CN101743827B - 生态控制南方锈病的方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种生态控制南方锈病的方法。选种：选用生育期相差0～10天的抗南方锈病的高产品种和感南方锈病的高产品种；种植：抗南方锈病的高产品种和感南方锈病的高产品种搭配组合进行间作或混作。本发明通过对双基因型玉米间作控制玉米气传病害的生理生态机制研究，以生态栽培方法控制南方锈病危害，实现玉米的高产稳产。

Description

生态控制南方锈病的方法

技术领域

本发明属于植物病害生态学领域，尤其涉及一种生态控制玉米病害的保健栽培方法。

背景技术

玉米南方锈病由多堆柄锈菌(Puccinia polysora Underw)引起的一种专性寄生病害。该病在我国发现较晚，过去只发生在华南、西南玉米区。但近几年来，南方锈病在我国华中、华北、东北、西北及黄淮平原玉米区的发生面积和危害程度呈逐年加重趋势，锈病发生时，一般减产20％-30％，重者达80％以上，甚至绝收。

选育和推广抗病品种虽是防治玉米病害最有效的途径，但由于病原菌生理小种的适应性变异造成原来抗病品种抗性的丧失，使抗病品种过早地退出生产舞台。戴景瑞(1998)研究发现，十几年来我国育成的玉米新品种的单产水平并没有明显提高，而是由于对照品种抗病性和典型性的丧失，产量迅速下降的结果。陈翠霞等(2004)的研究表明，国内大多数玉米杂交种和自交系易感锈病。尽管国内外学者已经鉴定出一些南方玉米锈病抗性基因，但对抗性基因的遗传模式仍不清楚。比如，Scott等(1984)提出了在不同的遗传背景下玉米南方锈病抗性基因符合单基因或双基因的遗传模式，而Bailey(1987)、Zummo(1988)和Holland(1998)等认为南方锈病抗性是水平抗性，即为多基因抗性。陈翠霞(2004)通过在温室和大田不同条件下对14个骨干玉米自交系的抗性进行鉴定，发现携带有一个显性南方锈病抗病单基因Rpp9的B37却感病。

随着玉米育种的发展，玉米杂交种的更新速度不断增加，玉米种质基础也在不断变化，气候变化和耕作制度变革也为病害的发生发展提供了新的环境条件。玉米种质遗传基础狭窄以及育种方法和理论的滞后，很难将多种抗病基因集中在一个品种身上，可见，目前通过育种途径来解决玉米南方锈病危害是比较困难的。

利用不同血缘、不同抗性品种的合理布局、间(套)作等生态调控措施来控制玉米重大病虫害的发生，建立以生物多样性为核心的玉米重大病虫害可持续控制技术体系，已成为我国玉米生产亟待解决的问题。

关于玉米与其他作物间作来控制玉米病害的研究，国内外均有报道。近二十余年的研究表明，不同玉米品种间/混作可以提高玉米抗病性(Hooker，1982；Horkstar et al.，1985；苏新宏等，2000；李潮海等，2002；唐维民和毛模湛，2003)。但目前尚未有利用双基因型玉米间作来控制南方锈病危害的报道。1995年以来，我们开始进行不同基因型玉米的间混作的生理生态效应研究，发现不同抗性的基因型玉米合理间作可以有效控制南方锈病的危害。该方法的推广应用，不仅能够减少农药施用带来的环境污染、降低生产成本，还有利于实现玉米的高产稳产和可持续发展，这无疑对保障国家的粮食安全具有重要意义。

发明内容

本发明的目的是通过对双基因型玉米间作控制玉米气传病害的生理生态机制研究，开发一种生态控制南方锈病危害的保健栽培方法，以实现玉米的高产稳产。

为了达到上述目的采用以下技术方案：一种生态控制南方锈病的方法，包括选种、种植、田间管理、收获，其特征在于：

选种：选用生育期相差0～10天的抗南方锈病的高产品种和感南方锈病的高产品种；

种植：种植时，选用种子大小、苗期长势及株型基本一致的抗、感南方锈病的高产品种进行间作或混作；种植时，选用种子大小、苗期长势及株型不一致的抗、感南方锈病的高产品种只能进行间作；间作时，采用宽窄行进行种植；混作时，采用等行距或宽窄行进行种植。

