海南省南繁种植区玉米病害调查①

郑肖兰 徐春华 郑行恺 冯艳丽

(1中国热带农业科学院环境与植物保护研究所 海南海口571101；2海南大学热带农林学院 海南海口570228；3农业部热带农林有害生物入侵监测与控制重点开放实验室 海南海口571101；4海南省热带农业有害生物监测与控制重点实验室 海南海口571101)

玉米是我国主要的粮食作物之一［1］，在粮食生产中起着重大的作用，同时又是重要的饲料作物和工业原料，因此玉米在我国经济发展中占有重要地位。我国玉米栽培面积仅次于水稻和小麦，为第3大粮食作物，玉米生产形势直接关系着国计民生［2-3］，因而玉米的育种工作越显重要全世界主要在热带和温带地区种植广泛，我国玉米主产区在东北地区，播种面积最大的十个省份是吉林省、河北省、山东省、河南省、黑龙江省、内蒙古自治区、辽宁省、四川省、云南省、陕西省；其中，吉林省是我国玉米的第一大玉米主产省，占全国总产量的14%，其次是山东省和黑龙江省，均占全国总产量的10%［4-9］；海南省可播种冬玉米，因此在冬季北方无法正常生产玉米的时候，为使育种科研得以延续地进行，海南省成为我国首选并且是最重要天然南繁种植基地。

我国玉米病害发生主要种类有玉米大斑病、小斑病、纹枯病、锈病、圆斑病、灰斑病、褐斑病、茎基腐病、瘤黑粉病、丝黑穗病、粗缩病、矮花叶病毒病、弯孢霉叶斑病、红叶病、青枯病、全蚀病、苗枯病、穗腐病、顶腐病［10-19］。海南省玉米病害未见相关的研究报道，随着南繁育种种植面积的不断扩大，南繁种业需求的迫切，各种危害玉米生长的病害也相继发生。由于目前未发现海南省南繁种植区玉米病害相关报道，为此，开展了海南省南繁种植区玉米主要病害调查，掌握南繁区玉米病害发病情况本底；可为清楚掌握病害疫情动态，实现对南繁区玉米病害的有效监测防控奠定基础。

1 调查范围与方法

1.1 调查范围

海南省各玉米南繁种植区，包括陵水、三亚、乐东、东方等育种基地。

1.2 调查方法

采用系统调查与随机调查相结合的方法进行调查，记录病害的危害特点，用相机拍摄危害状的照片［20］。从海南省陵水、三亚、乐东、东方等南繁玉米种植基地采集到玉米病叶，病果，装于塑料袋中带回实验室保湿，对病原体进行分离和鉴定，确定病害种类；部分病害样本通过平展压制干燥后制成干样本。

2 结果与分析

2.1 海南省南繁区玉米常见病害调查结果

通过南繁区玉米病害普查，共发现17种主要病害。普查过程中发现，在中小苗阶段，玉米的纹枯病、茎腐病发病较严重；在种植后期，则是玉米锈病发病最严重，其次玉米灰斑病、玉米大斑病、玉米穗腐病等均有发生，但不同的种植基地发病差异较大。总体常见病害、病原、分布区域及其发生程度如表1。

表1 海南省南繁区玉米常见病害

续表1 海南省南繁区玉米常见病害

续表1 海南省南繁区玉米常见病害

在2017年11月至2018年4月玉米南繁种植生长季度的玉米病害调研中，共发现17种玉米病害，病害种类包括真菌、细菌和病毒病，其中玉米茎腐病（含真菌性茎腐病和细菌性茎腐病）、大斑病、小斑病、锈病、圆斑病、穗腐病、弯孢霉叶斑病、褐斑病、纹枯病、链格孢菌叶斑病，此10种病害普遍发生；并且在玉米种植基地调查过程中发现，这些病害并不同时在同一种植基地发生，不同的种植基地发病差异较大，但一些典型的病害如小斑病、褐斑病、锈病等几乎在每个种植基地均有发生，不同病害混合发生多；且海南省南繁种植区玉米病害的发生情况较其他省份地区病害发生存在显著差异，该现象应该与该育种基地的管理方式密切相关，参与调查的南繁区玉米育种基地多定期喷施药剂进行病虫害预防和防治。

