劉 郁，于亞輝

(遼寧省鹽堿地利用研究所，遼寧 盤錦 124010)

不同藥劑對濱海稻區(qū)主要真菌病害的防效及對稻米品質(zhì)的影響

劉 郁，于亞輝*

(遼寧省鹽堿地利用研究所，遼寧 盤錦 124010)

為了篩選高效防治濱海稻區(qū)主要真菌病害并對稻米品質(zhì)影響較小的藥劑，利用5種藥劑研究其對水稻主要真菌病害的防效及對稻米品質(zhì)的影響。結(jié)果表明，25%吡唑醚菌酯對稻瘟病和稻曲病的防效最高，分別為92.11%和96.37%；75%肟菌·戊唑醇對稻瘟病和稻曲病的防效分別為86.95%和95.62%，略低于25%吡唑醚菌酯；24%噻呋酰胺對紋枯病的防效最高，為89.25%；20%三環(huán)唑?qū)?種主要真菌病害的防效最低。施用25%吡唑醚菌酯和75%肟菌·戊唑醇處理的理論產(chǎn)量分別為9 467.22 kg/hm2和9 204.57 kg/hm2，顯著高于其他藥劑處理。各藥劑處理有助于提高稻米加工品質(zhì)，但均導致堊白粒率和堊白度增加，稻米外觀品質(zhì)有所降低。同時，藥劑處理也導致直鏈淀粉和蛋白質(zhì)含量增加，稻米蒸煮品質(zhì)降低。除20%三環(huán)唑外，25%吡唑醚菌酯和75%肟菌·戊唑醇對稻米蒸煮品質(zhì)影響相對較小，食味值相對較高。綜上，25%吡唑醚菌酯和75%肟菌·戊唑醇是能夠保證水稻高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的優(yōu)良藥劑。

水稻； 真菌病害； 藥劑； 防效； 稻米品質(zhì)

稻瘟病、紋枯病和稻曲病是水稻生長過程中主要的真菌病害。其中，稻瘟病的危害處于三大真菌病害之首，整個生育期均可發(fā)生，極大地影響了水稻的產(chǎn)量。在世界范圍內(nèi)，每年因稻瘟病水稻減產(chǎn)11%～30%[1]。在我國，稻瘟病的年發(fā)生面積在380萬hm2以上，減產(chǎn)數(shù)億千克[2]。遼寧濱海稻區(qū)是北方粳稻的主要產(chǎn)區(qū)，為市場供應了大量的優(yōu)質(zhì)粳米，其優(yōu)良食味也廣受人們的歡迎。但由于最近幾年氣候的變化異常、主栽品種更新較慢及抗病性逐漸退化，稻瘟病發(fā)生頻繁。同時，處于次之的紋枯病和稻曲病也有逐年加重的趨勢，極大地影響了水稻產(chǎn)量和稻米品質(zhì)，稻谷收購價格逐年走低，經(jīng)濟效益下滑。因此，防控稻瘟病、紋枯病和稻曲病對濱海稻區(qū)水稻生產(chǎn)發(fā)展及糧食安全至關重要。在防治水稻真菌病害歷程中，從早期的無機重金屬化合物殺菌劑(有機汞化合物)、農(nóng)用抗生素(春雷霉素)、有機氯類(四氯苯酞)、有機磷類(稻瘟凈、稻瘟靈)、間接作用化合物(烯丙苯噻唑、三環(huán)唑)到甲氧基丙烯酸酯類殺菌劑等，種類繁多[3]。隨著病菌的變異、抗藥性的增強及環(huán)境保護等的要求，各種藥劑在不斷地淘汰和更新。近幾年，遼寧省濱海稻區(qū)應用的殺菌劑種類也比較繁多，以傳統(tǒng)藥劑三環(huán)唑、稻瘟靈等以及進口殺菌劑為主，進口殺菌劑有75%肟菌·戊唑醇、30%苯甲·丙環(huán)唑、25%吡唑醚菌酯和24%噻呋酰胺等，這些藥劑在防治水稻真菌病害中都起到一定的作用。但是總體上藥劑施用比較混亂，針對性不強，重復施用，進而造成了不必要的資源浪費和環(huán)境污染。 因此，研究不同藥劑防治濱海稻區(qū)稻瘟病、紋枯病和稻曲病的效果及其對稻米品質(zhì)的影響，以期篩選出防治濱海稻區(qū)真菌病害的高效藥劑。

