栽培密度與氮肥施用量對遼粳401 病害及產(chǎn)量的影響分析

李建國, 解文孝

（遼寧省水稻研究所,沈陽 110101）

水稻（Oryza sativa）是全球約50%人口的主糧，種植面積約占世界耕地面積的11.5%[1]。水稻病害，栽培措施等都影響著水稻的產(chǎn)量和品質(zhì)。水稻紋枯?。≧ice sheath blight）是一種典型的土傳病害，一般減產(chǎn)5%～10%。隨著密植以及施肥水平的提高，紋枯病的發(fā)生和危害日益嚴重[2-3]，東北地區(qū)以遼寧省發(fā)生較重[4-6]。稻曲?。≧ice fulse smut）又名偽黑穗病、豐收病，稻曲病發(fā)生對稻米結(jié)實率、千粒重和種子發(fā)芽能力有一定的影響[7-8]。長久以來，稻曲病一直被世界各地作為次要病害防治，但隨著雜交水稻的大面積推廣以及種植密度和氮肥使用量的提高，稻曲病的發(fā)生日益加重，成為繼三大病害之后的又一嚴重威脅水稻高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)的重要病害[9-11]。目前，生產(chǎn)上對于水稻紋枯病和稻曲病以化學藥劑防治為主[12]，但是化學防治對生態(tài)環(huán)境和食品安全帶來很大的威脅[13-15]。因此，如何從栽培措施上進行紋枯病和稻曲病的防治尤為重要。

遼粳401 是遼寧省水稻研究所于2002 年以遼河5 號為母本，以鹽粳68 為父本經(jīng)人工雜交選育而成，2014 年通過遼寧省農(nóng)作物品種審定委員會審定。本研究以遼粳401 為研究對象，設3 個氮肥施用量（F）和4 個栽培密度水平（D），研究不同氮肥施用量和栽培密度對遼粳401 的稻曲病和紋枯病發(fā)生程度的影響，以及病害發(fā)生與產(chǎn)量之間關系，為水稻品種栽培措施優(yōu)化提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗設計

試驗在遼寧省水稻所試驗地（123°43`N，41°08`E，海拔51 m）進行，4 月20 日播種，5 月25 日移栽，每穴2～3 苗。設3 個氮肥施用量（F）和4 個栽培密度水平（D）。F1:常規(guī)用量基礎上減少20%氮量（以下簡稱-20%N）、F2:常規(guī)用量基礎減少10%氮量（以下簡稱-10%N）和F3:常規(guī)用量。D1:株距為30.00 cm×13.33 cm、D2: 株距為30.00 cm×16.67 cm、D3: 株距為30.00 cm×20.00 cm和D4: 株距為30.00 cm×23.33 cm。常規(guī)氮肥用量180 kg/hm2，按照質(zhì)量比6:2:2 分基肥：蘗肥：穗肥三次施用。小區(qū)面積100 m2設3 次重復。全生育期不使用藥劑防治病害。土壤基本理化性質(zhì)為有機質(zhì)17.0 g/kg、全氮10.8 g/kg、堿解氮107.21 mg/kg、速效磷10.28 mg/kg、速效鉀140.3 mg/kg、pH6.6。

1.2 調(diào)查項目及方法

紋枯病調(diào)查：分蘗盛期開始每隔10 d 調(diào)查一次紋枯病發(fā)生情況，調(diào)查依據(jù)GB/T 17980.20-2000標準，5 點調(diào)查法，每點取相連20 穴，記錄病害發(fā)生初始期、總株數(shù)，病株數(shù)和病級數(shù)，并計算發(fā)病率和病情指數(shù)。

稻曲病調(diào)查：黃熟期開始調(diào)查稻曲病發(fā)生情況，每個處理采取5 點調(diào)查法，每個調(diào)查點調(diào)查20 穴。分級標準參考唐春生等[16]對稻曲病抗病分級標準。記錄病株率、每穴病穗數(shù)以及病粒數(shù)。計算病穴率率和病穗率。

1.3 產(chǎn)量測定

成熟期每小區(qū)5 點取樣，每點為1 m2，考察經(jīng)濟性狀，包括每穗實粒數(shù)、總粒數(shù)、結(jié)實率、千粒重、糙米率、堊白率和產(chǎn)量。

1.4 數(shù)據(jù)分析

運用Microsoft Excel 和SPSS20.0 進行數(shù)據(jù)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 遼粳401 病害發(fā)病初始期調(diào)查

在整個生育期對遼粳401 病害進行調(diào)查，共發(fā)現(xiàn)紋枯病和稻曲病兩種病害，紋枯病初始發(fā)生時間從7 月11 日到7 月29 日，稻曲病初始發(fā)生時間從8 月13 日到8 月21 日，隨著氮肥施用量增加發(fā)病時間越早（表1）。

表1 不同處理遼粳401 病害始見期（月·日）

2.2 栽培密度與氮肥施用量對遼粳401 紋枯病發(fā)生的影響

7 月21 日、7 月31 日和8 月11 日對遼粳401 紋枯病發(fā)生情況進行調(diào)查（表2），隨著生育進程遼粳401 的紋枯病發(fā)病率和病情指數(shù)逐漸增加。相同栽培密度條件下隨著氮肥施用量增加紋枯病發(fā)病率逐漸增加。D1F3 紋枯病發(fā)病率和病情指數(shù)最高，分別為91.38%和36.07%。D4F1 紋枯病發(fā)病率和病情指數(shù)最低，分別為26.94%和3.97%，與D1F3 相比降低了70.52%和88.99%。發(fā)病率在50%及以下的處理有3 個，分別是D3F1、D4F1 和D4F2。病情指數(shù)在10%以下的處理有2個，分別為D3F1 和D4F1。最高發(fā)病級別D1F2、D1F3、D2F3 和D3F3 均達到5 級，其余最高發(fā)病級別為3 級。降低氮肥施用量和降低栽培密度可以在一定程度上延遲了紋枯病發(fā)病時間、降低發(fā)病率和病情指數(shù)。

