病蟲草危害對(duì)稻米品質(zhì)的影響

朱友理 何東兵 邱曉紅 朱鳳

（1 鎮(zhèn)江市植保植檢站，江蘇鎮(zhèn)江212009；2 江蘇農(nóng)林職業(yè)技術(shù)學(xué)院農(nóng)學(xué)園藝學(xué)院，江蘇句容212400；3 江蘇省植物保護(hù)植物檢疫站，南京 210029；第一作者：zhuylzjzb@163.com；*通訊作者：596495764@qq.com）

水稻是我國的主要糧食作物，全國65%以上人口以稻米為主食。隨著生活水平的提高，稻米品質(zhì)越來越受到人們關(guān)注，也直接影響著稻米產(chǎn)業(yè)的效益和發(fā)展。當(dāng)前，大力發(fā)展優(yōu)質(zhì)稻米產(chǎn)業(yè)已成為農(nóng)業(yè)科研和生產(chǎn)的熱點(diǎn)。而影響稻米品質(zhì)的因素除了水稻品種、環(huán)境因子、栽培措施等因素[1-2]，病蟲草危害也是一個(gè)重要方面。呂彬[3]研究發(fā)現(xiàn)，在影響寒地早粳稻米品質(zhì)的諸多因素中，品種對(duì)稻米品質(zhì)的影響最大，其次是稻瘟病和氮素。宋曉華等[4]認(rèn)為，高溫、稻瘟病和紋枯病、三代三化螟危害是豫南粳稻產(chǎn)量低、品質(zhì)差的三大障礙因子。本文就病蟲草危害對(duì)稻米品質(zhì)的影響進(jìn)行了概述，提出以“種苗處理+生態(tài)調(diào)控+應(yīng)急防控”為核心的病蟲草害綠色防控技術(shù)，以期為科學(xué)防控病蟲草害、推進(jìn)優(yōu)質(zhì)稻米產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供參考。

1 稻米品質(zhì)的評(píng)價(jià)指標(biāo)

評(píng)價(jià)稻米品質(zhì)主要從外觀品質(zhì)、碾磨品質(zhì)、蒸煮食味品質(zhì)、營養(yǎng)品質(zhì)和衛(wèi)生品質(zhì)等幾方面衡量比較[5]。稻米的外觀品質(zhì)一般指精米的形狀、大小、堊白性狀、透明度等外表物理特性[1，5]。當(dāng)前，堊白粒率和堊白度已成為部分省份稻米品質(zhì)最主要的限制因子[6-8]。碾磨品質(zhì)也叫加工品質(zhì)，主要指稻谷的整精米率和糙米率等，以整精米率尤為重要[5]。蒸煮食味品質(zhì)是根據(jù)氣味、味道、口感和外觀等來判斷的，涉及直鏈淀粉含量、膠稠度、糊化溫度等諸多指標(biāo)，其中，食味值與膠稠度、最高黏度及崩解值呈正相關(guān)，而與直鏈淀粉含量、最終黏度、消減值及糊化溫度等呈負(fù)相關(guān)[9]。營養(yǎng)指標(biāo)主要有蛋白質(zhì)、脂類、維生素和礦物質(zhì)的含量等[5]，其中蛋白質(zhì)含量既是重要的營養(yǎng)指標(biāo)，也對(duì)食味品質(zhì)有重要影響。一般認(rèn)為，蛋白質(zhì)含量越高，稻米的營養(yǎng)價(jià)值越高，而食味值越低[10-11]，但蛋白質(zhì)含量與食味值間并非簡(jiǎn)單的線性關(guān)系。衛(wèi)生品質(zhì)是指在稻米生產(chǎn)、儲(chǔ)藏、加工過程中，農(nóng)藥和熏蒸劑的殘留及微生物、霉菌毒素的污染程度[5]，主要是一些病菌產(chǎn)生毒素造成污染，影響衛(wèi)生品質(zhì)。

