不同耕作方式玉米田土壤病原菌数量分布与病害相关性研究_晋齐鸣
文章编号：１００５－０９０６（２００７）０６－００９３－０４
不同耕作方式玉米田土壤病原菌数量
分布与病害相关性研究
晋齐鸣，宋淑云，李红，苏前富，张伟，王立新，隋晶
（吉林省农业科学院植物保护研究所，吉林公主岭１３６１００）
摘要：采用平板混菌法对土壤病原菌进行分离，研究不同耕作方式玉米田土壤病原菌数量分布与病害相关性。结果表明，保护性耕作田的致病菌数量较常规农田有较大幅度提高，并随耕作年限的延长而增加。保护性耕作土壤真菌种类主要分为４大类，其数量由多到少排序为曲霉菌＞串珠镰刀菌＞腐霉菌＞禾谷镰刀菌。分离到的玉米病原菌种类主要是串珠镰刀菌、腐霉菌和禾谷镰刀菌，其数量分布为串珠镰刀菌＞腐霉菌＞禾谷镰刀菌。保护性耕作田中的玉米苗期病害发生程度重于常规农田，随保护性耕作年限的延长病害呈明显加重趋势。保护性耕作方式能加重玉米茎腐病的发生程度，但有减轻玉米丝黑穗病发生的趋势。
关键词：保护性耕作；土壤病原菌；玉米病害
中图分类号：Ｓ４３５．１３１文献标识码：Ａ
ＩｎｖｅｓｔｉｇａｔｉｏｎｓｏｎＳｏｉｌＰａｔｈｏｇｅｎｓＱｕａｎｔｉｔａｔｉｖｅＤｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎａｎｄＤｉｓｅａｓｅｓＡｃｃｅｓｓｆｒｏｍＤｉｆｆｅｒｅｎｔＣｕｌｔｉｖａｔｅｄＴｙｐｅｓｉｎｔｈｅＭａｉｚｅＦｉｅｌｄｓ
ＪＩＮＱｉ－ｍｉｎｇ，ＳＯＮＧＳｈｕ－ｙｕｎ，ＬＩＨｏｎｇ，ｅｔａｌ．
（ＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＰｌａｎｔＰｒｏｔｅｃｔｉｏｎ，ＪｉｌｉｎＡｃａｄｅｍｙｏｆＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅｓ，Ｇｏｎｇｚｈｕｌｉｎｇ１３６１００，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｄｏｐｔｅｄｔｈｅｍｅｔｈｏｄｏｆｔｈｅｐｌａｎｅｔａｂｌｅｍｉｘｅｄｃｕｌｔｕｒｅｔｏｉｓｏｌａｔｅｔｈｅｓｏｉｌｐａｔｈｏｇｅｎｓｉｎｔｈｅｐｒｏｔｅｃｔｉｖｅｃｕｌ－ｔｉｖａｔｅｄｍａｉｚｅｆｉｅｌｄｓｆｏｒｒｅｓｅａｒｃｈｉｎｇｔｈｅｐａｔｈｏｇｅｎｓｑｕａｎｔｉｔａｔｉｖｅｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎａｎｄｄｉｓｅａｓｅｓｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｅｄｔｈａｔｔｈｅｎｕｍｂｅｒｏｆｔｈｅｍａｉｚｅｐａｔｈｏｇｅｎｓｉｎｔｈｅｆｉｅｌｄｓｏｆｔｈｅｐｒｏｔｅｃｔｉｖｅｃｕｌｔｕｒｅｗｅｒｅｍｏｒｅｔｈａｎｔｈａｔｏｆｔｈｅｃｏｎｖｅｎｔｉｏｎａｌｔｉｌｌａｇｅ，ｗｈｉｃｈｗｉｌｌｉｎｃｒｅａｓｅｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓｌｙａｓｃｕｌｔｕｒａｌｆｉｘｅｄｎｕｍｂｅｒｏｆｙｅａｒｓｇｏｅｓｏｎ．