茶陵縣水稻旱青立病的發(fā)生與綜合治理技術(shù)探索

王志平,劉偉喜

(茶陵縣農(nóng)業(yè)農(nóng)村局,湖南 株洲 412400)

水稻旱青立病(Rice Straighthead)是水稻結(jié)實(shí)器官生長(zhǎng)發(fā)育受到障礙,表現(xiàn)出穎殼畸形如鷹嘴、不閉合、空殼或半粒青米、稻穗直立不勾頭等癥狀,在新開(kāi)墾的農(nóng)田或旱地改水田的地塊上發(fā)生幾率大[1-2]。旱青立病發(fā)生進(jìn)程隱蔽,水稻生長(zhǎng)前期癥狀不明顯,難以發(fā)現(xiàn),只有在孕穗末期顯現(xiàn)癥狀,一旦發(fā)病癥狀表現(xiàn)出來(lái)就無(wú)法進(jìn)行有效的防治[2-3]。

近年來(lái),隨著種植結(jié)構(gòu)的頻繁變化,該病的發(fā)生呈上升趨勢(shì),對(duì)水稻造成的損失也越來(lái)越大。茶陵縣植保站近7年的調(diào)查資料顯示,發(fā)生了旱青立病的田塊產(chǎn)量損失輕重不一,輕者減產(chǎn)10%～30%,重者減產(chǎn)超過(guò)80%以上,引起了農(nóng)業(yè)部門(mén)的高度關(guān)注。因此了解水稻旱青立病,識(shí)別其發(fā)病癥狀,掌握其發(fā)生特點(diǎn)、發(fā)生原因有助于在生產(chǎn)中提前采取防治措施以最大程度的減少為害損失。

1 水稻旱青立病簡(jiǎn)介

旱青立病是水稻生產(chǎn)中發(fā)生的一種生理性病害,無(wú)病原菌,也不會(huì)在水稻間傳染,發(fā)生原因很復(fù)雜,是一種水稻上的“疑難雜癥”。在旱改水稻田每年都能見(jiàn)到它的身影并造成產(chǎn)量損失,受害種植戶(hù)心有余悸。

1.1 發(fā)病病狀

苗期禾苗生長(zhǎng)正常,偶有根系生長(zhǎng)不良現(xiàn)象,一般是褐色根多,白色根少,短根多,根系分支少;拔節(jié)孕穗期病健株在長(zhǎng)勢(shì)上差異也不明顯,但很多病株莖節(jié)上長(zhǎng)有倒生根,有高位分蘗1～3個(gè)[2];抽穗期莖稈粗壯,葉片深綠,稻穗難抽出、不抽穗或半抽穗,有的雖能抽出,但穗粒少、穎殼畸形,穗軸、枝梗扭曲;灌漿期穎殼不閉合,不灌漿,呈鳥(niǎo)嘴狀,病穗間偶生健粒,稻穗不勾頭,到了黃熟期仍然保持綠色不褪色[2]。

1.2 發(fā)病特點(diǎn)

同一田塊病株有的單株(根)夾雜發(fā)病,有的單叢發(fā)病,有的單行發(fā)病[2];在田面沒(méi)有耙平的丘塊,位置高的地段發(fā)生輕,位置低的地段發(fā)生重;特殊的田塊,同一塊田半截基本無(wú)孕穗,半截基本正常;前作是菜地,原菜地廂面發(fā)生較輕,溝處發(fā)生較重,新平整的田溝渠地段較重[2]。

1.2.2 不同類(lèi)型田的發(fā)病情況

旱作田改水田如之前種植大豆、油菜、高粱、蔬菜等作物的發(fā)病概率高;閑置多年的拋荒田、新開(kāi)墾的田發(fā)病概率高;受污染水灌溉的田塊發(fā)病概率高[3]。

1.2.3 不同連作方式和品種的發(fā)病情況

稻—稻連作田不發(fā)病,稻—油輪作田偶爾發(fā)現(xiàn),在旱改水田易發(fā)病;相同品種在旱改水田中不同地塊發(fā)生程度差別較大,在相同地塊發(fā)生程度也不相同。茶陵縣主推雜交稻品種都有發(fā)病,沒(méi)有發(fā)現(xiàn)明顯抗旱青立的雜交稻秈稻品種;但與雜交秈稻相比,糯稻和粳稻發(fā)病較輕。

