刘亚瑜 马智明 王国庆
玉米茎腐病是一种世界性病害,在我国大部分玉米种植地区均有发生,并且有逐年加重的趋势。近几年秋季黑龙江省玉米茎腐病发生普遍,尤其2023年发生更为严重,有许多品种都有不同程度发生,影响产量,有的造成倒伏,增加收获损失和收获成本,甚至严重的倒伏后果穗腐烂霉变,影响粮食品质。本文通过介绍玉米茎腐病的表现症状及发病条件,分析黑龙江省玉米茎腐病发病特征及发病影响因素,讲述与玉米茎腐病容易混淆的其他症状,并提出预防措施,旨在提高玉米种植者对玉米茎腐病的认识,增加防治意识,提高粮食产量和品质。
一、玉米茎腐病表现症状及其分类
玉米茎腐病又称玉米茎基腐病。主要危害玉米茎基部和根部,以及茎秆和叶片部位。引起玉米茎腐病的原因有很多,从侵染病原菌菌类方面,可划分为真菌性玉米茎腐病和细菌性玉米茎腐病。
1、细菌性玉米茎腐病
细菌性茎腐病大多发生在玉米生育中期,危害玉米中部茎秆和叶鞘。发病初期叶鞘和茎秆上出现水渍状腐烂,组织软化,并有臭味黄褐色菌液溢出。病健交界处水渍状尤为明显。湿度大时,病斑迅速扩展,由于玉米茎秆髓部和表皮都被细菌分解,严重时造成植株倒折和死亡。
导致玉米细菌型茎腐病的病原菌为菊欧文氏菌玉米致病变种,在高温高湿环境下更有利于其发生发展。其通过玉米植株茎叶气孔或伤口侵染,侵染的温度在26℃~36℃,最适宜温度在32℃~35℃。所以,细菌性玉米茎腐病在南方省份发生较为普遍,尤其在浙江一带,在发病严重的地区,玉米苗期便会发生,引起茎基部和心叶腐烂,甚至造成苗期植株枯死。细菌性茎腐病在黑龙江省很少发生。
2、真菌性玉米茎基腐病
引起茎腐病的原因有多种, 最重要的一类是真菌型茎腐病。真菌茎基腐病是由多种病原菌单独或复合侵染造成根系和茎基腐烂的一类病害,主要由腐霉菌、炭疽菌、镰刀菌侵染引起,在玉米植株上表现的症状就有所不同。其中腐霉菌生长的最适温度为23~25℃,镰刀菌生长的最适温度为25~26℃,在土壤中腐霉菌生长要求湿度条件较镰刀菌高。茎腐茎病一般在玉米灌浆期即乳熟期开始发病。这一方面与此时期气候因素有关,此期对于黑龙江玉米来说,时间上已到7月下旬或8月上旬,正值高温、多雨季节,有利于病害发生与流行。另一方面,玉米生长由营养生长进入到生殖生长,养分主要供应方向由茎秆和根部转向果穗籽实,茎秆和根部养分(主要是糖分)供应减少,抗病能力减弱,遇不良环境容易发病。玉米蜡熟期是真菌性茎基腐病的显症高峰期。
(1)真菌性玉米茎基腐病表现症状
真菌性玉米茎腐病是系统性侵染病害。可侵染玉米的茎秆、根部、叶片和果穗等部位。侵染玉米茎秆,首先从植株下部1~2节间开始发病,茎秆发病前期出现纵向褐色病斑,随着病情的发展,侵染部位向上部茎间发展,茎秆髓部逐渐变松软、空瘪,后期发病严重时,茎秆外部表皮变黑,剖开内部变褐色、红色或白色,髓部组织被病菌分解,只残留维管束丝状组织。被侵染的玉米植株,大多根部亦受到危害,首先根部变褐色,根皮松软,用手很容易捻掉、脱落。根量、须根和根毛都减少,吸收能力减弱,植株容易被拔起。发病较重的植株,果穗表现穗柄柔韧,果穗下垂,籽粒松散、粒重下降。
(2)真菌性玉米茎腐病分类
①按叶片表现症状分类
