不同生物菌劑對(duì)水稻秧苗素質(zhì)及產(chǎn)量品質(zhì)的影響

趙婷婷 李鵬 李德萍 賀丹 姜虹 代紅喜 李明昊

摘? 要：試驗(yàn)采用完全隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，共6個(gè)處理（含CK），探討了不同生物菌劑對(duì)龍粳31秧苗素質(zhì)、田間防效及產(chǎn)量、品質(zhì)的影響。結(jié)果表明：應(yīng)用NK3-4生物菌劑的處理秧苗素質(zhì)表現(xiàn)最佳，葉齡、根長(zhǎng)、根數(shù)、莖基寬、百株地上干重分別較CK增加了0.3葉、0.7 cm、0.3條、0.3 cm、0.3 g；NK3-4生物菌劑田間防效達(dá)到36.6%；應(yīng)用三環(huán)唑制劑的處理產(chǎn)量最高，其次是NK3-4生物菌劑處理，與CK相比較分別增產(chǎn)29.4%、21.2%。根據(jù)促進(jìn)水稻秧苗素質(zhì)、稻瘟病防治以及水稻產(chǎn)量、品質(zhì)的綜合測(cè)評(píng)，自主研發(fā)的NK3-4生物菌劑表現(xiàn)優(yōu)于其它生物菌劑，可作為防病促生菌進(jìn)一步研究，為NK3-4生物菌劑后續(xù)開發(fā)成生物肥料、生防菌劑提供理論基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：生物菌劑；水稻；秧苗素質(zhì)；稻瘟病；產(chǎn)量

中圖分類號(hào)：Ｓ147.5? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A文章編號(hào)：1673－6737（２０24）03－００05－０6

Effects of Different Biological Inoculants on Rice Seedling Quality

and Yield and Quality

ZHAO Ting-ting ， LI Peng ， LI De-ping ， HE Dan ， JIANG Hong ， DAI Hong-xi ， LI Ming-hao

（Institute of Agricultural Resources and Environment， Heilongjiang Academy of Agricultural Sciences，

Haerbin 150038， China）

Abstract：The effects of various biological agents on the quality of Longgeng-31 seedlings， field control effectiveness， yield， and quality were investigated in six treatments including CK. The results indicated that the NK3-4 biological agent had the most significant impact on seedling quality. Compared to CK， leaf age， root length， root number， stem base width， and aboveground dry weight of 100 plants increased by 0.3 leaves， 0.7 cm， 0.3 cm， and 0.3 g respectively. The tricyclazole treatment resulted in the highest yield followed by the NK3-4 biological agent treatment with a respective increase of 29.4% and 21.2% compared to CK. Based on a comprehensive evaluation encompassing rice seedling quality promotion， rice blast control as well as rice yield and quality improvement; our self-developed biological agent NK3-4 exhibited superior performance.

Key words：Biological agent；Rice；Seedling quality；Rice blast; Yield

稻瘟病是由稻瘟病菌（Magnaporthe grisea，簡(jiǎn)稱M.grisea ）引起的水稻真菌性病害，近年來(lái)，水稻稻瘟病成為水稻生產(chǎn)上危害嚴(yán)重的病害之一[1-2]。稻瘟病在全球85個(gè)國(guó)家均有發(fā)生，每年造成10%～30%的水稻產(chǎn)量損失，在稻瘟病流行年份，嚴(yán)重的可達(dá)50%以上，據(jù)統(tǒng)計(jì)，世界每年大約有6000萬(wàn)人口的糧食短缺是該病害引起的[3-4]。黑龍江省是我國(guó)最重要的粳稻種植地，近幾年因稻瘟病導(dǎo)致水稻減產(chǎn)20%～50%，目前黑龍江生產(chǎn)上稻瘟病的防治主要采用抗瘟品種的利用、化學(xué)防治和栽培管理，采用抗瘟品種趨向簡(jiǎn)單化、缺少?gòu)V譜、且抗性易退化，化學(xué)農(nóng)藥的長(zhǎng)期過量使用，導(dǎo)致水稻病原菌的抗性增強(qiáng)，栽培管理不合理使環(huán)境污染加重，嚴(yán)重影響人體健康及優(yōu)質(zhì)稻米的推廣和對(duì)外出口，不利于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的可持續(xù)發(fā)展[5-8]。

