幾種栽培措施對玉米紋枯病和小斑病的影響

葉坤浩, 龔國淑, 祁小波, 袁繼超, 蔣春先,孫小芳, 王一羽, 楊繼芝

(四川農業大學農學院, 成都 611130)

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幾種栽培措施對玉米紋枯病和小斑病的影響

葉坤浩, 龔國淑*, 祁小波, 袁繼超, 蔣春先,孫小芳, 王一羽, 楊繼芝

(四川農業大學農學院, 成都 611130)

栽培措施能直接或間接影響玉米病害的發生。本文研究播期、密度和施氮量等幾種常見栽培措施對玉米紋枯病和小斑病發生的影響。通過2012-2013年連續在四川簡陽的試驗結果表明,供試的10個玉米品種中，春播和夏播玉米紋枯病的病情指數差異不顯著,平均病情指數分別為23.42和23.54。但玉米小斑病的病情指數差異極顯著,春播玉米和夏播玉米的平均病情指數分別為24.39和86.96。45 000株/hm2和67 500株/hm2兩種密度的試驗結果表明,密度增加會加重紋枯病和小斑病的發生,但差異不顯著。對紋枯病而言,兩種密度下都以目前生產上普遍采用的“1.0 m+1.0 m”等行距栽植時病害發生最輕。對小斑病而言,常規密度45 000株/hm2下,等行距栽植的病害要輕于寬窄行栽植的,高密栽培67 500株/hm2下,等行距栽植的病害要重于寬窄行栽植的。在供試的6個施氮水平下,未見施氮量與玉米紋枯病和小斑病之間有明顯的相關性。綜上表明,選用合適的玉米品種,適時播種,合理密植可減輕病害的發生,有利于玉米高產穩產。

栽培措施; 玉米紋枯病; 玉米小斑病; 播期; 種植密度; 氮肥

玉米是重要的糧食和飼料作物,種植面積目前已位居三大作物之首。近年,為了實現玉米高產和機械化管理,在種植密度、施肥水平、播期等栽培措施上有較大變革,而栽培措施與病害之間的關系十分密切,直接或間接影響病害三角關系中的病原、寄主和環境。玉米紋枯病和小斑病是玉米生產上的重要病害,直接影響玉米的產量和品質[1-2]。紋枯病是我國西南玉米種植區的第一大病害,發生程度與栽培措施密切相關[3-5]。玉米小斑病在各產區普遍發生,夏玉米產區發生尤其嚴重,除受小斑病菌生理小種和品種抗性影響外,不合理的栽培措施會加重該病害的發生[6]。研究表明,玉米密植、高肥技術再加上多年連作,也是導致紋枯病和小斑病不斷發生的重要原因[6-9],氮肥施用不當,施肥時間晚,導致玉米莖稈徒長,易倒伏;種植密度加大,田間濕度大,小生態環境改變,病害發生嚴重[10]。隨著耕作水平的提高,科學運用栽培措施控制植物病害在生產上已取得初步成效,如玉米與馬鈴薯套作可控制馬鈴薯晚疫病和玉米葉斑病[11],合理調整播期能減輕玉米粗縮病的發生[12-13]。四川玉米平均單產較低,主要與傳統的稀植型栽培和肥水管理有關。麥玉套作模式是四川玉米的主要種植方式,可提早玉米播期,但從種到收均費工費時。為了獲得高產穩產和實現機播機收,近年在四川一些區域正嘗試提高種植密度、增施氮肥和油菜或小麥收割后凈作等耕作措施。四川具有溫暖濕潤的氣候條件,玉米病害常年發生均重,多以化學防治為主,而農業防治也是玉米生產上的重要環節,但相關栽培措施與四川玉米病害之間的關系迄今報道尚少。本研究主要探討播期、種植密度和施氮量對玉米紋枯病和小斑病的影響,以便為玉米高產穩產栽培技術的推廣應用提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗設計

試驗于2012-2013年在四川省簡陽市蘆葭鎮進行,分別以不同播期和品種、不同密度、不同肥力3種栽培措施進行,對播種、田間管理按當地高產要求進行,僅對蟲害防治,保證全苗、勻苗和小區間一致。

