張海東,董懷玉,王麗娟,劉可杰,趙 楊
(遼寧省農(nóng)業(yè)科學院植物保護研究所,沈陽 110161)
玉米是我國種植面積最大、總產(chǎn)量最多的第一大糧食作物,對保障我國糧食安全具有重要戰(zhàn)略地位[1]。玉米病蟲害是制約玉米豐收增產(chǎn)的重要因素之一,因病蟲害造成的產(chǎn)量損失每年高達10%以上。隨著耕作制度的不斷改革,玉米病蟲害為害格局發(fā)生變化,出現(xiàn)一些新的病蟲害。重視植物保護研究,培育抗病品種,加強綜合防控,是保障玉米豐產(chǎn)豐收的根本措施[2]。選育并應用抗病品種是防治玉米病蟲害的最經(jīng)濟最有效的手段,也是事關(guān)國家糧食安全的關(guān)鍵。近年來,栽培模式變化、氣候環(huán)境異常、新品種更迭頻繁、品種營銷多元,導致跨區(qū)域玉米品種交流增多且呈現(xiàn)常態(tài)化。在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)實踐中,主栽玉米品種對當?shù)匕l(fā)生的病蟲害抗性水平將直接影響本區(qū)域的玉米產(chǎn)量[3],因此,在推廣種植引種品種時,要預先了解引種地區(qū)主要病蟲害發(fā)生情況以及該品種對這些病害的抗性水平[4-5]。2019—2022 年,對遼寧省120份引種玉米品種同步進行5 種主要病害的抗性鑒定與評價,以明確其對遼寧主要玉米病害的廣譜抗病特性,為全省玉米病蟲害綜合防控和品種布局提供依據(jù)。
供試引種玉米品種120份,均為其他種植區(qū)域?qū)彾ㄆ贩N,分別由各引種單位提供。鑒定病害為玉米大斑病、灰斑病、絲黑穗病以及鐮孢菌莖腐病和穗腐病,其接種用病原菌均為遼寧省玉米生產(chǎn)田采集的病害樣本經(jīng)單孢分離純化獲得,由遼寧省農(nóng)業(yè)科學院植物保護研究所保存。
1.2.1 小區(qū)設(shè)計 鑒定圃分別設(shè)置于遼寧省農(nóng)業(yè)科學院試驗基地(西地,5 月1 日前播種)和撫順市農(nóng)業(yè)科學院試驗基地(清原縣雙河村,5 月上中旬播種),試驗設(shè)計為玉米絲黑穗病鑒定每份材料4行區(qū)(行留苗16株以上),其他病害鑒定每份材料2行區(qū),行長5 m、行距0.6 m,不設(shè)重復。
1.2.2 鑒定方法 均采用田間人工接種鑒定方法。其中,玉米大斑病采用高粱粒培養(yǎng)基擴繁后(混合菌株)投芯接種[6],玉米灰斑病采用玉米葉粉瓊脂培養(yǎng)基(MLPA)擴繁后制備成分生孢子懸液注射接種[7-8],2種葉部病害田間接種均于玉米植株喇叭口期進行(6月中下旬)。玉米絲黑穗病采用0.1%菌土,播種時覆蓋在種子上進行接種[9];玉米莖腐病利用強致病力禾谷鐮孢菌,用玉米粒進行擴繁后接種,播種時將20 g接種物撒于種子3~5 cm處(水平距離),然后覆土;玉米穗腐病利用強致病力禾谷鐮孢菌接入鋪好牙簽的PDA 培養(yǎng)基平板上擴繁后,采用雙牙簽法接種(7 月中下旬)[10]。
1.2.3 評價方法 抗性評價于8月下旬至9月中旬適期進行玉米絲黑穗病、大斑病、灰斑病、莖腐病調(diào)查。9月下旬玉米收獲期進行玉米穗腐病調(diào)查[11]。
綜合統(tǒng)計2個鑒定圃的田間人工接種鑒定結(jié)果,詳見圖1、表1。
表1 120份引種玉米品種對5種病害抗性鑒定的田間表現(xiàn)Table 1 Field performance of resistance identification of 120 introduced maize varieties to 5 diseases
