不同生物菌剂对水稻秧苗素质及产量品质的影响

赵婷婷 李鹏 李德萍 贺丹 姜虹 代红喜 李明昊

摘  要：试验采用完全随机区组设计，共6个处理（含CK），探讨了不同生物菌剂对龙粳31秧苗素质、田间防效及产量、品质的影响。结果表明：应用NK3-4生物菌剂的处理秧苗素质表现最佳，叶龄、根长、根数、茎基宽、百株地上干重分别较CK增加了0.3叶、0.7 cm、0.3条、0.3 cm、0.3 g；NK3-4生物菌剂田间防效达到36.6%；应用三环唑制剂的处理产量最高，其次是NK3-4生物菌剂处理，与CK相比较分别增产29.4%、21.2%。根据促进水稻秧苗素质、稻瘟病防治以及水稻产量、品质的综合测评，自主研发的NK3-4生物菌剂表现优于其它生物菌剂，可作为防病促生菌进一步研究，为NK3-4生物菌剂后续开发成生物肥料、生防菌剂提供理论基础。

关键词：生物菌剂；水稻；秧苗素质；稻瘟病；产量

中图分类号：Ｓ147.5                             文献标志码：A文章编号：1673－6737（２０24）03－００05－０6

Effects of Different Biological Inoculants on Rice Seedling Quality

and Yield and Quality

ZHAO Ting-ting ， LI Peng ， LI De-ping ， HE Dan ， JIANG Hong ， DAI Hong-xi ， LI Ming-hao

（Institute of Agricultural Resources and Environment， Heilongjiang Academy of Agricultural Sciences，

Haerbin 150038， China）

Abstract：The effects of various biological agents on the quality of Longgeng-31 seedlings， field control effectiveness， yield， and quality were investigated in six treatments including CK. The results indicated that the NK3-4 biological agent had the most significant impact on seedling quality. Compared to CK， leaf age， root length， root number， stem base width， and aboveground dry weight of 100 plants increased by 0.3 leaves， 0.7 cm， 0.3 cm， and 0.3 g respectively. The tricyclazole treatment resulted in the highest yield followed by the NK3-4 biological agent treatment with a respective increase of 29.4% and 21.2% compared to CK. Based on a comprehensive evaluation encompassing rice seedling quality promotion， rice blast control as well as rice yield and quality improvement; our self-developed biological agent NK3-4 exhibited superior performance.

Key words：Biological agent；Rice；Seedling quality；Rice blast; Yield

稻瘟病是由稻瘟病菌（Magnaporthe grisea，简称M.grisea ）引起的水稻真菌性病害，近年来，水稻稻瘟病成为水稻生产上危害严重的病害之一[1-2]。稻瘟病在全球85个国家均有发生，每年造成10%～30%的水稻产量损失，在稻瘟病流行年份，严重的可达50%以上，据统计，世界每年大约有6000万人口的粮食短缺是该病害引起的[3-4]。黑龙江省是我国最重要的粳稻种植地，近几年因稻瘟病导致水稻减产20%～50%，目前黑龙江生产上稻瘟病的防治主要采用抗瘟品种的利用、化学防治和栽培管理，采用抗瘟品种趋向简单化、缺少广谱、且抗性易退化，化学农药的长期过量使用，导致水稻病原菌的抗性增强，栽培管理不合理使环境污染加重，严重影响人体健康及优质稻米的推广和对外出口，不利于农业生产的可持续发展[5-8]。

