水稻旱青立病田间鉴定的理论与实践探讨

谭家如　唐桂林　胡璋伍

摘 要：水稻旱青立病由于受害时间的不同，在田间会出现2种不同症状。旱青立病的株发生症状及大田发生特点与高温热害、低温冷害及药害、肥害、水污染伤害等有着较大的差异。田间诊断时，可以从水稻基部特征、田中地势高低、土壤结构与含水量及部分特殊情况等方面进行比较，结合当年当地旱青立病发生规律判定旱青立病是水稻在敏感生育内长期淹水造成有机砷中毒所致，根据植株及大田发病级别，判定其损失程度。

关键词：水稻旱青立病;田间鉴定;理论;实践

中图分类号 S435  文献标识码 A文章编号 1007-7731（2021）17-0120-04

水稻旱青立病又名青立病、水稻颖壳不闭合症，近年来在长江流域一季中稻区呈加重发生的趋势，对水稻生产造成了很大的危害，由此引发水稻种植户和种子销售商之间的矛盾频发;同时，国家政策性农业保险实施后，旱青立病损失理赔查勘案件也不断增多。在实际生产中，对旱青立病的发病原因及导致的产量损失判定争议较大，由此时常会引发一些群体性事件。发病原因上，有学者认为是高温或者低温造成，或是除草剂等药害或者肥害造成的，或是土壤缺锌等元素等土壤养分不均衡造成的，或是旱地长期种植旱作物导致硫大量减少而砷失过多造成的，或是水污染等其他污染造成的。在产量认定上，由于其发生症状和大田发生特点上的特殊性，理论测产困难。因此，对旱青立病发病原因进行定性和减产幅度准确定量显得十分必要。本文根据多年的田间调查鉴定实践，结合目前有关旱青立病的研究进展，对旱青立病的田间鉴定在理论与实践上做如下探讨，以供参考。

1 症状研判

1.1 个体发生症状 根据受害时期不同，旱青立病的发生症状可以分为以下2种：

1.1.1 孕穗期受害症状 分蘖期至孕穗初期受害发病，症状最严重，植株低矮，有效分蘖减少2～3个，无穗轴，不抽穗，叶色深绿;孕穗中后期受害发病，严重的植株，有效穗数正常，但穗发育严重畸形，抽穗困难、包颈;比较严重的植株有效穗正常，抽穗正常，但穗轴和1、2次枝梗弯曲畸形，颖花数少，枝梗丝条状，有的仅半个颖壳。有的品种及田块会出现高节位分枝及倒生根。

1.1.2 抽穗扬花期受害症状 发病植株分蘖正常，抽穗正常，颖花数正常，但颖壳畸形、扭曲、张嘴不闭合;轻发植株，穗上有少数的颖壳出现畸形，其他和正常植株一样。

1.2 大田发生特点 一般发病田块，旱青立病病株在大田中呈不均匀分布，大多呈点条状发生。田边一行不发病或发生极轻，田中高燥处不发生或发生很轻。田中低洼处和前茬的墒沟发生重，进水口和过水道发生重。大发生年份及严重发生的田块，满田发病，点条状不明显，只是田边1～2行不发生或者轻。

1.3 群体发生规律 根据陶伟等研究表明，旱青立病群体发生呈如下规律：白土田易发生且发病重;未发现氮肥偏多地方及田块有加重发生现象，田中地势较高的地方，由于水肥供应不足，水稻明显早熟，一般不会发病;纯旱地种植的水稻（品种有旱稻，有杂交稻）未发现过旱青立病;小麦茬口发生明显比油菜茬及空闲茬严重;小麦秸秆还田有加重发生的趋势;旱改水田中的长期关水田（由于灌水及保水困难，农民惜水不烤田）及正常管理田块中的低凹处易发病，而地势平整烤田到位的田块并不发病;旱直播稻及小麦茬免耕直播，旱青立病明显减轻，机插秧和手插秧发病重;稻虾田未及时有效烤田的，发生严重;旋耕耙田次数少的农户及田块发生轻，精耕细作的农户及田块发生重[1]。