(1) 播期和品種試驗2012年采用裂區設計(主、副區隨機排列,3次重復),以播期為主區A因素:A1-3月30日播種(春播);A2-5月18日播種(夏播)。品種為副區B因素:B0-‘長玉19’、B1-‘正紅6號’、B2-‘正紅505’、B3-‘正紅311’、B4-‘正紅2號’、B5-‘正紅532’、B6-‘川單418’、B7-‘成單428’、B8-‘成單30’、B9-‘中單808’。小區面積18 m2(4.5 m×4 m),種植密度為48 000 株/hm2,其中行穴距(1.2 m+0.8 m)×0.2 m,每行種植22株。2013年播期試驗以‘正紅505’為材料,分別設置4月3日、4月8日、5月23日3個播期處理,共3個重復,隨機排列,種植密度為49 500株/hm2,行穴距(1.5 m+0.5 m)×0.2 m,每行25株。

(2) 密度試驗按完全隨機區組設計,于2012年進行,玉米品種為‘正紅6號’,設2種密度(C1-45 000株/hm2和C2-67 500株/hm2)及5種行距處理，D1-等行距(1 m);D2-寬窄行(1.5 m+0.5 m);D3-等行距(0.8 m);D4-寬窄行(1.1 m+0.5 m);D5-等行距(0.6 m)，共10個處理,3次重復,共30個小區,小區寬4 m,每小區種4行,重復間過道50 cm,從D1～D5小區長分別設置500、450、400、370、300 cm,行株數分別為C1(19、19、15、15、11),C2(28、28、22、22、17)總共3 013株。

(3) 肥力試驗采用裂區設計,主區為品種(E1-‘正紅311’和E2-‘先玉508’);副區為施肥水平,對這兩個品種分別設置了F1-0 kg/hm2、F2-90 kg/hm2、F3-180 kg/hm2、F4-270 kg/hm2、F5-360 kg/hm2、F6-450 kg/hm26個不同的肥力水平,重復3次,共36個小區。試驗于2012年進行,田間實行單株栽培,寬窄行種植,行穴距(1.2 m+0.8 m)×0.2 m,種植密度為50 025株/hm2,每小區面積20 m2(4 m×5 m),種植4行,窩距0.2 m,每行種25株。氮肥用量按底肥:苗肥:穗肥(攻苞肥)=4∶1∶5,另施磷肥40 kg、鉀肥10 kg/hm2作底肥。

1.2 調查方法

在玉米乳熟期開始調查,采用隨機抽樣調查玉米發病情況,對每個處理小區,隨機取樣50株,玉米小斑病調查玉米穗上2葉,穗位葉以及穗下4葉發病情況,按病害分級標準記載發病程度,計算病害的病情指數。

2 結果與分析

2.1 不同播期和品種對玉米紋枯病和小斑病的影響

由表1可以看出,兩個播期之間紋枯病的平均病情指數無顯著差異。春播期紋枯病最高病情指數為34.47,最低為14.20,夏播期紋枯病最高病情指數為30.46,最低為17.42。不同品種之間紋枯病的病情指數有顯著差異,比較同一播期不同品種發現,B2(‘正紅505’)發病最輕,春、夏播期病情指數分別為14.20和17.48;B8(‘成單30’)發病最重,春、夏播期病情指數分別為34.47和30.46。綜合兩個播期,其中B2(‘正紅505’)平均病情指數最低為15.84,B8(‘成單30’)平均病情指數最高為32.46。

2012年和2013年的試驗結果均表明,播期對玉米小斑病發病程度有顯著影響。從表1看出,2012年春播期10個品種的平均病情指數顯著低于夏播期的,春播期最高病情指數為40.25,最低病情指數為15.55,而夏播期最高病情指數為98.52,最低病情指數為64.69。比較同一播期不同品種的發病情況可以發現,春播期中品種之間玉米小斑病的發生程度有一定差異,其中B2(‘正紅505’)和B5(‘正紅532’)發病較重,顯著高于其他品種。可見,供試的10個品種多數適宜正常播期種植。夏播期中各品種發病均重,以B4(‘正紅2號’)發病最輕,但已達64.69,已經對產量有明顯影響。綜合兩個播期,同樣以B4(‘正紅2號’)發病最輕,其平均病情指數為42.47,顯著低于其他品種。從2013年的調查發現(表2),試驗的3個播期小斑病均在玉米拔節期開始發病,隨播期推遲,相同生育期的病級變大。如第一播期(4月3日播種)和第三播期(5月23日播種)相比,玉米開花期的病情指數后者是前者的68倍;乳熟期的病情指數第一播期20.96,第二播期50.40,而第三播期達89.04。根據連續兩年的試驗結果,在四川玉米小斑病發生嚴重的地區,玉米適宜早播,當初夏小麥收割后再播種玉米,玉米小斑病發生嚴重,不輔以藥劑防治難獲高產。

