近年来,受全球气候变暖及农业种植模式转变的影响,我国玉米大斑病的发病率和流行程度呈现逐年上升趋势。玉米大斑病,亦称叶斑病,是一种由真菌性病原体引起的严重病害,对玉米的生产造成了显着的负面影响。该病害在全球范围内均有分布,尤其在湿润和热带地区更为常见。玉米大斑病不仅干扰了植物的正常光合作用过程,还导致植物提前衰老,严重时可导致植株完全枯萎,给农业生产者带来严重的经济损失。因此,对玉米大斑病进行及时和有效的防治措施显得尤为关键。
一、玉米大斑病病原特征
1、玉米大斑病病原学
大斑病凸脐蠕孢隶属于半知菌亚门。其分生孢子梗呈现单生或串生状态,色泽为深棕色,且在分生孢子梗末端形成分生孢子。分生孢子为单细胞结构,呈无色或淡黄色,形态为卵形或圆柱形,具备1~2个分隔。在病害初期,病斑多呈圆形或近圆形,颜色深棕色,边缘轮廓分明。大斑病凸脐蠕孢作为一种自然界广泛分布、适应性极强的真菌,偏好温暖湿润的环境,对土壤和肥料的适应性不强。在我国,玉米大斑病是一种具有显着危害性的植物病害,尤其在多雨气候条件下。该病原菌表现出宽广的温度适应范围,一般能在15~30℃的温度区间内进行生长。在马铃薯葡萄糖培养基上,菌落呈现深棕色,质地柔软;而在Czapek培养基上,菌落则呈青绿色,边缘同样不规则,质地柔软。大斑病凸脐蠕孢的生活史包括孢子产生、侵染、生长和繁殖三个阶段。分生孢子是该病原菌传播的主要途径,能够通过气孔、伤口等途径侵入植物体内。在叶片内侧,病原菌以菌丝形态进行生长。病原菌在侵染过程中逐渐扩散,直至植物死亡。在特定环境条件下,该菌可进行重复侵染,导致病情持续加重。
2、玉米大斑病生理分化现象
大斑病凸脐蠕孢属真菌在生长繁殖过程中表现出的生理分化现象。该真菌引起的病害种类繁多,病斑大小不一,从微小斑点至大型病斑,其差异主要由病原菌生长发育的阶段性特征所决定。分生孢子梗呈现单生或簇生状态,颜色为深棕色,并具有隔膜。分生孢子柄顶端着生分生孢子,分生孢子呈单胞状,形态为长圆形或圆柱形,具有1~2个隔膜。病原菌在不同培养基中表现出不同的生理特性。在马铃薯葡萄糖琼脂(PDA)培养基上,观察到的菌落颜色为深棕色,边缘不规则,质地柔软;而在Czapek培养基上,菌落颜色转变为青绿色,边缘同样不规则,质地柔软。这种差异可能归因于培养基中营养成分及生长调节物质等成分的不同。大斑病凸脐蠕孢对玉米植株的侵染方式及程度因玉米的生育期和环境条件而异。在环境条件适宜的情况下,病原菌会迅速增殖,导致病害的发生。病害初期,病斑呈现圆形或近圆形,颜色为深棕色,边缘清晰;随时间推移,病斑相互融合,最终导致叶片死亡。不同生育阶段和环境条件下,病原菌对植物的侵染程度及症状表现也存在差异。此外,大斑病凸脐蠕孢对多种药剂的抗性表现出一定的差异性。在实际生产中,同一区域内不同菌株对特定药剂的抗性存在差异,这将影响药剂的控制效果。
二、玉米大斑病的危害表现
1、叶片上的病斑特征
玉米大斑病的主要表现是叶片上出现病斑。在疾病初期,病斑呈现椭圆形或长条形,颜色为浅黄色或黄褐色,边缘清晰,并伴有淡黄色晕环。随着病情的发展,病斑颜色转变为灰褐色或暗褐色,叶片表面出现局部坏死现象。该病害主要侵害叶片的中下部区域,严重时可导致叶片大面积焦枯,显着影响光合作用。病斑在叶片上分布不规则,严重时可导致整片叶子黄化,对作物的生长和产量造成重大影响。
2、对光合作用的影响