被真菌性茎腐病侵染的玉米植株,叶片表现症状与病害发展速度有着密切关系,根据叶片表现症状及其发展速度,又常将真菌性玉米茎腐病分为青枯型和黄枯型2种类型。
青枯型又称急性型,是南方玉米茎腐病的典型症状。青枯型茎腐病显症时期一般相对黄枯型稍早,发病早的在玉米抽雄、吐丝期即可显现症状。植株发病后叶片突然萎蔫,迅速枯死,叶片颜色呈灰绿或青绿色、水烫状。与玉米霜冻叶片表现症状相似。青枯型常发生在抗病弱的品种和有利于发病环境下。青枯型茎腐病多发于连续阴雨天,突然骤晴的天气。这是由于连续阴雨天,光照不足,植株光合效率下降,光合产物减少,土壤水分大,根系缺氧,根系发育不良,吸收功能减弱。此时突然晴天高温,作物蒸腾量加大,茎秆和叶片水分和养分供应不上所致。青枯型茎腐病会严重影响玉米生长,甚至导致植株死亡,往往造成玉米植株不结穗、无粒儿或结穗很小,对产量影响非常大。
黄枯型又称慢性型。多见于抗病品种或相对不利于发病的环境下。发病后叶片从上向下或从下向上逐渐变黄、枯死。茎基局部软腐、果穗下垂、籽粒松散、粒重下降。黑龙江玉米茎腐病大多为黄枯型茎腐病。
②按致病病原菌菌种分类
据国内外陆续报导,目前可以导致玉米茎腐病的病原菌有20多种,主要包括镰刀菌、腐霉菌和炭疽菌等。不同年份、不同地区致病优势菌种不同。因病原菌不同,发病表现症状及对玉米的危害程度也不同。按致病病原菌种类可将玉米茎腐病分为:镰孢茎腐病、腐霉茎腐病、炭疽茎腐病、炭腐茎腐病、壳色单隔孢茎腐病等。
二、玉米茎腐病发生条件
该病属于土传病害,病原菌在土壤、种子、病残体中存活越冬,成为翌年侵染源。
1、品种抗病性
玉米不同品种间抗病性有明显差异。茎秆较细、坚韧,颜色紫红的品种一般发病轻。
2、气候条件
一般玉米抽雄后,高溫、高湿天气有利于茎腐病发生,尤其是连续阴雨后骤晴,气温急剧升高,往往容易导致青枯型茎腐病爆发。
3、不同病原菌适宜发病条件不同
各种病原菌适宜发生发展的温湿度条件不同,其中腐霉菌生长的最适温度为23~25℃,镰刀菌生长的最适温度为25~26℃。腐霉菌生长要求湿度高于镰刀菌。一般多雨、低温地区茎腐病以腐霉菌型为主,镰孢菌适宜生长的条件范围更宽,干旱地区以镰刀菌型为主。炭腐菌在干旱季节和地区发生严重。
4、田间管理及农业措施
连作重茬地块,由于病原菌逐年积累,往往发病重,轮作或生地发病轻;种植密度大,通风不良,田间湿度大,发病重;土壤肥力好,有机质丰富地块发病轻,土壤瘠薄地块发病重;土壤平整、排水良好地块发病轻,岗地、低洼易涝地块发病重;播种过早,成熟过早或早衰地块,发病重;偏施氮肥地块,田间管理机械损伤、虫害重,导致植株伤口多,发病重。另外,其他叶部病害发病重,导致植株早衰,往往也会加重茎腐病的发生。产量过高的地块,生长后期发生茎腐病会比较普遍,这大多是由镰刀菌引起的。
三、与玉米茎腐病表现症状相似的其他病害和药害
1、玉米黑束病与炭疽型茎腐病
玉米黑束病与炭疽型茎腐病都可导致髓部变黑褐色,顶部叶片黄化或变淡红色,下部叶片保持绿色,尤其发病前期很难区分。玉米黑束病发病严重的节间不一定在基部节间,发病植株后期容易分蘖增多,产生多穗现象,空秆、不结实或小穗,对产量影响很大。但茎部节间不腐烂、不倒伏。炭疽型茎腐病,基部节间组织腐烂,非常容易倒伏。
