大田農技:玉米苗枯病發病症狀、原因、侵染過程及防治措施詳解!

種植業 玉米 農資 高粱 三農 農業洞察 2018-12-12

玉米苗枯病(Maize seedling blight)是玉米上重要的苗期病害之一,因其分佈廣泛,危害嚴重而備受關注。玉米苗枯病是一種土傳病害,但也能通過種子帶菌進行遠距離傳播。在土壤 貧瘠板結地塊或低溫高溼的氣候條件下易大發生。

近年來,由於耕作管理模式的改變,土壤中病原菌數量逐年遞增,加之種子很高的帶菌率,造成病害發生嚴重,一般年份田間發病株率 10%左右,重病田可達 60%以上。玉米苗枯病不僅引起玉米矮化,爛苗,造成產量損失,還嚴重影響籽粒的質量。

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玉米苗枯病的病菌輪 枝鐮孢菌侵入植株後,能沿植株體內擴展到籽粒,雖然當年並不引起穗腐症狀, 但籽粒中已含有病菌,如果被侵染的種子第二年種下,便會成為玉米苗枯病的初 侵染源,另外輪枝鐮孢菌能夠產生毒素,食用含有病菌的種子易引起中毒,嚴重 影響人、畜的生命安全,生產上不容忽視。

玉米枯萎病症狀

玉米苗枯病為系統侵染,從出苗至三葉期開始表現症狀,3~5 葉期為發病高峰。造成地上部植株矮化,生長遲緩,發育不良,葉片萎蔫或黃化。

在種子萌動初期,種子根或根尖首先變褐,後逐漸擴展成一段或 整個根系變褐或呈棕褐色,繼而侵染中胚軸,先出現水漬狀侵染點,後逐漸擴大,輕者表皮縮水凹陷,重者侵染點變為淡黃色至黃褐色,1~2d 後即變為黃褐色水 漬狀壞死,或形成褐色病斑。由於根系發育不良從而導致根毛減少,嚴重時皮層 腐爛,根毛脫落。次生根減少或無次生根,根系逐漸變黑褐色。

莖部症狀:發病輕的植株,莖外部無明顯變化,將植株進行縱剖,可見莖基 部已發生褐變,嚴重的節間維管束組織變成黃褐色。發病嚴重的植株莖基部呈水 漬狀褐色腐爛,葉鞘變褐破裂,使莖基部節間極易斷裂。

葉部症狀:從植株下的可見第一、二、三片葉開始,葉尖,葉緣先出現黃褐 色枯死條斑, 3~5d 後葉片變青灰色或黃褐色枯死,然後逐漸向上、向內變黃, 進而引起心葉捲曲,最後全葉枯黃,心葉青枯萎蔫,全株枯萎,死亡。

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彩圖 X- 玉米苗枯病症狀:根部症狀(1,2)、莖部症狀(3,4)、葉部症狀(5,6)(石 潔提供)

玉米苗枯病病原有哪些?

引起玉米苗枯病的病原有多種,地區不同,病原菌的種類也不同,可以由一 種或者幾種病原菌共同侵染。

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常見的主要有:鐮孢菌、腐黴菌、絲核菌、離蠕孢 菌等。此外,青黴菌、麴黴菌也能引起玉米苗枯病。

鐮孢菌:有輪枝鐮孢菌[Fusarium verticillioides(Sacc.)Nirenberg,異名:F.moniliforme Sheldon]、禾穀鐮刀菌(F.graminearum Schwabe)、半裸鐮孢菌(F.semitectum) 、 尖 孢 鐮 孢 菌 (F. oxysporum Schlectend.:Fr.) 、 亞 粘 團 鐮 孢 菌[F.subgiutinans (Wollenweb.& Reinking) P. E. Nelson]、層出鐮孢菌[F. proliferatum(T. Matsushima) Nirenberg]、茄類鐮孢[F. solani (Mart. ) Sacc.]、銳頂鐮孢菌(F. acuminatum Ellis & Everh.)、木賊鐮孢菌[F. equiseti (Corda) Sacc.]。其中以輪枝 鐮孢菌發生最重,禾穀鐮刀菌次之。

