茶陵縣水稻旱青立病的發生與綜合治理技術探索

王志平,劉偉喜

(茶陵縣農業農村局,湖南 株洲 412400)

水稻旱青立病(Rice Straighthead)是水稻結實器官生長發育受到障礙,表現出穎殼畸形如鷹嘴、不閉合、空殼或半粒青米、稻穗直立不勾頭等癥狀,在新開墾的農田或旱地改水田的地塊上發生幾率大[1-2]。旱青立病發生進程隱蔽,水稻生長前期癥狀不明顯,難以發現,只有在孕穗末期顯現癥狀,一旦發病癥狀表現出來就無法進行有效的防治[2-3]。

近年來,隨著種植結構的頻繁變化,該病的發生呈上升趨勢,對水稻造成的損失也越來越大。茶陵縣植保站近7年的調查資料顯示,發生了旱青立病的田塊產量損失輕重不一,輕者減產10%～30%,重者減產超過80%以上,引起了農業部門的高度關注。因此了解水稻旱青立病,識別其發病癥狀,掌握其發生特點、發生原因有助于在生產中提前采取防治措施以最大程度的減少為害損失。

1 水稻旱青立病簡介

旱青立病是水稻生產中發生的一種生理性病害,無病原菌,也不會在水稻間傳染,發生原因很復雜,是一種水稻上的“疑難雜癥”。在旱改水稻田每年都能見到它的身影并造成產量損失,受害種植戶心有余悸。

1.1 發病病狀

苗期禾苗生長正常,偶有根系生長不良現象,一般是褐色根多,白色根少,短根多,根系分支少;拔節孕穗期病健株在長勢上差異也不明顯,但很多病株莖節上長有倒生根,有高位分蘗1～3個[2];抽穗期莖稈粗壯,葉片深綠,稻穗難抽出、不抽穗或半抽穗,有的雖能抽出,但穗粒少、穎殼畸形,穗軸、枝梗扭曲;灌漿期穎殼不閉合,不灌漿,呈鳥嘴狀,病穗間偶生健粒,稻穗不勾頭,到了黃熟期仍然保持綠色不褪色[2]。

1.2 發病特點

同一田塊病株有的單株(根)夾雜發病,有的單叢發病,有的單行發病[2];在田面沒有耙平的丘塊,位置高的地段發生輕,位置低的地段發生重;特殊的田塊,同一塊田半截基本無孕穗,半截基本正常;前作是菜地,原菜地廂面發生較輕,溝處發生較重,新平整的田溝渠地段較重[2]。

1.2.2 不同類型田的發病情況

旱作田改水田如之前種植大豆、油菜、高粱、蔬菜等作物的發病概率高;閑置多年的拋荒田、新開墾的田發病概率高;受污染水灌溉的田塊發病概率高[3]。

1.2.3 不同連作方式和品種的發病情況

稻—稻連作田不發病,稻—油輪作田偶爾發現,在旱改水田易發病;相同品種在旱改水田中不同地塊發生程度差別較大,在相同地塊發生程度也不相同。茶陵縣主推雜交稻品種都有發病,沒有發現明顯抗旱青立的雜交稻秈稻品種;但與雜交秈稻相比,糯稻和粳稻發病較輕。

2 發病原因

筆者查閱了相關資料,不同專家學者對旱青立病的發生原因說法不一,主要有4種說法。

2.1 重金屬中毒說

長期旱作的田塊改種水稻之后,在淹水條件下,富集在土壤中的砷元素由砷酸變成了亞砷酸,活力增強,毒性增大[2-3]。與此同時,長期旱作田硫元素消耗量大,硫元素相對不足,硫砷比例嚴重失調,硫元素對砷元素的拮抗作用大幅降低。在這樣的旱田改種后,水稻最容易砷中毒。有專家對旱青立田塊的土樣進行測定,發現不良結實的稻穗砷的含量是正常結實水稻的10倍以上,銅含量也超過正常稻穗的2倍以上[2]。

式中：m為UAV飛行的節點數；Nt為危險壁障的數量；d為當前節點與危險壁障距離的平方，d的取值由飛行空間決定；L為UAV飛行時與危險壁障的安全距離；δ為定量，δ=0.01；Xi(xi,yi,zi)為UAV當前節點坐標；T(xt,yt,zt)為危險壁障的坐標。

2.2 致污因子說

水稻灌溉了受污染的水,導致出現穎殼畸形,主要是污水中的酸、堿、氧化劑以及重金屬化合物和有機毒物的影響[2]。

2.3 水分補給急劇變化說

在花粉形成期、穎花分化期、抽穗開花期內如遇土壤缺水,當土壤含水率低于60%,如遇突然灌水,在肥力充足的稻田稻株得水后營養生長異常旺盛,生殖生長受抑制,稻穗和谷粒發育不完全而出現旱青立病[2-3]。

