玉米絲黑穗病對玉米產量損失程度研究

高立起 石愛麗 董立 王書卿 梁士民 趙立新

摘要：為了進一步探明玉米絲黑穗病對玉米產量造成的損失程度，對5個感玉米絲黑穗病品種進行發病情況觀察及對產量損失影響程度的測定。經2個試驗點調查發現，每個品種感病后部分病株都有分化穗的能力，一般分化穗株占病株數0.51%~14.64%，并且分化穗全部在病穗上位葉。其中病株分化穗表現為可授粉穗能夠正常結實，并有商品價值；可授粉結實但灌漿不足，無商品價值；可授粉僅有粒型但未能灌漿；分化穗未能授粉等類型。結果表明少量病株分化穗株具有一定的結實能力，病株分化穗株結實產量比病株率減少損失0.13%~1.27%，因此玉米絲黑穗病產量損失率小于發病率。

關鍵詞：玉米；絲黑穗病；病株分化穗株；玉米產量；損失程度

中圖分類號：S435.131文獻標志碼：A論文編號：2013-0911

0引言

玉米絲黑穗病自1919年在中國東北首次報道以來，20世紀70年代后期，玉米絲黑穗病成為中國春玉米產區的重要病害[1]。以北方春玉米區、西南丘陵山地和西北玉米區發病較重，近年來部分夏玉米區也有發生[2]。一般年份發病率在5%~10%，個別地塊達60%以上，影響玉米產量的提高。通常認為玉米絲黑穗病發病率等于產量損失率[3]。20世紀80年代以來白金鎧等主要對抗病品種鑒定利用、病菌生理生化、藥劑防治方面研究報道較多，對玉米絲黑穗病關于產量損失程度研究未見報道[3-4]。筆者根據近年調查發現有部分玉米植株，出現病穗后在同株上位葉又可見發育的穗，且部分穗具有結實性。根據此問題進一步探明玉米絲黑穗病對玉米造成產量損失影響程度，為玉米絲黑穗病研究和育種應用提供依據[5]。

1材料與方法

1.1供試材料

選用感至高感玉米絲黑穗病品種：‘綠馬201、‘方玉46、Q142、‘唐抗5號、‘L雜16[6]。玉米絲黑穗病菌2011、2012年采自承德縣新杖子。菌種保存和菌土配制方法：病菌穗秋季晾干，不加溫庫房內越冬保存，冬后搓碎過篩，為菌粉[7]。

1.2試驗設計及接菌

對所選品種采用大區種植，不設重復。試驗地點選在歷年來玉米絲黑穗病發病較重的區域豐寧縣風山鎮和承德縣新杖子試驗地進行[8]。為促使發病播種期比正常早播7~10天。菌土配制選擇潮濕細土，菌土比例濃度0.2%。每穴播種2粒，播種后按穴覆蓋配制好的菌土100 g[9]。出苗后不間苗自然狀態生長，管理同生產田。

1.3病株分化穗株分級

為區分病株分化穗各類癥狀和產量表現，結合實際制定玉米絲黑穗病株分化穗株產量損失測定分級標準：0級為健株穗；1級為感病株，可分化穗有不同程度結實，籽粒飽滿度是健株穗的80%~90%，具有商品價值；2級為感病株，可分化穗有不同程度結實，籽粒飽滿度是健株穗的60%~70%，勉強夠商品價值；3級為感病株，可分化穗有部分結實，籽粒灌漿程度差，色澤淡，籽粒秕，無商品價值；4級為感病株，可分化穗，授粉后籽粒未發育成健全粒，顏色極淡，無胚乳，粒型癟；5級為感病株，可分化穗，未能授粉，只具有穗軸胚型[10]。

1.4調查測產方法

田間調查在9月初玉米乳熟期開始調查絲黑穗發病、株高等情況，并對發病株病穗上位分化穗的植株進行標記。玉米成熟時單穗收獲，干燥后單穗室內考種、測產、統計。

1.5數據分析

產量結果計算方法，健穗標準計算產量：健株穗（設為對照）穗粒重(kg)為30穗的平均值；總折合產量=實際調查總株數×健穗平均粒重；減產率（病株率）=(病株數×健穗平均粒重/總折合產量)×100%。

