稻蝦田旱青立病發(fā)生原因及防治措施

余承良　唐桂林　黃占亮

摘要 ? ?近年來，稻蝦田快速發(fā)生發(fā)展的同時，水稻旱青立?。ǚf殼不閉合，直穗?。┮策B年發(fā)生。旱青立病發(fā)生原因很多，本文采用排除法，并根據(jù)他人對有機(jī)砷影響穗發(fā)育方面的研究成果，認(rèn)為有機(jī)砷毒害可能是稻蝦田旱青立病發(fā)生的主要原因，并提出稻蝦田該病的防治措施，以期為稻蝦田旱青立病的防治提供參考。

關(guān)鍵詞 ? ?稻旱青立病;發(fā)生原因;防治措施

中圖分類號 ? ?S435.111 ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識碼 ? ?B

文章編號 ? 1007-5739（2020）19-0116-04

近年來，江淮地區(qū)稻蝦綜合種養(yǎng)發(fā)展很快，壽縣從2016年的666.7 hm2猛增到2019年底的8 267.8 hm2。但快速發(fā)展的同時，出現(xiàn)了一個不容忽視的問題，即每年都有一定面積的稻蝦田出現(xiàn)水稻旱青立?。ǚf殼畸形不閉合、直穗病），給水稻生產(chǎn)帶來較大危害，同時也影響稻蝦綜合種養(yǎng)技術(shù)的健康發(fā)展。

目前，旱青立病沒有統(tǒng)一的定義，本文建議給旱青立病的定義是：水稻在栽插后至孕穗前期，長期受到外界一種或者幾種不良因子的影響，這些逆境因子綜合作用達(dá)到一定閾值后，導(dǎo)致主穗、枝梗及穎殼畸形的一種系統(tǒng)性生理病害[1]。其發(fā)生癥狀類似已經(jīng)報道的由60Co或者化學(xué)試劑誘變、農(nóng)桿菌導(dǎo)入DNA等產(chǎn)生的穎殼畸形及穗畸形突變體[2-3]。

在實(shí)際工作中，必須分清水稻高溫?zé)岷秃登嗔⒉?。由于二者都在穗期表現(xiàn)癥狀，特別是有時混合發(fā)生，在文獻(xiàn)報道及指導(dǎo)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、田間鑒定、技術(shù)培訓(xùn)時，有人會將旱青立病當(dāng)作是高溫?zé)岷ΑＦ鋵?shí)從發(fā)生癥狀、發(fā)生原因、發(fā)生時間、發(fā)生特點(diǎn)上甄別，二者是截然不同的2種生理性病害。水稻高溫?zé)岷σ话闶侵冈谒境樗虢Y(jié)實(shí)期，氣溫超過水稻正常生育溫度上限，影響正常開花結(jié)實(shí)，造成空殼率及秕粒率上升而減產(chǎn)甚至絕收的一種農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害;其不會出現(xiàn)抽不出穗、穗和穎殼畸形等癥，且病株在大田中一般是平均分布?，F(xiàn)將旱青立病的發(fā)生癥狀、發(fā)生原因及防治措施總結(jié)如下。

1 ? ?旱青立病的發(fā)生癥狀

主要癥狀是水稻在抽穗前表現(xiàn)正常，至抽穗時莖葉往往突然呈濃綠色、粗硬，嚴(yán)重的稻穗遲遲不抽出，成為包穗或半包穗，穗粒少，穗軸、枝梗彎曲。病株有時有高節(jié)位分枝，通常一株生1個分枝，少數(shù)可達(dá) 3 個分枝，分枝穗大多都正常，極少畸形，且分枝節(jié)上有倒生根，類似惡苗病。病穗上間生少數(shù)健粒，多數(shù)穎殼內(nèi)外穎開張不閉合;部分外穎頂端彎曲，包住內(nèi)穎的頂部并向內(nèi)穎一側(cè)突出，像老鷹嘴。有的病穗內(nèi)外穎增大，使一穎花成為3～4片，少數(shù)多達(dá)5～8片;或由于小穗梗伸長受阻，使2～3個穎花簇生在一起，外觀很像一朵多瓣花。出穗后病穗大都直立不下垂，農(nóng)民稱為“張口癟”，黃熟期植株仍然保持青綠色。病株在大田里不平均分布，呈點(diǎn)條狀。20世紀(jì)50年代，日本學(xué)者戶義次將其命名為貪青和旱貪青。20世紀(jì)70年代，浙江學(xué)者報道浙江、江西等地發(fā)生該病，命名為青立和旱青立[4]?，F(xiàn)在也有部分學(xué)者按其發(fā)生癥狀，直接稱為水稻穎殼畸形不閉合癥[1]。該病在美國南部發(fā)生較重，被稱為直穗病。

