陕西杨凌国家区试玉米品种病虫害抗性调查

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  摘要 [目的]明確不同玉米品种对病虫害的抗性。[方法]于2017年8—9月,在陕西省杨凌示范区国家玉米区域试验站对72个供试玉米品种的病虫害抗性进行调查。[结论]72个供试品种对玉米病虫害的抗性程度差异很大,且在玉米灌浆初期和乳熟期,不同品种之间抗性程度的排序变化较大。2号品种受害最轻,危害率仅为8.33%,是所有供试品种中唯一受害株率小于10%的品种。[结论]初步明确了不同玉米品种对病虫害的抗性程度,为优良抗病虫玉米品种的选育提供理论依据。
  关键词 玉米;品种抗性;大斑病;红叶病;玉米螟
  中图分类号 S435.13文献标识码 A
  文章编号 0517-6611(2019)16-0174-05
  doi:10.3969/j.issn.0517-6611.2019.16.050
  开放科学(资源服务)标识码(OSID):
  Investigation on Resistance to Diseases and Insect Pests of Maize Varieties in Yangling National Area of Shaanxi Province
  DONG Ji guang1,JIANG Jun xia2,BAI Wei2 et al (1.College of Plant Protection,Northwest A&F University,Yangling, Shaanxi712100;2.Shaanxi Agricultural Inspection and Testing Center,Xi′an, Shaanxi 710003)
  Abstract [Objective] To clarify the resistance of different maize varieties to diseases and insect pests .[Method] From August to September in 2017, the resistance of 72 maize varieties to pests and diseases in Yangling Demonstration Zone of Shaanxi Province was investigated.[Result]The resistance level of 72 varieties varied greatly to corn pests and diseases, and the order of resistance level of different varieties changed greatly in the early filling stage and milk ripening stage of maize.No.2 variety was the lightest with the damage rate of 8.33%, which was the only strain with a rate of less than 10% of all 72 varieties tested.[Conclusion]The resistance level of different maize varieties to pests and diseases was preliminarily determined, which provided an important basis for the breeding of maize varieties with excellent resistance varieties of pests and diseases.   Key words Corn;Resistance of varieties;Northern corn leaf blight;Maize red leaf disease;Corn borer
  玉米是世界主要的粮食作物之一,在我国,玉米已成为第一大粮食作物,玉米生产的稳定性直接影响到我国粮食作物的生产安全和延伸产业的发展,玉米生产的丰收对我国粮食安全具有举足轻重的作用[1-5]。近年来,随着加工业、养殖业对玉米的大量需求,我国玉米种植面积和产量也呈急剧增长趋势[6]。玉米在生产过程中受到多种生物和非生物因素的影响,其中病虫害的发生和流行是直接影响玉米产量的重要因素之一[7]。
  玉米大斑病是玉米生产上常见的叶部病害,由玉米大斑凸脐蠕孢菌[Exserohilum turcicum (Pass.) Leonard et Suggs]侵染引起的。在我国西北、东北、华北、西南地区发生普遍,一般年份减产20%左右,严重年份减产可达50%以上[8-11]。红叶病是我国近年来玉米生产中的一个重要问题,主要是由小麦黄矮病致病病毒、大麦黄矮病毒引起,靠蚜虫进行传播,在山东、河南、陕西、甘肃等省份均有不同程度的发生和危害[12-15]。该病害直接造成玉米产量损失平均为10%~20%,重病田可达30%左右[16]。
