高立起 石愛麗 董立 王書卿 梁士民 趙立新

摘要：為了進(jìn)一步探明玉米絲黑穗病對(duì)玉米產(chǎn)量造成的損失程度，對(duì)5個(gè)感玉米絲黑穗病品種進(jìn)行發(fā)病情況觀察及對(duì)產(chǎn)量損失影響程度的測定。經(jīng)2個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，每個(gè)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(shù)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(xiàn)為可授粉穗能夠正常結(jié)實(shí)，并有商品價(jià)值；可授粉結(jié)實(shí)但灌漿不足，無商品價(jià)值；可授粉僅有粒型但未能灌漿；分化穗未能授粉等類型。結(jié)果表明少量病株分化穗株具有一定的結(jié)實(shí)能力，病株分化穗株結(jié)實(shí)產(chǎn)量比病株率減少損失0.13%~1.27%，因此玉米絲黑穗病產(chǎn)量損失率小于發(fā)病率。

關(guān)鍵詞：玉米；絲黑穗??；病株分化穗株；玉米產(chǎn)量；損失程度

中圖分類號(hào)：S435.131文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A論文編號(hào)：2013-0911

0引言

玉米絲黑穗病自1919年在中國東北首次報(bào)道以來，20世紀(jì)70年代后期，玉米絲黑穗病成為中國春玉米產(chǎn)區(qū)的重要病害[1]。以北方春玉米區(qū)、西南丘陵山地和西北玉米區(qū)發(fā)病較重，近年來部分夏玉米區(qū)也有發(fā)生[2]。一般年份發(fā)病率在5%~10%，個(gè)別地塊達(dá)60%以上，影響玉米產(chǎn)量的提高。通常認(rèn)為玉米絲黑穗病發(fā)病率等于產(chǎn)量損失率[3]。20世紀(jì)80年代以來白金鎧等主要對(duì)抗病品種鑒定利用、病菌生理生化、藥劑防治方面研究報(bào)道較多，對(duì)玉米絲黑穗病關(guān)于產(chǎn)量損失程度研究未見報(bào)道[3-4]。筆者根據(jù)近年調(diào)查發(fā)現(xiàn)有部分玉米植株，出現(xiàn)病穗后在同株上位葉又可見發(fā)育的穗，且部分穗具有結(jié)實(shí)性。根據(jù)此問題進(jìn)一步探明玉米絲黑穗病對(duì)玉米造成產(chǎn)量損失影響程度，為玉米絲黑穗病研究和育種應(yīng)用提供依據(jù)[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(hào)、‘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(nèi)越冬保存，冬后搓碎過篩，為菌粉[7]。

1.2試驗(yàn)設(shè)計(jì)及接菌

對(duì)所選品種采用大區(qū)種植，不設(shè)重復(fù)。試驗(yàn)地點(diǎn)選在歷年來玉米絲黑穗病發(fā)病較重的區(qū)域豐寧縣風(fēng)山鎮(zhèn)和承德縣新杖子試驗(yàn)地進(jìn)行[8]。為促使發(fā)病播種期比正常早播7~10天。菌土配制選擇潮濕細(xì)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(tài)生長，管理同生產(chǎn)田。

1.3病株分化穗株分級(jí)

為區(qū)分病株分化穗各類癥狀和產(chǎn)量表現(xiàn)，結(jié)合實(shí)際制定玉米絲黑穗病株分化穗株產(chǎn)量損失測定分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)：0級(jí)為健株穗；1級(jí)為感病株，可分化穗有不同程度結(jié)實(shí)，籽粒飽滿度是健株穗的80%~90%，具有商品價(jià)值；2級(jí)為感病株，可分化穗有不同程度結(jié)實(shí)，籽粒飽滿度是健株穗的60%~70%，勉強(qiáng)夠商品價(jià)值；3級(jí)為感病株，可分化穗有部分結(jié)實(shí)，籽粒灌漿程度差，色澤淡，籽粒秕，無商品價(jià)值；4級(jí)為感病株，可分化穗，授粉后籽粒未發(fā)育成健全粒，顏色極淡，無胚乳，粒型癟；5級(jí)為感病株，可分化穗，未能授粉，只具有穗軸胚型[10]。

1.4調(diào)查測產(chǎn)方法

田間調(diào)查在9月初玉米乳熟期開始調(diào)查絲黑穗發(fā)病、株高等情況，并對(duì)發(fā)病株病穗上位分化穗的植株進(jìn)行標(biāo)記。玉米成熟時(shí)單穗收獲，干燥后單穗室內(nèi)考種、測產(chǎn)、統(tǒng)計(jì)。

