稻蝦田旱青立病發生原因及防治措施

余承良　唐桂林　黃占亮

摘要 ? ?近年來，稻蝦田快速發生發展的同時，水稻旱青立病（穎殼不閉合，直穗病）也連年發生。旱青立病發生原因很多，本文采用排除法，并根據他人對有機砷影響穗發育方面的研究成果，認為有機砷毒害可能是稻蝦田旱青立病發生的主要原因，并提出稻蝦田該病的防治措施，以期為稻蝦田旱青立病的防治提供參考。

關鍵詞 ? ?稻旱青立病;發生原因;防治措施

中圖分類號 ? ?S435.111 ? ? ? ?文獻標識碼 ? ?B

文章編號 ? 1007-5739（2020）19-0116-04

近年來，江淮地區稻蝦綜合種養發展很快，壽縣從2016年的666.7 hm2猛增到2019年底的8 267.8 hm2。但快速發展的同時，出現了一個不容忽視的問題，即每年都有一定面積的稻蝦田出現水稻旱青立病（穎殼畸形不閉合、直穗病），給水稻生產帶來較大危害，同時也影響稻蝦綜合種養技術的健康發展。

目前，旱青立病沒有統一的定義，本文建議給旱青立病的定義是：水稻在栽插后至孕穗前期，長期受到外界一種或者幾種不良因子的影響，這些逆境因子綜合作用達到一定閾值后，導致主穗、枝梗及穎殼畸形的一種系統性生理病害[1]。其發生癥狀類似已經報道的由60Co或者化學試劑誘變、農桿菌導入DNA等產生的穎殼畸形及穗畸形突變體[2-3]。

在實際工作中，必須分清水稻高溫熱害和旱青立病。由于二者都在穗期表現癥狀，特別是有時混合發生，在文獻報道及指導農業生產、田間鑒定、技術培訓時，有人會將旱青立病當作是高溫熱害。其實從發生癥狀、發生原因、發生時間、發生特點上甄別，二者是截然不同的2種生理性病害。水稻高溫熱害一般是指在水稻抽穗結實期，氣溫超過水稻正常生育溫度上限，影響正常開花結實，造成空殼率及秕粒率上升而減產甚至絕收的一種農業氣象災害;其不會出現抽不出穗、穗和穎殼畸形等癥，且病株在大田中一般是平均分布。現將旱青立病的發生癥狀、發生原因及防治措施總結如下。

1 ? ?旱青立病的發生癥狀

主要癥狀是水稻在抽穗前表現正常，至抽穗時莖葉往往突然呈濃綠色、粗硬，嚴重的稻穗遲遲不抽出，成為包穗或半包穗，穗粒少，穗軸、枝梗彎曲。病株有時有高節位分枝，通常一株生1個分枝，少數可達 3 個分枝，分枝穗大多都正常，極少畸形，且分枝節上有倒生根，類似惡苗病。病穗上間生少數健粒，多數穎殼內外穎開張不閉合;部分外穎頂端彎曲，包住內穎的頂部并向內穎一側突出，像老鷹嘴。有的病穗內外穎增大，使一穎花成為3～4片，少數多達5～8片;或由于小穗梗伸長受阻，使2～3個穎花簇生在一起，外觀很像一朵多瓣花。出穗后病穗大都直立不下垂，農民稱為“張口癟”，黃熟期植株仍然保持青綠色。病株在大田里不平均分布，呈點條狀。20世紀50年代，日本學者戶義次將其命名為貪青和旱貪青。20世紀70年代，浙江學者報道浙江、江西等地發生該病，命名為青立和旱青立[4]。現在也有部分學者按其發生癥狀，直接稱為水稻穎殼畸形不閉合癥[1]。該病在美國南部發生較重，被稱為直穗病。

2 ? ?旱青立病在稻蝦田的發生情況

2.1 ? ?發生歷史及面積

2017年壽縣稻蝦田開始出現旱青立病后，2018年和2019年都有一定面積發生。2019年在豐莊鎮、堰口鎮、劉崗鎮、雙橋鎮等地，稻蝦田均出現旱青立病。據不完全統計，2019年稻蝦田有12塊共20.16 hm2發病，發生品種有N兩優1998、Y兩優2號等6個。

