节水高产栽培对直播稻产量、病虫害发生和抗倒性的影响

李瑞民傅友强潘俊峰梁开明雷志雄陈燕黄农荣钟旭华*

（1雷州市农业技术推广中心，广东雷州524200；2广东省农业科学院水稻研究所，广州510640；第一作者：15016481113＠163.com；*通讯作者：xzhong8＠163.com）

节水高产栽培对直播稻产量、病虫害发生和抗倒性的影响

李瑞民1傅友强2潘俊峰2梁开明2雷志雄1陈燕1黄农荣2钟旭华2*

（1雷州市农业技术推广中心，广东雷州524200；2广东省农业科学院水稻研究所，广州510640；第一作者：15016481113＠163.com；*通讯作者：xzhong8＠163.com）

本研究以水稻品种特籼占25为材料，设置农民习惯栽培、“三控”施肥和节水高产栽培3个处理，研究不同处理对水稻产量、氮肥利用率、病虫害发生、抗倒性和经济效益的影响。结果显示，与农民习惯栽培相比，“三控”施肥和节水高产栽培处理的纹枯病病情指数分别减少56.5%～69.2%和70.9%～80.0%，稻纵卷叶螟卷叶率分别降低28.1%～66.5%和70.1%～71.9%，稻飞虱百丛头数分别降低了35.1%～77.9%和71.9%～80.8%；“三控”施肥处理下水稻基部第1、2、3节间长度分别缩短了9.1%～20.1%、4.7%～12.9%和1.5%～7.8%，节水高产栽培处理下分别缩短了23.9%～27.4%、19.7%～26.8%和10.2%～21.4%，植株抗倒性均大幅提高；“三控”施肥处理的稻谷产量增加1.7%～5.5%、氮肥偏生产力提高了11.7%～16.5%、纯收入增加1 972～2 114元/hm2，节水高产栽培处理的稻谷产量增加9.9%～19.7%、氮肥偏生产力提高了34.3%～46.3%、纯收入增加2 010～4 305元/hm2。节水高产栽培技术应用对减少水稻病虫害，提高产量、抗倒伏能力和种植收益均具有明显的优势，显示了良好的应用前景。

水稻；节水；病虫害；抗倒性；节本增收

水稻是我国重要的粮食作物，良种良法的合理配套是实现水稻绿色增产的基础[1]。梁成刚等[2]研究发现，栽培管理措施对水稻单产的影响权重为施肥技术＞良种选择＞灌溉方式＞栽插密度＞病虫害防治＞化控措施＞育秧方式，说明在水稻栽培管理中，施肥、灌溉、密度和病虫害防治等措施的综合应用是增产的关键。直播稻具有省工节本的优势，是水稻轻简栽培的重要种植方式，但抗倒性不佳是其重要问题。水稻“三控”施肥技术具有省肥抗倒、减少病虫害和增产增收等优势，连续多年被列入广东省农业主推技术[3]。近期研究表明，“三控”施肥与干湿交替灌溉相结合，可在提高产量的同时，提高水分利用效率，减少稻田肥料损失和温室气体排放[4－5]。病虫害的发生是制约水稻高产、优质、高效的重要因素[6]。此外，华南沿海地区，台风登陆频繁，水稻的抗倒能力也是影响稳产性的重要因素。本研究以当地大面积种植的常规稻品种特籼占25为材料，设置了农民习惯栽培、“三控”施肥、节水高产栽培3个处理，研究不同栽培技术对水稻产量、抗倒伏能力、病虫害发生以及种植效益的影响，以期为水稻高产高效栽培提供依据。

1 材料与方法

1.1 试验地基本情况和处理设计

本研究分别于2015年早季和2016年晚季在广东省雷州市松竹镇刘宅村进行。该地土壤类型为粘质土，其理化性质为：pH值4.95、有机质22.98 g/kg、碱解氮95.15 mg/kg、有效磷（P）40.22 mg/kg、速效钾（K）178.39 mg/kg。试验田排灌设施良好，地面平整、连片，地力均匀，前茬作物一致。

