玉米大斑病的发生及防治

2022-11-18 17:54陈小丹
现代农村科技 2022年8期
关键词:斑病抗性病斑

陈小丹

(锦州市科学技术研究院 辽宁 锦州 121000)

玉米大斑病是玉米产区叶部的普遍病害之一,危害着全世界各个玉米主产区。近年来由于气候、重茬种植等因素,国内玉米大斑病发生严重。玉米大斑病大发生的年份,一般造成玉米减产20%左右,严重时甚至会减产一半以上,如2021 年东北地区夏秋季降雨量过大,很多地块因玉米大斑病造成绝产绝收。

1 玉米大斑病发病规律

1.1 病原菌。玉米大斑病的病原菌为大斑突脐蠕孢菌,并在侵染中出现了生理小种的分化。截至目前,我们已经发现的玉米大斑病病原菌出现了0、1、2、3、N、1N、2N 等共计16 个生理小种,其中包括了1、2、3、4、5 号玉米专化型小种。研究表明,随着玉米大斑病的普遍发生,病菌内部之间随机杂交的几率变大,造成变异程度越发复杂。

1.2 发病症状。玉米大斑病危害玉米时最为明显的特征是在叶片上出现梭状病斑,病菌先感染植株下部叶片,随着病情加重逐渐向上扩展,发病中后期会直接危害植株棒三叶,而其它叶片没有发病症状。发病部位先是出现灰绿色的水渍状小斑点,之后随着病情发展病斑沿着叶脉的方向快速向两端扩展,最后成为黄褐色或灰褐色的梭形大病斑。一般病斑的中间部位颜色相对较浅而边缘部位较深。后期病斑常出现纵裂,也有几个病斑融合在一起形成一个面积较大的不规则病斑,特别严重时出现叶片变黄枯死,枯死叶片病斑在潮湿环境下表面出现灰黑色霉层。有些抗病性较好的品种表现为病斑纵向发展成为坏死条纹,呈褐色。玉米大斑病主要危害玉米叶片,也可危及苞叶或叶鞘等部位。

1.3 玉米大斑病的传播。玉米大斑病通过菌丝体和分生孢子在玉米植株病残体上越冬,至第2 年春季再发育繁殖,侵染玉米植株,气候适宜时10 ~14 d 就会在病斑上产生分生孢子,分生孢子借空气、雨水等传播再侵染。研究表明,玉米种子也可携带病菌进行传染。

1.4 影响玉米大斑病发病的内外因素。影响玉米大斑病发病的内外因素是多方面的,其中以外界环境条件中的温度和湿度最主要。一般来说,降雨量超过30 mm,空气相对湿度达到或超过80%,气温14℃~25 ℃,日照时数小于6 h,连续5 ~7 d 阴雨天气时,极易造成玉米大斑病大发生。上一年玉米大斑病发病较重。没有清洁田园造成病株叶片秸秆存留田中的地块,多年连作地块,密植栽培和排水不良的易积水地块等都会造成玉米大斑病发生。玉米自身的抗性差等因素也会增加玉米大斑病的发病几率。

2 玉米大斑病的抗性育种

2.1 玉米大斑病的抗性基因分析。目前发现,玉米大斑病的抗性基因分为质量抗性基因和数量抗性基因2种类型。一般显性单基因控制质量抗性基因,而研究发现数量抗性基因受到多个基因影响。最近农业科研人员研究发现了自交系A04、F02、F05、R01 中的一种新的抗病基因抗大斑病,同Ht1、Ht2、Ht3、HtN相比有着明显差别。

2.2 利用遗传育种培育抗玉米大斑病的优良品种。利用遗传育种培育出众多抗玉米大斑病的优良品种是从根源上防治玉米大斑病的最有效且最易于推广应用的科学方法。目前研究发现玉米对大斑病的抗性分为单基因抗性和多基因抗性2 种。单基因抗病性的显著特点是有褪绿斑,玉米单基因抗叶斑病的抗性一般程度较高,而且玉米大斑病菌与水稻瘟病等病菌相比,生理小种的变异较为稳定且变异性较小,可以用单基因抗叶斑病的抗性培育玉米抗病新品种并用于农业生产。多基因抗性中的水平抗病性是以萎蔫斑为明显标志,研究表明至少涉及12 个染色体臂控制多基因抗性的基因。育种实际应用中,玉米大斑病的单基因抗性与多基因抗性各有所长,也均有缺点,应该把单基因抗性和多基因抗性在育种实践中有机结合起来,单基因抗性能够抑制孢子的产生形成,多基因抗性有抑制和消减病斑数量的功效,把它们合理利用做到互补和有机配合,达到玉米抗大斑病的特性效果好并且时间持久。国内近些年广泛应用各种先进技术进行玉米育种,在玉米大斑病抗性基因上也普遍采用染色体定位和数量性状基因分析的先进技术,把玉米抗大斑病的单基因进行了定位分析、克隆、分离及遗传转化等。目前,把当前主栽的玉米品种导入玉米抗大斑病单基因的科研攻关也在有序开展。

3 玉米大斑病的防治

3.1 农业防治。选择抗病品种是首要措施。另外,在栽培过程中要注意播前做好上茬玉米秸秆残体的清理工作,并对地块进行深翻,消灭和减少病源;对重茬多年的发病严重地块,应采取合理轮作等措施;适时早播,能够促进玉米提早抽雄授粉,科学避过雨季;有条件的地块可施用农家肥,增施磷肥和锌肥,促进植株健壮,抗逆性增强;加强田间管理,发病初期应摘除玉米下部叶片增加田间通风透光性,必要时拔除发病严重的植株运到田外销毁,以减少田间病原菌;涝时及时采取排水措施。

3.2 药剂防治。播前采用杀菌种衣剂进行种子包衣消毒;在发病早期喷药防治,一般使用代森锰锌、多菌灵、丙环唑、苯醚甲环唑等农药喷施2 ~3 次即可,间隔7 d 左右。注意已发病地块施药时应适度增加用药量。一定要在植株抽穗完成前控制发病叶在棒三叶以下,这样才能保证不会对产量造成较大影响。

3.3 生物防治。目前,生物防治措施还在摸索中,我国科研人员已经从多渠道对玉米大斑病进行了理论研究和田间实践,相信在不久的将来,玉米大斑病生物防治会成为主流方法。

4 玉米大斑病研究展望

多年来国内外众多学者对玉米大斑病进行了深入研究,也取得了一些进展,但是存在的问题依然很多且难以有效解决。玉米大斑病病原菌的生理小种多,并且存在诸多的不确定变异性,造成抗病植株的抗性不稳定,这种变异特性也会随外界环境条件和植株自身的变化而改变,因此筛选稳定的抗病植株困难重重。在我国,此项研究系统开展了几十年,但目前可利用的高抗种质资源依旧十分匮乏。在抗性基因方面,要努力筛选优质的抗性基因。在育种方面,重点改良我国性状优良、高感大斑病的自交系。在玉米大斑病的田间防治方面,可研究推广效果好的种衣剂和生物药剂,从而达到效果好而绿色环保的目的。

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