2 ? ?旱青立病在稻蝦田的發(fā)生情況

2.1 ? ?發(fā)生歷史及面積

2017年壽縣稻蝦田開始出現(xiàn)旱青立病后，2018年和2019年都有一定面積發(fā)生。2019年在豐莊鎮(zhèn)、堰口鎮(zhèn)、劉崗鎮(zhèn)、雙橋鎮(zhèn)等地，稻蝦田均出現(xiàn)旱青立病。據(jù)不完全統(tǒng)計，2019年稻蝦田有12塊共20.16 hm2發(fā)病，發(fā)生品種有N兩優(yōu)1998、Y兩優(yōu)2號等6個。

案例1：2017年9月13日，壽縣農(nóng)業(yè)行政執(zhí)法大隊(duì)組織專家組到澗溝鎮(zhèn)進(jìn)行農(nóng)業(yè)投入品田間鑒定時調(diào)查發(fā)現(xiàn)，顧廣寶農(nóng)戶，蝦塘面積5.3 hm2，種植水稻品種兩優(yōu)688，5月3日育秧，6月3日移栽，調(diào)查時水稻處于蠟熟期，穗和穎殼畸形，大田中點(diǎn)片狀發(fā)生。基肥施25%復(fù)合肥375 kg/hm2，沒有使用過農(nóng)藥。株發(fā)病率達(dá)90%，絕收。

案例2：2018年9月30日，壽縣農(nóng)業(yè)行政執(zhí)法大隊(duì)組織專家組到窯口鎮(zhèn)糧臺村孟德宏農(nóng)戶稻蝦田進(jìn)行農(nóng)業(yè)投入品田間鑒定時調(diào)查發(fā)現(xiàn)，蝦塘面積10.6 hm2，栽插品種是隆兩優(yōu)1998和深兩優(yōu)841，沒有施肥也沒有噴施過農(nóng)藥。5月1日育秧，6月10日移栽。2個品種在大田中混栽，均發(fā)病，穗和穎殼畸形，點(diǎn)片狀發(fā)生。但隆兩優(yōu)1998發(fā)病較深兩優(yōu)841嚴(yán)重，發(fā)病面積共4.67 hm2，其中絕收面積2.67 hm2。

2.2 ? ?發(fā)生癥狀及危害

在稻蝦田，該病發(fā)生癥狀和上述旱青立病的癥狀基本一樣，主要表現(xiàn)為穗和穎殼畸形，但均未發(fā)現(xiàn)高位分蘗及成穗，也未發(fā)現(xiàn)倒生根。旱青立病在大田中出現(xiàn)點(diǎn)條狀發(fā)生的特點(diǎn)，由于在大田里分布不均勻，且水稻發(fā)病后小穗稀少又畸形，實(shí)際工作中無法調(diào)查結(jié)實(shí)率。稻蝦田如果發(fā)生旱青立病，其發(fā)生程度比其他稻田更重，一般可減產(chǎn)30%～50%，嚴(yán)重的田塊減產(chǎn)80%以上。

3 ? ?稻蝦田發(fā)生旱青立病的原因

引發(fā)水稻旱青立病的原因很復(fù)雜，既有水稻自身原因，也有外部原因。據(jù)報道，目前發(fā)現(xiàn)的穗發(fā)育和穎殼發(fā)育突變體有幾十個，且有部分突變體的癥狀如類樹狀突變體等，與旱青立病癥狀十分相似[2-3]。水稻突變體是旱青立病發(fā)生的內(nèi)部原因。引發(fā)旱青立病的外部原因目前也不是十分清楚，已知與旱改水田、白土田、污水灌溉及孕穗期高溫、藥害、土壤重金屬危害、病蟲害、品種抗逆性差、微量元素缺乏、肥水管理不當(dāng)?shù)扔嘘P(guān)[1，4-8]。本文根據(jù)有關(guān)文獻(xiàn)報道，結(jié)合壽縣近3年來實(shí)際發(fā)生情況，通過排除法，對稻蝦綜合種養(yǎng)田旱青立病發(fā)生原因分析如下。