1.4 旱青立病与其他气候性生理病害的区别

1.4.1 与高温热害的区别 长江流域一季中稻在7月中下旬和8月上旬抽穗时，经常受到高温热害，给鉴定工作带来了一定困难。有学者将高温热害和水稻颖壳不闭合当作同一种生理性病害中的2种类型，特别是高温热害和旱青立病混合发生时更是如此。高温热害的共同点是水稻正常抽穗，只造成小穗伤害。而旱青立病可以造成穗轴、1～2次枝梗、小穗梗及小穗伤害。孕穗期高温会造成穗粒数减少和结实率下降，抽穗扬花期高温造成空壳粒增加导致结实率下降，灌浆期高温造成空秕粒增加、粒重下降和品质下降，但不会出现无穗、抽穗困难、穗畸形和颖壳畸形现象，高温热害病株在大田里均匀分布，能够调查结实率及进行理论测产。而旱青立病由于其穗及颖壳畸形、病株在大田不均匀分布，很难进行结实率调查和理论测产[2]。

1.4.2 与低温冷害的區别 江淮地区中稻在8月中下旬至9月上旬抽穗扬花时，有时会遇到低温阴雨天气，造成水稻结实率降低。但受到低温冷害的水稻，其穗和颖壳不会出现畸形现象，空秕粒的谷壳大多呈褐色，病株在大田里均匀分布。谷壳是否畸形、颜色及大田分布特点是区分低温冷害与旱青立病的主要依据。2014年江淮地区8月上中旬遭遇长期低温阴雨，造成水稻旱青立病大发生，且发生在水稻抽穗扬花期，有人误认为是低温造成的冷害，其实不然。

1.5 与药害及肥害的区别

1.5.1 与药害的区别 国内很多文献认为，旱青立病的发生原因可能是除草剂及激素类农药（多效唑、2.4-D丁酯等）造成的[3，4]。但本文认为，除了有机砷类农药会造成和旱青立病一样症状的药害，其他除草剂及激素不会造成同样的症状。有机砷农药使用过量，会发生严重药害，其症状与旱青立病类似[5]。但现在我国已经不再使用有机砷类农药。寿县每年直播稻面积在6.67万hm2以上，由于连年直播，水稻田杂草的抗药性增加很快，农民在防治稻田杂草时，农药使用量普遍增加1～2倍以上，经常发生药害，但大多后来均能恢复生长，从未出现旱青立病症状。历史上，寿县出现多起误用农药事件，将草甘膦当杀虫双使用，造成了严重药害，但均未出现旱青立病症状。多效唑及2.4-D丁酯在寿县也已使用多年，发生过多起药害，但也未出现旱青立病典型症状（颖壳畸形、穗畸形、大田里不均匀分布、生物产量影响小）。除草剂对水稻的危害症状大多为植株矮缩、叶色退绿、分蘖受抑制、严重的心叶不能展开或者卷曲，直至整株死亡，植株生物产量降低很大[6]。据刘倩等研究表明，除草剂不是旱青立病的致病原因[7]。

1.5.2 与肥害的区别 水稻肥害的类型多种多样，但常见的主要有灼伤、熏伤、烧伤、中毒、酸害、盐害、氮素过多、磷素过多等[8，9]。从时间上看，一般肥害发生时间早。基肥（三氯乙酸、三氯乙醛超标）造成的肥害及施用秸秆等大量的未腐熟的有机肥，在水稻栽插后7～10d表现症状;水稻栽插后10～15d追施含有三氯乙酸（三氯乙醛）的分蘖肥，使用后7d左右就表现症状，与旱青立病发生不在同一时间。农民很少使用穗肥，即便使用，其量也很小，一般施45%复合肥或者氯化钾150kg/hm2以下，如果早晨露水未干时使用，会出现叶片灼伤、烧伤，但不会造成水稻穗畸形和颖壳畸形。旱青立病与肥害症状差异也很大，肥害主要影响水稻的营养生长，会出现叶片发黄、植株矮化、枯死、分蘖减少等，生物产量减少显著。旱青立病主要影响水稻的生殖生长，而对生物产量无明显影响。