1 材料和方法

1.1試驗設計

于2016年在遼寧省鹽堿地利用研究所試驗基地進行試驗，選取鹽豐47為試驗材料，5種殺菌劑作為試驗藥劑，設5個藥劑處理(表1)，以清水為對照(CK)，3次重復，共18個小區(qū)，小區(qū)面積60 m2。按推薦劑量配制藥液，采用背式工農(nóng)16型噴霧器進行葉面噴施，每個處理施藥2次，分別在孕穗末期(8月3日)和齊穗期(8月15日)。插秧及水肥管理同大田。

表1 各處理使用的殺菌劑及用量

1.2藥劑防效測定及水稻農(nóng)藝性狀調(diào)查

稻瘟病、紋枯病和稻曲病各調(diào)查2次，7月25日調(diào)查稻瘟病、紋枯病和稻曲病， 8月29日調(diào)查稻瘟病和紋枯病，9月11日調(diào)查稻曲病。每小區(qū)采用五點取樣法，每點10株，共選取50株，調(diào)查發(fā)病株數(shù)、總?cè)~(穗)數(shù)、病葉(穗)數(shù)，計算病株率、病情指數(shù)和防效，具體分級標準見表2。

表2 水稻稻瘟病、紋枯病、稻曲病分級標準

防效計算方法[1,4]：

病情指數(shù)=∑[各級病葉(穗)數(shù)×相對級數(shù)值]/[調(diào)查總?cè)~(穗)數(shù)×5]×100

防效=[1-(CK0×PT1)/(CK1×PT0)]×100%

式中：CK0為對照藥前病情指數(shù)，CK1為對照藥后病情指數(shù)，PT0為藥劑處理藥前病情指數(shù)，PT1為藥劑處理藥后病情指數(shù)。

成熟后，每小區(qū)采用五點取樣法，每點4株，共選取20株，調(diào)查株高、單株穗數(shù)、穗長、穗粒數(shù)、千粒質(zhì)量、結(jié)實率等農(nóng)藝性狀，并計算單株產(chǎn)量，利用插秧密度(30.0 cm×13.3 cm)計算理論產(chǎn)量。

1.3稻米品質(zhì)測定

1.3.1 加工品質(zhì)和外觀品質(zhì) 各處理收獲稻谷500 g，利用糙米機(THU35C，佐竹公司)脫殼，精米機(VP-32，山本制作所)碾磨精米，計算糙米率、精米率[5]。利用大米外觀品質(zhì)檢測儀(JMWT12，佐竹公司)對各處理精米測定整精米率、堊白粒率、堊白度、籽粒長寬比[6]。

1.3.2 直鏈淀粉和蛋白質(zhì)含量及蒸煮品質(zhì) 各處理稱取200 g精米，利用米粒食味儀(RCTA11A，佐竹公司)測定直鏈淀粉含量、蛋白質(zhì)含量。各處理稱取精米30 g，放入不銹鋼罐中，淘米洗凈，按米水質(zhì)量比為1∶1加入30 g的清水，浸泡30 min后，在電飯鍋內(nèi)蒸煮25 min，保溫10 min。蒸煮好的米飯在室溫中冷卻30 min，取冷卻的米飯8.0 g裝入直徑30 mm、高9 mm的不銹鋼試樣圓環(huán)內(nèi)，用壓飯器壓成飯餅作為測定飯樣，每個處理制3個飯樣，利用米飯食味計(STA1B，佐竹公司)和硬度黏度儀(RHS1A，佐竹公司)測定蒸煮食味中的香氣、光澤、完整性、味道、口感、硬度、彈性、黏度、食味值[7]。

1.4數(shù)據(jù)分析

采用SPSS 19.0和Excel 2010軟件對試驗所得數(shù)據(jù)進行方差分析及多重比較。

2 結(jié)果與分析

2.1不同藥劑對水稻真菌病害的防效

從表3可以看出，在稻瘟病防治中，處理⑤病株率為9.26%，顯著低于其他處理；處理②病株率為12.56%，略高于處理⑤；處理③和處理④病株率分別為15.31%和14.87%，與處理②差異不顯著；處理①病株率最高，比處理⑤增加108.64%。各藥劑處理病情指數(shù)與病株率趨勢相同，處理⑤病情指數(shù)為3.51，顯著低于其他處理，而處理①病情指數(shù)最高，達6.07。各藥劑對稻瘟病的防效在80.69%～92.11%，處理⑤和處理②間差異顯著，處理①、處理③和處理④差異不顯著，總體上表現(xiàn)為處理⑤>處理②>處理④>處理③>處理①。

