南方锈病具有:
突发性强
流行速度快
发生范围广
损失重
植株高大,难以施药
循环侵染,可防但难防
最经济最有效手段培育抗南方锈病品种
近年来,玉米南方锈病在黄淮海地区几乎连年发生,引起了育种者的高度关注,2021年大爆发后,2023年再次席卷黄淮海区域,河北省也未能幸免。目前国内主推品种对南方锈病的抗性普遍不强。高抗锈病品种受到经销商和种植户的青睐,销售形势一片大好。
南方锈病是一个在热带和亚热带玉米种植地区最常见的病害。流行速度快影响产量严重。比普通玉米锈病更危险。这个病害的病原菌在南方沿海地区冬季种植玉米的地区越冬。在一个生长季节长距离随暖湿气流从南向北由夏孢子传播。病原菌侵染后,在叶片上初生褪绿小斑点,很快发展成为黄褐色突起的疱斑,即病原菌夏孢子堆。与普通锈病不同的症状特点主要有,夏孢子堆生于叶片正面,数量多,分布密集,很少生于叶片背面。高温(27℃以上)、多雨、高湿的气候条件适于南方锈病发生,夏孢子可随气流远距离传播。如果夏玉米在9月中上旬南方锈病发生到7-9级后植株枯死,会造成严重减产。
玉米南方锈病的发生和危害
我国玉米南方锈病于1972年在海南省首次被发现。1998年,该病害在我国河北、山东、江苏和河南省暴发,这是自1972年在海南省发现该疾病以来,中国北方地区首次报告该疾病。我国玉米种植区可分为东北地区春玉米、东南玉米区、西南山区、黄淮海地区夏玉米、热带和亚热带6个地区,当前,玉米南方锈病已经在我国北京、广西和江西等22个省份成为重症。2015年,我国因玉米南方锈病造成的受灾面积和产量损失分别为523.9万hm2和75.6万t,分别是2008—2014年平均水平的4.5倍和8.8倍。近年来,由于黄淮海地区受极端气候的影响,使得玉米南方锈病发生程度越来越严重。研究结果显示,2012年和2014年黄淮海玉米产区平均发病级别均为3级,受灾面积分别占41.0%和58.0%;2015年黄淮海玉米产区病害级别普遍在5~7级,受灾面积占87.8%,给玉米生产带来了巨大的风险;2021年,受台风影响,我国黄淮海夏玉米区南方锈病发生程度和面积均比往年高,由于该病害发生范围广且发病速度快,可以在短时间内快速扩散,因此在生产时要引起足够重视。2023年,在黄淮海地区也严重普遍发生。2024年,预测南方锈病有发重趋势,发病面积近8000万亩。
玉米南方锈病发病症状与发病规律
发病症状
玉米南方锈病是一种专性寄生菌,仅在活体玉米植株上感染、生长和繁殖,主要侵染玉米叶片,果穗、叶鞘、苞叶等部位,其破坏性和致病性极强。初期被侵染的玉米叶片会出现黄白色或淡黄色小点,呈聚生状和散生状,同时全株营养伴随着光合作用的减弱而逐渐消耗。中期被害玉米叶片的斑点会快速扩展为圆形或椭圆形的金黄色或者浅褐色疱斑,即为病原体孢子堆。当孢子裂开后,溢出大量金黄色或橘红色粉末状物质,即为病菌夏孢子。若遇阴雨天气或者台风天气,夏孢子会直接萌发并迅速扩散,致使大量叶片发病,呈现铁锈色的表型,形成新一轮的侵染。后期被侵染的玉米叶片在夏孢子堆外围形成凸起的栗褐色玉米柄锈菌冬孢子堆,冬孢子堆裂开后内部呈黑褐色粉末状物质,即为冬孢子。当病害发生严重时,会同时影响叶片的呼吸作用和光合作用,使得玉米整张叶片布满锈褐色病斑,随之会造成籽粒干瘪,产量下降。
发病规律
玉米南方锈病相比于其他病害而言,对外界环境要求并不高。高温、高湿、雨水多和光照不足等条件均为南方锈病奠定了基础,此外,玉米南方锈病的发生还与地里的病原菌侵染和长距离扩散的孢子侵染相关。该病害可发生在环境温度有利于疾病发展的大多数夏玉米地区。冬孢子在5月中下旬逐渐萌发,分别在7月和9月达高峰期。夏孢子在6月中下旬开始萌发,在8月达高峰期。6月和7月是侵染玉米南方锈病的高峰期,7月中旬后南方锈病表型逐渐显现。夏孢子依靠风力和气流传播,导致南方锈病发病期可持续到8月底。
玉米南方锈病发生原因
菌源丰富
丰富的菌源是玉米南方锈病发生的根本原因之一。有研究发现,由于海南与内地遗传距离较远,不同地区病菌群体之间缺乏基因交流,遗传相关性较低,意味着不同地区的病原菌来源可能不同。随着玉米秸秆还田技术的广泛推广,大多数玉米田在收割后没有得到及时或彻底清理,直接导致土壤中有大量秸秆残留,造成病原菌积累,形成传染源,为病害的发生奠定了基础。而患病和致残的植株则为冬孢子提供了生存场所,在次年成为玉米植株的感染源。
气候适宜
玉米南方锈病在适宜的温度和湿度下很容易发生。当气温为15~31℃、相对湿度大于90%时南方锈病发展迅速。此外,玉米南方锈病病原菌冬孢子在阴雨连绵的天气下萌发担孢子,担孢子发展成传染接种体,通过气流扩散侵染玉米植株,致使叶片发病,发病后产生的夏孢子在适宜的温度和湿度下迅速成堆,进而呈快速蔓延趋势。玉米南方锈病的暴发范围和严重程度还与台风的运动路径和移动路线等均密切相关,南方锈病的发生具有较大的不确定性。
品种抗性差
市场上较少的抗锈病玉米品种为南方锈病的暴发奠定了基础。有研究人员调查了178个玉米品种,发现只有25个品种对南方锈病具有抗性,占鉴定材料的14.04%;缺乏高抗玉米南方锈病品种,大面积种植感病品种,导致玉米田积累了大量病原菌,为锈病的暴发提供了途径。此外,一些生理小种的改变,使原有的抗性材料失去抗性功能,也是许多玉米品种感病的原因。
种植管理不当
玉米在种植管理过程中由于栽培密度过大,导致玉米植株间互相遮蔽、空气流通性差,从而造成田间湿度大、温度高,很容易发生锈病。首先,玉米在生长后期因氮肥施入偏多、磷钾肥偏少导致病害加重。其次,在定苗后很少对玉米田进行耕培土管理,在降雨频繁的地方存在土壤板结的现象,会影响玉米根系发育。最后,由于排水不畅致使田间湿度较大,玉米锈病孢子极易萌发,加重玉米病害流行。
目前,我国已确定发生玉米南方锈病的省(自治区、直辖市)有海南、广东、广西、福建、江西、湖南、贵州、云南、重庆、湖北、浙江、安徽、江苏、河南、陕西、山西、 上海、山东、河北、天津、北京和辽宁等。玉米南方锈病在我国由次要病害上升为主要病害。黄淮海夏玉米区和海南省是我国玉米南方锈病发生的重点区域,其次是浙江、广东、广西等南方玉米种植省区和贵州、湖南等武陵山区,西南地区发病较少。2023年,农业农村部确立将南方锈病新增到《一类作物病虫害名录》。
来源:综合整理《安徽农业科学》 作者:刘明利,张玮,王俊,丁舰舟,阮龙