程玲娟,何興武,姜 華
(1.江蘇省宿遷市宿豫區(qū)農業(yè)技術推廣中心,江蘇 宿遷 223800; 2.江蘇省宿遷市侍嶺鎮(zhèn)農業(yè)服務中心,江蘇 宿遷 223800)
全球水稻播種面積約 14億hm2,是世界上 60% 以上人口的主要糧食,其中亞洲稻米消費占世界 90%以上,而我國更是稻米生產大國[1],其中江蘇 省水稻種植面積、總產均在全國水稻中排第 4 位,占全省糧食生產總量的56.2%。水稻的安全生產,較大程度決定了全省糧食安全[2]。近年來,由于環(huán) 境的污染,臭氧層的破壞,全球氣候尤其是冬季氣 候逐漸變暖,自然災害頻繁發(fā)生,嚴重威脅著糧食 作物的安全生產,其中低溫冷害對水稻生長的影響 占很大比例[1]。2011年9月江蘇省宿遷市宿豫區(qū)出 現強降溫天氣,水 稻發(fā)生青枯現象,面積達1 300hm2,青枯率 1%~22.5%,嚴重者甚至整片青枯死亡,造成水稻嚴重減產。經專家排查分析:水稻青枯現象 可分為生理性青枯和病理性青枯兩種,病理性青枯多為細菌性基腐病造成的; 生理性青枯與氣溫突變、水稻抗逆能力差等因素有關。宿豫區(qū)水稻青枯由低 溫冷害造成,屬生理性青枯。
江蘇省宿遷市宿豫區(qū)9月17日出現強降溫后,9月20日區(qū)農技推廣中心陸續(xù)接到該區(qū)大興、關廟、新莊、曹集等鎮(zhèn)多戶農民反映:正處于灌漿期的水 稻出現青枯現象,但根系較好,1~2d后出現枯死,且有擴展蔓延現象。經調查發(fā)現,發(fā)生青枯現象的水稻多是突然失水,葉片內卷萎蔫,青灰色,無病 斑;莖基部干癟收縮,植株倒伏;谷殼青灰色,成秕谷;根系發(fā)黃變黑。首先表現為整穴突然青枯,在田間呈片狀、帶狀發(fā)生,表現癥狀后在1~2d內 就出現大面積青枯死亡,似割倒攤曬 1 d的青稻。可以區(qū)別于蟲害的單莖蘗黃枯、死亡,區(qū)別于病理 性病害的漸進式死亡。
田間水稻出現青枯死亡,且面積有逐漸擴大趨 勢,表現為急性型、突發(fā)性。各鄉(xiāng)鎮(zhèn)、各田塊之間 發(fā)生青枯不平衡,不同田塊之間、不同品種之間、同一品種不同田塊之間、同一田塊的田中間與田埂 邊發(fā)生程度有所差異。主要表現在大穗型品種及易 倒伏品種受害較重,施肥遲的植株披葉嚴重重于施 肥早、葉片堅挺的植株,水稻灌漿遲的重于灌漿早的,田埂邊水稻重于田中間的,樹蔭下的重于陽光 下的。
調查發(fā)現,發(fā)生青枯的水稻多是栽插較遲的、長勢較嫩的植株。宿豫區(qū) 2011年水稻栽插期間由于干旱,部分田塊由于嚴重缺水而栽插時間較遲,特 別是關廟、大興以及新莊的部分田塊,由于受水源 條件限制,水稻移栽較遲(7月中旬),9月中旬剛 開始灌漿,而正常水稻6月中下旬移栽,8月底 9月初開始灌漿。
各水稻品種均有不同程度發(fā)生,但Ⅱ優(yōu)系列秈 稻發(fā)生程度明顯重于粳稻。Ⅱ優(yōu)系列秈稻葉寬、披、穗型大,灌漿期長,相對遲熟的和生育期相對較長的水稻品種發(fā)生較重。
水稻屬喜溫作物,對溫度變化相當敏感。低溫 冷害可造成水稻明顯減產,甚至顆粒無收[3]。水稻灌漿成熟期受低溫冷害,使籽粒的灌漿速度下降,籽粒不飽滿,米質差。如灌漿初期遇低溫冷害時,米粒發(fā)育停止,米粒長度減少,甚至形成死米;灌 漿中期遇低溫冷害就會產生乳白米和曝腰米。據李 霞等[4]以粳稻9516、H45、武育粳、轉 PEPC 基因 水稻、Kitaake、蘇滬香粳、秈稻揚稻6號、香秈、IR64、培矮 64S、雜交稻粵優(yōu) 938、汕優(yōu) 63、X07S 紫徽 100、兩優(yōu)培九共 14個水稻品種為材料,試驗 表明,并非極端的低溫條件,而只要低于適宜的水 稻生長溫度,均能引發(fā)水稻的低溫傷害,特別是對 兩系和三系的雜交稻。
