有機肥替代化肥對水稻旱青立病發生影響研究

陶 偉 唐桂林 胡章武 余承良

（壽縣農業技術推廣中心，安徽壽縣 232200）

水稻旱青立病（青立病、水稻穎殼不閉合、Rice Straighthead）是水稻的一種生理性病害,其個體致病原因為敏感生育期內有機砷（DMA）毒害所致［1］。有機肥的使用對水稻田中DMA的影響及由此對水稻旱青立病的影響國內外有過一些研究。顧國平等［2］試驗表明，秸稈全量還田，無論是常規水分管理、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，而這些會增加土壤中的有機砷含量。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，這些有機肥使用量越大，旱青立病發生程度越高；據B.W.Dunn等［4］研究，增加秸稈使用，會加重旱青立病的發生。該試驗旨在探討有機肥替代化肥對水稻旱青立病發生的影響。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 試驗時間和地點 2021年5—10月，在壽縣陶店回族鄉陶店村沖北組許志新農戶和堰口鎮高王村梳圩組常宏勛農戶，安排2個有機肥代替化肥對水稻旱青立病的發生影響試驗。

1.1.2 供試土壤 陶店試驗點：試驗地土壤為水稻土，潴育型水稻土亞類，黃白土田土屬，黃白土田土種。該地塊地勢平坦，肥力均勻，前茬作物為小麥，單產5 190 kg/hm2。土壤性狀指標為pH 5.68、有機質23.4 g/kg、全氮1.11 g/kg、有效磷26.9 mg/kg、速效鉀118 mg/kg。

堰口試驗點：試驗地土壤為水稻土，潴育型水稻土亞類，黃白土田土屬，黃白土田土種。該地塊地勢平坦，肥力均勻，前茬作物為小麥，單產4 860 kg/hm2。土壤性狀指標為pH 5.65，有機質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 試驗點供試肥料：配方肥為45%復混肥（15-15-15）；有機肥為商品豆粕有機肥，有機質含量（以干基計）≥50%，總養分（氮+五氧化二磷+氧化鉀，以干基計）≥5.0%；尿素總養分（N）46%。該有機肥為壽縣市場銷售量最大的有機肥商品。

1.1.4 供試作物 陶店試驗點供試水稻品種為深兩優3206，為該地區主要種植品種；堰口試驗點供試水稻品種為隆兩優1307，為該地區主要種植品種。2020年，這2個雜交水稻組合在壽縣均較大面積發生水稻旱青立病。

1.1.5 氣候條件及水源條件 水稻旱青立病發生與水稻分蘗末期至孕穗期的氣候特別是降雨天數及降雨量密切相關［5-6］。陶店和堰口的2塊試驗田，在水稻分蘗末期（7月11日）至孕穗中期（8月11日）的降雨天數達20 d，中間沒有出現4 d以上連續晴天，光照少，無法及時和有效烤田；氣溫正常，未出現高溫天氣，詳情見表1。本地無污染型企業，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

續表1 壽縣2021年7—8月氣溫及降雨記載

1.1.6 病蟲害發生環境 2021年壽縣水稻旱青立病中等偏重發生，以手插秧和機插秧發生重，直播稻發生輕；發生品種是雜交中秈稻；麥茬稻發生多、程度重，油菜茬和空閑茬也有發生，但發生比例小，發生程度輕。壽縣旱青立病最早顯癥時間是2022年8月10日，在正陽關鎮北臺村首次出現。二化螟及稻縱卷葉螟發生輕，水稻成熟后期稻飛虱重發，稻瘟病未見，紋枯病及稻曲病中等程度發生。除后期稻飛虱外，其他病蟲未對水稻生長產生嚴重影響。

1.2 方法

1.2.1 試驗設計 2個試驗點均采用無重復設計，小區隨機排列。小區面積60 m2，陶店試驗點小區間用田土做小埂，然后用塑料薄膜蒙包用以隔斷小區間水肥流動；堰口試驗點小區間用玻璃鋼瓦進行分隔。除施肥不同外，小區之間其他田間管理措施相同。陶店試驗點共設10個處理（表2），堰口試驗點共設11個處理（表3）。

表2 陶店試驗點各處理肥料配方

表3 堰口試驗點各處理肥料配方

1.2.2 田間調查與統計方法 該試驗將旱青立病的病粒和病穗發生程度均分為6級。旱立病病粒分級標準如下：6級，僅有穎殼痕跡；5級，半個穎殼；4級，2個穎殼嚴重畸形，張嘴，無籽粒；3級，穎殼嚴重畸形，張嘴，有小籽粒；2級，穎殼嚴重畸形，籽粒青粒；1級，穎殼輕微畸形但籽粒飽滿；0級，穎殼和谷粒正常。旱青立病病穗分級標準如下：6級，未見穗軸；5級，剝看有稻穗，但抽穗困難、包頸；4級，抽穗正常，但穗軸和1、2次枝梗彎曲畸形，枝梗絲條狀，穗穎花數在10個以下；3級，抽穗正常，穎花數正常，但穎殼畸形、扭曲、張嘴不閉合，結實率在70%以下；2級，穗上有部分穎殼出現畸形，結實率在30%以上；1級，有少數穎殼畸形，結實率正常；0級，不發病。在該試驗調查中，一穗水稻中有1個1級以上病粒即為病穗，一叢水稻中有1個1級以上病穗即為病叢。以病穗率和病叢率的高低作為衡量發病輕重的標準。由于各小區施肥水平差異大，用糧食產量三要素作為發病輕重的衡量指標沒有意義，故不使用有效穗、穗粒數、結實率及千粒重來衡量發病的輕重。每個小區調查3點，每點調查20 穴，調查計算病穗率和病叢率。每小區內的3個調查點之間間隔5 m，即分別離田頭埂5、10、15 m處。每點調查2 行，每行調查10 穴。

