秦青宁 刘连颖 毕建杰
(1.荣成市农村事务服务中心 山东荣成 265300;2.山东农业大学农学院 山东泰安 271018)
荣成市位于山东半岛的最东端,三面环海,海岸线长达487 km,陆地面积1 526 km2,耕地面积118万亩,属暖温带季风性湿润气候,年平均气温12℃,日照时间2 600 h,降水量800 mm。辖区12个镇、10个街道、778个行政村、73万人口。2019年实现市内生产总值943.2亿元,粮食总产量20.1万t[1]。荣成市常年夏玉米种植面积22万亩左右,产量11万t,种植面积占全市粮食作物的44%左右。荣成市夏玉米除部分鲜食外,主要是作为动物饲料的来源,是荣城市种植业经济收入的来源之一。但是近些年来,荣城市夏玉米生产遭受到玉米锈病的严重威胁。
玉米锈病是近些年来在我国玉米的主产区暴发并流行的一种病害。玉米锈病的暴发和流行给当地玉米产量造成很大影响[2]。玉米锈病通过气流传播,在我国玉米各个生长时期都有不同程度的发生。主要传染玉米的叶片,锈病严重发生时,在玉米的叶鞘、苞叶、果穗和雄花上也有发生[3]。从锈病的发生类型来看荣成玉米锈病主要是南方锈病,普通锈病也有发生,很多玉米田的锈病呈现南方锈病和普通锈病混发的特点[4]。锈病的夏孢子通过气流和雨水自南向北进行传播。南方锈病的病原菌是多堆柄锈菌(Puccinia polysova llnderw)属于担子菌亚门,冬孢菌纲,锈菌目,柄锈属,多发于南方地区的高温高湿地区,且有从发生区域向北蔓延的趋势,一般会造成减产20%~30%,严重时减产达80%。普通锈病病原菌是高粱柄锈菌(Puccinia sorghi Schwien),属于担子菌亚门、冬孢子菌纲、锈菌目、柄锈属[5]。普通锈病病部初生时,为褪绿色小斑点,即病原菌的夏孢子堆。普通锈病的夏孢子堆较大,呈椭圆形、隆起、咖啡色,分布在玉米片的正反两面,并且通常情况下在玉米叶片的正面的分布较多、较稀疏。普通锈病多在玉米乳熟的后期才发生,发病相对较晚,因而对玉米的产量影响不是很大。但是近些年来气候变化异常,普通玉米锈病的发生和危害程度有逐年加重的趋势,并且锈病的发病时间明显比以前提前,导致玉米叶片提前枯死,对玉米产量产生了较大的影响。
玉米南方锈病发病症状与普通锈病相似,也是在发病的玉米叶片上出现褪绿色的小斑点,之后很快发展成为黄褐色突起的病斑,也就是锈病病原菌的夏孢子堆。普通锈病和南方锈病两者发病的症状不同之处是普通锈病的夏孢子堆主要发生于发病叶片的正面,数量多,分布密集,很少有在玉米叶片背面的夏孢子堆,并且多分布在发病叶片的中脉及其附件部位。南方锈病的夏孢子堆呈圆形或卵圆形的特征,比普通锈病的夏孢子堆小,并且色泽较浅。另外南方锈病的夏孢子堆表面的开裂速度缓慢,并且不明显。在锈病发病后期,夏孢子堆附近会散生深褐色至黑色的冬孢子堆,并且冬孢子堆的周围常出现暗色晕圈,冬孢子堆的表皮多数不破裂。
由于黄淮海地区冬小麦—夏玉米周年轮作,同属于禾本科的玉米和小麦有较长的共生期,这为玉米锈病的发生提供了交叉感染的机会。另外,由于荣成市在玉米生长中后期下雨阴天空气湿度过大的气候特点、土壤中氮素过多也是荣城市玉米锈病发生的诱因。
2021年受气候条件、品种选择、耕作栽培措施等多种因素的影响[6],荣成市夏玉米锈病发生较重,除个别抗锈品种外,大多数玉米品种发病在Ш级以上,普遍达Ⅴ~Ⅶ级,成为荣成市夏玉米的主要病害,对荣城市玉米产量造成了很大的影响。由于发生在玉米生育的后期,对于早熟夏玉米品种的影响较小,而对于晚熟、感病的玉米品种的影响较大[7]。因此,探索荣城市夏玉米锈病发生的特点和防治对策,对于夏玉米的生产具有十分重要的意义。
不同的玉米品种对锈病的抗性存在着明显的差异[8],因而荣城市种植的夏玉米品种田间发病程度差异较大。通过田间调查发现,早熟玉米品种比晚熟玉米品种发病轻,有齐319自交系、P178自交系、78599-141自交系血缘关系的玉米品种抗锈能力相对强一些,田间表现为发生程度较轻或者不发病。如金海13号、金海 188、金海 2010、九和玉 1号、金海1908、金海 1911、金海 1917、中金玉 4688、中金玉2513、中科 4号、鑫玉 16、登海3339、威玉 17号等。而含有郑58自交系血缘的品种表现为感染锈病,发病程度较高,有的达到Ⅴ~Ⅷ级。感染品种有郑单958、鲁单9002、伟科702等。美国先锋公司的美系玉米品种普遍表现出较好的抗锈能力。
