李金堂
摘要:通过对玉米弯孢菌叶斑病分生孢子飞散动态进行捕捉及监测,发现生长季节不同时期孢子捕捉量不同,生长中前期捕捉量高,尤其是玉米播种后20~65d捕捉的孢子数量占整个生长季节的89%以上,9月进入生长后期,孢子捕捉数量显著减少。分生孢子始见于7月中旬,自捕捉到孢子后7d左右田间开始陆续发病。孢子飞散量与气象因子(降雨量、相对湿度、温度)及病情(平均病斑数)相关性较低,但与调查当日病情(平均病斑数)和前7d内的降雨量之积显著正相关。
关键词:玉米弯孢菌叶斑病;孢子;气象因子;飞散
中图分类号:S435.131 文献标志码:A 文章编号:1002-1302(2015)05-0109-02
由于推广了抗大、小斑病及丝黑穗病的玉米新品种或杂交新组合,目前我国大、小斑病及丝黑穗病等玉米病害得到了有效控制。然而由于栽培模式、气候条件、玉米品种、种植方式的改变,玉米弯孢菌叶斑病发生越来越普遍,危害日益严重,制约了玉米产业的发展。目前对玉米弯孢菌叶斑病的研究主要集中在病原及生物学特性、致病性分化、品种抗病性鉴定及病害发生规律等方面。关于病害分生孢子飞散动态的研究较少,为病害的预测预报带来一定困难。因此,笔者通过田间试验探讨玉米弯孢菌叶斑病分生孢子的飞散动态,并分析其与病情、气象条件的相关性,旨在为病害的测报及防治提供科学依据。
1.材料与方法
1.1供试品种及试验地点
试验于2013年在山东省潍坊科技学院玉米试验田进行,玉米品种为山东省主栽品种郑单958,6月27日播种。
1.2试验区设置
试验区为南北垄向,垄距、株距分别为0.60、0.35m,每个小区种植20行,每行玉米50株左右,共设5个小区。
1.3方法
每个小区设3个孢子捕捉点,捕捉点高度分别为.5、1.5、2.0m。采用玻片黏着法捕捉孢子。7月上旬开始捕捉,每7d捕捉1次,每次捕捉24h,用显微镜检查统计分生孢子数量。捕捉孢子的同时调查玉米弯孢菌叶斑病发病情况,每个小区选10行,每行选10株,调查全部叶片的病斑数。采用RainllO降雨量记录仪(美国MadgeTech公司)记录降雨。采用DJL-18温湿光记录仪(浙江托普仪器有限公司)记录温度、相对湿度。采用Testo405风速计(德国德图公司)测定风速。
1.4数据分析
采用SAS统计软件对玉米弯孢菌叶斑病发病动态进行数据拟合,对孢子飞散量与气象因子、病情等进行相关性分析。
2.结果与分析
2.1玉米弯孢菌叶斑病发病情况
2013年试验地夏季高温多雨,气候条件有利于弯孢菌叶斑病的发生。7月20日开始发病,8月3日后病情发展迅速,8月24日后病情发展速度放缓,进入衰退期。利用SAS统计软件拟合病害的发生流行动态,玉米弯孢菌叶斑病田间自然发病的病情最适合采用Gompertz模型描述,模型为Xt=228.6×exp[-exp(4.1528-0.1072t)](R2=0.9964)(图1)。
2.2分生孢子田间飞散动态
从图2可以看出,2013年7月13日首次在田间捕捉到病菌分生孢子,之后孢子捕捉量快速增长,8月3日达到峰值,为152.32个;之后孢子捕捉数量起伏不定,分别在8月17日、8月31日各形成1个小高峰,捕捉孢子数量分别为81.27、40.81个;再往后捕捉到的孢子数量逐步减少。生长中前期孢子数量显著高于生长后期,玉米播种后20~65d捕捉的孢子数量占整个生长季节的89.56%,进入9月份后孢子飞散处于较低水平。不同高度孢子捕捉量变化趋势相近,孢子捕捉数量随高度的增加而增加,0.5m捕捉311.32个孢子,1.5m捕捉428.04个,2.0m捕捉516.65个。捕捉点高的位置捕捉的孢子数量多,说明分生孢子不仅在株间传播,还可作较远剧里距离的传播。
