28个西南地区玉米主栽品种穗腐病抗性监测

邹成佳，杨晓蓉，李 晓，张海燕，章振羽，刘仲琦，龙 强，崔丽娜*

(1.四川省农业科学院植物保护研究所，成都 610066；2.四川省凉山州冕宁县植检植保站，四川 冕宁 615600)

玉米是我国重要粮饲作物，同时也是工业原料和能源植物。当前，国家对粮食安全的重视提高到了前所未有的高度，玉米作为主要粮食作物，其安全生产不仅关系到粮食安全，也对国民经济稳定具有重要影响。近年来，我国玉米种植面积连续增长，2012年超过水稻，成为我国播种面积最大的农作物。2020年，我国玉米播种面积达4126.4×104hm2，总产2.61×108t，分别占谷物种植面积和总产量的42.12%和42.26%。因此，玉米的生产稳定性直接影响到我国粮食作物的生产安全和延伸产业的发展。病虫害是制约玉米高产稳产的重要因素。在我国，玉米生产中常见病害有30余种，虫害达250余种，其中发生频率高、危害严重的病虫害为20余种，每年都因一些病虫害在局部严重发生或流行而导致玉米产量损失约1×107t[1]。

玉米穗腐病是玉米生长后期的重要病害，在中国乃至世界玉米种植区普遍发生，并有逐年加重的趋势，尤其在高温高湿的西南地区已成为玉米生产的主要病害之一，一般发病率在5%～10%，有些感病品种发病率高达50%以上[2]。引起玉米穗腐病的病原菌主要为拟轮枝镰孢菌(Fusariumverticillioides)和禾谷镰孢菌(Fusariumgraminearum)，这些病原菌不仅直接危害果穗，造成玉米大幅度减产，而且其产生的伏马毒素、玉米赤霉烯酮、黄曲霉毒素等有害真菌毒素，严重影响人畜生命健康[3]。由于玉米穗腐病病原菌种类多样，发病时期在灌浆期和乳熟期，且有苞叶包裹，导致药剂防治难度增大，目前尚未发现有效的防控方法。因此，种植抗穗腐病的玉米品种，同时结合一定的防治方法，是减轻玉米穗腐病危害的有效途径。基于此，本文对我国西南地区主栽玉米品种对穗腐病的抗性进行了多年鉴定，以监测生产上玉米穗腐病发生风险，推荐种植抗病品种以及必要的药剂防治措施，从而减轻穗腐病的发生，确保我国粮食安全生产。

1 材料与方法

1.1 材料来源

28份西南地区主栽玉米品种由四川省农业科学院植保所收集，玉米穗腐病病原菌拟轮枝镰孢菌由四川省农业科学院植保所分离保存。

1.2 试验设计

2019～2021年3年抗性鉴定试验均在四川省农科院科学院现代化农业科技创新示范园完成。试验小区行长5.0m，行距70cm，株距25cm，每窝留苗1株，每个品种种植20株。

1.3 病原菌的培养和人工接种

1.3.1 病原菌的培养 将分离得到的强致病力拟轮枝镰孢菌接种到PDA培养基平板上，在25℃下培养，在菌丝长满平板后4℃保存备用。

1.3.2 产孢培养 产孢培养采用张小飞等报道的研究方法[4]。在接种前3～4d，将新培养的菌块1块转入PD液体培养基中，在摇床温度25℃，转速160r/min条件下震荡培养2～3d，过滤菌丝，收集孢子4℃保存备用。

1.3.3 人工接种 在玉米吐丝后15d进行人工接种。用无菌水将事先收集备用的孢子悬液稀释至5×106个/mL，加入适量吐温，摇匀后备用。采用籽粒注射法在果穗中上部进行注射接种，每穗接种2mL菌液。

1.4 抗性鉴定

在玉米收获期进行调查，田间发病程度调查采用病情评级的标准与抗性等级划分标准，具体参照《玉米抗病虫性鉴定技术规范 第8部分：镰孢穗腐病 NY/T1248.8-2016》。

2 结果与分析

2.1 玉米品种抗性鉴定结果

种植抗病品种是预防和控制玉米穗腐病最根本和最有效的措施。针对我国西南地区主栽的28个玉米品种进行了连续3年的田间人工接种抗性鉴定评价。结果如表1所示，连续3年对穗腐病均表现抗(R)或中抗(MR)的品种有10个，占供试品种的35.70%，抗性水平较稳定。其余品种不同年份抗性表现为中抗-感 (MR-S)，个别品种不同年份间抗性差异较大，存在一定的生产风险。