在紋枯病的防治中，處理④病株率為11.12%，病情指數(shù)為4.26，防效為89.25%，總體上防治效果最好，處理③次之，處理②至處理⑤差異不顯著，而處理①的防效最低，為80.21%，并與除處理⑤外的其他處理差異顯著(表3)。

在稻曲病的防治中，各藥劑防效都大于80%，各小區(qū)內(nèi)稻曲病病情較輕。其中，處理⑤防效達96.37%，優(yōu)于其余藥劑；處理②略低于處理⑤，但差異不顯著；處理④和處理①防效較低，二者差異不顯著(表3)。

總體分析，在防治稻瘟病和稻曲病上，處理⑤即25%吡唑醚菌酯效果最好，在紋枯病的防治上處理④即24%噻呋酰胺效果最好，處理①即20%三環(huán)唑在水稻真菌病害的防治上效果最差。

表3 不同藥劑對稻瘟病、紋枯病和稻曲病的防效

注：同列數(shù)據(jù)后不同小寫字母表示差異顯著(P<0.05)，下同。

2.2不同藥劑對水稻農(nóng)藝性狀的影響

由于對照病害發(fā)生嚴重，其株高、穗部性狀及產(chǎn)量均低于藥劑處理，除結(jié)實率與處理①差異不顯著外，其他性狀與藥劑處理的差異均達顯著水平(表4)。各藥劑處理株高集中在97.96 ～98.84 cm，差異均不顯著。在穗長上，不同藥劑處理之間具有一定的差異，處理⑤最長，處理①最短，差異達顯著水平。在產(chǎn)量構(gòu)成因素比較中，不同藥劑處理之間單株穗數(shù)、穗粒數(shù)和千粒質(zhì)量差異均不顯著，而結(jié)實率具有一定差異。由于處理⑤稻瘟病和稻曲病發(fā)病最輕，其單株穗數(shù)、穗粒數(shù)、千粒質(zhì)量、結(jié)實率都最高，因此處理⑤的單株產(chǎn)量最高，其理論產(chǎn)量高達9 467.22 kg/hm2；處理②對稻瘟病和稻曲病的防效略低于處理⑤，對紋枯病也具有較好的防效，其在產(chǎn)量及其構(gòu)成因素上略低于處理⑤；處理④紋枯病發(fā)病最輕，稻瘟病和稻曲病發(fā)病略重于處理②，其在產(chǎn)量及其構(gòu)成因素上低于處理②；由于處理①防效最差，3種病害發(fā)病相對較重，對穗數(shù)、千粒質(zhì)量和結(jié)實率具有一定影響，導致其產(chǎn)量處于最低，相對處理⑤減產(chǎn)8.75%。

表4 不同藥劑對水稻農(nóng)藝性狀的影響

2.3不同藥劑對稻米加工品質(zhì)及外觀品質(zhì)的影響

由于對照不施藥，病害發(fā)生相對比較嚴重，病穗率較高，因此其加工品質(zhì)與各藥劑處理相比較差(表5)。各藥劑處理的糙米率為82.94%～83.42%，差異不顯著；處理②精米率最高，為76.42%，而處理④為75.31%，處于最低；在整精米率上，處理⑤為66.59%，高于其他藥劑處理，而處理③最低，為65.41%。各藥劑處理的堊白粒率和堊白度均高于對照，平均比對照增加8.52%和41.84%，說明施藥可以導致堊白粒率和堊白度增加，稻米外觀品質(zhì)有所降低。在堊白粒率和堊白度上，不同藥劑處理之間存在差異，處理②的堊白粒率和堊白度為17.54%和4.84%，均低于其他藥劑處理；處理⑤為17.97%和5.05%，略高于處理②，差異不顯著；處理①堊白粒率(19.59%)和處理④堊白度(5.94%)高于其他處理，稻米外觀品質(zhì)相對較差。在籽粒長寬比上，各藥劑處理和對照之間差異均不顯著，說明藥劑處理對籽粒長寬比影響較小。

