吳天琦 ，李保同*，劉 浪，趙明宇，崔宗胤，石緒根，饒 鐳，況虹敏，陳 偉，曾水根

（1.江西農(nóng)業(yè)大學(xué)國(guó)土資源與環(huán)境學(xué)院，江西南昌 330045；2.江西農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院，江西南昌 330045；3.江西省上高縣農(nóng)業(yè)農(nóng)村局，江西宜春 336400；4.江西省吉安縣植保植檢站，江西吉安 343100）

【研究意義】水稻是江西主要的糧食作物，播種面積位居全國(guó)第3。水稻病蟲(chóng)害是制約水稻高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)的重要因子之一，常發(fā)性的有稻瘟病、紋枯病、稻曲病、二化螟、稻飛虱和稻縱卷葉螟等，在不防治情況下，為害損失率一般15%～25%，重發(fā)生年份達(dá)35%～45%[1]。科學(xué)合理施肥是保證水稻高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)的重要技術(shù)措施，然而，目前我國(guó)水稻生產(chǎn)中氮肥的過(guò)量使用比較普遍，這不僅增加了生產(chǎn)成本，還帶來(lái)土壤板結(jié)酸化、水體富營(yíng)養(yǎng)化和誘發(fā)病蟲(chóng)害發(fā)生等一系列問(wèn)題[2?4]。【前人研究進(jìn)展】氮肥不僅直接影響水稻生長(zhǎng)，而且對(duì)病蟲(chóng)害發(fā)生也有較大影響[5?7]。已有研究[5?6,8,10]表明，隨著施氮量增加，水稻主要病蟲(chóng)害危害程度加重[8?9]。氮肥的大量使用被認(rèn)為是誘導(dǎo)水稻害蟲(chóng)猖獗的主要因子之一?！颈狙芯壳腥朦c(diǎn)】近年來(lái)，肥料運(yùn)籌對(duì)單季水稻病蟲(chóng)發(fā)生為害的研究較多，而對(duì)雙季稻病蟲(chóng)害的影響研究較少，因此，雙季水稻?病蟲(chóng)害發(fā)生對(duì)氮肥的響應(yīng)值得深入研究?！緮M解決的關(guān)鍵問(wèn)題】在江西雙季稻種植區(qū)開(kāi)展不同施氮量處理的兩季定位試驗(yàn)，分析施氮量對(duì)不同水稻品種病蟲(chóng)害發(fā)生及其產(chǎn)量的影響，明確水稻病蟲(chóng)害及其產(chǎn)量對(duì)施氮量的響應(yīng)關(guān)系，為江西雙季稻區(qū)氮肥運(yùn)籌和水稻高產(chǎn)栽培提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)于2018年7—10月、2019年4—7月在江西省吉安市吉安縣橫江鎮(zhèn)富田寺稻區(qū)、宜春市上高縣泗溪鎮(zhèn)曾家村稻區(qū)進(jìn)行。前茬種植中稻。吉安2018晚稻供試品種為廣銀軟占、美香占和豐兩優(yōu)晚3；2019早稻供試品種為榮優(yōu)608、株兩優(yōu)99和優(yōu)Ⅰ536。土壤理化性質(zhì)：試驗(yàn)前有機(jī)質(zhì)147.00 g/kg、全氮0.71 g/kg、堿解氮146.70 mg/kg、有效磷8.55 mg/kg、速效鉀64.20 mg/kg、pH 6.06。上高2018晚稻供試品種為榮優(yōu)華占、新兩優(yōu)611和隆香優(yōu)華占；2019早稻供試品種為陵兩優(yōu)7717、長(zhǎng)兩優(yōu)39和兩優(yōu)302。土壤理化性質(zhì)：試驗(yàn)前有機(jī)質(zhì)37.90 g/kg（吉安縣）和42.50 g/kg（上高縣）、全氮2.23 g/kg（吉安縣）和2.52 g/kg（上高縣）、堿解氮73.67 mg/kg（吉安縣）和78.46 mg/kg（上高縣）、有效磷99.88 mg/kg（吉安縣）和94.65 g/kg（上高縣）、速效鉀116.00 mg/kg（吉安縣）和113.00 g/kg（上高縣）、pH 5.06（吉安縣）和5.10（上高縣），田塊平整且肥力均勻。供試氮肥均為尿素（N≥46.4%）（安徽昊源化工集團(tuán)有限公司生產(chǎn)），磷肥均為過(guò)磷酸鈣（P2O5≥12%）（湖北富馳化工醫(yī)藥股份有限公司生產(chǎn)），鉀肥均為硫酸鉀（K2O≥51%）（廣東天禾農(nóng)資股份有限公司生產(chǎn)）。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì) 試驗(yàn)設(shè)5個(gè)N處理：N?1、N?2、N?3、N?4和N?5，每667 m2施尿素量為0，12，24，36，48 kg，每個(gè)氮處理180 m2，每個(gè)品種60 m2，每處理重復(fù)3次，均按m（基肥）∶m（追肥）∶m（穗肥）=5∶3∶2比例施用。每667 m2磷、鉀肥均按30 kg施用，移栽密度均為30叢/m2。非試驗(yàn)因素的各項(xiàng)管理措施一致，全生育期未施用農(nóng)藥防治病蟲(chóng)害。拋秧及施肥時(shí)間見(jiàn)表1。