近幾年來(lái)，利用生物方法防治水稻病害的研究已經(jīng)成為了世界范圍內(nèi)的熱點(diǎn)[9]。國(guó)內(nèi)外諸多學(xué)者對(duì)生物農(nóng)藥防治稻瘟病做了大量的研究，張欣欣等[10]研究認(rèn)為，生物農(nóng)藥不但是良好的促生劑，還是有效的抗性誘導(dǎo)劑，它能減少水稻病害的發(fā)生。趙梅勤等[11]研究認(rèn)為，利用生物農(nóng)藥可防治水稻稻瘟病、紋枯病及稻曲病，提高水稻產(chǎn)量。邱德文[12]研制的生物農(nóng)藥，不但作用方式獨(dú)特，而且無(wú)交互抗性，綠色安全的同時(shí)可提高水稻的產(chǎn)量。采用生物農(nóng)藥防治水稻病害不僅減少對(duì)環(huán)境損害，而且不易使稻瘟病菌產(chǎn)生抗藥性，其安全、高效將成為防治水稻稻瘟病的有效途徑[13]，生物菌劑對(duì)水稻幼苗時(shí)期秧苗素質(zhì)、稻瘟病防治以及稻米產(chǎn)量、品質(zhì)的影響研究較少，本文以自主研發(fā)的生物菌劑與市售生物菌劑進(jìn)行比較研究，以期培育壯秧、防稻瘟病、提升稻米產(chǎn)量品質(zhì)，為開發(fā)安全、綠色的微生物制劑提供理論依據(jù)。

1? 材料和方法

1.1? 供試材料

供試品種：龍粳31，黑龍江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院選育，主莖11片葉，需≥10 ℃活動(dòng)積溫2 350 ℃左右，黑龍江省農(nóng)墾區(qū)第二積溫帶主栽品種之一。

NK3-4生物菌劑為自制生物菌，其它生物菌劑和化學(xué)制劑為市場(chǎng)采購(gòu)。

1.2? 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)采用完全隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，共6個(gè)處理：處理1（CK）噴清水，處理2噴NK3-4生物菌劑，處理3噴普綠通，處理4噴枯草芽孢桿菌，處理5噴哈茨木霉菌，處理6噴三環(huán)唑懸浮劑。各處理于苗床噴施并在移栽后進(jìn)行本田噴施。播種7 d后，在苗床上各處理按照說(shuō)明書比例噴施2次，三葉一心時(shí)考察秧苗素質(zhì)，田間藥劑防治采用噴霧法，各處理按照說(shuō)明書比例噴施，分別在6月4日、6月28日、7月10日噴霧，一共噴三次，三次的噴藥量相同。供試生物菌劑和化學(xué)制劑用量如表1所示。插秧規(guī)格30 cm×12 cm，每個(gè)處理小區(qū)面積20 m2，共3次重復(fù)。田間管理同當(dāng)?shù)爻Ｒ?guī)生產(chǎn)。

1.3? 測(cè)定項(xiàng)目與方法

1.3.1? 生物性狀與干物質(zhì)量的調(diào)查? 當(dāng)幼苗長(zhǎng)到三葉一心時(shí)，從秧盤內(nèi)選取有代表性的植株樣300株，每100株考察20株的株高、葉齡、根長(zhǎng)、根數(shù)，每5株用直尺測(cè)量莖基部得到莖基寬。并將植株分成地上部和根系兩部分，用清水洗干凈后，于105 ℃殺青30 min，然后保持80 ℃烘干至恒重后，稱取干物質(zhì)重量[14]。平均單株地上部干物重/平均株高即為充實(shí)度。

