欧阳振华,阮妙鸿,黄伟群,甘 林,代玉立,杨秀娟*
(1.万农高科集团有限公司, 福建 福州 350109; 2.福建省种子总站, 福建 福州 350001;3.福建省农业科学院植物保护研究所/福建省作物有害生物监测与治理重点实验室/福建省作物有害生物绿色防控工程研究中心, 福建 福州 350013)
玉米鞘腐病(Maize sheath rot)是近年来我国玉米生产上常发生的一种病害,该病主要危害玉米叶鞘部位,形成不规则褐色糜烂状病斑,严重时可导致枯叶、穗部倒折、枯死,给玉米生产带来不同程度的产量损失[1-2]。随着鲜食玉米生产规模化发展,鞘腐病在福建地区发生呈加重态势,一些优质型鲜食甜、糯玉米品种及水果玉米品种易感病,该病发生对福建省鲜食玉米产业可持续性安全生产已逐步构成了潜在的威胁,生产上应引起高度重视。有研究认为引起玉米鞘腐病发生的主要病原菌为层出镰刀孢Fusariumproliferatum,该菌能广泛存在于土壤及空气中,适宜条件下还能引起穗腐病发生[1,3-4]。王宽等用该病菌接种后发现玉米鞘腐病的易感时期为开花期,且病害发生时能降低玉米的抗倒伏能力,严重时每公顷产量损失可达30%[5]。目前,对玉米鞘腐病的防治研究报道较少,在现有商品化易感品种种植条件下,化学防治仍是控制病害的重要手段。李朋朋等[6]采用人工接种法,在玉米开花初期将层出镰孢菌孢子悬浮液从玉米叶基部逐滴注入叶鞘内,发现多菌灵、戊唑醇可不同程度地抑制鞘腐病菌在玉米叶鞘上的扩展,接种后3 d施药田间防效均好于接种后5 d和10 d的效果,防效分别达93.34%和89.19%,玉米增产20.61%和15.46%。刘俊等[7]采用同样接种方法筛选出苯醚甲环唑、吡唑醚菌酯、咪鲜胺和硅唑·咪鲜胺对玉米鞘腐病的田间防效分别达55.72%、62.54%、52.32%和45.51%[7],表明采用杀菌剂适时处理可以有效预防病害发生。玉米鞘腐病田间发生规律复杂,目前对该病菌侵染机制不清,田间自然发病条件下单一用药次数的防治可能无法达到理想的控害效果,因此,为寻找田间有效的病害防治方法,筛选出适宜鲜食玉米安全生产的药剂,本研究在鞘腐病发生严重的玉米田,调查了玉米鞘腐病病情严重度在玉米植株功能生态位叶上的分布情况,并探讨了不同作用机制杀菌剂对玉米鞘腐病的防治效果及其对鲜食玉米产量的影响,研究结果将为生产实践科学合理地进行病害防控提供参考。
万农甜糯158,由万农高科集团有限公司提供。
10%苯醚甲环唑可湿性粉剂WP(先正达南通作物保护有限公司),430 g·L-1戊唑醇乳油EC[拜耳作物科学(中国)有限公司],400 g·L-1氟硅唑乳油EC(山东野田生物科技有限公司),12.5%氟环唑悬浮剂SC(江苏辉丰生物农业股份有限公司),25%吡唑醚菌酯乳油EC(德国巴斯夫),40%唑醚·戊唑醇悬浮剂SC(山东一览科技有限公司),17%唑醚·氟环唑悬浮剂SC(江苏龙灯化学有限公司),50%咪鲜胺锰盐可湿性粉剂WP(江苏辉丰生物农业股份有限公司),50%氟啶胺悬浮剂SC(江西禾益化工股份有限公司),80%乙蒜素乳油EC(海南正业中农高科股份有限公司)。供试杀菌剂田间推荐使用剂量参见表1。
表1 供试药剂和使用剂量
