影響南方水稻黑條矮縮病發生流行的因子分析

陳　冰,　陳觀浩,　江滿桃,　梁盛銘,　任　惠,　陳梅珍,　黃華英

(1. 廣東省化州市氣象局, 化州　525100; 2. 廣東省化州市病蟲測報站, 化州　525100;3. 廣東省茂名市植物保護站, 茂名　525000)

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影響南方水稻黑條矮縮病發生流行的因子分析

陳冰1,陳觀浩2*,江滿桃1,梁盛銘2,任惠3,陳梅珍2,黃華英2

(1. 廣東省化州市氣象局, 化州525100; 2. 廣東省化州市病蟲測報站, 化州525100;3. 廣東省茂名市植物保護站, 茂名525000)

南方水稻黑條矮縮病是近年來在我國南方稻區新發生的一種重要病毒性病害。本文通過大田調查、田間試驗并結合氣象資料分析,表明品種抗性、種植方式、播種期、播種地段和氣象因子等是影響該病發生的主要因素。不同類型水稻的發病率存在顯著性差異。雜交稻發病最重,糯稻發病次之,常規稻發病最輕。同一類型的雜交稻不同品種對南方水稻黑條矮縮病的抗(耐)病性存在較大差異。‘特優161’最感病,‘華優638’最抗病。拋栽田比移栽田和直播田發病輕。不同播種期顯著影響南方水稻黑條矮縮病的發病率。在化州稻區,播種早的發病重于播種遲的。晚稻秧田靠近早稻本田的田塊,南方水稻黑條矮縮病發病重,秧田遠離早稻本田的田塊發病較輕。6月中旬-7月上旬降水日數、6月下旬-7月上旬相對濕度和8月上旬平均最高氣溫等氣象因子與南方水稻黑條矮縮病發病率關系最密切。

南方水稻黑條矮縮病毒;發病因素;田間調查;發病率

南方水稻黑條矮縮病毒(Southernriceblack-streakeddwarfvirus,SRBSDV)屬呼腸孤病毒科(Reoviridae)斐濟病毒屬(Fijivirus)。自2001年在廣東省陽西縣首次發現以來,已迅速擴散至我國南方廣大稻區[1-4]。2009年,由該病毒引起的病害在我國南部及越南晚季稻上暴發成災,造成嚴重的產量損失,據不完全統計,我國的受害面積在30萬hm2以上,其中失收面積超過0.65萬hm2[5-8]。該病毒經遷飛性害蟲白背飛虱[Sogatellafurcifera(Horváth), WBPH ]遠距離傳播,給糧食安全和農民增收帶來嚴重影響。2006年以前,南方水稻黑條矮縮病在廣東省化州市僅零星發生,造成損失較輕,后逐年加重,損失越來越大[9-10]。2012年化州市晚稻上該病發生面積達0.50萬hm2,占水稻總面積的19.6%,發病嚴重田塊發病叢率高達55.0%～65.0%,個別田塊高達90.91%,給水稻生產造成嚴重損失。

由于南方水稻黑條矮縮病的發現時間較短,目前對該病的研究還處于起步階段[11-12]。關于栽培管理措施及氣候因素對南方水稻黑條矮縮病的發生流行影響的報道不多。為了摸清南方水稻黑條矮縮病的發生流行特點,有效控制其危害,作者于2010—2014年在化州市開展了南方水稻黑條矮縮病田間發生規律調查,以期明確導致化州市南方水稻黑條矮縮病大發生的關鍵因子及引起發病程度差異的主要原因,為該病害的防治措施和策略的制定提供科學依據。

1　材料與方法

1.1研究地區概況

化州市位于廣東省西南部(21°29′～22°13′N,110°20′～110°45′E),是廣東省重要的水稻生產基地,為典型的雙季稻區,常年水稻種植面積5.11萬hm2左右。化州市屬典型的亞熱帶季風氣候區,雨熱同季,水熱資源豐富。年平均氣溫22.1～23.9℃,最冷月(1月)平均氣溫12.3～18.0℃,極端最低溫1.3℃,無霜期360 d以上,偶有輕霜,無氣候學上真正的冬天,≥10℃活動積溫7 964.4～8 683.6日·度;年降水量1 103.0～3 005.3 mm;年日照時數1 560.2～2 430.3 h。

20世紀80年代初期、90年代初期化州市曾分別發生較嚴重的水稻瘤矮病、水稻橙葉病等病毒病[13-15]。另外,化州市是稻飛虱(以褐飛虱、白背飛虱為優勢種群)的常發區、重發區[16-17]。

