荒漠绿洲生态区玉米茎腐病发生分布与危害

宋子硕，杨 杰，丁新华，付开赟，吐尔逊·阿合买提，何 江，郭文超

(1.石河子大学农学院，新疆石河子 832003；2.新疆农业科学院植物保护研究所/农业农村部西北荒漠绿洲作物有害生物综合治理重点实验室，乌鲁木齐 830091；3.新疆农业科学院粮食作物研究所，乌鲁木齐 830091)

0 引 言

【研究意义】玉米(ZeamaysL.)是重要粮食作物[1]，玉米病害常限制玉米产量增加[2]。玉米茎基腐病作为我国玉米生产上发生为害最为严重的土传病害，已在全国20余个玉米生产省相继报道[3-4]。玉米茎腐病通常可造成玉米减产10%～30%，气候适宜发病严重时减产70%以上[5-6]。2019年新疆玉米种植总面积已达99.72×104hm2，占全疆农作物总播面积617.00×104hm2的16.16%，占粮食总播面积218.355×104hm2的45.67%[7]。近年来，玉米茎腐病在我区发生逐年加重，目前已成为影响新疆玉米机械化采收前倒伏的重要潜在因素[8-9]。目前有关新疆灌溉玉米产区玉米茎腐病发生危害的相关研究还极为薄弱，掌握其最新发生分布，对了解病害流行因素有实际意义。【前人研究进展】玉米茎腐病自20世纪70年起在我国相继发生，先后在广西、河南、湖北等多地相继报道[10]。2004 年茎腐病在河南西部地区发生严重，发病率高达100%，造成严重损失[11]。2010年长葛市流行爆发，且伴有加重趋势[12]。郭成等[13]调查玉米茎腐病在甘肃各地区均有发生，2017 年调查病田率和病株率分别为100%和31.5%，较2015年分别增加71.4%和 27.9%[14]。玉米茎腐病近年来有加重危害的趋势，且其田间发病流行与气候因素、品种、生长环境等多种因素密切相关[15]。马培林等[16]调查发现，田间湿度大、播种早、留苗密度高、大面积种植生育期短品种等因素是导致忻州玉米茎田腐病爆发的原因。王慧博等[17]研究发现，密度过大、地势低洼、通风透光差等原因易引发病害。【本研究切入点】目前新疆各玉米主产区玉米茎腐病发生危害状况不清、影响因素不明,难以为该病科学监测与防控提供支撑的突出现状。需研究玉米茎腐病发生分布调查及病害流行影响因素。【拟解决的关键问题】采用5点随机取样法系统调查新疆南北疆6个地州市17个县市区玉米茎腐病的发病情况，研究新疆玉米产区玉米茎腐病的最新发生分布与危害情况，分析其发生与品种、栽培模式等因素的关联性。

1 材料与方法

1.1 材 料

设在新疆6个地州市17个县市区112个病害调查点，具体包括北疆春播玉米产区的乌鲁木齐市、昌吉州、塔城地区、博州、伊犁州等5个地州11个县市区72块样地，南疆复播玉米产区的喀什地区6个县40块样地，并记录调查田数、栽培模式等。表1

表1 新疆荒漠绿洲生态区玉米茎腐病调查(2020年)Table 1 Investigation of corn stalk rot in desert oasis ecological region of Xinjiang (2020)

1.2 方 法

于2020年9月上中旬玉米进入乳熟后期(R4)时，系统调查新疆南北疆主要玉米产区玉米茎腐病的田间发生情况，各调查地随机选取具有代表性的3～5块玉米田，每块田再采用5点随机取样法依次选择5个点，每点随机抽取 100株调查发病情况，每块田总计调查500株玉米。用手指按捏玉米植株近地面基部第1至第3茎节，茎秆发生空、软或者茎皮明显变褐或剖开茎节可见髓部空松、颜色变深，即为发病株[18]。

1.3 数据处理

采用 Microsoft office Excel 2010 整理数据，采用SPSS 23.0统计分析软件对试验数据进行单因素方差分析，显著性分析采用Duncan氏法，显著性水平设定为P<0.05。

病株率=(病株数/调查总株数)×1000‰；

病田率=(发病田数/调查总田数)×100%。

2 结果与分析

2.1 新疆荒漠绿洲生态区玉米茎腐病田间发生情况

研究表明，玉米茎腐病在新疆各主要玉米产区普遍发生，且北疆春播玉米产区重于南疆复播玉米产区。共计调查112块玉米田，其中病田数量82块，平均病田率为73.21%。北疆春播玉米产区共调查72块玉米田，病田数为70块，平均病田率高达97.22%；而南疆复播玉米产区共调查40块，病田数12块，平均病田率占比30.00%。病株率方面，北疆春播玉米产区平均病株率为51.86‰，南疆复播玉米产区平均病株率仅为17.70‰。北疆春播玉米产区玉米茎腐病普遍发生，且发病较重，而南疆复播玉米产区玉米茎腐病零星发生，且整体发病较轻。表2

表2 新疆荒漠绿洲生态区玉米茎腐病发生(2020年)Table 2 Occurrence of corn stalk rot in desert oasis ecological region of Xinjiang(2020)

2.2 新疆各地州玉米产区茎腐病田间发生情况

研究表明，博州及伊犁州平均病田率均达到了100%，病株率则分别为78.83‰、68.04‰，危害严重；乌鲁木齐市(100%、55.50‰)、塔城地区(93.33%、39.47‰)中度发生；昌吉州(92.86%、13.43‰)、喀什地区(30%、17.70‰)发病相对较轻。图1

