呂 亮,常向前,王佐乾,楊小林,張 舒
(農(nóng)業(yè)農(nóng)村部華中作物有害生物綜合防治重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室/湖北省農(nóng)業(yè)科學(xué)院植保土肥研究所,武漢 430064)
水稻作為中國(guó)第一大糧食作物,歷來(lái)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、糧食安全方面占有重要的地位。然而長(zhǎng)期以來(lái),水稻病蟲(chóng)的發(fā)生對(duì)水稻生產(chǎn)造成重大的危害和經(jīng)濟(jì)損失,是制約國(guó)內(nèi)水稻產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要瓶頸。在病蟲(chóng)防控策略中,抗性品種的應(yīng)用是最經(jīng)濟(jì)、最有效和最安全的措施之一[1]。因此,選育和利用抗病蟲(chóng)品種是當(dāng)前水稻產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重中之重,而抗病蟲(chóng)性鑒定和評(píng)價(jià)工作又是其中最基礎(chǔ)的工作。本研究通過(guò)田間自然誘發(fā)試驗(yàn)的方法,2018年對(duì)湖北省水稻主栽品種進(jìn)行了田間抗病蟲(chóng)性觀察,以期獲得適合湖北省種植的多抗性品種,為水稻病蟲(chóng)抗性育種提供借鑒,最終為水稻病蟲(chóng)科學(xué)合理防治以及化學(xué)農(nóng)藥的減施提供基礎(chǔ)支撐。
選取近些年在湖北省內(nèi)推廣種植面積較大的水稻主栽品種,共計(jì)20份。試驗(yàn)各主栽品種基本信息見(jiàn)表1。
表1 供試水稻主栽品種基本信息
田間試驗(yàn)均設(shè)在湖北省孝感市孝南區(qū)新鋪鎮(zhèn)徐山村中稻集中種植區(qū)進(jìn)行。該區(qū)域海拔73 m,年平均氣溫為14.52℃,平均降雨量為627.5 mm。該區(qū)常年種植水稻面積約為200 hm2,歷年水稻病蟲(chóng)多發(fā)常發(fā),常見(jiàn)水稻病蟲(chóng)害有稻飛虱(褐飛虱和白背飛虱)、螟蟲(chóng)(二化螟和大螟)、紋枯病、稻曲病、稻瘟病等。試驗(yàn)田塊土壤為棕壤水稻土,田間肥力為中等,上茬作物為油菜。
氮肥按5-2.5-2.5比例運(yùn)籌,即底肥占50%,第一次(插秧后7~11 d)追肥25%,第二次(曬田后復(fù)水時(shí))追肥25%。所有品種均施鉀、硅、鋅肥,其中,鉀肥(K2O)用量為120 kg/hm2,分別作為底肥與第二次追肥各施用50%;硅肥(大粒硅,有效SiO2含量20%,武漢高飛農(nóng)業(yè)科技公司生產(chǎn))、鋅肥(大粒鋅,有效Zn含量30%,武漢高飛農(nóng)業(yè)科技公司生產(chǎn))作底肥施用,施用量分別為60、6 kg/hm2。試驗(yàn)田間水分全程實(shí)現(xiàn)應(yīng)變式肥水管理[2,3]。
試驗(yàn)所有品種為水育苗移栽,栽插密度為22.5萬(wàn)蔸/hm2,2018年5月2日播種,5月27日移栽,9月30日收獲。
采用自然誘發(fā)抗性鑒定方法[4,5],試驗(yàn)設(shè)計(jì)20個(gè)大區(qū),即每個(gè)供試品種種植一個(gè)大區(qū),每個(gè)大區(qū)面積為200 m(220 m×10 m),不設(shè)重復(fù)。各大區(qū)之間間隔0.5 m,各品種間隨機(jī)排列。
