云南省玉米灰斑病发生规律研究

2011年24卷6期 Vo124 No6 西南农业学报 Southwest China Journal of A cultural Sciences 22O7 文章编号：10014829(2011)06220706 云南省玉米灰斑病发生规律研究 周惠萍 ，吴景芝 ，李月秋 ，赵文华。，肖文祥4，吴毅歆 ，何月秋 (1云南农业大学生物多样性持续控制病虫害应用技术工程中心，云南昆明650201；2大理州植保植检站，云南大理671000； 3红河州植保植检站，云南蒙自661100；4保山市植保植检站，云南保山678000；5云南农业大学农学与生物技术学院，云南 昆明650201) 摘要：灰斑病是云南省玉米叶部病害之一，严重地制约着玉米产量。通过田间定点系统调查和人工接种鉴定，证明云南省玉米 灰斑病的始发期为6月上旬至7月下旬，在玉米抽雄吐丝至成熟期的8月中旬至9月下旬迅速暴发流行。同一品种随着海拔增高 病情加重，特别是在海拔1800 m以上，产量损失最大。海拔1500 1800 m区域次之，海拔1500 m以下区域发病较轻。病原菌主 要以分生孢子在地表的病残体上越冬。抗病品种少，中抗以上品种仅1578。日平均气温在2o以上，相对湿度8O以上，有 利于病害的发生。提早播期有减轻病害的作用。 关键词：玉米灰斑病；流行规律；云南 中图分类号：s43513 文献标识码：A Epidemic of Gray Leaf Spot of Maize in Yunnan Province ZHOU Huiping ，WU Jingzhi。，LI Yue-qiu。，ZHAO Wen-hua，XIAO Wenxiang4，WU Yixin ，HE Yueqiu ， (1EngineeringCenterforAppliedTechnologyforPests Control byAgro biodivemity，YunnanAgriculturalUniversity(YAU)，Yunnan Kun ming 650201，China；2Plant Protection and Quarantine Station of Dali Prefecture，Yunnan Dali 671000，Cna；3Plant Protection and Quarantine Station of Honghe Prefecture，Yunnan Mengzi 661100，China；4Station of Plant ProtectionQuarantine of Baoshan，Yunnan Baoshan 678000，China；5Faculty of Agronomy and Bioteehnology，YAU，Yunnan Kunming 650201，China) Abstract：Gray leaf spot ofmaize，caused by Cercospora zeae-maydis，became one ofthe most seriousfoliar and significant yieldlimiting dis一 aries of maize in Yunnan provinceAccording to the field survey and artificial inoculation，the disease occurred from early June to late-July， and became rapidly epidemic in mid-August to lateSeptember with maize tasseling and maturingDisease severity was different depending on altitudesThe pathogen overwinteld in the infected COlll residues remaining on the soil surfaceThe resistant culfivars accounted for only 1578The average temperature over 20and relative humidity over 80were favorable for the disease developmentEarlyplanting could reducethe disease severity Key words：Gray leaf spot of maize；Epidemic；Yunnan province 灰斑病最早于1924年在美国的亚历山大州和 伊利诺斯州发现，现已成为玉米上最严重的叶部病 害之一L1以J。