栽培密度对辽粳212病害发生程度及产量的影响
2018-08-21马亮高虹吕桂兰
马亮 高虹 吕桂兰
(辽宁省水稻研究所,沈阳110101)
由 Magnaporthe grisea(无性态 Pyricularia oryzae)引起的稻瘟病和由Thanatephorus cucumeris(无性态Rhizoctonia solani)引起的水稻纹枯病是危害水稻生产的两种主要病害[1-4]。全球每年因稻瘟病造成的水稻产量损失约占总产量的10%~15%,经济损失达数十亿美元[5]。自2000年以来,辽宁省发生4次稻瘟病大流行,流行面积累计 1.2×106hm2,造成 6.7×105hm2以上的产量损失[6-7]。水稻纹枯病一般发病可造成产量损失10%~30%,严重时可达50%以上[8],已经成为危害水稻三大病害中最严重的病害[9]。辽宁省水稻种植范围较广,全省14个市均有分布,总面积达70万hm2,占全国粳稻面积的10%左右。稻瘟病和纹枯病是阻碍辽宁省水稻高产、稳产的重要因素。但是纹枯病很难找到高水平的抗源[10],或者已经育成及可供生产应用的抗病品种也较少[11-12]。抗稻瘟病的水稻品种推广若干年后抗性会逐渐丧失[2]。因此,本研究以辽宁省水稻研究所育成的高产品种辽粳212为材料,分析了不同栽培密度对纹枯病和稻瘟病的影响及与产量和产量构成之间的关系,旨在通过栽培手段控制辽粳212病害的发生,提高品种的使用年限。
1 材料与方法
1.1 供试品种
供试水稻品种为辽粳212,2012年通过辽宁省农作物品种审定委员会审定,产量水平较高。
1.2 试验方法
试验于2017年4-10月在辽宁省水稻研究所试验地(123°43′E,41°08′N,海拔 51 m)进行,土壤基本理化性状:有机质 16.8 g/kg、全氮 11.3 g/kg、碱解氮106.32 mg/kg、速效磷 10.07mg/kg、速效钾 138.80 mg/kg、pH 值 6.6。4 月 20 日播种,5 月 25 日移栽,每丛 2~3苗。设 3 个密度水平:D1,30.0 cm×20.0 cm;D2,30.0 cm×16.7 cm;D3,30.0 cm×13.3 cm。小区面积不小于100 m2,氮肥用量 180 kg/hm2,基肥∶蘖肥∶穗肥按照质量比 6∶2∶2 施用。
1.3 调查方法
根据GB/T 17980.20-2000标准调查纹枯病发病情况,每个处理3次重复,每点取相连5丛,记录总株数、病株数和病级数,并计算各处理病情指数(调查标准见表1),每隔10 d调查1次。
分别在分蘖盛期和蜡熟期按农业部行业标准《水稻稻瘟病抗性鉴定技术规程》对各处理进行稻瘟病叶瘟和穗瘟调查并计算病情指数(调查标准见表1),每隔7 d调查1次。
1.4 产量测定
成熟期每小区5点取样,每点1 m2,考察经济性状,包括每穗总粒数、实粒数、结实率、千粒重、垩白粒率、出糙率和产量。
表1 稻瘟病和纹枯病调查标准
表2 不同栽培密度下辽粳212病害始见期(月-日)
表3 不同栽培密度对辽粳212叶瘟发生程度的影响
表4 不同栽培密度对辽粳212穗瘟发生程度的影响
1.5 数据分析
运用Microsoft Excel、SPSS 20.0等软件进行数据处理和统计分析。
2 结果与分析
2.1 对辽粳212稻瘟病发生程度的影响