表5 不同藥劑對稻米加工品質(zhì)及外觀品質(zhì)的影響

2.4不同藥劑對稻米直鏈淀粉和蛋白質(zhì)含量及蒸煮品質(zhì)的影響

由表6可以看出，各藥劑處理的直鏈淀粉含量均高于對照，平均增加4.12%；其中，處理②的直鏈淀粉含量為16.78%，高于其他處理。在蛋白質(zhì)含量上，除了處理①其他藥劑處理均高于對照，其中處理③蛋白質(zhì)含量最高，為9.12%。在米飯蒸煮食味各指標比較分析中，各處理香氣比較接近，差異不顯著；處理⑤米飯的光澤為7.23，好于其他處理；在完整性上，處理②為7.12，略高于對照(7.01)，而其他處理完整性相對較低；處理①在味道和口感上略高于對照，其他藥劑處理在味道和口感上比對照平均降低1.93%和5.62%，適口性較差；在硬度上，對照的硬度為5.62，均小于其他處理，處理①的硬度在各藥劑處理中最低，略高于對照；處理①的黏度和彈性為0.63和0.74，均高于其他藥劑處理和對照。綜合上述指標，米飯的綜合食味值最高的是處理①(73.34)，其他藥劑處理食味值表現(xiàn)為處理②>處理⑤>處理③>處理④。

表6 不同藥劑對稻米直鏈淀粉和蛋白質(zhì)含量及蒸煮品質(zhì)的影響

3 結(jié)論與討論

3.1不同藥劑防效的比較分析

稻瘟病、紋枯病和稻曲病化學防治藥劑的變革從某種程度上說就是真菌病害殺菌劑發(fā)展的縮影，不同作用機制的藥劑在一定階段發(fā)揮著重要作用，然后由于抗藥性和安全性等問題又被新型藥劑所代替，但唯有黑色素合成抑制劑三環(huán)唑自1976年Lily公司開發(fā)成功應用至今。近年來，我國部分地區(qū)出現(xiàn)三環(huán)唑防效降低的現(xiàn)象。沈瑛等[8]通過活體條件下的藥劑連續(xù)馴化表明，隨著篩選代數(shù)的增加，病菌對三環(huán)唑的敏感性會逐漸下降，導致三環(huán)唑防效下降。郭梅等[9]研究也認為稻瘟病菌對三環(huán)唑已經(jīng)產(chǎn)生抗藥性。但張傳清等[10]研究認為，三環(huán)唑作為間接藥劑對稻瘟病菌的菌絲生長和孢子萌發(fā)沒有直接的抑制作用，所以需要在活體條件下測定大量菌株才能檢測稻瘟病菌對三環(huán)唑的敏感性，該試驗技術(shù)復雜繁瑣、工作量大且存在較大誤差。對于三環(huán)唑防治稻瘟病的作用機制，目前還存在爭議。本研究發(fā)現(xiàn)，20%三環(huán)唑相對于其他藥劑在稻瘟病的防效上表現(xiàn)不佳。但由于本試驗也具有一定的局限性，因此，稻瘟病菌對三環(huán)唑是否已產(chǎn)生抗藥性還需要探討。

甲氧基丙烯酸酯類殺菌劑作為新一代藥劑，其作用于真菌的呼吸作用，在電子傳遞鏈中與復合物Ⅲ相結(jié)合，阻斷電子由Cytbc1復合物流向Cytc而破壞能量合成，從而殺死真菌。而且甲氧基丙烯酸酯類殺菌劑能抑制子囊菌綱、擔子菌綱、半知菌綱、卵菌綱等真菌引起的大多數(shù)病害，廣譜性非常高[11]。本試驗中，25%吡唑醚菌酯為甲氧基丙烯酸酯類殺菌劑，在各藥劑中對稻瘟病和稻曲病的防效最好，其處理小區(qū)也獲得了最高的產(chǎn)量。75%肟菌·戊唑醇作為復配藥劑在稻瘟病、紋枯病和稻曲病上都有較好的防效，處理小區(qū)產(chǎn)量僅次于25%吡唑醚菌酯。戴德江等[12]也認為，75%肟菌·戊唑醇在紋枯病防控上具有良好的效果。本試驗中，24%噻呋酰胺對紋枯病防效最好，這與眾多學者研究結(jié)果相同。龔述仁等[13]研究表明，24%噻呋酰胺懸浮劑是目前防治紋枯病較為理想的藥劑；傅福全等[14]研究認為，24%噻呋酰胺懸浮劑防治水稻紋枯病不僅持效期長，而且治療效果明顯；朱鳳等[15]經(jīng)3 a多地試驗結(jié)果表明，防治水稻紋枯病，以噻呋酰胺懸浮劑防效高、持效期長，優(yōu)于井岡霉素單劑。同時，本研究也表明，24%噻呋酰胺和30%苯甲·丙環(huán)唑?qū)Φ疚敛『偷厩〉姆佬П憩F(xiàn)一般，其廣譜性較差。在國家現(xiàn)階段“雙減”的指導思想下，廣譜性殺菌劑比單一殺菌劑更具有推廣價值。

