寿县直播稻旱青立病轻发原因分析

张业宝 许圣君 唐桂林 周宗玲 倪婷

摘 要：该文分析了寿县直播稻旱青立病轻发的原因，主要包括：砷在水稻田土壤表层中分布少，直播稻根系分布浅，能减少对砷的吸收;直播稻生育期推迟，其敏感生育期内的气候不利于旱青病的发生;直播稻田耕作管理方式不利于旱青立病发生。

关键词：直播稻;旱青立病;轻发原因;生育特点;耕作措施

中图分类号 S435 文獻标识码 A文章编号 1007-7731（2020）20-0096-03

水稻旱青立病是水稻在抽穗后表现症状的一种生理性病害[1]，主要表现为穗、颖壳畸形，颖壳不闭合，结实率低下，严重的不抽穗及包颈。国内外有很多学者称旱青立病为直穗病（Rice Straighthead），直头病[2-4]，国内有的学者直接称其为水稻颖壳不闭合及穗部和颖壳畸形症[5-6]。该病最早于1912年美国就有报道，目前日本、澳大利亚、葡萄牙、泰国及阿根廷等国家都有报道和研究[2]。该病害在长江中下游地区经常发生，寿县于1963年就有报道发生[7]。目前，旱青立病发病原因目前已经基本清楚，即稻田长期淹水，产生大量有机砷（DMA），是引起旱青立病的主要原因[3，8]

1 寿县直播稻旱青立病发病情况

寿县常年水稻种植面积18.67万hm2。从2010年开始，当地直播稻面积发展较快，主要集中在寿县的中南部乡镇。至2015年，直播稻面积达5.33万hm2，这个面积一直稳定到2020年。近几年在调查中发现了一个值得重视的现象，即过去旱青立病发生严重的区域和田块，现改为直播稻后，旱青立病不再发生或者发生显著减轻。如寿县过去旱青立病发生严重的乡镇小甸、李山、刘岗、炎刘、安丰塘、堰口、窑口等地的易发病田块，近几年改种直播稻后，极少发生。选择有代表性的窑口镇2个村进行了典型调查。其中粮台村共调查22户，水稻种植面积14.34万hm2，2015年之前年年不同程度发生，2015年发生旱青立病面积3.01hm2，占水稻种植面积的20.99%;贾庙村共调查32户，水稻种植面积31.06hm2，2015年之前年年不同程度发生，2015年发生旱青立病面积5.25km2，占水稻种植面积的16.90%。这2个村在自2016年开始，水稻全部进行麦茬免耕直播和旱直播后，不再发生旱青立病。刘岗镇和小甸镇过去每年发生面积都在300hm2左右，2010年以后，随着直播稻面积的不断扩大，从2014年开始，2个乡镇的发病面积都在10hm2以下。

2 直播稻旱青立病轻发原因分析

2.1 直播稻根系分布特点及对砷吸收的影响 寿县直播稻大多采用人工撒播方式，特别是小麦茬免耕直播，其根系分布比机械直播还要浅。与手栽机插相比，直播稻65%的根系分布在0～5cm的土壤表层内;而手栽秧0～5cm土壤表层根系仅占45%[9]。而一般未受污染农田中，砷在0～5cm土壤表层分布很少[10-11]，能减少直播稻根系对砷的吸收。另外，土壤表层通气性好，含氧量高，不利于厌氧菌的生存，有机砷含量更低。

2.2 直播稻生育期推迟对旱青立病发生的影响

2.2.1 降雨 水稻旱青立病发生程度在不同年份之间的差异很大，其主要原因是气候造成的。据研究，水稻在分蘖期至扬花期均能受到甲基砷（DMA）的危害[3]，砷在土壤中有不同的形态，但只有甲基砷才会造成旱青立病，发病与否与土壤砷总含量不密切，且田间砷形态和淹水密切相关[8]。因此，分蘖期至扬花期的降雨对旱青立病的发生会产生极大影响。以寿县中部地区堰口镇为例，麦茬稻（生育期140d为例）手插秧一般在5月1日左右播种，6月5日左右移栽。一般麦茬直播稻生育期135d左右，6月1日左右播种。它们的生育期划分及各生育期内的气候对旱青立发生的影响见表1和表2。

从表1可以看出，在大发生年份，如2006年、2007年、2008年、2011年和2014年，手插秧在2个敏感生育期内，有1个长期阴雨或者2个都长期阴雨，均导致手插秧旱青立病大发生。而水稻在整个生育期都比较干旱的年份，如2013年和2016年，水稻高温热害发生严重[12]，但旱青立病极少发生。

