甘肃省河西走廊制种玉米叶部侵染性病害调查鉴定与病原消长规律研究

陈广泉1，赵芸晨1，侯梁宇1，邢会琴1，张建朝2，谢 颖，秦伯颖1，陈海龙

(1.河西学院玉米种子安全处理研究中心，河西学院农业与生物技术学院，河西学院生态与绿洲农业研究院，甘肃 张掖 734000；2.张掖市植保植检站，甘肃 张掖 734000；3.甘州区农业技术推广中心，甘肃 张掖 734000；)

河西走廊是国家级玉米种子生产基地，每年制种玉米的种植面积在1.2×105hm2左右。制种玉米大面积连片种植，使该区域的种植结构、耕作制度、栽培技术和栽培方式都发生了较大改变。多年连作重茬种植，为病害的传播、蔓延以及爆发流行提供了有利条件；新品种、新组合大量引进，缺少必要的抗病性鉴定程序，使得一些新病害不断传入，加之一些新组合、新品系抗病性较弱，致使制种玉米叶部侵染性病害种类不断增加，发生逐年加重。过去玉米生产中发生严重的一些叶部侵染性病害，如玉米大斑病、小斑病和玉米锈病，近年来又有加重发生的趋势。一些原来危害较轻或零星发生的次要病害，随着感病品种的种植，已逐渐上升为主要病害，如玉米褐斑病和纹枯病已经成为玉米生产中发生普遍的叶部病害。原来在本区域没有发生的病害，也呈现种类不断增加且危害逐年严重趋势，如弯孢菌叶斑病已成为河西走廊制种玉米生产上亟待解决的重要叶部病害。为了掌握河西走廊制种玉米叶部侵染性病害发生种类及分布状况，对河西走廊制种玉米叶部侵染性病害进行了田间调查采样及室内分离培养和鉴定，初步查清了在河西走廊制种玉米叶部侵染性病害发生种类及引起病害发生的病原种类，并将制种玉米生育期按照4个不同的生长发育阶段进行病害种类和病原数量统计，明确了制种玉米叶部侵染性病害的发生规律，为制种玉米叶部侵染性病害的综合防治提供理论依据。

1 材料与方法

1.1供试材料

供试培养基为马铃薯葡萄糖琼脂培养基(PDA)及肉汁胨培养基(NA)[1]。

1.2方法及步骤

1.2.1田间调查

在张掖市沙井镇、武威市清源镇、金昌市六坝乡、酒泉市总寨镇和高台县合黎镇等地进行，各选取3块玉米地，从玉米出苗开始，每隔7 d调查1次，每次调查采取5点取样，每点顺行选取50株，做好标记，进行系统调查，观察病叶的生长状况，病部斑点的形状、大小、色泽、排列等基本特征，依据病状、病征初步确定病害类型和种类。详细记载田间基本信息和发病情况，调查统计发病率(病叶率)，确定病情，划分病级。并采集制种玉米叶部病害典型标本，带回室内进行分离鉴定。

1.2.2初步判断

根据采集标本的症状初步判断病原类型，对有病征的标本进行直接镜检，无法直接镜检的标本进行分离培养后再进行镜检。

1.2.3病原菌分离与鉴定

将采集到的新鲜叶片，在病健交界处剪取0.5 cm×0.5 cm组织块，用75%的酒精消毒1 min，0.1%升汞消毒10 s，再用无菌水反复冲洗3～5次后，置于PDA和NA培养基上，放入培养箱内，在适宜温度条件下培养，待菌落形成后，纯化到PDA和NA培养基上进行扩繁[1]，根据分离到的病原菌形态结构及培养性状，依据文献[2]～[6]进行分类鉴定，进一步做到病性测定，确定病原种类和病害名称。病毒病害采用提取病叶粗汁液通过电镜进行观察测定[7-10]。

1.2.4病害分级标准

玉米叶部病害分级参照文献[11]～[13]，结合本试验内容和要求，编制出制种玉米叶部侵染性病害田间调查标准(表1)，进行发病情况和病情指数调查。

表1 玉米叶部病害病情分级标准

1.2.5病情指数计算[1]

病情指数=∑(病情株数×代表数值)/(株数总和×发病最重级的代表数值感染指数)×100%

2 结果与分析

2.1病原鉴定及分布情况

对河西走廊制种玉米叶部侵染性病害进行田间系统调查，结合室内初步鉴定，结果(表2)表明，河西走廊制种玉米生育期叶部侵染性病害病原种类有51种，其中真菌病原43种，细菌病原2种，病毒病原6种。把玉米生育期划分成出苗至拔节、小喇叭口至大喇叭口、抽雄至吐丝、灌浆至完熟等4个生长阶段进行病害统计，在4个生长阶段的病原种类及病害分布情况是：出苗至拔节有23种病原，引起3种玉米病害发生，其中引起苗枯病的病原有20种，是所有玉米叶部侵染性病害中病原种类最多、最为复杂的病害之一；小喇叭口至大喇叭口有30种病原，引起26种玉米病害发生；抽雄至吐丝有25种病原，引起22种玉米病害发生；灌浆至完熟有18种病原，引起15种玉米病害发生。

