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不同种植方式对水稻根结线虫病发生危害的影响

2021-03-12唐蓓王东伟王剑何清聪刘勇张德咏成飞雪

植物保护 2021年1期

唐蓓 王东伟 王剑 何清聪 刘勇 张德咏 成飞雪

摘要 :水稻根結线虫病是严重危害水稻生产的主要病害之一,目前尚无成本低且安全有效的防控方法。本研究通过田间小区试验评价了直播、移栽和直播前撒施0.2 kg/667 m2 10%噻唑膦颗粒剂(GR) 3种种植方式下水稻根结线虫病发生及危害情况。结果表明,与直播相比,移栽田移栽后25 d水稻根结线虫的抑制率达到94.26%,根结指数为1.97,与直播前撒施0.2 kg/667 m2 10%噻唑膦GR化学药剂处理组无显著差异;移栽后55 d水稻根结线虫的抑制率为58.56%。同时,移栽田移栽后25 d和55 d 根结线虫2龄幼虫虫口减退率分别达到77.63%和72.22%。此外,移栽田水稻株高与根长均高于直播处理组及直播前撒施10%噻唑膦GR处理组;产量比直播处理组增加26.34%,直播处理组产量和直播前撒施10%噻唑膦GR处理组没有显著差异。因此,在水稻根结线虫病发生严重的田块采用移栽方式种植,可显著抑制根结线虫的发生为害,是一种安全、有效的防控措施。

关键词 :水稻根结线虫病; 拟禾本科根结线虫; 移栽方式; 直播方式; 防控效果

中图分类号: S 435.111

文献标识码: A

DOI: 10.16688/j.zwbh.2019624

Effects of different planting modes on occurrence of rice rootknot nematode disease

TANG Bei1,2, WANG Dongwei2, WANG Jian3, HE Qingcong1,2, LIU Yong1,2,

ZHANG Deyong1,2*, CHENG Feixue1,2*

(1. Longping Branch, Graduate School of Hunan University, Changsha 410125, China;

2. Key Laboratory of Integrated Management of the Pests and Diseases on Horticultural Crops in Hunan Province,

Institute of Plant Protection, Hunan Academy of Agricultural Sciences, Changsha 410125, China;

3. Institute of Agricultural Economy and Agricultural Regionalization, Hunan

Academy of Agricultural Sciences, Changsha 410125, China)

Abstract :Rice rootknot nematode disease is a major threat to rice production. There is no lowcost, safe and effective method to control this disease up to now. In this study, the effects of three different cultivation modes, including direct seeding, transplanting and spreading 0.2 kg/667 m2 fosthiazate 10% GR over the field before seeding, on the occurrence of rice rootknot nematode disease were evaluated. The results showed that compared to the direct seeding mode, the control efficacy of transplanting on rice rootknot nematode disease reached 94.26% and the rootknot index of rice was 1.97 25 days after transplanting, showed no significant difference with the mode of spreading fosthiazate 10% GR of 0.2 kg/667 m2 before seeding. The control efficacy of transplanting on rice rootknot nematode was still up to 58.56% 55 days after transplanting. The secondstage juvenile (J2) density of Meloidogyne graminicola in soil was reduced by 77.63% and 72.22% in transplanting field 25 days and 55 days after transplanting, respectively. In addition, the plant height and root length of transplanting rice were higher than rice in direct seeding field and field treated by fosthiazate 10% GR before seeding, and the yields of transplanting rice were significantly increased by 26.34% compared to those of direct seeding rice. There was no significant difference between the yields in mode of direct seeding and the yields in the mode of spreading fosthiazate 10% GR before seeding. Therefore, the transplanting mode is a safe and effective measure for the control of the rootknot nematode disease in rice field.

Key words :rice rootknot nematode disease; Meloidogyne graminicola; transplanting mode; direct seeding mode; control effect

水稻根结线虫病是严重危害水稻生产的重要病害,其主要病原物为拟禾本科根结线虫Meloidogyne graminicola[1]。该线虫主要分布在中国、美国、印度以及缅甸、老挝等热带和亚热带地区[2],我国最早在海南岛的水稻上发现了拟禾本科根结线虫[3]。近年来,随着水稻种植方式的改变,水稻根结线虫病在海南、广东、广西、福建、云南、湖南、江西、江苏、四川等多个省(自治区)大面积严重发生[48],导致产量损失11%~73%,甚至绝收[910]。拟禾本科根结线虫成为制约我国水稻主产区产量的重要病原线虫[11]。据我们2016年-2019年调查结果,由该线虫引起的根结线虫病在湖南常德、益阳、岳阳、衡阳、永州、邵阳、株洲、长沙和湘潭等地市严重发生,发生面积逐年加大[7],已成为严重制约湖南水稻产业的重要因素。因此,急需有效而安全的水稻根结线虫病防治方法。