表1 2012年不同播期和品種玉米紋枯病和小斑病的病情指數1)

1) 表中同列數值(不含最后一欄)后不同小寫字母表示經LSD多重比較差異顯著(P<0.05)。

Values (not including the average value) in the same column with different lowercase letters were significant difference by LSD multiple comparison(P<0.05).

表2 2013年不同播期玉米小斑病的發生情況1)

續表2 Table 2(Continued)

播期Sowingdate調查時間/月-日Investigationtime生育期Growthperiod病情指數Diseaseindex病葉普遍率/%Diseasedleafrate第二播期Secondsowingdate(04-28)05-21苗期Seedlingstage0006-13拔節期Jointingstage0.050.4306-24喇叭口期Trumpetperiod0.632.8607-16灌漿期Fillingstage26.24100.0008-02乳熟期Milkstage50.40100.0008-16蠟熟期Doughstage83.78100.00第三播期Thirdsowingdate(05-23)05-21未播Beforesowing--06-13苗期Seedlingstage0006-24拔節期Jointingstage0.444.0007-16開花期Floweringstage34.98100.0008-02灌漿期Fillingstage82.50100.0008-16乳熟期Milkstage89.04100.00

1) 品種為‘正紅606’。

The variety is ‘Zhenghong 606’.

2.2 密度和行間距對玉米紋枯病和小斑病的影響

對玉米紋枯病而言,由表3可知,C1(45 000株/hm2)密度時,最高病情指數為40.73,最低病情指數為28.51,D3(0.8 m+0.8 m)和D5(0.6 m+0.6 m)的病情指數顯著高于D1(1.0 m+1.0 m)、D2(1.5 m+0.5 m)和D4(1.1 m+0.5 m)等處理;C2(67 500株/hm2)密度時,最高病情指數為41.33,最低病情指數為27.63,以D1發病最輕,顯著低于D3、D4和D5。可見,無論是目前生產上常規的密度(C1),還是高密(C2)處理,降低行距都會加重紋枯病的發生。行距以D1(1.0 m+1.0 m)、D2(1.5 m+0.5 m)為宜。

比較供試的兩種密度處理之間的結果表明,玉米紋枯病的平均病情指數差異不顯著,C145 000株/hm2和C267 500株/hm2平均病情指數分別為34.62和36.01。不同行間距處理之間紋枯病病情指數差異較大,以D1紋枯病發生最輕,顯著低于D3、D4和D5。可見,目前生產上普遍采用的“1.0 m+1.0 m”等行距是紋枯病發生最輕的行間距,當降低到“0.8 m+0.8 m”、“0.6 m+0.6 m”時紋枯病發生明顯加重。

從表3還可看出,在C1(45 000株/hm2)密度時,小斑病病情指數最高為34.07,最低為23.95,以D1(1.0 m+1.0 m)最輕,D4(1.1 m+0.5 m)最重;3種等行距處理D1、D3和D5的病情指數明顯低于兩種寬窄行處理D2和D4。在3種等行距處理之間,隨行距降低,病情指數增加,但差異不顯著。C2(67 500株/hm2)密度下,最高病情指數為43.46,最低病情指數為23.45,以D2發病最輕,顯著低于其他行距處理。與C1處理相反,3種等行距處理D1、D3和D5的病情指數明顯高于兩種寬窄行處理D2和D4。在3種等行距處理之間,隨行距降低,病情指數明顯增加,D1與D5之間差異達顯著水平。上述結果表明,降低行距玉米小斑病發生加重;常規密度(C1)下,等行距栽植時小斑病的發生要輕于寬窄行栽植,高密栽培(C2)下,等行距栽植發病要重于寬窄行栽植。

表3 不同密度和行間距下玉米紋枯病和小斑病的病情指數1)

1) 表中同列數值(不含最后一欄)后不同小寫字母表示經LSD多重比較差異顯著(P<0.05)。

Values (not including the average value) in the same column with different lowercase letters were significant difference by LSD multiple comparison(P<0.05).