輪枝鐮孢菌:最初的生長物為薄膜狀,無色。培養物從典型的深紫色下面偶 爾呈現蒼白、淡紫、葡萄酒色以至奶油色。氣生菌絲通常緻密、纖細,叢捲毛狀 至毛氈色,常呈鮮黃色至粉紅色外觀,8~38°C均可生長,最適生長溫度為 25~26°C。瓶狀小梗形成於氣生菌絲上,單出。小型分生孢子呈鏈狀排列或集聚成假 頭狀,橢圓形、紡錘形、卵形、梨形、臘腸形、棍棒形,單細胞或有 1 個分隔,3.0~14.3μm×1.5~3.9 μm。分生孢子梗頂生 2-3 個,大型分生孢子為不對稱的擬 紡錘形、新月形,纖細,壁薄,多 3~5 個分隔,19~80.6μm×2.6~4.7 μm。

有性態為串珠赤黴菌[Gibberella moniliforme Wineland,異名藤倉赤黴菌 G. fujikuroi (Sawads) Wollenweber]。子囊殼存在於植物殘體上,深藍色,球形至圓 錐形,高 250-350μm,直徑為 220-300μm。子囊橢圓形至棍棒形,75~100μm×10~16 μm;子囊孢子透明,橢圓形,常有一個分隔,偶爾也出現 3 個分隔,大小為12~18μm×4.5~7 μm。

輪枝鐮孢菌寄主廣泛,可侵染 30 多科植物,包括玉米、水稻、高梁等糧食 作物。

禾穀鐮刀菌:屬半知菌亞門絲孢綱瘤座孢目,瘤座孢科,鐮孢菌屬。氣生菌 絲棉絮狀,白色至草珠紅色或帶棕色的葡萄紫色,在查氏培養基上呈谷鞘紅色, 生長最適溫度為 25~26°C。在高梁粒或麥粒上易產生大型分生孢子,多為 3~5個分隔,大小為 18.2~44.2μm×3.4~4.7 μm。

有性態為玉蜀黍赤黴菌[Gibberella zeae (Schw.) Petch]。在麥粒上產生黑色球 形的子囊殼,163 .2~201.0μm×204.0~231.2 μm,子囊棍棒形,57.2~85.8μm×6.5~11.7 μm,子囊孢子紡錘形,端部鈍圓,透明,或偶爾呈現淡棕色,1~3 個分隔,大小為 16.9~27.3μm×4.2~5.7 μm。

禾穀鐮刀菌寄主廣泛,可侵染玉米、小麥、大麥、燕麥、咖啡屬、番茄屬、豌豆屬、枳屬、茄屬等多種植物。

絲核菌:茄絲核菌(Rhizoctonia solani kühu),屬於半知菌亞門絲核菌屬。病 菌在 PDA 培養基上生長速度很快,菌落呈淡黃褐色,初生菌絲無色,成熟菌絲 為褐色,直徑為 4.4~10.1μm,分枝與主枝多呈直角、近直角或銳角,分枝處大 多有縊縮現象,並在近分枝處有隔膜,最適生長溫度為 26~30°C。菌絲生長到 一定階段,老熟菌絲糾結形成菌核,菌核初為白色,後變為不同程度的褐色。菌 核扁圓形、扁卵圓形或相互癒合成不規則形,表面粗糙,大小為 0.5~2mm×0.3~0.5mm,最適生長溫度為 22°C。該病菌不產生無性孢子。

有性態為瓜亡革菌[Thanatephorus cucumeris (Frank) Donk],屬擔子菌亞門亡 革菌屬,在自然條件下很少發生。當溼度高時,接近土面的病組織表面形成菌膜, 初為灰白色,後漸為灰褐色,上面著生無色擔子和擔孢子,擔子桶形、倒梨形或 棍棒形。擔孢子無色,倒卵形,大小為 3.3~6.6μm×3.3~3.9 μm。

