不同玉米品种对玉米主要病虫害的抗性及大喇叭口期喷药对大斑病的田间防效

2019-07-18 07:08:56李妍颖何柯杭房爱省郝引川仵均祥
西北农业学报 2019年8期
关键词:虫量株率斑病

李妍颖 , 何柯杭 , 房爱省 , 郝引川 , 仵均祥

(1.西北农林科技大学 植物保护学院,陕西杨凌 712100;2.西北农林科技大学 农学院,陕西杨凌 712100)

玉米是中国四大粮食作物之一,也是一种粮、饲、工业原料兼用的多用途作物和全世界总产量最高的农作物[1]。自470多年前从美洲传入以来,以其生长期短、营养丰富、口感好等特点赢得中国人民的普遍喜爱,南北广泛栽培。目前中国播种面积在2千万hm2左右,仅次于水稻和小麦,在国民经济发展和粮食安全中具有重要作用[2]。由于玉米栽植范围广,面积大,危害玉米的病虫害不仅种类多,而且危害损失严重。特别是玉米大斑病Exserohilumturcicum(Pass.) Leonard et Suggs和玉米螟Ostriniafurnacalis(Guenee) 是中国北方干旱地区春玉米生产中常发的灾害性病虫害,对玉米的安全生产和丰产丰收构成严重威胁。玉米大斑病又叫玉米条斑病、枯叶病、煤纹病、叶斑病等,发生严重时整株叶片枯死,全田一片干枯[3-4]。20世纪70年代后中国东北、华北北部和南方冷凉山区减产可达50%以上[5]。1993年,全国范围内大流行,在河北、山东、江苏等省大暴发,仅江苏因玉米大斑病暴发流行造成的玉米产量损失就达7亿kg[6]。2005年齐齐哈尔市玉米大斑病发生面积达39万hm2,发病株率达85%以上,造成减产30%以上[7]。2012年吉林省梨树、双辽、长岭、农安4个县(市)玉米大斑病发生面积达53.73万hm2,产量损失在24.19%~46.15%[8]。玉米螟俗称玉米钻心虫、箭杆虫、髓虫,在重灾区常年造成玉米减产达30%以上[9-10]。自2000年以后吉林省玉米螟每年发生面积基本均在150万hm2以上,2012-2014年发生面积均在300万hm2左右[11]。2016年在陕西关中从西向东5个县区调查,包括玉米螟在内的后期钻蛀性害虫对玉米的危害株率达88.67%,百株虫量达174.7[12]。安徽淮北地区,春玉米常年受害株率达30%左右,减产约10%;夏玉米受害更重,一般减产20%~30%,严重时被害株率高达90%,减产30%左右[13]。

通过种植抗病品种从源头控制玉米病虫害,将病虫害造成的损失降到最低,有关这方面的报道很多[14]。黑龙江省主栽的‘久龙13’‘丰早303’为早熟抗大斑病品种,‘吉单517’‘吉单519’为中熟抗大斑病品种,‘丰禾10号’和‘宏育29’为晚熟抗大斑病品种[15]。河南省大面积选种的‘滑丰986’‘郑单958’‘张玉9号’和‘浚单18’等均对玉米螟具有较强的抗性[16]。辽宁省阜新市推广的18个玉米新品种中,‘丹玉24’‘丹玉35’‘丹2118’‘辽单27’‘丹2105’等5个品种抗螟性强且产量较高;‘丹玉30’‘豫玉18’等虽受玉米螟为害的被害株率较高,其耐害性较强,对产量影响不大[17],类似的事例很多,不胜枚举。

在陕西省渭北干旱春玉米种植区于玉米灌浆中期和蜡熟期,分别调查当地玉米生产中常发灾害性病虫害——玉米大斑病和玉米螟在27个玉米品种上的发生情况,旨在明确供试玉米品种对玉米大斑病和玉米螟的抗性,为优质抗病虫玉米品种的选育和指导生产上有效防治玉米主要病虫害提供依据。

