玉米纹枯病发病机制及有效防控策略的综合运用

known 发布于 2025-08-24 阅读(286)

近年来,我国玉米生产遭遇了显着的减产挑战。然而,由于气候变化和农业生产方式的转变,纹枯病的爆发已成为制约玉米生产的主要因素。纹枯病由病毒感染引起,对玉米的生长造成了严重损害,导致叶片黄化和萎蔫,从而严重影响了农作物的产量和品质。因此,研究玉米纹枯病的发病机制并有效地防控策略,对于提升玉米生产效率和确保粮食安全具有重要的理论和现实意义。

一、玉米纹枯病的发生原因

玉米纹枯病是由半知菌门丝核菌属的一种真菌引起的。这种病原真菌在自然界中较为罕见,隶属于担子菌门。

1、纹枯病的形态特征

菌株在PDA培养基上生长迅速,菌体呈浅黄色,起初为无色且非常薄,直径介于4.2~10um之间,分枝多呈直角或锐角形,大部分分枝末端收缩,并在分枝处形成隔膜。随着菌丝的成熟,枝杈增多,新生的分支细胞逐渐变粗、变短,最终形成菌丝。菌核形态多样,最初为白色,随后变为棕色,成熟的菌核分布于培养皿周围,表面粗糙,可单独或成群出现,形成不规则形状,直径在1~15mm之间。当菌核发芽时,担子呈桶状或亚圆柱状,顶部有3~5个小梗,其上附着担孢子。担孢子呈长杆状,底部略宽,尺寸为(7.5~12)×(4.5~5.5)um。担孢子能够反复萌发,产生2次担子。

2、生物学特性

该菌的宿主范围广泛,能够侵害玉米、水稻、小麦和棉花等超过200种植物,在温度为7~10℃时,菌丝生长最为适宜,其上限为35~40℃。当温度低于7℃或超过40℃时,菌丝生长会停止。在14~30℃的温度范围内,22℃是菌核形成的最佳温度。随着温度从14℃升高至30℃,核盘菌核的形成速度会加快。

二、玉米纹枯病的常见症状

玉米纹枯病主要在玉米生长的后期,即籽粒形成至灌浆期间发生,苗期较为罕见。该病害主要侵害穗叶鞘和穗部,严重时会对茎干造成损害。在适宜的环境条件下,整个植株可能会出现早衰现象;若病情严重,则可能出现集中成片的死亡。病害初期通常从近地面的1~2节叶鞘开始,逐渐向其他部位扩散。初期病斑表现为水渍状,中心呈灰色或不规则形状,中间为灰黑色,边缘为暗棕色,多个病斑可能扩展并融合,形成云纹状斑点,最终完全包裹叶鞘。此外,病害还会导致叶片和穗部发病,穗轴上出现棕色云状斑点,同时在穗轴上形成褐色云状斑点,并引起籽粒和穗轴颜色变化。在湿度较高的环境下,病斑上可能出现一层白色丝状物质,这些主要是菌丝,且在发病部位或叶鞘与茎干之间形成棕色、紧密相连的菌核。菌核病是一种全球性的毁灭性病害,对我国粮食安全构成严重威胁。

品种和环境条件会影响病斑的大小、形状、颜色以及菌核的大小和数量。在适宜的温湿度条件下,病害容易发生;若环境高温高湿且空气密闭,病害会迅速扩散,形成大块淡色斑点,并可产生大量菌核。随着病情加重,病害会对玉米的茎鞘等组织造成损伤,导致植株体内水分和养分代谢异常。在玉米抽雄吐丝阶段,若病害严重,发病部位将无法正常运输养分和水分,导致植株倒伏。病害发生早且严重时,会导致玉米穗不饱满,产量大幅下降。

