李 顆,李向輝,文吉輝,黃志農,馬國輝
(1. 長沙縣農業科學研究所,湖南 長沙 410137;2. 湖南省植物保護研究所,湖南 長沙 410125;3. 國家雜交水稻工程技術研究中心,湖南 長沙 410125;4. 湖南雜交水稻研究中心,湖南 長沙 410125)
隨著我國現代農業的發展,農業結構調整,及農村勞動力轉移和人口老齡化,以手工插秧為主的傳統水稻種植技術已不能適應當前我國水稻生產的需要[1]。傳統水稻種植方式必須向現代種植方式轉變,才能促進水稻生產持續穩定發展[2]。為此,急需研究和發展水稻拋秧、直播、機插秧等節本、省工、高效的水稻種植方式。
紋枯病是水稻生產上的主要病害之一,在世界各產稻區均有發生,并且日趨嚴重,現已居水稻三大病害之首,該病主要危害水稻葉鞘導致葉片失水枯死,造成水稻產量減少和品質下降,一般發病可造成產量損失10%~30%,嚴重時可達50%以上[3]。水稻紋枯病在我國各稻區也均有分布和發生,在長江以南稻區,早、中、晚稻均遭受危害,但春夏季雨水多,早稻重于中、晚稻,特別是隨著雜交稻的推廣和施肥水平的提高,紋枯病已成為常發性且危害嚴重的病害,具有發生面廣、大發生頻率高、危害重、損失大的特點[4-5]。紋枯病從水稻苗期到穗期都可能發生流行,對水稻產量的影響主要表現為空秕率增加,千粒重下降而造成減產。
菌源數量、氣候條件、品種抗性、施肥水平等因素對紋枯病發生流行的影響的報道較多[4-11],但從栽培的角度考慮,不同種植方式對紋枯病影響的報道則較少[12-13]。近10 多年來,水稻拋秧栽培和機械插秧面積正在不斷擴大[1],在探討我國水稻種植方式發生變化的同時,研究這種變化對水稻病蟲發生危害的影響顯得極為重要。研究旨在探討水稻機插秧及其他幾種不同種植方式與紋枯病發生危害的關系,為輕簡高效栽培和機械插秧的病蟲防治和田間管理提供科學依據,促進水稻生產向適應機械插秧的規模化方向發展。
2013年4月下旬至7月中旬,在湖南長沙縣路口鎮明月村早稻新品種與新技術試驗示范基地進行試驗。早稻開展了不同種植方式的試驗示范,分為人工手插、塑盤拋秧、百栽機插、常規機插、稻田直播5種方式,栽插密植程度不同,栽插后田間長期保持淺水層,施肥水平相同。早稻品種為陵兩優211、中嘉早17、陵兩優104 等,根據這5種不同的種植方式,在孕穗期和抽穗期選擇有代表性的稻田分別進行紋枯病的發生危害程度調查。
田間病情調查參考GB/T 17980.20-2000[18],按照水稻紋枯病葉鞘和葉片為害癥狀程度分級,以株為單位,每塊田采用對角線5 點取樣法,每點調查相連2~5 蔸,共查10~25 蔸,記載總蔸數、病蔸數、病株數和病級數。
分級標準(病級數)為0 級:全株無??;1 級:第四葉片及其以下各葉鞘、葉片發病(以頂葉為第一片葉);3級:第三葉片及其以下各葉鞘、葉片發??;5級:第二葉片及其以下各葉鞘、葉片發??;7 級:劍葉葉片及其以下各葉鞘、葉片發病;9 級:全株發病,提早枯死。
病蔸、病株率及病情指數按下列公式計算:
水稻5種不同種植方式與紋枯病發生危害的關系見表1 和表2。調查表明:紋枯病的病蔸、病株率和病情指數的高低與種植方式,特別是與栽插密度有著密切關系??傮w來看,早稻5種不同種植方式中,紋枯病發生以塑盤拋秧發病最重,人工手插秧次之。
表1 不同種植方式水稻孕穗期紋枯病危害程度比較
表2 不同種植方式水稻抽穗期紋枯病危害程度比較
5月28日孕穗期調查,拋秧田和手插田的病蔸率分別為36.0%和32.0%,病株率分別為10.91%和9.10%;6月14日抽穗期調查,拋秧田的病株率達73.32%,病情指數達22.43,手插田的病株率為53.90%,病情指數為16.23,拋秧田比手插田的病株率和病指分別高19.42%和6.20。拋秧主要是由于塑盤拋秧均勻度差,稀密不平衡,有的塑盤孔播種多,蔸大株多,再拋得過密,易造成大蔸密植[15],另外,拋秧的時間一般早于人工手插秧,病菌侵入早,發病最重。拋秧的均勻度不僅直接關系到產量的高低,而且也影響到紋枯病發生的輕重。人工劃行手插秧雖然合理密植,田間通風透光性稍好,和拋秧田相比,紋枯病稍輕,但仍是栽插較密,發病也較重。無論拋秧和手插秧均由于密植程度較大,明顯縮短株行距,不僅有利于浮游菌核的附著,更有利于與病株、病葉接觸和菌絲蔓延,故拋秧和手插秧的稻田紋枯病發生重。
