茶陵县水稻旱青立病的发生与综合治理技术探索

王志平,刘伟喜

(茶陵县农业农村局,湖南 株洲 412400)

水稻旱青立病(Rice Straighthead)是水稻结实器官生长发育受到障碍,表现出颖壳畸形如鹰嘴、不闭合、空壳或半粒青米、稻穗直立不勾头等症状,在新开垦的农田或旱地改水田的地块上发生几率大[1-2]。旱青立病发生进程隐蔽,水稻生长前期症状不明显,难以发现,只有在孕穗末期显现症状,一旦发病症状表现出来就无法进行有效的防治[2-3]。

近年来,随着种植结构的频繁变化,该病的发生呈上升趋势,对水稻造成的损失也越来越大。茶陵县植保站近7年的调查资料显示,发生了旱青立病的田块产量损失轻重不一,轻者减产10%～30%,重者减产超过80%以上,引起了农业部门的高度关注。因此了解水稻旱青立病,识别其发病症状,掌握其发生特点、发生原因有助于在生产中提前采取防治措施以最大程度的减少为害损失。

1 水稻旱青立病简介

旱青立病是水稻生产中发生的一种生理性病害,无病原菌,也不会在水稻间传染,发生原因很复杂,是一种水稻上的“疑难杂症”。在旱改水稻田每年都能见到它的身影并造成产量损失,受害种植户心有余悸。

1.1 发病病状

苗期禾苗生长正常,偶有根系生长不良现象,一般是褐色根多,白色根少,短根多,根系分支少;拔节孕穗期病健株在长势上差异也不明显,但很多病株茎节上长有倒生根,有高位分蘖1～3个[2];抽穗期茎秆粗壮,叶片深绿,稻穗难抽出、不抽穗或半抽穗,有的虽能抽出,但穗粒少、颖壳畸形,穗轴、枝梗扭曲;灌浆期颖壳不闭合,不灌浆,呈鸟嘴状,病穗间偶生健粒,稻穗不勾头,到了黄熟期仍然保持绿色不褪色[2]。

1.2 发病特点

同一田块病株有的单株(根)夹杂发病,有的单丛发病,有的单行发病[2];在田面没有耙平的丘块,位置高的地段发生轻,位置低的地段发生重;特殊的田块,同一块田半截基本无孕穗,半截基本正常;前作是菜地,原菜地厢面发生较轻,沟处发生较重,新平整的田沟渠地段较重[2]。

1.2.2 不同类型田的发病情况

旱作田改水田如之前种植大豆、油菜、高粱、蔬菜等作物的发病概率高;闲置多年的抛荒田、新开垦的田发病概率高;受污染水灌溉的田块发病概率高[3]。

1.2.3 不同连作方式和品种的发病情况

稻—稻连作田不发病,稻—油轮作田偶尔发现,在旱改水田易发病;相同品种在旱改水田中不同地块发生程度差别较大,在相同地块发生程度也不相同。茶陵县主推杂交稻品种都有发病,没有发现明显抗旱青立的杂交稻籼稻品种;但与杂交籼稻相比,糯稻和粳稻发病较轻。

2 发病原因

笔者查阅了相关资料,不同专家学者对旱青立病的发生原因说法不一,主要有4种说法。

2.1 重金属中毒说

长期旱作的田块改种水稻之后,在淹水条件下,富集在土壤中的砷元素由砷酸变成了亚砷酸,活力增强,毒性增大[2-3]。与此同时,长期旱作田硫元素消耗量大,硫元素相对不足,硫砷比例严重失调,硫元素对砷元素的拮抗作用大幅降低。在这样的旱田改种后,水稻最容易砷中毒。有专家对旱青立田块的土样进行测定,发现不良结实的稻穗砷的含量是正常结实水稻的10倍以上,铜含量也超过正常稻穗的2倍以上[2]。

式中：m为UAV飞行的节点数；Nt为危险壁障的数量；d为当前节点与危险壁障距离的平方，d的取值由飞行空间决定；L为UAV飞行时与危险壁障的安全距离；δ为定量，δ=0.01；Xi(xi,yi,zi)为UAV当前节点坐标；T(xt,yt,zt)为危险壁障的坐标。

2.2 致污因子说

水稻灌溉了受污染的水,导致出现颖壳畸形,主要是污水中的酸、碱、氧化剂以及重金属化合物和有机毒物的影响[2]。

2.3 水分补给急剧变化说

在花粉形成期、颖花分化期、抽穗开花期内如遇土壤缺水,当土壤含水率低于60%,如遇突然灌水,在肥力充足的稻田稻株得水后营养生长异常旺盛,生殖生长受抑制,稻穗和谷粒发育不完全而出现旱青立病[2-3]。