1.3.2? 田間防效調(diào)查? 葉瘟調(diào)查：每試驗(yàn)小區(qū)隨機(jī)取3點(diǎn)，每點(diǎn)調(diào)查5穴，調(diào)查每穴水稻全部葉片。記錄葉瘟的病害級(jí)別，記下總?cè)~數(shù)、病葉數(shù)和病級(jí)。調(diào)查分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)以葉為單位，按國(guó)際水稻研究所水稻稻瘟病抗性評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)中的方法檢查發(fā)病情況，分級(jí)記載葉瘟鑒定標(biāo)準(zhǔn)如下[15]，0級(jí)：沒有癥狀；1級(jí)：很小的褐色小點(diǎn)；2級(jí)：直徑為1 mm的褐色病斑；3級(jí)：直徑為2～3 mm帶橢圓形的病斑，中央灰色，邊緣褐色；4級(jí)：長(zhǎng)1～2 cm的橢圓形病斑，中央灰色，邊緣褐色；5級(jí)：形成長(zhǎng)而寬的大橢圓形病斑，病斑發(fā)展到后期或嚴(yán)重時(shí)會(huì)有水漬狀不規(guī)則大病斑，邊緣褐色；6級(jí)：葉片病斑占葉片總面積的10%～25%；7級(jí)：葉片病斑占葉片總面積的26%～50%；8級(jí)：葉片病斑占葉片總面積的51%～75%；9級(jí)：全部葉片死亡。記錄數(shù)據(jù)并計(jì)算防治效果。計(jì)算公式如下：

1.3.3? 產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成因素調(diào)查? 于成熟期收獲，每個(gè)處理選取有代表性的植株8穴，置于陰涼處至安全水分時(shí)測(cè)產(chǎn)量。同時(shí)考察穗重、穗長(zhǎng)、穗數(shù)。樣品脫粒后用FJ-I型種子風(fēng)選凈度儀定時(shí)、定風(fēng)量分離實(shí)粒與空秕粒，分別調(diào)查穗粒數(shù)、結(jié)實(shí)率、千粒重，記錄并計(jì)算產(chǎn)量。

稻谷收獲后，存放1個(gè)月左右，將待測(cè)樣品放于干燥通風(fēng)處1周左右，使樣品的水分含量為13%±1%，參照GB/T17891-1999《優(yōu)質(zhì)稻谷》標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行品質(zhì)分析[16]。

碾磨品質(zhì)的測(cè)定：糙米率、精米率、整精米率等。用FC-2K型實(shí)驗(yàn)礱谷機(jī)（YAMAMOTO，離心式）加工成糙米，稱重糙米記為W1，并按公式計(jì)算糙米率：糙米率=W1/W0×100%；用日本公司生產(chǎn)的VP-32型實(shí)驗(yàn)?zāi)朊讬C(jī)加工精米，用浙江臺(tái)州生產(chǎn)的CPC96-3 型稻米精白機(jī)加工精米。從W1中稱取一定量的糙米W2（21 g，3次重復(fù)）精碾，除去糠粉并稱重記為W3，再挑揀出整精米粒，稱重記為W4，并按下列公式計(jì)算其精米率和整精米率。

精米率（%）= W3/W2×｛（W1/W0）×100%｝

整精米率（%）=W4/W0×｛（W2/W1）×100%｝

1.4? 數(shù)據(jù)處理

利用Microsoft Excel 2010和DPS7.05統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和統(tǒng)計(jì)分析。

2? 結(jié)果與分析

2.1? 不同處理對(duì)秧苗素質(zhì)的影響

不同生物菌劑對(duì)秧苗素質(zhì)的影響如表2所示，葉齡以處理6最大，較處理1增加0.4葉，差異達(dá)到極顯著水平，其次是處理2，較處理1增加0.3葉，其它各處理均與處理1無(wú)明顯差異；株高方面，處理6、處理5與處理1差異不顯著，其余各處理均小于處理1，分別較處理1降低0.8 cm、0.6 cm、2.3 cm，差異達(dá)到顯著水平；根長(zhǎng)方面，處理6、處理2、處理3、處理4、處理5分別比處理1增加了1.2 cm、0.7 cm、0.5 cm、0.4 cm、0.2 cm，差異均達(dá)到顯著水平；根數(shù)以處理2最多，比處理1提高了0.3條，差異顯著，處理4根數(shù)最少，較處理1少1.7條，差異極顯著；莖基寬方面處理2最大，其次是處理3，分別較處理1增加0.3 cm、0.2 cm，差異顯著，其余各處理均與處理1無(wú)明顯差異；百株地上、地下干重以處理2最好，分別較處理1多0.3 g和0.3 g，其次是處理6和處理3，分別較處理1多了0.2 g和0.2 g，且與處理1差異達(dá)到顯著水平；在充實(shí)度方面，各處理與處理1差異均不顯著。

