栽培密度與氮肥施用量對遼粳401 病害及產量的影響分析

李建國, 解文孝

（遼寧省水稻研究所,沈陽 110101）

水稻（Oryza sativa）是全球約50%人口的主糧，種植面積約占世界耕地面積的11.5%[1]。水稻病害，栽培措施等都影響著水稻的產量和品質。水稻紋枯病（Rice sheath blight）是一種典型的土傳病害，一般減產5%～10%。隨著密植以及施肥水平的提高，紋枯病的發生和危害日益嚴重[2-3]，東北地區以遼寧省發生較重[4-6]。稻曲病（Rice fulse smut）又名偽黑穗病、豐收病，稻曲病發生對稻米結實率、千粒重和種子發芽能力有一定的影響[7-8]。長久以來，稻曲病一直被世界各地作為次要病害防治，但隨著雜交水稻的大面積推廣以及種植密度和氮肥使用量的提高，稻曲病的發生日益加重，成為繼三大病害之后的又一嚴重威脅水稻高產、優質的重要病害[9-11]。目前，生產上對于水稻紋枯病和稻曲病以化學藥劑防治為主[12]，但是化學防治對生態環境和食品安全帶來很大的威脅[13-15]。因此，如何從栽培措施上進行紋枯病和稻曲病的防治尤為重要。

遼粳401 是遼寧省水稻研究所于2002 年以遼河5 號為母本，以鹽粳68 為父本經人工雜交選育而成，2014 年通過遼寧省農作物品種審定委員會審定。本研究以遼粳401 為研究對象，設3 個氮肥施用量（F）和4 個栽培密度水平（D），研究不同氮肥施用量和栽培密度對遼粳401 的稻曲病和紋枯病發生程度的影響，以及病害發生與產量之間關系，為水稻品種栽培措施優化提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 試驗設計

試驗在遼寧省水稻所試驗地（123°43`N，41°08`E，海拔51 m）進行，4 月20 日播種，5 月25 日移栽，每穴2～3 苗。設3 個氮肥施用量（F）和4 個栽培密度水平（D）。F1:常規用量基礎上減少20%氮量（以下簡稱-20%N）、F2:常規用量基礎減少10%氮量（以下簡稱-10%N）和F3:常規用量。D1:株距為30.00 cm×13.33 cm、D2: 株距為30.00 cm×16.67 cm、D3: 株距為30.00 cm×20.00 cm和D4: 株距為30.00 cm×23.33 cm。常規氮肥用量180 kg/hm2，按照質量比6:2:2 分基肥：蘗肥：穗肥三次施用。小區面積100 m2設3 次重復。全生育期不使用藥劑防治病害。土壤基本理化性質為有機質17.0 g/kg、全氮10.8 g/kg、堿解氮107.21 mg/kg、速效磷10.28 mg/kg、速效鉀140.3 mg/kg、pH6.6。

1.2 調查項目及方法

紋枯病調查：分蘗盛期開始每隔10 d 調查一次紋枯病發生情況，調查依據GB/T 17980.20-2000標準，5 點調查法，每點取相連20 穴，記錄病害發生初始期、總株數，病株數和病級數，并計算發病率和病情指數。

稻曲病調查：黃熟期開始調查稻曲病發生情況，每個處理采取5 點調查法，每個調查點調查20 穴。分級標準參考唐春生等[16]對稻曲病抗病分級標準。記錄病株率、每穴病穗數以及病粒數。計算病穴率率和病穗率。

1.3 產量測定

成熟期每小區5 點取樣，每點為1 m2，考察經濟性狀，包括每穗實粒數、總粒數、結實率、千粒重、糙米率、堊白率和產量。

1.4 數據分析

運用Microsoft Excel 和SPSS20.0 進行數據分析。

2 結果與分析

2.1 遼粳401 病害發病初始期調查

在整個生育期對遼粳401 病害進行調查，共發現紋枯病和稻曲病兩種病害，紋枯病初始發生時間從7 月11 日到7 月29 日，稻曲病初始發生時間從8 月13 日到8 月21 日，隨著氮肥施用量增加發病時間越早（表1）。

表1 不同處理遼粳401 病害始見期（月·日）

2.2 栽培密度與氮肥施用量對遼粳401 紋枯病發生的影響

7 月21 日、7 月31 日和8 月11 日對遼粳401 紋枯病發生情況進行調查（表2），隨著生育進程遼粳401 的紋枯病發病率和病情指數逐漸增加。相同栽培密度條件下隨著氮肥施用量增加紋枯病發病率逐漸增加。D1F3 紋枯病發病率和病情指數最高，分別為91.38%和36.07%。D4F1 紋枯病發病率和病情指數最低，分別為26.94%和3.97%，與D1F3 相比降低了70.52%和88.99%。發病率在50%及以下的處理有3 個，分別是D3F1、D4F1 和D4F2。病情指數在10%以下的處理有2個，分別為D3F1 和D4F1。最高發病級別D1F2、D1F3、D2F3 和D3F3 均達到5 級，其余最高發病級別為3 級。降低氮肥施用量和降低栽培密度可以在一定程度上延遲了紋枯病發病時間、降低發病率和病情指數。