1.2調查時間和地點

2010-2014年,在水稻抽穗期至黃熟期(南方水稻黑條矮縮病病情穩定期)對化州市平定、那務、官橋、麗崗、良光、林塵、南盛、河西等水稻主產區,在其他條件基本相同的情況下,調查不同水稻品種、不同種植方式、不同播種期、不同播種地段下早稻和晚稻上南方水稻黑條矮縮病的發病情況。共調查503個田塊,品種涉及‘特優161’、‘深兩優5814’、‘博優晚三’、‘美優998’、‘博Ⅱ優15’、‘特優524’等28個雜交稻品種,及常規稻、糯稻品種等。種植方式涉及拋栽、移栽、直播等。

1.3調查方法

每年從早稻、晚稻抽穗期至黃熟期,采用5點取樣法,每點2行,每行20叢,共計200叢調查發病率。記錄各種可能造成此病害發生流行的因素,調查過程中詳細記錄水稻的品種、種植方式、播種時間和播種地段等。

病田率(%)=發病田塊數/調查田塊數×100;

發病叢率(%)=發病叢數/調查總叢數×100。

1.4氣象資料和病情調查資料收集整理

收集化州市2006-2014年5-8月份的旬平均氣溫、最高氣溫、最低氣溫、降水日數、相對濕度、日照時數等氣象指標數據和病情資料,通過逐步回歸和通徑分析方法分析病情與氣象因子之間的關系。

1.5數據分析

將各種不同因素的調查結果進行比對,所有的數據分析在Excel與SPSS統計分析軟件上完成。對兩個樣本之間進行t檢驗,多個樣本之間進行方差分析。

2　結果與分析

2.1南方水稻黑條矮縮病總體發生情況

通過調查,化州市南方水稻黑條矮縮病田塊發病率83.3%,平均病叢率9.35%。其中在那務鎮水明村發病田塊的最高病叢率為90.91%。

2.2水稻品種(組合)對南方水稻黑條矮縮病發生的影響

2.2.1不同類型水稻的發病率差異

從病情基本相同的2011年、2013-2014年面上普查和農民反映等情況來看,雜交稻發病重于糯稻和常規稻,平均病田率由高到低的順序為雜交稻>糯稻>常規稻(表1)。

不同類型的早稻和晚稻上南方水稻黑條矮縮病的平均病叢率差異較大。早稻雜交稻和常規稻相比,雜交稻發病最重,平均病叢率7.05%,常規稻病叢率0.82%,前者是后者的8.60倍,統計分析顯示,差異達顯著水平。對晚稻雜交稻、常規稻和糯稻上南方水稻黑條矮縮病的病叢率進行方差分析,結果表明：雜交稻發病最重,糯稻次之,常規稻最輕，常規稻和糯稻之間病叢率差異不顯著(表1)。

表1　不同類型水稻上南方水稻黑條矮縮病的發生情況1)Table 1　Disease incidence of southern rice black streaked dwarf virus disease in different types of rice

1) 同列數據后不同小寫字母表示在0.05水平差異顯著,下同;“—”表示因當地早稻無種植糯稻習慣而缺查。

Values in the same column with different letter are significantly different at 0.05 level. The same below;“—” indicates missing data due to no planting glutinous rice in the local early rice field.

2.2.2雜交稻品種(組合)間的發病率差異

對2011年、2013-2014年不同水稻雜交稻品種(組合)上南方水稻黑條矮縮病的病叢率進行方差分析,結果表明不同雜交稻品種(組合)南方水稻黑條矮縮病的發病情況存在顯著性差異(表2)。‘特優161’最感病,平均病叢率52.59%;‘華優638’最抗病,病叢率為0.64%。

表2　不同品種雜交稻上南方水稻黑條矮縮病的發病情況Table 2　Disease incidence of southern rice black streaked dwarf virus disease in hybrid rice with different cultivated varieties

2.3種植方式對南方水稻黑條矮縮病發生的影響

對2011-2012年不同種植方式南方水稻黑條矮縮病的病叢率進行方差分析和t測驗,結果表明早稻以直播田南方水稻黑條矮縮病發生最重,病叢率為6.59%,移栽田發病次之,拋栽田發病最輕,病叢率為0.36%,直播田病叢率與移栽田和拋栽田病叢率差異顯著，后兩者的病叢率無顯著差異(表3)。晚稻以移栽田南方水稻黑條矮縮病發生最重,病叢率為23.23%,拋栽田病叢率為10.67%，兩者差異顯著(表3)。說明種植方式影響南方水稻黑條矮縮病的發生。

表3　不同種植方式下南方水稻黑條矮縮病的發病情況1)Table 3　Disease incidence of southern rice black streaked dwarf virus disease in rice field with different planting ways

1) “—”表示因當地晚稻無種植直播習慣而缺查。

“—” indicates missing data due to non direct seeding field in the local late rice field.