案例1：2017年9月13日，壽縣農業行政執法大隊組織專家組到澗溝鎮進行農業投入品田間鑒定時調查發現，顧廣寶農戶，蝦塘面積5.3 hm2，種植水稻品種兩優688，5月3日育秧，6月3日移栽，調查時水稻處于蠟熟期，穗和穎殼畸形，大田中點片狀發生。基肥施25%復合肥375 kg/hm2，沒有使用過農藥。株發病率達90%，絕收。

案例2：2018年9月30日，壽縣農業行政執法大隊組織專家組到窯口鎮糧臺村孟德宏農戶稻蝦田進行農業投入品田間鑒定時調查發現，蝦塘面積10.6 hm2，栽插品種是隆兩優1998和深兩優841，沒有施肥也沒有噴施過農藥。5月1日育秧，6月10日移栽。2個品種在大田中混栽，均發病，穗和穎殼畸形，點片狀發生。但隆兩優1998發病較深兩優841嚴重，發病面積共4.67 hm2，其中絕收面積2.67 hm2。

2.2 ? ?發生癥狀及危害

在稻蝦田，該病發生癥狀和上述旱青立病的癥狀基本一樣，主要表現為穗和穎殼畸形，但均未發現高位分蘗及成穗，也未發現倒生根。旱青立病在大田中出現點條狀發生的特點，由于在大田里分布不均勻，且水稻發病后小穗稀少又畸形，實際工作中無法調查結實率。稻蝦田如果發生旱青立病，其發生程度比其他稻田更重，一般可減產30%～50%，嚴重的田塊減產80%以上。

3 ? ?稻蝦田發生旱青立病的原因

引發水稻旱青立病的原因很復雜，既有水稻自身原因，也有外部原因。據報道，目前發現的穗發育和穎殼發育突變體有幾十個，且有部分突變體的癥狀如類樹狀突變體等，與旱青立病癥狀十分相似[2-3]。水稻突變體是旱青立病發生的內部原因。引發旱青立病的外部原因目前也不是十分清楚，已知與旱改水田、白土田、污水灌溉及孕穗期高溫、藥害、土壤重金屬危害、病蟲害、品種抗逆性差、微量元素缺乏、肥水管理不當等有關[1，4-8]。本文根據有關文獻報道，結合壽縣近3年來實際發生情況，通過排除法，對稻蝦綜合種養田旱青立病發生原因分析如下。

3.1 ? ?與旱改水等土質的關系

根據有關文獻報道及作者多年的調查發現，旱青立病往往在旱改水田和白土田多發[1，4-6]。但稻蝦田一般都地勢低洼，無旱改水歷史;且發病田塊也非白土田。說明稻蝦田旱青立病的發生與旱改水等土質關系不顯著。

3.2 ? ?與孕穗期高溫的關系

據馬義虎等[9]報道，在幼穗分化期，高溫會導致花粉發育不良，引起結實率下降，還可能導致部分小花出現發育異常的現象。張宇飛等[10]、鮑廣文等[7]、李 ?軍等[8]報道，孕穗期高溫是引發旱青立病的重要原因。但稻蝦田長期灌深水，其穗叢溫度比一般稻田穗叢溫度低1～2 ℃，壽縣近3年水稻孕穗早期沒有明顯高溫天氣，周邊非稻蝦田塊水稻生長發育正常，可見非高溫引起。壽縣2006年發生旱青立病的均是壽縣中部地區早麥茬稻，北部的遲麥茬稻和南部的油菜茬稻均未發生[8]。這些發病田塊，6月1—5日栽插，7月初應該烤田，但因為長期陰雨，未能烤田;7月10日以后進入孕穗期，8 月10—15日抽穗。從表1可以看出，2006年整個孕穗期有3個平均氣溫較高時段：7月12—14日，其中氣溫超30 ℃有2 d;7月18—21日，日均溫度達30 ℃以上有1 d;7月29—31日，日均溫度30 ℃以上有1 d，均未達到高溫熱害標準。說明2006年安徽江淮地區水稻旱青立病大發生，不是高溫引起，而是由孕穗期長期陰雨寡照，不能有效烤田，造成水稻根部長期處于厭氧狀態，砷積累較多造成的。