病斑显着影响叶片表层,导致叶绿体数量减少,进而对叶片光合作用产生负面影响。随着病斑的扩展,绿色组织受损,光合色素的有效吸收面积缩减,导致光能利用率显着下降。此外,病斑还会引发植物体内一系列生理代谢紊乱,影响二氧化碳的利用及光合产物的运输。病情加剧时,叶片大面积枯焦现象出现,严重限制了植物对营养物质的合成,对根系的生长发育及种子的发育产生负面影响。玉米的光合效率下降,导致产量明显降低,表现为植株矮化、成熟延迟,对玉米的产量和品质造成严重影响。
3、产量损失程度
玉米大斑病作为对玉米生产构成重大威胁的关键性病害,其影响程度与发病时间、发病程度以及环境条件紧密相关。该病害在玉米生长的中后期较为常见,当病斑面积超过30%时,可导致产量减少10%~30%;若病害进一步加重,尤其是病斑蔓延至全叶,对整个植株造成影响时,产量损失可能超过50%。病斑在叶片表面的出现会削弱光合作用,减少光合产物的积累,进而影响籽粒的发育与充实,导致籽粒干瘪和重量下降。此外,病害还会导致植物体内养分分布失衡,根系生长受阻,降低对水分和营养物质的吸收能力,最终导致产量下降。在高温高湿的环境下,该病害的传播速度极快,造成的经济损失亦日益加剧,严重时甚至会导致绝收。
三、玉米大斑病侵染循环与流行规律
1、玉米大斑病侵染循环
在适宜的温度和湿度条件下,病原菌能够在植物的叶片、叶鞘、苞叶等部位产生孢子。成熟的分生孢子通过气孔、伤口等途径释放到外界,从而启动新一轮的侵染循环。分生孢子在空气中漂浮,寻找宿主植物。一旦分生孢子附着在玉米叶片表面,它们便通过液滴或气孔侵入植物组织。在叶片内部,病原菌以菌丝形态进行生长。在此过程中,病斑持续扩展,并向周围健康组织扩散。在特定条件下,该病原菌能够反复感染,导致病情持续恶化。感染期间,部分病原菌可能进入休眠状态,等待适宜的环境条件。在适宜的环境下,病原菌能够迅速增殖,引发疾病的暴发流行。一旦病害发生,病原菌将释放大量分生孢子进入环境,启动新一轮的侵染周期。
2、玉米大斑病流行规律
玉米大斑病的流行与气候条件密切相关。在15~30℃的温度范围及高相对湿度环境下,该病害极易爆发。此外,降水量大和降雨强度高的地区,大斑病的发生概率亦显着增加。种植密度过高导致植株间通风透光条件恶化,进而促进病害的爆发与流行。适度调整种植密度可有效抑制大斑病菌的蔓延。过量施用氮肥会诱发玉米大斑病的过度生长,降低作物对病害的抵抗力。均衡施用氮、磷、钾肥有助于提升作物的抗病能力。大斑病凸脐蠕孢菌可通过病残体和种子进行传播。大斑病多发于病残体丰富的田块。因此,彻底清理病原体,减少病原基数是防止病害发生的关键措施。
四、玉米大斑病防治措施
1、构建完善的测报制度
构建玉米大斑病预测预报系统,旨在实时掌握玉米大斑病的流行情况,为制定科学的防控策略提供理论依据。为达成此目标,必须组建专业的预测预报团队,负责预测结果的组织、协调与监督工作。该任务可由农业部门、植物保护站或害虫管理站承担。基于此,依据病害的流行趋势和危害程度,选择关键区域设立监测站点。监测站点需具备一定的代表性,并能准确反映疾病的发展动态。通过田野调查、病害普查及定点监测等方法,对病害的发生状况进行全面掌握。对各监测点的疫情数据进行整理、汇总与分析,以更有效地指导防治工作。通过对发病情况的调查分析,预测病害的发展趋势,并据此提出相应的防治策略。在具体规划过程中,需对监测站点的布局、监测方法、数据采集与处理等事宜进行详细规划。
2、确定最佳的播种日期
