楚雄州水稻主產片區稻瘟病發病程度與施肥水平關系的研究試驗

楚雄州植保植檢站 云南 楚雄 675000

1 材料與方法

1.1 實驗材料 設不施氮(N0=0kgha-1)、N1=45kgha-1、綠色超級稻目標氮肥用量(GSRN=90kgha-1)、N2=135kgha-1和農民習慣施氮量(HN=180kgha-1)，共5個施氮水平。其中GSRN，N1、N2和HN按基肥40%、分蘗期追肥30%、幼穗分化始期追肥30%施用，尿素作為氮源。所有處理的磷、鉀肥一致，純磷用量為40kgha-1(以過磷酸鈣為肥源)，作為基肥一次性施入，純鉀用量為100kgha-1(以氯化鉀為肥源)，分為基肥和幼穗分化肥施用，各占50%。另有三個處理都用農民習慣施氮量(HN=180kgha-1)，來進行生防菌防效實驗。

1.2 實驗過程及方法

1.2.1 自小滿節的頭一天，楚雄州植保站站長王貴斌、楚雄市植保站站長蘇龍及相關科技人在省農大國家工程中心主任李成云教授、李根華等相關專家的指導下，到東華鎮新柳村委會苴午村二組進行稻田施肥水平與稻瘟病、紋枯病發生程度關系田間肥效試驗。試驗品種為當地紋枯病易感品種云粳37號，試驗田面積1.6畝，設8個處理，三次重復，實驗田小區隨機排列，小區間間隔30-40cm.用薄膜隔開，避免小區之間肥效的相互影響。整過施肥過程把GSRN、低N1、低N2和HN按基肥40%、分蘗期追肥30%、幼穗分化始期追肥30%作3次分施，并于7月23日施完。根據施肥后水稻稻瘟病、紋枯病發生程度，于8月22采用人工接菌的方法誘導水稻發病。期間施用農大植保系研制的3種生防菌(蠟狀芽孢桿菌、放線菌A8、一株弱毒絲核菌)進行生物防治。寒露節的第3天(9月26)對試驗田進行了測產驗收，圓滿完成水稻病害發生與施肥水平關系的試驗示范工作。

1.2.2 在水稻分蘗中期施用在實驗室發酵好的三種生防菌(一種蠟狀芽孢桿菌，一株弱毒絲核菌AG-L和一株放線菌A8)

1.2.3 水稻分蘗后期至抽穗前期，待稻瘟病和紋枯病發病后，進行病害調查，分析施氮量與水稻病害的關系。

1.2.4 分別在水稻三個生育期采集土壤樣品(移栽前，施肥后發病時，收種后)，進行土壤基礎理化性質檢測，和土壤微生物多樣性檢測。

1.2.5 在稻瘟病和水稻紋枯病發病后，將發病植株帶回實驗室，將發病部位剪下提取RNA，進行PCR，檢測不同處理下，水稻的八個抗性相關基因的相對表達量。

1.2.6 收種時，每小區單獨測產，分析施氮量與水稻產量之間的關系。

1.3 在水稻分蘗中期施用在實驗室發酵好的三種生防菌

1.3.1 蠟狀芽孢桿菌：32℃，200r/min于LB液體培養液中，搖床培養24h后制成種液。以1：100的比率在LB培養液中擴繁。

1.3.2 弱毒絲核菌：實驗室保存的10株弱毒雙核絲核菌。28℃，180r/min于PDB培養液中培養4天。

1.3.3 放線菌A8：將放線菌A6和A8分別制成不同比例的帶毒平板，接強致病菌AG1-IA M-911。抑菌率最好的還是單獨發酵的A8培養液。

1.3.4 固體發酵：將200ml培養液在超凈工作臺中加入到300g滅菌谷殼中，培養4天。陰涼處晾干，每小區施用3kg。

1.4 水稻分蘗后期至抽穗前期，待紋枯病和稻瘟病發病后，進行病害調查，分析施氮量與水稻病害的關系

1.4.1 病害等級：采用5級調查法，調查稻瘟病病害發生程度。

1.4.2 發病率：每小區移栽水稻400株，調查稻瘟病發病率。

1.4.3 分別在水稻三個生育期采集土壤樣品(移栽前，施肥后發病時，收種后)，進行土壤基礎理化性質檢測，和土壤微生物多樣性檢測。基礎理化性質：送檢。土壤微生物多樣性：送檢。

1.4.4 在水稻稻瘟病發病后，將發病植株帶回實驗室，將發病部位剪下提取RNA，進行PCR，檢測不同處理下，水稻的八個抗性相關基因的相對表達量。

1.4.4.1 采樣：為保證材料中RNA質量，將活體植株帶回實驗室，剪下發病部位迅速用液氮處理保存。

實驗：提取RNA進行實時熒光定量pcr，8個樣品，3次重復。本實驗采用的八個水稻抗性相關基因分別是：幾丁質酶基因(Chit1)和幾丁質受體基因(CEBiP)；病程相關基因：PR1a、PR3、PBZ1；轉錄因子相關基因：WRKY53、WRKY71、NAC4。

1.5 收種與測產

收種：每小區單獨收種。

測產：直接稱量每個小區的水稻鮮重。

2 實驗結論與分析

2.1 三種生防菌中，放線菌A8的大田防效試驗結果最佳，顯著降低水稻稻瘟病害發生率。

2.2 在一定施氮量范圍內，水稻稻瘟病病發生程度與發病率隨著施氮量的增加而增加。

2.3 過量施氮，降低了土壤p H和有機質含量。隨著施氮量的增加，土壤微生物豐度降低。與HN相比，施用生防菌的小區土壤微生物豐度明顯增加。

2.4 隨著施氮量的增加，水稻抗性相關基因的相對表達量下調。施用生防菌的水稻，與相同施氮量的小區相比，其抗性相關基因的相對表達量上調幅度很大。

2.5 在施氮量為GSRN=90kgha-1)、N2=135kgha-1和農民習慣施氮量(HN=180kgha-1)范圍時，隨著施氮量的增加，水稻產量也在增加，但增產幅度很小，稻瘟病發病率低，超除此范圍隨著施氮量的增加，水稻產量遞減，稻瘟病發病率呈上升趨勢。