2.4 天气原因造成水稻“炸壳”说

水稻花粉母细胞减数分裂期,对外界不良环境条件非常敏感。极端高温会出现结实不良和谷壳开裂等现象,甚至会出现没有小穗,只剩穗轴;极端低温如日平均气温低于20 ℃,水稻生理活动会遇到障碍,也会形成空壳[3]。

3 综合治理技术探索

为探索旱青立病的治理办法,笔者参照水稻重金属污染耕地修复治理技术,制定了综合治理方案,通过试验示范来检验治理效果的有效性。

3.1 材料与方法

3.1.1 试验地选择

试验地选择在茶陵县下东街道办事处齐心村旱改水田,面积7 hm2,砂性土壤,pH值5.6～6.5,酸性,地势平坦,丘块方正,排灌方便,2017～2019年弃耕3年,2020年复耕种植水稻发生了严重的旱青立病,发病情况见表1。

表1 2020年齐心村水稻旱青立病发病情况

3.1.2 试验设计处理

试验选择在齐心村2020年发生了旱青立病的水稻种植区域内并调查过的1号田-3号田里进行(表1),每块田选定面积667 m2,再对半作田埂一分为二,隔成2个小区,每小区333 m2。一个小区为处理区,一个小区为对照区,3块田即为3次重复。水稻品种为晶两优华占。CK对照区的管理措施参照当地往年常规操作,具体处理措施见表2。

表2 试验设计处理

3.1.3 调查方法

采取5点取样,每点取10蔸,共50蔸,计算发病穗率;在50蔸稻穗中随机抽取稻穗50穗计数总粒数和空瘪粒数,计算发病粒率;实际产量是每667 m2水稻在成熟收割后的干谷产量。计算公式为：

3.2 结果与分析

从表3可以看出,处理区的发病穗率为1.3%、发病粒率为0.7%、实际单位面积产量为636.6 kg/667 m2;对照区的发病穗率为26.4%、发病粒率为24.0%、实际产量为494.0 kg/667 m2,二者差别明显。CK对照区的发病穗率、发病粒率、实际产量和2020年同一田中的调查数据差别较小,发病穗率相差0.1%,发病粒率相差2.0%,产量相差19.3 kg/667 m2(表1),说明不采取综合治理措施旱青立田块不会自我修复或自我修复能力很低。从短期投入来看,处理区投入成本高于CK对照区,但处理区的平均产量高出CK对照区142.6 kg/667 m2。试验证明,采取科学的治理措施可有效防治水稻旱青立病并增加产量。

表3 2021年齐心村水稻旱青立病综合治理试验结果

3.3 总结与建议

通过以上综合治理试验的结果,笔者总结茶陵县历年对旱青立病的治理经验,并提出综合治理的建议,为水稻旱青立病的有效治理提供参考。

3.3.1 品种的选择

选择抗逆性强的品种,首选国家认定的低吸镉品种;粳稻或糯稻发生旱青立病的概率低,也可考虑在当中选择种植;对旱青立病连年发生且治理效果不理想的田块,建议改种其他作物如蔬菜、大豆、玉米、红薯、莲藕等。

3.3.2 土壤的改良

对于酸性重的田块,建议每667 m2撒适量石灰调节土壤酸碱度,尽量把pH值调到7左右,改善土壤理化性状,提高水稻根系活力和水肥吸收能力,增强抗逆性;撒施有机肥,通常根据土壤有机质含量的高低来确定有机肥用量,一般为200～300 kg/667 m2。通过增加土壤有机质含量,减少土壤淀浆板结,使土壤形成团粒结构,增加土壤有益微生物数量,钝化有毒有害活性物质、降低对水稻的毒害[4]。

3.3.3 肥料的管理

测土配方施肥,减少氮肥用量,偏施氮肥,水稻贪青,旱青立病发生严重,复混肥改氯基复混肥为硫基复混肥,钾肥改氯化钾为硫酸钾肥,注意增施硫元素含量高的功能型肥料[2]。叶面适时喷施锌肥和生物刺激剂如阿泰灵、甲壳素、S-诱抗素、香菇多糖等。

3.3.4 水分的管理

“旱改水”田块一般保水能力差,前期易受旱,砷元素在表土富集,田间应在幼穗分化期之前保持有水。做到勤灌勤排,使砷元素提前释放排掉,降低土壤中亚砷酸的浓度[4]。

3.3.5 栽培的管理

培育壮秧,合理稀植,中稻每667 m2插足10 000蔸以上,保证基本苗,做到够苗晒田,严防搁田过迟、过度,及时追肥,避免前期徒长,后期早衰,及时防治病虫害。