化学防治因其防效好、见效快而成为植物线虫病害防治的主要手段。如利用克百威(carbofuran)、灭线磷(ethoprophos)以及甲拌磷(phorate)等化学杀线虫剂防治水稻根结线虫病,但是这些杀线虫剂因毒性高、残留期长、对环境污染严重已逐步被禁用[12]。而对环境相对安全的杀线虫剂棉隆(dazomet)、噻唑膦(fosthiazate)、氟吡菌酰胺(fluopyram)等价格昂贵,成本高,农民难以接受[1314]。所以,找到一种简易、成本低、安全的防控措施对水稻根结线虫病的控制具有极其重要的意义。

我们在调查水稻根结线虫病发生危害情况时发现,水稻根结线虫病发生危害严重的田块基本是水稻直播稻田。为了验证水稻根结线虫病发生危害程度与水稻种植方式之间的关系,本试验开展了不同种植方式对水稻根结线虫病发生危害的影响研究,旨在为水稻根结线虫病的有效控制提供新思路。

1材料与方法

1.1 材料及试验设置

供试水稻为感病品种‘湘早籼32,市场购买。试验地设在湖南省汉寿县军山铺镇万寿桥村(112°08′23″E;28°41′54″N)。试验地土壤为沙壤土,肥力中等,连续多年水稻根结线虫病发生严重。试验设直播处理、移栽处理和直播前撒施10%噻唑膦颗粒剂(GR)处理,每处理设3个重复。于2019年3月29日翻耕整地划区,每小区50 m2,随机区组排列,独立排灌。播种量为1.5 kg/667 m2。试验期间肥水管理及其他病虫草害防治与当地其他农田相同。10%噻唑膦GR为美国默赛技术公司产品。

1.2 方法

1.2.1 处理方法

水稻移栽:育苗地无水稻根结线虫。3月29日浸种催芽,4月1日采用穴盘播种育苗,苗期1个月,4月30日移栽。

水稻直播(对照):4月7日浸种催芽,4月10日播种。

直播前药剂处理:4月7日浸种催芽,4月9日撒施10%噻唑膦GR 0.2 kg/667 m2(有效成分,下同)并翻地混勻,4月10日播种。

1.2.2 调查方法

1.2.2.1 根结线虫发病率及虫口调查

分别于5月25日水稻苗期(移栽田移栽后25 d)和6月24日分蘖期(移栽田移栽后55 d)采用随机五点取样调查水稻根结线虫病发生情况,每点2蔸,每小区共取10蔸水稻植株及根围土样。将水稻根洗净,观察根部根结线虫发生情况,统计总株数、发病株数,并计算发病株率、根结指数及防治效果。水稻根结线虫根结指数分级标准采用SharmaPoudyal[15]分级方法。0级:无根结;1级:根结小且数量极少,不易观察;2级:根结小,根结数量稍多,易观察;3级:根结小,数量较多且盘绕,根系功能未受影响;4级:根结数量较多,有较大根结,大部分根系功能健康;5级:25%~49%的根系上有根结,小部分根系功能未受影响;6级:50%~74%的根系上有根结,根系正常功能受到影响;7级:74%以上根系有根结,失去根系功能;8级:无健康根系,植株仍存活;9级:整个根系出现腐烂,植株趋于死亡;10级:植株死亡。发病株率=发病株数/调查总株数×100%;根结指数=∑(各级病株数×相应级数)/(调查总株数×最高级代表值)×100;防治效果=(对照组根结指数-处理组根结指数)/对照组根结指数×100%。取混匀根围土样100 g,利用改进的漏斗法[13]分离土壤中根结线虫2龄幼虫(J2),显微镜下计数并计算土壤中J2虫口减退率。虫口减退率=(对照组J2数量-处理组J2数量)/对照组J2数量×100%。

1.2.2.2 不同处理方式对水稻生长及产量的影响

在5月25日水稻苗期(移栽田移栽后25 d)和6月24日分蘖期(移栽田移栽后55 d)每小区随机取10株水稻测量株高和根长。并于7月19日结实期(移栽水稻生长80 d)时收割测产。每小区选取3 m2调查水稻有效穗数及产量,并计算有效穗率和增产率。有效穗率=有效穗数量/总穗数量×100%;增产率=(处理组产量-对照组产量)/对照组产量×100%。

1.2.3 数据分析

运用SPSS 22.0软件的单因素方差分析(oneway ANOVA)对所有数据进行统计分析,差异显著性分析采用Duncan氏新复极差法。

2 结果与分析

2.1 不同种植方式对水稻根结线虫病的控制效果

从表1可以看出,与直播相比,移栽田移栽后25 d(5月25日)水稻根结线虫的抑制率达到94.26%,与化学药剂10%噻唑膦GR对直播水稻根结线虫的防效(92.31%)无显著差异(P>0.05);但移栽田根结线虫2龄幼虫的虫口减退率为77.63%,显著高于播前撒施化学药剂10%噻唑膦GR处理的虫口减退率(65.79%)(P<0.05)。