3.3 ? ?與品種的關系

不同雜交稻組合均發生旱青立病，雜交組合之間發生程度有差異，但差異不顯著，只有常規糯稻和粳稻很少發生。2019年壽縣發生旱青立病的品種有N兩優1998、萬象優111、兩優98816、兩優148、Y兩優2號、兩優713、隆兩優1319。據李 ?軍等[8]報道，2006年壽縣逾60個品種發病，占當時栽培品種的90%以上，未發現抗病品種。吳文革等[11]報道，2006年安徽江淮地區多品種發病，未發現抗病組合。

黃占亮等[12]報道，2019年在壽縣堰口鎮棉花原種場開展水稻新品種小區對比試驗，該試驗田過去是棉花地，旱改水已經10年。該試驗共有23個水稻新品種（均未通過審定，正在區試）參試，手插秧。2019年9月20日調查時水稻處于乳熟期。從該試驗可以看出，試驗地塊西部地勢低洼，發病的小區（品種）都在田塊的西半部，所有品種均發病;東部地勢高燥，所有小區（品種）均未發病。證明雜交稻組合間該病發生差異不顯著。

3.4 ? ?與藥害的關系

化學藥害主要是除草劑殘留對水稻的危害，會造成穗發育障礙，形成畸形穗和畸形穎殼[11]。李春風等[4]、鮑廣文等[7]認為，旱青立病的發生與多效唑、2-甲-4-氯、銅制劑使用有關。但稻蝦田一般不使用除草劑等農藥，也未使用銅制劑。因此，旱青立病的發生與藥害無關。

3.5 ? ?與干旱及水分突然變化的關系

干旱會引起水稻穗畸形和穎花畸形[13]。但稻蝦田長期有水，不存在干旱。水稻孕穗期長期干旱后突遇降水，會造成氧化還原電位下降，使土壤急劇呈還原狀態，影響水稻根系對養分的吸收，導致發生旱青立病[6，14]。這種情況在稻蝦田也不會存在。

3.6 ? ?與污水灌溉的關系

據李春風等[4]報道，污水灌溉會導致水稻旱青立病的發生。稻蝦田對水質要求高，使用的都是地下水和上游水庫灌溉水，不存在污水灌溉情況。因此，稻蝦田發生旱青立病和污水灌溉無關。

3.7 ? ?與有機砷的關系

3.7.1 ? ?病穗中砷含量。據張宇飛等[10]報道，經過化驗，旱青立病病穗中砷的含量是正常稻穗的10倍以上。病穗中砷含量高，是否導致發生旱青立病，是否是唯一原因，還需要形態學、分子生物學等方面證據進行證明，但完全可以作為旱青立病發生的重要間接證據。

3.7.2 ? ?淹水狀態下土壤中及水稻組織中砷含量的變化。李園星露等[15]研究表明，同常規水分管理（干干濕濕）比較，全生育期淹水栽培顯著增加了土壤中有效態砷的含量，漲幅高達70%，差異顯著;孕穗期淹水栽培，土壤中有效砷含量漲幅31%。說明淹水處理能增加土壤中有效態砷的含量。水稻根部砷含量以全生育期淹水栽培最高，其次是孕穗期淹水栽培，分別較常規水分管理提高10.7%和4.9%。另據王 ?釗等[16]研究表明，在淹水條件下，高溫會使嗜熱微生物成為優勢菌群，并促進土壤溶液中砷的甲基化。干濕交替可以降低土壤溶液中砷的水平。王丙爍等[17]研究表明，土壤以及水稻籽粒、莖葉和根系中的砷含量在不淹水條件下較低，在淹水條件下較高。