新源县玉米茎腐病发生最为严重，其平均病田率及病株率分别高达100%、126.2‰，其次依次为博乐市(100%、117.14‰)、伊宁县(100%、64.29‰)、新市区(100%、55.5‰)、霍城县(100%、50.67‰)、乌苏市(100%、42.5‰)、叶城县(47.06%、37.41‰)、沙湾市(85.7%、34.57‰)、精河县(100%、23.20‰)、玛纳斯县(100%、21.67‰)、巴楚县(100%、11‰)、昌吉市(87.5%、7.25‰)，而伽师县、疏勒县、疏附县病株率为0‰。博州和伊犁州玉米茎腐病发生区域和发病程度明显高于其它地州，且新源县、博乐市是全疆发病最严重的2个县市。表3

图1 新疆各地州玉米茎腐病危害程度对比(2020年)Fig.1 Comparison of damage degree of corn stalk rot in Xinjiang(2020)

表3 新疆荒漠绿洲生态区各地州玉米茎腐病变化(2020年)Table 3 Occurrence of corn stalk rot in desert oasis ecological region of Xinjiang(2020)

2.3 影响玉米茎腐病流行因素

2.3.1 不同玉米品种玉米茎腐病发病情况

研究表明，调查的36份玉米品种其中商品玉米品种27份，制种玉米材料9份。27份商品玉米品种病株率在0‰～285‰不等，9份制种玉米病株率为0‰～46‰。石玉905、新玉81号、新玉11号等7份商品玉米病株率为0‰，而利单295、新M753、辽河一号等16份商品玉米品种的病株率在6‰～100‰，而先玉335、富支968、登海8883等为发病最严重的商品种。在9份制种玉米材料中，其中2份材料(代号不详)病株率为0‰，代号为LY2001及其余6份制种玉米病株率为4‰～46‰不等。商品玉米材料平均病株率(48.12‰)明显高于制种玉米材料平均病株率(15.56‰)。品种或品系差异会对病害流行造成影响，商品玉米品种整体抗病性较弱。表4

表4 玉米不同品种茎腐病发病情况(2020年)Table 4 Detailed table of incidence of stalk rot of different varieties of corn (2020)

2.3.2 不同栽培模式玉米茎腐病发病情况

研究表明，滴灌覆膜调查田数41块，平均病田率及病株率依次为95.12%、48.39‰；滴灌无膜田数6块，平均病田率及病株率则依次为100%、32.67‰；漫灌覆膜、漫灌无膜的调查田数、平均病田率及病株率分别为22块、31.82%、23.63‰和43块、69.77%、40.07‰，4种栽培模式病株率无显著差异(P>0.05)，但平均病田率之间存在一定差异，滴灌覆膜(95.12%)低于滴灌无膜(100%)，漫灌覆膜(31.82%)低于漫灌无膜(69.77%)。即覆膜栽培平均病田率低于无膜栽培。表5

表5 不同灌溉模式玉米茎腐病发病情况(2020年)Table 5 Detailed table of incidence of corn stalk rot in different irrigation modes (2020)

3 讨 论

玉米茎腐病在南北疆各玉米主要产区均有发生，全疆平均病田率、平均病株率分别为73.21%、39.66‰，其中北疆春播玉米产区平均病田率、病株率分别为南疆复播玉米产区的3.24倍、2.93倍，该病害在北疆春播玉米产区发生更普遍、危害更严重，与郝彦俊等[19]研究结果一致。北疆各地州平均病田率普遍在90%以上，而南疆喀什地区为30%。从各县市发病情况分析，新源县(100%、126.2‰)及博乐市(100%、117.14‰)为新疆玉米茎腐病发病最为严重的2个县市，伽师县、疏勒县、疏附县暂未发现玉米茎腐病发生。进一步分析玉米茎腐病与品种、栽培模式等因素的关联性发现，商品玉米品种平均病株率是制种玉米品种的3.09倍，商品系玉米受茎腐病危害更重，这与曹定计等[20]观点一致。商品玉米部分多种植于连作土地，加之秸秆还田耕作制度，病原菌连年积累，发病较为严重。而制种玉米品种多选于前茬优良，土地平整、土壤肥沃、地力均匀的田地，病害发病较轻。4种栽培模式病株率间无显著差异，造成这一差异的原因一方面与各产区气候条件、病原菌积累、土壤环境有关，另一方面可能还与各地农户在品种抗性、防治水平、玉米播期等方面存在不同程度的差异有关。但覆膜栽培条件病害发生较轻，与赵丽琨[21]研究观点一致，采用地膜覆盖可以改善土壤温度，稳定土壤湿度，起到保温增温保湿作用，覆膜比不覆膜大田生育期缩短1周左右，杂草减少1/3以上，减少田间杂草及初始菌源量，减轻虫害、草害，进而减少病原菌对植株根茎部的侵染，达到防控病害的目的。研究仅对新疆荒漠绿洲生态区玉米产区茎腐病田间发生状况进行调查分析，有关引起该地区玉米茎腐病的病原菌鉴定、玉米种质资源抗性鉴定及筛选等还有待深入研究。

4 结 论

玉米茎腐病在新疆荒漠绿洲生态区各玉米主要种植区均普遍发生，且北疆春播玉米产区明显重于南疆复播玉米产区。各地州中伊犁州及博州危害严重，其中新源县及博乐市为全疆该病害发生最为严重的2个县市。商品玉米品种整体抗病性较弱，发病较为普遍。覆膜栽培条件有利于减轻病害发生。