南方銹病在鮮食玉米上的發(fā)生動態(tài)及其發(fā)生程度與產(chǎn)量的相關(guān)性

田耀加 趙守光 張 晶 黃亮華 王秋燕 陳紅弟（廣州市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院，廣東廣州 510308）

南方銹病在鮮食玉米上的發(fā)生動態(tài)及其發(fā)生程度與產(chǎn)量的相關(guān)性

田耀加 趙守光 張 晶 黃亮華 王秋燕 陳紅弟
（廣州市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院，廣東廣州 510308）

采用田間調(diào)查的方法分析南方銹病在廣州鮮食玉米產(chǎn)區(qū)的發(fā)生動態(tài)，并以鮮食玉米籽粒百粒重作為重要指標(biāo)分析南方銹病為害程度與鮮食玉米產(chǎn)量性狀的相關(guān)性。結(jié)果顯示，在鮮食玉米生長期南方銹病可全年發(fā)生，并在7月和11月形成兩個發(fā)病高峰；南方銹病為害可顯著降低鮮食玉米百粒重，回歸分析表明，鮮食玉米百粒重與南方銹病為害嚴(yán)重度呈顯著負(fù)相關(guān)，回歸方程為y=-0.031 x + 31.924，當(dāng)南方銹病為害嚴(yán)重度每升高10%，則鮮食玉米籽粒百粒重將減少約0.3 g。

鮮食玉米；南方銹病；發(fā)生動態(tài)；產(chǎn)量損失；百粒重；相關(guān)性

南方銹病是由多堆柄銹菌（Puccinia polysora Underw.）引起的氣流性傳播病害，15～31 ℃均可發(fā)病，并具有爆發(fā)性及快速蔓延性，對玉米生產(chǎn)影響很大（田耀加 等，2014；楊雪 等，2015），尤其在南方秋玉米上發(fā)生較為嚴(yán)重（姚麗美 等，2013）。近年來，廣西、云南、廣東、浙江、湖北、河南、河北等地玉米均陸續(xù)遭遇南方銹病為害，輕者減產(chǎn)10%～30%，重者可達(dá)80%以上，甚至絕收（胡務(wù)義 等，1999；劉玉瑛 等，1999；黃惠玲和梁海孫，2001；呂印譜 等，2005；劉駿 等，2009）。但不同地區(qū)之間引起南方銹病的多堆柄銹菌群體具有明顯的遺傳多樣性，其初侵染源及毒力表現(xiàn)可能各不相同（郭云燕 等，2013）。

廣東省是我國鮮食玉米的主要產(chǎn)區(qū)，僅甜玉米播種面積近20萬hm2，約占全國50%。筆者前期初步調(diào)查發(fā)現(xiàn)，南方銹病在廣東省部分鮮食玉米產(chǎn)區(qū)具有爆發(fā)為害趨勢，已成為廣東省鮮食玉米生產(chǎn)與安全供應(yīng)的重要難題（田耀加 等，2013）。基于此，筆者開展了南方銹病發(fā)生與為害調(diào)查研究，為銹病防控及廣東本地鮮食玉米安全生產(chǎn)提供參考。

1 材料與方法

1.1 南方銹病在鮮食玉米上發(fā)生動態(tài)的調(diào)查

田間調(diào)查地點(diǎn)位于廣州市花都區(qū)花東鎮(zhèn)鮮食玉米產(chǎn)區(qū)，選取6個生產(chǎn)田塊為監(jiān)測點(diǎn)，每個田塊平均面積6 666.7 m2以上。調(diào)查從2013年3月開始，至11月底結(jié)束，大部分鮮食玉米已采摘。每個田塊5點(diǎn)取樣，每點(diǎn)調(diào)查10株以上，目測法記錄南方銹病在玉米植株上的為害嚴(yán)重度，計算病情級別（表1），評價南方銹病的發(fā)生動態(tài)。病害監(jiān)測期間不同田塊或同一田塊內(nèi)鮮食玉米播期不一致，生育時期有交錯重疊現(xiàn)象，5葉期之前的玉米不作為調(diào)查對象。

表1 南方銹病病情級別標(biāo)準(zhǔn)

