28個西南地區玉米主栽品種穗腐病抗性監測

鄒成佳，楊曉蓉，李 曉，張海燕，章振羽，劉仲琦，龍 強，崔麗娜*

(1.四川省農業科學院植物保護研究所，成都 610066；2.四川省涼山州冕寧縣植檢植保站，四川 冕寧 615600)

玉米是我國重要糧飼作物，同時也是工業原料和能源植物。當前，國家對糧食安全的重視提高到了前所未有的高度，玉米作為主要糧食作物，其安全生產不僅關系到糧食安全，也對國民經濟穩定具有重要影響。近年來，我國玉米種植面積連續增長，2012年超過水稻，成為我國播種面積最大的農作物。2020年，我國玉米播種面積達4126.4×104hm2，總產2.61×108t，分別占谷物種植面積和總產量的42.12%和42.26%。因此，玉米的生產穩定性直接影響到我國糧食作物的生產安全和延伸產業的發展。病蟲害是制約玉米高產穩產的重要因素。在我國，玉米生產中常見病害有30余種，蟲害達250余種，其中發生頻率高、危害嚴重的病蟲害為20余種，每年都因一些病蟲害在局部嚴重發生或流行而導致玉米產量損失約1×107t[1]。

玉米穗腐病是玉米生長后期的重要病害，在中國乃至世界玉米種植區普遍發生，并有逐年加重的趨勢，尤其在高溫高濕的西南地區已成為玉米生產的主要病害之一，一般發病率在5%～10%，有些感病品種發病率高達50%以上[2]。引起玉米穗腐病的病原菌主要為擬輪枝鐮孢菌(Fusariumverticillioides)和禾谷鐮孢菌(Fusariumgraminearum)，這些病原菌不僅直接危害果穗，造成玉米大幅度減產，而且其產生的伏馬毒素、玉米赤霉烯酮、黃曲霉毒素等有害真菌毒素，嚴重影響人畜生命健康[3]。由于玉米穗腐病病原菌種類多樣，發病時期在灌漿期和乳熟期，且有苞葉包裹，導致藥劑防治難度增大，目前尚未發現有效的防控方法。因此，種植抗穗腐病的玉米品種，同時結合一定的防治方法，是減輕玉米穗腐病危害的有效途徑。基于此，本文對我國西南地區主栽玉米品種對穗腐病的抗性進行了多年鑒定，以監測生產上玉米穗腐病發生風險，推薦種植抗病品種以及必要的藥劑防治措施，從而減輕穗腐病的發生，確保我國糧食安全生產。

1 材料與方法

1.1 材料來源

28份西南地區主栽玉米品種由四川省農業科學院植保所收集，玉米穗腐病病原菌擬輪枝鐮孢菌由四川省農業科學院植保所分離保存。

1.2 試驗設計

2019～2021年3年抗性鑒定試驗均在四川省農科院科學院現代化農業科技創新示范園完成。試驗小區行長5.0m，行距70cm，株距25cm，每窩留苗1株，每個品種種植20株。

1.3 病原菌的培養和人工接種

1.3.1 病原菌的培養 將分離得到的強致病力擬輪枝鐮孢菌接種到PDA培養基平板上，在25℃下培養，在菌絲長滿平板后4℃保存備用。

1.3.2 產孢培養 產孢培養采用張小飛等報道的研究方法[4]。在接種前3～4d，將新培養的菌塊1塊轉入PD液體培養基中，在搖床溫度25℃，轉速160r/min條件下震蕩培養2～3d，過濾菌絲，收集孢子4℃保存備用。

1.3.3 人工接種 在玉米吐絲后15d進行人工接種。用無菌水將事先收集備用的孢子懸液稀釋至5×106個/mL，加入適量吐溫，搖勻后備用。采用籽粒注射法在果穗中上部進行注射接種，每穗接種2mL菌液。

1.4 抗性鑒定

在玉米收獲期進行調查，田間發病程度調查采用病情評級的標準與抗性等級劃分標準，具體參照《玉米抗病蟲性鑒定技術規范 第8部分：鐮孢穗腐病 NY/T1248.8-2016》。

2 結果與分析

2.1 玉米品種抗性鑒定結果

種植抗病品種是預防和控制玉米穗腐病最根本和最有效的措施。針對我國西南地區主栽的28個玉米品種進行了連續3年的田間人工接種抗性鑒定評價。結果如表1所示，連續3年對穗腐病均表現抗(R)或中抗(MR)的品種有10個，占供試品種的35.70%，抗性水平較穩定。其余品種不同年份抗性表現為中抗-感 (MR-S)，個別品種不同年份間抗性差異較大，存在一定的生產風險。