2.4播種期對晚稻上南方水稻黑條矮縮病發生的影響

2011-2012年不同播種期下晚稻上南方水稻黑條矮縮病的病叢率見表4。兩年水稻病叢率總體趨勢相同,都顯示早播田病叢率較高,而遲播田病叢率較低。2011年6月29日和2012年7月7日播種的早播田的病叢率分別為36.80%和55.21%；2011年7月12日和2012年7月20日播種的遲播田的病叢率分別為6.11%和14.86%,早播田和遲播田的病叢率相差3.72～6.02倍,統計分析顯示,差異達顯著水平。說明播種期影響南方水稻黑條矮縮病的發生。

表4　不同播種期晚稻上南方水稻黑條矮縮病的發病情況Table 4　Disease incidence of southern rice black streaked dwarf virus disease in late rice with different sowing period

2.5播種地段對晚稻南方水稻黑條矮縮病發生的影響

對2013年播于不同地段的晚稻秧苗上南方水稻黑條矮縮病的病叢率進行t測驗,結果表明不同播種地段南方水稻黑條矮縮病的發病情況存在顯著差異(表5)。秧田靠近早稻本田的病叢率33.55%,而秧田遠離早稻本田的病叢率7.10%,病叢率相差4.73倍,差異達顯著水平。說明播種地段影響南方水稻黑條矮縮病的發生。

表5　不同播種地段晚稻上南方水稻黑條矮縮病的發病情況Table 5　Disease incidence of southern rice black streaked dwarf virus disease in the late rice in different sowing area

2.6氣象因子對晚稻南方水稻黑條矮縮病發病率的影響

將2006-2014年5-8月份的氣象資料與其相對應的晚稻平均病叢率,采用逐步回歸法,分析入選因子。入選的氣象因子有5月上旬-中旬平均氣溫x1、5月上旬-中旬相對濕度x2、6月下旬-7月上旬相對濕度x3、8月上旬平均最高氣溫x4、5月相對

濕度x5和6月中旬-7月上旬降水日數x6共6個因子(表6)。F=1 765.185,P=0.000 6,偏相關系數絕對值均大于0.98。說明上述6個氣象因子與南方水稻黑條矮縮病發病率關系密切。其回歸方程為:

y=-531.999 9-4.485 0x1+1.023 8x2+

3.689 1x3+7.083 7x4+1.028 6x5-2.843 1x6

表6　逐步回歸法確定的入選因子Table 6　Climate factors selected by stepwise regression analysis

為進一步揭示逐步回歸后的氣象因子對因變量的作用,對逐步回歸得到的主要氣象因子進行通徑分析,得到關于x1、x2、x3、x4、x5和x6的直接通徑系數Pi→y分別為P1→y=-0.637 2、P2→y=0.532 7、P3→y=1.350 9、P4→y=0.928 5、P5→y=0.347 7、P6→y=-1.371 5。結果表明在入選的6個氣象因子中6月中旬-7月上旬降水日數(x6)、6月下旬-7月上旬相對濕度(x3)和8月上旬平均最高氣溫(x4)的直接通徑系數的絕對值最大,是對水稻發病率影響最大的關鍵氣象因子。

3　結論與討論

調查發現,南方水稻黑條矮縮病的病叢率與水稻品種有關。方差分析和t測驗表明不同類型水稻感染南方水稻黑條矮縮病的情況存在顯著性差異。在雜交稻、常規稻和糯稻3個類型中,雜交稻發病最重,糯稻次之,常規稻最輕。這是由于南方水稻黑條矮縮病傳毒介體白背飛虱在不同類型水稻品種上的分布、趨性、發育和繁殖力不同。該害蟲喜歡在雜交稻上生活和繁殖,取食后的成蟲壽命最長,取食量、產卵趨性、產卵量、田間蟲量均最大,種群增長快;在粳稻上卻相反;常規秈稻和糯稻介于二者之間[18]。雜交稻不同品種(組合)間抗(耐)病程度也存在顯著性差異,其中‘特優161’最感病,發病率為52.59%;‘華優638’最抗病,發病率為0.64%。表明不同品種對南方水稻黑條矮縮病的抗性存在差異。因此,生產上選用抗(耐)病品種是減少病害所致損失的最經濟有效的防治措施之一。