比較供試的兩種密度處理表明,玉米小斑病的平均病情指數差異不顯著,但C1比C2略低;不同行間距處理之間小斑病病情指數差異不大,以D5最重,但與其他處理差異不顯著。

2.3 氮肥對玉米紋枯病和小斑病的影響

由表4可以看出,氮肥施用量與紋枯病的病情指數之間未發現有明顯的規律性,以F5(360 kg/hm2)氮肥用量紋枯病發生最輕,平均病情指數為7.18。供試的兩個品種當年紋枯病發生均不重,其平均病情指數之間差異不顯著。

不同施氮量未見對玉米小斑病有顯著影響,平均病情指數以F6(450 kg/hm2)最低,為39.65,但與其他處理間差異不顯著。兩個品種間發病情況略有差異,從整體上看,E2(‘先玉508’)發病高于E1(‘正紅311’),但差異不顯著。

表4 不同氮肥水平下玉米紋枯病和小斑病的病情指數1)

1) 表中同列數值(不含最后一欄)后不同小寫字母表示經LSD多重比較差異顯著(P<0.05)。

Values (not including the average value) in the same column with different lowercase letters were significant difference by LSD multiple comparison(P<0.05).

3 結論與討論

田間試驗結果表明,不同的栽培措施對玉米紋枯病和小斑病的發生程度有影響,因病害不同,各種措施的影響作用不同。播期對小斑病的影響最顯著,推遲播期,尤其是夏播(指油菜或小麥收獲后播種)小斑病發生顯著加重,在其他區域也觀察到相似結果[14-15]。玉米小斑病是四川常見葉斑病,一般春播玉米該病害無需防治。玉米拔節期至抽雄期為高感期,主要通過氣流傳播,屬多循環病害[16]。在本研究中,夏播玉米小斑病發生嚴重,推測與多種因素有關。四川5月下旬至8月下旬,旬氣溫一般在24～29 ℃,6月下旬至7月下旬降雨頻繁,相對濕度較大(來自中國天氣網)。此期環境條件適宜病害發生。相對春播而言,夏播玉米因溫度高,濕度大,生長快,生育期短,植株不及春播玉米健壯,抗病性低。本研究中同時試驗了10個當地的主推品種,這些品種在春播期雖然發病,但遠比夏播時發生輕,張新等[ 15 ]對玉米早代自交系進行抗病性鑒定時也發現播期之間發病程度差異較大。夏播玉米進入感病生育期后,田間環境條件更適宜病菌繁殖和侵入。由于夏播玉米長期處于菌源充足狀態,再加上持續適宜的發病條件,故小斑病顯著重于春播玉米。對玉米紋枯病而言,兩個播期之間病情指數差異不明顯。玉米抽雄前后為紋枯病發病始盛期,乳熟期為發病高峰期[17]。無論春播還是夏播,當玉米進入感病生育階段時,外界的氣候條件均適宜該病害的發生,由于病原菌能使幾乎所有生產品種感病,故播期之間玉米的健壯度表現的抗性差異不顯著。玉米紋枯病是一種土傳病害,其發生程度主要取決于田間菌量和環境條件[16]。根據本文結果,適當推遲播種對玉米紋枯病的影響不太顯著。但紋枯病是四川玉米的重要病害,一般年份都會發生,無論春播還是夏播都不能忽視。由此可見,四川玉米以3月底至4月初的春播為宜,生育期較長,植株健壯,可錯開適宜發病的環境條件,能大大減輕病害的發生。