三、纹枯病的发病规律

温湿度对玉米纹枯病的发病起着重要的作用。当温度在25~30℃,相对湿度超过90%时,有利于玉米纹枯病的爆发。在发病期间,特别是在梅雨季节,持续的降雨和高湿度会加剧病情。此外,土壤肥力较高的地区,病害的发生程度较轻;而生育期较短的品种病情会加重。连作区域的发病率高于轮作区域。施氮过量、生长过于旺盛、种植密度过大以及植株间通风透光不良的地块,病情也会加重。地势低且排水不良的地块,病情同样会加重。

四、玉米纹枯病的浸染循环

玉米纹枯病是一种危害严重的植物病害。病原菌通过菌丝和菌核越冬,并在越冬后继续存活,形成初次感染源。越冬的菌核在适宜条件下萌发,其萌发的菌丝侵染叶鞘,导致病叶与健康叶片相互重叠,从而形成二次侵染。该病害的发生时间从苗期持续至穗期,其中发病高峰期出现在籽粒充实期,此时植株已较为成熟,病原菌较难侵入,病情因此趋于稳定。通常情况下,玉米纹枯病的发病高峰期为5月初~6月初以及10月初至下旬,其持续时间大约为45d。

五、玉米纹枯发生情况

1、玉米的长期连作

①由于玉米种植技术的成熟度较高,能够轻松掌握其关键技巧,操作简便,无需繁琐的管理,便于机械化作业;②近年来玉米价格持续走高,产量亦颇为可观,因此获得了较为丰厚的收入;③家庭农场和玉米专业合作社的兴起导致种植结构不尽合理,种植体系相对单一,加之多年连续种植,导致土壤中病原菌逐年累积,发病基数逐年上升,若遇适宜环境,病原菌迅速繁殖,侵染率高,极易引发病害,给农业生产带来重大经济损失。

2、玉米品种选择不适宜

在选择玉米品种时,常过分关注产量而忽视抗病性。虽然高产品种能带来短期经济效益,但连续种植会导致遗传退化,减弱抗病能力,增加病害风险,如玉米纹枯病,影响作物健康和产量。因此,选择品种时应平衡产量和抗病性,确保农业可持续发展

3、玉米的种植密度过密

在种植玉米的过程中,通常以提高产量为主要目标。在选择耐密品种时,由于这些品种具有耐密性,可以进行密植。然而,密植会导致田间通风和透光能力减弱,湿度增加,叶片间距缩小,以及叶片间摩擦加剧,这些问题为病害的发生创造了有利条件。

4、气候条件适宜纹枯病的发生

郸城县由于其地理位置和气候特点,常年降雨量较为充沛,尤其是在夏季,高温多雨的气候条件为各种病原菌的生长和传播创造了理想的环境。夏季时,气温常常居高不下,当田间的温度降至30℃以下,并且伴随着连续的阴雨天气,田间的相对湿度往往会上升至90%甚至更高。这样的高湿度环境,加上适宜的温度,为病害的发生和蔓延提供了极为有利的条件,使得病害有可能在短时间内迅速暴发,对农作物的健康生长构成严重威胁。

5、田间管理不到位

加强对玉米纹枯病的防治具有极其重要的意义。部分在收割后未能彻底清除病茬,并进行深翻,以消除越冬菌源,导致病菌在土壤中大量累积,造成病害基数增大,次年发生严重。在施用肥料时,未能掌握科学的施肥方法,不均衡地施用化肥,导致植株生长过旺,易受纹枯病侵袭。个别因未能及时清除杂草,导致田间杂草丛生,为病菌滋生创造了条件,造成玉米下部通风不良、高湿度等不利环境。持续的阴雨天气导致田地积水,许多未能及时查看田地,未做好排水工作,天气晴好时,土壤水分增加,空气湿度增加,气温升高,成为纹枯病爆发的有利时机。当玉米苗长高,叶片交错,温度升高时,玉米地内温度也随之升高,由于大田植株较高,加之当前炎热夏季,对玉米纹枯病的防治重视不足,未能适时进行药剂防治,常错过最佳控制时机,导致防治效果不理想,甚至有些未采取任何防治措施,这些都是纹枯病发生的主要原因。