2 病蟲草害對(duì)稻米品質(zhì)的影響

2.1 病害對(duì)稻米品質(zhì)的影響

2.1.1 紋枯病

紋枯病為害后，降低了稻米的外觀品質(zhì)、碾磨品質(zhì)和食味品質(zhì)，也影響了營養(yǎng)品質(zhì)。桑海旭等[12]研究發(fā)現(xiàn)，稻谷外觀品質(zhì)隨紋枯病發(fā)生級(jí)別增加而明顯降低，當(dāng)紋枯病達(dá)到4 級(jí)時(shí)，鹽豐47 的堊白度增加26.9%、堊白粒率增加39.7%；紋枯病病穗稻米的糙米率、整精米率等隨病害級(jí)別增加而明顯下降，鹽粳456 和鹽豐47 的紋枯病4 級(jí)病株的整精米率比健株分別下降29.9%、36.5%；稻米的直鏈淀粉含量和糊化溫度增加、膠稠度降低，鹽粳456 和鹽豐47 的1~4 級(jí)病株的直鏈淀粉含量增加1.3%~9.8%，膠稠度降低0~6.25%。陳文強(qiáng)[13]研究發(fā)現(xiàn)，紋枯病發(fā)病后，稻米最高黏度和味度值呈明顯下降趨勢(shì)，越光、佐賀18、日本晴、日光等品種發(fā)病嚴(yán)重時(shí)，最高黏度降低0.16%~7.2%、味度值下降2.7%~5.8%；紋枯病發(fā)病越重蛋白質(zhì)含量越高，越光等4 個(gè)品種在紋枯病嚴(yán)重發(fā)生時(shí)，稻米蛋白質(zhì)含量增加3.9%~11.8%。

2.1.2 稻瘟病

稻瘟病發(fā)生后，降低了稻米的外觀品質(zhì)、碾磨品質(zhì)，影響了食味品質(zhì)和營養(yǎng)品質(zhì)。潘國君等[14]研究認(rèn)為，寒地水稻品種堊白粒率、堊白大小與葉瘟或穗頸瘟呈顯著或極顯著正相關(guān)，稻瘟病發(fā)生越重，稻米堊白越重。CANDOLE 等[15-16]證實(shí)，感穗頸瘟的稻谷比健康谷粒更干、更薄，且感病樣品的堊白率和裂紋率較健康谷粒上升21.0%和7.0%。諸多研究[17-18]認(rèn)為，堊白粒率、堊白度與整精米率呈極顯著負(fù)相關(guān)，稻瘟病發(fā)生越重，稻米堊白粒率、堊白度越高，整精米率越低。馬暢等[19]對(duì)80份東北粳稻材料研究發(fā)現(xiàn)，食味值與堊白粒率、堊白度呈顯著正相關(guān)。稻瘟病發(fā)生越重，稻米堊白粒率、堊白度越高，食味值升高，現(xiàn)在生產(chǎn)上還有一種優(yōu)質(zhì)食味稻米易感穗頸瘟的觀點(diǎn)。潘國君等[3，14]研究認(rèn)為，蛋白質(zhì)含量與葉瘟發(fā)病率呈顯著或極顯著正相關(guān)，蛋白質(zhì)含量越低，抗稻瘟病性越強(qiáng)。

2.1.3 稻曲病

稻曲病發(fā)生后，降低了稻米的外觀品質(zhì)、碾磨品質(zhì)和衛(wèi)生品質(zhì)。感染稻曲病的稻粒表面覆蓋大量黃色或墨綠色的厚垣孢子，收割機(jī)收割時(shí)容易引起稻曲球破裂，破裂的曲粉污染臨近稻谷，嚴(yán)重影響稻米色澤[20]。鄭靜[21]研究發(fā)現(xiàn)，稻曲病病穗樣品的碾磨品質(zhì)，包括糙米率、精米率、整精米率與健康穗相比顯著下降。曹奎榮等[22]研究發(fā)現(xiàn)，2 級(jí)病害稻穗糙米率比健康稻穗顯著下降2.7%，3 級(jí)病害糙米率顯著下降3.9%。而楊麗敏等[23-24]研究認(rèn)為，稻曲病發(fā)病程度（病粒數(shù)）與整精米率下降也有十分密切的關(guān)系，當(dāng)病穗上有病粒7 個(gè)時(shí)，碎米率達(dá)到39.3%。稻曲病產(chǎn)生黑粉菌素和稻曲菌素，對(duì)人畜有害，從對(duì)動(dòng)物危害上來講，用含有稻曲球的稻谷喂養(yǎng)動(dòng)物，可導(dǎo)致動(dòng)物出現(xiàn)不同的中毒癥狀，如腹瀉、腦出血、流產(chǎn)、生長(zhǎng)緩慢、心臟和腎臟等多處器官病變[25-27]。

