免疫诱抗剂对水稻秧苗生长与产量形成的影响

王晓丹，阮松林，肖文斐，易子豪，陈惠哲*

(1.中国水稻研究所，浙江 杭州 310006； 2.杭州市农业科学研究院 生物技术所，浙江 杭州 310024)

水稻生长过程中经常会遭受到病虫害侵害，严重影响水稻产量[1]。长期以来，在防治水稻病虫害问题上，大多依赖对环境与生态造成较严重破坏的化学农药。现阶段，我国农业领域越来越追求安全无污染，在提高水稻抗病性同时提高产量。选择植物免疫诱抗剂是进行水稻田间管理的新方法[2-3]。免疫诱抗剂通过激活植物的免疫系统并调节植物的新陈代谢，从而增强植物抗病和抗逆能力[4-5]。同时，免疫诱抗剂可以促进植物根茎叶生长和叶绿素含量提高，从而提高作物产量[6-7]。本研究通过大田试验，探讨植物免疫诱抗剂对水稻秧苗素质、病害防治、产量及其构成的影响，旨在为免疫诱抗剂在水稻生产上的应用提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 供试材料

试验于2017—2018年在中国水稻研究所富阳试验基地进行。水稻供试品种为籼型三系超级稻中浙优1号，免疫诱抗剂保康灵1号和保康灵2号由杭州市农业科学研究院提供。

1.2 处理设计

试验中育秧旱地土取自稻田，播种量为60 g·盘-1，采用机插标准秧盘(规格58 cm×28 cm×2.8 cm)育秧。共设置4个处理：(1)保康灵1号处理(T1)，其中保康灵1号300倍液浸种，并在苗期和水稻大田移栽后穗分化期喷施2～3次，水稻生育期不施用化学农药；(2)保康灵1号+化学农药减量施用(T2)，水稻生长期间按常规施用化学农药，其中化学农药施用量减1/3喷施，并同T1处理一样施用保康灵1号；(3)保康灵2号处理(T3)，其中保康灵2号300倍液浸种，并在苗期和水稻大田移栽后穗分化期喷施2～3次，水稻生育期不施用化学农药；(4)保康灵2号+化学农药减量施用(T4)，水稻生长期间按常规施用化学农药，其中化学农药施用量减1/3喷施，并同T3处理一样施用保康灵2号。对照(CK)：种子25%咪鲜胺浸种，苗期和穗分化后期喷施化学农药2～3次。所有处理浸种2 d后清洗，35 ℃催芽1 d，种子露白后播种，每处理6盘。播种后将秧盘直接放在大棚中育秧。秧苗在大棚内生长20 d后，测定秧苗素质。大田种植规格为30 cm×20 cm，每处理36 m2为一个大区，3次重复。穗分化期后，按要求喷施不同处理溶液，每667 m2用水量30 kg，至抽穗后停止喷施。

1.3 测定项目

1.3.1 成苗率

出苗5 d后选择秧盘上具有代表性的区域调查出苗数，调查面积为90 cm2(15 cm×6 cm)，5次重复，计算成苗率。

1.3.2 秧苗素质

播种后第20天取具代表性植株30株，测定秧苗株高、叶龄、根长等，并将植株分离地上部与地下部，105 ℃杀青15 min，80 ℃烘干至恒质量，测定干物质量，每个处理3次重复。

1.3.3 田间病害发生调查

2018年灌浆结实期调查纹枯病和白叶枯病等病害发生情况，每个处理采用五点取样法，每点调查15株。

1.3.4 产量与构成因素

水稻生长到黄熟期，在每个小区取具代表性植株30丛，考查有效穗数并测产，取代表性植株3株考种，测定穗粒结构。

1.4 数据分析

采用Excel 2007、SPSS 20.0软件进行数据处理分析及作图。

2 结果与分析

2.1 免疫诱抗剂对水稻出苗率的影响

比较不同免疫诱抗剂处理对水稻种子出苗的影响，结果见图1。2017年T1和T2处理的出苗率分别为80.33%和78.23%，比CK处理的66.43%分别高出17.30%和15.08%，T3和T4处理的出苗率也高于CK。2018年水稻种子出苗率与2017年基本一致。说明免疫诱抗剂保康灵1号和保康灵2号处理对中浙优1号水稻种子出苗有一定的促进作用，可提高种子出苗率。

同年柱间无相同小写字母表示组间差异显著。图1 不同处理对水稻出苗率影响

2.2 免疫诱抗剂对水稻秧苗素质的影响

由表1可知，与对照相比，2017年免疫诱抗剂处理的秧苗株高、叶龄、根长、根数和干质量等均增加，根冠比也提高。2018年，T1、T2、T3处理的株高与对照相比没有显著差异，T4处理株高显著低于对照，T1、T2、T3、T4处理的秧苗根数均显著高于对照；T1和T4处理的根冠比显著高于对照，其他处理与对照无显著差异。说明免疫诱抗剂保康灵1号和保康灵2号对水稻株高、叶龄等的影响年度间存在一定的差异，但对根系数量和根冠比的影响基本一致，表明免疫诱抗剂可改善根系的生长状况。

表1 不同处理对水稻秧苗素质的影响

注：同年同列数据后无相同小写字母表示组间差异显著。表2同。

2.3 免疫诱抗剂对中浙优1号纹枯病和白叶枯病的防治效果

2018年水稻大田生长期间，在灌浆结实期调查纹枯病和白叶枯病等病害发生情况，结果见图2。T1处理纹枯病病情指数最低，仅为1.60；对照组的纹枯病病情指数为2.01。T2处理白叶枯病病情指数最低，仅为1.81；对照组的纹枯病病情指数为2.79。T3和T4处理纹枯病和白叶枯病病情指数均高于对照，说明免疫诱抗剂保康灵1号和保康灵1号减量处理可以增强对水稻纹枯病与白叶枯病的防治效果，保康灵2号对纹枯病和白叶枯病的防控效果不理想。

同病柱间无相同小写字母表示组间差异显著。图2 不同处理对水稻纹枯病和白叶枯病的 防治效果

2.4 免疫诱抗剂对水稻产量及其构成因素的影响

从表2可以看出，2年试验中，T1和T2处理可以显著提高水稻产量，与对照相比，2017和2018年T1处理分别增产2.82%和1.76%，T2处理分别增产0.15%和2.56%。T1和T2处理在穗粒数、结实率上也均优于对照组，T3和T4处理的产量有所下降，表明保康灵1号对水稻有一定的增产效果。

表2 不同处理对水稻产量及其构成因素的影响

3 小结与讨论

土壤和作物的动态联系集中于作物的根系，根系形态和生理特性与地上部的生长发育密切相关[8-9]。前人研究表明，根系形态指标与产量、有效穗数、每穗粒数、总干物质量呈正相关关系，且相关性达到显著或极显著[10]。本研究表明，免疫诱抗剂保康灵1号可显著增加根干质量，利于根系吸收水分与养分，促进形成壮苗，同时保康灵1号还可通过增加穗粒数进一步提高水稻产量。保康灵1号可以显著降低水稻纹枯病、白叶枯病的病情指数，提高病害的防治效果。

本试验探索了利用免疫诱抗剂保康灵1号与保康灵2号作为农药替代品，减少常规化学农药使用量，同时利用免疫诱抗剂与常规化学农药混合使用，促进化学农药的减施增效，提高了水稻中浙优1号产量。通过技术改进，免疫诱抗剂保康灵1号在有机水稻生产中做浸种剂使用有较大发展前景[11]。