六、玉米纹枯病的综合防治措施

为有效减轻玉米纹枯病对农作物生产的危害并防止其进一步扩散,应采取多种综合防治措施,以降低生产成本并提高防治效果。对于轻度或零星发生的地区,可采取农业防治措施,培育壮苗,增强植株的抗病能力,从而实现对纹枯病的有效防治。对于历史上发生较为严重的田块,在实施农业防治的同时,应优先考虑使用生物农药,并在使用化学农药时,选择高效低毒的产品,同时注意交替使用不同作用机理的药物,以避免抗药性的产生。

1、增强预防意识

玉米生产的核心力量,同时也是农药使用的主要执行者。为了从根本上遏制病害的发生,必须提升种植技术。为此,通过微信群、短视频等,发放宣传资料、悬挂横幅等多种方式,对玉米品种的选择、种植技术以及综合防控等方面进行了广泛宣传。目的是让广大玉米种植者充分认识到控制纹枯病的重要性,转变过去单纯依赖化学药剂控制的观念,增强综合治理的意识。每年播种前,都会组织专门的培训,邀请专家指导选育良种、高产栽培技术以及防治纹枯病等。在玉米种植的关键时期,技术人员都会深入田间地头,解答生产过程中遇到的实际问题,确保他们能够及时获得专业的指导。在纹枯病防控期间,通过现场示范,使其对纹枯病有直观地认识,确保纹枯病得到有效防控。

2、玉米作物的合理轮作

玉米纹枯病属于一种介于单一周期与多重周期交替的“中间型病害”,其病原菌的产生与环境条件密切相关,在特定时期内可能大量繁殖,极易引发大面积的病害暴发。因此,实施轮作制度能够有效减少田间病原菌的数量,从而减轻病害的发生。建议与大豆、花生等非禾本科作物进行两年以上的轮作。

3、选择优良品种

优良品种是确保玉米高产和品质的关键因素。选择的品种应具备优良的根系、较强的吸水能力和吸肥性、良好的植株结构和抗倒伏能力;穗轴高度适中,约为1.2m,中心位置偏低;植株叶片紧凑,适宜密植;该品种具有抗病、抗逆境、丰产等多重优点,能够有效预防或减轻玉米纹枯病的发生。

4、玉米的合理种植

若选择株型紧凑的品种,可适当提高种植密度,但必须确保田间通风和透光条件良好。同时,实施宽窄行栽培技术,以增强土壤的渗透性,降低病害的发生概率,确保作物健康生长,实现高产。此外,应合理安排播种时间,避免易受病菌侵染的时期与高温高湿时段重叠。在玉米抽雄期,温度和湿度条件极适宜玉米纹枯病的发生,因此在保证生育期的前提下,可将播种时间推迟3~5d。在气温较高或连续阴雨天气时,应及时进行田间检查,若发现田间积水,应立即开沟排水,降低田间湿度,从而减少玉米纹枯病的发生。

5、基肥的科学施入

依据土壤类型、结构、肥力、有机质含量以及作物种植密度,确定作物的目标产量。施肥时应优先选择完全腐熟的农家肥、绿肥、饼肥等有机肥料,并进行土壤测试,根据土壤养分含量进行科学施肥。同时,需严格控制氮肥用量,增加钾肥用量,并适当施用磷肥和锌肥,以增强作物的抗病能力。一般而言,底肥可使用充分腐熟的农家肥1t/667m2、磷肥60kg/667m2、钾肥10kg/667m2、锌肥2kg/667m2;在玉米生长的苗期、茎叶期、大喇叭口期和抽雄期,分别追施尿素10kg/667m2、20kg/667m2和10kg/667m2。

6、加强玉米纹枯病的监测

加强对玉米纹枯病的监测与预测,有助于及时掌握其发展态势,并据此实施合理的防治措施。通过定期进行田间调查和系统调查,结合调查结果、当年的气象数据以及历史发生情况,进行中短期的预报。及时将预报结果公布给农民,指导他们进行田间检查。当纹枯病的发病率达到控制标准时,应立即采取施药措施,确保防治的精确性,提高农药使用效率,在减少农药使用的同时,增强控制效果。