3.7.3 ? ?砷對水稻穗發育的影響。據李園星露等[15]報道，土壤中的砷有3種形態，即三價砷、五價砷和二甲基砷，前二者是無機砷，后一種是有機砷。無機砷對人的毒性很大，有機砷對人的毒性小，二甲基砷對植物的毒性比無機砷更強。根據南京農業大學趙方杰團隊的研究結果，水稻根系長期處于淹水狀態，利于厭氧菌類群硫酸鹽還原菌的生存繁殖，并產生大量的二甲基砷。在干濕交替的情況下，產生的二甲基砷又可以被甲烷古菌脫甲基形成甲烷和無機砷，二甲基砷在土壤里和水稻植株體內是動態的。這也是高節位分枝穗一般無穎殼畸形的原因，因為在水稻進入乳熟期后，農民在水分管理上習慣干干濕濕。盆栽試驗表明，五價砷和三價砷處理能增加水稻在淹水狀態下的不育癥狀，二甲基砷（70%）是籽粒中主要的砷形態，說明二甲基砷有可能是造成水稻旱青立病的主要原因[18]。水培試驗發現，經過二甲基砷處理，水稻會產生典型的旱青立病癥狀[19]。

4 ? ?防治措施

4.1 ? ?加強水漿管理

干干濕濕的水分管理能明顯減輕水稻旱青立病的發生。蝦稻田水稻分蘗末期，莖蘗數達300萬個/hm2（常規粳稻）時，自然斷水落干曬田，保持蝦溝水位與大田落差超過15 cm，曬田時保持輕曬，曬田后應及時恢復水位。水稻曬田又稱為擱田或烤田，是水稻拔節孕穗期田間水分管理的重要舉措。稻蝦田曬田總體要求是輕度曬田和短期曬田，即曬田后保證稻田中間不陷腳、田間無裂縫、無發白;曬田時間不宜過長，時間過長容易造成環形溝內龍蝦過密而對龍蝦造成不利影響。一般孕穗期保持水層3～5 cm，抽穗期保持干濕交替管理，收獲前7～10 d斷水。

4.2 ? ?改種常規粳稻

從壽縣歷年旱青立病發生情況看，并結合有關文獻報道，常規粳稻極少發生旱青立病[6]。因此，易發病稻蝦田盡量不種植雜交水稻，可改種常規粳稻。

4.3 ? ?采取水稻直播栽培方式

在調查中發現，過去旱青立病發生嚴重的區域和田塊，改為直播稻后，旱青立病不再發生或者發生顯著減輕。壽縣旱青立病發生嚴重的鄉鎮如小甸、李山、劉崗、炎劉、堰口、安豐塘等，近幾年改種直播稻后，極少發生旱青立病，2019年也是如此。直播稻很少發病的原因可能是直播稻不會因為移栽產生植傷，植傷可能有利于旱青立病的發生;直播稻田前期以旱為主，不利于水稻根系厭氧菌的繁殖，從而減少有機砷的產生;直播稻根系淺，分布在土壤表層，透氣性好，不易吸收土壤深層的重金屬砷等有害物質;或許還有其他不明原因。關于直播稻發病顯著減輕的原因，建議立項深入研究，或許對揭示旱青立病的發病機制有很大幫助。湖北省彭成林等[20]和李光華等[21]，就稻蝦水稻直播田新型肥料的使用和綠色生產技術有過報道。

4.4 ? ?使用專用有機-無機配方肥

有研究表明，江淮地區的旱改水田、白土田、澄白土田微量元素缺乏、養分供應不協調，會出現水稻穎殼不閉合現象;反之，施用專用有機-無機配方肥，可減輕危害，但不能從根本上消除[22-24]。

4.5 ? ?使用混合改良劑硫酸鐵和石灰

根據王丙爍等[17]的研究，砷污染嚴重的田塊，栽秧期施用硫酸鐵與石灰混合劑，能明顯減少土壤中砷的含量。彭孟軍等[25]報道，旋耕耙地時施用熟石灰，能使旱青立病發生程度減輕25%;或者在水稻成活后換水，并施用熟石灰1 500 kg/hm2，可以杜絕旱青立病的發生。

5 ? ?參考文獻

[1] 胡園園，馬友華，胡芹遠，等.江淮丘陵地區水稻“穎殼不閉合”現象生理因素淺析[J].中國農學通報，2011，27（21）：22-27.

[2] 李進波，夏明元，萬丙良，等.一個水稻穎殼扭曲突變體的遺傳分析與基因定位[J].中國水稻科學，2008，22（6）：658-660.