3.1 ? ?與旱改水等土質(zhì)的關(guān)系

根據(jù)有關(guān)文獻(xiàn)報道及作者多年的調(diào)查發(fā)現(xiàn)，旱青立病往往在旱改水田和白土田多發(fā)[1，4-6]。但稻蝦田一般都地勢低洼，無旱改水歷史;且發(fā)病田塊也非白土田。說明稻蝦田旱青立病的發(fā)生與旱改水等土質(zhì)關(guān)系不顯著。

3.2 ? ?與孕穗期高溫的關(guān)系

據(jù)馬義虎等[9]報道，在幼穗分化期，高溫會導(dǎo)致花粉發(fā)育不良，引起結(jié)實(shí)率下降，還可能導(dǎo)致部分小花出現(xiàn)發(fā)育異常的現(xiàn)象。張宇飛等[10]、鮑廣文等[7]、李 ?軍等[8]報道，孕穗期高溫是引發(fā)旱青立病的重要原因。但稻蝦田長期灌深水，其穗?yún)矞囟缺纫话愕咎锼雲(yún)矞囟鹊?～2 ℃，壽縣近3年水稻孕穗早期沒有明顯高溫天氣，周邊非稻蝦田塊水稻生長發(fā)育正常，可見非高溫引起。壽縣2006年發(fā)生旱青立病的均是壽縣中部地區(qū)早麥茬稻，北部的遲麥茬稻和南部的油菜茬稻均未發(fā)生[8]。這些發(fā)病田塊，6月1—5日栽插，7月初應(yīng)該烤田，但因?yàn)殚L期陰雨，未能烤田;7月10日以后進(jìn)入孕穗期，8 月10—15日抽穗。從表1可以看出，2006年整個孕穗期有3個平均氣溫較高時段：7月12—14日，其中氣溫超30 ℃有2 d;7月18—21日，日均溫度達(dá)30 ℃以上有1 d;7月29—31日，日均溫度30 ℃以上有1 d，均未達(dá)到高溫?zé)岷?biāo)準(zhǔn)。說明2006年安徽江淮地區(qū)水稻旱青立病大發(fā)生，不是高溫引起，而是由孕穗期長期陰雨寡照，不能有效烤田，造成水稻根部長期處于厭氧狀態(tài)，砷積累較多造成的。

3.3 ? ?與品種的關(guān)系

不同雜交稻組合均發(fā)生旱青立病，雜交組合之間發(fā)生程度有差異，但差異不顯著，只有常規(guī)糯稻和粳稻很少發(fā)生。2019年壽縣發(fā)生旱青立病的品種有N兩優(yōu)1998、萬象優(yōu)111、兩優(yōu)98816、兩優(yōu)148、Y兩優(yōu)2號、兩優(yōu)713、隆兩優(yōu)1319。據(jù)李 ?軍等[8]報道，2006年壽縣逾60個品種發(fā)病，占當(dāng)時栽培品種的90%以上，未發(fā)現(xiàn)抗病品種。吳文革等[11]報道，2006年安徽江淮地區(qū)多品種發(fā)病，未發(fā)現(xiàn)抗病組合。

黃占亮等[12]報道，2019年在壽縣堰口鎮(zhèn)棉花原種場開展水稻新品種小區(qū)對比試驗(yàn)，該試驗(yàn)田過去是棉花地，旱改水已經(jīng)10年。該試驗(yàn)共有23個水稻新品種（均未通過審定，正在區(qū)試）參試，手插秧。2019年9月20日調(diào)查時水稻處于乳熟期。從該試驗(yàn)可以看出，試驗(yàn)地塊西部地勢低洼，發(fā)病的小區(qū)（品種）都在田塊的西半部，所有品種均發(fā)病;東部地勢高燥，所有小區(qū)（品種）均未發(fā)病。證明雜交稻組合間該病發(fā)生差異不顯著。

