劉年喜, 王金輝, 劉二明, 李小娟, 鄭和斌*
(1.湖南省植保植檢站,長沙 410005; 2.湖南農業大學生物安全科學技術學院,長沙 410128)
水稻稻曲病是由稻曲病菌[Ustilaginoidea virens(Cooke)Tak.]引起的一種穗部真菌病害。該病害在世界各水稻種植區均有不同程度發生,且近幾年呈加重危害趨勢[1-4],它不僅造成水稻產量損失,而且產生的稻曲病菌毒素,對人、畜有毒[5-6],嚴重影響稻谷品質。一些研究者采用病情指數來衡量田間發病程度及對水稻產量損失。高俊等認為可將稻曲病病級按單穗病粒數多少分為6級,病情指數與產量損失之間存在著極顯著的線性相關性,根據病情指數,利用線性回歸方程可以算出平均產量損失率[7]。唐春生等用韋布爾模型描述了稻曲病病情指數和產量損失率的關系[8]。但是,由于病情指數目前還無統一的病級劃分標準,爭議較大,導致需要界定田間稻曲病發病面積、發病程度時沒有一定依據,判斷發病與否、發病輕重全憑主觀判斷。鑒于此,本文擬通過研究多個水稻品種每穗病粒數多少這一最直觀因子與水稻產量損失之間的關系,建立每穗病粒數與產量損失的線性方程,把每穗病粒數多少作為調查因子來衡量田間發病程度,以期為界定稻曲病田間發病面積、發病程度提供一定依據。
供試的13個水稻品種分別是‘岡優827’、‘岡優364’、‘富優1號’、‘紅蓮優6號’、‘協優63’、‘富優4號’、‘楊兩優6號’、‘特優559’、‘馬貝銀粘’、‘油粘8號’、‘國豪雜3號’、‘富優2號’、‘兩優96’,上述品種由湖南亞華種業有限公司提供。每個品種分廂栽植,均不噴殺菌劑,肥水管理等其他栽培措施一致。
于水稻成熟期分別對供試13個品種按單穗不同病粒的樣本各考查20穗,即每穗病粒1、2、3、4、5、6、7、8、9、10粒及10粒以上各20穗,數每穗總粒數、病粒數、空粒數,算出空秕率,測其千粒重。以病粒數與產量損失率建立一元線性回歸方程。
無病粒的實際千粒重量:
W0(g)=[1 000×(1-A0)]×(B0/1 000);
發病粒數的實際千粒重量:
Wi(g)=[1 000×(1-Ai)]×(Bi/1 000);
產量損失率(%)=[(W0-Wi)/W0]×100;
Ai表示病粒數為i時的空秕率;Bi表示病粒數為i時的千粒重;
A0表示病粒數為0時的空秕率;B0表示病粒數為0時的千粒重。
(i表示病粒數為1,2,3,4,5,6,7,8,9,10或10以上)。
根據供試13個品種每穗病粒數與水稻產量損失率的關系(表1),建立其一元線性回歸方程(表2)。在這些回歸方程中,回歸系數b在1.220 6~3.541 4之間,即病穗粒數每增加1粒,產量損失與健康穗相比要增加1.220 6%~3.541 4%。截距a在0.160 5~3.484 1,相關系數R均在0.95以上,表明每個回歸方程均有顯著的線性相關性。

表1 13個品種每穗不同病粒數對產量損失率的影響

表2 13個品種的每穗病粒數與產量損失率的回歸方程
2.2.1 經濟允許水平
稻曲病經濟允許水平不是作為防治指標,而是作為后期田間調查稻曲病發病情況時界定發生田塊的主要依據,經濟允許損失(L)與水稻產量(Y)、單價(P)、防治效果(E)、防治成本(C)和經濟系數(F)密切相關。經濟允許損失(L)通過下式計算:L(%)=C×F/(Y×P×E)×100%。南方稻區水稻產量一般水平:Y=450kg/667m2,單價P=1.8元/kg(目前市面收購價),E=80%(戊唑醇、甲環唑、苯醚甲環唑平均防效),C=12元/667m2(用藥費8元,用工費4元),經濟系數F=2(以收益高于防治成本1倍時再進行防治,在生產實踐中較為合理),則計算得L=3.704,即稻曲病經濟允許產量損失率為3.704%,分別代入13個品種每穗病粒數與產量損失率之間的回歸方程,得13個品種的經濟允許水平值在0.067~2.246之間(見表3),平均為1.13。而據伍永炎在貴州省天柱縣的調查,用含稻曲病菌毒素的生谷或糠喂養豬、牛、馬、雞等家畜,均能不同程度地造成所養動物的死亡或發病。黃世文報道用稻曲病粒拌飼料喂家兔、白洛克小公雞和本地母雞,經35~84d喂飼,可引起死亡和內臟器官病變,致死量為每克體重每日進食稻曲病谷0.14~0.17粒。因此,稻曲病經濟允許水平的界定不僅要計算水稻產量損失還要考慮到稻曲病菌毒素對人畜的毒性,對社會安全的影響,兩因素共同作用情況下認為稻曲病經濟水平要乘以雙因子加權系數0.5,換算得13個品種平均每穗病粒數為0.57粒時為經濟允許水平。

表3 13個品種的經濟允許水平因子與成災因子
2.2.2 成災因子
根據植保專業統計,水稻田若因病蟲危害產量損失超過30%,則認定為成災田塊,分別代入公式計算得成災因子為每穗病粒數在8.124~23.789之間(見表3),平均為10.88粒。同樣,根據稻曲病對人畜有毒的依據,兩因素共同作用情況下稻曲病成災因子也要乘以雙因子加權系數0.5,換算得13個品種平均每穗病粒數為5.44粒時為成災因子。
目前,在全國廣泛應用的由全國農業技術推廣服務中心編著的農作物有害生物測報技術手冊[10],指出稻曲病病情嚴重度分級標準以每穗病粒數為單位,即無病粒為0級、每穗1粒病粒為1級、每穗2~5粒是2級、每穗6~10粒為3級、每穗11~15粒為4級、每穗16粒以上是5級。唐春生等依據5個指標用最短距離法分析認為稻曲病病情新的分級標準可定為5級:0級,未發病;1級,每穗1粒病粒;2級,每穗2粒病粒;3級,每穗3~5粒病粒;4級,每穗6~9粒病粒;5級,每穗10粒以上病粒。高俊等認為稻曲病病級按單穗病粒數多少分為6級:0級,未發病;1級,1~2粒病粒;2級,3~6粒病粒;3級,7~10粒病粒;4級,11~14粒病粒;5級,15粒以上病粒。病情嚴重度分級標準是計算相應病情指數的依據,病情指數是衡量田間發病程度的依據。然而,由于目前病情嚴重度分級標準不統一,造成了計算病指的不統一,因此,用廣受爭議的病情指數來衡量稻曲病田間發病程度就不免產生差錯。
在幾種田間調查測報因子研究中,高俊等認為,中秈稻經濟閾值(為后期科學界定發生田塊提供科學依據)為病情指數10.4,中粳稻經濟閾值為病情指數13.2。而筆者采用平均每穗病粒數這一直觀因子,利用其與水稻產量損失之間的關系,再考慮到稻曲病菌毒素對水稻品質影響這一因素,得出了田間稻曲病經濟允許水平、成災因子,即平均每穗病粒數分別是0.57、5.44粒,這些因子為植保工作者進行田間稻曲病調查提供了依據,對稻曲病田間發病程度定性與定量具有一定的參考作用。
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