1.6 与环境污染（空气污染、水污染）伤害的区别

1.6.1 空气污染 空气污染造成水稻伤害在我国经常发生。水稻田周边有排废气的企业，有可能会造成水稻伤害。主要有二氧化硫危害、含氟废气危害、氯气危害、氮氧化物危害及其他危害。在水稻抽穗扬花期主要是影响花粉的受精，从而减少了实粒数，对千粒重虽亦有影响[10，11]。其和旱青立病症状的最大区别是不会造成穗和颖壳发育障碍，不会出现穗畸形和颖壳畸形。在大田发生特点上，旱青立病一般是点条状，而空气污染造成的伤害则是满田发病，不存在田边一行或者是田中高燥处不发生。

1.6.2 水污染 我国经常发生污水灌溉造成水稻受害事件。污水灌溉会影响土壤的pH值、重金属含量、土壤微生物、营养成分等。污水中的有毒有害物质对水稻的直接影响和除草剂类似，主要影响水稻的营养生长，如黄化、枯死、植株变矮、分蘖减少等，有时会降低水稻穗粒数、结实率和千粒重，一般不出现穗畸形和颖壳畸形现象，在矿区和工业集中区周边可能会出现。旱青立病主要影响水稻的生殖生长，而对营养生长的影响极小，其发病区域和工矿周边无相关性。

2 致病原因研判

2.1 个体致病原因最新的研究进展 国外很多研究证明，旱青立病是有机砷毒害造成的，但有机砷的形成原因与危害机理不清楚。南京农业大学赵方杰团队最新研究证明，水稻田土壤在长期淹水状态下，土壤氧化还原电位下降，土壤中的厌氧菌-硫酸盐还原菌大量繁殖，将土壤中的无机砷转化为二甲基砷（DMA），而二甲基砷被水稻吸收后，对水稻的生殖系统危害极大，导致旱青立病发生。二甲基砷（DMA）在水稻的分蘖期、孕穗期、抽穗期及扬花期均可以危害水稻，产生穗和颖壳畸形。在透气状态下及淹水超过14d情况下，土壤中的有机砷又会被产甲烷古细菌分解，土壤中的有机砷是动态的[12，13]。陶伟等根据大量的田间实例，证明旱青立病是水稻在敏感生育内淹水造成的[1]。

2.2 田间证据取证方法 农民大多认为旱青立病是种子造成的，由此进行投诉。而很多农业专家在田间鉴定时，认为是除草剂药害、高温热害、低温冷害、土壤缺素和营养不均衡等造成的。针对以上误区，田间取证可以采用以下方法：

2.2.1 淹水和发病的关系证据采集

2.2.1.1 地势高低比较 发病田块田边1行或者2行极少发病，中间发病，因为在多年的旋耕耙地时，田埂边堆积土壤较多，明显高于大田中间;農村面积较大的田块及长度较长的田块，高低会有一定差距，调查中会发现，田里高燥处一般不发病，田中低凹处发病重;进水口和过水口发病重，因为水流的冲洗，地势稍低;前茬的墒沟发病重。

2.2.1.2 病株与健株基部特征比较 在田间调查时，可以拔起病株和未发病植株，比较茎基部的水渍有无及长短及根部特征。很多田块病株基部有明显的淹水水渍，根系颜色深，白根少;健株基部没有水渍，根系颜色淡，白根多。

2.2.1.3 土壤结构及含水量比较 也可以用手或者其他工具，挖取发病区域和未发病区域的土壤进行查看，比较土壤含水量及结构状况。发病区域土壤的含水量明显大，土壤稀糊状，透气性差，无烤田的痕迹;而未发病区域的土壤团粒结构好、透气性好，含水量少，烤田迹象明显。

2.2.1.4 特殊情况比较 田间鉴定时会出现一些特定情况。如有的田块紧贴较深退水渠，导致紧邻退水渠一侧2～3m的地方由于漏水、土壤干旱，水稻不发病。而离水渠较远的地方，在敏感生育期内，土壤长期积水透气性差，严重发病。在田间做一些水稻品种、施肥等小区对比试验时，要取土做田埂，后来会出现取土一侧因为地势低洼而发病，其他未取土的地方，水稻生长正常。这2种情况均证明淹水会造成旱青立病发病。