供试水稻品种为当地大面积种植的常规稻特籼占25。栽培方式为人工撒播，早季试验于2015年3月9日播种，晚季试验于2016年7月27日播种，播种量为90 kg/hm2。试验设以下3个处理：

T1：农民习惯栽培，施肥和水分管理都按农民习惯进行。早季施纯N 165 kg/hm2、P2O560 kg/hm2、K2O 120 kg/hm2。磷钾肥全部作基肥施；氮肥分3次施用，基肥占70%，出芽肥占20%，分蘖中期占10%，分别在播种前、播种后7 d和15 d施用。按农民习惯进行水分管理，中期晒田。晚季P2O5施用量为30 kg/hm2，其他与早季相同。

表1 不同处理的灌溉次数和产量及其构成因素

T2：施肥按“三控”施肥技术规程进行[7]，水分管理采用农民习惯方法。早季施纯N 150 kg/hm2、P2O560 kg/hm2、K2O 120 kg/hm2。磷钾肥全部作基肥施；氮肥分4次施用，基肥占20%，3叶期占20%，分蘖中期占40%，穗分化始期占20%，分别在播种前、播种后15 d、30 d和60 d施用。按农民习惯进行水分管理，中期晒田。晚季P2O5用量为30 kg/hm2，其他与早季相同。

T3：节水高产栽培技术，早季施纯N 135 kg/hm2、P2O560 kg/hm2、K2O 120 kg/hm2。磷钾肥全部作基肥施；氮肥分4次施用，基肥占20%，3叶期占20%，穗分化始期占30%，孕穗期占30%，分别在播种前、播种后15 d、60 d和80 d施用。水分管理除苗期匀苗后和抽穗扬花期间建立5 cm水层并维持6～8 d外，其他生育时间保持水位在地下15 cm至地上5 cm之间（自然落干至地下15 cm不见水，再灌水建立地上5 cm水层，如此循环）[4－5]。晚季P2O5用量为30 kg/hm2；氮肥分4次施用，基肥占30%，3叶期占20%，穗分化始期占30%，孕穗期占20%，分别在播种前、播种后10 d、50 d和70 d施用，其他与早季相同。

1.4 调查测定项目

1.4.1 纹枯病

2015早季在穗分化前期进行，2016年晚季在孕穗期进行。每小区随机选3个点，每个点调查30株，以株为单位，根据水稻叶鞘和叶片受害程度分级，记录总株数、病株数和各级病株数，计算纹枯病株发病率和病情指数。纹枯病株发病率（%）=发病株数÷调查株数×100，病情指数=Σ（病情指数级别×该病级叶片数）/（最高病情指数级别×总叶片数）[8－10]。

1.4.2 稻纵卷叶螟

采用平行跳跃法进行调查，每个小区选3个点，每个取样点剥查30株，记录每个调查点水稻的卷叶数。卷叶率（%）=卷叶数/总叶数×100[11]。

1.4.3 稻飞虱

采用平行跳跃式取样调查，每个小区调查10个点，每个点取3丛水稻，采用盘拍法，白瓷盘（32 cm×45 cm）斜插于稻株基部，快速拍击稻株中下部，连拍3下，记录白瓷盘中稻飞虱的数量，计算稻飞虱百丛头数[12]。

1.4.4 白叶枯病

每个小区采用对角线5点取样，每个点6丛，共30丛，根据陈雅寒等[13]的方法对白叶枯病病情进行调查分析。发病率（%）=发病叶数/调查总叶数×100，病情指数=[Σ（各级病叶数×相应级数值）]/（调查总叶数×9）× 100%。

1.4.5 产量及其构成因素

成熟期每个处理取5个点，每个点1 m2，调查有效穗数，并实割测产。在取样点四周0.3～0.5 m范围内取代表性植株10株，共计50株，考查穗粒数、结实率和千粒重。

