玉米大斑病发病原因及综合有效防控对策的探讨

作者: 李研

玉米大斑病作为影响玉米生长的重要病害之一,在适宜的气候和土壤条件下容易发生。为了维护玉米作物的健康和提高产量,种植者需要采取一系列有效的防治措施。

随着全球气候变化和农业生产模式的不断发展,作物病害成为威胁粮食安全和农业可持续性的重要因素之一。在这些病害中,玉米大斑病因其对玉米产量和品质的严重影响而备受关注。作为一种由真菌引起的病害,玉米大斑病在高温多湿的气候条件下特别容易暴发,给玉米生产带来了巨大的挑战。因此,深入研究玉米大斑病的防治措施对于提高粮食产量、维护生态平衡具有重要意义。

一、玉米大斑病的严重性与防控重要性

玉米大斑病是由半知菌亚门真菌的大斑凸脐蠕孢感染引起的。这类病害具有突然暴发、迅速侵染全田的特点,原因在于其病原真菌产生的大量病原孢子可以通过空气扩散到整个种植区,极易造成大面积流行。一旦发病,叶片、叶鞘乃至茎部都会出现黑色或褐色斑点和病斑,严重影响光合作用,最终导致植株枯死甚至整片死亡。该病在高温多湿的环境下极易扩散,常使玉米减产30%-50%。因此,采取有效的防治措施,控制病情发展,对于减轻玉米产量损失,保障粮食安全和种植者收入具有重要意义。为此,必须从病害生物学特性、环境条件和宿主抗性等方面进行综合分析,努力降低大斑病对玉米生产的损害,实现可持续增产。

二、玉米大斑病的发生原因

1、气候条件

在高温多湿的环境中,气温和湿度为真菌提供了理想的生存条件。高温使得植株组织更加容易受到感染,因为温暖的环境有助于病原菌在植物表面繁殖和扩散。此外,湿润的气候也提供了真菌所需的水分,促进了孢子的萌发和生长。这种湿润的条件为病原体在植物表面形成孢子并侵入植物组织提供了便利。在高温多湿的气候条件下,病原真菌在玉米植株上形成病斑,通过侵入植物组织引起叶片损伤。病斑的形成进一步加剧了植物的脆弱性,使其更容易受到其他病原体的侵袭。因此,高温多湿的气候条件不仅为玉米大斑病的发生提供了适宜的环境,还加速了病害的传播和扩散。

2、土壤条件

有机质含量高的土壤往往提供了丰富的营养和有利于微生物繁殖的环境,但过高的有机质含量也可能成为病害的滋生地。在有机质富集的土壤中,真菌和其他病原体可能找到更多的营养来源,从而增加了它们的生存和繁殖能力。这可能导致土壤中的病原体数量增多,增加了植物感染病害的风险。另一方面,排水不良的土壤条件也为玉米大斑病的发生创造了有利条件。排水不畅通的土壤会导致水分在根区滞留,使土壤过于湿润。这种湿润的环境为真菌的繁殖提供了理想的条件,因为玉米植株在潮湿的土壤中更容易感染病害。此外,湿润的土壤还可能影响植物的生长和发育,使其更加容易受到病原体的侵袭。

3、种植管理

首先,种植密度过大可能导致植株之间的空气流通不畅、光照不足、湿度升高,这为病原体的传播提供了有利条件。植株之间过于密集,空气无法很好地流通,导致植株表面湿度增加,从而为真菌的繁殖提供了温床。另外,过密的植株使得阳光难以透射到植株底层,降低了底部叶片的光合作用效率,使植株整体抵抗力下降,更容易受到大斑病的侵袭。其次,过量施肥可能导致植株营养失衡,使植株更加容易受到病原体的侵袭。特别是氮肥的过量使用可能促使植物过分生长,形成高而疏松的植株结构,增加湿度和病原体滋生的可能性。最后,不同部位土壤湿度的不一致可能导致植株生长不均匀,某些区域过于湿润,使得病原体在这些区域更容易传播和滋生。特别是在植株底部,由于湿润的环境,大斑病可能更容易发生。

4、种子带菌

病原菌可以通过多种方式存在于玉米种子表面或内部,例如通过种子的裂痕、伤口或种子壳。当带菌的种子被用于播种时,病原菌就有机会传播到新的生长环境中。这种早期感染可能会对植株的整体健康产生长期的影响,使其更容易受到后续的感染和发病。种子带菌的情况可能是由于前一季的感染导致的,这使得病原菌在玉米植株内部或外部存在。这样的种子一旦用于种植,就成了一个潜在的源头,促使病害在整个玉米种植区域内传播。特别是在高温多湿的环境,病原菌更容易在植株上繁殖和扩散。

三、玉米大斑病的症状表现

1、叶片症状

在病害初期,玉米叶片上会出现水渍状的斑点,这些斑点通常呈圆形或不规则形状,边缘模糊不清。随着时间的推移,这些斑点会逐渐扩大,中央部分变为黄褐色,边缘则出现黄色晕圈,这是由于病菌的侵染导致叶片组织坏死和色素沉着。这种叶片症状不仅影响了玉米的美观,更重要的是,它会严重削弱玉米的光合作用能力,从而影响玉米的生长和产量。