水稻移栽后,依據(jù)常見(jiàn)病蟲(chóng)發(fā)生特性和水稻生育期,以水稻稻飛虱(白背飛虱、褐飛虱)、螟蟲(chóng)(二化螟、大螟)、稻縱卷葉螟、稻瘟病、紋枯病和稻曲病等重要病蟲(chóng)害為調(diào)查對(duì)象,系統(tǒng)調(diào)查監(jiān)測(cè)每個(gè)供試水稻品種上的病蟲(chóng)發(fā)生數(shù)量、為害情況等。
稻飛虱調(diào)查方法參照GB/T15974—2009《稻飛虱測(cè)報(bào)調(diào)查規(guī)范》進(jìn)行。于水稻分蘗盛期開(kāi)始調(diào)查,每區(qū)隨機(jī)5點(diǎn)調(diào)查,每點(diǎn)調(diào)查10穴。采用盆拍法,即用33 cm×45 cm的白搪瓷盤(pán),先濕潤(rùn)盤(pán)內(nèi)壁,以45°傾角插入稻行,下緣緊貼2穴水稻基部,快速拍打稻叢中下部,連續(xù)拍打3下,每點(diǎn)計(jì)數(shù)1次。統(tǒng)計(jì)白背飛虱和褐飛虱不同翅型的成蟲(chóng)、低齡(3齡以下)和高齡(3齡以上)若蟲(chóng)數(shù)量。從水稻分蘗盛期開(kāi)始,直至水稻收獲前,每隔15 d調(diào)查1次,共計(jì)調(diào)查5次。
水稻螟蟲(chóng)調(diào)查按田雨等[6]的方法進(jìn)行。于水稻抽穗前調(diào)查1次枯心率(%),成熟前調(diào)查1次白穗率(%)。每區(qū)隨機(jī)5點(diǎn)調(diào)查,每點(diǎn)調(diào)查10穴,統(tǒng)計(jì)每點(diǎn)總株數(shù)、枯心(或白穗)株數(shù),計(jì)算株枯心(或白穗)率(%)。
水稻稻縱卷葉螟于水稻分蘗盛期、始穗期各調(diào)查1次。每區(qū)隨機(jī)5點(diǎn)調(diào)查,每點(diǎn)調(diào)查10穴,統(tǒng)計(jì)每點(diǎn)總?cè)~數(shù)、每葉片卷葉級(jí)值,計(jì)算卷葉指數(shù)(%)。以葉片為單位,卷葉分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)如下:0級(jí),無(wú)卷;1級(jí),1/4卷;2級(jí),1/2卷;3級(jí),3/4卷;4級(jí),全卷。
于水稻黃熟期前調(diào)查1次水稻穗瘟、紋枯病、稻曲病發(fā)生情況。每區(qū)5點(diǎn)調(diào)查取樣,每點(diǎn)10穴,統(tǒng)計(jì)總株(穗)數(shù)、病株(穗)數(shù)以及病株(穗)病情分級(jí)情況,計(jì)算病情指數(shù)(%)。
以株為單位,穗瘟分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)如下:0級(jí),無(wú)??;1級(jí),個(gè)別枝梗發(fā)??;2級(jí),1/3左右枝梗發(fā)?。?級(jí),穗頸或主軸發(fā)病;4級(jí),穗頸發(fā)病,大部分秕谷;5級(jí),穗頸發(fā)病造成白穗。
以株為單位,紋枯病病情分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)如下:0級(jí),全株無(wú)病;1級(jí),基部葉片葉鞘發(fā)?。?級(jí),第三葉片以下各葉鞘或葉片發(fā)?。ㄗ皂斎~算起,下同);3級(jí),第二葉片以下各葉鞘或葉片發(fā)?。?級(jí),頂葉葉鞘或葉片發(fā)??;5級(jí),全株發(fā)病枯死。
