栽培密度与氮肥施用量对辽粳401 病害及产量的影响分析

李建国, 解文孝

（辽宁省水稻研究所,沈阳 110101）

水稻（Oryza sativa）是全球约50%人口的主粮，种植面积约占世界耕地面积的11.5%[1]。水稻病害，栽培措施等都影响着水稻的产量和品质。水稻纹枯病（Rice sheath blight）是一种典型的土传病害，一般减产5%～10%。随着密植以及施肥水平的提高，纹枯病的发生和危害日益严重[2-3]，东北地区以辽宁省发生较重[4-6]。稻曲病（Rice fulse smut）又名伪黑穗病、丰收病，稻曲病发生对稻米结实率、千粒重和种子发芽能力有一定的影响[7-8]。长久以来，稻曲病一直被世界各地作为次要病害防治，但随着杂交水稻的大面积推广以及种植密度和氮肥使用量的提高，稻曲病的发生日益加重，成为继三大病害之后的又一严重威胁水稻高产、优质的重要病害[9-11]。目前，生产上对于水稻纹枯病和稻曲病以化学药剂防治为主[12]，但是化学防治对生态环境和食品安全带来很大的威胁[13-15]。因此，如何从栽培措施上进行纹枯病和稻曲病的防治尤为重要。

辽粳401 是辽宁省水稻研究所于2002 年以辽河5 号为母本，以盐粳68 为父本经人工杂交选育而成，2014 年通过辽宁省农作物品种审定委员会审定。本研究以辽粳401 为研究对象，设3 个氮肥施用量（F）和4 个栽培密度水平（D），研究不同氮肥施用量和栽培密度对辽粳401 的稻曲病和纹枯病发生程度的影响，以及病害发生与产量之间关系，为水稻品种栽培措施优化提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验设计

试验在辽宁省水稻所试验地（123°43`N，41°08`E，海拔51 m）进行，4 月20 日播种，5 月25 日移栽，每穴2～3 苗。设3 个氮肥施用量（F）和4 个栽培密度水平（D）。F1:常规用量基础上减少20%氮量（以下简称-20%N）、F2:常规用量基础减少10%氮量（以下简称-10%N）和F3:常规用量。D1:株距为30.00 cm×13.33 cm、D2: 株距为30.00 cm×16.67 cm、D3: 株距为30.00 cm×20.00 cm和D4: 株距为30.00 cm×23.33 cm。常规氮肥用量180 kg/hm2，按照质量比6:2:2 分基肥：蘖肥：穗肥三次施用。小区面积100 m2设3 次重复。全生育期不使用药剂防治病害。土壤基本理化性质为有机质17.0 g/kg、全氮10.8 g/kg、碱解氮107.21 mg/kg、速效磷10.28 mg/kg、速效钾140.3 mg/kg、pH6.6。

1.2 调查项目及方法

纹枯病调查：分蘖盛期开始每隔10 d 调查一次纹枯病发生情况，调查依据GB/T 17980.20-2000标准，5 点调查法，每点取相连20 穴，记录病害发生初始期、总株数，病株数和病级数，并计算发病率和病情指数。

稻曲病调查：黄熟期开始调查稻曲病发生情况，每个处理采取5 点调查法，每个调查点调查20 穴。分级标准参考唐春生等[16]对稻曲病抗病分级标准。记录病株率、每穴病穗数以及病粒数。计算病穴率率和病穗率。

1.3 产量测定

成熟期每小区5 点取样，每点为1 m2，考察经济性状，包括每穗实粒数、总粒数、结实率、千粒重、糙米率、垩白率和产量。

1.4 数据分析

运用Microsoft Excel 和SPSS20.0 进行数据分析。

2 结果与分析

2.1 辽粳401 病害发病初始期调查

在整个生育期对辽粳401 病害进行调查，共发现纹枯病和稻曲病两种病害，纹枯病初始发生时间从7 月11 日到7 月29 日，稻曲病初始发生时间从8 月13 日到8 月21 日，随着氮肥施用量增加发病时间越早（表1）。

表1 不同处理辽粳401 病害始见期（月·日）

2.2 栽培密度与氮肥施用量对辽粳401 纹枯病发生的影响

7 月21 日、7 月31 日和8 月11 日对辽粳401 纹枯病发生情况进行调查（表2），随着生育进程辽粳401 的纹枯病发病率和病情指数逐渐增加。相同栽培密度条件下随着氮肥施用量增加纹枯病发病率逐渐增加。D1F3 纹枯病发病率和病情指数最高，分别为91.38%和36.07%。D4F1 纹枯病发病率和病情指数最低，分别为26.94%和3.97%，与D1F3 相比降低了70.52%和88.99%。发病率在50%及以下的处理有3 个，分别是D3F1、D4F1 和D4F2。病情指数在10%以下的处理有2个，分别为D3F1 和D4F1。最高发病级别D1F2、D1F3、D2F3 和D3F3 均达到5 级，其余最高发病级别为3 级。降低氮肥施用量和降低栽培密度可以在一定程度上延迟了纹枯病发病时间、降低发病率和病情指数。

