雷玉明 河西学院农业与生物技术学院,甘肃 张掖734000;
甘肃河西走廊特色资源利用重点实验室,甘肃 张掖734000
闫治斌 (敦煌种业有限公司玉门分公司,甘肃 酒泉735000)
郑天翔 (河西学院农业与生物技术学院,甘肃 张掖734000)
王栋 (敦煌种业有限公司玉门分公司,甘肃 酒泉735000)
王玉萍 (甘肃省金塔县农业技术推广中心,甘肃 金塔735300)
谢军 (敦煌种业有限公司玉门分公司,甘肃 酒泉735000)
柴文玉 (甘肃省酒泉市农业技术推广中心,甘肃 酒泉735000)
杨芳兰 (甘肃省武威市农业技术推广中心,甘肃 武威733000)
河西走廊是全国最大的玉米制种基地。随着全球气候变化、耕作方式改变、新品种推广、种植面积扩大,且自交系抗病资源贫乏,又多年连作和耕作质量下降,近千份的玉米品种(系)和种质材料无序引入,造成感病品种(系)种子带菌和土壤病原菌积累,病害种类不断增加,一度曾被控制的病害黑粉病再度爆发流行,一些次要病虫害上升为主要病虫害,新的病虫害不断出现,直接威胁和制约河西走廊玉米生产的发展和产量提高。截至目前,对河西走廊制种玉米田病害种类数量、为害分布还不详。为此,2013~2014年笔者对河西走廊玉米制种田病害进行了田间调查和诊断,以查明制种玉米的病害种类,为玉米病害的防治与检疫及玉米的品种选育与引种提供依据。
选择制种玉米相对集中的酒泉市的敦煌市、肃州区、金塔县,张掖市的甘州区、临泽县、高台县,武威市的永昌县、凉州区、古浪县,白银市的景泰县等地作为调查基点,每基点选择3个乡(镇),每个乡(镇)选择3个村(社),每个村(社)选择3块不少于3335m2制种玉米田进行调查,共计选择30个乡(镇),90个村(社),270块制种玉米田。
针对不同品种,在调查基点按照玉米苗期、大喇叭口期、吐丝散粉期、成熟期4期分别进行1次调查采集。注意采集不同时期不同发病部位、不同症状叶片、茎杆、果穗、植株等,认真记载为害部位、病状特点、生境等,并用吸水纸压制成蜡叶标本。对于病征典型的标本,浸入乳酚油中以便室内鉴定。对于无病征标本,装入冰袋或冰瓶中进行室内病原分离。
在采集的同时,根据不同生育期,观察发病部位及其病状、病征的特点。用直尺或游标卡尺测量病斑大小,并与健康植株进行比较,记载发病后的状况。
每块制种田,采用随机双对角线5点取样,以行为单位,每个样点调查父、母本各50株,样点距田边地头3m,调查统计发病率,依据发病率或病叶(穗、株)率确定病情,划分不发病、轻微、中等、严重4级记载,用“0”、“+”、“‘”、“”等符号表示。分级标准如下所述。
1)叶部病害分级标准 无病:0,植株无病叶;轻微:(+),病叶在20%以下;中等:(),病叶在20%~50%;严重:(),病叶在50%以上。
2)根、茎部病害分级标准 无病:0,植株无病株;轻微:(+),病株在10%以下;中等:(),病株在10%~25%;严重:(),病株占调查总株数25%以上。
3)穗部病害分级标准 无病:0,植株无病穗;轻微:(+),病穗占调查总株数5%以下;中等:(),病穗占调查总株数10%~15%;严重:(),病穗占调查总株数20%以上。
1.5.1 直接镜检
挑取病部表面的菌体,制成临时玻片,在显微镜下观察菌丝、孢子体类型、形态、颜色等特征,并用测微尺测量其大小。对于产生花叶、条纹、丛生、矮缩等症状的标本,用镊子撕取组织的下表皮,自制水浸片观察表皮细胞中内含体。对于存在有内含体标本,采用电镜观察病毒粒子,确定病毒病害[1]。
1.5.2 病原菌分离
将采集的无病征新鲜病叶(穗、茎等)用无菌水冲冼后,剪取病健交组织约0.2mm,在无菌条件下用PDA培养基进行分离,4d后观察菌落、菌丝、孢子特征,并挑取单个菌落纯化,将纯化后的菌株置于斜面保存。
1.5.3 致病性测定
将分离得到的菌株,配制成浓度1×10~1×105cfu/mL的孢子悬浮液,采用发芽盒种植玉米苗,当苗长至3叶期时,喷上孢子悬浮液,并保湿24h,以喷无菌水为对照(CK),观察接种后玉米苗发病症状是否与田间症状相同,再分离病原物与已纯化病原物是否相同。
1.5.4 定名
根据症状特点、病原形态,查阅国内玉米病害研究资料[2,3],确定病原种类和病害名称。
经田间调查和病原鉴定,结果如下。
1)黑束病(AcremoniumstrictumW.Cams.),(+)
2)黑腐病 [Acladiumtenellum(Berk.&Curt.)Subram.comb.now],(+)
3)黑斑病 [Alternariaalternata(Fr.)Keissler.],()
4)链格孢叶枯病 [Alternariatenuissima(Fr.)Wiltshire],()
