中國玉米病害現(xiàn)狀、識別與抗病性研究

玉米病害鑒別、發(fā)生現(xiàn)狀和控制技術(shù)王曉鳴中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物科學(xué)研究所wangxm57@sina.內(nèi)容中國玉米病害發(fā)生的區(qū)域特點

主要玉米病害的識別特征

病害對中國玉米生產(chǎn)的影響

中國玉米病害發(fā)生現(xiàn)狀

玉米病害防治策略.中國玉米病害發(fā)生的區(qū)域特點

.(Dr.RFHu,2002)中國玉米生產(chǎn)區(qū)域.不同區(qū)域的氣候特點苗期中期后期溫度降水溫度降水溫度降水東北春玉米區(qū)低少適宜適宜下降快適宜夏玉米區(qū)高少高多較高局部多西南玉米區(qū)低少適宜多高多西北玉米區(qū)適宜少高少適宜少.2021年5月上旬日照數(shù)2021年7月中旬降水量2021年5月上旬降水量2021年7月中旬日照數(shù)2021年5月上旬氣溫距平2021年7月中旬氣溫距平2021年9月上旬氣溫距平2021年9月上旬日照數(shù)2021年9月上旬降水量.玉米病蟲害發(fā)生差異原因生態(tài)區(qū)間差異〔地理位置、氣候類型〕農(nóng)田生態(tài)系差異〔作物種類、栽培方式〕品種抗性差異〔感/抗、多抗/抗譜〕年度氣候差異〔溫度、濕度波動〕.東北早熟春玉米區(qū)〔黑龍江，吉林，內(nèi)蒙古東北部〕絲黑穗病，大斑病，灰斑病，莖腐病，彎孢葉斑病東北華北春玉米區(qū)〔遼寧，華北北部，內(nèi)蒙古東南部〕絲黑穗病，大斑病，灰斑病，彎孢葉斑病，紋枯病西南春玉米區(qū)〔四川、重慶、貴州、云南〕紋枯病，灰斑病，穗腐病，大斑病，小斑病，絲黑穗病，普通銹病西北春玉米區(qū)〔新疆、甘肅、寧夏、內(nèi)蒙古西部〕絲黑穗病，大斑病，小斑病，矮花葉病，瘋頂病春玉米區(qū)主要病害.主要病害

小斑病，瘤黑粉病，南方銹病，莖腐病，褐斑病一般病害矮花葉病，彎孢菌葉斑病，灰斑病，穗腐病，粗縮病，苗枯病，鞘腐病，細(xì)菌性病害〔黃淮海中部和南部區(qū)域、京津塘區(qū)域、山西南部、陜西中部〕夏玉米區(qū)主要病蟲害.病害對中國玉米生產(chǎn)的影響.玉米病害發(fā)生特點發(fā)生普遍，種類多樣不同地域發(fā)生種類不同隨品種更換而病害發(fā)生變化病蟲害造成的產(chǎn)量損失超過10%〔約1000萬噸〕.影響玉米病害發(fā)生的因素

農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)改變，玉米面積增加水稻、玉米、小麥種植面積變化趨勢〔2000-2006,千公頃〕水稻、玉米、小麥產(chǎn)量變化趨勢〔2000-2006,萬噸〕種植面積增加總產(chǎn)不斷提高.生產(chǎn)新技術(shù)的推廣，影響病害類型免耕夏直播技術(shù)推廣秸稈還田面積擴大種衣劑應(yīng)用苗期病害增加土傳病害加重缺乏針對性.▲產(chǎn)量(kg/ha)

━品種類型━病害(1949-2006)OPVsSCVs無突出的病害NLB,SLBHSStR,ERCLS,RSB,GLS,NLBDCVsSR,CS，GLS,HS,StR,NLB,新單1號白單1號等

丹玉6號豫農(nóng)704等丹玉13掖單2號等

沈單7號掖單4號等

農(nóng)大108、豫玉22等

SCMV,HSMRDV鄭單958魯單981浚單20

CS,StR,SR,NLB品種更新速度加快，病害發(fā)生變化

.瘤黑粉病,莖腐病南方銹病,大斑病褐斑病近年主要推廣品種的生產(chǎn)面積.氣候變化，病害種類改變?nèi)蚧兣⒏珊的戏戒P病，灰斑病.主要玉米病害的識別特征.Northernleafblight.病斑特征：長梭型、中央灰褐色的大型病斑，一般大小為50～100×5～10mm，有些長度可達(dá)200mm。當(dāng)田間濕度大時，病斑外表產(chǎn)生灰黑色霉?fàn)钗铩Ｔ诳剐云贩N上，病斑呈褪綠、淺灰色，較少霉層大斑病Northerncornleafblight

