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玉米小斑病

由玉米异旋孢腔菌引起,主要为害玉米叶片的一种重要的真菌病害。分布和为害早在1925年玉米小斑病菌定名前后,世界各国均有不同程度的发生。1970年,美国玉米小斑病大流行,损失玉米165亿千克,占美国玉米总产量的15%,因而震动了全世界。

由玉米异旋孢腔菌引起,主要为害玉米叶片的一种重要的真菌病害。

分布和为害

早在1925年玉米小斑病菌定名前后,世界各国均有不同程度的发生。1970年,美国玉米小斑病大流行,损失玉米165亿千克,占美国玉米总产量的15%,因而震动了全世界。20世纪20年代在中国江苏等地就有此病的发生,但是真正成为生产上的主要病害,还是在60年代以后,主要发生在河北、河南、北京、天津、山东、陕西、湖北、广西等省、自治区、市。据大发生年的调查,轻病田减产10%,中等发病田减产30%,重病田减产达80%,甚至毁种绝收。

玉米从幼苗到成株期均能受害,病斑主要集中在叶片上,偶尔叶鞘、苞叶、果穗上也出现。一般先从下部叶片开始,逐渐向上蔓延。病斑初呈水浸状,后变为黄褐色或红褐色,边缘色泽较深。病斑呈椭圆形、近圆或长圆形,大小为10~15×3~4(毫米),有时病斑可见2~3个同心轮纹。

病因

病原物为异旋孢腔菌,属子囊菌,格孢腔菌目;无性态为Bipolaris maydis(Nisikado et Miyake)Shoem.=Helminthosporium maydis Nisi-kado et Miyake,属半知菌,丝孢目。子囊壳近球形,黑色,喙部明显,大小和形状变化较大,一般为357~642×276~443(微米),部分埋生于寄主组织内,内含筒形、无色的子囊;子囊顶端钝圆,基部具短柄,大小为124.6~183.3×22.9~28.5(微米),每一子囊内有4个,偶尔有3个或2个子囊孢子;子囊孢子长线形,彼此在子囊里缠绕成螺旋状,有隔膜,大小为146.6~327.3×6.3~8.8(微米),萌发时每一细胞均长出芽管。该菌的分生孢子梗散生于病斑的两面,从寄主的气孔或表皮细胞间隙伸出,单生或2~3根束生,橄褐色至褐色,挺直或呈膝状曲折,基细胞膨大,顶端稍细而色淡,下部较粗色深,孢痕显著,坐落于顶点及折点上,有3~18个隔膜,多为6~8个,大小为80.3~155.6×5~10(微米)。在潮湿条件下,分生孢子梗常呈不规则分枝,长度可超过1毫米。分生孢子从分生孢子梗的顶端或侧方长出,长椭圆形或近梭形,多向一方弯曲,中间或中间稍靠下部较粗,两端渐细,褐色至深褐色,孢壁较薄,顶细胞和基细胞钝圆形,有1~15个隔膜,多为6~8个,大小为13.8~129.2×4.8~17.3(微米),脐点明显,深褐色。

玉米小斑病菌是一种非专化性寄生菌,过去虽有生理分化现象的报道,但未发现存在生理小种。1970年,史密斯(D.R.Smith)通过对不同菌株在同核异质玉米苗上所产生的病斑大小及其反应型、孢子产生速度和数量,将采自美国伊利诺斯州中西部玉米田,严重侵染广泛种植的T型玉米的菌株定名为T小种;将采自伊州田间的菌株定名为O小种,即原来的老小种。并指出,一个生物的生理小种的区分是由寄主内细胞质因子所决定的,这是一个特例。T小种为当时美国的优势小种,成为1970年玉米小斑病暴发成灾的主要原因之一。在中国,T小种亦曾广泛地分布,后由于T型玉米急剧减少,T小种的频率从70年代的10%降到80年代的1.7%,而O小种一直是病菌中的优势小种。此外,1987年中国首次发现对C型玉米敏感的菌株,定名为玉米小斑病菌C小种。

早期的一些文献表明,该菌的寄主范围不广。1984和1989年中国发现野苋(Amaranthus viridis)、香附子(Cyperus rotundus)、落花生(Arachis hypo-gaea)和禾本科的白茅(Imperata cylindrica var ma-jor)、稗(Echinochloa crusgalli)、升马唐(Digitaria sanguinalis var.ciliaris)、止血马唐(D.ischaemum)、牛筋草(Eleusine indica)和狗尾草(Setaria viridis)是病菌新的自然寄主,从而使该菌的寄主范围扩大到非禾本科植物。

正常细胞质的玉米品种对该菌的O小种的抗性主要表现为水平抗性,其抗性程度由病斑数量、病斑面积和单位病斑面积的产孢量等因素所决定。这些抗性因素在杂交后代以累加性基因效应在遗传中起决定性作用,非累加性基因效应也起作用,但不如前者明显,所以在组配杂交种时,应选择抗病的作亲本。

在具有一定菌量和感病品种面积时,发病程度主要决定于温度、湿度、雨量和雨日数。例如华北地区7月至8月气温达25℃以上最适于该病流行,在这期间降雨日数多、雨量多、湿度大,小斑病严重发生。

侵染过程和病害循环

病菌以菌丝体或分生孢子在病残体内外越冬。在翌年温湿度比较适宜的5、6月份,即产生大量的分生孢子,藉气流或雨水传播。在叶面具有水滴时,经4~8小时分生孢子从两端细胞萌发出芽管,其顶端先形成附着胞,再从附着胞产生侵入丝,直接穿透或从气孔侵入叶片表皮细胞内,然后在细胞间或细胞内进行扩展蔓延。气候适宜时,侵入后24小时出现褪绿小点,3~5天后形成病斑,产生大量分生孢子,这些孢子藉风雨向外传播,引起再侵染。春、夏玉米混栽地区,春玉米上病菌可传播到夏玉米田。春玉米收获后遗留田间病残体上的孢子,可继续向夏玉米田传播,因此在混栽区,夏玉米总是比春玉米发病重。

病害控制

种植抗病品种是防治该病的主要措施,目前中国有中单2号、丹玉13、掖单系统杂交种等抗病高产品种,在生产上大面积种植和推广,有效地减轻了小斑病的发生和为害。此外,减少初侵染菌源,增施有机肥,改进栽培管理等农业防治,以及辅之以必要的药剂防治,对该病都有一定的防治效果。