機械插秧田紋枯病發生則較輕,5月28日孕穗期調查,百栽機插和常規機插田病蔸率分別為32.0%和28.0%,病株率僅分別為7.29%和3.86%;6月14日抽穗期調查,百栽機插田病株率和病情指數分別為50.56%和13.76,常規機插田病株率和病情指數分別為42.66%和13.33。百栽機插田和常規機插田比塑盤拋秧田病株率分別減少22.76%和30.66%,病情指數分別減少8.67 和9.10。從理論和技術層面上看,水稻機插為缽形毯狀秧苗定量取秧,秧塊機插均勻,傷根傷秧少,秧苗素質好,插后緩苗快[16-17]。塑料穴盤機插秧具有定行、定蔸和定苗的優勢,栽植深度適當,實現淺插、勻插、株行距和插秧量都較為規范,且栽插行距均為30 cm,每蔸1~2 株苗,行距較寬,插后返青快,低位分蘗多,有利于高產[18]。由于行距較大,寄主個體及葉片與病株、病葉接觸的時間和頻率相對減少,病株菌絲的蔓延速度也相應減緩,而且能較好地保持田間通風透光,減少田間濕度,改善田間小氣候,不利于紋枯病的發生流行,故機插秧較拋秧和手插秧的紋枯病發生程度輕。
直播雖然能節省育秧和插秧工序,省工節本明顯,但由于都是以傳統的手工撒種直播為主,一般撒種較密且不均勻,單株生長密度較大,田間總莖蘗過多,易造成田間植株個體與群體的矛盾。分蘗至孕穗期,通風透光性差,稻株基部濕度大,前、中期可加重紋枯病的發生,5月下旬孕穗期病蔸率、病株率分別達44.0%和13.16%,在試驗采取的5種種植方式中,病蔸病株率最高,前期和中期水平擴展快。6月中旬抽穗期病株率比拋秧田減少18.48%,略高于手插田,而病情指數比拋秧和手插田分別減少7.98 和1.78,這說明直播田穗期稻株中上部的通風透光性較好,濕度明顯降低,紋枯病發生較輕,后期則垂直上升慢。水稻紋枯病是一種高溫高濕病害,當稻株間氣溫高達25~31 ℃,相對濕度達97%時,病害發展最為迅速。
作物的種植方式是影響作物病蟲害發生危害的重要因素,可以依據病蟲冬前基數、作物品種布局和種植方式、冬春季氣候條件等因素綜合分析病蟲害發生趨勢[20-24]。不同的栽培方式不僅影響作物種植方式,對物質生產(產量)也有著非常重要的作用[25]。
試驗結果表明,不同種植方式對水稻紋枯病的發生有較大影響,從面影響最終的水稻產量。紋枯病發生危害程度以拋栽發生最重,機插發生最輕。此結論與陳銀鳳等[13]的結論較一致,他們發現在拋秧、移栽、直播和機插4種不同種植方式下紋枯病病情指數分別為11.2、5.7、4.6 和4.3,不同種植方式之間的紋枯病病情指數差異極顯著(P<0.01)。楊祥田等[12]報道,葉面積指數大的移栽方式,其水稻干物質積累高群體結構合理,則能提高紋枯病的抗性,其中高密度[(22+44)cm×22.5 cm]的紋枯病病情指數(7.5)比低密度(27.3 cm×27.3 cm)的紋枯病病情指數(4.9)高53.06%。在密度高的種植方式下水稻紋枯病發生程度重,這一結論與本研究的結論一致。
總之,在水稻栽培中無論采用哪種種植方式,必須在充分利用光能和地力的條件下,實行合理密植,保持田間通風透光,降低田間濕度,改善田間小氣候和水稻個體與群體的發育條件,增強抗病性,促進禾苗生長健壯[26]。在生產中推行水稻輕型栽培技術,逐步實現農業機械化,特別是機械插秧,不僅省工、節本、減少勞動強度,而且可減輕病蟲發生。因此,今后我國水稻種植技術的重點應發展水稻機械插秧技術[27],水稻機插秧技術也是水稻生產規?;洜I和應用社會化服務的基礎,是確保水稻種植面積穩定和提高稻作效應的重要措施,具有廣闊的應用前景。
[1]張玉屏,朱德峰,熊 洪,等. 我國水稻種植方式發展與轉型(英文)[J]. Agricultural Science & Technology,2012,13(6):1270-1276.