發(fā)生部位：大斑病菌侵染玉米葉片、苞葉和葉鞘.小斑病Southerncornleafblight

發(fā)生部位：小斑病菌侵染玉米葉片、苞葉和葉鞘病斑特征：葉片上常見病癥有3種：〔1〕典型病癥：受葉脈限制，橢圓或近長方形，黃褐色，邊緣深褐色，大小為10～15×3～4mm〔2〕不受葉脈限制，多為橢圓形，灰褐色〔3〕小點狀壞死斑，黃褐色，周圍有褪綠暈圈.彎孢葉斑病Curvularialeafspot發(fā)生部位：病菌侵染玉米葉片、苞葉和葉鞘病斑特征：圓形或橢圓形，中央黃白色，邊緣褐色或有褪綠暈圈，有些品種僅表現(xiàn)為褪綠斑。病斑大小為1～2×2mm，在一些品種上可達(dá)4～5×5～7mm。在感病品種上，病斑密布全葉，相連成片，葉片枯死.彎孢菌侵染苞葉和莖稈.灰斑病Grayleafspot發(fā)生部位：病菌主要侵染玉米葉片、苞葉和葉鞘病斑特征：初期為淺褐色，逐漸變?yōu)榛疑⒒液稚螯S褐色。病斑沿葉脈方向擴展并受葉脈限制，兩端較平，呈長方形，大小為3～15×1～2mm。田間濕度高時，在病斑兩面產(chǎn)生黑色霉層。在感病品種上，病斑密集，常相連成片而造成葉片枯死.圓或近圓形或斑點狀，深褐色，邊緣有時不明顯長形斑或圓形斑，灰褐色至深褐色.銹病.普通銹病Commoncornrust發(fā)生部位：發(fā)生在植株地上部的任何部位，以葉片為主病斑特征：在葉片上常產(chǎn)生長條狀、略突出葉片外表的孢子堆，葉片表皮破裂后，散出褐色的粉末.普通銹病.南方銹病Southerncornrust病斑特征：葉片上散生黃色小斑點，逐漸隆起，圓形或橢圓形，黃褐色或紅褐色。葉片表皮破裂后，散出大量金黃色或橘紅色粉狀物，為病菌的夏孢子發(fā)生部位：發(fā)生在植株地上部的任何部位，以葉片為主.南方銹病.發(fā)生部位：果穗和雄穗病斑特征：果穗短粗，近球形，無花絲，苞葉正常，但果穗組織已變?yōu)楹诜?，殘存絲狀植物維管束組織絲黑穗病Headsmut.瘤黑粉病Commonsmut

發(fā)生部位：植株地上部組織病斑特征：產(chǎn)生形狀各異、大小不一的瘤狀物，成熟后散出黑色粉末.輪枝鐮孢穗腐病Fusariumkernelrot病害特征：籽粒上被覆粉白色菌絲層.禾谷鐮孢穗腐病Gibberellaearrot病害特征：籽粒上被覆紫紅色菌絲層.青霉穗腐病Penicilliumearrot病害特征：籽粒間和穗軸上有灰綠、灰褐色粉層.木霉穗腐病Tricodermaearrot病害特征：籽粒被覆青綠色霉層，穗軸也易被侵染.曲霉穗腐病Aspergillusearrot病害特征：籽粒間有黃褐色或黑褐色的頭狀霉層.炭腐穗腐病Carbonumearrot病害特征：籽粒變?yōu)楹诤稚⑻繝?細(xì)菌穗腐病Bacterialearrot病害特征：籽粒水浸狀腐爛，有腥臭味道.莖腐病Stalkrot典型病癥為：全株葉片突然褪色，呈青灰色并枯槁；近地表1～3莖節(jié)變褐、發(fā)軟，莖髓組織變褐、分解，僅剩維管束，植株極易倒伏；根系變黑腐爛，失去支撐力；果穗倒掛.莖腐病.細(xì)菌莖腐病Bacterialstalkrot發(fā)病部位：莖稈中部節(jié)位發(fā)病病癥：莖節(jié)上褐色軟腐；由于髓分解和莖表皮腐爛，導(dǎo)致莖稈折斷；因細(xì)菌大量繁殖和玉米組織分解中產(chǎn)生的一些物質(zhì)而出現(xiàn)明顯的臭味.紋枯病Bandedleafandsheathblight發(fā)生部位：地上至果穗部位病斑特征：云紋狀并包裹整個莖稈。有白色菌絲體和黑褐色、大小1～2mm的菌核.發(fā)生部位：主要發(fā)生在葉鞘、葉片和莖稈上病斑特征：葉鞘上病斑褐色小點，近圓形，直徑約1mm；葉片上為黃褐色，葉片因大面積發(fā)病而枯槁褐斑病Physodermabrownspot.瘋頂病Crazytop

