玉米丝黑穗病发病原因与科学防治的有效解决方案

作者: 尚红霞

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玉米是重要的粮食作物,生长周期较长,在整个生长发育过程中有可能会受到多种病虫害的侵害,如果不能够做好病虫害的科学防范工作,势必会危及玉米的正常生产,导致优良玉米品种的生产潜力不能够全面发挥出来。在玉米地多种病虫害当中,丝黑穗病是一种危害较为严重的真菌性疾病,能够通过多种渠道传播玉米,并且在苗期阶段的症状不是很显著,等到果穗抽出之后才会表现出典型的临床症状,具有潜伏期长、危害严重的特征。为更好保障玉米产量和品质,就需要将关注重点放在玉米丝黑穗病的科学防范方面,明确该类疾病的发病原因,然后制定针对性的防控措施,降低感染率,确保防治安全。本次研究探讨了玉米丝黑穗病的发病原因与防治对策,希望对广大同行有所借鉴和帮助。

玉米是我国重要的粮食作物,玉米的产量和品质对确保国家粮食安全有着重要的作用。原平市地处山西省北中部,属于温带大陆性气候。春季短暂,夏季炎热多雨,秋季凉爽,冬季寒冷干燥,年平均降水量约为500mm,主要集中在7~9月份,年平均气温约为12.5℃,独特的气候环境十分适合玉米的栽培。在山西省原平市当地的玉米栽培主要以单季玉米为主,生产环节采用机械化种植和管理,着重推广优良品种和先进栽培技术,加强病虫害防治,确保玉米健康生长。未来,原平市将继续优化玉米栽培技术,推广绿色高效的种植模式,提升玉米产量和品质,进一步发挥玉米产业的优势,促进当地经济发展。

一、玉米丝黑穗病的病原特征

玉米丝黑穗病的病原菌为黍轴黑粉菌(Ustilagozeae),属于担子菌亚门(Basidiomycota)、冬孢菌纲(Uredinales)、黑粉菌目(Ustilaginales)、轴黑粉菌属(Ustilago),此病原菌是玉米丝黑穗病的主要引起病原。病原菌的冬孢子呈现圆形或近圆形,颜色从黄褐色到暗褐色,表面布满细刺,冬孢子萌发时会产生菌丝(担子),担子有隔,侧生担孢子,担孢子为无色,单细胞,近圆形。病原菌的生活史包括无性繁殖和有性繁殖阶段,在玉米生长季节,病原菌通过冬孢子进行无性繁殖,形成菌瘿,主要侵害玉米的果穗和雄穗,在适宜的温度和湿度条件下,冬孢子可以萌发,产生菌丝侵入玉米植株。厚垣孢子萌发的温度范围在13~25℃之间,湿热可以致死,如65℃下30min或70℃下10min。

二、玉米丝黑穗病的发病原因

在原平市,玉米丝黑穗病主要在玉米开花期前后表现出临床症状。当玉米雌穗吐丝时,丝黑穗菌孢子会随风或昆虫传播到雌穗上,病原主要侵染玉米雌穗的穗轴、花序轴和籽粒,温度在20~25℃,相对湿度在70%以上时,发病较重。玉米丝黑穗病发病与田间菌源数量、品种抵抗能力、栽培管理、气候条件密切相关。丝黑穗菌主要以厚垣孢子在土壤中越冬,如果不能够制定合理的轮作制度,连续多年在同一个地块种植玉米,病原菌越冬的土壤中时容易发生侵染。此外,不同玉米品种对丝黑穗病的抗性差异较大,品种更新不到位,易感品种种植面积较大,会促使该种疾病的加重发生。在玉米从播种到出苗的这个阶段,土壤的温度和湿度条件对于病害的发生有着极其重要的影响,通常情况下当土壤温度维持在大约20℃并且土壤的含水量保持在20%~40%之间时,玉米种子能够迅速发芽并生长,整个出苗过程大约只需要6~10d的时间。快速出苗不仅缩短了玉米幼芽在土壤中的暴露时间,也相应减少了病菌侵袭的可能性,从而使得病害的发生率相对较低。如果土壤温度下降到大约15℃,同时土壤含水量减少到低于20%,这将会对种子的发芽和生长产生不利影响,导致出苗速度减缓。这种情况下玉米幼芽在土壤中的时间被延长,从而增加了遭受病菌感染的风险,进而提升了病害的发生程度。此外,早期播种、过深的播种深度、种植易感病品种、连续种植同一作物的地块中土壤中的病菌数量较多,以及春季出现的低温干旱天气,都可能导致玉米丝黑穗病的发生率增加。