2.2.1.1 分蘖期降雨的差异及影响 一般年份，无论手插秧还是直播稻，在分蘖期都会保持浅水层以利于分蘖，因此手插秧与直播稻发病差异与分蘖期降雨差异关系不大。

2.2.1.2 分蘖末期至孕穗初期 水稻在分蘖末期到孕穗初期，均要进行烤田，因此分蘖末期到孕穗初期的降雨天数及降雨量对该病的发生影响较大，从表1和表2可以看出，在分蘖末期至孕穗初期16d内，手插秧与直播稻相比，降雨天数平均多1.22d，日均降雨量多2.2mm，在很多年份手插秧无法进行有效烤田。而直播稻相比之下，烤田时气候环境明显好转。水稻分蘖末期的烤田很重要，它能使土壤含氧量提高，土壤氧化还原电位提高，土壤中有效氮素的供应先抑制后促进[13]。这3个因素均能减少土壤中有机砷的产生，从而减轻旱青立病的发生程度[8，14]。

2.2.1.3 孕穗初期至扬花末期 孕穗后到扬花结束31d左右的时间内，是水稻生殖生长最关键也是对外界环境最敏感的时期，这个时期的降雨对旱青立病的发生影响最大。在孕穗初期至扬花末期31d内，手插秧日均降雨量比直播稻多0.6mm、降雨天数多0.64d，有利于旱青立病的发生。但2014年直播稻在孕穗初期至扬花末期的31d内，降雨天数达22d，而旱青立病很轻，不像手插秧那样大发生，其主要原因是孕穗期至扬花期平均温度只有23.8℃，不适合硫酸盐还原菌的生存繁殖。

2.2.2 温度 高温有利于土壤中硫酸盐还原菌（SRB）生存繁殖[15，16]，从而产生更多的DMA，导致旱青立病的发生。从表1和表2可以看出，在分蘖末期至孕穗初期，手插秧和直播稻日平均气温无差异不大，均在27℃以上，均适合产生DMA的厌氧菌的生存繁殖，直播稻比手插秧高1.27℃;在孕穗初期至扬花末期，手插秧比直播稻日均温度高1.71℃;特别是直播稻在抽穗扬花期的7d内，日平均气温低于25℃，硫酸盐还原菌活性受到抑制，生长繁殖缓慢[15]，不利于旱青立病发生。据近15年气象资料，直播稻抽穗扬花期（8/29—9/4）平均气温24.17℃，手插秧抽穗扬花期（8/14—8/20）平均气温27.33℃，手插秧比直播稻高3.16℃。

2.3 直播稻栽培措施对旱青立病发生的影响

2.3.1 整地方式 手插秧都是旱旋耕水整或者水耕水整，农民习惯精耕细耙，导致土壤粘重。在调查中发现，越是精耕细耙的田块，越容易发生旱青立病;在发病田块中，前茬小麦的墒沟发生尤其重。这些与土壤粘重从而导致土壤透气性差有关。而直播稻田一部分是麦茬免耕撒播，一部分是旱整直播，水整水播的只有5%左右。免耕稻田通透性明顯高于翻耕土壤，氧化还原电位提高、土壤中含氧量高[17]。与水整地相比，旱整田有效地提高了土壤氧化还原电位，降低了土壤含水量，改变了土壤的通透性[18]。这些均能减少有机砷的产生。

2.3.2 土壤有机质及秸秆还田 采用麦茬免耕直播方式，秸秆分布在土壤表层，不会在沤烂过程中产生有害物质毒害水稻根系，同时对当季土壤的有机质影响较小。据研究，增加秸秆和有机质的使用量会增加土壤中有机砷的含量，加重旱青立病的发生[19，20]。

2.3.3 稻田排水系统 沿淮地区直播稻田，无论是旱整还是水整，田间都留有沟系，利于排水，整个水稻生育期都可以保持干湿交替，也能进行有效的烤田，包括前茬的墒沟和地势低洼地方。而手插秧和机插秧田间没有沟系，很难将全田的水排干而进行有效的烤田。在降雨多的年份，稻田更长期处于淹水状态。

3 讨论与建议

直播稻田旱青立病轻发原因，只是在实践中根据大田发生特点及株发生症状，结合国内外有关学者的研究成果得出的初步结论，有待于田间对比试验进行验证。经常发生旱青立病的稻田，如旱改水田等，建议进行旱整地、旱直播或者免耕直播。旱青立病的发生与气候密切相关，有待建立气象预报系统，对该病进行提前预防，避免在发病后无法防治的窘境出现。目前，旱青立病防治最主要的措施是选用抗病品种和保持稻田干干湿湿，但干湿交替浪费水资源，因此使用抗病品种是主要措施。我国目前在这方面研究刚刚起步，建议加快研究。

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