有機(jī)肥替代化肥對(duì)水稻旱青立病發(fā)生影響研究

陶 偉 唐桂林 胡章武 余承良

（壽縣農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心，安徽壽縣 232200）

水稻旱青立?。ㄇ嗔⒉?、水稻穎殼不閉合、Rice Straighthead）是水稻的一種生理性病害,其個(gè)體致病原因?yàn)槊舾猩趦?nèi)有機(jī)砷（DMA）毒害所致［1］。有機(jī)肥的使用對(duì)水稻田中DMA的影響及由此對(duì)水稻旱青立病的影響國(guó)內(nèi)外有過(guò)一些研究。顧國(guó)平等［2］試驗(yàn)表明，秸稈全量還田，無(wú)論是常規(guī)水分管理、薄水灌溉、干濕交替還是深水灌溉，在苗期至孕穗期，pH下降，Eh值顯著下降，而這些會(huì)增加土壤中的有機(jī)砷含量。田騰等［3］研究表明，使用牛糞、豬糞、雞糞、作物秸稈分別制作的4種有機(jī)肥在水稻田中使用，有利于土壤中砷的甲基化,土壤中DMA濃度和其使用量呈正相關(guān)，這些有機(jī)肥使用量越大，旱青立病發(fā)生程度越高；據(jù)B.W.Dunn等［4］研究，增加秸稈使用，會(huì)加重旱青立病的發(fā)生。該試驗(yàn)旨在探討有機(jī)肥替代化肥對(duì)水稻旱青立病發(fā)生的影響。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 試驗(yàn)時(shí)間和地點(diǎn) 2021年5—10月，在壽縣陶店回族鄉(xiāng)陶店村沖北組許志新農(nóng)戶和堰口鎮(zhèn)高王村梳圩組常宏勛農(nóng)戶，安排2個(gè)有機(jī)肥代替化肥對(duì)水稻旱青立病的發(fā)生影響試驗(yàn)。

1.1.2 供試土壤 陶店試驗(yàn)點(diǎn)：試驗(yàn)地土壤為水稻土，潴育型水稻土亞類，黃白土田土屬，黃白土田土種。該地塊地勢(shì)平坦，肥力均勻，前茬作物為小麥，單產(chǎn)5 190 kg/hm2。土壤性狀指標(biāo)為pH 5.68、有機(jī)質(zhì)23.4 g/kg、全氮1.11 g/kg、有效磷26.9 mg/kg、速效鉀118 mg/kg。

堰口試驗(yàn)點(diǎn)：試驗(yàn)地土壤為水稻土，潴育型水稻土亞類，黃白土田土屬，黃白土田土種。該地塊地勢(shì)平坦，肥力均勻，前茬作物為小麥，單產(chǎn)4 860 kg/hm2。土壤性狀指標(biāo)為pH 5.65，有機(jī)質(zhì)24.2 g/kg、全氮1.23 g/kg、有效磷23.1 mg/kg、速效鉀141 mg/kg。

1.1.3 供試肥料 試驗(yàn)點(diǎn)供試肥料：配方肥為45%復(fù)混肥（15-15-15）；有機(jī)肥為商品豆粕有機(jī)肥，有機(jī)質(zhì)含量（以干基計(jì)）≥50%，總養(yǎng)分（氮+五氧化二磷+氧化鉀，以干基計(jì)）≥5.0%；尿素總養(yǎng)分（N）46%。該有機(jī)肥為壽縣市場(chǎng)銷售量最大的有機(jī)肥商品。

1.1.4 供試作物 陶店試驗(yàn)點(diǎn)供試水稻品種為深兩優(yōu)3206，為該地區(qū)主要種植品種；堰口試驗(yàn)點(diǎn)供試水稻品種為隆兩優(yōu)1307，為該地區(qū)主要種植品種。2020年，這2個(gè)雜交水稻組合在壽縣均較大面積發(fā)生水稻旱青立病。

1.1.5 氣候條件及水源條件 水稻旱青立病發(fā)生與水稻分蘗末期至孕穗期的氣候特別是降雨天數(shù)及降雨量密切相關(guān)［5-6］。陶店和堰口的2塊試驗(yàn)田，在水稻分蘗末期（7月11日）至孕穗中期（8月11日）的降雨天數(shù)達(dá)20 d，中間沒(méi)有出現(xiàn)4 d以上連續(xù)晴天，光照少，無(wú)法及時(shí)和有效烤田；氣溫正常，未出現(xiàn)高溫天氣，詳情見(jiàn)表1。本地?zé)o污染型企業(yè)，灌溉用水為自然降雨及溝塘水。

