稻曲病对水稻产量和品质的影响
2018-10-29曹奎荣钟雪明陈婕王晔青陶献国冯金祥朱金良孙祥良
曹奎荣,钟雪明,陈婕,王晔青,陶献国,冯金祥,朱金良,孙祥良*
(1.嘉兴市农业科学研究院,浙江 嘉兴 314016; 2.嘉兴市农业经济局,浙江 嘉兴 314050; 3.嘉兴市秀洲区植保站,浙江 嘉兴 314001; 4.嘉兴市南湖区农作物管理站,浙江 嘉兴 314000)
水稻稻曲病是由稻曲病菌引起的一种穗部真菌病害[1-2]。该病在世界各水稻种植区均有不同程度的发生,且发病程度和造成的损失因品种而异[3-4],不仅对水稻产量造成损失,而且可产生有害毒素,威胁人畜健康[3]。关于稻曲病对水稻产量的影响,以及病情严重度与产量损失程度之间的关系,众多学者开展了大量的研究[4-6]。
近几年稻曲病在嘉兴市的发生呈现加重趋势[7]。为了掌握当地主栽品种的发病情况,本研究以秀水134为试验材料,对稻曲病在田间发生程度、造成的产量损失以及对稻谷出米率的影响进行了相关研究。
1 材料与方法
供试品种为常规粳稻品种秀水134,由嘉兴市农科院水稻育种组提供。试验田位于嘉兴市农科院试验园区内,为单季晚稻连作田。土壤pH值6.4,有机质含量中等,水肥管理正常。
水稻于2015年5月24日播种,6月20日移栽,试验面积900 m2,不划分小区。全田采用统一的施肥水平和用药方式(除了不使用针对稻曲病的杀菌剂外,其余病、虫、草的防治正常进行)。在水稻成熟期,采用棋盘式取样法,共调查30个点,每小区样点面积1 m2,每个样点随机抽取10个发病稻穗和10个健康穗。
将田间采集的每样点病穗和健康穗分别进行考种,记录每穗病粒数、实粒数和秕粒数,并称取单穗重量,计算结实率和产量损失率。
根据每穗曲果数量将稻曲病发病程度分为4个等级。0级,0曲果;1级,1~2个曲果;2级,3~4个曲果;3级,≥5个曲果。将考种后的实粒按不同发病等级分类,同类混合均匀后分别测定千粒重(每类测定5次、每次1 000粒),将测定千粒重的样本用检验碾米机(JNMJ3,浙江省台州市粮仪厂)进行处理,检测各类样本出米率。
2 结果与分析
2.1 田间发病特点
调查的30个样点中,每样点单穗曲果数1.9~4.1,全田平均为2.99。300个病穗中,单穗曲果数以1~2粒(分别为71穗和77穗)为主,占总病穗的49.3%;3~4粒(分别为51穗和41穗)的占30.7%;5粒及以上的占20.7%,其中单穗曲果数8粒的仅5穗,占2%(图1)。调查样本中未发现单穗9粒以上曲果的病穗。300个病穗中,单穗粒发病率最低为0.5%,最高为7.2%,全田平均病穗粒发病率为2.3%。
图1 不同曲果数的稻曲病穗数
对比30个样点的调查结果发现(表1),稻曲病在田间发病比较随机,田间分布没有明显的规律性,且无明显的发病中心。
表1 不同小区稻曲病病穗曲果发生情况
2.2 发病程度与产量的关系
对室内考种数据分析发现(表2),随着曲果数的增加,单穗实粒数、结实率和穗重逐渐降低,而穗重损失率逐渐增高,且其间存在明显的线性关系。
表2 不同曲果数的水稻单穗产量指标考种结果
利用DPS分析软件[8]对调查样本的每穗曲果数与水稻单穗的各产量指标间进行一元线性回归分析,曲果数与实粒数、结实率和穗重损失率的相关方程式如下:
Y实粒数=126.76-6.21X曲果数,r=-0.97,P<0.01,呈极显著负相关。
Y结实率=96.25-4.79X曲果数,r=-0.99,P<0.01,呈极显著负相关。
Y穗重损失率=2.93+5.81X曲果数,r=0.98,P<0.01,呈极显著正相关。
结果表明,曲果数与单穗实粒数和结实率之间存在极显著负相关,而与穗重损失率则呈极显著正相关。
2.3 发病等级对千粒重和出米率的影响
由表2可知,健康稻穗千粒重最高,为25.81 g。随着发病程度的增加,千粒重显著降低:1级病害的稻穗千粒重比健康稻穗下降4.4%,2级病害千粒重下降8.2%,3级病害的病穗千粒重为22.6 g,比健康稻穗下降12.4%,且不同发病等级的病穗千粒重之间存在极显著差异。
图2 不同发病等级对千粒重和出米率的影响
随着发病程度的加重,稻谷的出米率明显降低。其中,健康稻穗的出米率为72.0%,1级病害的稻穗出米率略低,但与健康稻穗之间无显著差异。2级病害稻穗出米率比健康稻穗显著下降,3级病害出米率仅为69.2%。差异显著性分析表明,2、3级病害的稻穗出米率与健康稻穗存在极显著差异,且3级病害与1级病害之间也存在极显著差异。
3 小结与讨论
试验结果表明,常规稻品种秀水134对稻曲病较敏感,随着发病程度的增加,每穗实粒数、结实率明显下降,千粒重也逐渐降低,且发病程度的加重显著影响到了稻谷出米率。杨丽敏等[5]研究发现,稻曲病的发病程度(病粒数)与稻谷损失率和精米下降率均有十分密切的关系,且这种影响程度还与水稻类型有关。本研究结果对生产上加强秀水134品种的稻曲病防治提供了重要依据。
试验样本设计中,由于超过5粒的稻穗数量明显减少,因此在数据分析和比较时涉及的样本数量偏少,这对发病严重时的数据据分析的准确性有一定影响,但可以明确的是,发病越严重,对稻谷质量和品质的影响越大。
在稻曲病的分级方面,诸多学者按照水稻单穗曲果的数量进行病情分级,提出了不同的分级标准和方法。唐春生等[9]研究后提出了5级标准:0级,未发病;1级,每穗1粒病粒;2级,每穗2粒病粒;3级,每穗3~5粒病粒;4级,每穗6~9粒病粒;5级,每穗10粒以上病粒。高俊等[10]根据研究的实际情况,将稻曲病分成6级。由全国农业技术推广服务中心编著的农作物有害生物测报技术手册指出,稻曲病病情严重度分级标准以每穗病粒数为单位,即无病粒为0级、每穗1粒为1级、每穗2~5粒为2级、每穗6~10粒为3级、每穗11~15粒为4级、每穗16粒以上是5级[11]。分析发现,这些分级标准与试验田的发病程度、种植品种和产量损失等情况有关,因此不同研究者提出不同的分级方法。
本研究中,测定不同发病程度的病穗实际千粒重和出米率时,由于样本数量的关系,将病穗分成4级,分别为0、1~2、3~4及5粒及以上,便于对不同发病程度的稻穗产量和品质进行更加准确的比较。