2 结果与分析

2.1 不同处理的灌溉次数、产量及其构成因素

从表1可知，无论是早季还是晚季，节水高产栽培的灌溉次数均比其他两种方式减少了1次。与T1处理相比，在早季，T2和T3处理的有效穗数分别下降了12.0%和16.1%，但每穗总粒数分别增加了17.6%和33.7%，每穗实粒数分别增加了20.0%和38.3%，结实率也有不同程度增加，实割产量分别增加5.9%和19.7%。晚季不同栽培技术的产量表现与早季趋势一致。由于受台风暴雨影响，2016年晚季的整体产量水平较低。即便如此，T3处理的实割产量仍然高于T1处理，其平均产量增加了0.46 t/hm2，增幅为9.9%（表1）。

2.2 不同处理对氮肥偏生产力的影响

由图1可见，无论是早季还是晚季，水稻氮肥偏生产力都表现为T3＞T2＞T1，不同处理间差异达显著水平。其中，T3处理与T1处理相比，早季和晚季的氮肥偏生产力分别增加了34.3%和46.3%。晚季由于受台风影响，其氮肥偏生产力整体低于早季。

2.3 不同处理对水稻病虫害发生的影响

图1 不同栽培技术对氮肥偏生产力的影响

表2 2015年早季水稻病虫害发生情况

表3 2016年晚季水稻病虫害发生情况

表4 不同处理对水稻基部节间长度及水稻倒伏面积的影响

从表2和表3可见，“三控”施肥和节水高产栽培处理明显降低了水稻病虫害的发生。与T1相比，2015年早季T2和T3处理的纹枯病株发病率分别降低了65.3%和77.5%，病情指数分别降低了69.2%和80.0%，稻纵卷叶螟卷叶率分别降低了66.5%和71.9%，稻飞虱百丛头数分别下降了77.9%和80.8%。2016年晚季表现趋势与2015年早季相同。与T1处理相比，T2和T3处理的稻纵卷叶螟卷叶率分别下降了28.1%和70.1%，纹枯病株发病率分别下降了55.8%和70.0%，病情指数分别下降了56.5%和70.9%，稻飞虱百丛头数分别下降了35.1%和71.9%，白叶枯病病叶率分别下降了51.5%和60.0%，病情指数分别下降了54.6%和64.3%。

2.4 不同处理对水稻抗倒伏能力的影响

水稻的抗倒伏能力与基部节间长度和茎壁厚度密切相关[14]。从表4可见，与T1处理相比，早季T2和T3处理第1节间长度分别下降9.1%和27.4%，第2节间长度分别下降了12.9%和19.7%，第3节间长度分别下降了7.8%和10.2%；晚季T2和T3处理的基部第1节间长度分别下降了20.1%和23.9%，第2节间长度分别下降了4.7%和26.8%，第3节间长度分别下降了1.5%和21.4%。2016年晚季，台风“莎莉嘉”袭击雷州半岛，造成水稻大面积倒伏。试验田块T1处理倒伏面积达84.7%，而采T2和T3处理的水稻倒伏面积大幅减少，分别只有50.5%和1.2%。

2.5 不同处理对水稻种植效益的影响

由表5可知，与T1处理相比，早季T2和T3处理的生产成本分别下降了10.9%和11.3%，晚季分别下降了5.0%和9.9%，而早、晚季水稻产值均明显提高；T3处理的纯收入早季和晚季分别比T1处理增加了4 305元/hm2和2 010元/hm2，增幅分别为59.0%和61.8%。

表5 不同处理对水稻种植经济效益的影响 （元/hm2）

3 结论与讨论

大量研究表明，水稻“三控”施肥技术能够有效控制水稻的无效分蘖，改变水稻群体的光、温、气的分布，缩短水稻基部节间长度，提高抗倒能力，减少病虫害[15-16]。本研究结果也表明，水稻“三控”施肥技术能够显著降低水稻病虫害的发生（表2和表3）。节水高产栽培处理的病虫害发生也比农民习惯栽培明显降低，并且其效果优于“三控”施肥技术，原因可能与该处理采用节水灌溉有关。节水灌溉改变了稻田小气候环境，株间空气湿度减小和昼夜温差变大，可能抑制了病原菌的繁殖和传播[17]。