[2]張洪程,龔金龍. 中國水稻種植機械化高產農藝研究現狀及發展探討[J]. 中國農業科學,2014,47(7):1273-1289.
[3]孟慶忠,劉志恒,王鶴影,等. 水稻紋枯病研究進展[J]. 沈陽農業大學學報,2001,32(5):376-381.
[4]左示敏,陳天曉,鄒 杰,等. 水稻不同類群品種間的紋枯病抗性評價和抗病新種質篩選[J]. 植物病理學報,2014,44(6):658-670.
[5]王愛民,許 明,陳宗祥,等. 2007~2013年江蘇省審定的水稻品種紋枯病抗性分析及抗紋枯病育種策略[J]. 揚州大學學報(農業與生命科學版),2014,35(4):63-67.
[6]王 軍,鄧根生,龔曉松,等. 水稻紋枯病主要發病因素及防治指標研究[J]. 江蘇農業科學,2010,(3):164-166.
[7]袁筱萍,魏興華,余漢勇,等. 不同品種及有關外因對水稻紋枯病抗性的影響[J]. 作物學報,2004,30(8):768-773.
[8]劉永峰,陳志誼,吉健安,等. 江蘇省水稻主栽及區試品種對水稻紋枯病的抗性分析[J]. 江蘇農業科學,2006,(1):27-28.
[9]成國英,張國安,張才德,等. 早稻品種對水稻紋枯病的抗性評比[J]. 華中農業大學學報,2000,19(6):547-549.
[10]李熙英,呂龍石,權成武,等. 氮、磷、鉀不同施肥水平下的水稻紋枯病的危害模型的研究[J]. 延邊大學農學學報,1998,20(2):22-26.
[11]楊民若,于建華. 測土配方施肥對早稻紋枯病預防效果[J]. 江西植保,2007,30(3):138-142.
[12]楊祥田,林賢青,王旭輝,等. 超級稻不同移栽方式對產量及抗病性的影響[J]. 浙江農業學報,2008,20(1):6-9.
[13]陳銀鳳,張家豪,張孝然,等. 不同種植方式對水稻紋枯病發生的影響[J]. 江蘇農業科學,2013,41(12):127-128.
[14]國家質量技術監督局. 中華人民共和國國家標準農藥田間藥效試驗準則(一)GB/T17980.20-2000 殺菌劑防治水稻紋枯病[S]. 北京:中國標準出版社,2000.
[15]石紀成,劉瑞山,黃小明,等. 塑盤拋秧均勻度差的原因及解決辦法[J]. 中國稻米,2000,6(2):26.
[16]陳惠哲,朱德峰,徐一成. 水稻缽形毯狀秧苗機插技術及應用效果[J]. 中國稻米,2009,15(3):5-7.
[17]李文琴,劉 浩,陳惠哲,等. 水稻缽形毯狀秧苗機插技術在天津的應用效果及關鍵技術[J]. 中國稻米,2013,19(4):118-120.[18]朱德峰. 水稻機插育秧技術[M]. 北京:中國農業出版社,2010.
[19]蘇秀艷. 淺談水稻紋枯病及稻曲病的發生與防治措施[J]. 農民致富之友,2013,(13):6.
[20]姜玉英,曾 娟,陸明紅,等. 2013年全國農作物重大病蟲害發生趨勢預報[J]. 中國植保導刊,2013,33(2):35-39.
[21]姜玉英,曾 娟,陸明紅,等. 2013年全國主要糧食作物重大病蟲害發生趨勢預報[J]. 植物保護,2013,39(2):1-4.
[22]劉萬才,姜玉英,曾 娟,等. 2014年全國農作物重大病蟲害發生趨勢預報[J]. 中國植保導刊,2014,34(2):47-52.
[23]姜玉英,曾 娟,陸明紅,等. 2014年全國主要糧食作物重大病蟲害發生趨勢預報[J]. 植物保護,2014,40(2):1-4,10.
[24]姜玉英,曾 娟,陸明紅,等. 2015年全國三大谷類作物重大病蟲害發生趨勢預報[J]. 植物保護,2015,41(2):1-4,23.
[25]羅 旭. 精準栽培技術中的水稻病蟲害防治[J]. 南方農業,2014,18(36):29-30.
[26]黃志農. 雜交水稻病蟲害綜合治理[M]. 長沙:湖南科技出版社,2011.
[27]陳福祥. 水稻機械化育插秧技術是水稻栽植機械化之首選[J]. 農機使用與維修,2009,(1):94.