表1 拋秧及施肥日期Tab.1 Mean Fertilization time of throwing seedlings

1.2.2 病蟲(chóng)害調(diào)查方法 水稻移栽后，每隔15 d調(diào)查1次病蟲(chóng)害發(fā)生情況。方法為每小區(qū)棋盤(pán)式選取5點(diǎn)，每點(diǎn)5叢，分別調(diào)查水稻紋枯病株發(fā)病率和病情指數(shù)、稻瘟病葉和穗發(fā)病率、稻曲病穗和粒發(fā)病率，以及二化螟株枯心率和穗白穗率、稻縱卷葉螟卷葉率和稻飛虱百叢蟲(chóng)口密度，分別用公式（1）～（4）計(jì)算。

1.2.3 病蟲(chóng)害的計(jì)算方法

1.2.4 產(chǎn)量考察 水稻收獲前1 d，從各處理的小區(qū)中分別采集有代表性的植株10叢，考察其有效穗數(shù)、穗粒數(shù)、結(jié)實(shí)率和千粒質(zhì)量。收獲當(dāng)天每小區(qū)割取10m2水稻脫粒并稱(chēng)量，計(jì)算含水率后換算成公頃產(chǎn)量。

1.2.5 數(shù)據(jù)處理 用Excel 2019進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，再用SPSS 19.0軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，方差分析利用Duncan新復(fù)極差法（LSR）進(jìn)行顯著性檢驗(yàn)，顯著性水平設(shè)定為α=0.05。

2 結(jié)果與分析

2.1 病蟲(chóng)害發(fā)生特點(diǎn)分析

2.1.1 二化螟發(fā)生規(guī)律 調(diào)查結(jié)果表明，兩地早晚稻12個(gè)水稻品種二化螟的為害程度均表現(xiàn)為不施氮肥、施低氮肥、施中等氮肥處理與施高氮肥處理差異顯著，除個(gè)別品種外，均表現(xiàn)為不施氮肥處理二化螟為害程度顯著輕于施氮肥處理，但不同品種間差異性不明顯。施用氮肥量較低的處理N?2、N?3與施用氮肥量較高的處理N?4、N?5差異顯著（圖1，圖2，圖3，圖4）。本試驗(yàn)表明，二化螟的為害程度與氮肥施用量成正比，即氮量施用量越高，二化螟危害越重，但各品種間對(duì)于二化螟并無(wú)明顯抗性差異。

圖1 枯心率及白穗率（吉安縣晚稻，2018）Fig.1 Dead heart rate and white ear rate of late?rice in 2018 in Ji’an County

圖2 枯心率及白穗率（吉安縣早稻，2019）Fig.2 Dead heart rate and white ear rate of early?rice in 2019 in Ji’an County