1 材料与方法

1.1 供试地点

供试地点位于陕西省旬邑县职田镇青村(108.33°E,35.13°N,海拔1 385 m)西北农林科技大学农学院国家玉米产业技术体系玉米品种试验地。

1.2 供试品种及种植管理

不同玉米品种对玉米大斑病和玉米螟的抗性调查:供试品种有27个(因这些品种目前尚处在区试阶段,按照有关管理规定,不便详细列出具体名称,文中以编号标记),均由西北农林科技大学农学院国家玉米产业技术体系提供并种植管理。每个品种种植面积约200 m2,随机排列。种植方式为条播,宽窄行种植,宽行行距70 cm,窄行行距50 cm,株距25 cm,密度约4 500株/667m2。播种时间为2018年4月初,施肥管理与当地大田玉米相同,长势良好。

药剂防治玉米大斑病试验:供试玉米品种为‘先玉335’,种植管理方法同前。

1.3 药剂喷雾防治玉米大斑病试验方法

1.3.1 供试药剂及处理 选用5种药剂,分别是A、B、C、D和E(因这些药剂中部分药剂是新研发的药剂,尚未在农业部药检所正式登记,属保密状态,故以字母标记),单一药剂或几种药剂混合喷雾。试验共分为11个处理,分别是A、B、C、D、E、A+C+E、A+D+E、B+C+E、B+D+E、A+B+C+E、A+B+D+E,喷清水为对照,每个处理重复3次。

1.3.2 施药方法 玉米大喇叭口期采用利农HD-400型背负式手动喷雾器整株均匀喷雾,每小区喷药液量30 kg,喷清水为对照,重复3次。

1.4 调查方法

1.4.1 调查时间与取样方法 不同品种对玉米大斑病抗性调查:分别于2018年8月中旬玉米灌浆中期和9月上旬玉米腊熟期各调查1次;玉米螟因在玉米灌浆中期时发生很轻,田间被害株率很低,仅在玉米蜡熟期调查1次。每个品种平行线6点取样,每点2行,每行顺行调查10株,每个点调查20株,每个品种调查120株。

不同药剂处理对玉米大斑病田间防治效果试验:于玉米蜡熟期调查1次,每个重复随机调查20株玉米,每个处理共调查60株。

1.4.2 调查记载方法 分别逐株检查玉米大斑病和玉米螟发生情况。其中玉米大斑病发病级别的记载方法参考中华人民共和国农业部发布的玉米抗大斑病鉴定技术规范,玉米抗大斑病鉴定级别划分标准如下。

