玉米矮缩病危害的损失测定与防治指标研究

王华弟，陈剑平，祝小祥，赵敏，戴德江，沈颖王道泽，王国迪，徐志宏，祝增荣

（1浙江省农药检定管理所，杭州310020；2浙江省农业科学院，杭州310021；3浙江省临安市植保土肥站，浙江临安311300；4浙江省桐庐县农业技术推广中心，浙江桐庐311500；5杭州市植保土肥总站，杭州310020；6浙江农林大学，浙江临安311300；7浙江大学农业与生物技术学院，杭州310029）

玉米矮缩病危害的损失测定与防治指标研究

王华弟1，陈剑平2，祝小祥3，赵敏4，戴德江1，沈颖1王道泽5，王国迪5，徐志宏6，祝增荣7

（1浙江省农药检定管理所，杭州310020；2浙江省农业科学院，杭州310021；3浙江省临安市植保土肥站，浙江临安311300；4浙江省桐庐县农业技术推广中心，浙江桐庐311500；5杭州市植保土肥总站，杭州310020；6浙江农林大学，浙江临安311300；7浙江大学农业与生物技术学院，杭州310029）

为明确玉米矮缩病发生程度与玉米产量损失之间的关系，2011—2013年在浙江省临安市和桐庐县系统调查了玉米矮缩病在主栽品种‘浚单20’、‘浚单18’上的发生、危害及产量损失情况。结果表明：与健株相比，感病玉米植株均表现株高下降、节间缩短、叶长变短、叶宽变窄、果穗缩短、实粒减少、粒重下降；发病程度为1～4级的病株生物量下降28.76%～81.31%，单穗籽粒产量分别下降32.29%～98.91%。玉米植株发病率为2.31%～39.44%，产量损失率为1.03%～32.13%，两者呈显著相关性。通过回归分析建立了危害损失关系式，根据现有玉米生产条件和效益水平，计算出经济允许损失水平并制订了相应的防治指标。

玉米矮缩病；危害动态；产量损失；防治指标；应用

0 引言

玉米矮缩病(rice black-streaked dwarf virus, RBCDV)又称粗缩病，是一种以灰飞虱(Laodelphxa striatellus Falle’n)为传播媒介的玉米病毒病[1-2]，极具暴发性、间歇性和迁移性，玉米一旦感染上该病毒，就无法防治，因而它是玉米的重大毁灭性病害之一[1-3]。该病在中国20世纪60年代初发现，1965年浙江玉米产区猖獗流行成灾，全省近13.33万hm2的夏、秋玉米几乎全部发病，株发病率一般为40%～50%，严重的竟达100%，造成玉米大面积翻耕改种，使玉米生产遭受惨重损失[4-5]。此后，该病曾于20世纪70年代和90年代在中国华北和西北等局部地区的玉米上流行成灾[6-8]。浙江省自从20世纪60年代中期流行成灾后，一直发病较轻，但近年来受耕作栽培制度改变、毒源、虫源累积、品种抗病性下降和气候条件变化等因素综合影响，该病害再度上升，并在浙西北玉米主产区暴发流行[1-2,4]。2008年浙江省临安、淳安、桐庐、安吉等地突发大面积玉米矮缩病，发病面积多达7000 hm2，占当地玉米种植面积30%～50%，一般株发病率为20%～60%，产量损失2～5成，重的田块几乎绝收，造成玉米产量重大损失[1-2,4]，严重影响玉米高产稳产和种粮农民收入，也是引发农村社会不稳定的一个因素。