以穗為單位,稻曲病病情分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)如下:0級(jí),無(wú)??;1級(jí),1粒病粒;2級(jí),2~5粒病粒;3級(jí),6~10粒病粒;4級(jí),11~15粒病粒;5級(jí),16粒以上病粒。
相關(guān)計(jì)算公式:
采用IBM SPSS 22.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行試驗(yàn)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析。
將稻飛虱不同類(lèi)型蟲(chóng)口發(fā)生量、發(fā)生總數(shù),先折合成百蔸蟲(chóng)量,用鄧肯氏方法比較不同品種間稻飛虱發(fā)生數(shù)量的差異顯著性(因采用5點(diǎn)隨機(jī)取樣方法,可視為5次重復(fù)。下同);統(tǒng)計(jì)水稻螟蟲(chóng)、稻縱卷葉螟的為害率,用鄧肯氏方法比較不同品種間的差異顯著性。統(tǒng)計(jì)各類(lèi)病害發(fā)生的病情指數(shù),用鄧肯氏方法比較不同品種間的差異顯著性。
6月27日調(diào)查20份主栽品種的稻飛虱田間發(fā)生量,結(jié)果(表2)表明,稻飛虱整體發(fā)生不嚴(yán)重,平均百蔸蟲(chóng)量在1 000頭以下,且以白背飛虱為主,白背飛虱發(fā)生量占稻飛虱發(fā)生量的76.4%~90.7%。比較不同品種稻飛虱的發(fā)生總數(shù),經(jīng)方差分析,20份主栽品種的稻飛虱發(fā)生數(shù)量之間無(wú)顯著差異。
7月12日,田間稻飛虱發(fā)生仍以白背飛虱為主,平均百蔸蟲(chóng)量仍在1 000頭以下。白背飛虱發(fā)生量占稻飛虱發(fā)生量的65.4%~88.3%,且以高齡若蟲(chóng)為主。比較不同品種稻飛虱的發(fā)生量并經(jīng)方差分析,廣兩優(yōu)476與深兩優(yōu)5814、揚(yáng)兩優(yōu)6號(hào)、新兩優(yōu)223、金優(yōu)38之間稻飛虱發(fā)生數(shù)量存在顯著差異,即廣兩優(yōu)476的稻飛虱發(fā)生數(shù)量顯著低于深兩優(yōu)5814、揚(yáng)兩優(yōu)6號(hào)、新兩優(yōu)223和金優(yōu)38。由此說(shuō)明,與上述品種相比,廣兩優(yōu)476對(duì)稻飛虱有一定的抗性。
7月27日調(diào)查各主栽品種稻飛虱發(fā)生蟲(chóng)量發(fā)現(xiàn),田間稻飛虱發(fā)生仍以白背飛虱為主,白背飛虱占稻飛虱發(fā)生數(shù)量的54.1%~89.5%,且以高齡若蟲(chóng)、有翅成蟲(chóng)為主。經(jīng)方差分析,廣兩優(yōu)476的稻飛虱發(fā)生數(shù)量仍顯著低于揚(yáng)兩優(yōu)6號(hào),而揚(yáng)兩優(yōu)6號(hào)稻飛虱發(fā)生數(shù)量較大。
8月11日,各主栽品種的稻飛虱發(fā)生數(shù)量略有下降,此時(shí)田間仍以白背飛虱為主,占稻飛虱發(fā)生數(shù)量的46.2%~82.8%。比較各主栽品種的平均稻飛虱蟲(chóng)量,廣兩優(yōu)476、II優(yōu)1259、黃華占品種的稻飛虱發(fā)生數(shù)量顯著低于Y兩優(yōu)527和中9優(yōu)228。因此,廣兩優(yōu)476、II優(yōu)1259、黃華占主栽品種對(duì)稻飛虱仍有一定的抗性。