7、病株及杂草处理

在玉米生长期间,一旦发现叶鞘遭受病菌侵害的早期迹象,应立即采取措施,摘除受损的叶鞘和叶片,并将其移出田间,以防止病菌向健康组织扩散,从而遏制病情的进一步恶化。同时,应对伤口处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,应将病株残余物带至田边焚烧或深埋,以消灭病原体,减少病原的传播。若病害情况较为严重,还需结合土地的平整工作,进行深翻作业,将冬孢子埋入土壤深处,彻底清除菌核。除草作业能够改善农田的生态环境,增强通风和透光性能,降低田间湿度,从而减少病虫害的生存条件,使得农田环境不利于病害的发生,进而降低病害的发生概率。常用的除草方法包括人工、机械和化学三种方式。对于一年生禾本科杂草及小粒阔叶杂草,推荐使用乙草胺,剂量为900g/667m2或80~120mL/667m2。若因降雨或低温导致除草效果不佳,可采用50%硝·乙·阿特拉津悬浮乳剂,春玉米用量为210~240mL/667m2,夏玉米用量为180~210mL/667m2,进行叶面喷洒。对于阔叶杂草,可使用200g/L氯氟吡氧乙酸(酯)乳油,剂量为50~100mL/667m2,进行叶面喷洒以控制阔叶杂草的生长。

8、优先采取生物防治

生物防治因其具有高度的针对性、安全性和高效性,对益虫及天敌无害,并且对环境友好,因此提出了利用生物控制技术来防治玉米纹枯病的新策略。具体而言,可以采用每100kg种子使用1亿孢子/克木霉菌水分散粒剂2.5~5kg进行拌种,以防治纹枯病。在玉米生长期间,一旦纹枯病的病株率达到8%,则可选用以下几种药剂进行喷雾处理:3%多抗霉素水剂120~200mL/667m2、0.4%蛇床子素可溶性液剂365~415mL/667m2、6~8mL/667m2的4%嘧啶核苷类抗生素水剂。

9、玉米的化学防治措施

种子处理方法简便、高效,且用药量较少,对生产环境的干扰较小。具体而言,可使用28%克立嗪·噻呋酰胺种子处理悬浮剂570~850mL/100kg种子,或采用25g/L罗菌腈悬浮种衣剂168~200mL/100kg种子进行包衣,亦可选用3%苯醚甲环唑悬浮种衣剂200~300mL/100kg种子进行包衣。在其他防治措施无法有效控制纹枯病,且田间调查发现病株率达到8%,且有进一步发展趋势时,可采用30%肟菌·戊唑醇悬浮剂27~45mL/667m2、240g/L氰苯唑·噻呋酰胺悬浮剂30~40mL/667m2、50%己唑醇水分散粒剂8~10g/667m2或500g/L甲基硫菌灵悬浮剂125~150mL/667m2进行喷雾防治。施药时应考虑天气状况,避免在雨前施药,若施药后4~8h内降雨,则需补喷。施药过程中风速应控制在3级以下,避免在中午高温时段施药,宜选择早晨或傍晚气温较低时进行。施药时需确保兑水充分,喷雾均匀,避免重喷或漏喷,确保所有感病部位均得到处理。若纹枯病发病严重,建议每隔7~10d追施1次,以达到理想的控制效果。

综上所述,探究玉米纹枯病的发病机制,并提出有效的防治策略,对于确保我国玉米的稳定和高产具有至关重要的意义。基于此,本文从环境因素、传播途径及生命周期三个维度,提出了选择抗病品种、合理轮作以及加强田间管理等措施。通过综合运用生物防治与化学防治相结合的方法,旨在实现对玉米纹枯病的有效控制,保障玉米产业的持续健康发展,为维护国家粮食安全作出应有的贡献。

(作者单位:253705山东省庆云县严务乡乡村振兴服务中心)

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