水稻低溫脅迫危害是一種在地域或年季間以及 同一年度不同生育時期高頻率發(fā)生的自然災害,任 何一次低溫脅迫都會造成水稻不同程度的減產[5]。據聯合國糧農組織統計,近年世界水稻種植面積已 達 165.78hm2,中國的水稻種植面積和稻谷產量居 世界第 1 位[6]。由于低溫天氣的不確定性,全世界 至今仍有160.5hm2左右的稻田易遭受低溫脅迫危 害[7]。低溫對水稻的傷害因低溫脅迫的強度,持續(xù) 時間的長短,水稻的不同生長發(fā)育時期,品種本身的耐冷性而異[8]。
黑龍江省 1957、1 969、1 972、1 976、1 981、1 993、2002 和2003年都是低溫冷害年[8]。2006年由于在7月23—25日間出現嚴重低溫(最低氣溫不到12℃),對水稻的生長產生重大危害[1]。
在江蘇省,2 005年以來水稻灌漿期遇強降溫致 水稻青枯現象發(fā)生數起,2005年9月下旬,蘇南、蘇中地區(qū)出現水稻因受冷害出現生理性青枯現象; 10月13日江都近66萬m2直播種植的揚粳9538水 稻出現嚴重青枯死亡現象[9]。2007年10月東臺市 弶港農場種植的武育粳 3號(移栽稻),興 化市戴窯 鎮(zhèn)幾十畝品種為鎮(zhèn)稻9424、鹽稻8號的直播稻,阜 寧縣蘆蒲鎮(zhèn)淮稻9號、武 運粳 11號等多個品種出現 青枯死亡現象[10],同 時太倉市浮橋鎮(zhèn)10多個村10%的水稻也出現青枯死亡[11]。2008年9月25日以來 強降溫天氣影響,沿江蘇南部地區(qū)大面積水稻在9月27—28日出現生理性青枯現象,不 同地方少則幾 畝,多則近百畝突然青枯死亡[12],2008年9月下旬 在興化[13]、高淳[14]發(fā)生,2010年9月阜寧直播種植的淮稻5號剛揚花結束不久正處于灌漿初期又出現 青枯現象[11]。同時在如東[15],楚州、建湖、寶應、灌南地區(qū)雨后較大面積處于灌漿初期的水稻出現程 度不同的倒伏[16]。
從表1、表2 可知,2011年9月17日,水稻灌 漿期(9月17日 19:00 左右)氣溫驟降為 15.3℃,比16日的最高溫度降低了 9.9℃,且低溫持續(xù) 7d。18日溫度繼續(xù)下降,日平均溫度為16.7℃;19日 平均溫度降至15℃以下,為 14.3℃,比2010年同期低11.2℃,比2008年以來同期平均溫度低7.4℃,為近 10年來氣溫最低。其中18日最高氣溫出現在中午 13:00,僅為 18.6℃;19日 03:00 溫度降至最 低,達 11.5℃,20日、21日平均溫度雖略有上升,但 21日05:00、22日06:30 左右溫度創(chuàng)下新低,分別為 10.6℃、10.8℃,降溫幅度最達 12.6℃。
表1 2011年9月16—24日溫度統計
表2 2008年以來9月16日—24日平均溫度
水稻灌漿的低溫界限為日平均溫度15℃以下[17],低溫持續(xù)時間越長,對水稻的危害越大。宿遷市 9月19日平均溫度僅為14.3℃,明顯低于水稻灌漿的界限。溫度低于17℃時,水稻根系活力大幅度 下降,溫度低于15℃時水稻根系吸水能力基本喪 失。在水稻灌漿中期,大 致在水稻齊穗后 20d左右,水稻根系逐漸衰老,活力下降。特別是前期長期灌 深水、烤田不良、密度過大的田塊,水稻根系衰老 早,根系活力下降快。在低溫期,這些水稻根系吸 水能力差,如果低溫陰雨過后天氣突然放晴,水稻葉片在高溫環(huán)境下蒸騰作用強,稻株體內水分大量 從葉片上散失,而根系活力一時不能恢復,不能吸 收足夠的水分,這樣就會出現水稻生理性失水現象,嚴重時水稻葉片和莖稈迅速失水干癟,常造成大面積水稻在1~2d內迅速癱倒。
水稻植株出現生理性青枯即迅速死亡,籽粒灌 漿隨即終止,采取任何措施也不能使其恢復生長和灌漿。水稻發(fā)生生理性青枯倒伏,與普通的倒伏有很大差別。正常情況下水稻發(fā)生倒伏后,植株莖稈 雖然倒折,但不死亡,籽粒仍能維持一段時間的灌 漿;大面積水稻生理性青枯倒伏后,田間水稻產量 即定型,不會再增加,產量損失極大,通常只能收 1 500~3 000kg/hm 2,而且大多是半癟粒。
根系不發(fā)達或活力弱,吸水能力下降。稻田長 時間淹水或地勢低洼,未適時適度擱田; 偏施氮肥,缺少有機肥、鉀肥或氮肥施入過遲,植株嫩綠不褪 色,莖稈木質化程度低;群體過密,田間通透性差; 紋枯病等病蟲危害因素,都會加重青枯的發(fā)病程度。