近几年来，利用生物方法防治水稻病害的研究已经成为了世界范围内的热点[9]。国内外诸多学者对生物农药防治稻瘟病做了大量的研究，张欣欣等[10]研究认为，生物农药不但是良好的促生剂，还是有效的抗性诱导剂，它能减少水稻病害的发生。赵梅勤等[11]研究认为，利用生物农药可防治水稻稻瘟病、纹枯病及稻曲病，提高水稻产量。邱德文[12]研制的生物农药，不但作用方式独特，而且无交互抗性，绿色安全的同时可提高水稻的产量。采用生物农药防治水稻病害不仅减少对环境损害，而且不易使稻瘟病菌产生抗药性，其安全、高效将成为防治水稻稻瘟病的有效途径[13]，生物菌剂对水稻幼苗时期秧苗素质、稻瘟病防治以及稻米产量、品质的影响研究较少，本文以自主研发的生物菌剂与市售生物菌剂进行比较研究，以期培育壮秧、防稻瘟病、提升稻米产量品质，为开发安全、绿色的微生物制剂提供理论依据。

1  材料和方法

1.1  供试材料

供试品种：龙粳31，黑龙江省农业科学院选育，主茎11片叶，需≥10 ℃活动积温2 350 ℃左右，黑龙江省农垦区第二积温带主栽品种之一。

NK3-4生物菌剂为自制生物菌，其它生物菌剂和化学制剂为市场采购。

1.2  试验设计

试验采用完全随机区组设计，共6个处理：处理1（CK）喷清水，处理2喷NK3-4生物菌剂，处理3喷普绿通，处理4喷枯草芽孢杆菌，处理5喷哈茨木霉菌，处理6喷三环唑悬浮剂。各处理于苗床喷施并在移栽后进行本田喷施。播种7 d后，在苗床上各处理按照说明书比例喷施2次，三叶一心时考察秧苗素质，田间药剂防治采用喷雾法，各处理按照说明书比例喷施，分别在6月4日、6月28日、7月10日喷雾，一共喷三次，三次的喷药量相同。供试生物菌剂和化学制剂用量如表1所示。插秧规格30 cm×12 cm，每个处理小区面积20 m2，共3次重复。田间管理同当地常规生产。

1.3  测定项目与方法

1.3.1  生物性状与干物质量的调查  当幼苗长到三叶一心时，从秧盘内选取有代表性的植株样300株，每100株考察20株的株高、叶龄、根长、根数，每5株用直尺测量茎基部得到茎基宽。并将植株分成地上部和根系两部分，用清水洗干净后，于105 ℃杀青30 min，然后保持80 ℃烘干至恒重后，称取干物质重量[14]。平均单株地上部干物重/平均株高即为充实度。

1.3.2  田间防效调查  叶瘟调查：每试验小区随机取3点，每点调查5穴，调查每穴水稻全部叶片。记录叶瘟的病害级别，记下总叶数、病叶数和病级。调查分级标准以叶为单位，按国际水稻研究所水稻稻瘟病抗性评价标准中的方法检查发病情况，分级记载叶瘟鉴定标准如下[15]，0级：没有症状；1级：很小的褐色小点；2级：直径为1 mm的褐色病斑；3级：直径为2～3 mm带椭圆形的病斑，中央灰色，边缘褐色；4级：长1～2 cm的椭圆形病斑，中央灰色，边缘褐色；5级：形成长而宽的大椭圆形病斑，病斑发展到后期或严重时会有水渍状不规则大病斑，边缘褐色；6级：叶片病斑占叶片总面积的10%～25%；7级：叶片病斑占叶片总面积的26%～50%；8级：叶片病斑占叶片总面积的51%～75%；9级：全部叶片死亡。记录数据并计算防治效果。计算公式如下：

1.3.3  产量及产量构成因素调查  于成熟期收获，每个处理选取有代表性的植株8穴，置于阴凉处至安全水分时测产量。同时考察穗重、穗长、穗数。样品脱粒后用FJ-I型种子风选净度仪定时、定风量分离实粒与空秕粒，分别调查穗粒数、结实率、千粒重，记录并计算产量。

稻谷收获后，存放1个月左右，将待测样品放于干燥通风处1周左右，使样品的水分含量为13%±1%，参照GB/T17891-1999《优质稻谷》标准进行品质分析[16]。