中国自1991年在辽宁省丹东市、庄河 县首次发现该病，至今已扩展到河北、吉林、云南等 省玉米产区，近年来扩展至四川、重庆、湖北等省 (市)，成为玉米生产和制种业的限制因素之一，并 有不断加重的趋势。国内外对玉米灰斑病的发生流 行规律做过一些研究 J，云南省地处低纬度、高海 收稿日期：20l1一Ol一17 基金项目：云南省支撑计划项目(2006NG19)；云南省农业产业 技术体系项目 作者简介：周惠萍(1970一)，女，博士，副教授，从事植物病理学 研究，Email：zhouhuipingl(mnailcom，为通讯作者，E mail：ynfl007163eom。 拔地区，立体气候特别明显，在山区玉米灰斑病发生 极其严重。尽管玉米是云南省主要的粮食和饲料作 物之一，常年种植面积约130万hm ，占全省粮食总 产的311，但却缺乏对该病的流行规律的系统报 道。本文旨在通过对云南省主要玉米种植区的灰斑 病的分布范围、消长动态、发病条件和品种抗性情况 系统研究，摸清云南省玉米灰斑病的流行规律，为病 害防治奠定基础。 1材料与方法 11病害发生的范围和消长规律 2007年至2009年在昆明市、玉溪市、红河州、 保山市、大理州、临沧市、楚雄州等玉米灰斑病常发 地区进行大面积的田间调查，并在不同海拔地区建 2208 番南农业学报 23卷 立监测点，定点、定时调查监测灰斑病发生发展情况 及玉米主栽品种抗性情况。 每个品种采用5点取样，每点2O株，共计100 株。主要记载玉米品种、生育期、施肥、发病始期，以 叶片调查为主，计算病叶率、严重度、病株率、病情指 数等指标。玉米灰斑病分级标准参照吴景芝等 。 12病原菌的越冬情况 2006年l2月将采集到的玉米灰斑病病叶室 内、室外保存及10 em深土埋处理(设用塑料布包裹 和不包裹2个处理)，逐月观察病叶产孢能力。取 每个处理的病叶用自来水洗净后置于培养皿中，放 人25 cI=温箱中保湿培养2 d后，在显微镜下观察病 斑上是否产生灰斑病分生孢子，每个处理重复3次。 13病害发生与播期的关系 在红河州屏边县白云乡海拔1900 m的新房子 村进行不同播期对灰斑病发病情况的影响试验。试 验地肥力中等，弱酸性，前作为豌豆。 以红河州当地主推、有代表性的5个品种(红 单6号、01-211、屏单2号、兴黄单89-2、屏花1号) 为供试品种，第1期播种时间为2007年3月29日， 第，2期播种时间为2007年4月9日，第3期播种时 间为2007年5月10日。株行距为O36 m1 m，每 塘播34粒，出苗后每塘定株2苗。在玉米生长过 程中，从苗期到大喇叭口期、拔节抽穗期、灌浆期、成 熟期等主要时期进行调查，记载其发病情况。 14病窖发生与品种的关系 I41 玉米品种及其栽培收集云南省正在推广 的玉米杂交品种以及全国各地育种者送检的区试品 种共659份供试品种，由云南省种子公司及各地育 种单位提供。所有品种于2006年至2009年5月种 植于云南农业大学试验农场大田(周围无玉米种 植)，进行人工接种鉴定，并到各个灰斑病发病严重 地(禄劝县撒营盘镇、峨山县双江镇、施甸县姚关镇 等)进行大田种植，使其自然发病。株行距025 m 075 m，每个品种2行，每行种植10株，以感病品种 会单4号为对照。在玉米各生育期按常规施肥管理。 142供试菌种纯化、扩繁与接种供试菌种培养 参照赵正龙等 ，接种方法参照吴景芝等 。于玉 米展l012叶期(大喇叭口期)的傍晚接种，在乳 熟末期病情稳定后调查。 2结果与分析 21灰斑病发生分布范围 从2007年至2009年调查结果可以看出(表 1)，玉米灰斑病在云南省保山、大理、楚雄、红河、玉 溪、昆明、文山、怒江、曲靖等地州均有不同程度发 生，保山、大理、楚雄、红河、玉溪、临沧6个地州发病 面积2007年为8O9万hm ，占种植面积的2158 ，2008年为751万hm ，占种植面积的l912， 2009年为721万hm ，占种植面积的1766。 22灰斑病田间消长动态 玉米灰斑病主要危害叶片，初在叶面上形成无 明显边缘的椭圆形至长椭圆形灰色至浅褐色病斑， 后期变为褐色病斑，病斑在平行叶脉之间，呈长条 形，后期湿度大时病斑背面生长出灰色霉状物(即 病菌分生孢子梗和分生孢子)，整株叶片枯死。通 过3年的定点监测，玉米灰斑病的始发期为6月上 旬至7月下旬，此时正值玉米大喇叭口期，病害从脚 叶开始逐渐向上蔓延。伴随着78月雨季的到来， 灰斑病呈逐渐加重的趋势，到8月中旬至9月下旬 玉米抽雄吐丝至成熟期迅速暴发流行，形成所谓的 “秋风病”。