表1 西南地區28個主栽玉米品種對穗腐病連續3年抗性評價結果

2.2 玉米品種抗性評價

評價、掌握品種最高發病風險，可以最大限度降低病害對玉米生產帶來的損失，為安全生產預警。通過田間人工接種穗腐病， 對我國西南地區28個主栽玉米品種進行了連續3年的抗性評價，以3年中最高病級作為最終抗性結果，如圖1所示。在28個品種中，未發現高抗(HR)與抗(R)品種，表現為中抗(MR)的品種共10個，占參試品種的35.70%，分別為“桂單162”“西抗18”“正大615”“康農玉108”“同玉18”“中玉335”“涼單4號”“鄂玉16號”“資玉2號”和“桂單0810”。表現為感(S)的品種共14個，表現為高感(HS)的品種4個，分別占參試品種的50.00%與14.29%。綜上所述，在西南地區主栽的28個品種中，缺乏對玉米穗腐病高抗(HR)與抗(R)的品種，僅部分品種表現為中抗(MR)，大部分為感(S)與高感(HS)品種，由此可見，目前生產上仍存在發生穗腐病危害的較大風險，需要重視篩選抗性資源，進一步加大抗病品種選育的力度，替換感病品種，保障生產安全。

圖1 2019～2021年西南地區28個主栽玉米品種穗腐病抗性鑒定

3 玉米穗腐病防治對策

西南地區主栽的玉米品種中缺乏高抗(HR)品種，在種植抗(R)或中抗(MR)玉米穗腐病的同時，結合有效的防治措施，才能更有效的減輕玉米穗腐病的危害。

3.1 加大農業防治力度

3.1.1 抗病品種的選育 種質資源是選育優良玉米品種的基礎。加大收集國內抗病材料和引進國外現有的抗性材料的力度，開展抗穗病性資源篩選，同時利用已篩選出的CML362、CML297、CML342、CO387等材料，選育適合我國西南地區的抗性新品種進行推廣種植，是防預玉米穗腐病危害最為經濟有效的方式[6-7]。

3.1.2 種植模式與田間管理 玉米的種植模式和田間管理均與玉米穗腐病的發生程度存在一定的聯系。播種前處理：玉米穗腐病為積年流行病害，及時清除土壤中的病殘體，可有效預防穗腐病的發生與危害。在玉米播種前，剔除殘缺、粒小的種子，將選好的種子至于陽光下暴曬2～3d，或對種子進行包衣，殺死表面病原菌，為玉米苗期生長提供保障。種植模式：因玉米傳統種植模式密度大、通風透光性差、生物多樣性差，有利于玉米穗腐病的發生，逐步探索與推廣新的種植模式，如玉米大豆帶狀復合種植模式，在保證產值的同時，提高田間生物的多樣性，有效減輕玉米穗腐病的危害。田間管理：增施磷鉀肥，避免施用單一氮肥，可有效增強光合作用，增加有機物的合成，提高玉米的免疫能力，增強其抗逆性，有效防止玉米穗腐病的危害。調整玉米播期，使其孕穗期與抽穗期避開雨季，可有效避免穗腐病病原菌的侵染，降低發病率。在玉米生長后期與雨季重合時，及時開溝排水，避免高溫高濕小環境的形成，減輕病害的危害。中耕除草在增加根部土壤的透氣性去除雜草的同時，能夠破壞玉米穗腐病病原菌的生存環境，從源頭上避免玉米穗腐病的發生[8-9]。

3.2 提高化學防治的效率

針對玉米穗腐病的發生與流行規律，正確選擇防治靶標，并選用低毒高效化學農藥進行防治，達到有效的防治效果。據前人研究報道，穗期害蟲為害與玉米穗腐病發生及籽粒中毒素積累密切相關。亞洲玉米螟(Ostriniafurnacalis)、桃蛀螟(Conogethespunctiferalis)等穗期害蟲危害能明顯加重穗腐病的發生[10-12]。因此，防治穗期害蟲是綜合防治玉米穗腐病重要環節。在玉米抽穗期與灌漿期做好玉米螟、草地貪夜蛾等穗期害蟲的防治，切斷玉米穗腐病病原菌的侵染途徑，進而達到防治玉米穗腐病的目的。常用防治藥劑可選用20%氯蟲苯甲酰胺、3%甲氨基阿維菌素苯甲酸鹽等化學藥劑噴霧，也可選用白醬菌、綠僵菌、蘇云金桿菌等生物制劑進行防治。