三、玉米丝黑穗病的危害症状

玉米黑粉病是一种影响玉米生长的严重病害,主要侵袭玉米的雌穗和雄穗,通常在玉米抽穗阶段开始显现,但是一些自交系和杂交种在幼苗阶段就已经表现出明显的病症。典型的症状包括在第4~5片叶子上出现1~4条明显的黄白色条纹,或者植株的茎秆下部粗壮、上部细弱,叶子颜色暗绿、变硬并且直立,整体形态像笋一样,还有的植株同时具有笋状和黄条症状,苗期症状通常在6~7片叶子之后才会明显地出现。有些品种或自交系在苗期的症状并不明显,只有在玉米抽穗后才能清楚地识别出病症。当雄穗受到感染时可能会出现整个花序被破坏,变成类似高粱黑粉病的黑头情况或者花器变形、颖片增多延长,使得整个雄穗看起来像刺猬一样,或者只有部分花序受影响,导致雄花变成黑粉。受感染的果穗相较于健康的果穗较短,基部膨胀而顶部尖锐,除了苞叶外,整个果穗会变成一团黑褐色的粉末(病菌的厚垣孢子)和许多散落的黑色丝状物质(寄主的维管束残余)。有些病穗可能会出现部分子房增生,形成绿色、顶部尖锐的小枝状物,果穗内的黑粉较少,而有的果穗苞叶会变得狭窄,果穗上的形态异常,黑粉极少。有时病症也会侵染到叶片上,形成长梭形斑点,裂开后散发出黑粉,或者在病斑裂口处长出黑色丝状物。发病后大多数病株都会出现矮化的现象,有的植株高度只有健康植株的1/3~2/5,有的植株分蘖增多,生长密集。通常雄穗受感染的植株其果穗都会变成黑穗,但也有少数植株的果穗未受感染,或者在同一植株上,一个果穗是病穗,另一个是健康果穗,还有的植株果穗受感染而雄穗却未患病。出现这种情况主要是因为病菌菌丝在花芽分化时在生长锥内分布不均造成的,此外有些自交系在感染后无法正常拔节,植株变得矮小,只抽出病态的雄穗,而没有果穗。

四、玉米丝黑穗病的侵染循环

玉米丝黑穗病是一种在玉米生产中常见的系统性侵染病害,详细了解其侵染循环对于有效地进行防治具有重要意义。玉米丝黑穗病主要由黍轴黑粉菌引起,病原物为真菌,其厚垣孢子是主要的初侵染源。病原菌的厚垣孢子在土壤中可以存活2~3年,孢子可以通过风、水流、农事操作等途径进行传播,土壤、粪肥或种子上越冬的厚垣孢子是次年初侵染源。萌发的厚垣孢子侵入玉米幼苗,通常在玉米发芽期侵入,到达生长点,并随着玉米植株的生长发育,转移到花芽和穗部。感病的玉米植株会在籽粒中留下病原菌,病原菌在籽粒中发育,待到下一季玉米播种后,病原菌再次侵染新的玉米植株,从而完成一次病害循环。