一般田块玉米病叶率达5970，病指 表1玉米灰斑病在云南省部分地区的发生情况 Table 1 The OCgIITeNCC 81“a of gray led spot in the key c锄producing aD-瑚ofYunnan 6期 周惠萍等：云南省玉米灰斑病发生规律研究 2209 大理州Dali 5月中上旬 红河Honghe 4月中旬至5月初 MidApril to beginning of May 保山Baoshan 5月中旬MidMay 玉溪Yuxi 5月中下旬MidLate May 楚雄Chuxiong 5月中旬MidMay 临沧Lineang 5月中下旬MidLate May 昆明Kunming 5月中上旬Early May 7月中下旬MidLate July 大喇叭口期Flared 7月中下旬Mid-Late July 抽雄初期Early tasseling 6月上旬Earlier June 65叶65-leaf age 7月上中旬Early July 大喇叭口期Flared 6月中旬至7月中旬 Mid-June to MidJuly 大喇叭口期Flared 7月下旬Late July 抽雄初期Early tasseling 7月上中旬Early July 9月中下旬MidLate Sept 18002500 乳熟一完熟期Milkingripening 中旬至9月下旬 17001900 Mid Aug1ate Sept 灌浆一乳熟期Groutingmilking 89月Aug-Sept 18002300 抽雄一成熟期Tasseling-maturity 8月中旬至9月中旬 16502000 MidAugto Mid Sept 灌浆一乳熟期Groutingmilking 7月下旬至8月Late July-Aug 灌浆哥L熟期Grouting-milking 8月中下旬至9月上旬 MidLate Augto beginning of Sept 灌浆哥L熟期Groutingmilking 9月中下旬Mid-Late Sept 大喇叭口期Flared 灌浆哥L熟期Grouting-milking 18002100 16oo 18702200 北玉16号Beiyu 16 160 002 180 002 1130 124 2620 290 3760 1530 6200 3440 长城799Changeheng799 074 008 1170 130 2350 26O 369O 41O 4940 191O 9930 632O 会单4号Huidan4 000 000 2070 230 3040 340 7430 1810 7550 2420 9870 5640 保玉7号Baoyu 7 240 009 2410 6加 333O 1O8O 476O 158O 687O 37oo 889O 6O5O 曲辰3号Queheng3 680 062 3050 1060 4150 1460 5950 2290 8430 3430 9330 4830 宣黄单4号Xuanghuangdan 4 880 190 2620 470 3610 820 5910 2990 9150 5170 988O 564O 海禾17号H8ihe 17 12O0 092 2000 320 31O0 570 3820 690 5580 1550 5970 1660 注：DI为病情指数，Note：DI=Disease Index 达166O以上；发病重的田块玉米病叶率达993 ，病指达6320以上，直至玉米全株枯死。病害在玉 米生育期内呈S型曲线流行(表2、表3，图l、图2)。 35 30 蓍25 譬20 避5 0 75 715 725 85 815 825 95 915 调查13期(月日)Date 图1大理州宾川县玉米灰斑病的田间消长动态(2007) Fig1 The disease progress curve of gray leaf spot in Binchuang， Dali，in 2007 23灰斑病发生与海拔高度的关系 根据保山市隆阳区2007和2008年不同海拔地 喜 l 笛 妊 堡 8O 70 60 50 40 3O 20 10 0 调查日期(月13)Date 图2保山市施甸县玉米灰斑病的田间消长动态(20(y7，20O8) Fig2 The disease progress curve of gray leaf spot in Shidian，Baos han，in 2007 and 2008 2210 西南农业学报 23卷 表4保山市隆阳区不同海拔监测点灰斑病发生情况(2007 2009年) Table 4 Gray spot severities at different altitude monitoring sites of Longyang，Baoshan(20072009) 区l0个品种灰斑病监测的结果，在海拔1500 m以 下的光照足、温度高的地区不发病或发病很轻，对产 量影响小，2007年平均病叶率为5740，平均病 指1770；2008年平均病叶率为197O，平均病指 550；2009年平均病叶率为2640，平均病指9 O3。