1级:叶片上无病斑或仅在下部叶片上有零星病斑,病斑占叶面积少于或等于5%。

3级:雌穗下部叶片有少量零星病斑,病斑约占叶面积6%~10%,穗位上部叶片有零星病斑。

5级:植株中、下部叶片有较多零星病斑,病斑约占叶片面积11%~30%,穗位上部叶片有少量零星病斑。

7级:穗位下部叶片或穗位上部叶片有大量病斑,病斑相连,病斑约占叶片面积31%~70%。

9级:全株叶片基本为病斑覆盖,叶片枯死。

玉米螟发生程度根据幼虫对茎秆和果穗的被害情况分别调查,记载茎秆的蛀孔数和果穗上的幼虫虫数,发现明显被害果穗但剥开苞叶后幼虫已逃逸时,则记为1头幼虫。

1.5 数据处理

1.5.1 玉米大斑病危害参数计算 发病株率=发病株数/调查株数×100%。

1.5.2 玉米螟危害参数计算[12]茎秆被害率=被害茎秆数/调查株数×100%。

茎秆百株虫量=被害茎秆幼虫数/调查株 数×100。

果穗被害率=被害果穗数/调查果穗数×100。

百穗虫量=被害果穗幼虫数/调查果穗数×100。

被害株率=被害株数/调查株数×100%。

整株百株虫量=茎秆百株虫量+果穗百穗 虫量。

1.5.3 药剂处理防治玉米大斑病防效计算[18]防治效果=(对照发病级别-处理发病级别)/对照发病级别×100%。

1.5.4 统计分析 所有数据在用Excel处理的基础上,采用SPSS 22.0软件进行方差分析。

2 结果与分析

2.1 不同品种对玉米大斑病的抗性

由表1可以看出,在供试的27个玉米品种中,不同品种对玉米大斑病的抗性差异很大,且不同时期27个供试品种抗病性强弱的排序差异较大。

表1 不同玉米品种玉米大斑病的发病程度Table 1 Damage degree of maize blight in different varieties

注:数据以“平均数±标准误”表示。不同字母表示差异显著(P<0.05),每列不同小写字母表示不同品种差异显著(P<0.05),下同。

Note:The data are expressed as “mean±SE”.Different lowercase letters indicate significant difference (P<0.05).Different lowercase letters in each column indicate that there were significant differences(P<0.05) among treatments of different maize varieties by Duncan’s new multiple range test.The same below.

玉米灌浆中期,供试27个玉米品种发病株率从58.33%~100%不等,平均91.42%;发病级别从2.33~6.97不等,平均4.51。由此可见,27个供试品种的抗病性均较差。其中有12个品种,发病株率均达100%。发病级别最重的品种为‘2018-27’号,发病级别达6.97,是27个供试品种中发病级别最高的品种。其次为‘2018-1号’‘2018-24号’‘2018-17号’‘2018-21号’‘2018-7号’,这5个品种的发病株率均为100%,发病程度非常相近,为5.90~6.10,显著低于‘2018-27号’。发病最轻的品种为‘2018-12号’,发病株率58.33%,发病级别2.33。统计分析表明,玉米灌浆中期供试品种对玉米大斑病的抗性差异达显著水平(F=11.08,P<0.05)。

玉米蜡熟期,所有供试品种均表现明显较差的抗病性,发病株率均为100%,平均发病级别达6.89。按照发病级别的排序发生较大变化,但‘2018-27号’仍是供试品种中发病程度最重的品种,发病级别达7.43。此外, ‘2018-9号’‘2018-12号’‘2018-16号’‘2018-21号’‘2018-22号’‘2018-23号’‘2018-24号’‘2018-25号’‘2018-26号’发病级别为7.23~7.53,发病严重。在玉米灌浆中期,发病最轻的‘2018-12号’发病程度急剧加重,发病级别上升为7.23。与此相对应的‘2018-4号’的发病级别增加程度很小,由灌浆中期的3.00上升为4.30,成为供试27个品种中发病级别最低的品种,也是玉米蜡熟期唯一一个发病级别小于5的品种。说明‘2018-12号’在玉米生长后期对玉米大斑病的抗耐病性大大减弱,‘2018-4号’在玉米生长后期对玉米大斑病的抗耐病性相对大大增强。统计分析表明,玉米蜡熟期27个供试品种对玉米大斑病的抗性差异也达显著水平(F=15.34,P<0.05)。

2.2 不同品种对玉米螟的抗性

2.2.1 整株受害率比较 由表2可以看出,不同品种对玉米螟的抗性差异很大。供试27个品种中,整株被害株率最高的品种是‘2018-1号’,达 71.67%;百株虫量最高的品种是‘2018-4号’,达88.33。其次为‘2018-2号’和‘2018-3号’,被害株率分别为70.00%和 63.33%;百株虫量分别为80和71.67。被害株率和百株虫量均远大于供试27个品种被害株率和百株虫量的平均值45.74%和51.94。被害株率和百株虫量最低的品种均是‘2018-27号’,分别为23.33%和20。不论是从整株被害株率进行统计分析(F=1.18,P< 0.05),还是从百株虫量进行统计分析(F=1.45,P< 0.05),供试27个玉米品种对玉米螟的抗性差异均达显著水平。