2.2.2 如何排除种子因素 虽然籼稻和粳稻发生有差异，杂交稻不同组合之间发生有差异，但这不是主要原因。国内外农业科研机构对水稻抗、感旱青立病基因进行过一定研究，也培育出少数抗病品种，但我国目前对水稻品种的抗旱青立性没有要求。田间排除种子因素掌握以下几点：同一品种同时栽插，田中有植株发病，而有的不发病;同一品种，同时栽插，在有的田块发病（如澄白土田），而有的田块不发病;同一品种在有些年份正常，而有些年份发病;1丛水稻中有稻穗发病，也有稻穗生长发育正常（因为土壤中有机砷是动态的）;同样品种在同一区域，直播稻很少发病，而机插秧和手插秧发生较重;同一品种，高温干旱的年份不发病或者发生轻，而在水稻分蘖期至扬花期长期阴雨的年份发生重，可见与降雨关系密切。根据以上可以判定，种子质量及适应性不是旱青立病发生的主要原因。

2.2.3 排除高温热药害、肥害、土壤养分不均衡等因素 从致病原因上分析，同一块田中，施肥、打药、土壤养分及微量元素含量不会有大的差异，温度、光照对水稻的影响也是同一的，但田中呈点条状发生，差异很大，由此可以排除这些因素。过去有很多的田间鉴定认为，旱青立病是高温热害或者是土壤缺素等造成的，农民不接受，事实上也就无法接受。从症状上也可以根据上文的“症状研判”进行区别。

3 减产幅度判定

根据毕如江等的研究，将旱青立病植株发生程度和大田发生程度均分为5级，从而对产量损失进行准确判定[14]。

3.1 株发病程度分级 病株（以丛为单位）症状严重度分为以下5级：发病最严重（5级）的植株低矮，分蘖减少2～3个，未见穗轴，叶色深绿;发病严重（4级）的植株，有效穗数正常，但抽穗困难、包颈;比较严重（3级）的植株有效穗正常，抽穗正常，但穗轴和1、2次枝梗弯曲畸形，颖花数少，枝梗丝条状，有的仅半个颖壳;一般（2级）发病植株，分蘖正常，抽穗正常，颖花数正常，但颖壳畸形、扭曲、张嘴不闭合;轻发（1级）植株，穗上有少数的颖壳出现畸形，其他和正常植株一样。

3.2 大田发病程度分级 大田发生程度分为以下5级：发生最严重（5级）的田块，仅有田埂边1～2行水稻抽穗发育正常，或者田间高燥处5m2以下面积发育正常，其他地方病穗率达100%，且病株发病级别高（3级以上），产量损失在90%以上;严重（4级）发生田块，田边及田间高燥处（<5m2）正常，其他均发病，株发病级别在3级以下，减产幅度在89%～50%;比较严重（3级）的田块，发病面积不足全田面积的70%，减产幅度在49%～30%;一般（2级）发生田块，大田里在低洼处、进水口、过水道发生，呈点片状分布，其他正常，植株发病级别低，减产幅度在5%～29%;发生轻（1级）的田块，大田里发病中心面积小于大田面积的10%，减产幅度在4%以下。

4 结语

水稻旱青立的个体致病原因是有机砷中毒，大田發生轻重与自然和栽培因素有关。自然因素中主要是土壤类型及水稻敏感生育期内的降雨和温度。栽培因素中主要包括茬口、栽插方式、秸秆还田、水分管理、品种类型等。虽然水稻旱青立病的抗性基因研究及品种选育在国内外已有了一定的进展，但在我国目前水稻品种审定中，对旱青立病抗性没有要求，因此旱青立病发生与否及轻重，与稻种的质量及品种适应性无关。在实际生产中，水稻分蘖末期至孕穗期前，一定要及时烤田;整个生育期最好干干湿湿，以利于土壤透气;抽穗扬花期不能长期淹深水。经常发病的田块（如白土田、旱改水田），一是可以种植粳稻或者粳糯稻，它们的抗病性比籼稻强;二是进行水稻旱直播或者免耕直播，且田间沟系配套，以便及时排水。尽可能将小麦秸秆移离稻田，旋耕时不必精耕细作，宜适当粗放。

作者简介：谭家如（1977—），男，安徽寿县人，高级农艺师，从事农技推广、农业执法工作。  收稿日期：2021-05-10

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（责编：张宏民）