2.4 天氣原因造成水稻“炸殼”說

水稻花粉母細胞減數分裂期,對外界不良環境條件非常敏感。極端高溫會出現結實不良和谷殼開裂等現象,甚至會出現沒有小穗,只剩穗軸;極端低溫如日平均氣溫低于20 ℃,水稻生理活動會遇到障礙,也會形成空殼[3]。

3 綜合治理技術探索

為探索旱青立病的治理辦法,筆者參照水稻重金屬污染耕地修復治理技術,制定了綜合治理方案,通過試驗示范來檢驗治理效果的有效性。

3.1 材料與方法

3.1.1 試驗地選擇

試驗地選擇在茶陵縣下東街道辦事處齊心村旱改水田,面積7 hm2,砂性土壤,pH值5.6～6.5,酸性,地勢平坦,丘塊方正,排灌方便,2017～2019年棄耕3年,2020年復耕種植水稻發生了嚴重的旱青立病,發病情況見表1。

表1 2020年齊心村水稻旱青立病發病情況

3.1.2 試驗設計處理

試驗選擇在齊心村2020年發生了旱青立病的水稻種植區域內并調查過的1號田-3號田里進行(表1),每塊田選定面積667 m2,再對半作田埂一分為二,隔成2個小區,每小區333 m2。一個小區為處理區,一個小區為對照區,3塊田即為3次重復。水稻品種為晶兩優華占。CK對照區的管理措施參照當地往年常規操作,具體處理措施見表2。

表2 試驗設計處理

3.1.3 調查方法

采取5點取樣,每點取10蔸,共50蔸,計算發病穗率;在50蔸稻穗中隨機抽取稻穗50穗計數總粒數和空癟粒數,計算發病粒率;實際產量是每667 m2水稻在成熟收割后的干谷產量。計算公式為：

3.2 結果與分析

從表3可以看出,處理區的發病穗率為1.3%、發病粒率為0.7%、實際單位面積產量為636.6 kg/667 m2;對照區的發病穗率為26.4%、發病粒率為24.0%、實際產量為494.0 kg/667 m2,二者差別明顯。CK對照區的發病穗率、發病粒率、實際產量和2020年同一田中的調查數據差別較小,發病穗率相差0.1%,發病粒率相差2.0%,產量相差19.3 kg/667 m2(表1),說明不采取綜合治理措施旱青立田塊不會自我修復或自我修復能力很低。從短期投入來看,處理區投入成本高于CK對照區,但處理區的平均產量高出CK對照區142.6 kg/667 m2。試驗證明,采取科學的治理措施可有效防治水稻旱青立病并增加產量。

表3 2021年齊心村水稻旱青立病綜合治理試驗結果

3.3 總結與建議

通過以上綜合治理試驗的結果,筆者總結茶陵縣歷年對旱青立病的治理經驗,并提出綜合治理的建議,為水稻旱青立病的有效治理提供參考。

3.3.1 品種的選擇

選擇抗逆性強的品種,首選國家認定的低吸鎘品種;粳稻或糯稻發生旱青立病的概率低,也可考慮在當中選擇種植;對旱青立病連年發生且治理效果不理想的田塊,建議改種其他作物如蔬菜、大豆、玉米、紅薯、蓮藕等。

3.3.2 土壤的改良

對于酸性重的田塊,建議每667 m2撒適量石灰調節土壤酸堿度,盡量把pH值調到7左右,改善土壤理化性狀,提高水稻根系活力和水肥吸收能力,增強抗逆性;撒施有機肥,通常根據土壤有機質含量的高低來確定有機肥用量,一般為200～300 kg/667 m2。通過增加土壤有機質含量,減少土壤淀漿板結,使土壤形成團粒結構,增加土壤有益微生物數量,鈍化有毒有害活性物質、降低對水稻的毒害[4]。

3.3.3 肥料的管理

測土配方施肥,減少氮肥用量,偏施氮肥,水稻貪青,旱青立病發生嚴重,復混肥改氯基復混肥為硫基復混肥,鉀肥改氯化鉀為硫酸鉀肥,注意增施硫元素含量高的功能型肥料[2]。葉面適時噴施鋅肥和生物刺激劑如阿泰靈、甲殼素、S-誘抗素、香菇多糖等。

3.3.4 水分的管理

“旱改水”田塊一般保水能力差,前期易受旱,砷元素在表土富集,田間應在幼穗分化期之前保持有水。做到勤灌勤排,使砷元素提前釋放排掉,降低土壤中亞砷酸的濃度[4]。

3.3.5 栽培的管理

培育壯秧,合理稀植,中稻每667 m2插足10 000蔸以上,保證基本苗,做到夠苗曬田,嚴防擱田過遲、過度,及時追肥,避免前期徒長,后期早衰,及時防治病蟲害。