碾磨品质的测定：糙米率、精米率、整精米率等。用FC-2K型实验砻谷机（YAMAMOTO，离心式）加工成糙米，称重糙米记为W1，并按公式计算糙米率：糙米率=W1/W0×100%；用日本公司生产的VP-32型实验碾米机加工精米，用浙江台州生产的CPC96-3 型稻米精白机加工精米。从W1中称取一定量的糙米W2（21 g，3次重复）精碾，除去糠粉并称重记为W3，再挑拣出整精米粒，称重记为W4，并按下列公式计算其精米率和整精米率。

精米率（%）= W3/W2×｛（W1/W0）×100%｝

整精米率（%）=W4/W0×｛（W2/W1）×100%｝

1.4  数据处理

利用Microsoft Excel 2010和DPS7.05统计软件进行数据处理和统计分析。

2  结果与分析

2.1  不同处理对秧苗素质的影响

不同生物菌剂对秧苗素质的影响如表2所示，叶龄以处理6最大，较处理1增加0.4叶，差异达到极显著水平，其次是处理2，较处理1增加0.3叶，其它各处理均与处理1无明显差异；株高方面，处理6、处理5与处理1差异不显著，其余各处理均小于处理1，分别较处理1降低0.8 cm、0.6 cm、2.3 cm，差异达到显著水平；根长方面，处理6、处理2、处理3、处理4、处理5分别比处理1增加了1.2 cm、0.7 cm、0.5 cm、0.4 cm、0.2 cm，差异均达到显著水平；根数以处理2最多，比处理1提高了0.3条，差异显著，处理4根数最少，较处理1少1.7条，差异极显著；茎基宽方面处理2最大，其次是处理3，分别较处理1增加0.3 cm、0.2 cm，差异显著，其余各处理均与处理1无明显差异；百株地上、地下干重以处理2最好，分别较处理1多0.3 g和0.3 g，其次是处理6和处理3，分别较处理1多了0.2 g和0.2 g，且与处理1差异达到显著水平；在充实度方面，各处理与处理1差异均不显著。

2.2  防效调查

从图1可知，处理2的病情指数为4.5，显著低于处理1；处理2、处理3及处理4的病情指数的差异不显著；处理5病情指数与处理1无显著差异，数值为6.5；处理6的病情指数为3.9，对水稻叶瘟的防治效果最佳。处理2田间防治效果达到36.6%，处理3田间防治效果为26.7%，处理4田间防效28.1%，处理3、处理4在田间防治效果上差异显著；处理5的田间防治效果较差，防治效果为15.2%，与处理2、处理4、处理6相比差异极显著；处理6的田间防治效果最佳，达到45.0%。

2.3  不同处理对水稻理论产量及其构成因素的影响

不同处理对水稻理论产量及其构成因素的影响如表3所示，穗数处理5 <处理2<处理3<处理4<处理6，分别比处理1提高了3.7%、6.9%、8.3%、8.9%、11.1%，其中处理2、处理6与处理1差异达到显著或极显著水平；穗粒数、结实率各处理与处理1差异不显著；千粒重方面，各处理均高于处理1，其中处理3、处理4、处理5与处理1差异不显著；理论产量处理3<处理5<处理4<处理2<处理6，分别较处理1提高15.5%、18.9 %、20.6%、21.1%、29.4%，差异显著。

2.4  秧苗素质指标与理论产量及其构成因素的相关分析

水稻秧苗素质与理论产量及其构成因素相关分析如表4所示，茎基宽与根长呈极显著正相关，说明茎基宽越宽水稻的根越长，同时，地上百株干重与根长、茎基宽显著正相关，表明根长越长、茎基宽越宽，百株干重就越大，地下百株干重与茎基宽呈显著负相关，平方米穗数、穗粒数、结实率与产量呈显著或极显著正相关。

2.5  不同处理对稻米碾磨品质的影响

不同处理对稻米碾磨品质影响如表5所示，处理4、处理5在糙米率方面与处理1相比分别提高0.2个百分点、0.5个百分点，差异不显著，处理3的糙米率比处理1降低了0.7个百分点，差异不显著，其余各处理均与处理1无明显差异；精米率方面，各处理均高于处理1；整精米率处理2较处理1提高了6.2个百分点，差异达到显著水平，其余各处理较处理1均有所提高，差异不显著。