5)紫斑病(Alternariasp.,Fusarumsp.,Clatosporiumsp.),(+)
6)链格孢鞘腐病(Alternariasp.),()
7)曲霉穗粒腐病(AspergillusflavusLink),(+)
8)眼斑病 [Aureobasidiumzeae(NaritaetHiratsuka)Dingly],(+)
9)离蠕孢穗腐病 [Bipolarismaydis(NisikadoetMiyabe)Snoemaker],(+)
10)圆斑病 [Bipolariszeicola(G.L Stact)Shoemaker],(+)
11)蠕孢叶斑病 [Bipolarissorokiniana(Sacc.)Shoemaker],(+)
12)蠕孢茎基腐病 [Bipolarissorokiniana(Sacc.)Shoemaker],(+)
13)球色单隔孢茎基腐病(BitryodiplodiatheobromaePat.),(+)
14)小斑病 [Bolarismaydis(NisikadoetMiyake)Shoem],(+)
15)灰斑病(Cercosporazeae-maydisTehon Daniels),(+)
16)尾孢叶斑病(CercosporasorghiEll.Ev.),()
17)枝孢霉条斑病(CladosporiumzeaePeck),()
18)黑霉病(Cladosporiumherbarum(Pers.)L.),(+)
19)炭疽病 [Colletotrichumgraminicola(Ces)Wils.],(+)
20)禾生炭疽茎基腐病 [Colletotrichumgraminicola(Ces)Wils.],(+)
21)小壳菌条斑病(ConiothyriumzeaeStout),(+)
22)弯孢霉叶斑病 [Curvularialunata(Wakker)Boed.],(+)
23)色二孢苗枯病 [Diplodiazeae(Schw.)Lev.],(+)
24)干腐病 [Diplodiazeae(Schw.)Lev.],(+)
25)附球菌叶斑病(EpicoccumnigrumLink.),()
26)大斑病 [Exserohilumturcicum(Pass.)LeonardetSuggs],()
27)嘴突凸脐蠕孢条斑病(ExserohilumrostratumShom.),(+)
28)镰孢鞘腐病(Fusariumgraminearum,F.monilifora),()
29)根腐病(Fusariumgraminearum,Fusarummoniliforme,F.solani,Pythiumgraminicola),(+)
30)镰霉茎基腐病(Fusariumgraminearum,Fusarummoniliforme),()
31)镰孢霉穗腐病(Fusariumgraminearum,Fusarummoniliforme),()
32)顶腐病(Fusarummoniliformevar.subglutinansWr.& Rank),()
33)镰孢霉苗枯病(Fusarummoniliforme,F.graminearum),()
34)全蚀病 [Gaeumannomyeesgraminis(Sacc.)Arx.etOlivier var.maydisYAO.],(+)
35)豹纹病(GloeocercosporasorghiD.Bain & Edg.),(+)
36)炭腐茎基腐病 [Macrophominaphaseolina(Maubl.)Ashby.],(+)
37)球腔菌叶枯病(MycosphacerellazeicolaStcut),(+)
38)裂轴病 [Nigrosporaoryzea(Berk.etBr)Petch],(+)
39)青霉穗腐病(PenicilliumoxalicumCurrieetThom),(+)
40)茎点霉叶枯病(PhomamaydisFautrey),()
41)叶点霉叶斑病(PhyllostictazeaeStout),(+)
42)褐斑病(PhysodermamaydisMiyabe),(+)
43)普通锈病(PucciniasorghiSchw),()
44)多堆锈病(PucciniapolysoraUnderw.),()
45)腐霉茎基腐病(PythiumgramincolaSubra.),(+)
46)腐霉苗枯病(PythiumgramincolaSubra.),()
47)纹枯病 [RhizoctoniasolaniKühn),()
48)丝核菌穗腐病(RhizoctoniazeaeVoorheer),()