最新一轮玉米矮缩病在浙江等地大规模流行以来，许多学者开展了不少卓有成效的研究，主要集中在病害流行动态[1-2,7-8,11]、灰飞虱带毒率检测[13-14]、品种抗性[15]、抗病品种筛选和表现[14-15]、介体灰飞虱药剂防治和病害综合防治[7-8,16-17]等。王华弟[1-2]、冯成玉[18]、路银贵等[19-20]、苗洪芹等[21]、叶建人等[22]、祝小祥等[23]曾对玉米矮缩病病情分级和危害损失进行调查测定，在该病害的综合防控方面发挥了一定的指导作用。经济允许水平和防治指标是指导病害防控的重要参数，也与病毒病防控所取得的经济、生态和社会效益密切相关，但迄今国内外尚未见该病害经济允许损失水平和防治指标制定的研究报道。为了解新的耕作栽培条件下玉米矮缩病发生危害对玉米产量的影响，制订经济合理的防治指标，提高防治水平，2011年开始笔者以浙江西北部玉米主产区的临安市和桐庐县为试验点，以当地主栽玉米品种‘浚单20’和‘浚单18’为对象，对玉米矮缩病危害损失与防治指标进行了系统调查研究，并进行多年多点示范与大面积推广应用，以期解决以往凭经验指导防治、在一定程度上扩大用药面积、影响生态环境的实际，增强防治的针对性、科学性和有效性，进一步提高病害监测预警预报和综合治理技术水平，可持续控制病害，确保玉米生产安全。

1 材料与方法

试验地点在浙江省临安市藻溪镇对石桥村(30°25′77″N，119°59′94″E）和桐庐县百汇镇奇源村(29°35′40″N，119°21′15″E)，为浙江西北部玉米主产区，也是玉米矮缩病常发区。前作为小麦或大麦，一年两熟。供试玉米为当地主栽品种，临安为‘浚单20’，桐庐为‘浚单18’，6月20日播种，单株穴播，栽种密度4.5株/m2，按常规方法栽培、施肥和管理。

1.1 玉米侵染发病危害与损失试验

1.1.1 试验处理在病害发生区选定试验田，面积2000 m2以上，设立发病区和对照不发病区，处理1为自然发病区，设15个小区，每小区面积50 m2，在玉米苗期不施用杀虫剂防治传毒介体灰飞虱，引发玉米自然侵染发病；处理2为对照区（不发病区），设3个小区，每小区面积50 m2，在玉米播种前用10%吡虫啉有效量0.5 g混合3.5～4.0 kg玉米种子进行拌种处理后播种，在玉米4叶1心期用20%吡蚜酮240 g/hm2兑水50 kg喷雾防治，控制灰飞虱传毒侵染发病，其他管理措施同常规栽培。

1.1.2 测定项目与方法

（1）发病植株生长性状的测定。在玉米植株发病危害稳定期（玉米果穗丝变黑褐色）和成熟期各调查测定1次。玉米发病植株分为5级[18-22]：健株为0级，病株株高为健株株高的4/5、2/3、1/2、1/3及以下，分别记载为1级、2级、3级和4级。在发病区（处理1）和不发病对照区（处理2）分别随机抽取各级病株30株和健株30株，进行田间每株定位记录，分别测量株高、每节节间长短、叶片长度与宽度、果（蒲）长度与蒲径等。

（2）发病植株玉米产量及经济性状考查。在田间玉米发病植株和健株生长性状调查测定后，在玉米成熟期收获至室内考种测产，分别测定玉米植株茎、叶、苞（蒲）鲜重和单株总鲜重，晒干后，测定单苞（蒲）籽粒数、千粒重和单穗产量。

（3）玉米株发病率与产量损失率关系测定。从玉米播种后，定点玉米100株，每隔5天调查一次灰飞虱虫量和玉米矮缩病株发病率。在发病稳定期（玉米果穗丝变黑褐色）全田普查一次，对各小区种植玉米逐株调查记载发病情况，并进行定位记录，计算各小区株发病率，成熟期实测各小区产量。

1.1.3 数据统计分析方法采用DPS软件进行方差分析和最少差异显著性检验(LSD)[24]。

1.2 经济允许水平的确定

调查防治介体灰飞虱、控制玉米矮缩病的农药种类、施用剂量、防治次数、人工费用等各项防治费用，玉米产量、挽回损失和玉米价格变动情况等。依据式(1)制订玉米矮缩病的经济允许水平(EIL，economic injury level)[25-26]。

