湖北省20份水稻主栽品种抗病虫性的田间观察
2021-06-25常向前王佐乾杨小林
吕 亮,常向前,王佐乾,杨小林,张 舒
(农业农村部华中作物有害生物综合防治重点实验室/湖北省农业科学院植保土肥研究所,武汉 430064)
水稻作为中国第一大粮食作物,历来在农业生产、粮食安全方面占有重要的地位。然而长期以来,水稻病虫的发生对水稻生产造成重大的危害和经济损失,是制约国内水稻产业发展的重要瓶颈。在病虫防控策略中,抗性品种的应用是最经济、最有效和最安全的措施之一[1]。因此,选育和利用抗病虫品种是当前水稻产业发展的重中之重,而抗病虫性鉴定和评价工作又是其中最基础的工作。本研究通过田间自然诱发试验的方法,2018年对湖北省水稻主栽品种进行了田间抗病虫性观察,以期获得适合湖北省种植的多抗性品种,为水稻病虫抗性育种提供借鉴,最终为水稻病虫科学合理防治以及化学农药的减施提供基础支撑。
1 材料与方法
1.1 供试水稻主栽品种
选取近些年在湖北省内推广种植面积较大的水稻主栽品种,共计20份。试验各主栽品种基本信息见表1。
表1 供试水稻主栽品种基本信息
1.2 试验地点
田间试验均设在湖北省孝感市孝南区新铺镇徐山村中稻集中种植区进行。该区域海拔73 m,年平均气温为14.52℃,平均降雨量为627.5 mm。该区常年种植水稻面积约为200 hm2,历年水稻病虫多发常发,常见水稻病虫害有稻飞虱(褐飞虱和白背飞虱)、螟虫(二化螟和大螟)、纹枯病、稻曲病、稻瘟病等。试验田块土壤为棕壤水稻土,田间肥力为中等,上茬作物为油菜。
1.3 肥水管理及栽插方式
氮肥按5-2.5-2.5比例运筹,即底肥占50%,第一次(插秧后7~11 d)追肥25%,第二次(晒田后复水时)追肥25%。所有品种均施钾、硅、锌肥,其中,钾肥(K2O)用量为120 kg/hm2,分别作为底肥与第二次追肥各施用50%;硅肥(大粒硅,有效SiO2含量20%,武汉高飞农业科技公司生产)、锌肥(大粒锌,有效Zn含量30%,武汉高飞农业科技公司生产)作底肥施用,施用量分别为60、6 kg/hm2。试验田间水分全程实现应变式肥水管理[2,3]。
试验所有品种为水育苗移栽,栽插密度为22.5万蔸/hm2,2018年5月2日播种,5月27日移栽,9月30日收获。
1.4 鉴定方法
采用自然诱发抗性鉴定方法[4,5],试验设计20个大区,即每个供试品种种植一个大区,每个大区面积为200 m(220 m×10 m),不设重复。各大区之间间隔0.5 m,各品种间随机排列。
水稻移栽后,依据常见病虫发生特性和水稻生育期,以水稻稻飞虱(白背飞虱、褐飞虱)、螟虫(二化螟、大螟)、稻纵卷叶螟、稻瘟病、纹枯病和稻曲病等重要病虫害为调查对象,系统调查监测每个供试水稻品种上的病虫发生数量、为害情况等。
稻飞虱调查方法参照GB/T15974—2009《稻飞虱测报调查规范》进行。于水稻分蘖盛期开始调查,每区随机5点调查,每点调查10穴。采用盆拍法,即用33 cm×45 cm的白搪瓷盘,先湿润盘内壁,以45°倾角插入稻行,下缘紧贴2穴水稻基部,快速拍打稻丛中下部,连续拍打3下,每点计数1次。统计白背飞虱和褐飞虱不同翅型的成虫、低龄(3龄以下)和高龄(3龄以上)若虫数量。从水稻分蘖盛期开始,直至水稻收获前,每隔15 d调查1次,共计调查5次。
水稻螟虫调查按田雨等[6]的方法进行。于水稻抽穗前调查1次枯心率(%),成熟前调查1次白穗率(%)。每区随机5点调查,每点调查10穴,统计每点总株数、枯心(或白穗)株数,计算株枯心(或白穗)率(%)。
水稻稻纵卷叶螟于水稻分蘖盛期、始穗期各调查1次。每区随机5点调查,每点调查10穴,统计每点总叶数、每叶片卷叶级值,计算卷叶指数(%)。以叶片为单位,卷叶分级标准如下:0级,无卷;1级,1/4卷;2级,1/2卷;3级,3/4卷;4级,全卷。