  亚洲玉米螟[Ostrinia furnacalis (Guenée)]属鳞翅目螟蛾科,是我国玉米上的主要害虫之一,也是我国玉米螟的优势种,尤其对穗期玉米危害严重。据统计,每年因亚洲玉米螟造成的危害可使玉米减产达30%以上[17-20]。
  不同玉米品种对玉米病虫害的抗性不同,了解玉米品种对玉米病虫害的抗性,对科学选育优良抗性玉米品种,减少玉米病虫害对玉米危害造成的损失具有重要的理论指导意义和实践价值[21-26]。鉴于此,2017年8—9月,笔者在陕西省杨凌示范区国家玉米品种区域试验站对该中心种植的来自全国各地的72个玉米品种对病虫害的抗性进行了系统调查。
  1 材料与方法
  1.1 调查地块、品种及种植方式
  在陕西省杨凌示范区国家玉米区域试验站(108.06°E,34.29°N,海拔560 m)对当年种植的来自全国各地的72个玉米品种进行调查。由于这些品种尚未经过正式审定,名称也未正式确定和发布,为了避免与后期发布名称混淆或产生不必要的混乱,此处编号为1~72号。玉米品种种植时间为2017年6月10—12日,不同品种随机区组排列,每个品种种植5行,行长50 m,种植密度 67 500株/hm2,品种之间空1行间距隔离。田间管理完全相同,每个品种重复3次。
  1.2 调查方法
  于8月14—16日(灌浆初期)和9月12—14日(乳熟期)各调查1次。每个品种各重复小区选择第2、4行进行调查,每行随机顺行调查15株玉米,每个重复小区共调查30株玉米。其中第1次调查时,玉米病害发生程度很轻,仅少数植株上可见病害症状,故玉米病害的发生情况未进行调查。玉米虫害发生情况是以玉米螟为主,玉米是否受害以玉米叶片上是否有典型的“链珠孔”或玉米植株上是否有幼虫钻蛀的“虫孔”为依据进行调查记载。第1次调查时,正值一年中温度最高时,也是田间各种害虫发生的盛期,除玉米螟外,棉铃虫、食叶金龟甲、玉米蓟马、双斑长跗萤叶甲、蝽象类、叶蝉类、飞虱类等造成的叶片缺刻、孔洞和白点、白斑等也较普遍,但由于造成这些症状的害虫活动性较强,无法确认数量,故发现植株上有受害叶片,一并进行记载。
  第2次调查时,玉米病害以大斑病和红叶病占绝对优势,但整体发病程度很轻,故未进行发病程度的分级记载,而以整株是否发病予以记载,最后计算发病株率,以发病株率的高低表示品种对该病的抗性程度。其他病害很少见或几乎没有,故未进行系统调查。虫害仍以玉米螟为主,将茎秆和雌穗受害情况分开记载。其中雌穗被害按照雌穗上发现的幼虫数或被害情况进行记载,当发现被害,但幼虫已经转移时,记为雌穗被害,并记幼虫1头,如果发现被害且幼虫仍在被害处,则按照实际发现的幼虫数记载;茎秆被害时,除记为茎秆被害外,幼虫数根据在茎秆上发现的实际蛀孔数记载。
  被害株率=被害株数/调查株数×100%
  茎秆被害率=被害茎秆数/调查株数×100%
  雌穗被害率=被害雌穗数/调查穗数×100%
  1.3 数据处理 試验数据在用Excel处理的基础上,采用SPSS 21.0软件对数据进行统计分析,应用Duncan’s新复极差法进行差异显著性分析。由于统计分析软件的技术原因,72个品种无法一次性进行分析,故分成2组,每组包括36个品种。
  2 结果与分析
  2.1 不同玉米品种灌浆初期虫害发生情况
  2.1.1 虫害。
  从表1可以看出,72个供试品种在灌浆初期,植株遭受虫害的百分率达63.94%,遭受玉米螟危害的平均百分率为24.16%。但比较而言,不同品种之间的受害程度差异很大,整体虫害率和玉米螟危害率均达显著水平(F虫害总体1=7.10,F虫害总体,2=4.19;F玉米螟1=3.72,F玉米螟,2=3.00)。其中遭受虫害最重的品种为13号,被害株率达88.33%;其次为21、24、10、17、20、23,被害株率均在80%以上。遭受虫害最轻的品种为66号,被害株率为23.89%;其次为25、31、35、36、63、65、72号,被害株率均在45%~50%。   2.1.2 玉米螟。
  遭受玉米螟危害最重的品种为23号,被害株率达51.67%;其次为16、26、14号,被害株率均在40%以上。遭受玉米螟危害最轻的品种为66号,被害株率仅为 2.78%;其次为63、9、12、57、48、69、71、65、8、5、50、39、44、53、45、68、49、67、36、64、18、19、22、20号,被害株率均在20%以下。
  2.2 不同玉米品种乳熟期病虫害发生情况
  从表2可以看出,玉米进入乳熟期后,除玉米螟继续发生较重外,玉米大斑病和玉米红叶病上升为当地玉米生产中的主要病害,但总体来看,受当地气候条件和耕作栽培制度等方面因素的影响,病害总体发生程度很低。
  2.2.1 玉米大斑病。
  在供试72个品种中,大斑病的平均发病株率仅为0.62%。大斑病发病株率最高的品種为13号,发病株率为7.78 %;其次为14、15、10、66、12、23、24、3、4、6、7、19、31、35、42、49、58、67、72号,发病株率均在1%~6%;其余53个品种,占全部供试品种的82.22 %,对玉米大斑病是免疫的,即发病株率均为0。