Ｐｒｏｔｅｃｔｉｖｅｃｕｌｔｕｒａｌｓｏｉｌｐａｔｈｏｇｅｎｓｆｕｎｇｕｓｅｓｗｅｒｅｄｉｖｉｄｅｄｉｎｔｏｆｏｕｒｃｌａｓｓｉｆｉｃａｔｉｏｎ，ｗｈｉｃｈｗｅｒｅｒａｎｋａｒｒａｎｇｅｉｎｔｈｅｑｕａｎｔｉｔｙ：Ａｓｐｅｒｇｉｌｌｕｓ＞Ｆｕｓａｒｉｕｍｍｏｎｉｌ－ｉｆｏｒｍ＞Ｐｙｔｈｉｕｍ＞Ｆｕｓａｒｉｕｍｇｒａｍｉｎｅａｒｕｍ．Ｍａｉｚｅｄｉｓｅａｓｅｓｒａｔｅｓｗｅｒｅｈｉｇｈｅｒｉｎｔｈｅｐｒｏｔｅｃｔｉｖｅｃｕｌｔｕｒａｌｆｉｅｌｄｓｔｈａｎｃｏｎ－ｖｅｎｔｉｏｎａｌｔｉｌｌａｇｅ．Ｍａｉｚｅｓｔｏｃｋｒｏｔｗａｓｍａｄｅｈｅａｖｉｅｒａｎｄｍａｉｚｅｓｍｕｔｗａｓｔｈａｔｏｆｄｅｃｒｅａｓｅｄｉｎｔｈｅｐｒｏｔｅｃｔｉｖｅｃｕｌｔｕｒａｌｆｉｅｌｄｓ．
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：Ｐｒｏｔｅｃｔｉｖｅｃｕｌｔｕｒｅ；Ｓｏｉｌｐａｔｈｏｇｅｎｓ；Ｍａｉｚｅｄｉｓｅａｓｅｓ
保护性耕作起源于２０世纪３０年代。目前美国、加拿大和澳大利亚等国已基本全部采用了以机械化为支撑的保护性耕作方式。我国北方地区一直沿袭传统的以铧式犁翻耕土壤、裸露休闲耕作法，破坏了土壤结构，降低了土壤的水肥含量，裸露的耕地表土也加剧了沙尘暴的肆虐。由于保护性耕作实行免耕
收稿日期：２００７－０８－１５
基金项目：国家粮食丰产科技工程（２００６ＢＡＤ０２Ａ１６０３）
作者简介：晋齐鸣（１９５６－），男，研究员，主要从事农作物病害方面的研究工作。Ｔｅｌ：０４３４－６２８３１８３
Ｅ－ｍａｉｌ：ｑｉｍｉｎｇ１９５６＠１６３．ｃｏｍ或少耕和秸秆还田，容易滋生病害的发生和发展，已经成为新技术普及应用的风险因素之一。为明确保护性耕作制度下玉米病害发生情况，２００５～２００６年在实施５年和１０年以上的保护性耕作及常规耕作农田中，研究了玉米苗期和成株期的土壤病原菌数量积累分布及其与田间病害发生程度的相关性。１材料与方法
１．１土样采集
土样采集地块分为岗地和洼地两种类型。岗地土样采集于吉林省范家屯镇香山村实施保护性耕作５年和１０年以上的土壤。洼地土样采集于吉林省公
玉米科学２００７，１５（６）：９３～９６ＪｏｕｒｎａｌｏｆＭａｉｚｅＳｃｉｅｎｃｅｓ
主岭市朝阳坡镇实施保护性耕作５年和１０年以上的土壤。对照为玉米多年连作的生产田土壤。
分别在玉米播种前、苗期、成株期（散粉期）取土。采土深度为０～１０、１１～２０、２１～３０、３１～４０ｃｍ４个土层。在处理田和对照田内分别按对角线５点取样，按４个不同深度土层分别取土。将５点的土样均匀混合后交叉划线留取样品５００ｇ，取回的土样进行分析测试。
１．２耕作方式及供试品种
保护性耕作方式：９０ｃｍ和４０ｃｍ的宽窄行距，
收获时秸秆留４０ｃｍ高茬不翻耕，只进行４０ｃｍ土层深松处理。
常规耕作方式：玉米种植行距６５ｃｍ，不深松，不倒茬，进行浅耕翻，其他管理措施与生产田一致。
供试品种为吉单１３７和银河１０１。
１．３土壤悬浮液的制备
取新鲜土样１０ｇ，放入盛有１００ｍＬ无菌水的三
角瓶中，在每分钟７０次左右的振荡机上振荡１０
ｍｉｎ，制成１／１０的土壤悬浮液。从此液中吸取１ｍＬ
移入有９ｍＬ无菌水的试管中，制成１／１００的稀释液，依此类推稀释至１／１０００为止。采用平板混菌法进行平板接种，３次重复。每个平板接种土壤悬浮液