病菌的寄主範圍很廣,在自然情況下可侵染 43 科 260 多種植物,包括玉米、 高梁、水稻、麥類、穀子等主要糧食作物。

離蠕孢菌:玉米生平臍蠕孢菌[Bipolaris zeicola (Stout) Shoemaker ,異名:Heminthosporium carbonum Ullstrup, Drechslera zeicola(G.L.Stout) Subramanian and P.C.Jain]也是玉米圓斑病病原菌。屬於半知菌亞門。分生孢子梗暗褐色,頂 端色淺,單生或 2~6 根束生,直立或有膝狀曲折,基部細胞膨大,產孢節黑褐 色,多粗糙,孢痕明顯,具有 6~11 個隔膜,117~180μm×6~9 μm;分生孢子 初期淺黃色或蜜黃色,後期黃褐色至深橄欖色,胞壁較厚光滑,長橢圓形,中央 寬,兩端漸狹。頂細胞和基細胞鈍圓形,多數正直,臍點不明顯,具 3~10 個隔 膜,多為 5~7 個,33~105μm×12~17 μm。分生孢子萌發從孢子兩端細胞長出 芽管。病菌生長最適溫度為 25~30°C。

有性態為炭色旋孢腔菌(Cochliobolus carbonum P. R. Nelson),在培養基上 子囊座散生,埋生或有部分突出,橢圓形、近球形,膜質、深褐色,頂端呈乳頭 狀突起,大小為 355~550μm×320~430 μm;子囊圓柱形或棍棒形,正直或略彎, 無色,內含 1~8 個子囊孢子;子囊孢子絲狀,無色,5~9 個隔膜,大小為 182~300μm×6.4~9.6 μm。

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圖 X- 玉米苗枯病病菌形態圖(《玉米病蟲害原色圖鑑》)

A.輪枝鐮孢菌無性態:1.小孢子,2.大孢子

B.禾穀鐮孢菌:1.無性態:分生孢子,2.有性態:子囊殼和子囊孢子

C. 絲核菌無性態:菌絲

D. 生平臍蠕孢菌無性態:分生孢子梗和分生孢子

玉米苗枯病菌侵染循環

玉米苗枯病菌腐生能力很強,主要在土壤或植株病殘體中存活和越冬,在土壤中一般可存活 2~3 年。成為翌年的初侵染來源。

鐮孢菌通常以厚垣孢子、分生孢子、菌絲體在土壤或植株病殘體中存活和越冬,成為翌年的初侵染來源。種子也可帶菌,存在於種皮、胚、胚乳等各個部位,成為重要的初侵染源。絲核菌主要以菌核在土壤或植株病殘體及其他雜草的根中越冬,病菌可在土壤中存活 9 個月。離蠕孢菌以菌絲體和分生孢子在病殘體上越 冬。

當播種帶菌種子後,病菌從萌動的種子侵入幼苗組織,導致幼苗根系發育不 良,感病嚴重的種子不能出土就腐爛而死,感病輕的種子可出苗,但生長較弱。

土壤或病殘體內潛伏的病菌在翌年春天條件適宜時萌發,產生菌絲或孢子侵染玉 米幼苗根系,並通過雨水、耕作、灌溉水進行田間傳播。田間植株發病後,在病組織上可產生大量的孢子,孢子萌發後進行再侵染。低溫高溼的條件下,病菌在 玉米生長期能夠完成多次再侵染。