2、茎部症状

当玉米受到大斑病侵害时,茎部会出现黑色或黑褐色斑点,这些斑点通常呈圆形或椭圆形,大小不一,边缘清晰。随着病情的发展,斑点会逐渐扩大,甚至融合成片,形成较大的病斑。严重时,病斑可穿透茎秆,导致茎秆内部组织腐烂,使玉米植株失去支撑力,最终倒伏。此外,病斑部位还可能出现白色至灰白色的霉层,这是病菌的分生孢子和菌丝体。

3、穗部症状

在玉米成熟期,穗部会出现黑色或黑褐色的斑点,这些斑点通常首先出现在玉米的顶端,然后逐渐向下蔓延。这些斑点的大小不一,形状各异,有的像水滴、有的像星星、有的像蝴蝶。斑点的颜色也从浅黄色到深褐色不等,严重的时候,整个穗部都会被黑色覆盖,看起来非常恐怖。这些斑点不仅影响了玉米的外观,更重要的是,它们会破坏玉米的内部结构,导致玉米的营养价值大大降低。此外,这些斑点还会吸引各种害虫,进一步加重玉米的损失。

四、病原鉴定与病理检测

当发现玉米叶片、茎秆和穗序上出现病斑症状时,为了确定病原菌的种类,需要进行病原鉴定。方法是从病叶发病组织分割一小段,用75%酒精表面消毒,然后在洋菜和马铃薯葡萄糖琼脂培养基上培养。4-5天后可见菌落生长,根据病原真菌的菌落形状、颜色、菌丝和分生孢子形态等特性,利用显微镜和相应检索指南,根据症状类型鉴定病原菌种类。同时,还需要进行带病菌组织的病理学检测,即利用组织切片的方式在显微镜下观察病变组织内部与病原菌的相互作用。这种方法可判断寄生关系和探究致病机理,提供更为确切的病原体鉴定依据。病原鉴定与病理检测结果对于后续防治策略的制定有指导意义,还可为病原细胞遗传学、宿主-病原体互作等方面的研究提供样本资源。因此,应在对病害疑似大斑病灶形成初步判断后,立即开展病原和病理检测,准确划定病原体种类与致病形式,为防疫工作提供技术支撑。

五、玉米大斑病的防治方法

1、种植抗病品种

选择抗病性强的玉米品种进行种植,可以从源头上减少病害的发生,降低病害对玉米产量和质量的影响。首先,抗病品种具有较强的抵抗病菌侵害的能力。这些品种在遗传上具有特定的抗病基因,能够有效识别和抵御病菌的侵入,从而降低病害发生的概率。同时,抗病品种在生长过程中,能够产生一些特殊的化学物质,如植物激素、抗菌肽等,这些物质可以抑制病菌的生长和繁殖,减轻病害的严重程度。其次,抗病品种具有较强的生长势和恢复力。在遭受病菌侵害后,抗病品种能够迅速恢复生长,减少病害对玉米生长发育的影响。此外,抗病品种还具有较强的适应性,能够在不同地区和环境条件下稳定生长,为种植者提供稳定的产量保障。在选择抗病品种时,种植者应充分了解当地病虫害的发生情况和抗病品种的特点,选择适合当地种植条件的抗病品种。同时,种植者还应加强田间管理,合理施肥、浇水、除草等,创造良好的生长环境,提高玉米的抗病能力。通过种植抗病品种和加强田间管理相结合的方式,可以有效防治玉米大斑病,保障玉米产量和质量。

2、种子处理

播种前进行种子消毒,可以有效地减少种子带菌,从而降低病害的发生风险。种子消毒的方法有很多,如热水浸种、药剂拌种等。热水浸种是将种子放入50-55℃的热水中浸泡10-15分钟,然后捞出晾干。这种方法可以杀死种子表面的病菌,但对土壤中的病菌效果不明显。药剂拌种是将种子与杀菌剂混合均匀,使种子表面附着一层杀菌剂,从而杀死种子表面的病菌。常用的药剂有福美双、克霉唑等。这种方法对种子和土壤中的病菌都有很好的杀灭效果。在进行种子处理时,还需要注意在购买种子时,要选择无病、无虫、无霉变的优质种子,以降低病害的发生风险。药剂拌种时要严格按照说明书的要求进行,避免过量使用或使用不当导致药害。播种后要加强田间管理,及时除草、施肥、浇水,保持土壤湿润,促进玉米生长,提高抗病能力。

3、合理施肥

首先,过量施用氮肥会导致玉米生长过快,叶片嫩绿,容易受到病菌的侵袭,因此应避免过量施用氮肥。其次,适当增加磷肥和钾肥的施用量可以提高玉米的抗病能力。磷肥可以促进玉米根系的发育,增强植株的吸收养分能力,从而提高玉米的抗病性。钾肥可以增强玉米的抗逆性,提高叶片的抗氧化能力,减少病菌侵入的机会。此外,合理施肥还可以改善土壤结构,增加土壤的保水保肥能力,为玉米提供充足的养分和水分,有利于玉米的健康生长。合理施肥是预防和控制玉米大斑病的重要措施之一。