2、腐霉菌茎基腐病与细菌性茎腐病
腐霉菌引起的真菌性茎基腐病早期发病时与细菌性茎腐病都可引起玉米植株茎部腐烂。细菌性茎腐病一般发生在中部节间腐烂,由于大量细菌繁殖和茎秆组织分解物质产生臭味和菌脓。腐霉菌引起的茎基腐病发生在茎基部节间腐烂,没有臭味,有时会有较淡的酒精发酵的气味。
3、玉米顶腐病与细菌性茎腐病
玉米顶腐病与细菌性茎腐病都可导致苗期玉米茎部和心叶腐烂。但顶部病会有叶片扭曲、锯齿状缺刻现象,不产生臭味,一般不会倒伏。
4、除草剂药害与细菌性茎腐病
芳氧苯氧基丙酸酯类除草剂(禾草灵、盖草能等)和环已烯酮类除草剂(拿捕净、烯草酮等)药害,都可以使玉米苗期植株茎基部腐烂,植株枯死,与细菌性茎腐病有些相似之处。但这两類除草剂是内吸传导性除草剂,破坏玉米的生长点,玉米受药害后是从里往外烂,心叶很容易被拔出。
5、菊酯类杀虫剂与细菌性茎腐病
有些劣质的菊酯类杀虫剂使用过量,也会造成玉米与芳氧基丙酸酯类除草剂以及环已烯酮类除草剂相似的药害症状。但这类杀虫剂与上述两类除草剂造成的药害症状,在田间分布上一般是按垅向分布,而细菌性茎腐病一般呈点片式分布。
四、玉米茎腐病与根腐苗枯病、穗腐病之间的关系
1、玉米茎腐病与根腐苗枯病
玉米茎腐病与根腐苗枯病有许多相同的致病菌,其中腐霉菌和镰孢菌都是两种病害的主要致病菌。只是发生时期和表现症状部位不同,而命名不同。有许多根腐病进一步发展,后期表现为茎腐病症状。镰孢菌可以在玉米整个生育期发生侵染。
2、玉米茎腐病与穗腐病
玉米茎腐病与穗腐病也有许多相同的致病菌。有许多茎腐病通过系统传染,后期侵染果穗穗轴部位,导致穗腐病发生。
五、2023年玉米茎腐病发生情况分析
2023年黑龙江省玉米茎腐病主要表现为慢性型,在玉米生育后期,进入蜡熟期后逐渐表现症状,果穗下垂、茎秆空瘪、下部节间外表变褐色,髓部内容物变少,出现丝状纤维组织,变褐色或粉红色。有些地块遇风雨天气造成严重倒折,给收获增加困难,甚至有的玉米倒伏后发生捂粮、霉变,这既增加了收获成本,又影响了粮食产量,降低了品质,给种植者带来较大损失。
六、黑龙江省玉米茎腐病发生因素分析
1、养分积累不足
导致玉米茎腐病的直接因素就是养分(主要为糖分)积累不足。茎秆养分不足,纤维素含量低,细胞壁变薄,活力下降,酚类、萜类抗病物质含量低,抗病性就差,茎腐病发生机率大大提高。茎秆中养分积累充足,可大大降低茎腐病的发生,田间空秆或结穗很小的玉米植株几乎没有茎腐病现象发生。
2、气象因素
7~9月份的天气情况对玉米茎腐病的发生影响至关重要。每年7~9月份,是黑龙江省雨热同期的季节,大部分地区阴雨天气较多,降水量较大,气温也是一年中最高的时期。这在2023年表现尤为突出,高温高湿的气候条件,有利于玉米茎腐病病原菌发生发展。
由于7、8月份,玉米生长旺季,阴雨天气多,光照不足,光合效率下降,光合产物少,加之气温偏高,植株呼吸作用消耗量大,茎叶中营养积累少,提供给根系的养分也少。根系获得光合养分少,加之降雨多,田间土壤湿度大,长期处于厌氧状态下,根系发育不良。茎秆和根系活力都差,抵抗病害能力下降,植株非常容易受病原菌侵染。