2.2.2 茎秆和果穗受害程度比较 从表2可以看出,在玉米生长后期,玉米螟更倾向于危害果穗。在供试的27个品种中,平均茎秆被害率仅为4.81%,百秆虫量仅为4.94;果穗被害率高达 43.40%,百穗虫量高达46.98。其中茎秆被害率最高的品种为‘2018-4号’,被害率达15%;其次为‘2018-6号’‘2018-8号’‘2018-11号’‘2018-14号’和‘2018-20号’,茎秆被害株率均为10.00%。茎秆被害率最低的品种为‘2018-19号’‘2018-23号’和‘2018-27号’,茎秆被害株率均为0。其他供试品种中,‘除2018-1号’‘2018-5号’‘2018-13号’‘2018-15号’‘2018-12号’‘2018-26号’的茎秆被害率在5.00%~8.33%以外,其他供试品种的茎秆被害率均在5%以下。说明绝大多数供试品种的茎秆表现较强的抗虫性。统计分析表明,27个供试品种对玉米茎秆和果穗的危害株率差异均达显著水平(F=1.36,P<0.05;F=1.11,P<0.05)。

百穗虫量最多的品种为‘2018-2号’,达 76.67;其次为‘2018-3号’和‘2018-4号’,百穗虫量分别为70和71.67。百穗虫量最少的品种为‘2018-27号’,其次为‘2018-26号’。统计分析表明,27个供试品种玉米茎秆和果穗的百株虫量差异也达显著水平(F=1.47,P<0.05;F=1.34,P<0.05)。

2.3 大喇叭口期药剂喷雾对玉米大斑病的防治效果

由表3可以看出,供试11个药剂处理在大喇叭口期防治玉米大斑病,玉米蜡熟期调查各处理的发病率均为100%,发病程度级别为4.30~ 7.53。防效计算结果表明,最高防效为处理C,防效为10.57%,其次为处理E、处理A+B+C+E和处理A+B+D+E,防效为5%~9%,其他处理的防效均在5%以下,供试11个药剂处理的平均田间防效仅为5.37%。

表2 不同玉米品种玉米螟发生危害情况Table 2 Occurance and damages of maize borers on different maize varieties

表3 大喇叭口期整株喷药处理对玉米大斑病的防治效果Table 3 Control effect of different fungicides at the big flare stage

3 结论与讨论

调查结果表明,供试27个玉米品种对玉米大斑病和玉米螟的抗性差异很大,玉米灌浆中期和玉米蜡熟期27个供试品种对玉米大斑病的抗性强弱排序发生较大变化,在玉米蜡熟期,玉米螟更倾向于危害玉米果穗,茎秆受害率远小于果穗受害率。玉米播种期采用不同药剂处理土壤,对玉米大斑病的防治效果很低,最高防效仅为 10.57%。本研究初步明确供试品种对陕西渭北干旱地区春播玉米生产中最重要的2种病虫害——玉米大斑病和玉米螟的抗性,不仅为选育抗病虫、高产优质玉米品种提供基础资料,而且为生产中预防玉米大斑病和玉米螟暴发成灾,科学合理选用玉米品种提供重要参考。

不同地区、不同玉米品种的抗病虫性之间存在差异,同一品种在不同的生育期抗病虫性亦不相同[14]。本研究供试27个玉米品种对玉米大斑病在灌浆中期和蜡熟期的抗性调查结果表明,在不同时间按照不同品种抗病性强弱的排序结果并不完全一致,且在部分品种表现较大差异。这与前人的相关研究结果相一致,说明品种对病虫害的抗性鉴定需要一个生长期的系统观察,所得结果才能真实、客观反映品种的实际抗性。选用某一阶段的抗性观察可能会得出一点片面结果。本研究的资料仅是2018年的,由于品种抗性的复杂性,所得结论尚需今后进一步完善,为保障玉米安全生产提供更可靠的依据。

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