8月26日田間調(diào)查結(jié)果表明,田間稻飛虱數(shù)量突然增加,而且以褐飛虱低齡若蟲(chóng)為主,褐飛虱田間發(fā)生數(shù)量明顯多于白背飛虱,褐飛虱占稻飛虱發(fā)生數(shù)量的68.3%~93.8%。經(jīng)方差分析,廣兩優(yōu)476、鄂中5號(hào)、黃華占品種上的稻飛虱發(fā)生數(shù)量顯著低于深兩優(yōu)5814。
表2 20份水稻主栽品種對(duì)稻飛虱的抗性田間觀察 (單位:平均百蔸蟲(chóng)量//頭/百蔸)
綜上說(shuō)明,20份主栽品種中,廣兩優(yōu)476、黃華占以及鄂中5號(hào)品種對(duì)田間稻飛虱有一定的抗性,表現(xiàn)為田間落蟲(chóng)量少,而其抗蟲(chóng)性機(jī)理有待以后進(jìn)一步研究。深兩優(yōu)5814等品種落蟲(chóng)量相對(duì)較多,建議在種植時(shí)切實(shí)做好稻飛虱的防控工作。
分別以水稻抽穗前的平均枯心率、水稻成熟前的平均白穗率為調(diào)查指標(biāo),比較20份主栽品種對(duì)田間水稻螟蟲(chóng)的抗性表現(xiàn),結(jié)果(表3)表明,20份主栽品種對(duì)水稻螟蟲(chóng)均未表現(xiàn)出較明顯的抗性,其平均枯心率在0.73%~1.96%,平均白穗率在0.74%~1.73%。經(jīng)方差分析,20份主栽品種之間抗性表現(xiàn)無(wú)顯著差異,因此,20份主栽品種中無(wú)明顯對(duì)水稻螟蟲(chóng)抗性好的品種。此外,田間自然發(fā)生的枯心率、白穗率均不夠高,可能與田間螟蟲(chóng)的發(fā)生程度不夠嚴(yán)重有關(guān)。
表3 20份水稻主栽品種對(duì)水稻螟蟲(chóng)的抗性比較(單位:%)
田間觀察了20份水稻主栽品種對(duì)稻縱卷葉螟的抗性表現(xiàn),以稻縱卷葉螟為害葉片的卷葉率和卷葉指數(shù)為指標(biāo),于分蘗盛期、始穗期進(jìn)行2次調(diào)查。分蘗盛期的調(diào)查數(shù)據(jù)(表4)表明,湖北省20份主栽品種的平均卷葉率為8.61%~13.11%,稻縱卷葉螟屬中等程度發(fā)生,其平均卷葉指數(shù)為6.86%~7.77%。對(duì)各品種的卷葉指數(shù)進(jìn)行方差分析,結(jié)果表明,各主栽品種間的卷葉指數(shù)在分蘗盛期無(wú)顯著差異,說(shuō)明湖北省20份主栽品種均對(duì)稻縱卷葉螟無(wú)明顯的抗性表現(xiàn);始穗期的調(diào)查數(shù)據(jù)表明,20份主栽品種的平均卷葉率略有下降,為7.76%~9.38%,而其平均卷葉指數(shù)為6.53%~7.51%,經(jīng)方差分析,中9優(yōu)288、廣兩優(yōu)香66品種的卷葉指數(shù)顯著高于天優(yōu)華占,由此說(shuō)明天優(yōu)華占對(duì)稻縱卷葉螟相對(duì)表現(xiàn)出一定的抗性。
表4 20份水稻主栽品種對(duì)水稻稻縱卷葉螟的抗性比較
在考察水稻蟲(chóng)害的同時(shí),對(duì)20份水稻主栽品種進(jìn)行了幾種主要病害稻瘟?。ㄋ腩i瘟)、紋枯病和稻曲病的田間觀察。
于水稻成熟期調(diào)查穗頸瘟發(fā)生情況,調(diào)查數(shù)據(jù)(表5)表明,20份水稻主栽品種均有稻瘟病發(fā)生,其發(fā)病率為5.33%~14.52%,平均病情指數(shù)為4.25%~4.93%。方差分析結(jié)果表明,深兩優(yōu)5814的稻瘟病平均病情指數(shù)顯著高于廣兩優(yōu)476、鄂中5號(hào)、黃華占、Y兩優(yōu)527、天優(yōu)華占、C兩優(yōu)華占和創(chuàng)兩優(yōu)627。