選擇抗逆性強的品種,通過增施有機肥、配方施肥等措施,改變偏施氮肥和作物生長后期生長偏高的狀況,做到降氮增磷鉀添微肥;在水稻生長中 期適時加重擱田,促進根系下扎,避免長期深水灌 溉,在抽穗灌漿后保持間隙灌溉,以水調氣促根,增強根系活力;田間不宜過早斷水,一般保持田面濕潤至水稻黃熟期為宜。
水稻灌漿期是產量形成的關鍵時期,強降溫易對水稻產生低溫冷害,特別是生育期較遲的機插秧 和直播稻風險更大。此間當地農業(yè)部門應與氣象部 門密切合作,時刻關注氣溫變化,在有較強冷空氣 入侵時,一旦最低溫度低于15℃時應緊急落實防 御措施。特別是夜間溫度較低時,要采取灌深水保 溫措施,有條件的地方最好采取夜灌日排的方法利于田間保持較高溫度,避免低溫危害。持續(xù)低溫陰 雨天后出現暴晴高溫天氣時,田間不要急于排水,防止青枯倒伏。同時要利用廣播、電視、網站等多 種方式做好宣傳,讓農戶積極采取有效措施預防。
水稻一旦發(fā)生生理性青枯癥狀,就無法恢復。對還沒有發(fā)病的田塊應采取適當防范措施,延緩植 株早衰。可噴施復硝酚鉀、磷酸二氫鉀等葉面肥,以維持根系活力,增強稻株抗逆能力。
低溫冷害是一種自然災害,水稻一旦發(fā)生青枯 現象,就無法繼續(xù)生長,隨之相繼死亡,會給少數農戶水稻生產帶來嚴重損失,建議農業(yè)保險部門給 予一定的理賠。
[1]李銳,曾憲國,王連敏,等.2006年低溫冷害對黑龍江省 水稻影響淺析[J].黑龍江農業(yè)科學,2007(5):27-19.
[2]于堃,宋靜,高蘋.江蘇水稻高溫熱害的發(fā)生規(guī)律與特 征[J].氣象科學,2010,30(4):530-533.
[3]肖國超,徐慶國.水稻耐冷性的研究與進展[J].作物研 究,2005,21(5):266-272.
[4]李霞,戴傳超,程睿,等.不同生育期水稻耐冷性的鑒定 及耐冷性差異的生理機制[J].作物學報,2006,32(1):76-83.
[5]周新橋,陳達剛,李麗君,等.華南雙季超級稻始穗期低 溫脅迫及耐冷性評價[J].湖南農業(yè)大學學報:自然科學 版,2008,34(4):388-392.
[6]中華人民共和國農業(yè)部.各國主要糧食作物面積、各國主要糧食作物產量[M].北京:中國農業(yè)出版社,2006:457-459.
[7]Sthapit B R,Witcombe J R.Inheritance of tolerance tochilling stress in rice during germination and plumule- greening[J].Crop Sci,1998,38(3):660-665.
[8]張莉萍,黃少鋒,王麗萍,等.2002年黑龍江省東部水稻冷害解析[J].黑龍江農業(yè)科學,2004(1):39-41.
[9]遲熟稻斷水過早極易青枯死亡[N].江蘇農業(yè)科技報.
[10]水稻后期謹防大面積生理性失水青枯[EB/OL].http://www.ahnw.gov.cn/2006nykj/show.asp? Content ID={1FA3195E-6F4E-4D25-AD92-E606AE70BE63}.
[11]袁寶忠,徐君敏.淺析水稻青枯病的發(fā)生原因和預防措 施[J].上海農業(yè)科學,2008(1):84-85.
[12]沿江蘇南地區(qū)大面積水稻出現生理性失水青枯現象 [EB/OL].[2008-9-28].http://blog.sciencenet.cn/blog-72 170-40792.html.
[13]譚余山.氣溫突降,水稻注意防生理青枯[N].中國興 化三農頻道,農業(yè)培訓.
[14]對我縣水稻青枯情況的調查[N].農林新聞,新聞中心,高淳農林網.
[15]強降溫造成田塊水稻青枯[N].農村信息網,農業(yè)百科,農技資訊,農作物.
[16]應對低溫,水稻注意加強護理[N].資訊頻道,自我研 究,科研科普.
[17]刁操銓.作物栽培各論:南方版[M].北京:中國農業(yè) 出版社,1994:83.