以下是主要病害的症状及其发病情况。

2.2 海南省南繁种植区玉米常见病害

2.2.1 玉米大斑病

玉米大斑病又称条斑病、煤纹病、枯叶病、叶斑病等。由植株下部叶片先开始发病，向上蔓延，主要为害玉米的叶片、叶鞘和苞叶。初侵染时病斑呈水渍状斑点，形成边缘暗褐色、中央淡褐色或青灰色的大斑，成熟病斑呈长梭形，长5～10 cm，宽1 cm左右，有的病斑更大，或几个病斑相连融合成大的不规则形枯斑，后期病斑常有纵裂，严重时叶片焦枯［21］。海南省参与调查的几个玉米种植区大斑病均有发现，病情较轻，未见大面积发生，基本是生长前期几乎未见，生长后期偶有发现（图1）。

图1 玉米大斑病发病症状

2.2.2 玉米纹枯病

玉米纹枯病是危害玉米的重要病害，主要侵害叶鞘，也可危害叶片、果穗及苞叶。发病严重时，能侵入坚实的茎秆，但一般不引起倒伏。该病在全国各地都有不同程度的发生，随着玉米种植面积的迅速扩大和高产密植栽培技术的推广，玉米纹枯病发展蔓延较快，已在全国范围内普遍发生，且危害日趋严重。由于该病危害玉米近地面几节的叶鞘和茎杆，引起茎基腐败，破坏输导组织，影响水分和营养的输送，因此造成损失较大［22］。该病在海南省玉米南繁种植区参与调查的种植基地均有发生，但由于南繁种植基地管理规范，预防和防治都及时到位，因此基本上也是病情轻微，未见大面积发生危害（图2）。

图2 玉米纹枯病发病症状

2.2.3 玉米小斑病

玉米小斑病又称玉米斑点病，玉米南方叶枯病，是玉米生产上危害严重的病害之一。常和大斑病同时出现或者混合发生，因主要发生在叶部，故统称叶斑病。该病由半知菌亚门丝孢纲丝孢目长蠕孢菌侵染所引起的一种真菌病害。

玉米小斑病除危害叶片、苞叶和叶鞘外，对雌穗和茎秆的致病力也比大斑病强，可造成果穗腐烂和茎秆折断，往往是植株底部叶片首先发病，逐渐向中上部蔓延。其发病时间，一般比大斑病稍早，病斑比大斑病小，数量多，椭圆形、圆形或长圆形，发病初期，在叶片上出现半透明水渍状褐色小斑点，后扩大为椭圆形褐色病斑，边缘赤褐色，轮廓清楚，有时候会出现轮纹。病斑进一步发展时，内部略褪色，后渐变为暗褐色［23］（图3）。

图3 玉米小斑病发病症状

该病在海南省南繁种植区幼小苗发生相对较多，如2018年1月底三亚南滨农场其中一田块发生普遍，该地块发现发病后进行了及时防治，未造成危害。

2.2.4 链格孢菌叶斑病

玉米链格孢菌叶斑生在玉米叶片两面，近圆形至长椭圆形，初生灰绿色病斑，后呈浅灰色，四周有暗褐色细线圈，气候潮湿时病斑中央生有一层黑色霉状物，即病原菌的分生孢子梗和分生孢子。严重时多个病斑融合成长条形至不规则形大斑，致叶片枯死（图4）。

在海南省南繁种植区均有发现链格孢菌叶斑病，而且在幼苗期几开始发现病斑，下层叶片居多［24］。

2.2.5 玉米顶腐病

玉米顶腐病是玉米顶端腐烂病的总称，主要分为镰孢菌顶腐病和细菌顶腐病。病株不能结实，或虽能结实，但果穗小，籽粒不饱满，产量降低。

图4 链格孢菌叶斑病发病症状

玉米从苗期到成株期都可发生顶腐病，成株期病株多矮小，但也有矮化不明显的，其它症状更呈多样化。典型发病严重植株表现症状：苗期生长缓慢，叶缘和顶部褪绿出现黄色条斑，严重时叶片、叶鞘变黄干枯，病苗枯萎死亡。成株期病株多矮小，顶部叶片短小，边缘变黄，皱褶扭曲，偏向一边。有的叶片基部或叶缘腐烂处出现缺刻或大部脱落，残缺不齐；有的病株上部叶片紧裹不展开，卷曲成牛尾状或鞭状直立；有的顶端叶尖端腐烂或全叶枯死［25］（图5）。

2.2.6 玉米穗腐病

玉米穗腐病也称为玉米穗粒腐病，是由多种病原真菌侵染引起的穗部病害的统称。穗腐病病原菌直接侵染果穗，在收获和储藏期间引起玉米籽粒霉烂，严重降低玉米粒的实用价值，发病种子萌发率降低，同时还因为种子带菌，从而诱发严重的苗枯病，因此不能种用。