1.5數(shù)據(jù)分析

產(chǎn)量結(jié)果計(jì)算方法，健穗標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算產(chǎn)量：健株穗（設(shè)為對(duì)照）穗粒重(kg)為30穗的平均值；總折合產(chǎn)量=實(shí)際調(diào)查總株數(shù)×健穗平均粒重；減產(chǎn)率（病株率）=(病株數(shù)×健穗平均粒重/總折合產(chǎn)量)×100%。

病株分化穗株結(jié)實(shí)計(jì)算產(chǎn)量：1~2級(jí)結(jié)實(shí)穗數(shù)為1、2級(jí)穗數(shù)之和；1~2級(jí)總穗粒重=1級(jí)穗數(shù)×平均穗粒重+2級(jí)穗數(shù)×平均穗粒重；減除1~2級(jí)后減產(chǎn)率=[(病株數(shù)×平均健穗粒重-1、2級(jí)總穗粒重)/總折合產(chǎn)量] ×100%；比病株率計(jì)產(chǎn)減少損失=[減產(chǎn)率（病株率）-減除1~2級(jí)后減產(chǎn)率/減產(chǎn)率（病株率）]×100%。

2結(jié)果與分析

2.1玉米絲黑穗病發(fā)病率及病株分化穗株

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

2.2病株分化穗株各級(jí)分布

表2結(jié)果看出，不同年份，不同地點(diǎn)5個(gè)品種綜合平均值占分化穗株分布為1級(jí)9.03%，2級(jí)8.39%，3級(jí)17.33%，4級(jí)25.63%，5級(jí)39.71%?！接?62012年與2013年2個(gè)調(diào)查點(diǎn)病株分化穗株1~5級(jí)分布都呈隨級(jí)別增高相應(yīng)值遞增，分化穗不能結(jié)實(shí)穗數(shù)值增加，與綜合平均值趨勢一致?！G馬201承德豐寧兩點(diǎn)分別在1級(jí)的為100.00%和42.86%，分化穗結(jié)實(shí)率較高?！瓶?號(hào)也基本與綜合平均值趨勢一致?！甉雜142和‘L雜16因分化穗株數(shù)偏少，看不出規(guī)律性[12]。

2.3玉米絲黑穗病株分化穗產(chǎn)量

按常規(guī)方法計(jì)算玉米絲黑穗病減產(chǎn)損失率，病株率即為產(chǎn)量損失率。表3結(jié)果表明，‘方玉46承德2012、2013年和豐寧按病株率計(jì)減產(chǎn)率分別是12.51%、22.39%和28.34%；減除病株分化穗產(chǎn)量后，實(shí)際減產(chǎn)率分別是12.47%、22.33%和28.27%，比病株率計(jì)產(chǎn)，減少損失率分別是0.32%、0.27%和0.25%?！G馬201承德和豐寧2013年按病株率計(jì)減產(chǎn)率49.03%、和56.86%；減除病株分化穗產(chǎn)量后，實(shí)際減產(chǎn)48.53%和56.14%，比病株率計(jì)產(chǎn)，減少損失率1.02%和1.27%。‘唐抗5號(hào)承德和豐寧2013年按病株率計(jì)減產(chǎn)率10.54%和23.19%；減除病株分化穗產(chǎn)量后，實(shí)際減產(chǎn)10.44%和23.16%，比病株率計(jì)產(chǎn)，減少損失率0.95%和0.13%?！甉雜142承德和豐寧2013年按病株率計(jì)減產(chǎn)率,7.01%和17.92%；減除病株分化穗產(chǎn)量后，實(shí)際減產(chǎn)6.99%和17.86%，比病株率計(jì)產(chǎn)，減少損失率0.29%和0.33%?！甃雜16承德和豐寧2013年按病株率計(jì)減產(chǎn)率23.93%減除病株分化穗產(chǎn)量后，實(shí)際減產(chǎn)23.88%，比病株率計(jì)產(chǎn)，減少損失率0.21%?？傊?，從5個(gè)品種結(jié)果看，同一品種不同地點(diǎn)，都表現(xiàn)出病株分化穗結(jié)實(shí)有一定產(chǎn)量，病株率大于產(chǎn)量損失率[13]。

2.4玉米絲黑穗病株分化穗株與產(chǎn)量相關(guān)性狀

表4結(jié)果顯示，玉米絲黑穗病株分化穗株與產(chǎn)量相關(guān)性狀如植株高度、穗粒重和百粒重等產(chǎn)量性狀顯著低于健株穗，在5個(gè)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(diǎn)株高均表現(xiàn)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(jié)果健株211.9 g，病株1級(jí)分化穗株86.0 g，比健株低59.41%；病株2級(jí)分化穗株31.7 g，比健株低85.04%。百粒重結(jié)果，健株平均37.6 g，病株1級(jí)分化穗株27.1 g，比健株低27.93%；病株2級(jí)分化穗株17.7 g，比健株低52.93%。3級(jí)分化穗籽粒灌漿極差，無商品價(jià)值；4級(jí)分化穗雖授粉未能灌漿；5級(jí)穗未能授粉，產(chǎn)量性狀為0，故不參加計(jì)算。

