免疫誘抗劑對水稻秧苗生長與產量形成的影響

王曉丹，阮松林，肖文斐，易子豪，陳惠哲*

(1.中國水稻研究所，浙江 杭州 310006； 2.杭州市農業科學研究院 生物技術所，浙江 杭州 310024)

水稻生長過程中經常會遭受到病蟲害侵害，嚴重影響水稻產量[1]。長期以來，在防治水稻病蟲害問題上，大多依賴對環境與生態造成較嚴重破壞的化學農藥。現階段，我國農業領域越來越追求安全無污染，在提高水稻抗病性同時提高產量。選擇植物免疫誘抗劑是進行水稻田間管理的新方法[2-3]。免疫誘抗劑通過激活植物的免疫系統并調節植物的新陳代謝，從而增強植物抗病和抗逆能力[4-5]。同時，免疫誘抗劑可以促進植物根莖葉生長和葉綠素含量提高，從而提高作物產量[6-7]。本研究通過大田試驗，探討植物免疫誘抗劑對水稻秧苗素質、病害防治、產量及其構成的影響，旨在為免疫誘抗劑在水稻生產上的應用提供科學依據。

1 材料與方法

1.1 供試材料

試驗于2017—2018年在中國水稻研究所富陽試驗基地進行。水稻供試品種為秈型三系超級稻中浙優1號，免疫誘抗劑保康靈1號和保康靈2號由杭州市農業科學研究院提供。

1.2 處理設計

試驗中育秧旱地土取自稻田，播種量為60 g·盤-1，采用機插標準秧盤(規格58 cm×28 cm×2.8 cm)育秧。共設置4個處理：(1)保康靈1號處理(T1)，其中保康靈1號300倍液浸種，并在苗期和水稻大田移栽后穗分化期噴施2～3次，水稻生育期不施用化學農藥；(2)保康靈1號+化學農藥減量施用(T2)，水稻生長期間按常規施用化學農藥，其中化學農藥施用量減1/3噴施，并同T1處理一樣施用保康靈1號；(3)保康靈2號處理(T3)，其中保康靈2號300倍液浸種，并在苗期和水稻大田移栽后穗分化期噴施2～3次，水稻生育期不施用化學農藥；(4)保康靈2號+化學農藥減量施用(T4)，水稻生長期間按常規施用化學農藥，其中化學農藥施用量減1/3噴施，并同T3處理一樣施用保康靈2號。對照(CK)：種子25%咪鮮胺浸種，苗期和穗分化后期噴施化學農藥2～3次。所有處理浸種2 d后清洗，35 ℃催芽1 d，種子露白后播種，每處理6盤。播種后將秧盤直接放在大棚中育秧。秧苗在大棚內生長20 d后，測定秧苗素質。大田種植規格為30 cm×20 cm，每處理36 m2為一個大區，3次重復。穗分化期后，按要求噴施不同處理溶液，每667 m2用水量30 kg，至抽穗后停止噴施。

1.3 測定項目

1.3.1 成苗率

出苗5 d后選擇秧盤上具有代表性的區域調查出苗數，調查面積為90 cm2(15 cm×6 cm)，5次重復，計算成苗率。

1.3.2 秧苗素質

播種后第20天取具代表性植株30株，測定秧苗株高、葉齡、根長等，并將植株分離地上部與地下部，105 ℃殺青15 min，80 ℃烘干至恒質量，測定干物質量，每個處理3次重復。