表1 西南地区28个主栽玉米品种对穗腐病连续3年抗性评价结果

2.2 玉米品种抗性评价

评价、掌握品种最高发病风险，可以最大限度降低病害对玉米生产带来的损失，为安全生产预警。通过田间人工接种穗腐病， 对我国西南地区28个主栽玉米品种进行了连续3年的抗性评价，以3年中最高病级作为最终抗性结果，如图1所示。在28个品种中，未发现高抗(HR)与抗(R)品种，表现为中抗(MR)的品种共10个，占参试品种的35.70%，分别为“桂单162”“西抗18”“正大615”“康农玉108”“同玉18”“中玉335”“凉单4号”“鄂玉16号”“资玉2号”和“桂单0810”。表现为感(S)的品种共14个，表现为高感(HS)的品种4个，分别占参试品种的50.00%与14.29%。综上所述，在西南地区主栽的28个品种中，缺乏对玉米穗腐病高抗(HR)与抗(R)的品种，仅部分品种表现为中抗(MR)，大部分为感(S)与高感(HS)品种，由此可见，目前生产上仍存在发生穗腐病危害的较大风险，需要重视筛选抗性资源，进一步加大抗病品种选育的力度，替换感病品种，保障生产安全。

图1 2019～2021年西南地区28个主栽玉米品种穗腐病抗性鉴定

3 玉米穗腐病防治对策

西南地区主栽的玉米品种中缺乏高抗(HR)品种，在种植抗(R)或中抗(MR)玉米穗腐病的同时，结合有效的防治措施，才能更有效的减轻玉米穗腐病的危害。

3.1 加大农业防治力度

3.1.1 抗病品种的选育 种质资源是选育优良玉米品种的基础。加大收集国内抗病材料和引进国外现有的抗性材料的力度，开展抗穗病性资源筛选，同时利用已筛选出的CML362、CML297、CML342、CO387等材料，选育适合我国西南地区的抗性新品种进行推广种植，是防预玉米穗腐病危害最为经济有效的方式[6-7]。

3.1.2 种植模式与田间管理 玉米的种植模式和田间管理均与玉米穗腐病的发生程度存在一定的联系。播种前处理：玉米穗腐病为积年流行病害，及时清除土壤中的病残体，可有效预防穗腐病的发生与危害。在玉米播种前，剔除残缺、粒小的种子，将选好的种子至于阳光下暴晒2～3d，或对种子进行包衣，杀死表面病原菌，为玉米苗期生长提供保障。种植模式：因玉米传统种植模式密度大、通风透光性差、生物多样性差，有利于玉米穗腐病的发生，逐步探索与推广新的种植模式，如玉米大豆带状复合种植模式，在保证产值的同时，提高田间生物的多样性，有效减轻玉米穗腐病的危害。田间管理：增施磷钾肥，避免施用单一氮肥，可有效增强光合作用，增加有机物的合成，提高玉米的免疫能力，增强其抗逆性，有效防止玉米穗腐病的危害。调整玉米播期，使其孕穗期与抽穗期避开雨季，可有效避免穗腐病病原菌的侵染，降低发病率。在玉米生长后期与雨季重合时，及时开沟排水，避免高温高湿小环境的形成，减轻病害的危害。中耕除草在增加根部土壤的透气性去除杂草的同时，能够破坏玉米穗腐病病原菌的生存环境，从源头上避免玉米穗腐病的发生[8-9]。

3.2 提高化学防治的效率

针对玉米穗腐病的发生与流行规律，正确选择防治靶标，并选用低毒高效化学农药进行防治，达到有效的防治效果。据前人研究报道，穗期害虫为害与玉米穗腐病发生及籽粒中毒素积累密切相关。亚洲玉米螟(Ostriniafurnacalis)、桃蛀螟(Conogethespunctiferalis)等穗期害虫危害能明显加重穗腐病的发生[10-12]。因此，防治穗期害虫是综合防治玉米穗腐病重要环节。在玉米抽穗期与灌浆期做好玉米螟、草地贪夜蛾等穗期害虫的防治，切断玉米穗腐病病原菌的侵染途径，进而达到防治玉米穗腐病的目的。常用防治药剂可选用20%氯虫苯甲酰胺、3%甲氨基阿维菌素苯甲酸盐等化学药剂喷雾，也可选用白酱菌、绿僵菌、苏云金杆菌等生物制剂进行防治。