〔1〕雄穗畸形：全部雄穗異常增生，畸形生長，使雄穗呈刺頭狀.〔2〕雄穗局部畸形：上部正常，下部增生呈團狀繡球，不能產(chǎn)生正常雄花〔3〕果穗變異：受侵染后無花絲，內(nèi)部全為苞葉；分化為多個小穗，但不結(jié)實.〔4〕葉片畸形：上部葉和心葉共同扭曲成不規(guī)那么團狀或牛尾巴狀，植株不抽雄.〔5〕植株超高生長：有的病株瘋長，植株高度超過正常高度1m，頭重腳輕，易折斷。一些玉米瘋頂病病株同時伴有玉米瘤黑粉病發(fā)生.矮花葉病Sugarcanemosaic發(fā)生部位：主要發(fā)生在葉片病斑特征：褪綠斑點。隨植株長大，表現(xiàn)為典型的花葉狀。有的品種葉片呈現(xiàn)脈間葉肉變黃，為條紋狀.矮花葉病.粗縮病Maizeroughdwarf發(fā)生部位：植株地上部病斑特征：葉背葉脈上蠟淚狀線條突起；葉色濃綠、寬厚，節(jié)間變粗、短縮而造成植株顯著矮化。重病株不抽雄或雄穗無花粉，果穗畸形不結(jié)實或籽粒極少.粗縮病.苗枯病Seedlingblight特征：葉片變黃并枯死，根系變褐.苗枯病.中國玉米病害發(fā)生現(xiàn)狀.玉米病害的變化特點

主要病害仍未得到完全控制

絲黑穗病持續(xù)嚴(yán)重為害大斑病呈上升趨勢小斑病有加重可能矮花葉病發(fā)生平穩(wěn).

2001-2002年在東北地區(qū)嚴(yán)重發(fā)生，近年得到控制

早春低溫年份發(fā)病仍較重東北春玉米生產(chǎn)地區(qū)的首要病害絲黑穗病.

北方春玉米區(qū)最重要的葉斑病

西南玉米區(qū)最重要病害之一

近年發(fā)生普遍加重大斑病2021年發(fā)生偏輕，7-8月氣溫偏高2021年發(fā)生中等偏重，先玉335發(fā)病重.

夏玉米地區(qū)最重要的葉斑病小斑病西南地區(qū)重要病害之一近年總體發(fā)生平穩(wěn)，與品種抗性水平有關(guān)

2021年局部較重，皖北和河南局部地區(qū)發(fā)生提早2021年輕發(fā)生，夏季溫度偏低川渝南部、貴州畢節(jié)地區(qū)和云南的低海拔地區(qū)發(fā)生重.

夏玉米地區(qū)重要病害之一

近年發(fā)生不嚴(yán)重，但局部地區(qū)有明顯影響推廣品種的親本有抗病自交系黃早四血緣矮花葉病SCMV.

次要病害逐漸加重，一些已成生產(chǎn)制約因素

土傳病害加重正在重新成為生產(chǎn)問題

南方銹病逐漸北擴，危害性突出灰斑病成為局部地區(qū)重要病害

細(xì)菌性葉斑病危險性增加.

秸稈還田增加土壤中病原菌積累

秋季陰雨有利發(fā)病品種抗性水平差異明顯已被列入夏玉米區(qū)重要病害莖腐病.

各地發(fā)生普遍，生產(chǎn)危害加重

嚴(yán)重影響制種生產(chǎn)品種抗性水平不明確瘤黑粉病.甘肅：臨澤玉米制種田中的瘤黑粉病問題突出去雄后傷口被侵染被丟棄在田邊的大量病體.

秸稈還田加重土壤中病原菌積累

病害發(fā)生早對夏玉米生產(chǎn)影響嚴(yán)重褐斑病.

秸稈還田加重土壤中病原菌積累

免耕直播導(dǎo)致土壤溫度低，不利幼苗生長發(fā)生普遍苗枯病.南方銹病夏玉米區(qū)南部嚴(yán)重發(fā)生對皖北、豫南、魯大部的夏玉米生產(chǎn)有嚴(yán)重影響安徽濉溪2021年鄭單958因病減產(chǎn)10%2021年在遼寧發(fā)生2021年發(fā)生輕，發(fā)病區(qū)域小.