收获：待两个品种果穗均出现苞叶干枯，籽粒乳线消失，黑层出现即籽粒完全生理成熟时收获。

所述等行距采用50cm～60cm的行距，所述宽窄行采用宽行60cm～80cm、窄行30cm～50cm的行距。

间作时，采用1:1或2:2或2:4的间作带型。

混作时，将两个品种的种子等量混匀，进行播种。

间作时的宽窄行种植，同一品种之间为窄行，不同品种之间为宽行。

所述的2:4间作带型，产量较低的品种种2行，产量较高的品种种4行。

品种选择：抗病品种应高产、高抗，如鲁单981、登海602，滑丰9号等；感病品种应高产、中感或高感，如郑单958，浚单20等。组合模式：选择生育期基本一致(相差不超过10天)的抗、感病品种进行间混/作。

针对玉米南方锈病防治困难这一生产实际问题，河南农业大学农业部玉米区域技术创新中心通过十几年的研究，提出了利用玉米种内遗传多样性来控制南方锈病方法的理论基础。(1)双基因型玉米间/混作有利于改善群体质量和田间小气候，减少了病原物的侵染机率；(2)双基因型玉米间/混作增加了群体遗传多样性，增强了群体的抗病性；(3)双基因型玉米间/混作作增强了群体的抗病代谢，降低群体病情指数。2004-2008年，在实施“十五”和“十一五”国家粮丰产科技工程《河南省小麦玉米丰产高效技术集成研究与示范》项目期间，进行了大量的田间试验，结果发现双基因型玉米间作可以明显改善群体小气候，比如郑单958与鲁单981复合群体的透光率较各自的单作群体显著增加，这有利于改善群体通风状况、降低湿度，不利于病源孢子的萌发与侵染；田间人工接种试验表明，抗病品种与感病品种间作，可显著增强感病品种的抗病代谢。比如郑单958与鲁单981间作，叶片接种南方锈病病源夏孢子，郑单958叶片脂氧合酶活性在接种后24～48小时显著高于单作叶片，苯丙氨酸解氨酶活性在接种后12h至96h显著高于单作叶片。在河南省南方锈病发生严重的豫南、豫东和豫中多点实验表明，南方锈病病情指数平均下降35％-67％(见表1)，平均增产5％-20％。

                          表1

感病品种(郑单958、豫玉19、浚单20)与抗病品种(鲁单981、周单041、滑丰9号)间

                     作南方锈病病指变化

附图说明

图1为生态控制南方锈病的方法的流程示意图；

图2为1:1间作带型示意图；

图3为2:2间作带型示意图；

图4为2:4间作带型示意图。

具体实施方式

实施例1

如图1所示，以“生态控制南方锈病的方法”为核心，配套其他辅助技术，实现玉米稳产、高产。

1、品种选择

选用生育期基本一致(相差不超过10天)的抗、感南方锈病的高产品种。所述的生育期是指从出苗到完全生理成熟所经历的天数；苗期是指夏玉米群体中有50％以上的植株第5片叶完全展开的时期。

2、种植

(1)组合模式

抗南方锈病品种与感南方锈病品种进行搭配组合，种子大小、苗期长势及株型基本一致者，既可间作也可混作，否则只能进行间作。种子大小的差异是以是否符合混合机播为标准；苗期长势主要考查幼苗的株高、茎粗、叶片数量及叶色等指标；株型是指株高、茎叶夹角及叶片宽度等。