表2 南方銹病在不同鮮食玉米田塊的為害嚴(yán)重度

1.2 不同南方銹病為害程度下鮮食玉米的產(chǎn)量測定

試驗于2013年秋季在廣州市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院花都試驗基地進(jìn)行，南方銹病發(fā)生嚴(yán)重。供試鮮食玉米品種為廣甜7號，是廣州市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院自主選育的品種，不耐銹病。田間分小區(qū)起畦種植，畦長約3.6 m，畦寬1.5 m，每畦種植2行，每小區(qū)種植3畦，每667 m2種植約3 500株。田間按常規(guī)統(tǒng)一管理，于玉米抽雄之前、銹病初發(fā)期起利用化學(xué)藥劑控制南方銹病，人為使不同小區(qū)形成不同的為害程度。于鮮食玉米采收前，選取銹病為害程度不同的小區(qū)分別對鮮食玉米果穗進(jìn)行標(biāo)記取樣，采收后在室內(nèi)分別測量每個果穗籽粒質(zhì)量，以籽粒百粒重為參數(shù)評價南方銹病為害程度與鮮食玉米產(chǎn)量性狀的關(guān)系。每個為害嚴(yán)重度級別取樣果穗15個以上。

1.3 數(shù)據(jù)處理

利用SPSS 18.0軟件進(jìn)行差異顯著性分析及回歸相關(guān)性分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 南方銹病發(fā)生動態(tài)

田間調(diào)查發(fā)現(xiàn)，除冬季休耕期外（一般為12月至翌年2月），南方銹病全年均有發(fā)生，在鮮食玉米生長期間持續(xù)發(fā)病，并形成2個為害高峰，分別為7月和11月（表2、圖1）。在不同田塊之間，由于玉米播種時間不一致，受南方銹病侵染為害的時期不同，從而使為害嚴(yán)重度表現(xiàn)出較大的差異。但在為害高峰之前，各個田塊南方銹病為害嚴(yán)重度均呈逐漸上升的趨勢，表現(xiàn)為隨著玉米生育時期的推進(jìn)病害不斷加重（表2）。

由圖1可知，春植玉米受南方銹病為害較小，而秋植玉米嚴(yán)重。南方銹病一般于4月開始零星發(fā)病，并在6月之前呈現(xiàn)較低的為害水平，病情級別均處于1級；6月旬開始南方銹病呈快速發(fā)展趨勢，田間發(fā)病為害嚴(yán)重度迅速上升，7月下旬病情級別達(dá)到7級，而后因田間復(fù)種病情快速下降；自9月下旬起南方銹病再次逐漸加重，至10月中下旬病情級別達(dá)5級；11月大部分玉米進(jìn)入收獲期，平均為害嚴(yán)重度可達(dá)50%以上，病情級別為7級，部分生產(chǎn)田塊可達(dá)9級。而對于一些留種的玉米地，12月以后銹病仍發(fā)生為害，病斑可布滿整個玉米植株，往往造成植株提前枯萎。

圖1 鮮食玉米南方銹病年發(fā)生動態(tài)

2.2 南方銹病發(fā)生程度與鮮食玉米產(chǎn)量性狀的相關(guān)性

如圖2所示，南方銹病發(fā)生為害程度可影響鮮食玉米產(chǎn)量性狀，造成籽粒質(zhì)量降低。隨著南方銹病為害嚴(yán)重度的升高，鮮食玉米籽粒百粒重呈下降趨勢。當(dāng)為害嚴(yán)重度在50%以內(nèi)時，各為害級別的玉米籽粒質(zhì)量沒有顯著差異，但高于30%則玉米產(chǎn)量開始呈明顯下降趨勢。當(dāng)為害嚴(yán)重度達(dá)到60%時，其平均百粒重為29.85 g，相比為害嚴(yán)重度為10%（31.99 g）的玉米籽粒下降6.7%。通過回歸分析表明，鮮食玉米百粒重與南方銹病為害嚴(yán)重度之間具有顯著相關(guān)性，線性回歸方程為y=-0.031 x + 31.924（R=0.850 6，P＜0.001）。從回歸斜率可以看出，南方銹病為害嚴(yán)重度每升高10%，則鮮食玉米籽粒百粒重將減少約0.3 g。