玉米穗腐病果穗及籽粒均可受害，被害果穗局部或者全部变色，并出现粉红色、暗褐色、黄褐色、黑灰色或蓝绿色霉层，即病原菌的菌丝体、分生孢子梗和分生孢子。籽粒无光泽，不饱满，甚至霉烂，常为交织的菌丝所充塞。果穗病部苞叶常被密集的菌丝贯穿，黏结在一起，贴于果穗上不易剥离［26］（图6）。

图6 玉米穗腐病发病症状

该病在2018年春季三亚南滨农场附近的一个种植基地普遍发生，导致该田块30%以上的果穗不同层度危害。

2.2.7 玉米褐斑病

玉米褐斑病是我国发生严重且发展较快的一种病害。该病害在全国各玉米产区均有发生，温暖潮湿地区发生较多。该病主要危害玉米叶片、叶鞘及茎秆。先在顶部叶片的尖端发生，以叶和叶鞘交接处病斑最多，常密集成行，最初为水渍状退绿小斑点，黄褐或红褐色，病斑为圆形、近圆形或椭圆形，成熟病斑中心隆起，附近的叶组织常呈红色，小病斑常汇集在一起，严重时叶片上布满病斑，且叶鞘和叶脉上出现较大的褐色斑点；发病后期病斑表皮破裂，叶细胞组织呈坏死状，散出褐色粉末，病叶局部散裂，叶脉和维管束残存如丝状；茎上病多发生于节的附近；果穗苞叶发病后，症状与叶鞘相似［27］（图7）。

该病在海南省南繁种植区普遍发现，但发病程度轻，2017年底在陵水种植基地其中一田块发生较重，发现后对病害控制及时，加上基地管理完善，因此病情没有大面积扩展及危害。

图7 玉米褐斑病发病症状

2.2.8 玉米茎基腐病

玉米茎基腐病又称烂腰病、青枯病、萎蔫病、或茎腐病，在海南省南繁种植区偶尔有些田块发生严重。茎基腐病是由多种病原菌单独或者复合侵染引起的根系和茎基腐烂的一类病害总称。海南省南繁种植区茎基腐病的症状主要是由腐霉菌和镰刀菌引起。该病主要为害茎秆和叶鞘，呈水渍状软腐或溃烂。发病初期，发病部位出现水渍状腐烂，病组织开始软化，病斑多数不规则，边缘浅红褐色，病健组织交界处水渍状尤为明显。湿度大时，病斑向上下扩展迅速，病部凹陷腐烂，严重时植株常在发病后3～4天倒折。干燥条件下扩展缓慢，但病部也容易折断，造成不能抽穗或结实，有时也可危害茎基部［28］。

研究表明，在整个生育期中病菌可陆续侵染植株根系造成根腐，致使根腐烂变短，须根和根毛减少，根表皮松脱，髓部变为空腔，使地上部供水不足，出现青枯或黄枯症状。茎基腐病发生后期，果穗苞叶青干，呈松散状，果穗下垂，穗柄柔韧，不易掰离，穗轴柔软，籽粒灌浆不满而显干瘦，粒重下降，脱粒困难（图8）。

图8 玉米茎基腐病发病症状

海南省南繁种植区玉米茎基腐病均有发生，管理人员除了及时消除田间内外病残体并集中烧毁外，其他管理措施如化防农防会及时应用，因此病害扩展均能得到控制。

2.2.9 玉米灰斑病

玉米灰斑病又称尾孢叶斑病、玉米霉斑病。玉米灰斑病在玉米整个生育期均可发生，病菌主要为害叶片，也侵染叶鞘和苞叶。初始病斑为水渍状，淡褐色斑点，逐渐扩展为与叶脉平行的浅褐色条纹或不规则的灰色到褐色长条斑，常呈矩形，发病后期在叶片两面病斑上均可产生灰黑色霉层，即病菌的菌丝、分生孢子及分生孢子梗等。病斑多限于叶脉之间，与叶脉平行，成熟时病斑中央灰色，抗病品种病斑多为点状，周围有褐色边缘。重病地块叶片病斑连接，导致大部变黄枯焦，果穗下垂，籽粒松脱干瘪，粒重下降，严重影响品质和产量［29］（图9）。

在海南省南繁种植区玉米灰斑病均有发现，但病害不严重。

2.2.10 玉米红叶病

玉米红叶病为侵染性病害，由病毒引起。主要为害玉米叶片，从下部第四、第五叶片开始，向上逐渐发病。叶片多由叶尖沿叶缘向基部变紫红色（个别品种变金黄色），质地略硬，病叶光亮，叶鞘也相应变色。变红区域常常能够扩展至全叶的1/3～1/2，有时在叶脉间仅留下少部分绿色组织，发病严重时引起叶片干枯死亡。发病早的植株矮小，茎秆细瘦，叶片狭小，根系不发达［26］（图10）。