从表2可知,辽粳212叶瘟始见期以D3处理出现最早,比D2处理提前7 d,比D1处理提前16 d。7月25日和8月1日对辽粳212叶瘟发生情况进行调查,结果(表3)表明,随着辽粳212生育进程的推进,叶瘟发病率和病情指数逐渐增加。相比7月25日的调查结果,8月1日调查,D3处理的发病率增加16.45个百分点,病情指数增加12.28百分点;D2处理的发病率增加8.92个百分点,病情指数增加9.45个百分点,最高发病级别由3级升高到5级;D1处理的发病率增加8.09个百分点,病情指数增加3.95个百分点。随着栽培密度增加,叶瘟发病率和病情指数也增加。8月1日调查结果显示,与D3处理相比,D1处理的发病率降低43.71个百分点、病情指数降低21.51个百分点;D2处理发病率降低25.61个百分点、病情指数降低11.56个百分点。不同密度处理间发病率和病情指数均存在极显著差异。
由表2可见,辽粳212穗瘟始见期以D3处理出现最早,比D2处理和D1处理提前7 d。9月5日和9月12日分别对辽粳212穗瘟发生情况进行调查,结果(表4)表明,随着辽粳212生育进程的推进,穗瘟的发病率和病情指数逐渐加重。相比9月5日的调查结果,9月12日调查D3处理发病率增加17.44个百分点,病情指数增加11.76个百分点,最高发病级别由3级升高到7级;D2处理的发病率增加34.73个百分点,病情指数增加11.97个百分点,最高发病级别由3级升高到7级;D1处理的发病率增加8.54个百分点,病情指数增加1.40个百分点,最高发病级别由3级升高到5级。随着栽培密度的增加,穗瘟发病率和病情指数也逐渐增加。9月12日的调查结果(表4)表明,与D3处理相比,D1处理发病率降低42.47个百分点、病情指数降低16.41个百分点,D2处理发病率降低34.82个百分点、病情指数降低10.21个百分点。不同密度处理间穗瘟发病率和病情指数均存在显著或极显著差异。
表5 不同栽培密度对辽粳212纹枯病发生程度的影响
表6 不同栽培密度对辽粳212产量及产量构成的影响
2.2 对辽粳212纹枯病发生程度的影响
从表2可见,辽粳212纹枯病始见期以D3处理出现最早,比D2处理提前10 d,比D1处理提前14 d。7月25日和8月1日对辽粳212纹枯病发生情况的调查结果(表5)表明,随着辽粳212生育进程的推进,纹枯病发病率和病情指数逐渐加重。与7月25日的调查结果相比,8月1日调查,D3处理的发病率增加9.05个百分点,病情指数增加11.19个百分点,最高发病级别由3级升高到5级;D2处理的发病率增加19.89个百分点,病情指数增加11.71个百分点,最高发病级别由3级升高到5级;D1处理的发病率增加24.94个百分点,病情指数增加9.64个百分点。随着栽培密度的增加,纹枯病发病率和病情指数也逐渐增加。8月1日的调查结果表明,与D3处理相比,D1处理的发病率降低26.15个百分点、病情指数降低5.91个百分点,D2处理发病率降低12.71个百分点、病情指数降低2.99个百分点。不同密度处理间发病率和病情指数均存在极显著差异。
2.3 对产量及产量构成的影响
从表6可见,随着栽培密度的增加,辽粳212的实粒数和产量降低,垩白粒率增加。实粒数、结实率、有效穗数和垩白粒率不同栽培密度间存在显著差异,实粒数表现为 D1>D2>D3,结实率表现为 D1>D3>D2,有效穗数表现为 D2>D3>D1,垩白粒率表现为 D3>D2>D1。千粒重和产量不同栽培密度间存在极显著差异,千粒重表现为 D1>D3>D2,产量表现为 D1>D2>D3。