對(duì)水稻成熟期各品種上的紋枯病發(fā)生情況進(jìn)行調(diào)查,結(jié)果(表5)表明,20份水稻主栽品種上紋枯病的發(fā)病率為6.58%~13.04%,平均病情指數(shù)在3.90%~4.69%,各品種上均有水稻紋枯病發(fā)生。方差分析結(jié)果表明,深兩優(yōu)5814和新兩優(yōu)6號(hào)的紋枯病平均病情指數(shù)顯著高于廣兩優(yōu)476、II優(yōu)1259、揚(yáng)兩優(yōu)6號(hào)、鄂中5號(hào)、黃華占、Y兩優(yōu)527、天優(yōu)華占。
綜合稻瘟病和紋枯病的數(shù)據(jù)分析情況,在20份主栽品種中,深兩優(yōu)5814可能相對(duì)容易感稻瘟病、紋枯病,因此,在實(shí)際種植該品種時(shí),應(yīng)切實(shí)做好稻瘟病和紋枯病等病害的預(yù)防工作,以免造成較大的產(chǎn)量損失。
成熟期稻曲病發(fā)生情況的調(diào)查(表5)表明,2018年各品種稻曲病的發(fā)病率為2.47%~8.45%,平均病情指數(shù)為1.05%~1.85%,創(chuàng)兩優(yōu)627感染稻曲病相對(duì)較為嚴(yán)重。方差分析結(jié)果表明,除金優(yōu)38、中9優(yōu)288外,創(chuàng)兩優(yōu)627稻曲病平均病情指數(shù)顯著高于其他17個(gè)品種。創(chuàng)兩優(yōu)627與金優(yōu)38、中9優(yōu)288之間的稻曲病平均病情指數(shù)無(wú)顯著差異。
表5 20份水稻主栽品種成熟期對(duì)水稻病害的抗性(平均病情指數(shù))比較 (單位:%)
綜合上述3種病害的調(diào)查與分析,表明廣兩優(yōu)476、鄂中5號(hào)、黃華占和天優(yōu)華占、C兩優(yōu)華占品種稻瘟病、紋枯病和稻曲病等常見(jiàn)病害發(fā)生相對(duì)較輕,相對(duì)適宜在湖北省作為主栽品種大力推廣種植。
本研究對(duì)湖北省20份水稻主栽品種進(jìn)行了田間抗病蟲(chóng)性觀察,結(jié)果表明,所有主栽品種對(duì)幾種常見(jiàn)水稻病蟲(chóng)害的整體抗性水平均不理想,各品種上均有幾種病蟲(chóng)害的發(fā)生,相對(duì)而言,廣兩優(yōu)476、鄂中5號(hào)、黃華占、天優(yōu)華占、C兩優(yōu)華占等品種由于抗耐病蟲(chóng)性狀較好,病蟲(chóng)害相對(duì)較輕。因此,可適當(dāng)加大廣兩優(yōu)476、鄂中5號(hào)、黃華占、天優(yōu)華占、C兩優(yōu)華占等品種的推廣種植面積。同時(shí),要注意減少和控制易感病蟲(chóng)品種的種植面積,防止病蟲(chóng)害的大面積發(fā)生。
本研究?jī)H為1年田間觀察試驗(yàn)結(jié)果,遠(yuǎn)不足以真正說(shuō)明各主栽品種的抗病蟲(chóng)性,還需要室內(nèi)人工接種鑒定評(píng)價(jià)以及田間長(zhǎng)期跟蹤觀察等諸多研究工作,特別是抗性機(jī)理研究更需加強(qiáng),以期獲得良好的抗病蟲(chóng)資源,服務(wù)于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。