表1 壽縣2021年7—8月氣溫及降雨記載

續(xù)表1 壽縣2021年7—8月氣溫及降雨記載

1.1.6 病蟲(chóng)害發(fā)生環(huán)境 2021年壽縣水稻旱青立病中等偏重發(fā)生，以手插秧和機(jī)插秧發(fā)生重，直播稻發(fā)生輕；發(fā)生品種是雜交中秈稻；麥茬稻發(fā)生多、程度重，油菜茬和空閑茬也有發(fā)生，但發(fā)生比例小，發(fā)生程度輕。壽縣旱青立病最早顯癥時(shí)間是2022年8月10日，在正陽(yáng)關(guān)鎮(zhèn)北臺(tái)村首次出現(xiàn)。二化螟及稻縱卷葉螟發(fā)生輕，水稻成熟后期稻飛虱重發(fā)，稻瘟病未見(jiàn)，紋枯病及稻曲病中等程度發(fā)生。除后期稻飛虱外，其他病蟲(chóng)未對(duì)水稻生長(zhǎng)產(chǎn)生嚴(yán)重影響。

1.2 方法

1.2.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì) 2個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)均采用無(wú)重復(fù)設(shè)計(jì)，小區(qū)隨機(jī)排列。小區(qū)面積60 m2，陶店試驗(yàn)點(diǎn)小區(qū)間用田土做小埂，然后用塑料薄膜蒙包用以隔斷小區(qū)間水肥流動(dòng)；堰口試驗(yàn)點(diǎn)小區(qū)間用玻璃鋼瓦進(jìn)行分隔。除施肥不同外，小區(qū)之間其他田間管理措施相同。陶店試驗(yàn)點(diǎn)共設(shè)10個(gè)處理（表2），堰口試驗(yàn)點(diǎn)共設(shè)11個(gè)處理（表3）。

表2 陶店試驗(yàn)點(diǎn)各處理肥料配方

表3 堰口試驗(yàn)點(diǎn)各處理肥料配方

1.2.2 田間調(diào)查與統(tǒng)計(jì)方法 該試驗(yàn)將旱青立病的病粒和病穗發(fā)生程度均分為6級(jí)。旱立病病粒分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)如下：6級(jí)，僅有穎殼痕跡；5級(jí)，半個(gè)穎殼；4級(jí)，2個(gè)穎殼嚴(yán)重畸形，張嘴，無(wú)籽粒；3級(jí)，穎殼嚴(yán)重畸形，張嘴，有小籽粒；2級(jí)，穎殼嚴(yán)重畸形，籽粒青粒；1級(jí)，穎殼輕微畸形但籽粒飽滿；0級(jí)，穎殼和谷粒正常。旱青立病病穗分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)如下：6級(jí)，未見(jiàn)穗軸；5級(jí)，剝看有稻穗，但抽穗困難、包頸；4級(jí)，抽穗正常，但穗軸和1、2次枝梗彎曲畸形，枝梗絲條狀，穗穎花數(shù)在10個(gè)以下；3級(jí)，抽穗正常，穎花數(shù)正常，但穎殼畸形、扭曲、張嘴不閉合，結(jié)實(shí)率在70%以下；2級(jí)，穗上有部分穎殼出現(xiàn)畸形，結(jié)實(shí)率在30%以上；1級(jí)，有少數(shù)穎殼畸形，結(jié)實(shí)率正常；0級(jí)，不發(fā)病。在該試驗(yàn)調(diào)查中，一穗水稻中有1個(gè)1級(jí)以上病粒即為病穗，一叢水稻中有1個(gè)1級(jí)以上病穗即為病叢。以病穗率和病叢率的高低作為衡量發(fā)病輕重的標(biāo)準(zhǔn)。由于各小區(qū)施肥水平差異大，用糧食產(chǎn)量三要素作為發(fā)病輕重的衡量指標(biāo)沒(méi)有意義，故不使用有效穗、穗粒數(shù)、結(jié)實(shí)率及千粒重來(lái)衡量發(fā)病的輕重。每個(gè)小區(qū)調(diào)查3點(diǎn)，每點(diǎn)調(diào)查20 穴，調(diào)查計(jì)算病穗率和病叢率。每小區(qū)內(nèi)的3個(gè)調(diào)查點(diǎn)之間間隔5 m，即分別離田頭埂5、10、15 m處。每點(diǎn)調(diào)查2 行，每行調(diào)查10 穴。