五、玉米丝黑穗病的综合防治措施

1、加强玉米高抗品种的选育

在玉米栽培管理过程中,为了更好地降低撕黑穗病的发生流行率,就需要从强化品种选育入手,选育过程中选育方案的科学性和实施要点的严谨性至关重要。首先要从微观层面明确抗病基因的定位和作用机制,通过分子标记辅助选择(MAS)技术,对玉米基因组进行深入解析,找出关键的抗病基因位点,然后利用基因组学和生物信息学的方法加速抗病基因的识别和利用,提高选育效率。同时在品种选育过程中还需要注重田间试验和抗病性评价,通过在不同生态区域进行多点、多年的田间试验,可以准确评价品种的抗病性和稳定性,然后结合病原菌的生物学特性和环境因子的变化,制定合理的抗病评价标准,以便更科学地筛选出优良品种。紧接着要开展高抗品种的有效推广,结合当地的农业生产实际,选择适宜的栽培管理措施,通过与农户合作,开展示范推广活动,增强农民对高抗病品种的认知和接受度,提高新品种的覆盖率和应用效果。同时要持续加强玉米丝黑穗病病原菌的监测研究,要认识到随着病原菌的不断进化和环境条件的变化,抗病品种可能会面临新的病害威胁,所以需要建立长期的病害监测体系,及时发现和应对新的病害问题,然后通过不断的技术创新和品种改良,保持选育工作的前沿性和持续性,确保高抗玉米丝黑穗病品种的稳定性和广泛应用。

2、加强玉米前茬作物种植地的翻耕整地与施肥消毒

前茬作物收获之后要及时进行翻耕整地,深度以15~20cm为宜。在翻耕的同时,可施入充分腐熟的有机肥,一般施有机肥3000~5000kg/667m2,复合肥20~30kg/667m2,将肥料混合均匀撒到地表放入土层以下,确保肥料与土壤充分接触。另外为了减少土壤当中的病原菌数量播种之前还可以对农田土壤进行消毒,推荐使用50%的多菌灵可湿性粉剂800倍液,使用50~80kg/667m2进行田间喷洒。

3、使用种子药剂拌种方法,有效防治玉米丝黑穗病

玉米丝黑穗病是玉米生长过程中常见的一种病害,它主要影响玉米的雌穗和雄穗,导致植株矮化,苞叶畸形,甚至整个果穗变成黑粉包,严重影响玉米产量。为了有效防治玉米丝黑穗病,种子药剂拌种是一种常用的方法。在药剂拌种期间,常用的药剂主要有12.5%烯唑醇(速保利)可湿性粉剂、25%三唑酮(粉锈宁)可湿性粉剂、25%施保克与50%多菌灵混合剂、适乐时或根保种衣剂等。播种前,将精选的玉米种子与种子用量0.2%~0.3%的药剂进行拌种。拌种操作时先使用清水加药剂稀释,然后将药剂均匀地撒在种子上,并进行充分搅拌,确保种子表面均匀覆盖药剂。拌种后将种子放置在阴凉处进行阴,待种子表面药剂干燥后即可进行播种,注意不要在拌种后长时间存放,以免药剂降解影响防治效果。

4、玉米规范化播种

原平市玉米播种最佳播种时间一般在4月下旬至5月上旬。在播种处理过程中要确保地温稳定在10℃以上,夜间气温不低于5℃,土壤墒情充足,能够达到55%,晴朗无雨,有利于播种作业。在播种过程中推广应用机械化精量播种,播种行距60cm、株距30~40cm、播种深度5~7cm、种子用量4000~4200粒/667m2、机械设备播种速度4~6km/h、作业效率4000~5333m2/h,每穴播种一粒种子,播后及时镇压,加强田间管理,促进玉米生长。

5、强化玉米苗期管理

玉米播种后应及时查苗、补苗,在播种之前所需要的种子应先进行浸种催芽,以促其早出苗,如果补种的玉米赶不上原先播种长出的幼苗时,可采用移苗补栽的方法,移栽时应在下午或阴天进行,最好是带土移栽,以利返苗,提高成活率。间苗、定苗工作一般在3~4叶期进行,时间选择晴天下午,及时将病苗、虫咬苗及发育不良的幼苗在下午较易识别淘汰,对那些苗矮叶密、下粗上细、弯曲、叶色黑绿的丝黑穗浸染苗,应该彻底剔除。在玉米苗期阶段还需要进行中耕松土一般进行1~2次,定苗以前幼苗矮小可进行第一次中耕,中耕时要避免压苗,中耕深度以3~5cm为宜,苗旁宜浅,行间宜深,此次中耕虽会切断部分细根,但可促发新根,控制地上部分旺长。在有效中根的基础上,还需要进行蹲苗处理,掌握蹲实不蹲死,蹲壮不蹲弱的原则,适当控制水分,使土壤表面稍干,促进根系向土壤深处生长。