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圖 3- 玉米苗枯病的侵染循環

玉米苗枯病流行規律

(一)玉米苗枯病菌的傳播擴散及其侵染條件

1. 玉米苗枯病菌的傳播與擴散 玉米苗枯病主要通過帶菌種子進行遠距離傳播,通過帶菌種子和帶菌病殘體

兩種方式進行年度間的病害傳播。植株間和田塊間的病害傳播主要是病菌在植株 上新產生的孢子通過風雨、灌溉、田間耕作以及地下害蟲的活動進行擴散。

2. 玉米苗枯病菌侵染過程及侵染條件

玉米苗枯病菌與玉米根系接觸,在溫度和溼度條件適宜的情況下,在根系表 面萌發,菌絲生長在一定階段,頂端膨大形成侵入結構(侵染墊或裂片狀附著胞),從附著胞上產生較細的侵染絲,通過機械壓力或酶的作用直接穿透植物表皮細胞 壁或從自然孔口(主要是氣孔)及傷口進入表皮細胞內,病菌菌絲一旦侵入寄主,即在皮層的薄壁組織中迅速定殖和擴展,破壞吞噬大量的薄壁細胞組織,導致細 胞壞死和組織崩解,隨著病原菌進一步在植物體內繁殖和蔓延,危害部位逐漸由 表層向中胚軸發展。病原菌在細胞內經過 10d 左右的擴展繁殖,最終在植物表面 表現症狀。玉米苗枯病菌的侵入,消耗了植物的養分和水分,病原物分泌的酶、 毒素等物質,破壞了植物的細胞和組織,使植物的新陳代謝發生了顯著的改變。

3. 玉米苗枯病流行的環境條件

玉米苗枯病菌輪枝鐮孢菌、禾穀鐮孢菌在溼度適宜、溫度 10°C以上既可以

萌發生長,20~26°C萌發率最高,40°C以上病菌生長受抑制。病菌的生長適溫為 25~26°C。茄絲核菌生長溫度為 7~39°C,適溫為 26~30°C;菌核形成溫度 11~ 37°C,適溫 22°C。玉米生平臍蠕孢菌病菌的生長適溫為 25~30°C。腐黴菌病菌 生長適溫為 23~25°C。在低溫高溼的年份,玉米苗枯病發生嚴重。

(二)玉米苗枯病菌的生理專化現象

玉米苗枯病菌的致病性變異

玉米苗枯病存在多種病原菌,但對每一種病原菌的研究都不深入,研究多集 中於病原學和防治方法的研究,對於病菌的致病性,小種構成,基因型,生理分 化等還需進行研究。

玉米苗枯病防治技術

在我國,缺乏抗病品種和種子帶菌是造成玉米苗枯病嚴重發生的主要原因。

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1、選用健康無病菌侵染的種子

玉米苗枯病病菌可以存在於種子的各個部位,經種子帶菌能夠進行遠距離和年度間的傳播。

種子帶菌感染率為 4.3%~98.3%,平均達到 75.3%,高於土壤帶 菌感染率,是重要的初侵染源,極易造成玉米苗枯病早發生,並作為發病中心向 周圍擴展從而造成病害的大發生。儘量選擇飽滿的種子進行播種, 剔除乾癟、受損、受凍的種子,提高播種質量。也可在播種前先將種子晾晒 1~2d,以提高種 子的活力。

2、選用種植抗病品種

根據田間的試驗表現,不同的品種對病害的控制有明顯差異。

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河南農業大學通過對 72 份玉米自交系和 29 份玉米雜交(種)組合的玉米苗枯病的田間抗性鑑定,自交系表現高抗的有 HZ 32,HZ 85,齊 318;表現抗病的 有 87-1,海 9-21,許 178,P0P 49-S5-63,8085 泰,808,綜 3,P 138,53 選 3, 獲選,修武大紅袍,自 330,A 60,A 38,L 105 共 15 份自交系;中抗的有:新 白 503,374,Mo 17(B),868,F 349,3406,87-8,7922,112-3,鄭 58,S 22, 群 2 莫,吉 853,黃早四,中稈 7922,鄭 32,浚 58-7,758,52106,豫 20,GK 108,VG 187,農系 110,鄭 653 共 24 份材料。玉米雜交(種)組合中表現高抗的 有:鄭 653×A 38,鄭 653×齊 318,L 105×A 60,L 105×齊 318,F 349×齊 318,F 349×A38,豫玉 34 號,登海 1 號,豫玉 2 號,掖單 13 號,豫玉 33 號,豫玉 18 號;表現出抗病的有:A 38×A 6,鄭 653×A 60,L 105×鄭 653,F 349×A 60,沈 試 29,西玉 3 號,豫玉 25 號,農大 3138,登海 9 號,掖單 19 號,掖單 22 號, 安玉 5 號,廣玉 27,廣玉 29,掖單 2 號,登海 6 號,豫玉 15 號。

