玉米黑粉病
Corn Smut
玉米黑粉病又称瘤黑粉病,是玉米上的重要病害之一。一般北方比南方、山区比平原发生普遍而严重。减产程度因发病时期、病瘤大小及发病部位而异,发生早、病瘤大,在植株中部及果穗发病时减产较大。近年来,该病在北方的某些杂交种上发生严重,减产高达15%以上。
症状
此病为局部侵染性病害,在玉米整个生育期,任何地上部的幼嫩组织都可受害。一般苗期发病较少,抽雄后迅速增加。病苗茎叶扭曲畸形,矮缩不长,茎基部产生小病瘤,苗高一尺左右时症状更明显。严重时早枯。拔节前后,叶片或叶鞘上可出现病瘤。叶片上的病瘤较小,多如豆粒或花生米大小,常成串密生,内部很少形成黑粉。叶片在未出现病瘤之前,先形成褪绿斑,病斑部的叶肉细胞皱缩,失去其特有形态。茎或气生根上的病瘤大小不等,一般如拳头大小。雄花大部分或个别小花感病形成长囊状或角状的病瘤。雌穗被侵染后多在果穗上半部或个别籽粒上形成病瘤,严重的全穗形成大的畸形病瘤。病瘤是被侵染的组织因病菌代谢产物的刺激而肿大形成的菌瘿,外被由寄主表皮组织形成的薄膜。病瘤初期白色,有光泽,肉质多汁,以后迅速膨大,表面暗褐色,内部变黑。病瘤成熟后,外膜破裂,散出大量黑粉(冬孢子)。
病原
病原为玉米瘤黑粉菌Ustilago maydis(DC.)Corda,属担子菌亚门黑粉菌属。异名为U.zeae(Beckm.)Unger。冬孢子球形或椭圆形,暗褐色,壁厚,表面有细刺状突起,直径为8~12μm。冬孢子萌发时,产生有4个细胞的担子(先菌丝),担子顶端或分隔处侧生4个梭形、无色的担孢子。担孢子还能以芽殖的方式形成次生担孢子。担孢子和次生担孢子均可萌发。
冬孢子无休眠期,在水中和相对湿度98%~100%下均可萌发,在干燥条件下经过4年仍有24%的萌发率。萌发的温度范围5~38℃,适温为26~30℃。自然条件下,分散的冬孢子不能长期存活,但集结成块的冬孢子,无论在地表或土内存活期都较长。担孢子和次生担孢子的萌发适温为20~26℃,侵入适温为26~35℃。担孢子和次生担孢子对不良环境忍耐力很强,干燥条件下5周才死亡,这对病害的传播和再侵染起着重要作用。
玉米瘤黑粉菌有生理分化现象,存在多个生理小种。除玉米外还能侵染两种大刍草。
发病规律
病菌主要以冬孢子在土壤、病残体上越冬,也可混在粪肥或黏附于种子表面越冬。越冬的冬孢子在适宜条件下萌发产生担孢子和次生担孢子,随风雨传播,直接穿透寄主表皮或从伤口侵入叶片、茎秆、节部、腋芽和雌雄穗等幼嫩的分生组织。冬孢子萌发也可直接产生侵染丝侵入玉米组织,特别是在水分和湿度不够时,这种侵染方式可能很普遍。侵入的菌丝只能在侵染点附近扩展,在生长繁殖过程中分泌类似生长素的物质刺激寄主的局部组织增生、膨大,形成病瘤。最后病瘤内部产生大量黑粉状冬孢子,随风雨传播,进行再侵染。玉米抽穗前后为发病盛期。在春夏玉米混作区,春玉米病株为夏玉米提供更多的病菌,所以夏玉米发病重于春玉米。玉米瘤黑粉病菌菌丝在叶片和茎秆组织内可以蔓延一定距离,在叶片上可形成成串的病瘤。
玉米瘤黑粉病的发生程度与品种抗性、菌源数量、环境条件等因素密切相关。
品种抗病性:目前尚未发现免疫品种。品种间抗病性存在差异,自交系间的差异更为显著。一般杂交种较抗,硬粒玉米抗病性较强,马齿型次之,甜玉米较感病。果穗的苞叶厚长而紧密的较抗病。早熟品种比晚熟品种病轻。耐旱品种比不耐旱品种抗病力强。
菌源数量:多年连作或玉米收获后不能及时将秸秆运出田外处理,田间会积累大量冬孢子,发病严重。较干旱少雨的地区,在缺乏有机质的砂性土壤中,残留在田间的冬孢子易于保存其生活力,来年的初侵染源量大,所以发病常较重。相反在多雨的地区,在潮湿且富含有机质的土壤中,冬孢子易萌发或易受其他微生物作用而死亡,所以该病发生较轻。
环境条件:高温、潮湿、多雨地区,土壤中的冬孢子易萌发后死亡,所以发病较轻。低温、干旱、少雨地区,土壤中的冬孢子存活率高,发病严重。玉米抽雄前后对水分特别敏感,是最易感病的时期。如此时遇干旱,抗病力下降,极易感染瘤黑粉病。前期干旱,后期多雨,或旱湿交替出现,都会延长玉米的感病期,有利于病害发生。此外,暴风雨、冰雹、人工作业及螟害均可造成大量损伤,也有利于病害发生。
病害控制
防治策略应采取以减少菌源、种植抗病品种为主的综合防治措施。
1.减少菌源 彻底清除田间病残体,秸秆用作肥料时要充分腐熟。重病田实行2~3年轮作。玉米生长期结合田间管理,在病瘤未变色时及早割除,并带到田外处理。
2.选用抗病品种 积极培育和因地制宜地利用抗病品种。目前,农大60、科单102、嫩单3号、辽原1号和海玉8号等均为抗病品种,其中海玉8号为高抗品种。农家品种中野鸡红、小青棵、金顶子等也较抗病。
3.加强栽培管理 合理密植,避免偏施、过施氮肥,适时增施磷钾肥。灌溉要及时,特别是抽雄前后要保证水分供应充足。及时防治玉米螟,尽量减少耕作时的机械损伤。
4.种子处理 可用于种子处理的药剂很多,如用0.1%401抗菌剂、35%菲醌粉剂、25%粉锈宁WP等。
5.药剂防治 玉米未出苗前可用50%克菌丹200倍液,或15%三唑酮750~1000倍液,每hm21500kg进行土表喷雾,消灭初侵染源,幼苗期再喷洒1%的波尔多液具较好防效。在病瘤未出现前喷15%三唑酮、12.5%烯唑醇,花期喷0.2%的福美双可降低发病率。