6、玉米大田种植中的科学水肥管理

玉米的大田追肥和灌溉方案是提高玉米产量和品质的关键环节。在播种期根据土壤墒情和气候条件,适时进行灌溉,以确保种子吸水充分,发芽整齐,对于播种前土壤墒情不足的,可以在播种结束之后及时灌溉一次跑马水。在玉米拔节期,追施一次氮肥,施用尿素8~10kg/667m2,促进植株生长和雌雄穗的分化。玉米大喇叭口期进行第二次追肥,施用尿素10~15kg/667m2保证玉米穗粒数的增加和籽粒饱满。在玉米灌浆期,根据植株长势和土壤肥力状况,可适量追施氮肥和钾肥,一般施用尿素5~10kg/667m2和钾肥10~15kg/667m2,以提高玉米籽粒的产量和品质。在科学追肥的基础上,还需要加强灌溉处理,尤其是在玉米发酵期,臭虫期和灌浆期要结合田间墒情及时进行灌溉,通常灌溉量控制在30~35m3/667m2,保证灌溉之后,土壤墒情能够控制在65%左右。

7、玉米大田栽培管理中患病植株的科学处理

在玉米大田栽培管理过程中,一定要确定最佳的定植密度,做到密植,避免过密或过稀。一旦发现玉米植株出现丝黑穗病的植株矮化、果穗和雄穗变成黑粉包等典型症状,应立即拔除病株,拔除时要确保连根一起拔起,避免病菌残留在土壤中。拔除的病株不能直接堆放在田头或作为饲料,应将其带出田外进行深埋处理,防止病菌通过牲畜传播或随风散播。在病株处理后,应对病穴进行土壤翻晒,以减少土壤中病菌的存活同时对种植区域的土壤进行消毒,可以选择使用70%的甲基托布津可湿性粉剂800倍液进行灌溉,每个定植穴可以灌溉30~50mL。另外,在玉米黑穗病防控过程中也需要密切关注田间病害动态,及时调整防治策略,以保障玉米生产的稳定和农民的经济效益。

8、玉米丝黑穗病的药剂防治

防控玉米丝黑穗病除了在播种之前进行一系列的操作之外,还需要做好发病之后的药剂防治,当发现患病植株之后,首先将患病植株立即拔除,并在周边撒上生石灰起到杀菌的作用。常用的药物主要有50%多菌灵可湿性粉剂800倍液、40%拌种双可湿性粉剂800倍液、25%粉锈宁湿性粉剂1000倍液,药液量控制在30~50kg/667m2,间隔7~14d使用一次,连续使用2~3次。大田化学用药过程中应严格遵守药物使用说明,详细明确用药剂量、用水量和施药方法,避免在高温、干旱、风大等不利条件下施药,轮流使用不同类型的药物,以避免病菌产生抗药性。

综上所述,玉米在生长过程中可能会受到多种病虫害的威胁,如若不能够做好病虫害的有效识别和科学防范,势必会对最终的产量和品质构成严重影响。在今后玉米栽培管理过程中要注重将关注重点放置在玉米病虫害的科学防范方面,尤其是针对玉米丝黑穗病,应该探究其病原特征和发病原因,然后制定针对性的防治对策,将丝黑穗病的发生流行率尽量降低到最低程度,确保玉米栽培安全,为充分发挥优质玉米品种的生产潜力奠定坚实基础。

(作者单位:034100山西省原平市农作物原种服务中心)

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