2.1.4 其他病害

除紋枯病、稻瘟病、稻曲病外，其他一些病害也會(huì)降低稻米品質(zhì)。如CHA 等[28-31]發(fā)現(xiàn)，細(xì)菌性葉枯病會(huì)導(dǎo)致Jinjubyeo 等10 個(gè)品種的堊白粒率不同程度上升，谷粒瘟、穗腐病、穗枯病等會(huì)影響稻米色澤，降低外觀品質(zhì)；細(xì)菌性葉枯病和青立病危害會(huì)降低碾磨品質(zhì)，導(dǎo)致整精米率下降[28，32]；水稻穗（谷）枯病病原菌產(chǎn)生的毒素對(duì)人畜也有毒害作用[33]。稻米中曾經(jīng)檢出過的毒素還有黃曲霉毒素、赫曲霉毒素、嘔吐毒素、串珠鐮刀菌毒B、煙曲霉震顫素、雜色曲霉素等[34-35]。

2.2 蟲害對(duì)稻米品質(zhì)的影響

2.2.1 稻縱卷葉螟

稻縱卷葉螟為害后，降低了稻米外觀品質(zhì)和碾磨品質(zhì)，影響了食味與營養(yǎng)品質(zhì)。黃志農(nóng)等[36]研究發(fā)現(xiàn)，香兩優(yōu)68 被稻縱卷葉螟嚴(yán)重危害后（卷葉率16.47%），堊白大小較對(duì)照增加107.7%。WON 等[37]在研究稻縱卷葉螟為害對(duì) Iilpum、Junam、Whayoung 等 3 個(gè)水稻品種稻米品質(zhì)的影響時(shí)發(fā)現(xiàn)，稻縱卷葉螟嚴(yán)重危害后，整精米率較健株降低36.0%；與危害率<30%的稻米相比，危害率>60%時(shí)，3 個(gè)品種的蛋白質(zhì)含量增加7.6%~26.6%、直鏈淀粉含量降低15.3%~21.3%，適口性顯著降低。

2.2.2 稻飛虱

稻飛虱為害后，降低了稻米的外觀品質(zhì)和碾磨品質(zhì)，影響了食味和營養(yǎng)品質(zhì)。張宗澤等[38]研究發(fā)現(xiàn)，稻飛虱危害會(huì)導(dǎo)致米粒光澤不夠、稍帶暗褐色，堊白增多；稻飛虱百穴蟲量達(dá) 20 000 頭以上，直鏈淀粉含量降低1.6%。LEE 等[39]發(fā)現(xiàn)，水稻品種Hwayeongbyeo 和Ilpumbyeo 在成熟期受到稻飛虱危害，達(dá)到中等以上程度時(shí)，被害株的整精米率顯著降低，降幅達(dá)15.9%以上；嚴(yán)重危害（虱燒）后的最高黏度較健株顯著降低10.7%~14.5%，崩解值顯著降低18.4%~25.9%，稻飛虱中等以上程度危害會(huì)顯著增加蛋白質(zhì)含量（增幅12.7%以上），Ilpumbyeo 的適口性顯著降低。