圖3 枯心率及白穗率（上高縣晚稻，2018）Fig.3 Dead heart rate and white ear rate of late?rice in 2018 in Shanggao County

2.1.2 稻縱卷葉螟發(fā)生規(guī)律 調(diào)查結(jié)果表明，氮肥施用量較低的N?1、N?2和N?3處理與氮肥施用量較高的N?4、N?5處理稻縱卷葉螟卷葉率均差異顯著，且N?5處理卷葉率高于或顯著高于N?4處理（圖5，圖6）。12個(gè)品種稻縱卷葉螟危害程度均與氮肥施用量成正比，但品種間為害程度大多并無(wú)顯著差異。由此證明施氮肥量越高，稻縱卷葉螟危害越嚴(yán)重，相較于品種，施氮肥量對(duì)于稻縱卷葉螟的發(fā)生是主要決定因素。

圖4 枯心率及白穗率（上高縣早稻，2019）Fig.4 Dead heart rate and white ear rate of early?rice in 2019 in Shanggao County

圖5 卷葉率（吉安縣）Fig.5 Leaf rolling rate in Ji’an County

圖6 卷葉率（上高縣）Fig.6 Leaf rolling rate in Shanggao County

2.1.3 稻飛虱發(fā)生規(guī)律 調(diào)查結(jié)果表明，稻飛虱發(fā)生量隨著氮肥施用量的增加而上升。其中吉安縣2019年早稻品種優(yōu)Ⅰ536稻飛虱發(fā)生最為嚴(yán)重，高氮肥處理較低氮肥處理呈爆發(fā)性增長(zhǎng)，N?4處理的稻飛虱數(shù)是N?3處理的近7倍，而N?5處理是N?3的近10倍，但品種間并無(wú)明顯差異性（圖7，圖8）。由此證實(shí)，施用氮肥是顯著誘發(fā)稻飛虱的主要因素。

圖7 稻飛虱發(fā)生規(guī)律（吉安縣）Fig.7 Number of planthoppers per hundred clumps of late?rice in Ji’an

圖8 稻飛虱發(fā)生規(guī)律（上高縣）Fig.8 Number of planthoppers per hundred clumps in Shanggao

2.1.4 水稻紋枯病發(fā)生規(guī)律 調(diào)查結(jié)果表明，紋枯病發(fā)生程度不僅與氮肥施用量相關(guān)，還與水稻品種有關(guān)，有的品種對(duì)于紋枯病表現(xiàn)明顯抗性（吉安縣2018晚稻供試品種豐兩優(yōu)晚3）或易感性（上高縣2019供試品種兩優(yōu)302）。兩地兩季12個(gè)品種均以氮肥施量低的處理N?1、N?2、N?3發(fā)生程度顯著低于氮肥施用量高的處理N?4、N?5，但施肥施用量較高處理N?4、N?5病情發(fā)生程度差異不顯著（圖9，圖10）。本試驗(yàn)證實(shí)，水稻紋枯病發(fā)生與氮肥施用量顯著正相關(guān)，即隨著施氮量的提高，紋枯病為害程度也隨之加重。

2.1.5 稻曲病發(fā)生規(guī)律 因早稻稻曲病發(fā)生較輕，病情指數(shù)均低于0.1，故僅做晚稻對(duì)比分析。調(diào)查結(jié)果表明，吉安縣2018晚稻“豐兩優(yōu)晚3”、上高縣2018晚稻“隆香優(yōu)華占”對(duì)于稻曲病有明顯的易感性，兩地6個(gè)品種的稻曲病為害程度均隨著施氮肥量的增加而上升，以N?5處理發(fā)生最重，N?1處理危害最輕，且低氮肥量處理與高氮肥量處理差異顯著除氮肥影響外，不同品種對(duì)稻曲病的響應(yīng)差異也較大（圖11），因此，在稻曲病發(fā)生較重的地區(qū)，建議避免種植雜交粳稻。