高密栽培在提高玉米產量的同時,也增加了玉米的抗性負擔[18],密度的增加,使得紋枯病和小斑病發生程度隨之改變[19-20]。本試驗表明,行距對玉米紋枯病和小斑病有顯著影響,目前生產上普遍采用的等行距“1.0 m+1.0 m”是紋枯病發生最輕的行距,但與寬窄行“1.5 m+0.5 m”差異不顯著。密度和田間配置(行穴距設置)都會影響田間的通風透光條件,四川屬于弱光高溫高濕少風地區;稀植時因密度較小(45 000株/hm2),田間蔭蔽度相對較低,等行距種植田間植株分布更均勻,田間總體通風條件較好,而高密度時(67 500株/hm2)田間蔭蔽度較大,寬窄行種植的寬行更有利于改善田間通風透光條件[21-22]。本研究中行距縮短紋枯病加重,主要由于通風透光差,行間葉片交接有利于紋枯病的水平擴展,容易導致大面積發生。增密栽培由于田間濕度增加,一方面有利于分生孢子的繁殖和侵入,另一方面植株生長勢減弱,所以同樣會加重地上部分葉斑病的危害。本文結果也表明適宜的田間配置方式要因密度而定,高密度種植時可以通過合理的田間配置方式來改善田間通風透光條件從而降低病害發生。

氮肥是玉米所需肥料中用量最高的,與玉米群體發育密切相關。施用量過低和過多都會影響植株長勢,直接影響植株的抗病性[23]。有關氮肥對玉米產量和品質方面的影響研究報道較多[24-25],對病害的影響研究較少。本研究中施氮量對紋枯病和小斑病的影響沒有明顯的規律性。由于大田試驗中影響病害發生的因素較多,主要與田間菌量和環境條件密切相關,施氮量除直接供玉米生長外,也影響根系周圍的生物與非生物環境[26],從而間接影響植株生長。本文結果中似乎增施氮肥對病害有一定減輕作用,可能因氮肥與其他肥料配合有利于植株生長。施氮量對玉米病害的影響規律和機制尚需進一步研究,應設置不同播期和不同年份的比較,或在可控制的溫室中進行試驗。

生產上利用栽培措施控制常見病害是綜合防治中不可或缺的重要組成部分,合理利用不同的栽培措施,可大大提高農業防治的有效性。任何栽培措施的變革都要充分考慮病害的三角關系,它們是否會直接或間接影響病害的發生。在四川延遲播期會加重小斑病的發生,高密栽培會導致紋枯病加重。

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(責任編輯：王 音)

Effect of cultivation measures on sheath blight and southern leaf blight of corn

Ye Kunhao, Gong Guoshu, Qi Xiaobo, Yuan Jichao, Jiang Chunxian, Sun Xiaofang, Wang Yiyu, Yang Jizhi

(College of Agronomy, Sichuan Agricultural University, Chengdu 611130, China)

Cultivation measures have direct and indirect influence on the occurrence of corn diseases. In this paper, we have investigated effect of several cultivation measures on sheath blight and southern leaf blight of corn, including sowing date, planting density and application of nitrogen fertilizer. The field trials were performed from 2012 to 2013 in Jianyang, Sichuan Province. The results showed that there was no significant difference in disease index of sheath blight between spring sowing and summer sowing date among ten tested maize varieties, with the average disease indexes of 23.42 and 23.54, respectively. However, disease index of southern leaf blight had extremely significant differences between the two sowing dates with the average disease index of 24.39 and 86.96, respectively. The experiment on the two different densities (45 000 plants/hm2and 67 500 plants/hm2) indicated that it could aggravate the occurrence of sheath blight and southern leaf blight when the planting density was increased, but their difference was not significant. As for corn sheath blight, the equal spacing “1.0 m+1.0 m” row, which was widely used in current cultivation, was the most appropriate because occurrence of the disease was the lightest. The occurrence of southern leaf blight was lower under equal row spacing than wide-narrow row spacing at conventional density (45 000 plant/hm2), but the disease index was higher under equal row space at high density (67 500 plant/hm2). There was no significant correlation between nitrogen application rate at six different levels and the two corn diseases. In conclusion, the suitable cultivation measures including disease-resistant varieties, optimal sowing date and rational planting density could reduce the occurrence of diseases so as to achieve high and stable yield of corn.

cultivation measures; corn sheath blight; southern leaf blight of corn; sowing date; planting density; nitrogen fertilizer

調查研究Investigations

2014-05-08

2014-08-20

國家現代農業產業技術體系四川玉米創新團隊

S 435.131

A

10.3969/j.issn.0529-1542.2015.04.030

* 通信作者 E-mail：guoshugong@126.com