2 發(fā)病原因

筆者查閱了相關(guān)資料,不同專(zhuān)家學(xué)者對(duì)旱青立病的發(fā)生原因說(shuō)法不一,主要有4種說(shuō)法。

2.1 重金屬中毒說(shuō)

長(zhǎng)期旱作的田塊改種水稻之后,在淹水條件下,富集在土壤中的砷元素由砷酸變成了亞砷酸,活力增強(qiáng),毒性增大[2-3]。與此同時(shí),長(zhǎng)期旱作田硫元素消耗量大,硫元素相對(duì)不足,硫砷比例嚴(yán)重失調(diào),硫元素對(duì)砷元素的拮抗作用大幅降低。在這樣的旱田改種后,水稻最容易砷中毒。有專(zhuān)家對(duì)旱青立田塊的土樣進(jìn)行測(cè)定,發(fā)現(xiàn)不良結(jié)實(shí)的稻穗砷的含量是正常結(jié)實(shí)水稻的10倍以上,銅含量也超過(guò)正常稻穗的2倍以上[2]。

式中：m為UAV飛行的節(jié)點(diǎn)數(shù)；Nt為危險(xiǎn)壁障的數(shù)量；d為當(dāng)前節(jié)點(diǎn)與危險(xiǎn)壁障距離的平方，d的取值由飛行空間決定；L為UAV飛行時(shí)與危險(xiǎn)壁障的安全距離；δ為定量，δ=0.01；Xi(xi,yi,zi)為UAV當(dāng)前節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)；T(xt,yt,zt)為危險(xiǎn)壁障的坐標(biāo)。

2.2 致污因子說(shuō)

水稻灌溉了受污染的水,導(dǎo)致出現(xiàn)穎殼畸形,主要是污水中的酸、堿、氧化劑以及重金屬化合物和有機(jī)毒物的影響[2]。

2.3 水分補(bǔ)給急劇變化說(shuō)

在花粉形成期、穎花分化期、抽穗開(kāi)花期內(nèi)如遇土壤缺水,當(dāng)土壤含水率低于60%,如遇突然灌水,在肥力充足的稻田稻株得水后營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)異常旺盛,生殖生長(zhǎng)受抑制,稻穗和谷粒發(fā)育不完全而出現(xiàn)旱青立病[2-3]。

2.4 天氣原因造成水稻“炸殼”說(shuō)

水稻花粉母細(xì)胞減數(shù)分裂期,對(duì)外界不良環(huán)境條件非常敏感。極端高溫會(huì)出現(xiàn)結(jié)實(shí)不良和谷殼開(kāi)裂等現(xiàn)象,甚至?xí)霈F(xiàn)沒(méi)有小穗,只剩穗軸;極端低溫如日平均氣溫低于20 ℃,水稻生理活動(dòng)會(huì)遇到障礙,也會(huì)形成空殼[3]。

3 綜合治理技術(shù)探索

為探索旱青立病的治理辦法,筆者參照水稻重金屬污染耕地修復(fù)治理技術(shù),制定了綜合治理方案,通過(guò)試驗(yàn)示范來(lái)檢驗(yàn)治理效果的有效性。

3.1 材料與方法

3.1.1 試驗(yàn)地選擇

試驗(yàn)地選擇在茶陵縣下東街道辦事處齊心村旱改水田,面積7 hm2,砂性土壤,pH值5.6～6.5,酸性,地勢(shì)平坦,丘塊方正,排灌方便,2017～2019年棄耕3年,2020年復(fù)耕種植水稻發(fā)生了嚴(yán)重的旱青立病,發(fā)病情況見(jiàn)表1。

表1 2020年齊心村水稻旱青立病發(fā)病情況

3.1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)處理

試驗(yàn)選擇在齊心村2020年發(fā)生了旱青立病的水稻種植區(qū)域內(nèi)并調(diào)查過(guò)的1號(hào)田-3號(hào)田里進(jìn)行(表1),每塊田選定面積667 m2,再對(duì)半作田埂一分為二,隔成2個(gè)小區(qū),每小區(qū)333 m2。一個(gè)小區(qū)為處理區(qū),一個(gè)小區(qū)為對(duì)照區(qū),3塊田即為3次重復(fù)。水稻品種為晶兩優(yōu)華占。CK對(duì)照區(qū)的管理措施參照當(dāng)?shù)赝瓿Ｒ?guī)操作,具體處理措施見(jiàn)表2。