为确保种子发芽率不受影响,应尽量规避春季温差较大的时期。东昌府区梁水镇通常选择在6月上旬进行播种,此期间温度相对稳定,适宜进行种植作业。此外,在确定播种时间时,需考虑玉米大斑病等病害的流行情况。大斑病作为对玉米生产构成重大威胁的病害之一,其发病与气候条件、种植密度、施肥方式等因素密切相关。因此,在选择播种时期时,应避开病害高发期,并采取适宜的种植密度和科学施肥等管理措施以降低病害发生概率。同时,还应结合当地的种植技术与传统习俗进行适当调整。在实际生产过程中,应在农业技术人员的指导下,结合当地实际情况,科学决策适宜的播种时间。
3、积极推广和选育抗病品种
积极推广并培育具有抗病性的玉米新品种,旨在有效控制玉米大斑病的抗性。借助生物技术和基因编辑技术,筛选出具有抗病性、高产和优质特性的玉米新品种。通过搜集和保护不同类型的抗性材料,构建了品种资源库,为未来的育种工作提供了丰富的基因资源。在重点区域进行品种鉴定,对品种的抗性、适应性和产量潜力进行综合评估,为品种的推广和应用打下坚实基础。政府应通过政策引导和补贴等措施,推动抗病品种的普及。通过农业技术培训、现场观摩会等多种方式,向农户传授抗病品种的优势及栽培技术,提升农户对种植抗病品种的积极性。为农户提供种植技术指导、病虫害防治和产品回收服务,帮助解决种植过程中遇到的问题。其中,中单321、掖单4号和浚单20是我国广泛推广并取得显着成效的优良品种。
4、玉米合理密植模式
玉米宽窄行栽培技术作为防治大斑病的关键措施,通过精确的种植密度和行距调控,能够有效降低病害发生概率,同时提升作物产量和品质。该技术涉及在同一田块内交替设置宽行与窄行种植,其中宽行与窄行的间距比约为2∶1~3∶1。宽行种植的主要目的是促进空气流通和光照,而窄行种植则专注于玉米作物的生长。通过这种种植模式,大斑病的发病率得以显着降低,玉米的光合作用效率得到提升,进而实现产量的增加。在应用“宽窄行”栽培技术的过程中,合理的种植密度至关重要,它确保了农田的通风和透气性,从而有效减少病虫害的发生。对于宽叶型玉米品种,适宜的种植密度为3000~4000株/hm2;而对于窄叶型玉米品种,则推荐种植密度为4000~5000株/hm2。
5、玉米合理轮作模式
针对长期连续种植的农田,建议采取种植结构的调整策略,实施作物轮作制度。在轮作体系中,应优先考虑与非禾本科作物的轮换种植。对于当前补贴政策较为优厚的地区,可采用大豆轮作模式,或以大豆为核心的带状间作方式;同时,亦可与经济作物进行轮换种植,例如,当前种植花生等作物的经济效益亦颇为显着。
6、玉米科学施肥
依据地区土壤特性,包括土壤质地、结构、肥力状况以及有机质含量,并结合作物种植密度,制定作物的目标产量。施肥过程中,应优先考虑使用完全腐熟的农家肥、绿肥、饼肥等有机肥料。施肥前需进行土壤测试,依据土壤养分状况实施精准施肥策略,严格控制氮肥施用量,同时增加钾肥施用比例,适量施用磷肥和锌肥,以提升作物如玉米的抗病能力。一般而言,基肥施用量为农家肥1t/667m2,磷肥60kg/667m2,钾肥10kg/667m2,锌肥2kg/667m2;玉米苗期至茎叶生长阶段分别追施尿素10kg/667m2,大喇叭口期追施尿素20kg/667m2,抽雄期追施尿素10kg/667m2。
7、病株及杂草处理