3、施肥不平衡
养分不平衡,往往是造成作物病害的重要原因。种植者为了获得更高产量,往往加大施肥量,偏施氮肥。这一方面造成植株徒长,组织幼嫩,抗病力差;另一方面,大量施用氮肥,植株在吸收转化氮的同时要加大糖分的消耗,自然降低了抗病能力。
4、种植密度过大
近年来推广密植型玉米品种,有的种植户更喜盲目加大种植密度,导致田间郁密度高,通风透光不好,影响植株光合效率和水分蒸发,降低植株养分积累,增加田间和土壤湿度,降低了植株的抗病能力,创造了有利发病条件。
5、除草剂药害
茎腐病致病菌大多为弱性致病菌。主要侵染一些长势矮小、活力差的弱株、病株。由于喷施除草剂过量或喷施时期不当的地块,药害植株生长受到抑制,长势瘦弱,往往更易发生茎腐病。
6、早衰
有些地块因叶部病害、虫害以及旱涝灾害或缺肥等原因导致玉米植株早衰,或者品种本身熟期过早,播种过早,尤其在垦区各农场喜欢抢前抓早,有些地块在4月20号左右就播种了,导致后期玉米植株生长活力下降,抗病能力减弱,收获期稍晚一些,玉米茎腐病大发生。
7、产量过高
产量过高的地块,往往茎腐病发生严重。这是因为越是产量高的地块,玉米植株茎叶中养分向果穗籽实中运输转化率越高,玉米茎叶中的养分也就消耗越大,造成茎叶养分缺少,抗病力下降,茎腐病加重。产量高的地块,往往施肥量也大,而氮、钾肥施用量大也会促进茎叶中养分向籽实的运输转化。
2023年生育后期,8、9月份温度较高,有利于养分转化,转化时间长,转化率高。并且这段时间阴雨寡照天气较多,茎叶中合成的养分本身少,这就加重了茎叶养分消耗,加重茎秆空瘪。所以,2023年秋季玉米发生茎腐病较为普遍,尤其是一些产量过高的地块往往发病更重。
七、茎腐病预防措施
1、选择抗病品种
种植抗病品种是最节本且有效的措施。并且要熟期适中,适时播种。
2、合理密植
适当降低种植密度,增加通风透光;在保证正常成熟的前提下,适当晚播,防止成熟过早,可有效降低茎腐病的发生。
3、营养平衡施肥
施肥做到氮、磷、钾合理配比;施用锌、硼、镁、铜、铁、锰等可提高光合效率的多元微肥;增施葡萄糖、氨基酸等直接补充有机养分,降低糖分消耗。
4、用地养地
用地与养地相结合,注重秸秆还田,增施农家肥和有机肥,以增加土壤有机质含量,不但提高土壤肥力,满足作物全生育期养分持久、稳定、平衡供给,而且提高土壤蓄水抗涝能力。
5、整地与耕作
加强整地措施,提高土壤通透性,促进根系健康生长;做好排涝措施,减少田间积水。采用宽窄行种植模式,加强深松中耕作业,增加田间通风透光,提高抗涝能力,降低田间湿度。
6、田间管理
本着减少侵染源,控制传染途径,增加通风透光,降低田间湿度的角度出发,合理轮作,消除田间病株残体,防治好蚜虫、玉米螟及地下害虫,减少机械作业损伤,防止病菌从虫口、伤口进入侵染。做好化控、打底叶、去雄等措施,提高田间通风透光度。
7、药剂防治
采用含咯菌腈、甲霜灵、噻虫嗪等成份的种衣剂进行拌种。发病初期用乙蒜素、多菌灵、代森锰锌、百菌清、喹啉酮、三唑酮等药剂喷雾防治。发病中期用乙蒜素和恶霉灵灌根。
(作者单位:150006北大荒垦丰种业股份有限公司)