式中，C为防治成本（包括农药费用、人工费、植保机械折旧费）；P为玉米市场价格；E为防治效果；Y为单位面积产量；F为校正系数（效益因子）。

1.3 防治指标制订与示范应用

图1 玉米矮缩病发病对株高的影响

在玉米矮缩病侵染发病与危害损失调查测定，以及经济允许水平确定的基础上，综合制订防治指标。在浙江临安市、桐庐县、淳安县、安吉县、开化县等玉米主产区设立防治指标试验示范区，验证、示范和应用推广防治指标。

2 结果与分析

图2 玉米矮缩病发病对茎秆节间长短的影响

2.1 玉米侵染发病对植株生长性状的影响

2.1.1 对植株茎秆长短的影响玉米矮缩病侵染发病后，玉米植株均随发病程度的加重表现株高显著下降（图1），株高下降主要是由于玉米茎秆中上部茎间显著缩短引起的（图2）。株高调查测定结果，临安点（品种为‘浚单20’）发病植株1级、2级、3级和4级的株高平均为167.6、121.3、84.0、49.9 cm，比健株（0级）平均株高197.6 cm，分别减少30.0、76.3、113.6、147.7 cm，株高下降率为15.18%、38.61%、57.49%和74.75%；桐庐点（品种为‘浚单18’）发病植株1级、2级、3级和4级的株高平均为130.0、114.7、91.6、56.6 cm，比健株（0级）的平均株高187.3 cm，分别减少57.3、72.6、95.7、130.7 cm，株高下降率为30.59%、38.76%、51.09%和69.78%。节间长短测定结果，随着病害级别的提高，玉米茎秆第2节以上节间均变短，总高度显著下降（图2），1级病株节间由下至上，节长从第6节开始逐渐缩短；2级病株从第4节开始逐渐缩短，与1级病株相比节间缩短比例更大；3级病株也从第4节开始逐渐缩短，节间更短；4级病株从第3节开始逐渐缩短，有的重病株甚至节与节之间难以区分，对玉米中后期生长影响较大。

2.1.2 对植株叶片生长的影响发病玉米叶片皱缩、叶色浓绿、叶背叶脉起瘤，叶片长度缩短，叶宽变窄。调查测定结果，临安点（品种为‘浚单20’）发病株1级、2级、3级和4级单株玉米叶片总长为724.3、623.4、527.8、379.6 cm，比健株（0级）782 cm分别减少7.38%、20.28%、32.51%和51.46%，单株叶宽总计为111.4、96.5、95.2、40.5 cm，比健株（0级）120.4 cm分别减少7.48%、19.86%、20.93%和66.36%；桐庐点（品种为‘浚单18’）病株1级、2级、3级和4级单株叶片总长为666.3、645.6、544.3、383.9 cm，比健株（0级）862.7 cm分别减少22.77%、25.17%、36.91%和55.5%，单株叶宽总计为63.1、61.6、54.6、36.7 cm，比健株（0级）65.6 cm分别减少3.81%、6.10%、16.77%和44.05%。总体而言，临安点（品种为‘浚单20’）叶片比桐庐点（品种为‘浚单18’）的宽大，临安的对照最宽叶片为第7叶，而桐庐的最长叶片对照为第9叶，随着病害级别的增加而降低了叶位，表明病害越重，后期抽出的叶片均不能成形。发病植株各叶位叶片的长度和宽度，随着发病程度加重，叶长变短和叶宽变窄（图3～4），叶片的变短变窄造成叶面积大幅减少，光合作用能力下降，是导致玉米产量下降的主要原因之一。

图3 玉米矮缩病发病对叶片长度的影响

2.1.3 对玉米果蒲生长的影响玉米结穗和果蒲生长情况调查结果，临安点（品种为‘浚单20’）健株（0级）和病株1级、2级、3级、4级单株的结穗数分别为1.06、1.01、0.9、0.7、0.23个，苞（蒲）长平均为17.4、14.4、7.2、3.7、0.8 cm，苞（蒲）直径为5.4、4.9、3.6、2.4、0.6 cm。从考查结果看，病株结苞数、穗长、穗径均随病情加重、病级上升而显著减少或下降（图5），其中3级、4级病株不能形成正常果穗，1级、2级病株与健株相比，苞（蒲）长分别下降17.2%和58.62%，苞（蒲）直径分别缩短9.26%和33.33%。