总体来看，随着海拔增高病情加重，特别是海拔 1800 m以上，多雨地区病害更重，产量损失大，甚至 绝收。海拔15001800 m区域次之，海拔1500 m 以下的区域发病较轻，对产量影响不大(表4)。 在同一个品种、相同的播期，高海拔地区玉米灰 斑病重于中低海拔地区，如在弥渡县播种期为5月 20日前后，玉米成熟期在坝区(太花乡)为8月l5 日，在山区(密祉乡)为9月28日，半山区(弥城镇 红星村)为9月25日，2007和2008年连续2年病 害稳定期调查发现，同一品种玉米灰斑病发生情况 在海拔不同的地区存在明显差异：会单4号在海拔 1640 m的弥城病情指数2007和2008年分别为l5 2O和314O，在海拔1900 m的红星病情指数2年分 别为7630和968O，在海拔2100 m密祉病情指数 2年均为9830；长城799在3个海拔不同的地方， 海拔由低到高病指2007年分别为64，651和74 5，2008年分别为264，8049和826；海禾4号 2007年分别为36，356和447，2008年为36， 348和426。 24灰斑病发生与品种抗性的关系 采用人工喷雾接种和田间自然发病的方法鉴定 了659份玉米品种对玉米灰斑病的抗性。结果表 明，云南省主推品种及各地区试品种对玉米灰斑病 均未出现高抗品种，抗性品种27份，中抗品种77 份，中抗以上品种占1578；高感品种291份，中 感品种7l份，感病品种193份，中感、感病和高感品 种占8422，即云南省大部分品种均不抗病。 25灰斑病发生与温湿度及降雨量的关系 经连续3年的定点调查并结合当地气象资料分 析，表明日平均气温在2O以上，相对湿度8O以 上，玉米灰斑病流行蔓延速度快，病情加重。在大理 州弥渡县密祉乡(海拔2100 m)对会单4号进行系 统调查，播种期5月13日。玉米灰斑病于7月20 日开始发病，9月上旬到下旬为盛发期，最重的田块 玉米灰斑病病叶率达100，病指达9647(图3)。 结合当年的气象资料，可以看出在玉米整个生长季 节月平均温度为202222 oC，能满足玉米灰斑病 病菌孢子的萌发和菌丝生长的需要；2008年7月中 旬进入雨季，月降雨量为1618 mm，平均相对湿度 为77，病害开始发生；8月降雨量为1129 mm， 相对湿度，达到8O以上，有利于玉米灰斑病的发 生，而该地玉米正处于抽雄期，正值感病期，因而玉 米灰斑病的发病率急剧增加，到9月下旬玉米灰斑 病达到高峰期。说明灰斑病的消长与湿度及降雨量 密切相关。 26灰斑病病原菌的越冬 试验结果表明，上年秋季室内、室外保存的病 叶均能产孢。每次试验均能在病斑上发现分生孢子 梗及具有萌发能力的分生孢子表明在云南省灰斑 病菌可以通过病叶残体顺利越冬。2006年4种处 理的病叶，到2008年均不产孢。埋在10 cm以下土 层的灰斑病叶残体，3个月以上就难有分生孢子和 分生孢子梗产生，而包裹的病残体能产生分生孢子 (表5)。由此可见，玉米灰斑病病原菌主要在地表 病残体上越冬。 27不同播期灰斑病发生情况 不同播期试验结果表明，同一品种播种时间不 同，抗性不同。从表6可看出，红单随着播种时间推 迟，玉米易感期(大喇叭口期)也相应推迟：3月29 日播种，大喇叭口期为6月20日；4月9日播种，大 喇叭口期为7月1日；5月10日播种，大喇叭口期 为7月26日，此时正值阴雨天气，品种抗性降低，发 圈3大理州弥渡县会单4号灰斑病的田间消长动态(2008) Fig3 The disease progress curve of gray leaf spot of Huidan 4 in Midu，Dali(2008) 6期 周惠萍等：云南省玉米灰斑病发生规律研究 表5玉米灰斑病病原菌的越冬情况调查 Table 5 Overwintering of Cercospora zeae-maydis within infested maize residue 表6不同播期玉米品种的生育期 Table 6 The difference ofgrowth period at different seeding dates 表7不同播期品种在成熟期的灰斑病病情指数 Table 7 Gray leaf spot disease indexes of 7 seven maize cultivars at different seeding dates when harvested 病加重(表7)。