表2 不同處理遼粳401 紋枯病發病率和病情指數

2.3 栽培密度與氮肥施用量對遼粳401 稻曲病發生的影響

8 月30 日和9 月11 日對遼粳401 稻曲病發生情況進行調查（表3）。隨著水稻生育進程遼粳401 稻曲病發病率和病穗率逐漸增加，8 月30 日調查的病穴率均在10%以下。9 月11 日調查病穴率在10%以下的有D3F1、D4F1、D4F2 和D4F3。D1F3 發病率最高，為38.85%，D4F1 發病率最低，為3.97%，D4F1 與D1F3 相比發病率降低了89.87%。病穗率最高為D1F3，為10.34%，最低為D4F1，病穗率為0.75%，D4F1 與D1F3 相比病穗率降低了92.57%。生育后期相同栽培密度處理下隨著氮肥施用量的增加遼粳401 的稻曲病逐漸加重。

表3 不同處理遼粳401 稻曲病病穴率和病穗率

2.4 不同處理遼粳401 產量構成因素分析

對不同處理的結實率、千粒重、糙米率、堊白粒率和產量進行測定，結果表明（表4），相同栽培密度條件下隨著氮肥施用量增加結實率逐漸降低，相同氮肥施用量條件下增加栽培密度結實率逐漸降低，D4F1 的結實率最高為94.08%，D1F3的結實率最低為83.28%。增加栽培密度在一定程度降低了堊白粒率；千粒重和糙米率規律不明顯。產量以D2F1 最高，達到665.70 kg/667 m2。

表4 不同處理遼粳401 產量及產量構成因素分析

2.5 遼粳401 病害發生程度與產量、密度及氮肥之間相互關系分析

分析遼粳401 病害發生程度與產量、栽培密度及氮肥施用量之間關系（表5），紋枯病的發病率、病情指數、稻曲病的病穴率和病穗率與結實率、千粒重和產量呈負相關關系；與堊白率、栽培密度和氮肥施用量呈正相關關系。其中遼粳401的結實率與紋枯病病情指數和稻曲病病穗率呈顯著負相關關系，堊白粒率與稻曲病病穴率呈顯著正相關關系，與稻曲病病穗率呈極顯著正相關關系；產量與紋枯病的發病率、稻曲病的病穴率和病穗率呈顯著負相關關系；紋枯病發病率與病情指數與氮肥施用量呈極顯著正相關關系。稻曲病發病率與栽培密度和氮肥施用量均呈顯著正相關關系。

表5 遼粳401 病害與產量、栽培密度及氮肥施用量間關系分析

3 討論

研究表明不同種植模式對遼粳401 紋枯病和稻曲病均能產生影響。有研究表明，氮肥水平在常規用量基礎上減少20%，密度為23.3 cm×20.0 cm 的條件下即能保證產量又能降低紋枯病的發病情況[17]。本研究結果與此項研究結論相似，遼粳401 紋枯病發病率與病情指數與氮肥施用量呈極顯著正相關關系，相同密度條件下隨著氮肥用量的增加紋枯病發病率逐漸增加。稻曲病田間抗性除受品種特性有關[18]，還與種植環境密切相關[19]。吳天琦[20]研究表明，稻曲病病穗率隨著施氮量的增加而顯著升高。本研究也證實這一論點，遼粳401 稻曲病病穴率與栽培密度和氮肥施用量均呈顯著正相關關系，生育后期相同栽培密度處理下隨著氮肥施用量的增加病害逐漸加重。分析原因是遼粳401 栽培密度增加影響了通風不利于水分的疏散，田間濕度過大增加了稻曲病發生。陳書強[21]研究表明，直立穗型品種（系）每穗稻曲病粒數最多，半直立穗型品種（系）次之，彎穗型品種（系）最少，差異達到了顯著水平。遼粳401 稻曲病病穗率與栽培密度與氮肥施用量無顯著相關性，分析原因可能是遼粳401 穗型有關系。 遼粳401 的堊白率與紋枯病病情指數、稻曲病病穴率呈顯著（極顯著）正相關關系。與孫春來[22]研究的水稻千粒重、結實率隨每穗稻曲病病粒數增加而降低的結論相一致。

遼粳401 是遼寧省水稻研究所近年來育成并推廣的常規稻品種，以后種植過程中適當增加栽培密度，減少氮肥施用量，可以保證產量的前提下減少病害的發生。