表2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)處理

3.1.3 調(diào)查方法

采取5點(diǎn)取樣,每點(diǎn)取10蔸,共50蔸,計(jì)算發(fā)病穗率;在50蔸稻穗中隨機(jī)抽取稻穗50穗計(jì)數(shù)總粒數(shù)和空癟粒數(shù),計(jì)算發(fā)病粒率;實(shí)際產(chǎn)量是每667 m2水稻在成熟收割后的干谷產(chǎn)量。計(jì)算公式為：

3.2 結(jié)果與分析

從表3可以看出,處理區(qū)的發(fā)病穗率為1.3%、發(fā)病粒率為0.7%、實(shí)際單位面積產(chǎn)量為636.6 kg/667 m2;對(duì)照區(qū)的發(fā)病穗率為26.4%、發(fā)病粒率為24.0%、實(shí)際產(chǎn)量為494.0 kg/667 m2,二者差別明顯。CK對(duì)照區(qū)的發(fā)病穗率、發(fā)病粒率、實(shí)際產(chǎn)量和2020年同一田中的調(diào)查數(shù)據(jù)差別較小,發(fā)病穗率相差0.1%,發(fā)病粒率相差2.0%,產(chǎn)量相差19.3 kg/667 m2(表1),說(shuō)明不采取綜合治理措施旱青立田塊不會(huì)自我修復(fù)或自我修復(fù)能力很低。從短期投入來(lái)看,處理區(qū)投入成本高于CK對(duì)照區(qū),但處理區(qū)的平均產(chǎn)量高出CK對(duì)照區(qū)142.6 kg/667 m2。試驗(yàn)證明,采取科學(xué)的治理措施可有效防治水稻旱青立病并增加產(chǎn)量。

表3 2021年齊心村水稻旱青立病綜合治理試驗(yàn)結(jié)果

3.3 總結(jié)與建議

通過(guò)以上綜合治理試驗(yàn)的結(jié)果,筆者總結(jié)茶陵縣歷年對(duì)旱青立病的治理經(jīng)驗(yàn),并提出綜合治理的建議,為水稻旱青立病的有效治理提供參考。

3.3.1 品種的選擇

選擇抗逆性強(qiáng)的品種,首選國(guó)家認(rèn)定的低吸鎘品種;粳稻或糯稻發(fā)生旱青立病的概率低,也可考慮在當(dāng)中選擇種植;對(duì)旱青立病連年發(fā)生且治理效果不理想的田塊,建議改種其他作物如蔬菜、大豆、玉米、紅薯、蓮藕等。

3.3.2 土壤的改良

對(duì)于酸性重的田塊,建議每667 m2撒適量石灰調(diào)節(jié)土壤酸堿度,盡量把pH值調(diào)到7左右,改善土壤理化性狀,提高水稻根系活力和水肥吸收能力,增強(qiáng)抗逆性;撒施有機(jī)肥,通常根據(jù)土壤有機(jī)質(zhì)含量的高低來(lái)確定有機(jī)肥用量,一般為200～300 kg/667 m2。通過(guò)增加土壤有機(jī)質(zhì)含量,減少土壤淀漿板結(jié),使土壤形成團(tuán)粒結(jié)構(gòu),增加土壤有益微生物數(shù)量,鈍化有毒有害活性物質(zhì)、降低對(duì)水稻的毒害[4]。

3.3.3 肥料的管理

測(cè)土配方施肥,減少氮肥用量,偏施氮肥,水稻貪青,旱青立病發(fā)生嚴(yán)重,復(fù)混肥改氯基復(fù)混肥為硫基復(fù)混肥,鉀肥改氯化鉀為硫酸鉀肥,注意增施硫元素含量高的功能型肥料[2]。葉面適時(shí)噴施鋅肥和生物刺激劑如阿泰靈、甲殼素、S-誘抗素、香菇多糖等。

3.3.4 水分的管理

“旱改水”田塊一般保水能力差,前期易受旱,砷元素在表土富集,田間應(yīng)在幼穗分化期之前保持有水。做到勤灌勤排,使砷元素提前釋放排掉,降低土壤中亞砷酸的濃度[4]。

3.3.5 栽培的管理

培育壯秧,合理稀植,中稻每667 m2插足10 000蔸以上,保證基本苗,做到夠苗曬田,嚴(yán)防擱田過(guò)遲、過(guò)度,及時(shí)追肥,避免前期徒長(zhǎng),后期早衰,及時(shí)防治病蟲(chóng)害。