１ｍＬ。接种后的平板置于２８℃恒温箱中培养，长出
的单个菌落挑出，移接到试管斜面上。斜面上的菌株进一步纯化后作为菌种鉴定之用。
１．４田间玉米病害调查
在苗期阶段调查玉米苗期病害、异常苗和根腐
病的发病率，成株期调查叶斑病、丝黑穗病、茎腐病的发病率和病级数。
２
结果与分析
２．１
保护性耕作对土壤中致病菌、非致病菌、有益菌的数量和种类的影响
将所分离出的真菌依据对玉米的致病性分成３
大类：致病菌、非致病菌和有益菌。致病菌包括禾谷镰刀菌、串珠镰刀菌、腐霉菌等。非致病菌包括曲霉族的一大类菌群、霉菌、壳二孢和链格孢菌等。有益菌主要指的是木霉菌（表１）。
耕作方式
Ｃｕｌｔｉｖａｔｅｄｔｙｐｅｓ保护性耕作
Ｐｒｏｔｅｃｔｉｖｅｃｕｌｔｕｒｅ
常规耕作农田
Ｃｏｎｖｅｎｔｉｏｎａｌｔｉｌｌａｇｅ
保护性耕作
Ｐｒｏｔｅｃｔｉｖｅｃｕｌｔｕｒｅ
常规耕作农田
Ｃｏｎｖｅｎｔｉｏｎａｌｔｉｌｌａｇｅ
菌落总数７９．０６８．３１００．７５１．０致病菌１３．０９．７１６．７８．０非致病菌６２．０５６．３７９．３３９．０有益菌
４．０
２．３
４．７
４．０
耕作年限
Ｃｕｌｔｉｖａｔｅｄｙｅａｒｓ５年
５ｙｅａｒｓ
１０年１０ｙｅａｒｓ
表１
致病菌、非致病菌和有益菌的菌落数量
Ｔａｂｌｅ１
Ｔｈｅｎｕｍｂｅｒｏｆｔｈｅｍａｉｚｅｐａｔｈｏｇｅｎｓ，ｎｏｎ－ｐａｔｈｏｇｅｎｓａｎｄｂｅｎｅｆｉｃｉａｌｆｕｎｇｕｓ
个／皿
表１结果表明，土壤中的致病菌、非致病菌和有益菌中，以非致病菌数量居多，菌落数量在３９．０～
７９．３个／皿；其次是致病菌，菌落数量在８．０～１７．４个／皿；有益菌较少，菌落数量在２．３～５．３个／皿。保护性耕作５年的土壤总菌落数量为７９．０个／皿，常规
耕作农田为６８．３个／皿；保护性耕作１０年的土壤总菌落数量为１００．７个／皿，常规耕作农田为５１．０个／皿。因此，随着保护性耕作年限的延长，与常规农田真菌数量的差异更加显著，数量多了近１倍。表明保护性耕作田和深松田的土壤疏松、透气性好，有利于致病菌的生长和繁殖。保护性耕作５年的土壤致病菌数量为１３．０个／皿，常规耕作农田为９．７个／皿；保护性耕作１０年的土壤致病菌数量为１６．７个／皿，常规耕作农田为８．０个／皿。说明随着保护性耕作年限的延长，致病菌、非致病菌和有益菌数量均为保护性
耕作土壤多于常规耕作农田，其数量随着耕作年限的延长而增加。
２．２保护性耕作方式对玉米病原菌种类及分离频率的影响
表２结果表明，３种耕作方式的玉米田土壤中
真菌种类以曲霉菌数量最多（非致病菌），占总菌量的５６．６％～６４．６％；其次是串珠镰刀菌（致病菌中数量最多），占１８．４％～２７．６％；腐霉菌占６．９％～１０．１％；禾谷镰刀菌最少，为２．６％～５．２％。３种不同耕作方式的土壤中玉米病原菌的数量变化趋势相一致，玉米病原菌分离频率由高到低排序为串珠镰刀菌＞腐霉菌＞禾谷镰刀菌。串珠镰刀菌在保护性耕作１０年的土壤中分离频率为２７．６％，保护性耕作５年的土壤中为１９．０％，常规耕作农田土壤中为１８．４％；腐霉菌在保护性耕作１０年的土壤中分离频率为
１５卷
玉米科学９４
７．９％，保护性耕作５年的土壤中为１０．１％，常规耕作
土壤中为６．９％；禾谷镰刀菌在保护性耕作１０年的土壤中有５．２％。表明保护性耕作的土壤中病原菌数