不同種植方式對南方水稻黑條矮縮病的病叢率有重要影響。結果表明,拋栽田比移栽田和直播田發病輕。主要是因為拋栽田秧期較短,可推遲播期,避開白背飛虱遷入高峰期,使水稻秧苗早期承受蟲量減少,所以發病較輕。不同播種期也是影響晚稻上南方水稻黑條矮縮病發病的重要因素之一。在相同的品種、種植方式等條件下,早播田(7月10日前)發病較重,而遲播田(7月12日后)則發病較輕。這主要是因為遲播田避開了早稻田白背飛虱向秧田遷移的高峰,田間的白背飛虱數量低,相應地減少了傳毒的概率。因此,在不影響水稻產量的前提下,推遲播期避蟲控病效果較為顯著。同時,應大力推廣拋秧栽培技術,尤其是晚稻,達到既防病,又省工、高產穩產的目的。

播種地段與南方水稻黑條矮縮病的發生密切相關。晚稻秧田靠近早稻本田的發病較重,而秧田遠離發病本田的發病相對較輕。主要原因是由于早稻收割后傳毒介體白背飛虱被迫飛離早稻本田而就近大量遷移到晚稻秧田,導致秧田蟲口密度大大增加,秧苗感病率隨之增高。因此,晚稻盡可能選擇遠離發病本田的田塊作為秧田,并做好秧田四周作物或雜草上的稻飛虱防治,減少秧苗獲毒機會。

本文采用逐步回歸和通徑分析方法,明確了影響晚稻南方水稻黑條矮縮病的氣象因子主要是6月中旬-7月上旬降水日數、6月下旬-7月上旬相對濕度和8月上旬平均最高氣溫。利用氣象因子作為預測因子,建立了晚稻南方水稻黑條矮縮病發生流行程度的預測模型。

2006年以后化州市南方水稻黑條矮縮病逐年加重。該病毒只能通過白背飛虱成蟲和若蟲取食傳毒,秧苗期感病的水稻癥狀明顯且受害嚴重。據對多年白背飛虱田間系統監測結果表明,常年6月中、下旬3代低齡若蟲為害早稻,獲毒成蟲在近收獲期的7月上旬后大量遷出,部分近距離遷移擴散到晚稻秧田上或進入晚稻早插(拋)本田上生活繁殖。晚稻前、中期(8月上旬-9月上旬)本田的蟲源主要來自遷入的本地長翅型成蟲及秧田帶卵秧苗。

雖然本次調查在不同區域取樣田塊數量存在差異,對分析病害在不同地域和不同品種上的差異可能造成一定影響,但此調查是采用統一調查方法針對化州地區南方水稻黑條矮縮病進行的范圍最大的病害普查工作。從所獲得的發病率分布來看,本研究中所采用的調查方法也較好地反映了各地的發病情況。因此,本研究結果對今后的研究工作具有重要的參考價值。

基于以上觀點,提出南方水稻黑條矮縮病防治策略為“切斷毒源、治蟲防病、治秧田保大田、治前期保后期”,推行“抗、避、斷、治”等綜合防控措施。

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(責任編輯：楊明麗)

Factor analysis of epidemic ofSouthernriceblack-streakeddwarfvirus

Chen Bing1,Chen Guanhao2,Jiang Mantao1,Liang Shengming2,Ren Hui3,Chen Meizhen2,Huang Huaying2

(1.Meteorological Bureau of Huazhou City, Guangdong525100, China; 2. Forecast Station of Plant Disease and Insect Pests of Huazhou City,Guangdong525100, China;3. Plant Protection Station of Maoming City,Guangdong525000, China)

Southern rice black-streaked dwarf virus disease is an important viral disease in the southern regions of China in recent years. Field trial and meteorological data analysis demonstrated that the resistance of varieties, planting ways, sowing period, sowing area and meteorological factors were the main factors affecting the occurrence of the disease. There was significant difference in the incidence among different types of rice. The hybrid rice presented the heaviest incidence, followed by the glutinous rice, whereas the conventional rice was the mildest. Disease resistance differed significantly among different varieties of the same type hybrid rice. ‘Teyou 161’ was the most susceptible, and ‘Huayou 638’ was the most resistant. The incidence in cast transplanting field was milder than that in transplanting field and direct seeding paddy field. Different sowing period affected the disease incidence significantly. In Huazhou rice area, the incidence in the early sowing rice was heavier than that in the late sowing rice. The disease incidence in the late rice seedling bed near early rice field was heavy, and mild in the seedling plots away from the early rice field. The disease incidence closely related with the precipitation days from mid-June to early July, relative humidity from late June to early July, the average maximum temperature in early August and other meteorological factors.

Southernriceblack-streakeddwarfvirus;epidemic factors;field investigation;disease incidence

2015-03-05

2015-05-31

廣東省科技計劃項目(2011B020416001);茂名市氣象局氣象科技計劃項目[茂氣(2012)114號]

E-mail:cgh7909986@126.com

S 435.111

A

10.3969/j.issn.0529-1542.2016.02.037