2021年荣成市夏玉米发生锈病的面积在65%左右,22万亩夏玉米有14.3万亩发病,其中发病程度为Ⅷ级的有2万亩,占发病面积的4.52%,Ⅴ级的有10.5万亩,占发病面积的23.76%,Ⅰ~Ⅳ级的有24.6万亩,占发病面积的55.66%,和2020年相比Ⅴ级发病面积增加了8.0万亩,Ⅷ级面积增加了1.9万亩,玉米锈病对晚熟玉米品种的产量影响较大。
品种抗性是玉米锈病发生的重要原因 。 荣城市目前推广的夏玉米品种较多,主要还是以郑单958、掖单50、鲁单981为主,个别农户还种植农大108,这些品种的抗病性及抗逆性一般,玉米的锈病和抗倒伏能力弱,2021年的8月、9月雨水比常年偏多43%(截至2021年10月2日统计)的特殊气候条件下,很难满足夏玉米安全生产的需求,9月下旬有4次暴雨,部分夏玉米田积水严重,空气湿度大,发病重。
调查发现荣城市夏玉米普遍存在着底肥施用不足又偏施、重施氮肥的问题,导致土壤板结酸化[1]。加上2021年雨水偏多,雨后没有及时划锄松土,导致土壤板结,玉米生长环境不良。生产上随着耐密性玉米品种的推广,种植密度大,部分品种玉米田间通透性不好,叶片重叠郁闭,田间湿度超过85%的地块会加重玉米锈病的发生。
由于受到季风气候的影响,荣城市夏玉米生长的关键时期8~9月也是荣城市各种自然灾害的高发期。高温、台风、暴雨、低温寡照、旱涝急转等自然灾害频繁发生。当一般气温在12~28℃时锈病病菌活力强,12~16℃时最活跃,而南方锈病只是在24~28℃才有较强的活力[9]。玉米散粉至灌浆期,雨水较多,高温高湿,这样的气候条件就很容易导致锈病的发生和发展,导致2021年荣城市夏玉米锈病的严重发生[10]。另外调查发现,荣城市夏玉米田前茬作物冬小麦收获后,秸秆还田技术不到位造成大量秸秆和病菌株滞留田间[11],使菌源不断积累,连续暖冬为锈病冬孢子越冬创造条件,冬孢子萌发产生担孢子,发展成为传染接种体,一旦条件适宜,借气候传播而侵染致病发生锈病,这部分原因导致的玉米锈病发生概率为30%~40%。
对于玉米锈病提倡综合防治。防治的关键是早防早治,掌握好防治时期。在感病的玉米品种种植面积较大,又是8~9月连续多天阴雨的条件下,农技人员要多去玉米田调查玉米锈病发生和发展情况,及时准确的预报,指导农民把玉米锈病控制住,在零星病叶期就及早防治往往会收到很好的防治效果。
通常情况下,种植抗玉米锈病的品种是玉米锈病防治最经济有效的措施。指导农户在选择玉米品种时,一定要根据自己的地力和条件,选择适宜的品种。还要注意品种的特性、适宜种植的范围、抗病的情况、生育期长短等特性。选择适合当地种植的玉米品种,避免单一化种植一个品种。目前金海13号、金海188、中金玉4688、蠡玉16号、登海608、登海3339、伟科631、威玉17号等品种的抗病性强、抗逆性好,早熟品种的抗锈病效果比晚熟品种好。
在玉米锈病发生的初期,选用25%三唑酮可湿性粉剂1 500~2 000倍液、65%代森锌500倍液、50%代森铵水剂 800~1 000倍液、30%晶体石硫合剂150倍液喷雾,间隔7~10 d再喷雾1次。通常连续防治2~3次,注意交替使用上述农药[12]。在孢子高峰期喷药,一般施用对锈病孢子萌发有抑制作用的97%敌锈钠原药250~350倍液、50%退菌特可湿性粉剂800倍液连续喷雾2~3次,可达到较好的效果。
在测土配方施肥环节,指导农户施用多元复合肥的玉米专用肥。特别是底肥要重施有机肥和磷肥、钾肥。玉米生产的中后期严格控制氮肥的施用量,在一定程度上可提高玉米植株的抗锈病的能力,起到控制或减轻玉米锈病病害的效果。根据中长期天气预报适当早播或晚播,避开玉米吐丝灌浆至成熟期的阴雨高湿天气。同时采用玉米双行交错稀植的种植方式[13],可显著改善密植条件下玉米单株合理利用光、温、水、气等气候资源[14],在2021年的9月中旬连续降雨情况下,采用该模式种植比传统双行种植模式的田间湿度降低了32%,玉米锈病发病程度减轻了30%,深受农户欢迎。
综上所述,尽管玉米锈病是一种气候型的病害,但是还是要加强玉米生长期间的田间调查和病害观测,做到早发现早治疗。防治措施上指导农户种植抗锈品种;在保证玉米有效积温的条件下,适当地调整播期,像2021年9月的天气,建议尽早收获。减少锈病的夏孢子传染侵害时间;加强玉米生长期的水肥管理,采用双行交错种植方式;加强化学防治,合理使用药剂,在锈病发生的初期、后期轮流交替使用农药。同时也说明随着极端天气事件频发,培育优良、抗病、适合机械化收获的玉米品种,将成为荣城市玉米生产的当务之急。