1.2.3 田間管理及試驗(yàn)過(guò)程 陶店試驗(yàn)點(diǎn)：2021年5月8日育秧，6月12日移栽，手插秧，秧齡33 d。6月18日大田封閉：10%吡嘧磺隆450 mL/hm2+50%丙草胺900 mL/hm2。6月21日追施分蘗肥，7月6日排水進(jìn)行烤田，7月13日追施拔節(jié)肥。8月1日防治紋枯病、二化螟、稻飛虱，每1 hm2用75%拿敵穩(wěn)225g（25%肟菌酯+50%戊唑醇）+30%噻嗪酮900 mL+80%福戈150 g（氯蟲(chóng)·噻蟲(chóng)嗪）。8月11日防治穗期病害，每1 hm2用1%阿維菌素苯甲酸鹽1 500 g、125 g/L氟環(huán)唑450 mL、98%磷酸二氫鉀1 500 g。8月16日始穗，8月20日齊穗，9月15乳熟期，9月30日成熟，全生育期145 d，10月1日收獲，各小區(qū)單收計(jì)產(chǎn)。

堰口試驗(yàn)點(diǎn)：2021年5月15日育秧，6月19日移栽，手插秧，秧齡35 d。6月27日封閉除草，使用藥劑與上述陶店試驗(yàn)田相同，同日追施分蘗肥，7月15日排水烤田，7月22日追施拔節(jié)肥。8月5日防治紋枯病、二化螟、稻飛虱，8月16日防治穗期病害，2次防治用藥和陶店試驗(yàn)點(diǎn)相同。8月25日始穗，8月28日齊穗.9月15乳熟期，10月3日成熟，10月7日收獲，各小區(qū)單收計(jì)產(chǎn)。

2 結(jié)果與分析

2.1 有機(jī)肥替代化肥后旱青立病總體發(fā)生趨勢(shì)2021年陶店鄉(xiāng)試驗(yàn)田有機(jī)肥替代化肥旱青立病發(fā)病情況調(diào)查結(jié)果見(jiàn)表4。從表4可以看出，陶店試驗(yàn)田所有有機(jī)肥替代區(qū)均發(fā)生旱青立病，10%替代區(qū)病叢率即達(dá)到30%，20%替代以上小區(qū)，病叢率都在50%左右。10%～40%替代區(qū)每小區(qū)有機(jī)肥的使用量是一樣的，不同的是化肥特別是氮肥使用量和使用方法不同，但發(fā)病差異不大。100%替代區(qū)有機(jī)肥使用量較10%～40%替代區(qū)增加50%以上，但發(fā)病程度沒(méi)有增加，反倒略有下降，這是不正常現(xiàn)象，根據(jù)田騰等［3］研究，有機(jī)肥使用量增加，發(fā)病程度增加，兩者是線性關(guān)系，可能是田間試驗(yàn)誤差或者調(diào)查誤差所致。常規(guī)區(qū)、配方區(qū)、配方分蘗肥區(qū)均沒(méi)有發(fā)病，配方拔節(jié)肥區(qū)發(fā)生極輕，這些小區(qū)沒(méi)有使用有機(jī)肥，且氮肥使用量正常，可見(jiàn)不使用有機(jī)肥會(huì)減輕發(fā)病。無(wú)肥區(qū)病叢率達(dá)15%，應(yīng)該與無(wú)氮磷肥有關(guān)，與有機(jī)肥無(wú)關(guān)。據(jù)Dunn等［5］及2021年在壽縣安豐鎮(zhèn)進(jìn)行的不同氮肥使用量試驗(yàn)，在水稻上不使用氮肥或減少氮肥的使用，也會(huì)加重旱青立病的發(fā)生。

表4 陶店試驗(yàn)田病穗及病叢率調(diào)查 單位：%

2021年堰口鎮(zhèn)試驗(yàn)田有機(jī)肥替代化肥旱青立病發(fā)病情況調(diào)查結(jié)果見(jiàn)表5。從表5可以看出，堰口試驗(yàn)點(diǎn)常規(guī)施肥區(qū)未發(fā)病，無(wú)肥區(qū)、配方區(qū)、配方對(duì)照區(qū)、配方分蘗肥區(qū)、配方拔節(jié)肥區(qū)、10%替代區(qū)、20%替代區(qū)旱青立病均輕發(fā)，病叢率在5%以內(nèi)；而30%～40%替代區(qū)，發(fā)病明顯加重，特別是有機(jī)肥100%替代化肥后，發(fā)病極為嚴(yán)重，病叢率達(dá)100%，在收獲測(cè)實(shí)產(chǎn)時(shí)，比常規(guī)施肥區(qū)減產(chǎn)86.2%，幾乎絕收。