图9 玉米灰斑病发病症状

玉米红叶病在海南省南繁种植区偶有发生，发病轻。

2.2.11 玉米锈病

玉米锈病包括普通锈病和南方锈病，这两种病害在海南省南繁种植区各基地均有发生，而且在玉米生长的中后期发生严重。发病后，叶片被橘黄色或铁锈色的夏孢子堆和夏孢子所覆盖，影响叶片光合作用，甚至导致叶片衰老死亡。

图10 玉米红叶病发病症状

玉米锈病主要危害叶片，也可以侵染叶鞘、苞叶和雄穗等。玉米锈病初发生时，症状为在叶片上初生褪绿小斑点，很快发展成为黄褐色突起的疱斑，随后疱斑破裂，散出来的铁锈色粉状物，即病原菌夏孢子。夏孢子堆多生于叶片正面，少数生长在叶背面，夏孢子堆圆形、小球形、卵圆形等，覆盖夏孢子堆的表皮开裂缓慢而不明显。发病后期，在夏孢子堆附近散生冬孢子堆。冬孢子堆深褐色至黑色，常在周围出现暗色晕圈，冬孢子堆的表皮多不破裂。严重时叶片和叶鞘退绿或者枯死。

南方锈病和普通锈病的症状不同，南方锈病夏孢子堆小而密集，主要生于叶片正面，夏孢子堆色泽鲜艳，多呈淡黄褐色，玉米叶片表皮开裂不明显；而普通锈病夏孢子堆较大，分布较稀疏，色泽较深，黄褐色、红棕色至黑褐色，覆盖夏孢子堆的表皮大片撕裂［28，30］（图11）。

图11 玉米锈病发病症状

2.2.12 玉米粗缩病

玉米粗缩病是由玉米粗缩病毒（MRDV）引起的一种玉米病毒病。玉米粗缩病主要是我国北方玉米生产区流行的重要病害，在海南省南繁种植区零星发生。

玉米整个生育期均可感染发病，以苗期受害最重，幼苗5至6片叶即可显症，开始在心叶基部及中脉两侧产生透明的褪绿虚线条点，或续或断，逐渐扩及整个叶片。病苗浓绿，叶片僵直，宽短而厚，心叶不能正常展开，节间粗短，顶叶簇生，病株生长迟缓、矮化叶片背部叶脉上产生蜡白色隆起条纹，用手触摸有明显的粗糙感。一般在9至10叶期，病株矮化现象更为明显，上部节间短缩粗肿，顶部叶片簇生，仅为健株的1/3～1/2，甚至病株高度不到健株一半，植株下部膨大，植株矮化，粗壮，多数不能抽穗结实，个别雄穗虽能抽出，但分枝极少，甚至没有花粉，重病株多数提早枯死或者无收［27，31］（图12）。

在海南省南繁种植区零星发现，而且一旦发现马上拔除销毁。

2.2.13 玉米弯孢霉叶斑病

玉米弯孢霉叶斑病，主要为害叶片、叶鞘、苞叶。初生褪绿小斑点，逐渐扩展为圆形至椭圆形褪绿透明斑，病斑中间枯白色至黄褐色，边缘暗褐色，四周有浅黄色晕圈，有时多个病斑融合形成长条斑，发病重的叶片病斑密布，叶片枯死。湿度大时，病斑正背两面均可见灰色霉状物，即分生孢子梗和分生孢子。该病症状变异较大，在有些自交系和杂交种上只生一些白色或褐色小点［31］（图13）。

图12 玉米粗缩病发病症状

该病在海南省南繁种植区零星发生，发病轻。

图13 玉米弯孢霉叶斑病发病症状

2.2.14 玉米圆斑病

玉米圆斑病为害果穗、苞叶、叶片和叶鞘。叶片发病初生浅褐色椭圆形小黄点，后扩展成卵圆形或长椭圆形坏死斑，有些有同心轮纹状，中央淡褐色，边缘褐色，四周具黄色晕圈，持续一段时间后扩成椭圆形至长椭圆形黄褐色坏死斑，边缘紫褐色，湿度大时斑上生出黑灰色霉状物，即病原菌分生孢子梗和分生孢子。数个病斑汇合变成长条斑。苞叶上的病斑向内扩展可侵害玉米籽粒和穗轴，病部变黑凹陷，果穗变形弯曲，重者粒和穗轴碳化变黑，籽粒和苞叶上长满黑色霉层［31］（图14）。