目前在生產上抗性較好的品種有丹玉 13 號、蘇玉 1 號、掖單 13 號、農大 60、浙單 9 號。

我國對於玉米苗枯病的抗病鑑定工作剛剛開展,對於這方面的抗性鑑定與評 價還很欠缺。各地區應根據當地情況,陶汰感病品種,選擇抗性品種或耐病品種。

3、利用殺菌劑進行防治

種子處理

藥劑和溫湯浸種能殺死種子攜帶的鐮刀菌,可選用 70%甲基託布津 500 倍藥液浸 40h、2%福爾馬林溶液浸種 3 小時或 80%乙基硫趕磺酸乙酯抗菌劑 800 倍 浸種 24h,取出後用清水洗淨晾乾後播種。

在玉米苗枯病常發區,可採用 2%戊唑醇10克/畝拌種子,2.5%咯菌腈按種子量 0.2%包衣或 2.5%咯菌腈+1%精甲霜靈藥種比 1:1000 包衣處理對該病菌都 能起到很好的防治作用。用 40%萎鏽靈按種子量的 0.15%包衣或者 3%敵委丹按種子量的 0.1%包衣也有一定的防效。也可在播種前用福美雙或克菌丹拌種,每千克種子用藥量為2-2.5 克。

防治地下害蟲造成傷口,可採用含有克百威或者丁硫克百威成分的種衣劑。 用 18%克·福種衣劑與種子按1∶60包衣,或用 18%克·福+2%戊唑醇按 種子量的 1/1200 包衣。

田間用殺菌劑控制病害

玉米苗枯病發病初期,施用 70%甲基託布津可溼性粉劑 600 -1 000 倍液、20% 三唑酮 1 000 倍液、72%霜脲錳鋅 1000 倍液、50%多菌靈 600 倍液、95%惡黴靈 4000 倍液或者 50%福美雙可溼性粉劑 300~400 倍液,對玉米幼苗莖基部噴霧, 使藥液充分滲透到根部,間隔 5~7 d 防治 1 次,連續防治 2~3 次。

4、生物防治

在國外,木黴菌 Bio-Ag 22Gand 和枯草芽胞桿菌 Kodiak 已經在甜玉米被注

冊使用,但是它們在高原地區的防治效果現在還不明確。目前國內缺少防治玉米 苗枯病的有效生物藥劑。

5、農業防治

1. 與非寄主作物進行輪作 由於病菌可以在土壤中和病殘體中存活和越冬,因此在有條件的地方可以實

行與非寄主作物的輪作種植,以減少土壤帶菌量。

2. 合理施肥,加強栽培管理 增施磷鉀肥、微肥和腐熟的農家肥,及時排出田間積水,鬆耕土壤,增強土

壤通氣性,有利於促進玉米根系的生長髮育,使植株生長旺盛,提高抗病能力。 3. 清潔田園

玉米收穫後要及時深翻土壤,進行滅茬處理,清除病殘體,促進病殘體分解, 抑制病原菌繁殖,減少土壤帶菌量和次年的初侵染源。

主要參考文獻

C.布斯. 1988. 鐮刀菌屬[M]. 北京:農業出版社.

石潔. 2002.玉米鐮刀菌型莖腐、穗腐、苗期根腐病的相互關係及防治[D]. 保定:河北農 業大學.

陳捷,唐朝榮,高增貴,等. 2000. 玉米紋枯病病菌侵染過程研究[J]. 瀋陽農業大學學 報,31(5): 503-506

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