在玉米的生长周期中,一旦发现叶鞘遭受病原菌的初期侵染,应立即采取措施摘除受损的叶鞘和叶片,并将其移出农田,以遏制病原菌对健康植株部分的进一步侵害,防止病情的蔓延。同时,对受损部位施用生石灰水进行消毒处理,以避免感染的发生。秋季玉米收获后,应将病株残体带离田间,并通过焚烧或深埋的方式处理,以消灭病原体,减少病原基数。在病情严重的情况下,需结合土地翻耕措施,将冬孢子深埋土中,彻底清除菌核。此外,除草作业能够优化农田生态环境,增强通风和透光性,降低田间湿度,减少病虫害的存活条件,从而使得农田环境不利于病害的发生,降低病害发生的概率。除草技术包括人工、机械和化学三种方法。对于一年生禾本科杂草和小粒阔叶杂草,推荐使用900g/L乙草胺乳油80~120mL/667m2进行处理;若因降雨或低温影响而未能达到预期的除草效果,可采用50%硝·乙·莠去津悬乳剂对春玉米210~240mL/667m2、夏玉米180~210mL/667m2进行叶面喷施;对于阔叶杂草的防治,可选用200g/L氯氟吡氧乙酸(酯)乳油50~100ml/667m2进行叶面喷洒。
8、优先采取生物防治
生物防治技术因其具有高度的针对性、高效性、对有益生物和天敌的友好性以及对环境的安全性,已成为控制玉米纹枯病的重要手段。本研究采用含1亿孢子/g木霉菌的水分散粒剂,以2.5~5kg制剂/100kg种子的比例进行拌种处理,有效预防了玉米纹枯病的发生。玉米生长期间,纹枯病发病率达到8%时,建议使用3%多抗霉素水剂120~200mL/667m2,0.4%蛇床子素可溶性液剂365~415mL/667m2,4%嘧啶核苷类抗生素水剂8~16mL/667m2,井冈香菇糖水剂15~20g/667m2,2.5%井冈·蜡芽菌水剂100~200mL/667m2,以及井冈霉素水剂30~40mL/667m2。
9、玉米大斑病化学防治
种子处理作为一种简便、高效且对环境影响较小的防治手段,其施药量相对较少。在实际操作中,推荐使用28%噻虫嗪·噻呋酰胺种子处理悬浮剂570~850mL/100kg种子,25g/L咯菌腈悬浮种衣剂168~200mL/100kg种子,或3%苯醚甲环唑悬浮种衣剂200~300mL/100kg种子进行种子包衣处理。当前,针对玉米大斑病的防治策略主要依赖于化学药剂,且该方法被认为是防治效果最佳的手段。在实施化学防治时,应根据病情的严重程度,彻底摘除植株基部的黄叶和病叶,以减少病原菌的二次感染机会,改善植株的通风和光照条件,随后进行药剂喷洒。施药时期宜选择在心叶末期至抽雄期或病害初侵染期,连续施药2~3次,每次间隔10d。选用药剂包括50%好速净可湿性粉剂1000倍液、80%速克净可湿性粉剂1000倍液、50%多菌灵可湿性粉剂500倍液、50%甲基硫菌灵可湿性粉剂600倍液、5%百菌清可湿性粉剂300倍液、25%苯菌灵乳油800倍液、40%克瘟松乳油800~1000倍液以及施特灵水剂2500倍液。此外,可采用80%代森锰锌可湿性粉剂50g/667m2、70%甲基托布津可湿性粉剂0.1kg/667m2、50%多菌灵可湿性粉剂0.1kg/667m2、75%百菌清可湿性粉剂0.1kg/667m2以及施特灵水剂2500倍液等。在施药过程中,需确保适量加水并均匀喷洒,避免重喷或漏喷,确保药剂覆盖所有敏感部位。
综上所述,玉米大斑病已成为对玉米产业造成重大威胁的关键病害,迫切需要加强其防控措施。深入研究该病害的发生规律,对于掌握其在我国的传播与演进过程具有重要意义,能够为大斑病的防控策略提供坚实的理论支撑。通过实施科学的轮作制度、推广抗病品种以及生物防治措施,能够有效降低化学农药的使用量,减轻对生态环境的负面影响,进而促进农业的可持续发展。未来研究应进一步深化对玉米大斑病遗传机制的探索,并分析其与环境因素的相互作用,旨在开发出更为高效的防治策略。