3  讨论与结论

3.1  讨论

黑龙江作为我国粮食的主产区之一，水稻种植面积在东北粳稻区占据着主要位置，黑龙江水稻生产安全，有助于稳定北方稻作区水稻生产，稻瘟病是影响水稻产业发展的三大病害之一。为促进寒地稻作经济、健康、绿色发展，多年来众多科研人员对不同的生物菌剂进行深入的研究，旨在寻求符合现代社会发展的生物农药。生防菌不仅能够有效控制植物病害的危害，同时具有无毒、无残留、无致病性、对人畜安全、环境相容性好、植物病原菌不易产生抗性、促进植物生长等优点，满足了消费者对农产品产量、质量和安全性的多重要求。因此，各国学者和植保专家均采取扶持措施，积极推进生防菌的研究和应用[17-18]。邓家礼等[19]研究认为，施用生物菌剂可防控烟草青枯病，能有效地减少烟草青枯病的发病率与病情指数。黎起秦等[20]发现菌株B47主要是在番茄维管束中定殖，从而抑制番茄内生病菌的生长。林东等[21]发现枯草芽孢杆菌SO113对水稻白叶枯病菌具有强烈的抑菌作用。有研究认为[22]，Harpophora米曲霉可抵抗稻瘟病的发生。刘路宁等[23]研究认为绿木霉菌株TY009具有防治水稻纹枯病并兼防稻瘟病和稻曲病的潜力。卫甜等[24]研究认为分离得到的9株芽孢杆菌进行幼苗促生研究发现，枯草芽孢杆菌BGW9能显著提高种子发芽率，同时促进水稻幼苗生长，且对稻瘟病的防治有一定效果。肖明纲等[25]研究认为功能性微生物菌剂，可以提高稻米的千粒质量，从而增加水稻产量。本试验研究结果表明，不同生物菌剂对稻苗生长具有促进作用，其中NK3-4生物菌剂整体的秧苗素质较好，对水稻的有效穗数、结实率、千粒重有促进作用。本研究与前人研究有相似之处。NK3-4生物菌剂虽然促生效果较好，但是在防治效果上不如三环唑制剂，两个处理对水稻产量影响差异不显著。本试验研究认为，施用生防菌NK3-4在稻瘟病防治效果上优于其它生物菌剂，虽然没有化学制剂好，但是对稻瘟病防治效果及水稻生长方面具有较好促进的作用，可作为防病促生菌进一步研究，为NK3-4生物菌剂后续开发成生物肥料、生防菌剂提供理论基础。具有推广应用价值。

3.2  结论

本试验中，应用NK3-4生物菌剂的处理秧苗素质表现最佳，其中叶龄、根长、根数、茎基宽及百株地上干重分别比CK增加了0.3叶、 0.7 cm、 0.3条、 0.3 cm、 0.3 g。稻瘟病防治效果上以三环唑制剂表现最佳，病情指数、防治效果分别达到3.9、45.0%，其次是NK3-4生物菌剂。本试验自制的NK3-4生物菌剂与市售生物菌剂对水稻产量均有促进的作用，三环唑制剂的产量最高，其次是NK3-4菌剂，分别较对照提高了29.4%、21.2%。不同生物菌剂处理在碾磨品质方面表现均较好，其中精米率、整精米率与CK相比分别提高1.6个百分点至2.1个百分点、4.4个百分点至6.2个百分点，提高了稻米的碾磨品质。综上所述：NK3-4生物菌剂在稻瘟病防治效果上优于其它生物药剂，虽然没有三环唑制剂好，但是对水稻秧苗素质、稻瘟病防治效果及稻米的产量、碾磨品质方面具有较好促进的作用，具有推广应用价值。

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