2.1.6 稻瘟病發(fā)生規(guī)律 與稻曲病發(fā)生規(guī)律類(lèi)似，本試驗(yàn)兩地早稻稻瘟病均發(fā)生較輕，病情指數(shù)均低于0.1，故僅做晚稻對(duì)比分析。結(jié)果表明，兩地6個(gè)品種的稻瘟病病為害程度均隨著氮肥施用量的增加而上升，均以N?5處理危害最重，N?1處理危害最輕，且低氮肥量處理與高氮肥量處理間差異顯著。吉安供試品種“豐兩優(yōu)晚3”和上高供試品種“新兩優(yōu)611”對(duì)稻瘟病有明顯抗性，其發(fā)生危害程度均低于其他2個(gè)品種（圖12）。

圖9 吉安縣水稻紋枯病病情指數(shù)Fig.9 Disease index of rice sheath blight in Ji’an County

圖10 上高縣水稻紋枯病病情指數(shù)Fig.10 Disease index of rice sheath blight in Shanggao County

2.2 水稻產(chǎn)量分析

2.2.1 2018晚稻 測(cè)產(chǎn)結(jié)果表明，在相同品種條件下，與不施氮肥處理比較，吉安2018晚稻平均增產(chǎn)36.5%，上高2018晚稻平均增產(chǎn)41.1%，施肥處理均顯著高于不施肥處理。在施肥處理中，N?3處理的產(chǎn)量最高，顯著高于其他處理。產(chǎn)量結(jié)構(gòu)分析表明，N?3處理增產(chǎn)主要表現(xiàn)在千粒質(zhì)量提高與有效穗數(shù)增加。同時(shí)，隨著施氮肥量的增加，千粒質(zhì)量、有效穗數(shù)呈先增加后減少的趨勢(shì)，各處理間呈顯著性差異；結(jié)實(shí)率隨施氮肥量增加而減小，各處理間差異顯著；單穗實(shí)粒數(shù)隨施氮肥量增加而增加，各處理間差異不顯著（表2）。

2.2.2 2019早稻 測(cè)產(chǎn)結(jié)果表明，在相同品種條件下，與不施氮肥處理比較，吉安2019早稻平均增產(chǎn)38.1%，上高2019早稻平均增產(chǎn)36.6%，施肥處理均顯著高于不施肥處理。在施肥處理中，以N?3處理的產(chǎn)量最高，顯著高于其他處理。產(chǎn)量結(jié)構(gòu)分析表明，N?3處理增產(chǎn)主要表現(xiàn)在千粒質(zhì)量提高與有效穗數(shù)增加。同時(shí)，隨著施氮肥量的增加，千粒質(zhì)量、有效穗數(shù)呈先增加后減少的趨勢(shì)，各處理間呈顯著性差異；結(jié)實(shí)率隨施氮肥量增加而減小，各處理間差異顯著；單穗實(shí)粒數(shù)隨施氮肥量增加而增加，各處理間差異不顯著（表3）。

