玉米粗缩病(Maize rough dwarf fijivivus,MRDV)是一种世界性的病害,意大利、法国、瑞典、以色列和阿根廷等许多国家都有发生。50年代,我国新疆南部、甘肃西部曾严重发生,70年代在河北省流行,90年代以来,在华北、西北和东北的部分地区,危害逐年加重,特别是玉米的繁种、制种田,局部地区爆发成灾,甚至出现绝产。因此,尽快控制解决玉米粗缩病的危害是迫切需要解决的问题。自1994年我们立项进行研究,在研究过程和分析有关科技文献中发现,玉米粗缩病涉及到病害和传毒介体灰飞虱,虽然比较复杂,但在侵染循环中也有一些薄弱环节。例如,玉米粗缩病侵染寄主多,但越冬寄主种类少,初侵染来源少,且地理分布不均匀;其侵染循环涉及因素多,但传播途径单一;目前种植的品种高度抗病的少,但同一品种阶段抗病性显著不同。根据这些特点,重新调整防治思路,建立新的防治体系,对现有防治技术组装配套,并进行了生产实践,本文将我们的研究及效果介绍如下。
1 杜绝和减少初侵染来源进行生态防治
玉米粗缩病(MRD)是由玉米粗缩病毒(MRDV)侵染引起的。在植物病毒分类上,MRDV属于呼肠孤科,斐济病毒属第二组,我国学者认为我国的玉米粗缩病病原物是MRDV,但在国际植物病毒数据库(VIDE Database)中,却认为是水稻黑条矮缩病毒(RBSDV),最终确认还需用分子生物学技术进行鉴定。
明确病原种类及其寄主,有助于控制其初侵染来源。杨本荣等的研究结果指出,人工接种MRDV,对所试的棉花等9种双子叶植物,均不感病。供试的禾本科植物36属70种,有28属57种被侵染,分别为高粱、谷子、水稻、玉米、小麦、燕麦、黑麦和小麦属的20个种,以及马唐、稗草、金狗尾和画眉等28种禾本科杂草,以及鸭茅、俄罗斯野燕麦和鹅冠草等隐症寄主,其天然寄主有小麦、大麦、燕麦、谷子、玉米、高粱、稗草、马唐、黑麦草和狗牙根,但在我国北方大面积越冬的寄主只有冬麦。这一结果表明,MRDV天然寄主多,越冬的寄主少,而且,“冬前早期发病的植株,有95%在返青前枯死”,越冬的毒量更少。MRDV还能在灰飞虱虫体内越冬,但对越冬代带毒虫的传毒作用还不十分清楚。所以,在我国北方,玉米粗缩病的初侵染来源少,毒量少,地理分布不均匀,这就为杜绝和减少初侵染来源,控制发病及减轻危害,进行生态防治提供了方便,按着这种思路,我们进行了一些尝试。
科学实验和大面积的生产实践结果表明,在玉米杂交种生产中,把一些感病组合安排到不种冬麦或远离冬麦的地区,可大大减少玉米粗缩病的初侵染来源,从而控制了玉米粗缩病的发生和危害。进行生态防治,调整作物和品种的生产布局,经济有效,简便易行,可因地制宜的推广应用。
2 利用MRDV传播途径单一的特点进行药剂防治
大量的科技文献以及近年来的重复试验结果表明,MRDV不能经嫁接、汁液摩擦、种子和土壤传播,也不能经蚜虫、叶蝉、白背飞虱和稗飞虱传播,只能通过灰飞虱和白脊飞虱传播,但白脊飞虱传毒率很低,灰飞虱传毒率高。所以,灰飞虱是传MRDV的主要传毒介体,也是主要的侵染途径,只要控制住灰飞虱,就控制了MRD的发生和危害。
灰飞虱在各地发生世代不同。在我国北方,灰飞虱以老龄若虫在冬麦田或两年生禾本科杂草茎基部越冬。无论是春玉米区还是夏玉米区,都是以第一代灰飞虱成虫进行传毒。因为玉米不是灰飞虱的最适寄主,只是过渡寄主,其它几代灰飞虱基本不危害玉米。所以,控制灰飞虱传播MRDV,关键是控制第一代灰飞虱。