2.2病原消长规律

图1 河西走廊玉米各生长时期叶部病害病原种类

从制种玉米4个生长阶段引起病害发生的病原种类分布情况看(图1)，制种玉米出苗后，随着幼苗的生长发育，叶部侵染性病害逐渐增多，大喇叭口期达到制种玉米叶部侵染性病害病原种类数量的高峰期，抽雄吐丝阶段仍然保持着较高的病原种类数量，由抽雄吐丝阶段到灌浆完熟阶段病原种类数量呈现缓慢下降趋势，但仍然保持较高的侵染水平，制种玉米从出苗到成熟叶部侵染性病害病原种类呈单峰状分布。

2.3新病害发生情况

田间调查与室内病原鉴定结果表明，玉米弯孢菌叶斑病(Curvularialunata(Wakker) Boed.)、玉米壳针孢斑枯病(SeptoriazeicolaStout)、玉米球腔菌叶斑病(Mycosphaerellamaydis(Pass.)Link)、玉米细菌性条纹病(Xan-thomonascapestrispv. Holcicola (Elliott) dy)、玉米细菌性叶斑病[Pseudomonas and ropogrnis(E.F.Smith.)Stapp]、黑条矮缩病(Rice black streaked dwarf virus)6种病害在河西走廊制种玉米未见相关报道，是本区域制种玉米病害新纪录。

3 结论与讨论

3.1河西走廊玉米叶部侵染性病害病原种类有51种，其中真菌43种，细菌2种，病毒6种。说明河西走廊制种玉米叶部侵染性病害的病原种类多，数量大，多种病原复合侵染，多种病害叠加出现，也反映出河西走廊制种玉米叶部侵染性病害发生种类的多样性、危害程度的严重性、潜在发生的危险性和复合叠加的复杂性。同时，制种玉米叶部侵染性病害症状复杂，识别难度大，田间诊断十分困难，流行蔓延迅速，一旦发生容易贻误防治时机。

3.2从病原种类分布和病原消长规律看，玉米苗枯病的病原有20种，是所有玉米叶部侵染性病害中病原种类最多、最为复杂的病害之一；这与国内相关报道结果一致[14-19]，而大喇叭口期是制种玉米叶部侵染性病害病原种类和发生数量最多的高峰期，在制种玉米整个生育期叶部侵染性病害病原种类呈单峰状分布。

3.3田间系统调查发现了6种区域性病害新记录，其中玉米弯孢菌叶斑病在田间发病率较高，病情指数较大，危害十分严重，已成为河西走廊制种玉米主要叶部侵染性病害之一，其他5种新记录病害发生较轻，在制种玉米生产中不会造成严重为害。

3.4调查中发现，原来属于次要病害的褐斑病和纹枯病在田间发生呈明显的上升趋势；大斑病、小斑病和苗枯病仍然是主要的传统病害；尾孢叶斑病和尾孢灰斑病在制种玉米生育中后期成为主要病害；普通锈病在局部区域、部分品种上发生非常严重，生产中应引起高度重视；其他叶部侵染性病害受地域、品种、气候条件、栽培管理水平等因素影响，呈现零星发生趋势，属于河西走廊制种玉米叶部发生的次要病害，对玉米正常的生长发育影响较小，一般不会造成流行为害。

3.5国内对玉米病害种类鉴定的报道主要集中在大田商品玉米上，早在上世纪80年代，甘肃省张掖地区农作物病害名录报道玉米病害18种[20]，《甘肃农作物病虫害》报道，玉米病害有7种[21]，2003年有报道称，河西走廊玉米病害24种[22]，但对河西走廊制种玉米叶部侵染性病害的调查目前没见详细报道，只是在《河西走廊玉米制种田病虫草害发生与综合防治技术》中记载了16种[23]。本试验仅就制种玉米叶部侵染性病害调查鉴定到51种植物病原，引起32种玉米病害发生，无论是病原还是病害数量远远超过之前的调查研究结果，并且填补了河西走廊制种玉米叶部侵染性病害系统调查研究的空白。

表2 河西走廊玉米叶部侵染性病害病原种类分布名录

续表2

3.6本研究对制种玉米出苗至完熟发生在叶部的侵染性病害进行了初步调查与鉴定，无论是病害调查部位，还是制种玉米生育期，都还存在一定的局限性，并没涉及到玉米茎秆、果穗等其它部位和播种到出苗等全生育期发生的病害，这有待于今后做更系统、更全面的调查与研究。由于实验条件有限，对制种玉米叶部侵染性病害的调查与研究只采用传统方法和手段进行，病毒病的分离与鉴定请相关院所完成。