2.3田间分生孢子飞散动态与病情、气象因素的相关性
2.3.1孢子飞散与病情相关性
由图1、图2可以看出,田间首次捕捉到分生孢子及出现病情的日期分别为7月13日、7月20日,与玉米弯孢菌叶斑病的潜育期为2~5降雨量相符。7月27日至8月17日捕捉的孢子数量较多,与此同时田间病情也快速增长。8月17日之后孢子数量总体水平较低,在此期间病情发展也较为缓慢,说明分生孢子数量越多越有利于病情发展。
2.3.2孢子飞散与气象因素相关性
由图3、图4可知,孢子捕捉量最高的4次分别出现在7月27日、8月3日、8月17日、8月31日,分别出现在降雨后1、2、5、1d。7月13日、7月20日、9月21日发生降雨,孢子捕捉量最少,未超过10个。其余几次捕捉日多为降雨后5d以上,捕捉量也较少,说明雨日不利于孢子的飞散,雨后1~5d有利于孢子的释放飞散。
孢子飞散量与气象因子(降雨量、相对湿度、温度)及病情(平均病斑数)相关性均较低,但与调查当日病情(平均病斑数)和前7d内的降雨量之积(称为病情降雨量指数)显著正相关(r=0.9496,P<0.0001)。8月3日为捕捉孢子数量的最高峰,8月3日前7d降雨量为46.11mm,当日平均病斑数为62.7个,则病情降雨量指数为2891.10,是生长季节病情降雨量指数的最大值。说明在一定时期内,病情与降雨量之积越大,孢子飞散量越多,但后期两者相关性较小,可能与此时病斑多数老化,已过产孢期、丧失产孢能力有关(图5)。
3.结论与讨论
3.1玉米弯孢菌叶斑病分生孢子田间飞散规律
对5个玉米小区弯孢菌叶斑病分生孢子的监测发现,各小区均有分生孢子飞散。不同生长时期孢子捕捉量不同,生长中前期捕捉量高,尤其是玉米播种后20~65d捕捉的孢子数量占整个生长季节的89%以上,9月份进入生长后期孢子捕捉量显著减少。孢子捕捉量随高度的增加而增多,说明病害可进行较远距离传播。这点与玉米大斑病明显不同,玉米大斑病分生孢子大而重,主要在1m以下的株间飞散。
3.2玉米弯孢菌叶斑病孢子捕捉量与病情及气象因素的关系
捕捉孢子量较多的时期,病情发展较快。进入衰退期后,孢子捕捉数量减少,病情发展缓慢。降雨对孢子飞散有重要影响,雨日捕捉的孢子数量很少,雨后1~5d捕捉的孢子数量多,说明降雨后5d内是孢子飞散的主要时期。这与已报道的几种植物病害孢子飞散动态的研究结果相一致。
本试验证实孢子飞散数量与病情降雨量指数显著正相关。一般来说,孢子捕捉数量高需要满足2个基本条件:一是田间孢子数量较多;二是气象因素有利于孢子飞散。病情降雨量指数为调查当日病情与此前7d降雨量的乘积,当日病情在一定程度上可代表田间现有孢子量(后期病斑老化、已过产孢期除外),降雨量、降雨强度对孢子的释放与运动有重要影响,一般来说,降雨量越大越有利于孢子释放,降雨时,空气相对湿度大,叶片表面有水存在,不利于孢子随气流传播飞散。因此,孢子飞散高峰常出现在雨后数日内。可结合病情调查及降水情况估测孢子飞散程度并预计未来病害发生情况。2013年试验田夏季降雨量为410.2mm,较常年偏多,且降雨量主要集中在7月份。2013年夏季平均气温27.2℃,较常年偏高1.5℃,有利于玉米弯孢菌叶斑病的发生发展。下一步考虑进行多年份不同气象条件下孢子飞散动态试验,以进一步明确孢子飞散与气象因素、病情的关系。