图14 玉米圆斑病发病症状

该病在海南省南繁种植区零星发生，发病较轻。

2.2.15 玉米苗枯病

玉米苗枯病一般在苗期发生，先在种子根和根尖处产生褐变，后扩展到整个根系，根毛减少，少有次生根或无，并向上引起茎基部水浸状腐烂。叶鞘变褐色撕裂，叶片变黄，叶缘呈枯焦状，心叶卷曲易折。后自下而上叶片逐渐干枯，无次生根的成死苗，有少量次生根的形成弱苗。危害轻的幼苗地上部无明显症状，多在叶尖处发黄，并逐渐向叶片中部发展，严重的心叶逐渐青枯萎蔫［26］（图15）。

图15 玉米苗枯病发病症状

该病在海南省南繁种植区苗期零星发生，一经发现马上补种，总体发病轻。

2.2.16 玉米遗传性条纹病

玉米遗传性条纹病在海南省南繁育种种植基地田间零星分布，幼苗即可显症，常在植株的下部、或一侧、或整株的叶片上出现与叶脉平行的褪绿条纹，宽窄不一，白色、黄色或金黄色，边缘清晰光滑，其上无病斑，也无霉菌。阳光强烈或生长后期失绿部分可变枯黄，果穗瘦小。该病害为遗传性病害，一般不需单独防治，补救措施为可在田间定苗时拔除病苗［21］（图16）。该病在海南省南繁种植区零星发生。

图16 玉米遗传性条纹病发病症状

2.2.17 玉米矮花叶病

玉米整个生育期均可发病，苗期受害重，抽雄前为感病阶段。该病发病初期先在幼嫩心叶基部沿叶脉向上形成许多虚线状退绿小圆点，以后断续表现不规则、浅绿或暗绿色的斑块或条点，逐渐形成斑驳花叶，并可发展成为沿叶脉条带分布，形成明显的黄绿相间的条纹症状。病情进一步发展时会导致病叶变黄且组织变脆、变硬、甚至干枯。病株一般矮小、黄弱，且生长缓慢，但矮化程度不一，染病越早矮化越明显，有的株高甚至不到健株的1/2，后期感病矮化轻或不矮化［21］（图17）。

图17 玉米矮花叶病发病症状

海南省南繁种植区玉米矮花叶病零星发现，一经发现马上拔除，并做相应的防治和预防。

3 讨论与结论

经过2015～2018年多次对海南省南繁区玉米病害调查结果发现：

（1）海南省南繁区共发现17种主要病害；（2）在普查过程中发现中小苗阶段，玉米的纹枯病、茎腐病发病较严重；（3）在种植后期，则是玉米锈病发病最严重。

虽然本次调查较为系统并初步掌握南繁区玉米病害发病情况本底，但由于海南省玉米南繁种植属于一个特殊的种植行业——全国各省市区的玉米种子繁育单位，利用海南岛南部典型的热带气候条件，于每年9月至次年5月开展玉米种子繁殖、制种、加代、鉴定等科研生产活动。海南省的玉米南繁种植基地作为种子繁育单位的下属机构，均管理规范，预防措施及时跟进，而且为了育种的顺利执行，早期种植阶段平均每隔6～10 d喷施药剂进行病虫害预防，因此在中小苗阶段基本上难以找到病斑，只有下层叶片偶尔发现病害，此外管理工人在种植地定期普查，一经发现花叶病、矮缩病、茎腐病等立马拔除销毁，并进行消毒和其他预防及防治措施，因此海南省南繁种植区玉米地早期发病指数低，甚至有些田地找不到病虫害；仅有一些抗病育种基地的对照发病严重，而其他病害总体控制很好。这些管理措施对于病虫害的普查干扰十分大，导致我们虽然多次进行病害调查，但每次发病情况都不一致，而且差异大。

一般到玉米灌浆后期至成熟期，管理人员对病虫害防治要求降低，玉米叶片上的锈病及其他病斑才多起来，特别是锈病，整个海南省南繁种植区均发病严重，其他的叶斑病如大斑病、灰斑病、弯孢霉叶斑病等等均症状表现明显，更多的情况是混合发病。但不同的种植基地发病情况差异大，该结果与其种植地的玉米品系及管理措施密切相关。

调查发现，与我国玉米病害发生相比，在海南发生的病害种类未见全蚀病、瘤黑粉病和丝黑穗病，其他病害均有发现。