(2)间作带型结构

株型一致品种采用1:1、2:2、2:4等间作带型，如图2、3、4所示；株型不一致品种采用2:2、2:4间作带型，如图3、4所示。

(3)播种

种子最好进行药剂拌种或包衣，混作组合要求种子等量混匀，黄淮海地区麦收后及时耕整、灭茬，足墒机播；或采用免耕播种机播种；或抢茬机播，留茬高度不超过20cm。株型一致品种采用等行距(50cm～60cm)或宽窄行(宽行60cm～80cm、窄行30cm～50cm)种植，株型不一致品种采用宽窄行(宽行60cm～80cm、窄行30cm～50cm)种植，株距根据品种适宜种植密度而定，行向不限。播种深度3cm～5cm。若土壤底墒不足，播种后及时浇蒙头水，确保出苗整齐。

3、田间管理

(1)播种后及时进行化学除草。幼苗3叶期间苗，5叶期定苗。

(2)保证玉米全生育期水肥充足供应。进行测土配方施肥，一般高产田按每生产100kg籽粒施用氮(N)3kg、钾(K₂O)2kg、磷(P₂O₅)1kg。苗肥，在拔节期将氮肥总量的30％和全部的钾、磷及微量元素，沿幼苗一侧开沟深施(15cm～20cm)。穗肥，按同样的方法施入下余的70％氮肥。若选用玉米专用缓释肥，可在苗期一次性施入。

(3)病虫害防治

采用药剂拌种或种子包衣防治苗期病虫害，根据病虫情况，采用生物和化学方法防治麦秆蝇、灰飞虱、添彩夜蛾等害虫，以减少虫传病害的发生。9～10叶期用1.5％的辛硫磷颗粒剂灌心，每株1～2g，7天后复灌一次，防治玉米螟。

4、适时晚收

待两个品种果穗均出现苞叶干枯，籽粒乳线消失，黑层出现即籽粒完全生理成熟时收获。

实施例2

苗期长势和株型差异较大的品种间作：选择鲁单981(抗南方锈病)与郑单958(感南方锈病)组合搭配，因鲁单981苗期长势弱于郑单958，间、定苗时容易被剔除，鲁单981成株高于郑单958且产量较低，故采用2:2(图3)或2:4(图4)间作带型。播种前进行选种，剔除霉变、破损、虫蛀等籽粒，然后进行药剂拌种或包衣，晾干后备用。麦收后及时整地、灭茬，足墒机播或免耕机播，留茬高度不超过20cm。宽窄行种植，宽行60cm～80cm、窄行30cm～50cm，行向不限；2:2间作带型，同一品种之间为窄行，不同品种之间为宽行；2:4间作带型，2行鲁单981间种4行郑单958，即鲁单981/郑单958搭配为2:4。播种深度3cm～5cm，若土壤底墒不足，播种后及时浇蒙头水，确保出苗整齐。播种后及时进行化学除草。幼苗3叶期间苗，5叶期定苗，留苗密度为60000株·hm^-2。保证玉米全生育期水肥充足供应。进行测土配方施肥，一般高产田按每生产100kg籽粒施用氮(N)3kg、钾(K₂O)2kg、磷(P₂O₅)1kg。苗肥，在拔节期将氮肥总量的30％和全部的钾、磷及微量元素，沿幼苗一侧开沟深施(15cm～20cm)。穗肥，按同样的方法施入下余的70％氮肥。若选用玉米专用缓释肥，可在苗期一次性施入。采用药剂拌种或种子包衣防治苗期病虫害，根据病虫情况，采用生物和化学方法防治麦秆蝇、灰飞虱、添彩夜蛾等害虫，以减少虫传病害的发生。9～10叶期用1.5％的辛硫磷颗粒剂灌心，每株1～2g，7天后复灌一次，防治玉米螟。待两个品种果穗均出现苞叶干枯，籽粒乳线消失，黑层出现即籽粒完全生理成熟时收获。

实施例3

苗期长势和株型差异较大的品种间作：选择鲁单981(抗南方锈病)与浚单20(感南方锈病)组合搭配，因鲁单981苗期长势弱于浚单20，间、定苗时容易被剔除，鲁单981成株高于浚单20，且鲁单981产量较低，故采用2:2或2:4间作带型。2:4间作带型，2行鲁单981间种4行浚单20，即鲁单981/浚单20搭配为2:4。