图4 玉米矮缩病发病对叶片宽度的影响

图5 玉米矮缩病发病对玉米果穗生长的影响（临安，2011-2013年）

2.2 玉米感染发病对玉米产量及经济性状的影响

2.2.1 对玉米生物营养产量的影响玉米生物产量调查测定结果，临安点（品种为‘浚单20’）健株（0级）和病株1级、2级、3级和4级单株茎鲜重分别为260.6、202.2、210.3、208.0、99.7 g，叶鲜重为84.2、53.9、65.9、54.9、18.6g，苞（蒲）鲜重为312.6、212.1、92.8、31.4、4.5 g，单株总鲜重为657.5、468.3、367.6、294.1、122.0 g。从测定结果看，病株茎、叶、苞（蒲）鲜重均随发病程度加重、病级上升而显著下降（图6），1～4级病株比健株的生物产量分别下降28.76%、44.08%、55.26%和81.31%，其中3级和4级病株的生物产量比健株下降1/2以上。

图6 玉米矮缩病发病对玉米生物营养产量的影响（临安，2011-2013年）

2.2.2 对玉米籽粒性状及产量的影响玉米成熟期单株考种测产结果，临安点（品种为‘浚单20’）健株（0级）和病株1级、2级、3级和4级单穗平均粒数分别为492.6、355.1、138.5、45.2、8.3粒，千粒重为390.8、356.2、324.4、296.7、249.9 g，单穗籽粒重为192.5、126.5、45.0、13.4、2.1 g。从考种测产结果看，病株单穗籽粒数、粒重和产量均随发病程度加重和病级上升而显著下降，1～4级单穗产量比健株分别下降32.29%、76.62%、93.04%和98.91%，其中3级和4级病株基本没有产量，见表1。

2.3 玉米发病株率与产量损失率关系测定

2011—2013年调查测定了大田90个小区玉米矮缩病发病株率与产量损失率关系，临安点（品种为‘浚单20’）株发病率为3.75%～36.82%，产量损失率为2.04%～27.99%，桐庐点（品种为‘浚单18’）株发病率为2.31%～39.44%，产量损失率为1.03%～32.13%。调查测定结果表明，随着发病程度加重，产量损失率加大，二者呈极显著的相关性（图7）。以玉米矮缩病发病株率(X)与产量损失率(Y)测定结果进行相关回归分析，建立危害损失关系式为：

表1 玉米矮缩病发病对玉米籽粒性状及产量的影响（浙江临安，2011—2013）

临安：2011年：Y1=0.2534X+40.158，R2=0.6923；2012年：Y2=0.2522X+40.113，R2=0.8819；2013年：Y3= 0.3349X+0.43282，R2=0.9428。

图7 玉米矮缩病株发病率与产量损失率关系

桐庐：2011年：Y1=0.2828X+40.547，R2=0.9685；2012年：Y2=0.2645X+38.533，R2=0.884；2013年，Y3= 0.32X+41.924，R2=0.9637。

2.4 防治指标制订

2.4.1 经济允许水平从经济、生态和社会效益综合考虑，得失相当防治弊多利少，以收益超过防治费用1倍为原则，取F=2。在玉米播种期，用10%吡虫啉有效量0.5 g拌3.5～4.0 kg玉米种子，对传毒媒介灰飞虱的防治效果可持续20天以上，在玉米3叶1心期至5叶1心期用20%吡蚜酮240 g/hm2防治，或防虫网覆盖育苗，防治效果在85%～90%[17,23]，防治费用225～300 g/hm2，玉米价格2.7元/kg，一季玉米单产8100 kg/hm2左右，代入(1)式，则经济允许损失率为2.5%～3.0%。