3結(jié)論與討論

做為春播區(qū)玉米主要病害之一的玉米絲黑穗病，20世紀(jì)80年代以來白金鎧等主要對(duì)該病的發(fā)生規(guī)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(bào)道較多，對(duì)玉米絲黑穗病關(guān)于產(chǎn)量損失程度方面研究未見相關(guān)報(bào)道。本項(xiàng)研究依據(jù)5個(gè)感玉米絲黑穗品種2個(gè)調(diào)查點(diǎn)的研究結(jié)果，每個(gè)品種都不同程度表現(xiàn)出病株分化穗株現(xiàn)象，5個(gè)品種總體結(jié)果是病株分化穗株占病株0.51%~14.64%。表明所調(diào)查品種普遍有病株分化穗株部分結(jié)實(shí)穗現(xiàn)象。品種間病株分化穗株，可結(jié)實(shí)穗株等類型均表現(xiàn)出明顯差別。

在調(diào)查中發(fā)現(xiàn)病株分化穗株有部分可授粉穗能夠正常結(jié)實(shí)，并有商品價(jià)值；可授粉結(jié)實(shí)但灌漿不足，無商品價(jià)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(xiàn)類型。本研究在此基礎(chǔ)上根據(jù)分化穗是否能夠結(jié)實(shí)有一定產(chǎn)量和無產(chǎn)量等相關(guān)特征，將四種類型劃分為1~5個(gè)級(jí)別。1、2級(jí)病株分化穗株結(jié)實(shí)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(chǎn)量，具有商品價(jià)值，并參與產(chǎn)量計(jì)算，減少了產(chǎn)量損失程度。3~5級(jí)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(chǎn)量，不參與產(chǎn)量計(jì)算。由此得出致病株分化穗株結(jié)實(shí)產(chǎn)量比病株率（減產(chǎn)率）減少產(chǎn)量損失0.13%~1.27%。因此，病株分化穗株部分結(jié)實(shí)穗能正常成熟具有一定產(chǎn)量，表現(xiàn)出產(chǎn)量損失率小于發(fā)病株率的結(jié)果。

經(jīng)過對(duì)5個(gè)玉米品種標(biāo)記觀察，病株分化穗全部在病穗的上位葉；根據(jù)玉米穗分化特點(diǎn)可分化穗是先于病穗分化，或與病穗同時(shí)分化的，但玉米抽穗后由于病穗爭奪營養(yǎng)能力比分化穗強(qiáng)，由此造成不能正常授粉、灌漿結(jié)實(shí)。即使能夠結(jié)實(shí)穗，穗粒重和百粒重等與產(chǎn)量相關(guān)性狀顯著低于健株穗。如分化穗1級(jí)平均為86 g，比健株穗低59.41%；2級(jí)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(jí)27.1 g，比健株低27.93%；分化穗株2級(jí)17.7 g，比健株低52.93%。由于受感病植株自身?xiàng)l件和生長環(huán)境等諸多因素影響，致使分化穗表現(xiàn)出授粉灌漿不能正常生長發(fā)育，以致出現(xiàn)病株分化穗表現(xiàn)為可授粉穗能夠正常結(jié)實(shí)、灌漿不足秕粒和不能授粉穗等類型[15]。

多數(shù)研究報(bào)道均是提到絲黑穗病發(fā)病率高低，通常認(rèn)為病株率即為產(chǎn)量損失率，筆者認(rèn)為雖然在病株中可分化穗株、成穗結(jié)實(shí)量占比率較小，生產(chǎn)中可以忽略不計(jì)此問題。但畢竟是玉米絲黑穗病病害癥狀表現(xiàn)的客觀存在，對(duì)于玉米絲黑穗病研究和育種應(yīng)用有一定的參考價(jià)值。因此，在玉米絲黑穗病發(fā)病癥狀描述時(shí)除有典型病株外，同時(shí)還有病株分化穗株中部分可授粉穗能夠正常結(jié)實(shí)，并有商品價(jià)值；可授粉結(jié)實(shí)但灌漿不足，無商品價(jià)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(xiàn)類型[16]。根據(jù)4種表現(xiàn)型的出現(xiàn)，在表述玉米絲黑穗產(chǎn)量損失時(shí)建議定位為產(chǎn)量損失率小于或接近病株率較為妥當(dāng)。關(guān)于在玉米絲黑穗發(fā)病株中出現(xiàn)分化穗株，并有以上多種類型是由哪些因素控制的，有待進(jìn)一步深入研究探討[17]。

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