1.3.1不同杀菌剂对玉米鞘腐病的田间防效测定 试验地设在闽侯白沙镇万农高科集团有限公司玉米试验基地,地势平坦,土质为壤土,浇水条件良好。种植的玉米品种于2022年3月8日播种,2022年3月18日移栽,种植密度为57 000株·hm-2。每个药剂处理1个小区,每小区100株玉米,每个处理重复 3 次。分别于玉米大喇叭口期和抽雄期各用药1次(即2022年用药时间分别为4月29日和5月13日)。各药剂处理按商品制剂推荐的用量稀释相应倍数,施药液量为1 125 L·hm-2,以喷等量清水为对照。采用可控压手动喷雾器对全株玉米叶鞘和茎部喷雾施药处理,其余管理同大田。至第2次用药20 d后,于玉米乳熟期在各处理小区随机调查10~15株植株病情指数。空白对照区观察每株植株功能生态位叶即穗上3叶、穗下3叶及果穗的发病情况,各杀菌剂处理小区观察植株穗上1叶、穗下2叶及果穗的发病情况,参照病情分级标准记载发病级别,计算病情指数,基于植株穗上1叶、穗下2叶及果穗的病情,与空白对照相比,计算各杀菌剂处理对病害的防治效果。
玉米鞘腐病的病情分级标准参考李朋朋等[6]的方法并略加修改。0级:叶鞘上无病斑;1级:叶鞘零星发病,病斑覆盖叶鞘面积10%或以下;3级:病斑覆盖叶鞘面积11%~30%;5级:病斑覆盖叶鞘面积31%~50%;7级:病斑覆盖叶鞘面积50%以上,或叶鞘发病,果穗苞叶、穗柄变色;9级:叶鞘发病,叶片枯死或果穗倒挂、枯死。
病情指数= Σ(各级病叶数×相对病级数值)/(调查总叶数×9)×100
病害防效(%)=(对照病情指数-处理病情指数)/对照病情指数×100
1.3.2玉米产量测定 在玉米乳熟期鲜穗收获时进行每个处理小区测产,折算成每公顷产量,并计算各处理与空白对照相比的鲜穗增产率。
鲜穗增产率(%)=(对照产量-处理产量)/对照产量×100
试验数据采用Microsoft Excel 2007和DPS 7.05进行统计分析,采用Duncan氏新复极差法分析不同处理间的差异显著性。
从表2可知,在调查的玉米植株功能生态位叶上,6个位叶的鞘腐病病情各不相同,其中穗上第3叶、第2叶、第1叶病情指数分别为28.89、30.95和57.31,穗下第1叶、第2叶、第3叶的病情指数分别为46.20、35.02和13.33,病情以穗上第1叶最重,穗下第1叶次之。穗下第3叶随叶片生态位越低,病情越轻,而穗上第3叶随叶片生态位越高,病情越轻。玉米鞘腐病发生多集中在穗位附近叶鞘上。
表2 玉米植株功能生态位叶鞘腐病病情分布
从表3可知,供试的11种杀菌剂对病害均有不同的防治效果,以250 g·L-1吡唑醚菌酯乳油、40%唑醚·戊唑醇悬浮剂和12.5%氟环唑悬浮剂处理的防效相对较高,分别为78.59%、71.90%和70.59%,其中以250 g·L-1吡唑醚菌酯乳油防效显著高于其他8种杀菌剂处理的防效(41.62% ~ 63.55%),以咪鲜胺锰盐处理防效最低。
表3 11种杀菌剂对玉米鞘腐病的防治效果
12.5%氟环唑悬浮剂+80%乙蒜素乳油、400 g·L-1氟硅唑乳油+80%乙蒜素乳油两种组合处理对病害的防效分别为63.55%和54.54%,其与各自单剂处理的防效相比,差异未达显著水平,表明增施乙蒜素对供试的两种杀菌剂的药效无增效作用。试验期间供试药剂对玉米植株的生长均未表现出不良的影响。