病害已擴展至北京、遼寧等北方地區(qū)，對夏玉米南部地區(qū)生產(chǎn)構(gòu)成威脅

抗南方銹病品種少(抗病親本少)

病害發(fā)生在后期，防治困難南方銹病.灰斑病

正在成為東北和西南玉米區(qū)的重要病害

云南高海拔地區(qū)已成為生產(chǎn)的極大威脅

發(fā)生北界已到黑龍江克山一線東北三省及內(nèi)蒙古東部發(fā)生普遍，多數(shù)品種中度發(fā)病.

抗病品種少，多基因抗性傳播快，年推進100-200公里生長后期多雨加重病害.

許多地區(qū)有零散發(fā)生山西忻州和朔州、寧夏、浙江東陽有較重發(fā)生

可能與環(huán)境條件有一定相關(guān)致病細(xì)菌種類可能為多種細(xì)菌性葉斑病.局部地區(qū)區(qū)域性病害嚴(yán)重穗腐病對生產(chǎn)和食品平安構(gòu)成威脅粗縮病在夏玉米區(qū)南部發(fā)生嚴(yán)重普通銹病在西南和西北普遍

.穗腐病

病原菌多樣化

病菌毒素帶來重大威脅

DON：白細(xì)胞缺乏癥

FB：致癌

ZEN：雌性化

T2：白細(xì)胞缺乏癥

.2007、2021年嚴(yán)重發(fā)生是江蘇、山東西南地區(qū)玉米生產(chǎn)的最重要病害病毒可以侵染水稻、小麥粗縮病.普通銹病

對貴州、云南玉米生產(chǎn)影響重.玉米病害防治策略.玉米病害發(fā)生的規(guī)律性足夠數(shù)量的病原菌存在土壤中有大量的病菌〔絲黑穗病、根腐病、莖腐病、紋枯病〕環(huán)境中有大量的帶病菌的玉米植株殘體〔大斑病、小斑病、彎孢葉斑病、灰斑病、穗腐病〕通過氣流傳入大量病菌〔銹病及各種葉斑病〕種子大量帶菌〔苗枯病、霜霉病〕.一定的溫度和濕度條件低于玉米正常生長的土壤溫度〔絲黑穗病〕土壤濕度高〔苗枯病、根腐病〕農(nóng)田環(huán)境低溫高濕〔大斑病〕農(nóng)田環(huán)境高溫高濕〔小斑病、灰斑病、銹病、彎孢葉斑病、穗腐病、紋枯病〕.玉米品種對病害的抗性品種間抗性差異明顯〔絲黑穗病、大斑病、小斑病、銹病、穗腐病〕缺乏高水平抗病品種〔彎孢葉斑病、灰斑病、矮花葉病〕品種幾乎都表現(xiàn)感病〔紋枯病〕.玉米病害防治的策略充分利用品種自身對病害的抗性充分利用病害預(yù)測預(yù)報信息采用合理的預(yù)防措施通過農(nóng)業(yè)栽培措施提高品種的抗性通過農(nóng)業(yè)耕作措施減低病原菌的侵染幾率利用非農(nóng)藥技術(shù)控制病害及時合理地采取藥劑控制措施.玉米病害防治技術(shù)選擇種植抗病品種明確當(dāng)?shù)氐闹饕『ΨN類主要針對發(fā)生在玉米生長后期的多種病害種植通過國家和省級區(qū)域試驗鑒定并審定的品種各地病原菌存在差異，應(yīng)對品種進行試種觀察.合理利用顯性單基因控制的抗病性抗大斑病基因特點：質(zhì)量和數(shù)量抗性共存Ht1、Ht2、Ht3、HtM、HtP：控制褪綠斑抗性HtN：控制無病斑抗性ht4：控制褪綠斑抗性rt〔2005〕：抗123N小種2個QTL〔5L，7L〕：決定病斑大小3個QTL〔1S，3L，5S〕：控制病斑數(shù)量.抗小斑病基因特點：以多基因控制的數(shù)量抗性為主，僅報道了1個質(zhì)量抗性基因

rhm1：針對Cy型細(xì)胞質(zhì)rhm2：針對T型細(xì)胞質(zhì)rhm：控制褪綠斑抗性印度發(fā)現(xiàn)了2個新抗源：CM104，CM105QTL：4~11個，Mo17：7，來自1，2，3，4，7，10染色體NC300：7，bin3.04和bin9.03-9.04H99：4，bins3.04(2)，bins

6.01(1)和8.05(1)

B52：1，bins2.07(1).抗灰斑病基因特點：抗性受多基因位點控制

抗性位點分別定位在不同的染色體上：1、4、8〔Maroofetal.,1996〕1〔1.05/1.06〕、3〔3.04〕、5〔5.03/5.04〕〔Lehmensieketal.,2001〕2.06、3.04、8.06〔Shietal.,2007〕2.06〔bnlg1258〕、2.08〔umc2021〕〔Dansonet