量明显高于常规耕作田，而且保护性耕作时间越长，病原菌数量积累越多。
保护性耕作１０年２７．６７．９５．２５６．６保护性耕作５年１９．０１０．１３．９６４．６常规耕作农田
１８．４
６．９
２．６
６２．１
耕作方式
Ｃｕｌｔｉｖａｔｅｄｔｙｐｅｓ串珠镰刀菌
Ｆｕｓａｒｉｕｍｍｏｎｉｌｉｆｏｒｍ
腐霉菌
Ｐｙｔｈｉｕｍ禾谷镰刀菌
Ｆｕｓａｒｉｕｍｇｒａｍｉｎｅａｒｕｍ．
曲霉菌
Ａｓｐｅｒｇｉｌｌｏｓｉｓ
表２
不同耕作方式土壤中的真菌种类及分离频率
Ｔａｂｌｅ２
Ｔｈｅｋｉｎｄｓａｎｄｉｓｏｌａｔｅｄｆｒｅｑｕｅｎｃｙｏｆｓｏｉｌｐａｔｈｏｇｅｎｓｆｕｎｇｕｓａｔｔｈｅｃｕｌｔｉｖａｔｅｄｔｙｐｅｓｉｎｔｈｅｍａｉｚｅｆｉｅｌｄｓ
％
２．３保护性耕作方式对玉米病害发生程度的影响
２．３．１保护性耕作方式对玉米苗期病害的影响
耕作方式
Ｃｕｌｔｉｖａｔｅｄｔｙｐｅｓ保护性耕作１０年
Ｐｒｏｔｅｃｔｉｖｅｃｕｌｔｕｒｅ１０ｙｅａｒｓ
保护性耕作５年Ｐｒｏｔｅｃｔｉｖｅｃｕｌｔｕｒｅ５ｙｅａｒｓ
常规耕作农田
Ｃｏｎｖｅｎｔｉｏｎａｌｔｉｌｌａｇｅ
保护性耕作１０年
Ｐｒｏｔｅｃｔｉｖｅｃｕｌｔｕｒｅ１０ｙｅａｒｓ
保护性耕作５年
Ｐｒｏｔｅｃｔｉｖｅｃｕｌｔｕｒｅ５ｙｅａｒｓ
常规耕作农田
Ｃｏｎｖｅｎｔｉｏｎａｌｔｉｌｌａｇｅ
根腐病（％）１７．７
１４．３
１２．７
２０．３
１６．７
１２．３
表３
不同品种在不同耕作方式下苗期根腐病的发病率
Ｔａｂｌｅ３
Ｔｈｅｔｙｐｅｓａｎｄｄｉｓｅａｓｅｒａｔｅｓ（％）ｏｆｍａｉｓｅｓｅｅｄｌｉｎｇｄｉｓｅａｓｅｓ
品种Ｖａｒｉｅｔｙ吉单１３７Ｊｉｄａｎ１３７
银河１０１
Ｙｉｎｈｅ１０１
表３结果表明，吉单１３７和银河１０１在３种耕作方式下，苗期根腐病发生程度的变化趋势相一致。吉单１３７在保护性耕作１０年的条件下发病率为
１７．７％，保护性耕作５年的条件下发病率为１４．３％，在常规耕作农田中为１２．７％；银河１０１在保护性耕
作１０年的条件下发病率为２０．３％，保护性耕作５年
的条件下发病率为１６．７％，在常规耕作农田中为
１２．３％。表明以玉米苗期根腐病为主的玉米苗期病
害，在保护性耕作条件下发生程度逐渐加重，并且随着保护性耕作年限的延长，病害呈梯度递增。品种间对病害的加重趋势差异不明显。
２．３．２保护性耕作方式对玉米成株期病害的影响
保护性耕作１０年２３．０１．０９２．９７５７１常规耕作农田
０．７
７．６
９０．０
７
５
５
１
耕作方式
Ｃｕｌｔｉｖａｔｅｄｔｙｐｅｓ
茎腐病发病率
（％）Ｄｉｓｅａｓｅｒａｔｅｓｏｆｓｔａｌｋｒｏｔ
丝黑穗发病率
（％）Ｄｉｓｅａｓｅｒａｔｅｓｏｆｈｅａｄｓｍｕｔ
纹枯病病情指数Ｄｉｓｅａｓｅｉｎｄｅｘｏｆｂａｎｄｅｄｓｃｌｅｒｏｔｉａｌｂｌｉｇｈｔ
弯孢菌叶斑病病级
Ｄｉｓｅａｓｅｇｒａｄｅｏｆｃｕｒｖｕｌａｉａｌｅａｆｓｐｏｔｓ
大斑病病级
Ｄｉｓｅａｓｅｇｒａｄｅｏｆｎｏｒｔｈｅｒｎｌｅｓｆｂｌｉｇｈｔ
灰斑病病级
Ｄｉｓｅａｓｅｇｒａｄｅｏｆｇｒａｙｌｅａｆｓｐｏｔ
锈病病级
Ｄｉｓｅａｓｅｇｒａｄｅｏｆｒｕｓｔ
表４
不同耕作方式对玉米成株期病害发生程度的影响
Ｔａｂｌｅ４