2.4.2 防治指标在确定经济允许损失水平的基础上，根据玉米侵染发病对植株生长性状与产量影响，影响产量主要因子分析，玉米株发病率与产量损失率关系测定，在建立危害损失关系式基础上，综合制订玉米矮缩病防治指标为：玉米株发病率5%。

3 结论

笔者在多年系统调查研究浙江西北部玉米矮缩病侵染发病对植株生长性状与产量损失影响，揭示发病与危害损失关系，构建产量损失模型，拟定经济允许损失水平的基础上，国内首次提出了玉米矮缩病的防治指标为：玉米株发病率5%。较原经验指标指导防治，增强了玉米矮缩病“治虫防病”的针对性、科学性和有效性，在病害监测预警、绿色防控中发挥了重要作用，生产应用具明显的经济社会和生态效益。

4 讨论

玉米矮缩病是由灰飞虱传播的病毒病，而非种子带毒发病[1-2,4,9,11]。陈声祥等[9]、张恒木等[10]研究认为，中国玉米矮缩病和水稻黑条矮缩病的病原同为水稻黑条矮缩病毒(rice black-srteaked dwarf viras,RBSDV)，不是由玉米粗缩病毒引起[9-10]。王桂跃等[11]研究表明，玉米2叶1心期至6叶期为玉米感病的敏感叶龄期，3叶1心期至5叶1心期为最易感病期，玉米10叶期后为相对安全叶龄期[9-11]。因此，玉米苗期是防治灰飞虱传毒的关键时期。

关于玉米矮缩病防治，迄今国际上尚无有效药剂[27-30]，因此，在防治上必须坚持“预防为主，综合防治”植保方针，在防控策略上重在预防，治虫防病是根本措施，关键在于做好玉米苗期传毒媒介灰飞虱防治。灰飞虱传毒侵染对玉米发病及危害损失，冯成玉[18]对江苏海安该病发生和危害损失进行测定，病株1级、2级、3级和4级，其籽粒产量损失率依次为0%、65.19%、89.75%和100%，路银贵等[19-20]对河北省玉米主要品种发病率及病情指数与产量损失率的进关性进行研究，病情指数分布在35.37～80.05，产量损失为15.55%～74.01%，相关达极显著水平R=0.756。本研究对浙江西北部玉米主产区临安市和桐庐县的玉米主栽品种‘浚单20’、‘浚单18’发病与危害损失进行系统试验测定，感病后的玉米植株，主要表现株高下降、节间缩短、叶长变短、叶宽变窄，继而表现果穗缩小、穗粒数减少、籽粒重下降，病株1～4级单穗产量比健株分别减少32.29%、76.62%、93.04和98.91%，90个试验小区玉米株发病率在2.31%～39.44%，产量损失率为1.03%～32.13%，两者具有密切相关性，构建了危害损失6个关系式。该项研究结果与冯成玉[18]报道相比，在相同病情分级下，发病株2级、3级、4级致害的损失率基本接近，但发病株1级致害损失率则差异较大，这可能与玉米侵染发病早迟、品种特性和补偿能力等有关。由于该病是系统侵染性病害，玉米一旦发病，难以防治，得病早的病株明显矮化，不能抽穗结实，往往提早枯死，生物产量下降1/2以上，籽粒产量基本无收；得病迟的，上部茎节亦明显缩短，虽能抽穗结实，但雄花花轴短缩、雌穗小或畸形，虽能正常结实，但单穗粒数和粒重显著下降[21-22]，因此，冯成玉[18]认为病株1级产量损失率为0的结果值得商榷。