病株分化穗株結實計算產量：1~2級結實穗數為1、2級穗數之和；1~2級總穗粒重=1級穗數×平均穗粒重+2級穗數×平均穗粒重；減除1~2級后減產率=[(病株數×平均健穗粒重-1、2級總穗粒重)/總折合產量] ×100%；比病株率計產減少損失=[減產率（病株率）-減除1~2級后減產率/減產率（病株率）]×100%。

2結果與分析

2.1玉米絲黑穗病發病率及病株分化穗株

表1結果表明，5個品種在承德、豐寧兩點玉米群體株數500~5000株均不同程度感玉米絲黑穗病，發病株率從低到高一般在7.01%~56.85%；發病率最高的品種是‘綠馬201，兩點分別是49.03%和56.85%。各品種在發病株中均有病株分化穗株，說明此現象不是某一品種的特殊性，是所有感病品種的共同特點。5個品種病株分化穗株占發病株的0.51%~14.64%，平均為5.20%；尤以承德點‘方玉46病株分化穗株最高，占病株10%以上。經觀察發現病株分化穗株的分化穗100%在病穗上位葉。根據玉米穗分化特性玉米上位穗是先分化依次向下，結果證明同一植株病穗爭奪養分能力大于健穗[11]。

2.2病株分化穗株各級分布

表2結果看出，不同年份，不同地點5個品種綜合平均值占分化穗株分布為1級9.03%，2級8.39%，3級17.33%，4級25.63%，5級39.71%。‘方玉462012年與2013年2個調查點病株分化穗株1~5級分布都呈隨級別增高相應值遞增，分化穗不能結實穗數值增加，與綜合平均值趨勢一致。‘綠馬201承德豐寧兩點分別在1級的為100.00%和42.86%，分化穗結實率較高。‘唐抗5號也基本與綜合平均值趨勢一致。‘Q雜142和‘L雜16因分化穗株數偏少，看不出規律性[12]。

2.3玉米絲黑穗病株分化穗產量

按常規方法計算玉米絲黑穗病減產損失率，病株率即為產量損失率。表3結果表明，‘方玉46承德2012、2013年和豐寧按病株率計減產率分別是12.51%、22.39%和28.34%；減除病株分化穗產量后，實際減產率分別是12.47%、22.33%和28.27%，比病株率計產，減少損失率分別是0.32%、0.27%和0.25%。‘綠馬201承德和豐寧2013年按病株率計減產率49.03%、和56.86%；減除病株分化穗產量后，實際減產48.53%和56.14%，比病株率計產，減少損失率1.02%和1.27%。‘唐抗5號承德和豐寧2013年按病株率計減產率10.54%和23.19%；減除病株分化穗產量后，實際減產10.44%和23.16%，比病株率計產，減少損失率0.95%和0.13%。‘Q雜142承德和豐寧2013年按病株率計減產率,7.01%和17.92%；減除病株分化穗產量后，實際減產6.99%和17.86%，比病株率計產，減少損失率0.29%和0.33%。‘L雜16承德和豐寧2013年按病株率計減產率23.93%減除病株分化穗產量后，實際減產23.88%，比病株率計產，減少損失率0.21%。總之，從5個品種結果看，同一品種不同地點，都表現出病株分化穗結實有一定產量，病株率大于產量損失率[13]。