3.4 ? ?與藥害的關(guān)系

化學(xué)藥害主要是除草劑殘留對水稻的危害，會造成穗發(fā)育障礙，形成畸形穗和畸形穎殼[11]。李春風(fēng)等[4]、鮑廣文等[7]認(rèn)為，旱青立病的發(fā)生與多效唑、2-甲-4-氯、銅制劑使用有關(guān)。但稻蝦田一般不使用除草劑等農(nóng)藥，也未使用銅制劑。因此，旱青立病的發(fā)生與藥害無關(guān)。

3.5 ? ?與干旱及水分突然變化的關(guān)系

干旱會引起水稻穗畸形和穎花畸形[13]。但稻蝦田長期有水，不存在干旱。水稻孕穗期長期干旱后突遇降水，會造成氧化還原電位下降，使土壤急劇呈還原狀態(tài)，影響水稻根系對養(yǎng)分的吸收，導(dǎo)致發(fā)生旱青立病[6，14]。這種情況在稻蝦田也不會存在。

3.6 ? ?與污水灌溉的關(guān)系

據(jù)李春風(fēng)等[4]報道，污水灌溉會導(dǎo)致水稻旱青立病的發(fā)生。稻蝦田對水質(zhì)要求高，使用的都是地下水和上游水庫灌溉水，不存在污水灌溉情況。因此，稻蝦田發(fā)生旱青立病和污水灌溉無關(guān)。

3.7 ? ?與有機(jī)砷的關(guān)系

3.7.1 ? ?病穗中砷含量。據(jù)張宇飛等[10]報道，經(jīng)過化驗(yàn)，旱青立病病穗中砷的含量是正常稻穗的10倍以上。病穗中砷含量高，是否導(dǎo)致發(fā)生旱青立病，是否是唯一原因，還需要形態(tài)學(xué)、分子生物學(xué)等方面證據(jù)進(jìn)行證明，但完全可以作為旱青立病發(fā)生的重要間接證據(jù)。

3.7.2 ? ?淹水狀態(tài)下土壤中及水稻組織中砷含量的變化。李園星露等[15]研究表明，同常規(guī)水分管理（干干濕濕）比較，全生育期淹水栽培顯著增加了土壤中有效態(tài)砷的含量，漲幅高達(dá)70%，差異顯著;孕穗期淹水栽培，土壤中有效砷含量漲幅31%。說明淹水處理能增加土壤中有效態(tài)砷的含量。水稻根部砷含量以全生育期淹水栽培最高，其次是孕穗期淹水栽培，分別較常規(guī)水分管理提高10.7%和4.9%。另據(jù)王 ?釗等[16]研究表明，在淹水條件下，高溫會使嗜熱微生物成為優(yōu)勢菌群，并促進(jìn)土壤溶液中砷的甲基化。干濕交替可以降低土壤溶液中砷的水平。王丙爍等[17]研究表明，土壤以及水稻籽粒、莖葉和根系中的砷含量在不淹水條件下較低，在淹水條件下較高。

3.7.3 ? ?砷對水稻穗發(fā)育的影響。據(jù)李園星露等[15]報道，土壤中的砷有3種形態(tài)，即三價砷、五價砷和二甲基砷，前二者是無機(jī)砷，后一種是有機(jī)砷。無機(jī)砷對人的毒性很大，有機(jī)砷對人的毒性小，二甲基砷對植物的毒性比無機(jī)砷更強(qiáng)。根據(jù)南京農(nóng)業(yè)大學(xué)趙方杰團(tuán)隊(duì)的研究結(jié)果，水稻根系長期處于淹水狀態(tài)，利于厭氧菌類群硫酸鹽還原菌的生存繁殖，并產(chǎn)生大量的二甲基砷。在干濕交替的情況下，產(chǎn)生的二甲基砷又可以被甲烷古菌脫甲基形成甲烷和無機(jī)砷，二甲基砷在土壤里和水稻植株體內(nèi)是動態(tài)的。這也是高節(jié)位分枝穗一般無穎殼畸形的原因，因?yàn)樵谒具M(jìn)入乳熟期后，農(nóng)民在水分管理上習(xí)慣干干濕濕。盆栽試驗(yàn)表明，五價砷和三價砷處理能增加水稻在淹水狀態(tài)下的不育癥狀，二甲基砷（70%）是籽粒中主要的砷形態(tài)，說明二甲基砷有可能是造成水稻旱青立病的主要原因[18]。水培試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，經(jīng)過二甲基砷處理，水稻會產(chǎn)生典型的旱青立病癥狀[19]。