[3] 封功能.水稻穗發育相關突變體plal-5、pdfl和tri1的鑒定、基因定位和克隆研究[D].揚州：揚州大學，2013.

[4] 李春風，馬繼武.水稻旱青立病發生特點及原因分析[J].湖北植保，2014（1）：51-53.

[5] 黃自安，劉小林，倪春耕，等.滁州地區旱青立病的發生與防治[J].安徽農業科學，2010，38（5）：7899-7901.

[6] 王付山.桐柏縣水稻旱青立病發生及預防對策[J].農業科技通訊，2019（5）：187-188.

[7] 鮑廣文，李金寶，楊琎.水稻穎殼畸形不結實原因及預防[J].雜交水稻，2016，31（4）：37-38.

[8] 李軍，余承良，楊進.沿淮旱青立發生危害及原因分析[J].現代農業科技，2007（4）：58.

[9] 馬義虎，楊祥田.高溫脅迫對水稻的影響及其對策的研究進展[J].中國農學通報，2015，31（9）：1-8.

[10] 張宇飛，馮翰林，趙保平，等.江漢平原水稻穗部畸形病的發生原因探析[J].湖北農業科學，2010（6）：1356-1358.

[11] 吳文革，李澤福，張四海，等.安徽江淮地區2006年中秈水稻結實不良情況調查[J].安徽農學通報，2006，12（13）：85-88.

[12] 黃占亮，余承良，唐桂林.2019年江淮地區水稻旱青立病發生特點[J].現代農業科技，2020（11）：136-137.

[13] 余淑文，陳景治.不同生長時期干旱對水稻的影響[J].作物學報，1962（4）：399-408.

[14] 張重煊，何習光，李華標，等.水稻生理性病害青立病和旱青立病及其防止和補救措施[J].湖北植保，2005（4）：30-31.

[15] 李園星露，葉長城，劉玉玲，等.不同生育期淹水處理對水稻吸收積累砷、鎘的影響[C]//中國環境科學學會.第六屆重金屬污染防治及風險評價研討會暨重金屬污染防治專業委員會2016年學術年會論文集.廈門：中國環境科學學會，2016：62-68.

[16] 王釗，崔江慧，陳正，等.淹水-控溫模式下砷污染水稻土溶液中砷形態的變化[J].應用生態學報，2013，24（5）：1415-1422.

[17] 王丙爍，黃亦玟，李娟，等.不同改良劑和水分管理對水稻吸收積累砷的影響[J].農業環境科學學報，2019，38（8）：1836-1843.

[18] XU X，MCGRATH S，MEHARG A A，et al.Growing rice ae-robically markedly decreases arscnic accumulation[J].Envi-ronmental Science & Technology，2008，42（15）：5574-5579.

[19] ZHENG M Z，CAI C，HU Y，et al. Spatial distribution of arse-nic and temporal variation of its concentration in rice[J].New Phytologist，2011，189（1）：200-209.

[20] 彭成林，袁家富，趙書軍，等.新型肥料在稻蝦共作區直播水稻應用效果初探[J].湖北農業科學，2019（18）：25-28.

[21] 李光華，陳展鵬，周強，等.稻蝦共作兩優15直播綠色高產栽培技術[J].湖北農業科學，2019（10）：25-27.

[22] 胡園園，馬友華，胡芹遠，等.含中微量元素的有機無機復混肥在防治水稻穎殼不閉合現象上的試驗研究[J].磷肥與復肥，2011，26（5）：76-78.

[23] 張從軍，胥清君，張蕾，等.穎殼不閉合水稻專用肥的生產與應用[J].化肥工業，2014，41（5）：16-18.

[24] 吳志鵬，馬友華，宋法龍，等.江淮丘陵地區水稻“穎殼不閉”土壤養分限制因子研究[J].土壤肥料科學，2008（7）：288-292.

[25] 彭孟軍，李概明，伍先鋒，等.施用石灰和換水對防治水稻青立病的效果[J].作物研究，2010，24（2）：95-96.

作者簡介 ? 余承良（1977—），男，安徽壽縣人，農藝師，從事農業技術推廣工作。

通信作者

收稿日期 ? 2020-06-04