圖2 南方銹病為害嚴(yán)重度對鮮食玉米產(chǎn)量性狀的影響

3 結(jié)論與討論

已有的研究表明，南方銹病現(xiàn)已逐漸成為南北方玉米產(chǎn)區(qū)的主要病害之一，嚴(yán)重影響玉米生產(chǎn)（付家鋒 等，2013；韓群營 等，2015；湯少云等，2015）。廣州地處我國華南地區(qū)，氣候溫暖潮濕，加之鮮食玉米常年大面積種植且缺乏抗性品種，尤其適合南方銹病發(fā)生。本試驗調(diào)查發(fā)現(xiàn)，南方銹病可在全年鮮食玉米生產(chǎn)期間持續(xù)為害，具有流行爆發(fā)現(xiàn)象。由此可見，做好南方銹病的防控是廣東省鮮食玉米生產(chǎn)的重要工作。一方面，應(yīng)適當(dāng)改變種植模式，調(diào)整播種時間，加強(qiáng)預(yù)測預(yù)報并在病害始發(fā)期實(shí)施防治。另一方面，應(yīng)挖掘抗病遺傳基因，加快抗銹病鮮食玉米品種的選育與推廣。在普通玉米研究方面，國內(nèi)外學(xué)者已先后發(fā)現(xiàn)多個抗南方銹病基因，并將其應(yīng)用于抗性品種選育（Scott et al.，1984；Holland et al.，1998；Chen et al.，2004；Zhang et al.，2010），相關(guān)的研究成果對于鮮食玉米抗銹病種質(zhì)資源改良與品種創(chuàng)新具有良好的借鑒作用。

南方銹病爆發(fā)為害的典型癥狀是在玉米葉片及植株上快速大面積覆蓋病斑及銹粉，從而阻礙光合作用，降低經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量。對于鮮食玉米產(chǎn)量性狀而言，籽粒的構(gòu)建是主要的貢獻(xiàn)因素之一，籽粒形成與灌漿受葉片光合作用的影響較大，因此，籽粒質(zhì)量可作為衡量南方銹病為害對鮮食玉米產(chǎn)量損失的重要指標(biāo)。本試驗結(jié)果表明，鮮食玉米籽粒百粒重與南方銹病為害嚴(yán)重度呈線性負(fù)相關(guān)，隨著銹病為害嚴(yán)重度的升高，籽粒質(zhì)量下降。兩者的線性回歸方程為y=-0.031 x + 31.924，即南方銹病為害嚴(yán)重度升高10%，鮮食玉米籽粒百粒重將減少約0.3 g。

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Occurrence Dynamic of Southern Rust on Fresh Corn and Correlation between Occurrence Degree and Yield

TIAN Yao-jia，ZHAO Shou-guang，ZHANG Jing，HUANG Liang-hua，WANG Qiu-yan，CHEN Hong-di
（Institute of Special Maize，Guangzhou City Academy of Agricultural Sciences，Guangzhou 510308，Guangdong，China）

Field investigation was conducted to study the occurrence dynamics of southern rust in fresh corn production area in Guangzhou.In addition，hundred-grain weight was used as an important index to analyze the correlation between southern rust damage degree and fresh corn yield.Result showed that southern rust could occurre all year round during fresh corn growing period.The 2 occurrence peaks were in July and November.Southern rust damage could significantly reduce the hundred-grain weight of fresh corn.The regression analysis indicated that there was a significant negative correlation between hundred-grain weight of fresh corn and disease severity of southern rust.The regression equation was y=-0.031 x + 31.924.The hundred-grain weight would reduce by about 0.3 g，when southern rust severity increased by 10%.

Fresh corn；Southern rust；Occurrence dynamic；Yield loss；Hundred-grain weight；Correlation

廣東省科技計劃廣東省重點(diǎn)科研基地項目（2013A061401019），廣州市科技計劃產(chǎn)學(xué)研協(xié)同創(chuàng)新重大專項（20150802009）

田耀加，男，農(nóng)藝師，專業(yè)方向：植物保護(hù)與玉米遺傳育種，E-mail：tiantian19830912@163.com

2016-01-28；接受日期：2016-05-26