表2 不同处理辽粳401 纹枯病发病率和病情指数

2.3 栽培密度与氮肥施用量对辽粳401 稻曲病发生的影响

8 月30 日和9 月11 日对辽粳401 稻曲病发生情况进行调查（表3）。随着水稻生育进程辽粳401 稻曲病发病率和病穗率逐渐增加，8 月30 日调查的病穴率均在10%以下。9 月11 日调查病穴率在10%以下的有D3F1、D4F1、D4F2 和D4F3。D1F3 发病率最高，为38.85%，D4F1 发病率最低，为3.97%，D4F1 与D1F3 相比发病率降低了89.87%。病穗率最高为D1F3，为10.34%，最低为D4F1，病穗率为0.75%，D4F1 与D1F3 相比病穗率降低了92.57%。生育后期相同栽培密度处理下随着氮肥施用量的增加辽粳401 的稻曲病逐渐加重。

表3 不同处理辽粳401 稻曲病病穴率和病穗率

2.4 不同处理辽粳401 产量构成因素分析

对不同处理的结实率、千粒重、糙米率、垩白粒率和产量进行测定，结果表明（表4），相同栽培密度条件下随着氮肥施用量增加结实率逐渐降低，相同氮肥施用量条件下增加栽培密度结实率逐渐降低，D4F1 的结实率最高为94.08%，D1F3的结实率最低为83.28%。增加栽培密度在一定程度降低了垩白粒率；千粒重和糙米率规律不明显。产量以D2F1 最高，达到665.70 kg/667 m2。

表4 不同处理辽粳401 产量及产量构成因素分析

2.5 辽粳401 病害发生程度与产量、密度及氮肥之间相互关系分析

分析辽粳401 病害发生程度与产量、栽培密度及氮肥施用量之间关系（表5），纹枯病的发病率、病情指数、稻曲病的病穴率和病穗率与结实率、千粒重和产量呈负相关关系；与垩白率、栽培密度和氮肥施用量呈正相关关系。其中辽粳401的结实率与纹枯病病情指数和稻曲病病穗率呈显著负相关关系，垩白粒率与稻曲病病穴率呈显著正相关关系，与稻曲病病穗率呈极显著正相关关系；产量与纹枯病的发病率、稻曲病的病穴率和病穗率呈显著负相关关系；纹枯病发病率与病情指数与氮肥施用量呈极显著正相关关系。稻曲病发病率与栽培密度和氮肥施用量均呈显著正相关关系。

表5 辽粳401 病害与产量、栽培密度及氮肥施用量间关系分析

3 讨论

研究表明不同种植模式对辽粳401 纹枯病和稻曲病均能产生影响。有研究表明，氮肥水平在常规用量基础上减少20%，密度为23.3 cm×20.0 cm 的条件下即能保证产量又能降低纹枯病的发病情况[17]。本研究结果与此项研究结论相似，辽粳401 纹枯病发病率与病情指数与氮肥施用量呈极显著正相关关系，相同密度条件下随着氮肥用量的增加纹枯病发病率逐渐增加。稻曲病田间抗性除受品种特性有关[18]，还与种植环境密切相关[19]。吴天琦[20]研究表明，稻曲病病穗率随着施氮量的增加而显著升高。本研究也证实这一论点，辽粳401 稻曲病病穴率与栽培密度和氮肥施用量均呈显著正相关关系，生育后期相同栽培密度处理下随着氮肥施用量的增加病害逐渐加重。分析原因是辽粳401 栽培密度增加影响了通风不利于水分的疏散，田间湿度过大增加了稻曲病发生。陈书强[21]研究表明，直立穗型品种（系）每穗稻曲病粒数最多，半直立穗型品种（系）次之，弯穗型品种（系）最少，差异达到了显著水平。辽粳401 稻曲病病穗率与栽培密度与氮肥施用量无显著相关性，分析原因可能是辽粳401 穗型有关系。 辽粳401 的垩白率与纹枯病病情指数、稻曲病病穴率呈显著（极显著）正相关关系。与孙春来[22]研究的水稻千粒重、结实率随每穗稻曲病病粒数增加而降低的结论相一致。

辽粳401 是辽宁省水稻研究所近年来育成并推广的常规稻品种，以后种植过程中适当增加栽培密度，减少氮肥施用量，可以保证产量的前提下减少病害的发生。