2.2? 防效調(diào)查

從圖1可知，處理2的病情指數(shù)為4.5，顯著低于處理1；處理2、處理3及處理4的病情指數(shù)的差異不顯著；處理5病情指數(shù)與處理1無(wú)顯著差異，數(shù)值為6.5；處理6的病情指數(shù)為3.9，對(duì)水稻葉瘟的防治效果最佳。處理2田間防治效果達(dá)到36.6%，處理3田間防治效果為26.7%，處理4田間防效28.1%，處理3、處理4在田間防治效果上差異顯著；處理5的田間防治效果較差，防治效果為15.2%，與處理2、處理4、處理6相比差異極顯著；處理6的田間防治效果最佳，達(dá)到45.0%。

2.3? 不同處理對(duì)水稻理論產(chǎn)量及其構(gòu)成因素的影響

不同處理對(duì)水稻理論產(chǎn)量及其構(gòu)成因素的影響如表3所示，穗數(shù)處理5 <處理2<處理3<處理4<處理6，分別比處理1提高了3.7%、6.9%、8.3%、8.9%、11.1%，其中處理2、處理6與處理1差異達(dá)到顯著或極顯著水平；穗粒數(shù)、結(jié)實(shí)率各處理與處理1差異不顯著；千粒重方面，各處理均高于處理1，其中處理3、處理4、處理5與處理1差異不顯著；理論產(chǎn)量處理3<處理5<處理4<處理2<處理6，分別較處理1提高15.5%、18.9 %、20.6%、21.1%、29.4%，差異顯著。

2.4? 秧苗素質(zhì)指標(biāo)與理論產(chǎn)量及其構(gòu)成因素的相關(guān)分析

水稻秧苗素質(zhì)與理論產(chǎn)量及其構(gòu)成因素相關(guān)分析如表4所示，莖基寬與根長(zhǎng)呈極顯著正相關(guān)，說(shuō)明莖基寬越寬水稻的根越長(zhǎng)，同時(shí)，地上百株干重與根長(zhǎng)、莖基寬顯著正相關(guān)，表明根長(zhǎng)越長(zhǎng)、莖基寬越寬，百株干重就越大，地下百株干重與莖基寬呈顯著負(fù)相關(guān)，平方米穗數(shù)、穗粒數(shù)、結(jié)實(shí)率與產(chǎn)量呈顯著或極顯著正相關(guān)。

2.5? 不同處理對(duì)稻米碾磨品質(zhì)的影響

不同處理對(duì)稻米碾磨品質(zhì)影響如表5所示，處理4、處理5在糙米率方面與處理1相比分別提高0.2個(gè)百分點(diǎn)、0.5個(gè)百分點(diǎn)，差異不顯著，處理3的糙米率比處理1降低了0.7個(gè)百分點(diǎn)，差異不顯著，其余各處理均與處理1無(wú)明顯差異；精米率方面，各處理均高于處理1；整精米率處理2較處理1提高了6.2個(gè)百分點(diǎn)，差異達(dá)到顯著水平，其余各處理較處理1均有所提高，差異不顯著。