2.2.3 其他蟲害

二化螟危害會(huì)導(dǎo)致青米增多、整精米率降低、堊白粒率和堊白大小也較健株明顯增大[36，40]。

2.3 雜草對(duì)稻米品質(zhì)的影響

不同種類雜草對(duì)稻米品質(zhì)的影響不一。KIM 等[41]發(fā)現(xiàn)，整精米率隨稗草和莎草密度增加而降低，當(dāng)稗草、莎草密度在 24、48、96 株/m2時(shí)，整精米率下降0.5%~14.0%和 0.43%~10.4%；稗草密度在 8、24、48、96株/m2時(shí)，稻米蛋白質(zhì)含量顯著增加，幅度為6.1%~13.6%，但莎草發(fā)生區(qū)的稻米蛋白質(zhì)含量有降低趨勢(shì)，差異不顯著；直鏈淀粉含量隨稗草和莎草密度增加而降低，但差異不顯著。MEHMOOD 等[42]發(fā)現(xiàn)，稻米直鏈淀粉含量在空心蓮子草密度達(dá) 2、4、8、16、32 株/m2時(shí)顯著降低3.35%~9.35%，蛋白質(zhì)含量顯著降低3.30%~4.95%。也有研究[43]發(fā)現(xiàn)，每m2有100 株雜草會(huì)導(dǎo)致變色米增加1.0%，而優(yōu)質(zhì)稻谷國家標(biāo)準(zhǔn)（GB T17891-2017）明確要求黃粒米含量不超過1.0%。

3 推行綠色防控，提升稻米品質(zhì)

病蟲草危害通過干擾水稻養(yǎng)分吸收、削弱光合作用、阻礙同化物運(yùn)輸?shù)扔绊懰井a(chǎn)量，降低稻米品質(zhì)。主要表現(xiàn)為：增加稻米堊白粒率、影響稻米色澤等，降低外觀品質(zhì)；降低整精米率和糙米率等，降低碾磨品質(zhì)；導(dǎo)致稻米直鏈淀粉含量增加，膠稠度、味度值等指標(biāo)下降，降低食味品質(zhì)；病蟲危害會(huì)導(dǎo)致蛋白質(zhì)含量升高，影響營養(yǎng)品質(zhì)，但雜草因種類不同影響也不同；同時(shí)，一些病菌會(huì)產(chǎn)生毒素造成污染，降低衛(wèi)生品質(zhì)。

施用農(nóng)藥等防控措施可有效控制病蟲草發(fā)生，挽回因病蟲草危害導(dǎo)致的稻米品質(zhì)下降[44-45]。但一些化學(xué)農(nóng)藥噴灑在健康稻株上會(huì)降低稻米品質(zhì)，而具有植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)等作用的化學(xué)農(nóng)藥及生物農(nóng)藥等非化學(xué)防控措施可提升稻米品質(zhì)[46-48]。

當(dāng)前，稻米生產(chǎn)已從追求高產(chǎn)向優(yōu)質(zhì)穩(wěn)產(chǎn)轉(zhuǎn)變，水稻種植者應(yīng)積極推行以“種苗處理+生態(tài)調(diào)控+應(yīng)急防控”為核心的病蟲害綠色防控技術(shù)：一是前期即種苗期，選用抗（耐）性品種、進(jìn)行種子藥劑處理、覆蓋無紡布育秧；種子藥劑處理可有效控制水稻前中期的稻飛虱、稻縱卷葉螟、惡苗病、苗葉稻瘟病、紋枯病等病蟲為害[49]。二是中期即營養(yǎng)生長(zhǎng)期，因地制宜推廣應(yīng)用耕漚滅蛹、避害栽培、合理施肥、適時(shí)烤田、田邊種植顯花植物或香根草等誘集植物、釋放赤眼蜂等生態(tài)調(diào)控措施[50]。三是后期即穗期用好破口藥，有效防控稻瘟病、稻曲病、稻縱卷葉螟、稻飛虱、螟蟲等穗期病蟲。四是科學(xué)開展水稻病蟲化學(xué)應(yīng)急防控，適當(dāng)放寬病蟲草害防治指標(biāo)，不到防治閾值絕不使用化學(xué)農(nóng)藥；使用農(nóng)藥時(shí)，應(yīng)做到對(duì)癥配藥、科學(xué)混配、適時(shí)施用、輪換用藥，選擇高效的施藥器械和施藥技術(shù)，提高防效、減少用量；嚴(yán)禁超量、超范圍用藥，嚴(yán)格遵守安全間隔期，防止農(nóng)藥殘留等。多管齊下，在有效控制病蟲草危害、保障糧食產(chǎn)量安全的同時(shí)，提高稻米品質(zhì)和營養(yǎng)水平。