总的趋势是相同玉米品种随着播期 推迟，成熟期病情加重。 3讨论 灰斑病发生区域广泛，截止2010年9月，该病 在云南省各地(州)均有分布，且自2002年在西南 边陲的龙陵县首次发生以来，随着西南季风逐渐向 内地其他地区蔓延，该病发生面积不断扩大，已成为 云南省限制玉米产量的重要因素之一。 从发生范围来看，玉米灰斑病主要发生在高海 拔地区，特别是海拔1800 m以上、多雨地区病害更 重，产量损失大，甚至绝收。从发生时期来看，该病 始发于6月上旬至7月下旬，此时正值玉米大喇叭 口期，气候条件有利于病斑扩展 J，病害从脚叶开 始逐渐向上蔓延，但此时由于田间密度小，株间湿度 不大，不利于病害的流行，病害扩展速度慢。随着7 8月雨季的到来，玉米进入生长后期，植株阴蔽， 田间温度稳定在22左右，相对湿度达80以上， 有利于病菌孢子的繁殖，再侵染频繁，病害迅速蔓 延，到8月中旬至9月下旬(玉米抽雄吐丝至成熟 期)该病迅速暴发流行，形成所谓的“秋风病”，病害 在玉米生育期内呈“S”型曲线流行。从笔者2010 年9月在北方夏播玉米区调查结果看，在华中和华 北平原区虽然能偶见到玉米灰斑病，但发生程度远 不及云南山区的病情，也不及东北玉米区的病情，与 云南低海拔地区病情较轻相一致。本研究结果表 明，早播比晚播发病轻，也是由于早播苗易感期避开 了雨季的原因。综上所述，灰斑病发生程度与灰斑 病菌喜凉爽，高湿度的气象因子有关 m 引。 鉴于病原菌主要以分生孢子在地表的病残体上 越冬，深埋在土壤里的分生孢子3个月以后就不能 存活的研究结果，加之灰斑病菌潜育期较 长1J 引，初始菌量对病害的流行起较大作用，因 此，及时清洁田园、翻耕土壤和轮作是控制该病的重 要措施L】 。由于云南省立体气候，玉米在全省种 植时间存在很大差异。如在南部的西双版纳、德宏、 临沧和普洱等地及元江、元谋峡谷地区和禄劝县等 金沙江边，玉米周年生长，病菌无越冬现象，灰斑病 菌可以在不同茬口的玉米植株上辗转危害。对于这 些地区，应强调种植抗病品种及在玉米易感期施药 保护，压低菌源量。在山区提倡及时清除玉米秸秆， 如果秸秆还田则应及时深翻，加速秸秆腐烂；如果堆 放秸秆，应尽量远离玉米地块，并尽可能在玉米播种 前处理完毕。 虽然使用抗性品种是防治灰斑病最经济有效的 措施 1537，但本研究鉴定的659份玉米品种中，中 2212 西南农业学报 23卷 抗以上品种仅占参试品种的1578。这可能与北 方未将抗灰斑病作为主要育种目标，而西南重病区 发病历史不长，虽把抗灰斑病作为了育种目标，但因 玉米对灰斑病抗性主要由多个基因控制nJ引，在短 期内选育出大量抗病品种较为困难。因此，加强抗 灰斑病育种是云南及西南山区玉米灰斑病治理的一 项紧迫任务。随着主效抗病基因的发现 ，预计抗 病育种速度会得到很快发展。 参考文献： 1Ward J M J，Stromberg E L，Nowell D C，et a1Grey leaf spot：A disease ofglobal importance in maize productionJPlant Disease， 1999，83(10)：884895 2陈荣丽，陈广艳，周彦民，等玉米灰斑病的发生及防治技术 J安徽农业科学，2011，39(12)：70517052 3涂永海，沙本才，何月秋凤庆县玉米灰斑病发生规律初步研究 J云南农业大学学报，2007，22(4)：604607 4张益先，吕国忠，梁景颐，等玉米灰斑病菌生物学特性研究 J植物病理学报，2003，33(4)：292-295 5Rupe J cInfluence of environment and plant mature on gray leaf spot of eonl caused by Cercospora zeae-maydisJPhytopathology， 1982，72：15871591 6Leonard KJ，Mundt C CMethods for estimating epidemiologieal effects of quantitative resistance to maize plant diseaseJTheoreti cal and Apphed Genetics，1984，67：219230 7吴景芝，刘世建，沙本才，等利用F2代建立玉米灰斑病的分级 标准J植物保护学报，2009，36(5)：479480 8赵正龙，吴兴兴，毛自朝，等玉米灰斑病研究方法：I玉米灰 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