  2.2.2 玉米红叶病。
  在供试72个品种中,红叶病的平均发病株率为16.00%。红叶病发病株率最高的品种为26和48号,发病株率均达40.00 %;其次为41、4、3、63、31、32、33、35、53、55、56、27、29、52、64、25、66、68、54、65、70号,发病株率均在20 %以上;发病株率最小的品种为19号,发病株率仅为 1.11%,近乎免疫;其次为39、40、20、24、38、7、23、9、12、16、21、22、47、10、11、37、34、36、44、46号,发病株率均在10 %以下。
  2.2.3 玉米螟
  2.2.3.1 玉米整体被害情况。
  从表2可以看出,在供试72个品种中,玉米乳熟期玉米茎秆或雌穗受玉米螟危害的受害株率平均为18.48%,但不同品种之间差异很大。受害最重的品种为30和38号,受害株率均在30%以上,分别达32.78%和31.11%,其次为13、14、15、17、18、19、20、24、26、27、28、31、32、34、40、42、43、44、45、47、57、69、72号,受害株率均在20%或以上。受害最轻的为2号,被害株率仅为 8.33%,是所有供试72品种中唯一被害率小于10%的品种。其余品种的被害率均在10%~20%。
  2.2.3.2 雌穗被害情况。
  从表2可以看出,在供试72个品种中,玉米雌穗遭受玉米螟危害的百分率平均为14.20%,其中受害最重的品种为13号,雌穗被害率高达 32.22%,也是唯一受害率达30%以上的品种;其次是14、15、16、17、24、30、34、37、38、40、43、44、45、47、57号,雌穗被害率均在20%以上。雌穗受害最轻的品种为2号,被害率仅为3.33%;其次是49、51、53和60号,受害率均为4.44%,1、3、7、10、11、12、25、50、52、54、56、58、59、61、62、63、64、65、68号,雌穗被害率均在10%以下。
  从表3可以看出,在供试72个玉米品种中,虫量最多的品种是13号,百穗虫量达43.29头;其次是14、15、16、37、38、45、47号,百穗虫量在30~40头。虫量最少的品种是2和57号,百穗虫量仅为3.33头;其次是49、53、60号品种,百穗虫量也仅为4.44头;1、3、7、10、11、12、25、50、52、54、56、59、61、62、65、68号共16个品种的百穗虫量均不超过10头。其余品种的百穗虫量在10~30头。此排序结果与按照雌穗被害率的排序结果基本一致。
  2.2.3.3 茎秆被害情况。
  供试玉米品种茎秆遭受玉米螟危害的百分率平均为22.75%,其中受害最重的品种为30号,茎秆被害率达43.33%;其次是15、17、32、37、38、42、43和44号,茎秆被害率均在30%以上;14、18、19、27、28、29、31、33、34、40、47、52、53、69、72号,茎秆被害率均在25%以上。受害最轻的品种为1和61号,茎秆被害率均为12.22%;其次是2、3、5、6、7、8、9、12、13、16、21、22、23、25、35、41、49、50、54、56、59、63号,茎秆被害率均低于20%。
  从表3可以看出,在供试72个玉米品种中,虫量最多的品种是14、26和30号,百秆虫量均在50头以上,分别达 53.28、54.39和55.50头;其次是17、32、37、38和41号,百秆虫量均在40头以上。虫量最少的品种是1、2和57号,百秆虫量分别为12.21、14.43和15.54头;其次为3、5、7、8、12、16、22、25、35、41、50、59号,百秆虫量均不超过20头。此排序结果与按照茎秆被害率的排序结果有一定差异。
  3 结论与讨论
  玉米作为我国重要的粮饲兼用作物和重要的工业原料,其生产关系到粮食生产安全和社会稳定繁荣。培育和选用优良的抗病虫玉米品种是玉米病虫害综合防治中最有效的措施之一。陕西省杨凌示范区国家玉米区域试验站多年来一直承担玉米品种对玉米病虫害抗性的鉴定工作。该调查结果表明,供试的72个玉米品种对陕西省关中地区常发灾害性的玉米病虫害总体上表现较强的抗性,其中部分品种对一些病虫害的危害甚至达到了免疫,为玉米优良抗病虫品种的选育提供了重要参考。   不同玉米品种对玉米螟的抗性调查结果中,按照雌穗或茎秆被害率和按照雌穗或茎秆上的虫量,所排顺序不完全一致,这一方面反映了按照不同指标所进行的分类差异,另一方面反映了玉米品种对玉米螟抗性调查研究的复杂性。在玉米品种对玉米螟抗性的研究工作中,应综合考虑多方面的因素,才能使调查结果更加接近于客观实际。
  该调查过程中,玉米病虫害的总体发生程度较轻,这可能是由于2017年夏季陕西关中地区持续高温干旱的气候条件不利于玉米病虫害的发生所导致,对玉米品种抗病虫性的评价可能会产生一定的影响;同时,由于总体上发生较轻,对病害的调查记载未进行分级记载,抗性评价结果不够细致。这些问题有待今后进一步研究。
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