1.2.3 田間管理及試驗過程 陶店試驗點：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日排水進行烤田，7月13日追施拔節肥。8月1日防治紋枯病、二化螟、稻飛虱，每1 hm2用75%拿敵穩225g（25%肟菌酯+50%戊唑醇）+30%噻嗪酮900 mL+80%福戈150 g（氯蟲·噻蟲嗪）。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，各小區單收計產。

堰口試驗點：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點相同。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，各小區單收計產。

2 結果與分析

2.1 有機肥替代化肥后旱青立病總體發生趨勢2021年陶店鄉試驗田有機肥替代化肥旱青立病發病情況調查結果見表4。從表4可以看出，陶店試驗田所有有機肥替代區均發生旱青立病，10%替代區病叢率即達到30%，20%替代以上小區，病叢率都在50%左右。10%～40%替代區每小區有機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，但發病差異不大。100%替代區有機肥使用量較10%～40%替代區增加50%以上，但發病程度沒有增加，反倒略有下降，這是不正常現象，根據田騰等［3］研究，有機肥使用量增加，發病程度增加，兩者是線性關系，可能是田間試驗誤差或者調查誤差所致。常規區、配方區、配方分蘗肥區均沒有發病，配方拔節肥區發生極輕，這些小區沒有使用有機肥，且氮肥使用量正常，可見不使用有機肥會減輕發病。無肥區病叢率達15%，應該與無氮磷肥有關，與有機肥無關。據Dunn等［5］及2021年在壽縣安豐鎮進行的不同氮肥使用量試驗，在水稻上不使用氮肥或減少氮肥的使用，也會加重旱青立病的發生。

表4 陶店試驗田病穗及病叢率調查 單位：%

2021年堰口鎮試驗田有機肥替代化肥旱青立病發病情況調查結果見表5。從表5可以看出，堰口試驗點常規施肥區未發病，無肥區、配方區、配方對照區、配方分蘗肥區、配方拔節肥區、10%替代區、20%替代區旱青立病均輕發，病叢率在5%以內；而30%～40%替代區，發病明顯加重，特別是有機肥100%替代化肥后，發病極為嚴重，病叢率達100%，在收獲測實產時，比常規施肥區減產86.2%，幾乎絕收。

表5 堰口試驗田病穗及病叢率調查 單位：%

陶點試驗點和堰口試驗點由于所處不同的鄉鎮，試驗田土質不同、品種不同、水分管理不同、施肥設置也略有差異，導致試驗數據不盡相同。但都可以看到，有機肥替代化肥后，會加重旱青病的發生，特別是替代30%化肥后，發病程度急劇增加。

2.2 不同量有機肥替代化肥后發病程度出現非線性關系的原因分析根據我國很多關于旱青立病的文獻報道，旱青立病最大發生特點是在發病田中不均勻分布，一般呈點片狀及條狀發生，而同一塊田有的地方卻不發病，讓很多科技工作者疑惑不解。根據畢如江等［6］、陶偉等［7］調查研究，點片狀是大田中的低洼處，條狀是前茬的墑溝或者做試驗時留下的取土溝，還有就是耕耙次數多導致土壤黏重及前茬秸稈堆積的地方。在該試驗調查中也看到，一塊大田或者小區內，農民在整地時不可能十分平整，總有高低不平，耕耙次數也難完全相同，秸稈分布也不可能十分均勻，而地勢高燥一點的地方發病輕，地勢低洼一點的地方、土壤過細黏重的地方及秸稈多的地方發病重。這就導致了大田試驗可能會出現一定誤差，像堰口試驗田的30%替代和40%替代區、陶店試驗田20%～100%替代區，發病程度幾乎一致，沒有明顯差異。

2.3 有機肥替代和減少氮磷鉀使用對旱青立病發生的交互影響分析鉀肥對發病影響不顯著，氮肥、磷肥、有機肥使用量大小會顯著影響旱青立病的發生。陶店試驗田在使用1 200 kg/km2有機肥后，發病程度顯著增加，與化肥使用量多少關系不明顯；堰口試驗田在使用1 200 kg/km2有機肥后，30%～40%替代的2個小區發病程度顯著增加，而10%～20%替代區發病程度沒有明顯增加，這可能與氮肥使用有關，即減少氮肥的使用會加重發病；1 800 kg/km2有機肥后，發病十分嚴重，除了有機肥的作用外，也應該與沒有使用化肥特別是沒有氮肥也有關系。在該試驗中，增施有機肥及減少氮肥的使用，兩者均會加重旱青立病的發生，但二者之間可能存在的交互影響不清楚。

3 討論與結論

旱青立病的大田發生程度與有機肥的使用密切相關，使用有機肥會加重當年旱青立病的發生，這是在有機肥替代化肥工作中應該注意和研究的問題。有機肥和氮肥對旱青立病的發生有交互影響，該試驗不清楚兩者之間的關系，值得今后進行此方面的試驗研究。該試驗有機肥使用僅設置0、1 200、1 800 kg/hm23個檔次，沒有設置重復，使用的有機肥種類單一，只是豆粕一種有機肥，且只是1年的數據，結果僅供參考。