1.3.3 田間病害發生調查

2018年灌漿結實期調查紋枯病和白葉枯病等病害發生情況，每個處理采用五點取樣法，每點調查15株。

1.3.4 產量與構成因素

水稻生長到黃熟期，在每個小區取具代表性植株30叢，考查有效穗數并測產，取代表性植株3株考種，測定穗粒結構。

1.4 數據分析

采用Excel 2007、SPSS 20.0軟件進行數據處理分析及作圖。

2 結果與分析

2.1 免疫誘抗劑對水稻出苗率的影響

比較不同免疫誘抗劑處理對水稻種子出苗的影響，結果見圖1。2017年T1和T2處理的出苗率分別為80.33%和78.23%，比CK處理的66.43%分別高出17.30%和15.08%，T3和T4處理的出苗率也高于CK。2018年水稻種子出苗率與2017年基本一致。說明免疫誘抗劑保康靈1號和保康靈2號處理對中浙優1號水稻種子出苗有一定的促進作用，可提高種子出苗率。

同年柱間無相同小寫字母表示組間差異顯著。圖1 不同處理對水稻出苗率影響

2.2 免疫誘抗劑對水稻秧苗素質的影響

由表1可知，與對照相比，2017年免疫誘抗劑處理的秧苗株高、葉齡、根長、根數和干質量等均增加，根冠比也提高。2018年，T1、T2、T3處理的株高與對照相比沒有顯著差異，T4處理株高顯著低于對照，T1、T2、T3、T4處理的秧苗根數均顯著高于對照；T1和T4處理的根冠比顯著高于對照，其他處理與對照無顯著差異。說明免疫誘抗劑保康靈1號和保康靈2號對水稻株高、葉齡等的影響年度間存在一定的差異，但對根系數量和根冠比的影響基本一致，表明免疫誘抗劑可改善根系的生長狀況。

表1 不同處理對水稻秧苗素質的影響

注：同年同列數據后無相同小寫字母表示組間差異顯著。表2同。

2.3 免疫誘抗劑對中浙優1號紋枯病和白葉枯病的防治效果

2018年水稻大田生長期間，在灌漿結實期調查紋枯病和白葉枯病等病害發生情況，結果見圖2。T1處理紋枯病病情指數最低，僅為1.60；對照組的紋枯病病情指數為2.01。T2處理白葉枯病病情指數最低，僅為1.81；對照組的紋枯病病情指數為2.79。T3和T4處理紋枯病和白葉枯病病情指數均高于對照，說明免疫誘抗劑保康靈1號和保康靈1號減量處理可以增強對水稻紋枯病與白葉枯病的防治效果，保康靈2號對紋枯病和白葉枯病的防控效果不理想。

同病柱間無相同小寫字母表示組間差異顯著。圖2 不同處理對水稻紋枯病和白葉枯病的 防治效果

2.4 免疫誘抗劑對水稻產量及其構成因素的影響

從表2可以看出，2年試驗中，T1和T2處理可以顯著提高水稻產量，與對照相比，2017和2018年T1處理分別增產2.82%和1.76%，T2處理分別增產0.15%和2.56%。T1和T2處理在穗粒數、結實率上也均優于對照組，T3和T4處理的產量有所下降，表明保康靈1號對水稻有一定的增產效果。

表2 不同處理對水稻產量及其構成因素的影響

3 小結與討論

土壤和作物的動態聯系集中于作物的根系，根系形態和生理特性與地上部的生長發育密切相關[8-9]。前人研究表明，根系形態指標與產量、有效穗數、每穗粒數、總干物質量呈正相關關系，且相關性達到顯著或極顯著[10]。本研究表明，免疫誘抗劑保康靈1號可顯著增加根干質量，利于根系吸收水分與養分，促進形成壯苗，同時保康靈1號還可通過增加穗粒數進一步提高水稻產量。保康靈1號可以顯著降低水稻紋枯病、白葉枯病的病情指數，提高病害的防治效果。

本試驗探索了利用免疫誘抗劑保康靈1號與保康靈2號作為農藥替代品，減少常規化學農藥使用量，同時利用免疫誘抗劑與常規化學農藥混合使用，促進化學農藥的減施增效，提高了水稻中浙優1號產量。通過技術改進，免疫誘抗劑保康靈1號在有機水稻生產中做浸種劑使用有較大發展前景[11]。