3? 討論與結(jié)論

3.1? 討論

黑龍江作為我國(guó)糧食的主產(chǎn)區(qū)之一，水稻種植面積在東北粳稻區(qū)占據(jù)著主要位置，黑龍江水稻生產(chǎn)安全，有助于穩(wěn)定北方稻作區(qū)水稻生產(chǎn)，稻瘟病是影響水稻產(chǎn)業(yè)發(fā)展的三大病害之一。為促進(jìn)寒地稻作經(jīng)濟(jì)、健康、綠色發(fā)展，多年來(lái)眾多科研人員對(duì)不同的生物菌劑進(jìn)行深入的研究，旨在尋求符合現(xiàn)代社會(huì)發(fā)展的生物農(nóng)藥。生防菌不僅能夠有效控制植物病害的危害，同時(shí)具有無(wú)毒、無(wú)殘留、無(wú)致病性、對(duì)人畜安全、環(huán)境相容性好、植物病原菌不易產(chǎn)生抗性、促進(jìn)植物生長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)，滿足了消費(fèi)者對(duì)農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量、質(zhì)量和安全性的多重要求。因此，各國(guó)學(xué)者和植保專家均采取扶持措施，積極推進(jìn)生防菌的研究和應(yīng)用[17-18]。鄧家禮等[19]研究認(rèn)為，施用生物菌劑可防控?zé)煵萸嗫莶?，能有效地減少煙草青枯病的發(fā)病率與病情指數(shù)。黎起秦等[20]發(fā)現(xiàn)菌株B47主要是在番茄維管束中定殖，從而抑制番茄內(nèi)生病菌的生長(zhǎng)。林東等[21]發(fā)現(xiàn)枯草芽孢桿菌SO113對(duì)水稻白葉枯病菌具有強(qiáng)烈的抑菌作用。有研究認(rèn)為[22]，Harpophora米曲霉可抵抗稻瘟病的發(fā)生。劉路寧等[23]研究認(rèn)為綠木霉菌株TY009具有防治水稻紋枯病并兼防稻瘟病和稻曲病的潛力。衛(wèi)甜等[24]研究認(rèn)為分離得到的9株芽孢桿菌進(jìn)行幼苗促生研究發(fā)現(xiàn)，枯草芽孢桿菌BGW9能顯著提高種子發(fā)芽率，同時(shí)促進(jìn)水稻幼苗生長(zhǎng)，且對(duì)稻瘟病的防治有一定效果。肖明綱等[25]研究認(rèn)為功能性微生物菌劑，可以提高稻米的千粒質(zhì)量，從而增加水稻產(chǎn)量。本試驗(yàn)研究結(jié)果表明，不同生物菌劑對(duì)稻苗生長(zhǎng)具有促進(jìn)作用，其中NK3-4生物菌劑整體的秧苗素質(zhì)較好，對(duì)水稻的有效穗數(shù)、結(jié)實(shí)率、千粒重有促進(jìn)作用。本研究與前人研究有相似之處。NK3-4生物菌劑雖然促生效果較好，但是在防治效果上不如三環(huán)唑制劑，兩個(gè)處理對(duì)水稻產(chǎn)量影響差異不顯著。本試驗(yàn)研究認(rèn)為，施用生防菌NK3-4在稻瘟病防治效果上優(yōu)于其它生物菌劑，雖然沒有化學(xué)制劑好，但是對(duì)稻瘟病防治效果及水稻生長(zhǎng)方面具有較好促進(jìn)的作用，可作為防病促生菌進(jìn)一步研究，為NK3-4生物菌劑后續(xù)開發(fā)成生物肥料、生防菌劑提供理論基礎(chǔ)。具有推廣應(yīng)用價(jià)值。

3.2? 結(jié)論

本試驗(yàn)中，應(yīng)用NK3-4生物菌劑的處理秧苗素質(zhì)表現(xiàn)最佳，其中葉齡、根長(zhǎng)、根數(shù)、莖基寬及百株地上干重分別比CK增加了0.3葉、 0.7 cm、 0.3條、 0.3 cm、 0.3 g。稻瘟病防治效果上以三環(huán)唑制劑表現(xiàn)最佳，病情指數(shù)、防治效果分別達(dá)到3.9、45.0%，其次是NK3-4生物菌劑。本試驗(yàn)自制的NK3-4生物菌劑與市售生物菌劑對(duì)水稻產(chǎn)量均有促進(jìn)的作用，三環(huán)唑制劑的產(chǎn)量最高，其次是NK3-4菌劑，分別較對(duì)照提高了29.4%、21.2%。不同生物菌劑處理在碾磨品質(zhì)方面表現(xiàn)均較好，其中精米率、整精米率與CK相比分別提高1.6個(gè)百分點(diǎn)至2.1個(gè)百分點(diǎn)、4.4個(gè)百分點(diǎn)至6.2個(gè)百分點(diǎn)，提高了稻米的碾磨品質(zhì)。綜上所述：NK3-4生物菌劑在稻瘟病防治效果上優(yōu)于其它生物藥劑，雖然沒有三環(huán)唑制劑好，但是對(duì)水稻秧苗素質(zhì)、稻瘟病防治效果及稻米的產(chǎn)量、碾磨品質(zhì)方面具有較好促進(jìn)的作用，具有推廣應(yīng)用價(jià)值。

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