圖11 稻曲病病情指數(shù)Fig.11 Disease index of rice false smut

圖12 稻瘟病病情指數(shù)Fig.12 Disease index of rice blast

3 結(jié)論與討論

在水稻生長(zhǎng)過(guò)程中，氮肥的運(yùn)用是一把雙韌劍，一方面可促進(jìn)水稻莖葉生長(zhǎng)茂盛，葉色濃綠，增強(qiáng)光合作用，提高水稻產(chǎn)量，另一方面又可誘發(fā)病蟲(chóng)害發(fā)生，制約水稻高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)。因此，氮肥的合理運(yùn)籌是水稻病蟲(chóng)害可持續(xù)控制和水稻優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)的關(guān)鍵一環(huán)[14]。李堅(jiān)民等[15]報(bào)道，氮肥的施用量直接影響水稻稻飛虱、稻縱卷葉螟田間種群數(shù)量和水稻紋枯病的為害程度；張舒等[16]和左示敏等[17]介紹，隨著水稻氮肥施用量的增加，紋枯病的病情指數(shù)逐漸加重，二化螟的為害程度明顯上升，不同類(lèi)群水稻品種對(duì)紋枯病的抗性差異明顯；胡立冬等試驗(yàn)表明，氮肥施用過(guò)多、過(guò)遲，水稻稻曲病的穗、粒發(fā)病率均呈顯著增加趨勢(shì)，雜交秈稻對(duì)稻曲病的抗病性高，粳稻對(duì)稻曲病的抗病性相對(duì)偏低，尤其是雜交粳稻[18?19]；王道澤等[20]和任金平等[20]研究發(fā)現(xiàn)，稻瘟病發(fā)生程度隨著氮肥施用量的增加而上升、粳稻總體發(fā)病重于秈稻，且不同種植區(qū)域發(fā)病特點(diǎn)差異較大。本試驗(yàn)結(jié)果表明，隨著施肥量的增加，同一品種病蟲(chóng)害的發(fā)生總體呈上升趨勢(shì)，這與前人的研究結(jié)果[15，22]一致。大多研究認(rèn)為，氮肥施用量在一定范圍內(nèi)，水稻產(chǎn)量隨著施氮量的增加而上升，但氮肥用量超過(guò)一定范圍后，部分產(chǎn)量因子的變化可導(dǎo)致產(chǎn)量下降。殷春淵等[23]研究認(rèn)為，單位面積有效穗數(shù)隨著施氮量增加而增加，但是穗粒數(shù)、結(jié)實(shí)率和千粒質(zhì)量隨施氮量的增加而下降，穗部充實(shí)度降低，空癟粒增加，但是分蘗增加，產(chǎn)量增加；魯艷紅等[24]研究表明，在低氮水平下，增加氮肥施用量有利于提高單位面積有效穗數(shù)、籽粒產(chǎn)量，但施氮量達(dá)到一定水平后，隨施氮量的增加而降低；馮衛(wèi)東等[25]和張學(xué)軍等[26]研究證實(shí)，水稻的籽粒和秸稈產(chǎn)量均隨著施氮量的增加呈上升的趨勢(shì)，增加施肥量可使結(jié)實(shí)粒數(shù)和有效穗數(shù)增加，從而增加產(chǎn)量，千粒質(zhì)量會(huì)隨施肥量的增加而略有下降。雖然水稻獲得高產(chǎn)存在著最適的施肥量，但因品種類(lèi)型、生態(tài)環(huán)境和栽培措施的不同而存在差異[27]。本研究結(jié)果表明，施用氮肥雙季稻病蟲(chóng)危害程度及產(chǎn)量均顯著高于不施氮肥處理，由此說(shuō)明氮肥對(duì)于水稻的病蟲(chóng)為害程度成正相關(guān)且對(duì)于產(chǎn)量至關(guān)重要。此外本研究還發(fā)現(xiàn)，偏施氮肥超過(guò)一定限度，某些產(chǎn)量要素不增反減，從而導(dǎo)致產(chǎn)量反而下降。究其原因，一方面是因?yàn)榈适┯眠^(guò)量導(dǎo)致水稻徒長(zhǎng)，很多分蘗因無(wú)根供養(yǎng)而形成無(wú)效分蘗，造成癟粒，莖壁變薄，容易倒?fàn)?，后期灌漿不足；另一方面在于生長(zhǎng)期氮素過(guò)多，植株瘋長(zhǎng)、柔軟，通風(fēng)不暢，濕度增加，有利于病蟲(chóng)害侵染為害。但在N?3（純氮量167 kg/hm2）處理下，雖然病蟲(chóng)害的為害程度高于無(wú)氮、低氮處理，但水稻的產(chǎn)量也較之提高，二者均衡之下，產(chǎn)量的經(jīng)濟(jì)性狀大于病蟲(chóng)害危害程度，故推薦施純氮167 kg/hm2來(lái)增加江西省雙季稻的經(jīng)濟(jì)價(jià)值、降低病蟲(chóng)為害程度。

表2 氮肥運(yùn)籌對(duì)于水稻產(chǎn)量的影響（2018晚稻）Tab.2 Effect of nitrogen application on 2018 late rice yield

表3 氮肥運(yùn)籌對(duì)于水稻產(chǎn)量的影響（2019早稻）Tab.3 Effect of nitrogen application on 2019 early rice yield