4、控制种植密度

种植密度过高会导致田间通风透光条件不良,玉米植株之间过于密集,容易形成高温、高湿的环境,从而有利于病菌的繁殖和传播。因此,适当降低种植密度可以改善田间通风透光条件,减少病菌滋生的机会。具体来说,可以通过合理安排种植行距和株距来控制种植密度。一般来说,行距应大于株距,以保证植株之间有足够的空间进行通风和光照。同时,也可以采用间作或套种的方式来降低种植密度,例如在玉米田中种植绿肥或豆科作物等,既可以增加土壤肥力,又可以改善田间通风透光条件。此外,适当增加土壤深度和改善土壤结构也可以改善田间通风透光条件,有利于玉米植株的健康生长。

5、及时灌溉

首先,合理控制灌溉水量。根据玉米生长阶段和土壤湿度情况,合理安排灌溉次数和用水量,避免过度灌溉导致田间湿度过大。在玉米生长初期,应保持土壤适度湿润,以利于根系发育和新叶生长;而在玉米生长后期,应适当减少灌溉量,以防止田间湿度过高。其次,选择适宜的灌溉方式。采用滴灌、喷灌等节水灌溉方式,可以减少水分蒸发损失,降低田间湿度,从而减轻玉米大斑病的发生程度。同时,这些灌溉方式还能提高水分利用效率,有利于节约水资源。最后,加强田间管理。及时除草、松土、施肥等措施,可以改善土壤结构,增加土壤通气性,有利于降低田间湿度。

6、化学防治

为了有效防治玉米大斑病,化学防治是一种常用的方法。在病害发生初期,可以使用农药进行防治。常用的化学防治药剂包括多菌灵、甲基托布津、代森锰锌等。这些药剂可以有效地杀灭病菌,防止病害的进一步蔓延。在使用农药时,应注意按照说明书的要求进行施药,避免过量使用或不当使用导致环境污染和农产品安全问题。此外,还可以通过改善栽培管理措施来预防和控制玉米大斑病的发生。例如,合理施肥、适时灌溉、清除田间杂草等措施都有助于提高玉米植株的抗病能力,减少病害发生的可能性。

六、病害监测与预警系统的建立

通过病害监测与预警,可以让种植者提前了解疫病发展情况,据此指导防治操作,做到防微杜渐、精准施策。

1、监测方法

建立科学系统的监测方法,对于玉米大斑病的预警至关重要。首先,可以组织专业技术人员开展定期的田间观测,记录不同地块病情发展动态和重要生育期病害发生情况,判断流行趋势。其次,应当在主产区开展病害普查,采用正交设计布点法确定样本田,记录病斑首现期、拐点期等信息,数据化建立区域病害数据库。最后,整合环境监测站点资源,测定日平均气温、相对湿度、降水量、叶面湿度等参数,分析环境条件与病害发生的关系,建立预测模型。通过完善监测体系的建设,可以实现对玉米大斑病的全面监控,为制定防治措施提供支持。

2、预警模型

建立科学合理的预警模型,可以实现对疫病发展趋势的准确判断。 SUCH模型采用数据同化技术,融合监测和模拟结果,采集气象、环境和病害发生数据,输入预警模型,经转化、校正后再次模拟病害发展,不断迭代和更新,保证输出结果符合实际。在算法原理上,该模型主要通过关联环境因子与致病率构建判别函数,建立温度、湿度等参数的最适宜间隔,判断是否有利于病害暴发。最后,模型可以输出病害发生可能性、发生量级和疫情拐点出现时间等,绘制发生动态曲线,评估流行风险等级。建立科学合理的预警模型,可以指导种植者精准用药用时,提高防治效率。

3、预警信号发布

预警信号的科学发布,是实现病害防控的关键环节。根据模型预测结果,可以划分低、中、高风险等多个预警级别,代表不同的疫病发展态势。这些预警信号会包含预警范围信息,即明确指出重点防控区域,通常以乡镇或行政村为单位划定。同时,预警信号中还会推荐采取的防治措施,例如建议加强田间巡视或开始进行化学药剂防治,详细到使用的药剂品种和用量。将以上信息制成通告,通过短信、广播等方式向种植者和植保站发布。得到预警后,防控部门要迅速按照推荐措施开展工作,督促种植者统一防治,以遏制疫病扩散。建立健全的预警信号发布机制,是实现病害监测预警与防控对接的关键。

总之,通过细致地分析发现,玉米大斑病的发生受多种因素影响,包括气候、土壤、种植管理等。为了最大程度地减轻病害对农田的危害,种植者应根据实际情况采取相应的防治措施,包括选择抗病品种、进行科学的种子处理、合理施肥和灌溉等。这不仅有助于提高玉米的抗病能力,还能够确保丰收的同时维护生态平衡。

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