于水稻黄熟期前调查1次水稻穗瘟、纹枯病、稻曲病发生情况。每区5点调查取样,每点10穴,统计总株(穗)数、病株(穗)数以及病株(穗)病情分级情况,计算病情指数(%)。
以株为单位,穗瘟分级标准如下:0级,无病;1级,个别枝梗发病;2级,1/3左右枝梗发病;3级,穗颈或主轴发病;4级,穗颈发病,大部分秕谷;5级,穗颈发病造成白穗。
以株为单位,纹枯病病情分级标准如下:0级,全株无病;1级,基部叶片叶鞘发病;2级,第三叶片以下各叶鞘或叶片发病(自顶叶算起,下同);3级,第二叶片以下各叶鞘或叶片发病;4级,顶叶叶鞘或叶片发病;5级,全株发病枯死。
以穗为单位,稻曲病病情分级标准如下:0级,无病;1级,1粒病粒;2级,2~5粒病粒;3级,6~10粒病粒;4级,11~15粒病粒;5级,16粒以上病粒。
相关计算公式:
1.5 数据处理与分析
采用IBM SPSS 22.0统计软件进行试验数据统计与分析。
将稻飞虱不同类型虫口发生量、发生总数,先折合成百蔸虫量,用邓肯氏方法比较不同品种间稻飞虱发生数量的差异显著性(因采用5点随机取样方法,可视为5次重复。下同);统计水稻螟虫、稻纵卷叶螟的为害率,用邓肯氏方法比较不同品种间的差异显著性。统计各类病害发生的病情指数,用邓肯氏方法比较不同品种间的差异显著性。
2 结果与分析
2.1 湖北省20份水稻主栽品种对稻飞虱的抗性比较
6月27日调查20份主栽品种的稻飞虱田间发生量,结果(表2)表明,稻飞虱整体发生不严重,平均百蔸虫量在1 000头以下,且以白背飞虱为主,白背飞虱发生量占稻飞虱发生量的76.4%~90.7%。比较不同品种稻飞虱的发生总数,经方差分析,20份主栽品种的稻飞虱发生数量之间无显著差异。
7月12日,田间稻飞虱发生仍以白背飞虱为主,平均百蔸虫量仍在1 000头以下。白背飞虱发生量占稻飞虱发生量的65.4%~88.3%,且以高龄若虫为主。比较不同品种稻飞虱的发生量并经方差分析,广两优476与深两优5814、扬两优6号、新两优223、金优38之间稻飞虱发生数量存在显著差异,即广两优476的稻飞虱发生数量显著低于深两优5814、扬两优6号、新两优223和金优38。由此说明,与上述品种相比,广两优476对稻飞虱有一定的抗性。
7月27日调查各主栽品种稻飞虱发生虫量发现,田间稻飞虱发生仍以白背飞虱为主,白背飞虱占稻飞虱发生数量的54.1%~89.5%,且以高龄若虫、有翅成虫为主。经方差分析,广两优476的稻飞虱发生数量仍显著低于扬两优6号,而扬两优6号稻飞虱发生数量较大。
8月11日,各主栽品种的稻飞虱发生数量略有下降,此时田间仍以白背飞虱为主,占稻飞虱发生数量的46.2%~82.8%。比较各主栽品种的平均稻飞虱虫量,广两优476、II优1259、黄华占品种的稻飞虱发生数量显著低于Y两优527和中9优228。因此,广两优476、II优1259、黄华占主栽品种对稻飞虱仍有一定的抗性。
8月26日田间调查结果表明,田间稻飞虱数量突然增加,而且以褐飞虱低龄若虫为主,褐飞虱田间发生数量明显多于白背飞虱,褐飞虱占稻飞虱发生数量的68.3%~93.8%。经方差分析,广两优476、鄂中5号、黄华占品种上的稻飞虱发生数量显著低于深两优5814。
表2 20份水稻主栽品种对稻飞虱的抗性田间观察 (单位:平均百蔸虫量//头/百蔸)
综上说明,20份主栽品种中,广两优476、黄华占以及鄂中5号品种对田间稻飞虱有一定的抗性,表现为田间落虫量少,而其抗虫性机理有待以后进一步研究。深两优5814等品种落虫量相对较多,建议在种植时切实做好稻飞虱的防控工作。
2.2 湖北省20份水稻主栽品种对水稻螟虫的抗性比较
分别以水稻抽穗前的平均枯心率、水稻成熟前的平均白穗率为调查指标,比较20份主栽品种对田间水稻螟虫的抗性表现,结果(表3)表明,20份主栽品种对水稻螟虫均未表现出较明显的抗性,其平均枯心率在0.73%~1.96%,平均白穗率在0.74%~1.73%。经方差分析,20份主栽品种之间抗性表现无显著差异,因此,20份主栽品种中无明显对水稻螟虫抗性好的品种。此外,田间自然发生的枯心率、白穗率均不够高,可能与田间螟虫的发生程度不够严重有关。