49)煤污病(RhizopusmaydisBruderlein),(+)
50)禾生霜霉病 [Sclerosphoragraminicola(Sacca.)Schreot],(+)
51)指疫霜霉病(疯顶病)[Sclerophthoramacrospora(Sacca.)Thium.,ShawetNaras.var.maydisLiuetzhang],(+)
52)菌核病 [Sclerotiniasclerotiorum(LID.)de Bary],(+)
53)壳针孢斑枯病(SeptoriamaydisSchulzeretSaccardo),(+)
54)丝黑穗病 [Sporisoriumreilianum(Kuhn.)Langdon &Fulleton],()
55)木霉穗腐病(TrichodermaviridePers.etFr),(+)
56)黑粉病 [Ustilagomaydis(de Candolle)Corda],()
1)条斑病 [Pseudomonasandroponogi(E.F.Smith)Stapp.],()
2)叶枯病(Pseudomonasavenae),(+)
3)茎基腐病(Erwiniachrysanthemipv.zeae),()
4)褐斑病(Pseudomonassyringaepv.syringaeVan Hall),(+)
1)黄矮病(Barley Yellow Dwarf Virus),(+)
2)条纹矮缩病(Maize Strigo Dwars Virus),(+)
3)丛矮病(Northem Cereal Mosaic Virus),(+)
4)粗缩病(Rice Blank-streaked Dwarf Fijivirus),()
5)矮花叶病(Sugarcane Mosaic Virus-maize Drawf Strain B),()
4)黄化苗(遗传性病害),(+)
5)生理性红叶病(遗传性病害),(+)
国内对玉米病害种类报道多集中于大田玉米,1995年白金铠等[2]报道我国玉米病害72种,其中真菌性病害46种,细菌性病害7种,病毒性病害19种。但对制种玉米病害的种类、发生情况国内报道较少,特别是对全国最大玉米制种基地——河西走廊制种玉米病害尚未见系统性报道资料。经笔者调查和鉴定,发现制种玉米病害73种,其中真菌性病害56种,细菌性病害4种,病毒病害5种,生理性病害8种。在这一地区制种之前玉米病害种类报道更少,1982年在《甘肃农作物病虫害》记载玉米病害7种[2],1983年张掖地区病虫害普查资料记载玉米病害的种类仅有18种,其中真菌病害16种,病毒病害2种[5]。自20世纪90年代初开始制种以来,玉米病害发生很大演变。从发生种类数量来看,河西走廊玉米制种之前病害数量不及全国病害水平的25%,制种之后达到全国玉米病害水平。至目前制种玉米病害的数量是该地区制种前病害数量的4.06倍,说明制种玉米病害的数量变化在不断增长,是由于过去张掖玉米种植品种单一、调运数量少、种子交换渠道简单,玉米生产上发生的病虫害种类少、基数低、危害轻、变化小、易控制。目前玉米亲本材料涉繁交流和传播,导致该地区病害数量发生变化,应引起制种管理、检疫、生产企业的高度重视。
从玉米病害发生为害情况分析,1983年原张掖地区病虫害普查中,发现发生严重的玉米丝黑穗病,平均发病率达2.5%~5%,玉米根腐病、玉米青枯病(茎基腐病)、玉米紫斑病、玉米大(小)斑病、玉米瘤黑粉病、玉米叶枯病、玉米霜霉病等病害零星发生,为害轻,一般发病率均在0.4%~4%以下,造成的损失不大。2013~2014年调查结果显示,发生严重真菌性病害玉米镰孢鞘腐病、顶腐病、镰霉茎基腐病、链格孢鞘腐病、锈病、黑粉病、镰孢霉穗腐病、镰孢霉苗枯病、腐霉苗枯病等9种,严重的病毒病害玉米矮花叶病1种,严重非侵染性病害玉米遗传性条纹病、遗传性斑点病、生理性黄斑病等3种,在制种田的发病率超过50%,生理性病害在个别品种组合上发病率达100%。中等发生的病害18种,发病轻的病害42种,除了大(小)斑病、禾谷镰孢霉茎基腐病、疯顶病、紫斑病等无发生变化外,其余病害在该地区均属于新发病害,在玉米制种生产上应注意监视病情变化。
[1]孙广宇,宗兆锋.植物病理学实验技术 [M].北京:中国农业出版社,2002.
[2]白金铠.杂粮作物病害 [M].北京:中国农业出版社,1997.
[3]王晓鸣,戴法超,廖琴.玉米病虫害田间手册 [M].北京:中国农业科学技术出版社,2002.
[4]甘肃农作物病虫害编辑委员会.甘肃农作物病虫害 [M].兰州:甘肃人民出版社,1984.
[5]张掖地区病虫害调查组.甘肃省张掖地区农作物病害名录 [R].张掖:张掖农业学校,1984.