在华南双季稻区，倒伏是影响水稻产量的最重要因素之一，而倒伏的发生除了恶劣天气外，水稻自身基部节间过长也是主要诱因[18]。潘俊峰等[19]研究发现，水稻基部节间较长，节间内结构性碳水化合物少，是导致水稻茎倒的重要原因。梁开明等[20]最新的研究发现，光强会对正在伸长节间的长度产生显著影响，并建议通过栽培措施调控水稻群体透光率，避免水稻基部节间过度伸长而降低水稻抗倒伏能力。水稻“三控”施肥技术的优势之一就是可降低水稻基部节间长度，减少倒伏，从而增加水稻产量[21-22]。水稻节水高产栽培处理在“三控”施肥技术的基础上，进一步降低了前期氮肥施用比例，使水稻基部节间进一步缩短，抗倒伏能力进一步增强（表4）。

随着劳动力、肥料、农药、种子等生产成本的增加，节本成为提高种稻效益的重要途径。大量研究表明，水稻“三控”施肥技术能够节约氮肥20%左右，增加水稻产量10%左右[22-23]。本研究中，早、晚季“三控”施肥技术都能降低肥料成本、减少打药次数（表5），加上稻谷产量提高，使水稻生产净收益明显增加。节水高产栽培处理的生产成本进一步降低，产量更高，且操作简单，显示了良好的应用前景。

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Effects of Water-saving and High-yield Cultivation on Yield,Pests and Diseases Incidence, Lodging Resistance of Direct-seeding Rice

LI Ruimin1,FU Youqiang2,PAN Junfeng2,LIANG Kaiming2,LEI Zhixiong1,CHEN Yan1,HUANG Nongrong2,ZHONG Xuhua2*
（1Agricultural Technology Extension Center of Leizhou City,Leizhou,Guangdong 524200,China;2Rice Research Institute,Guangdong Academy of Agricultural Sciences,Guangzhou 510640,China;1st author:15016481113@163.com;*Corresponding author:Xzhong8@163.com）

In this study,Texianzhan 25 was grown in farmers’fields under farmer practices（FP）,“three control”（TC）and“watersaving and high-yield cultivation”（WSHY）,respectively.The rice yield,nitrogen use efficiency,pests and diseases incidence,lodging resistance and economic benefit were investigated.Compared with FP,the disease index of sheath blight,leaf roll rate of cnaphalocrocis medinalis and rice planthopper under TC and WSHY treatments were decreased by 56.5%～69.2%and 70.9%～80.0%, 28.1%～66.5%and 70.1%～71.9%,35.1%～77.9%and 71.9%～80.8%,respectively.The basic internode length of the 1st,2nd and 3th internode under TC treatment were reduced by 9.1%～20.1%,4.7%～12.9%and 1.5%～7.8%,which were also reduced by 23.9%～27.4%,19.7%～26.8%and 10.2%～21.4%under WSHY treatment,respectively.Lodging resistance was greatly increased under TC and WSHY treatments.The grain yield,nitrogen partial factor productivity and income of TC treatment were increased by 1.7%～5.5%, 11.7%～16.5%and 1 972～2 114 yuan/hm2,and which were increased by 9.9%～19.7%,34.3%～46.3%and 2 010～4 305 yuan/hm2of WSHY treatment.In a word,WSHY treatment has obvious advantages and show a good application prospect.

rice;water-saving;pests and diseases;lodging resistance;reduce cost and increase income

S511.048

A

1006－8082（2017）04－0160－05

2017－06－24

广东省科技计划项目（2013B050800014）；863计划项目（2014AA10A605）；广东省农业面源污染治理项目（0724－1610A08N1125）；广东省现代农业产业技术体系项目（2016LM1066）；广东省促进科技服务业发展计划项目（2013B040200042）；国家重点研发计划项目（2016YFD0300108）