2.4 栽培密度、发病程度与产量构成之间的相关性
由表7可见,栽培密度与实粒数、出糙率呈显著负相关关系,与产量呈极显著负相关关系,与垩白粒率呈极显著正相关关系,与有效穗数呈显著正相关关系,与叶瘟和纹枯病的发病率和病情指数呈极显著正相关关系,与穗瘟发病率呈显著正相关关系。
3 结论与讨论
由于稻瘟病菌生理小种极易发生变异,抗病品种推广种植3~5年后往往就会丧失抗性[13-14]。辽粳212是2012年通过辽宁省农作物品种审定委员会审定的高产品种,当年田间表现为抗穗颈瘟和纹枯病[15]。经过多年推广种植后,辽粳212的抗病性也发生了变化。本研究表明,辽粳212在不同栽培密度处理下叶瘟最高发病级别为 3~5级、穗瘟 5~7级、纹枯病3~5级,随着推广时间的延长,病害发生程度比审定时有所加重。
纹枯病从水稻苗期到穗期都可能发生流行。随着纹枯病发病面积的扩大,防治策略逐步由单纯的药剂防治转向改善田间栽培管理条件,适当的减少氮肥使用[16],选育和推广抗病品种并配合药剂施用的综合防治措施[17]。有研究表明,密度在纹枯病发病较轻时不起作用或作用很小,主要是通过氮肥和钾肥的相互作用而影响纹枯病的病情指数[18]。也有研究表明,不同种植方式对水稻纹枯病的发生有较大影响,尤其密度增加水稻纹枯病也会加重[19-20]。本研究证实了这一点,随着栽培密度的增加,辽粳212纹枯病的发病率和病情指数逐渐增加,与D3处理相比,D1处理纹枯病发病率降低26.15个百分点,病情指数降低5.91个百分点。原因可能是降低栽培密度增加了空气流通,降低了纹枯病菌繁殖的能力。肥力水平、栽插密度都会在一定程度上影响稻瘟病的发生[21-22]。本研究表明,随着栽培密度的增加,稻瘟病的发病率和病情指数也逐渐增加,与D3处理相比,D1处理叶瘟发病率降低43.71个百分点,病情指数降低21.51个百分点;穗瘟发病率降低42.47个百分点,病情指数降低16.41个百分点。栽培密度与叶瘟、纹枯病的发病率和病情指数呈极显著正相关关系,与穗瘟发病率呈显著正相关关系。栽培密度对辽粳212纹枯病和叶瘟发病数量和发病程度起到显著作用,但对穗瘟主要是对发病数量上起到显著作用,对发病严重程度没有显著作用。说明稀植可以在一定程度上降低辽粳212纹枯病和叶瘟的发生数量和严重度,辽粳212穗瘟的发生严重度主要取决于品种本身的感病情况。
表7 栽培密度、病害发生程度和产量的相关性
有研究表明,纹枯病对水稻产量的影响主要表现为空秕率增加、千粒重下降而造成减产[19]。寒地早粳水稻品种抗稻瘟病性与水稻品种垩白粒率、垩白大小以及垩白度存在正相关,抗性越强,出糙率和精米率越高[23]。本研究表明,降低栽培密度增加了辽粳212的实粒数和产量,实粒数、结实率、有效穗数和垩白粒率不同栽培密度间存在显著差异,千粒重和产量不同栽培密度间存在极显著差异。出糙率与纹枯病的发病率和病情指数都存在显著负相关,但与叶瘟和穗瘟均无显著相关性。有效穗数与穗瘟发病率和病情指数存在显著相关性,分析原因可能是穗瘟发病时期是在水稻抽穗结束之后的生殖生长期,单位面积内有效穗数越多越有利于稻瘟病菌的繁殖,穗瘟发生就越重。而叶瘟和纹枯病的发病时期在营养生长期,对营养吸收的影响更大,影响了叶片光合吸收和茎秆向穗部输送养分,进而影响产量和出糙率。
辽粳212的叶瘟、穗瘟和纹枯病发病率均与栽培密度呈极显著正相关关系,产量与密度呈极显著负相关。说明可以通过降低栽培密度来控制辽粳212的稻瘟病和纹枯病的发生,并提高辽粳212的产量优势。