2.4玉米絲黑穗病株分化穗株與產量相關性狀

表4結果顯示，玉米絲黑穗病株分化穗株與產量相關性狀如植株高度、穗粒重和百粒重等產量性狀顯著低于健株穗，在5個品種中同一品種不同年份間，同年度不同品種，同品種不同地點株高均表現是健株>病株分化穗株>典型病株，綜合平均值也是病株分化穗株株高介于健株與典型病株中間位置[14]。綜合平均穗粒重結果健株211.9 g，病株1級分化穗株86.0 g，比健株低59.41%；病株2級分化穗株31.7 g，比健株低85.04%。百粒重結果，健株平均37.6 g，病株1級分化穗株27.1 g，比健株低27.93%；病株2級分化穗株17.7 g，比健株低52.93%。3級分化穗籽粒灌漿極差，無商品價值；4級分化穗雖授粉未能灌漿；5級穗未能授粉，產量性狀為0，故不參加計算。

3結論與討論

做為春播區玉米主要病害之一的玉米絲黑穗病，20世紀80年代以來白金鎧等主要對該病的發生規律、病菌生理生化、抗病品種鑒定利用、藥劑防治等方面研究報道較多，對玉米絲黑穗病關于產量損失程度方面研究未見相關報道。本項研究依據5個感玉米絲黑穗品種2個調查點的研究結果，每個品種都不同程度表現出病株分化穗株現象，5個品種總體結果是病株分化穗株占病株0.51%~14.64%。表明所調查品種普遍有病株分化穗株部分結實穗現象。品種間病株分化穗株，可結實穗株等類型均表現出明顯差別。

在調查中發現病株分化穗株有部分可授粉穗能夠正常結實，并有商品價值；可授粉結實但灌漿不足，無商品價值；可授粉僅有粒型但未能灌漿：分化穗未能授粉等4種表現類型。本研究在此基礎上根據分化穗是否能夠結實有一定產量和無產量等相關特征，將四種類型劃分為1~5個級別。1、2級病株分化穗株結實穗籽粒能夠正常成熟，雖然穗偏小，百粒重比正常穗低，但可獲得一定產量，具有商品價值，并參與產量計算，減少了產量損失程度。3~5級因灌漿程度差沒有完全形成籽粒和雖然分化穗但未能授粉灌漿，未獲得產量，不參與產量計算。由此得出致病株分化穗株結實產量比病株率（減產率）減少產量損失0.13%~1.27%。因此，病株分化穗株部分結實穗能正常成熟具有一定產量，表現出產量損失率小于發病株率的結果。

經過對5個玉米品種標記觀察，病株分化穗全部在病穗的上位葉；根據玉米穗分化特點可分化穗是先于病穗分化，或與病穗同時分化的，但玉米抽穗后由于病穗爭奪營養能力比分化穗強，由此造成不能正常授粉、灌漿結實。即使能夠結實穗，穗粒重和百粒重等與產量相關性狀顯著低于健株穗。如分化穗1級平均為86 g，比健株穗低59.41%；2級分化穗31.7 g，比健株低85.04%。百粒重，健株平均37.6 g，分化穗株1級27.1 g，比健株低27.93%；分化穗株2級17.7 g，比健株低52.93%。由于受感病植株自身條件和生長環境等諸多因素影響，致使分化穗表現出授粉灌漿不能正常生長發育，以致出現病株分化穗表現為可授粉穗能夠正常結實、灌漿不足秕粒和不能授粉穗等類型[15]。

多數研究報道均是提到絲黑穗病發病率高低，通常認為病株率即為產量損失率，筆者認為雖然在病株中可分化穗株、成穗結實量占比率較小，生產中可以忽略不計此問題。但畢竟是玉米絲黑穗病病害癥狀表現的客觀存在，對于玉米絲黑穗病研究和育種應用有一定的參考價值。因此，在玉米絲黑穗病發病癥狀描述時除有典型病株外，同時還有病株分化穗株中部分可授粉穗能夠正常結實，并有商品價值；可授粉結實但灌漿不足，無商品價值；可授粉僅有粒型但未能灌漿：分化穗未能授粉等4種表現類型[16]。根據4種表現型的出現，在表述玉米絲黑穗產量損失時建議定位為產量損失率小于或接近病株率較為妥當。關于在玉米絲黑穗發病株中出現分化穗株，并有以上多種類型是由哪些因素控制的，有待進一步深入研究探討[17]。

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