不过冯成玉[18]、路银贵等[19-20]、苗洪芹等[21]的研究没有报道经济阈值和防治指标，其他文献也无相关报道。本研究以社会经济调查为基础，以收益大于防治费用1倍为原则[25-26]，综合确定经济允许损失率为2.5%～3.0%。通过3年来对玉米矮缩病侵染发病对玉米植株生长性状、生物产量、经济产量及影响产量主要因子、玉米株发病率与产量损失率关系调查测定，在建立危害损失关系式基础上，首次综合制订了玉米矮缩病防治指标为：玉米株发病率为5%。该指标为策略性防控指标，在实施时结合当年虫媒灰飞虱虫口密度与带毒率、玉米播栽期、主栽品种抗病性以及气候因素等综合预测病害发生趋势，当预测玉米株发病率达到防治指标时，应在玉米播种出苗至6叶期易感染病毒的时期，做好传毒媒介灰飞虱防治，预防和控制病毒病发生。该指标经大田验证和2013—2015年浙江省临安、桐庐、淳安、安吉、开化等县（市）4.5万hm2玉米的大面积推广应用，不仅有效地控制了玉米矮缩病发生流行危害，挽回了大量玉米损失，而且明显减少了用药次数，压缩药治面积1/3以上，有利于保护生态环境，取得了显著的经济、社会和生态效益。

本研究只针对浙江西北部大面积种植的‘浚单20’、‘浚单18’品种上的玉米矮缩病发病与产量损失之间的关系开展了试验研究和分析。目前已有一些对玉米矮缩病有一定程度抗性的玉米品种，如‘农大108’、‘农大3158’、‘丹玉26’等[15]推广种植，但并非完全免疫，还需控制媒介灰飞虱传播病毒[1-2,6-8]。因此，需要针对这些品种在各自的适宜种植区开展与本研究类似的危害损失试验，获得有关数据后，采用本研究的分析方法，得出经济允许水平和相应的防治指标。

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Yield Loss and Control Index of Maize Dwarf Disease

Wang Huadi1,Chen Jianping2,Zhu Xiaoxiang3,Zhao Min4,Dai Dejiang1,Shen Ying1, Wang Daoze5,Wang Guodi5,Xu Zhihong6,Zhu Zengrong7

(1Zhejiang Provincial Institute for the Control of Agrochemicals,Hangzhou 310020,Zhejiang,China;2Zhejiang Academy of Agricultural Sciences,Hangzhou 310021,Zhejiang,China;3Plant Protection,Soil and Fertilizer Station of Lin’an,Lin’an 311300,Zhejiang,China;4Agricultural Technology Extension Centre of Tonglu,Tonglu 311500,Zhejiang,China;5Hangzhou General Station of Plant Protection,Soil and Fertilizer,Hangzhou 310020,Zhejiang,China;6Zhejiang A&F University,Lin’an 311300,Zhejiang,China;7College of Agriculture and Biotechnology, Zhejiang University,Hangzhou 310029,Zhejiang,China)

To define the relationship between the severity of maize dwarf disease and yield loss,experiments were conducted in Lin’an and Tonglu,Zhejiang Province,from 2011 to 2013.The disease incidence,damage and yield losses were studied on the widely-grown maize varieties‘Jundan 20’and‘Jundan 18’.The results showed that compared with healthy maize plants,infected plants had lower height,shorter internodes and fruiting ears,narrower and shorter leaves,fewer filled grains and lower grain weight.The biomass of plants with disease grades of 1-4 decreased by 28.76%-81.31%,grain yield per ear decreased by 32.29%-98.91%.Yield losses(1.03%-32.13%)were significantly correlated with disease incidence(2.31%-39.44%).The formula of the relationship between damage and yield loss was developed by regression analysis.The economic thresholdwas calculated and the index was set for the disease control on the basis of the current conditions and economic benefits of maize production.

Maize Dwarf Disease;Damage Dynamics;Yield Loss;Control Index;Application

S432.4+1

A论文编号：cjas16070015

浙江省重大科技专项重点农业项目“玉米重大病毒病监测预警与持续控制技术研究与推广”(2010C12027)。

王华弟，男，1961年出生，浙江临海人，硕士研究生，研究员，专业技术二级岗，浙江省农业厅农业技术首席专家，研究方向：农作物病虫害的测报、安全用药与综合防治的技术研究和推广。通信地址：310020浙江省杭州市凤起东路29号浙江省农药检定管理所，Tel：0571-86757001，E-mail：wanghd61@126.com。

2016-07-19，

2016-09-20。