表2 不同處理遼粳401 紋枯病發(fā)病率和病情指數(shù)

2.3 栽培密度與氮肥施用量對遼粳401 稻曲病發(fā)生的影響

8 月30 日和9 月11 日對遼粳401 稻曲病發(fā)生情況進行調(diào)查（表3）。隨著水稻生育進程遼粳401 稻曲病發(fā)病率和病穗率逐漸增加，8 月30 日調(diào)查的病穴率均在10%以下。9 月11 日調(diào)查病穴率在10%以下的有D3F1、D4F1、D4F2 和D4F3。D1F3 發(fā)病率最高，為38.85%，D4F1 發(fā)病率最低，為3.97%，D4F1 與D1F3 相比發(fā)病率降低了89.87%。病穗率最高為D1F3，為10.34%，最低為D4F1，病穗率為0.75%，D4F1 與D1F3 相比病穗率降低了92.57%。生育后期相同栽培密度處理下隨著氮肥施用量的增加遼粳401 的稻曲病逐漸加重。

表3 不同處理遼粳401 稻曲病病穴率和病穗率

2.4 不同處理遼粳401 產(chǎn)量構(gòu)成因素分析

對不同處理的結(jié)實率、千粒重、糙米率、堊白粒率和產(chǎn)量進行測定，結(jié)果表明（表4），相同栽培密度條件下隨著氮肥施用量增加結(jié)實率逐漸降低，相同氮肥施用量條件下增加栽培密度結(jié)實率逐漸降低，D4F1 的結(jié)實率最高為94.08%，D1F3的結(jié)實率最低為83.28%。增加栽培密度在一定程度降低了堊白粒率；千粒重和糙米率規(guī)律不明顯。產(chǎn)量以D2F1 最高，達到665.70 kg/667 m2。

表4 不同處理遼粳401 產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成因素分析

2.5 遼粳401 病害發(fā)生程度與產(chǎn)量、密度及氮肥之間相互關系分析

分析遼粳401 病害發(fā)生程度與產(chǎn)量、栽培密度及氮肥施用量之間關系（表5），紋枯病的發(fā)病率、病情指數(shù)、稻曲病的病穴率和病穗率與結(jié)實率、千粒重和產(chǎn)量呈負相關關系；與堊白率、栽培密度和氮肥施用量呈正相關關系。其中遼粳401的結(jié)實率與紋枯病病情指數(shù)和稻曲病病穗率呈顯著負相關關系，堊白粒率與稻曲病病穴率呈顯著正相關關系，與稻曲病病穗率呈極顯著正相關關系；產(chǎn)量與紋枯病的發(fā)病率、稻曲病的病穴率和病穗率呈顯著負相關關系；紋枯病發(fā)病率與病情指數(shù)與氮肥施用量呈極顯著正相關關系。稻曲病發(fā)病率與栽培密度和氮肥施用量均呈顯著正相關關系。

表5 遼粳401 病害與產(chǎn)量、栽培密度及氮肥施用量間關系分析

3 討論

研究表明不同種植模式對遼粳401 紋枯病和稻曲病均能產(chǎn)生影響。有研究表明，氮肥水平在常規(guī)用量基礎上減少20%，密度為23.3 cm×20.0 cm 的條件下即能保證產(chǎn)量又能降低紋枯病的發(fā)病情況[17]。本研究結(jié)果與此項研究結(jié)論相似，遼粳401 紋枯病發(fā)病率與病情指數(shù)與氮肥施用量呈極顯著正相關關系，相同密度條件下隨著氮肥用量的增加紋枯病發(fā)病率逐漸增加。稻曲病田間抗性除受品種特性有關[18]，還與種植環(huán)境密切相關[19]。吳天琦[20]研究表明，稻曲病病穗率隨著施氮量的增加而顯著升高。本研究也證實這一論點，遼粳401 稻曲病病穴率與栽培密度和氮肥施用量均呈顯著正相關關系，生育后期相同栽培密度處理下隨著氮肥施用量的增加病害逐漸加重。分析原因是遼粳401 栽培密度增加影響了通風不利于水分的疏散，田間濕度過大增加了稻曲病發(fā)生。陳書強[21]研究表明，直立穗型品種（系）每穗稻曲病粒數(shù)最多，半直立穗型品種（系）次之，彎穗型品種（系）最少，差異達到了顯著水平。遼粳401 稻曲病病穗率與栽培密度與氮肥施用量無顯著相關性，分析原因可能是遼粳401 穗型有關系。 遼粳401 的堊白率與紋枯病病情指數(shù)、稻曲病病穴率呈顯著（極顯著）正相關關系。與孫春來[22]研究的水稻千粒重、結(jié)實率隨每穗稻曲病病粒數(shù)增加而降低的結(jié)論相一致。

遼粳401 是遼寧省水稻研究所近年來育成并推廣的常規(guī)稻品種，以后種植過程中適當增加栽培密度，減少氮肥施用量，可以保證產(chǎn)量的前提下減少病害的發(fā)生。