移栽田移栽后55 d(6月24日)水稻发病株率与根结指数均显著低于直播田,移栽对水稻根结线虫的抑制率显著低于化学药剂10%噻唑膦GR对水稻根结线虫的防效(P<0.05)。

2.2 不同种植方式对水稻生长及产量的影响

不同种植方式对水稻生长有较大的影响,调查结果显示,移栽田水稻株高和根长都大于直播田(表2)。与对照直播田相比,移栽田在移栽后25 d(5月25日),水稻株高与根长增长率分别达到21.02%和27.94%。移栽后55 d(6月24日),株高与根长增长率分别达到40.75%与14.41%。而采用10%噻唑膦GR 0.2 kg/667 m2进行播前处理对水稻生长表现出明显的抑制作用,相比未经药剂处理的直播水稻,到6月24日(移栽田移栽后55 d)水稻株高和根长的抑制率分别达到3.58%和5.36%。

此外,不同种植方式对水稻产量也存在明显的影响(于7月19日收割水稻测产),移栽田比对照直播田增产26.34%。而直播处理组产量和播前施用化学药剂10%噻唑膦GR处理组没有显著差异。

3 讨论

近年来,随着农村劳动用工紧缺,工价上涨,传统的水稻手工育秧插秧种植方式用工费用提高。因此,省工省力的水稻直播栽培方式开始深受广大种植户青睐。然而由于直播稻因栽培条件适宜拟禾本科根结线虫大量繁殖,并且当前湖南地区种植的水稻品种多数为拟禾本科根结线虫高感品种[17],导致水稻根结线虫病发生危害严重。拟禾本科根结线虫在根部定殖后会快速繁殖,且随着水流、肥料及农事活动迅速传播蔓延。同时其在水稻收获后能继续在田间杂草或是稻桩上越冬,导致来年虫口基数极大,直播水稻在苗期就受到侵染危害,产量损失严重。目前农业生产上主要采用化学杀线虫剂如棉隆、氯化苦、石灰氮等进行土壤熏蒸或是利用噻唑膦、阿维菌素等进行播种前撒施或沟施防治作物根结线虫病[1820]。然而这些化学防治技术不但成本高、而且使用技术复杂,农民无法接受,从而限制了其在水稻根结线虫病防治上的应用[13]。氟吡菌酰胺是近年来上市的一种新型杀线虫药剂,周建宇等[21]采用每1 kg水稻种子以12.5 g氟吡菌酰胺与18.0 g吡虫啉混配包衣处理,对水稻根结线虫病的防治效果达到58.6%,且可以显著减少土壤中根结线虫J2的数量,在水稻根结线虫病防治上有一定的应用潜力。

本研究通过田间小区试验评价了不同种植方式对水稻根结线虫病发生危害程度的影响。结果表明移栽种植方式能显著降低水稻根结线虫病的发生。与直播水稻相比,在水稻苗期,移栽田移栽后25 d(5月25日),水稻根结线虫的抑制率可以达到94.26%,与播前撒施10%噻唑膦GR处理防效相当;水稻分蘖期(6月24日),移栽方式对水稻根结线虫的抑制率虽然不及播前撒施化学药剂10%噻唑膦GR的防治效果,但仍然可以达到58.56%。同时,水稻移栽田土壤中J2种群密度显著低于对照直播稻田。推测是由于移栽水稻田长期保持淹水状态,不利于拟禾本科根结线虫的侵染和繁殖。而直播稻田为了促进根的生长,前期田间水层浅,处于干湿交替状态,易于拟禾本科根结线虫侵染。Soriano等[9]研究表明,温室盆栽条件下,不管是在黏性土壤还是在沙壤土,一直处于淹水条件下的拟禾本科根结线虫繁殖数量与水稻根结数量都显著低于间歇性淹水状态。Bridge等[22]及Netscher等[23]的研究也表明,在深水田中拟禾本科根结线虫生长发育会受到抑制,长期淹水的水稻田很少出现拟禾本科根结线虫,这与我们的研究结果一致。所以,我们认为,在水稻根结线虫病害发生严重的田块,可采用移栽(机插、抛秧等)种植方式抑制水稻根结线虫病的危害。该方式是一种安全、环保而有效的水稻根结线虫病防控技术。我们的研究结果同时显示,直播水稻由于感染根结线虫,生长受到严重抑制,株高与根长均显著低于移栽水稻,而播前撒施10%噻唑膦GR 0.2 kg/667 m2对水稻生长表现出一定的抑制作用。同时移栽田水稻产量可达340.58 kg/667 m2,而直播水稻因线虫危害产量只有269.57 kg/667 m2,移栽水稻增产率达26.34%,优于化学药剂10%噻唑膦GR处理的增产效果。

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(責任编辑:杨明丽)