Ｉｎｆｌｕｅｎｃｅｏｆｃｕｌｔｉｖａｔｅｄｔｙｐｅｓｆｏｒｍａｉｓｅｄｉｓｅａｓｅｓｉｎｔｈｅｄｏｕｇｈｓｔａｇｅ
表４结果表明，保护性耕作方式对茎腐病的影响较明显，发病率为２３％，常规耕作农田为０．７％。表明保护性耕作方式有利于加重玉米茎腐病的发生。对丝黑穗病的影响呈相反趋势，保护性耕作农田的发病率很低，仅为１％，常规耕作农田为７．６％。纹枯病的变化趋势在９０％～９２．９％，变化幅度不大。锈病发病级别均为１级。表明保护性耕作方式对纹枯病和锈病的影响不明显。耕作方式对玉米叶斑病的影响不大。对弯孢菌叶斑病和大斑病发病程度的影响
趋势是一致的，即保护性耕作和常规农田发病程度相同，均为７级和５级。
灰斑病在保护性耕作农田为７级，常规农田为５级。表明耕作方式对玉米叶斑病
的影响无明显的规律性，土壤真菌分离的种类中也未见到玉米叶斑病菌。
２．３．３保护性耕作方式与玉米丝黑穗病的关系保护性耕作田中丝黑穗病发生程度很轻，与茎
腐病的发生趋势正好相反。而在常规耕作的对照田中，玉米丝黑穗病比茎腐病发生重。
９５
晋齐鸣等：不同耕作方式玉米田土壤病原菌数量颁布与病害相关性研究６期
（上接第９２页）
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（责任编辑：张英）
试验结果表明，在保护性耕作１０年的土壤中，银河１０１玉米丝黑穗病的发病率为１．２％；在保护性耕作５年的土壤中发病率为０．６％；在常规耕作农田中发病率为１．７％。在３种耕作方式中，常规耕作农田的发病率均高于保护性耕作田，因此保护性耕作方式有减轻玉米丝黑穗病发生的趋势。
３结论
（１）保护性耕作土壤真菌菌群数量分布以非致病菌数量居多，其次是致病菌，有益菌较少。保护性耕作土壤中的真菌数量均多于常规农田，随着保护性耕作年限的延长，与常规农田真菌数量的差异更加显著，数量多了近１倍。保护性耕作土壤中的致病菌数量较常规农田有较大幅度的提高，并随耕作年限的延长而增加。
（２）保护性耕作土壤真菌种类主要分为４大类，即串珠镰刀菌、腐霉菌、禾谷镰刀菌和曲霉菌，其数量由多到少排序为曲霉菌＞串珠镰刀菌＞腐霉菌＞禾谷镰刀菌。分离到的玉米病原菌种类主要是串珠镰刀菌、腐霉菌和禾谷镰刀菌，其数量分布为串珠镰刀菌＞腐霉菌＞禾谷镰刀菌。串珠镰刀菌和腐霉菌是保护性耕作土壤中的优势菌群。保护性耕作土壤中病原菌数量较常规耕作农田明显增多，呈现出保护性耕作年限越长，病原菌数量积累就越多的发展趋势。
（３）保护性耕作田的玉米苗期病害的主要种类是串珠镰刀菌和腐霉菌引起的苗期根腐病。苗期病害发生程度与保护性耕作田中病原菌积累的发展趋势相一致。保护性耕作田中的苗期病害发生程度重于常规农田，随着保护性耕作年限的延长，病害呈明显加重趋势。
（４）保护性耕作方式能加重玉米茎腐病的发生程度，与土壤中病原菌数量的多年积累呈正相关。保护性耕作方式有减轻玉米丝黑穗病发生的趋势，是否具有明显减轻玉米丝黑穗病发生的生态防治效应尚需作进一步的研究。保护性耕作方式对玉米叶斑类病害发生程度的影响不明显。
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（责任编辑：张英）
１５卷
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