4 ? ?防治措施

4.1 ? ?加強(qiáng)水漿管理

干干濕濕的水分管理能明顯減輕水稻旱青立病的發(fā)生。蝦稻田水稻分蘗末期，莖蘗數(shù)達(dá)300萬個/hm2（常規(guī)粳稻）時，自然斷水落干曬田，保持蝦溝水位與大田落差超過15 cm，曬田時保持輕曬，曬田后應(yīng)及時恢復(fù)水位。水稻曬田又稱為擱田或烤田，是水稻拔節(jié)孕穗期田間水分管理的重要舉措。稻蝦田曬田總體要求是輕度曬田和短期曬田，即曬田后保證稻田中間不陷腳、田間無裂縫、無發(fā)白;曬田時間不宜過長，時間過長容易造成環(huán)形溝內(nèi)龍蝦過密而對龍蝦造成不利影響。一般孕穗期保持水層3～5 cm，抽穗期保持干濕交替管理，收獲前7～10 d斷水。

4.2 ? ?改種常規(guī)粳稻

從壽縣歷年旱青立病發(fā)生情況看，并結(jié)合有關(guān)文獻(xiàn)報道，常規(guī)粳稻極少發(fā)生旱青立病[6]。因此，易發(fā)病稻蝦田盡量不種植雜交水稻，可改種常規(guī)粳稻。

4.3 ? ?采取水稻直播栽培方式

在調(diào)查中發(fā)現(xiàn)，過去旱青立病發(fā)生嚴(yán)重的區(qū)域和田塊，改為直播稻后，旱青立病不再發(fā)生或者發(fā)生顯著減輕。壽縣旱青立病發(fā)生嚴(yán)重的鄉(xiāng)鎮(zhèn)如小甸、李山、劉崗、炎劉、堰口、安豐塘等，近幾年改種直播稻后，極少發(fā)生旱青立病，2019年也是如此。直播稻很少發(fā)病的原因可能是直播稻不會因?yàn)橐圃援a(chǎn)生植傷，植傷可能有利于旱青立病的發(fā)生;直播稻田前期以旱為主，不利于水稻根系厭氧菌的繁殖，從而減少有機(jī)砷的產(chǎn)生;直播稻根系淺，分布在土壤表層，透氣性好，不易吸收土壤深層的重金屬砷等有害物質(zhì);或許還有其他不明原因。關(guān)于直播稻發(fā)病顯著減輕的原因，建議立項(xiàng)深入研究，或許對揭示旱青立病的發(fā)病機(jī)制有很大幫助。湖北省彭成林等[20]和李光華等[21]，就稻蝦水稻直播田新型肥料的使用和綠色生產(chǎn)技術(shù)有過報道。

4.4 ? ?使用專用有機(jī)-無機(jī)配方肥

有研究表明，江淮地區(qū)的旱改水田、白土田、澄白土田微量元素缺乏、養(yǎng)分供應(yīng)不協(xié)調(diào)，會出現(xiàn)水稻穎殼不閉合現(xiàn)象;反之，施用專用有機(jī)-無機(jī)配方肥，可減輕危害，但不能從根本上消除[22-24]。

4.5 ? ?使用混合改良劑硫酸鐵和石灰

根據(jù)王丙爍等[17]的研究，砷污染嚴(yán)重的田塊，栽秧期施用硫酸鐵與石灰混合劑，能明顯減少土壤中砷的含量。彭孟軍等[25]報道，旋耕耙地時施用熟石灰，能使旱青立病發(fā)生程度減輕25%;或者在水稻成活后換水，并施用熟石灰1 500 kg/hm2，可以杜絕旱青立病的發(fā)生。

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作者簡介 ? 余承良（1977—），男，安徽壽縣人，農(nóng)藝師，從事農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣工作。

通信作者

收稿日期 ? 2020-06-04