表3 20份水稻主栽品种对水稻螟虫的抗性比较(单位:%)
2.3 湖北省20份水稻主栽品种对水稻稻纵卷叶螟的抗性比较
田间观察了20份水稻主栽品种对稻纵卷叶螟的抗性表现,以稻纵卷叶螟为害叶片的卷叶率和卷叶指数为指标,于分蘖盛期、始穗期进行2次调查。分蘖盛期的调查数据(表4)表明,湖北省20份主栽品种的平均卷叶率为8.61%~13.11%,稻纵卷叶螟属中等程度发生,其平均卷叶指数为6.86%~7.77%。对各品种的卷叶指数进行方差分析,结果表明,各主栽品种间的卷叶指数在分蘖盛期无显著差异,说明湖北省20份主栽品种均对稻纵卷叶螟无明显的抗性表现;始穗期的调查数据表明,20份主栽品种的平均卷叶率略有下降,为7.76%~9.38%,而其平均卷叶指数为6.53%~7.51%,经方差分析,中9优288、广两优香66品种的卷叶指数显著高于天优华占,由此说明天优华占对稻纵卷叶螟相对表现出一定的抗性。
表4 20份水稻主栽品种对水稻稻纵卷叶螟的抗性比较
2.4 湖北省20份水稻主栽品种对水稻病害的抗性比较
在考察水稻虫害的同时,对20份水稻主栽品种进行了几种主要病害稻瘟病(穗颈瘟)、纹枯病和稻曲病的田间观察。
于水稻成熟期调查穗颈瘟发生情况,调查数据(表5)表明,20份水稻主栽品种均有稻瘟病发生,其发病率为5.33%~14.52%,平均病情指数为4.25%~4.93%。方差分析结果表明,深两优5814的稻瘟病平均病情指数显著高于广两优476、鄂中5号、黄华占、Y两优527、天优华占、C两优华占和创两优627。
对水稻成熟期各品种上的纹枯病发生情况进行调查,结果(表5)表明,20份水稻主栽品种上纹枯病的发病率为6.58%~13.04%,平均病情指数在3.90%~4.69%,各品种上均有水稻纹枯病发生。方差分析结果表明,深两优5814和新两优6号的纹枯病平均病情指数显著高于广两优476、II优1259、扬两优6号、鄂中5号、黄华占、Y两优527、天优华占。
综合稻瘟病和纹枯病的数据分析情况,在20份主栽品种中,深两优5814可能相对容易感稻瘟病、纹枯病,因此,在实际种植该品种时,应切实做好稻瘟病和纹枯病等病害的预防工作,以免造成较大的产量损失。
成熟期稻曲病发生情况的调查(表5)表明,2018年各品种稻曲病的发病率为2.47%~8.45%,平均病情指数为1.05%~1.85%,创两优627感染稻曲病相对较为严重。方差分析结果表明,除金优38、中9优288外,创两优627稻曲病平均病情指数显著高于其他17个品种。创两优627与金优38、中9优288之间的稻曲病平均病情指数无显著差异。
表5 20份水稻主栽品种成熟期对水稻病害的抗性(平均病情指数)比较 (单位:%)
综合上述3种病害的调查与分析,表明广两优476、鄂中5号、黄华占和天优华占、C两优华占品种稻瘟病、纹枯病和稻曲病等常见病害发生相对较轻,相对适宜在湖北省作为主栽品种大力推广种植。
3 小结与讨论
本研究对湖北省20份水稻主栽品种进行了田间抗病虫性观察,结果表明,所有主栽品种对几种常见水稻病虫害的整体抗性水平均不理想,各品种上均有几种病虫害的发生,相对而言,广两优476、鄂中5号、黄华占、天优华占、C两优华占等品种由于抗耐病虫性状较好,病虫害相对较轻。因此,可适当加大广两优476、鄂中5号、黄华占、天优华占、C两优华占等品种的推广种植面积。同时,要注意减少和控制易感病虫品种的种植面积,防止病虫害的大面积发生。
本研究仅为1年田间观察试验结果,远不足以真正说明各主栽品种的抗病虫性,还需要室内人工接种鉴定评价以及田间长期跟踪观察等诸多研究工作,特别是抗性机理研究更需加强,以期获得良好的抗病虫资源,服务于农业生产。