圖1 120份引種玉米品種對5種主要病害的抗性鑒定表現(xiàn)Figure 1 Resistance identification of 120 introduced maize varieties to 5 major diseases
由圖1和表1可知,在120份引種玉米品種中,對玉米大斑病表現(xiàn)中抗以上的品種有84 個,占70.0%,其中,抗病品種37個、中抗品種47個,未見高抗品種;對玉米灰斑病表現(xiàn)中抗以上的品種有73 個,占60.8%,其中,高抗品種7 個、抗病品種32 個、中抗品種34 個;對玉米絲黑穗病表現(xiàn)中抗以上的品種有95個,占79.2%,其中,高抗品種17 個、抗病品種52 個、中抗品種26 個;對玉米禾谷鐮孢菌莖腐病表現(xiàn)中抗以上的品種有115 個,占95.8%以上,其中,高抗品種43個、抗病品種29個、中抗品種43個;對玉米禾谷鐮孢菌穗腐病表現(xiàn)中抗以上的品種有100個,占83.3%,其中,高抗品種4 個、抗病品種52 個、中抗品種44個。試驗接種鑒定的5種病害均未發(fā)現(xiàn)高感品種,亦未見對5 種病害均表現(xiàn)感病或抗(高抗)病的品種。對5種病害均表現(xiàn)中抗以上的品種有30份,見表2。
表2 對5種病害均表現(xiàn)中抗以上的30份品種Table 2 30 varieties showed above moderate resistance to all 5 diseases
鑒定結(jié)果表明,供試的引種玉米品種對遼寧玉米產(chǎn)區(qū)5 種主要病害的抗病性表現(xiàn)總體較好且均表現(xiàn)出良好的多抗性,尤其對遼寧發(fā)生為害呈上升態(tài)勢的玉米鐮孢菌莖腐病和穗腐病的抗性表現(xiàn)較好,其中,對鐮孢菌莖腐病表現(xiàn)5 級中抗以上的品種達95%以上,對鐮孢菌穗腐病表現(xiàn)5級中抗以上的品種達83%以上,對玉米大斑病和灰斑病2種主要葉部病害的抗性表現(xiàn)稍差。
種業(yè)振興是農(nóng)業(yè)強國的重要內(nèi)涵之一,種業(yè)振興、種源安全關(guān)系到國家安全,只有用自己的手攥緊中國種子,才能端穩(wěn)中國飯碗,才能實現(xiàn)糧食安全。種源要做到自主可控,種業(yè)科技要自立自強。對其他省區(qū)近幾年通過國審或省審的120份引種品種進行5個主要病害田間人工接種抗病性鑒定與評價,明確其對遼寧玉米產(chǎn)區(qū)主要病害的抗病特性,對指導遼寧玉米安全生產(chǎn)和品種布局利用具有重要指導意義。近年來,我國玉米栽培措施有了很大變革,密植栽培、秸稈還田、少免耕保護性耕作等技術(shù)得到大力推廣,對玉米主要病害產(chǎn)生一定影響:一是密植栽培在提高玉米產(chǎn)量的同時,也增加了玉米的抗性負擔[12];二是保護性耕作秸稈覆蓋還田后會增加病菌基數(shù),增加病害發(fā)生概率,使玉米病害易發(fā)且呈多變性,尤其是玉米莖腐病等土傳病害發(fā)生為害逐年加重;三是一些玉米品種對主要病害的抗性多在中抗水平及以下,經(jīng)多年連作后可導致其抗性喪失[13-14];四是因玉米植株高大,主要病害多在生育后期呈現(xiàn)發(fā)病高峰,導致田間防控難以實施。應用抗病品種是控制玉米病害發(fā)生為害的最經(jīng)濟最有效的途徑,推廣應用抗病品種尤其是具有中抗水平的品種,對防控玉米主要病害爆發(fā)流行具有重要意義。