表5 堰口試驗(yàn)田病穗及病叢率調(diào)查 單位：%

陶點(diǎn)試驗(yàn)點(diǎn)和堰口試驗(yàn)點(diǎn)由于所處不同的鄉(xiāng)鎮(zhèn)，試驗(yàn)田土質(zhì)不同、品種不同、水分管理不同、施肥設(shè)置也略有差異，導(dǎo)致試驗(yàn)數(shù)據(jù)不盡相同。但都可以看到，有機(jī)肥替代化肥后，會(huì)加重旱青病的發(fā)生，特別是替代30%化肥后，發(fā)病程度急劇增加。

2.2 不同量有機(jī)肥替代化肥后發(fā)病程度出現(xiàn)非線性關(guān)系的原因分析根據(jù)我國(guó)很多關(guān)于旱青立病的文獻(xiàn)報(bào)道，旱青立病最大發(fā)生特點(diǎn)是在發(fā)病田中不均勻分布，一般呈點(diǎn)片狀及條狀發(fā)生，而同一塊田有的地方卻不發(fā)病，讓很多科技工作者疑惑不解。根據(jù)畢如江等［6］、陶偉等［7］調(diào)查研究，點(diǎn)片狀是大田中的低洼處，條狀是前茬的墑溝或者做試驗(yàn)時(shí)留下的取土溝，還有就是耕耙次數(shù)多導(dǎo)致土壤黏重及前茬秸稈堆積的地方。在該試驗(yàn)調(diào)查中也看到，一塊大田或者小區(qū)內(nèi)，農(nóng)民在整地時(shí)不可能十分平整，總有高低不平，耕耙次數(shù)也難完全相同，秸稈分布也不可能十分均勻，而地勢(shì)高燥一點(diǎn)的地方發(fā)病輕，地勢(shì)低洼一點(diǎn)的地方、土壤過(guò)細(xì)黏重的地方及秸稈多的地方發(fā)病重。這就導(dǎo)致了大田試驗(yàn)可能會(huì)出現(xiàn)一定誤差，像堰口試驗(yàn)田的30%替代和40%替代區(qū)、陶店試驗(yàn)田20%～100%替代區(qū)，發(fā)病程度幾乎一致，沒(méi)有明顯差異。

2.3 有機(jī)肥替代和減少氮磷鉀使用對(duì)旱青立病發(fā)生的交互影響分析鉀肥對(duì)發(fā)病影響不顯著，氮肥、磷肥、有機(jī)肥使用量大小會(huì)顯著影響旱青立病的發(fā)生。陶店試驗(yàn)田在使用1 200 kg/km2有機(jī)肥后，發(fā)病程度顯著增加，與化肥使用量多少關(guān)系不明顯；堰口試驗(yàn)田在使用1 200 kg/km2有機(jī)肥后，30%～40%替代的2個(gè)小區(qū)發(fā)病程度顯著增加，而10%～20%替代區(qū)發(fā)病程度沒(méi)有明顯增加，這可能與氮肥使用有關(guān)，即減少氮肥的使用會(huì)加重發(fā)??；1 800 kg/km2有機(jī)肥后，發(fā)病十分嚴(yán)重，除了有機(jī)肥的作用外，也應(yīng)該與沒(méi)有使用化肥特別是沒(méi)有氮肥也有關(guān)系。在該試驗(yàn)中，增施有機(jī)肥及減少氮肥的使用，兩者均會(huì)加重旱青立病的發(fā)生，但二者之間可能存在的交互影響不清楚。

3 討論與結(jié)論

旱青立病的大田發(fā)生程度與有機(jī)肥的使用密切相關(guān)，使用有機(jī)肥會(huì)加重當(dāng)年旱青立病的發(fā)生，這是在有機(jī)肥替代化肥工作中應(yīng)該注意和研究的問(wèn)題。有機(jī)肥和氮肥對(duì)旱青立病的發(fā)生有交互影響，該試驗(yàn)不清楚兩者之間的關(guān)系，值得今后進(jìn)行此方面的試驗(yàn)研究。該試驗(yàn)有機(jī)肥使用僅設(shè)置0、1 200、1 800 kg/hm23個(gè)檔次，沒(méi)有設(shè)置重復(fù)，使用的有機(jī)肥種類單一，只是豆粕一種有機(jī)肥，且只是1年的數(shù)據(jù)，結(jié)果僅供參考。