其他与实施例2相同。

实施例4

种子大小和苗期长势差异较大但成株高度基本一致的品种间作：登海602(抗南方锈病)与郑单958(感南方锈病)组合搭配，因登海602种子较小、苗期长势弱于郑单958，间、定苗时容易被剔除，但成株高度与郑单958差异不大，故可采用1:1、2:2或2:4间作带型。其中2:4间作带型，登海602/郑单958搭配为2:4或郑单958/登海602搭配为2:4均可。留苗密度为60000～75000株·hm^-2。其他与实施例2相同。

实施例5

种子大小和苗期长势差异较大但成株高度基本一致的品种间作：登海602(抗南方锈病)与浚单20(感南方锈病)组合搭配，采用1:1、2:2或2:4间作带型。其中2:4间作带型，登海602/浚单20搭配为2:4或浚单20/登海602搭配为2:4均可。

其他与实施例2相同。

实施例6

种子大小、苗期长势及株型基本一致的品种间作：滑丰9号(抗南方锈病)与浚单20(感南方锈病)组合搭配，采用1:1、2:2或2:4间作带型。其中2:4间作带型，滑丰9号/浚单20搭配为2:4。采用等行距(50cm～60cm)或宽窄行(宽行60cm～80cm、窄行30cm～50cm)种植均可。

其他与实施例2相同。

实施例7

种子大小、苗期长势及成株高度基本一致的品种间作：滑丰9号(抗南方锈病)与郑单958(感南方锈病)组合搭配，采用1:1、2:2或2:4间作带型。其中2:4间作带型，滑丰9号/郑单958搭配为2:4。

其他与实施例2相同。

实施例8

种子大小、苗期长势及成株高度基本一致的品种混作：滑丰9号(抗南方锈病)与郑单958(感南方锈病)组合搭配，将种子等量混匀后播种，采用等行距(50cm～60cm)或宽窄行(宽行60cm～80cm、窄行30cm～50cm)种植均可。

其他与实施例2相同。

实施例9

种子大小、苗期长势及株型基本一致的品种混作：滑丰9号(抗南方锈病)与浚单20(感南方锈病)组合搭配，将种子等量混匀后播种。

其他与实施例8相同。

实施例10

种子大小、苗期长势及成株高度基本一致的品种间作：周单041(抗南方锈病)与豫玉19(感南方锈病)组合搭配，采用2:4间作带型，周单041/豫玉19搭配为2:4。

其他与实施例2相同。

Claims (7)

1.一种生态控制南方锈病的方法，包括选种、种植、田间管理、收获，其特征在于：

选种：选用生育期相差0～10天的抗南方锈病的高产品种和感南方锈病的高产品种；

种植：种植时，选用种子大小、苗期长势及株型基本一致的抗、感南方锈病的高产品种进行间作或混作；种植时，选用种子大小、苗期长势及株型不一致的抗、感南方锈病的高产品种只能进行间作；间作时，采用宽窄行进行种植；混作时，采用等行距或宽窄行进行种植。

2.根据权利要求1所述的一种生态控制南方锈病的方法，其特征在于：

收获：待两个品种果穗均出现苞叶干枯，籽粒乳线消失，黑层出现即籽粒完全生理成熟时收获。

3.根据权利要求1所述的一种生态控制南方锈病的方法，其特征在于：所述等行距采用50cm～60cm的行距，所述宽窄行采用宽行60cm～80cm、窄行30cm～50cm的行距。

4.根据权利要求1所述的一种生态控制南方锈病的方法，其特征在于：间作时，采用1∶1或2∶2或2∶4的间作带型。

5.根据权利要求1所述的一种生态控制南方锈病的方法，其特征在于：混作时，将两个品种的种子等量混匀，进行播种。

6.如权利要求1或4所述的一种生态控制南方锈病的方法，其特征在于：间作时的宽窄行种植，同一品种之间为窄行，不同品种之间为宽行。

7.根据权利要求4所述的一种生态控制南方锈病的方法，其特征在于：所述的2∶4间作带型，产量较低的品种种2行，产量较高的品种种4行。

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