调查结果表明,翌年3月下旬至4月上旬,越冬代若虫开始活动,在越冬寄主上完成越冬代,越冬代成虫产卵,孵化出若虫,若虫经几次蜕皮发育为成虫。第一代成虫从越冬寄主病株上取食获毒,于6月上、中旬迁入玉米田进行危害并传播病毒。在春玉米区的承德市,第一代灰飞虱成虫迁入玉米田的高峰期为6月10~15日,因此,6月10日前后是治虫防病的关键时期。
防治灰飞虱的最好办法还是药剂防治。灰飞虱是刺吸性害虫,抗药性较低,一般内吸性杀虫剂都有较好的防治效果,关键是掌握好防治时机。我们在用呋喃丹种衣剂或呋喃丹毒土防治地下害虫的基础上,在玉米出苗至三叶一心期再喷洒40%氧化乐果1000~1500倍液,都获得了较好的防治效果。
还可考虑夏病秋防;治小麦,防玉米。夏病秋防,即冬小麦播种时,用内吸性好、持续时间长的药剂拌种,防治地下害虫,兼治灰飞虱。待9月下旬至10月中旬越冬代灰飞虱进入麦田越冬时,再喷一次内吸性杀虫剂,控制越冬虫源和压低越冬基数。
治小麦防玉米,即第一代灰飞虱成虫从小麦田向玉米田迁移前,喷洒杀虫剂,把它控制在扩散前。因小麦接近成熟,要选择残效期短的农药。
此外,有条件的地方,可利用灰飞虱不能在双子叶植物上生存的弱点,在玉米周围种植大豆、棉花等作为保护带,将灰飞虱拒之于玉米田以外,也有一定的防治效果。
3 依据玉米阶段抗病性显著不同的特点进行栽培防治
玉米不同品种抗病性显著不同,同一品种不同发育阶段抗病性也显著不同。陈翼祯等分别在玉米芽鞘期、二叶一心、七叶一心、八叶一心和11~12片叶时接毒,病情指数依次为58.75,67.85,55.00,35.00和2.81。这一结果表明,玉米苗龄愈小,抗病性愈低,愈易被侵染,发病愈重;相反,苗龄愈大,抗性愈强,发病愈轻,在10片叶以后,几乎不能被侵染和发病。
根据这一研究结果,可以人为的调整播期,提早或推迟播期,避开玉米感病敏感期与灰飞虱一代成虫迁入玉米田高峰期相吻合。最大限度使灰飞虱在玉米苗龄较大时进入玉米田。1994年承德市农科所进行了不同播期试验,选用高感玉米自交系掖107,分别在4月15,25日、5月5,15,25日及6月5,15日播种,结果病株率依次为25.0%,13.1%,2.9%,0.8%,1.2%,0和0。病情指数依次为19.9,10.0,2.2,0.8,1.2,0和0。在此期间内,播种愈早,发病愈重。1995~1997年3年重复了播期试验,均得到了一致的结果。
4 研究抗性鉴定方法,培育抗病耐病品种
种植抗病品种是防治病害的最经济有效的方法,培育抗病和耐病品种的基础是广泛搜集抗源,研究快速、准确的鉴定抗病技术。目前我国有抗源存在,如自交系黄早4,即使是在粗缩病大发生的年份,也很少发病。但抗性鉴定手段还处在自然发病调查的水平上,很少进行接毒鉴定,抗性鉴定技术相对滞后,这不适应抗病育种工作的需要。
利用MRDV抗血清进行抗性鉴定,既能加快检测速度,又能提高检测的准确性,有很好的应用前景。中国农业大学植病系等单位已做了大量的工作,但因制备出的MRDV抗血清效价低,尚未应用于生产实践,所以应加强抗血清制备和应用技术研究。
鉴于MRDV还自然侵染小麦、大麦、燕麦、谷子、高粱和水稻等,还应加强对这些作物品种抗性的研究,以建立起防治体系,控制毒源和毒量,把其危害控制在经济损失阈值以下。
此外,加强水肥管理,提高玉米的自身抗性也非常重要。实践结果表明,玉米发病后加强管理与不管理大不一样,只要加强管理,就能减轻发病,减少损失。
总之,只要充分利用玉米粗缩病侵染循环中越冬寄主种类少、初侵染来源少、地理分布不均匀、传播途径单一和侵染时间短等薄弱环节,通过调整作物和品种的生产布局,适时晚播,及时进行药剂防治,加强水肥管理,切断其侵染循环中的链条,就能控制其危害。