从表4可知,供试的11种杀菌剂处理对玉米产量均有不同的影响,与空白对照相比,增产率4.87%~35.98%。有2种杀菌剂处理的产量与对照的产量之间达显著性水平,其中以氟啶胺处理的鲜穗玉米产量最高,增产率为35.98%。2.5%氟环唑悬浮剂+80%乙蒜素乳油、400 g·L-1氟硅唑乳油+80%乙蒜素乳油两种组合处理对玉米有明显的增产效果,增产率分别为23.69%和20.74%,其与各自单剂处理的玉米产量相比,产量分别增加5.76%和4.12%,但差异未达显著水平。
表4 11种同杀菌剂对玉米鲜穗产量的影响
玉米鞘腐病发生不仅严重影响玉米产量和品质,其致病镰孢菌还可分泌多种毒素,污染食品,并普遍存在于玉米粒和秸秆青贮饲料中,引起家畜中毒、生长缓慢、免疫抑制、繁殖障碍等症状[8-9]。因此,有效控制玉米鞘腐病发生已成为玉米生产中急待解决的重要问题。本研究开展了11种杀菌剂防治玉米鞘腐病的药效试验,在田间自然发病条件下,分别于玉米开花前后各施药1次,于乳熟期调查发现供试的11种杀菌剂处理对玉米鞘腐病均有一定的防效,且对玉米生长安全。其中喷施25%吡唑醚菌酯乳油、40%唑醚·戊唑醇悬浮剂和12.5%氟环唑悬浮剂处理对病害具有较好的防效,防效均达70%以上;而喷施50%氟啶胺悬浮剂、17%唑醚·氟环唑悬浮剂、40%唑醚·戊唑醇悬浮剂等杀菌剂的鲜穗玉米产量较高,增产率均在20%以上。本研究结果发现,对玉米鞘腐病防效较好的杀菌剂,其对玉米产量增产效果并不是最好,如12.5%氟环唑悬浮剂、25%吡唑醚菌酯乳油、430 g·L-1戊唑醇乳油,其原因可能与杀菌剂自身作用因素有关之外,还可能与田间玉米发生穗腐病有关,穗腐病影响玉米产量,而不同杀菌剂对预防穗腐病发生可能起到了不同的作用。
另通过对本研究试验田的玉米鞘腐病情在植株功能生态位叶上的分布情况分析,发现病害发生多集中在穗位附近叶鞘上,而穗位附近叶鞘病情对鲜穗发病和发育具有直接的影响,因此应对该部位的叶鞘进行药剂重点或精准预防。本研究结果还发现,12.5%氟环唑悬浮剂和400 g·L-1氟硅唑乳油两种杀菌剂添加一定用量的80%乙蒜素乳油与单施药效相比无增效作用,但对玉米产量却有一定的增产作用。乙蒜素是高效无公害的广谱仿生杀菌剂,兼具植物生长调节作用,能促进萌芽,提高发芽率,增加产量和改善品质,是复配杀菌剂农药的首选原料[10-11]。因此,在不影响杀菌剂药效的前提下可适当添加乙蒜素[12],但其适宜的添加剂量或浓度尚需进一步试验验证。
综合上述分析表明,化学杀菌剂处理能有效控制田间鞘腐病的发生,并在不同程度上挽回因病害发生而导致的玉米产量损失。目前我国在玉米上登记的杀菌剂种类极少,本研究供试的杀菌剂为我国农作物生产上常用的高效新型杀菌剂,一些防病增产效果好的杀菌剂可作为防治该病的参考药剂。有研究报道,镰孢菌易产生抗多菌灵的菌株,导致病害防治效果下降[13],目前虽尚未见镰孢菌对甾醇脱甲基抑制剂类(DMI)、线粒体呼吸抑制剂类杀菌剂产生抗性的相关报道,但生产上使用这些药剂时应注意不同作用机制杀菌剂的轮换使用,以延缓病菌抗药性产生,在兼治穗腐病时可在玉米生长后期适当增加用药次数,同时注意用药安全间隔期。