3.2優(yōu)良品質(zhì)稻米生產(chǎn)中防治真菌病害藥劑的選擇

現(xiàn)階段，人們生活水平日益提高，對稻米的品質(zhì)也越來越挑剔，優(yōu)良食味稻米逐漸開始占據(jù)主流市場。因此，生產(chǎn)優(yōu)良食味大米也成為科研工作者和加工企業(yè)所追逐的目標。葉玉秀等[16]研究表明，施用化學防病藥劑能提高直鏈淀粉和蛋白質(zhì)的含量，降低稻米品質(zhì)和食味。本研究也表明，藥劑處理后稻米堊白粒率和堊白度略微增加，外觀品質(zhì)有所降低。同時，直鏈淀粉和蛋白質(zhì)的含量升高，導致米飯蒸煮后的硬度增加，黏度降低，口感變差。很多稻米企業(yè)和種糧大戶為追求優(yōu)質(zhì)稻米，在生產(chǎn)過程中不施用化學殺菌劑，主要應用物理防病措施，或者施用少量藥劑，其防效較差，產(chǎn)量大大降低。在我國人口眾多，以保證糧食安全為首要目標的大背景下，這種生產(chǎn)模式是不適宜全面推廣的。因此，科學施用高效殺菌劑，在保證產(chǎn)量的同時兼顧優(yōu)良食味是現(xiàn)階段糧食生產(chǎn)的主要途徑。本研究中，25%吡唑醚菌酯和75%肟菌·戊唑醇的施用既獲得了高產(chǎn)，又保證了優(yōu)質(zhì)。楊麗娟等[17]研究認為，25%吡唑醚菌酯作為甲氧基丙烯酸酯類殺菌劑，具有廣譜、高效、毒性低的優(yōu)點，且對非靶標生物安全，對使用者和環(huán)境均安全友好。75%肟菌·戊唑醇是肟菌酯和戊唑醇復配制劑，其中肟菌酯也是一種甲氧基丙烯酸酯類殺菌劑，而戊唑醇是三唑類殺菌劑，兩者復配后也具備低毒、高效、廣譜等特點[18-20]。綜上所述，25%吡唑醚菌酯和75%肟菌·戊唑醇是能保證水稻高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的優(yōu)良藥劑，在水稻產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)發(fā)展中具有很高的應用價值。

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Effects of Different Fungicides on Major Fungal Diseases and Quality of Rice in Coastal Region

LIU Yu,YU Yahui*

(Liaoning Institute of Saline-alkali Land Utilization,Panjin 124010,China)

In order to screen fungicides controlling major fungal diseases effectively and affecting the quality of rice less in coastal region,the effects of 5 fungicides on the major fungal diseases and quality of rice were studied.The results showed that the control efficacy of 25% pyraclostrobin against rice blast and rice false smut was the highest,with 92.11% and 96.37% respectively.The control efficacy of 75% trifloxystrobin·tebuconazole against rice blast and rice false smut was 86.95% and 95.62%,slightly less than 25% pyraclostrobin.The control efficacy of 24% thifluzamide against sheath blight was best(89.25%).20% tricyclazole was the least effective against the major fungal diseases.The theoretical yields of 25% pyraclostrobin and 75% trifloxystrobin·tebuconazole treatments were 9 467.22 kg/ha and 9 204.57 kg/ha respectively,significantly higher than that of other treatments.Applying fungicides could improve processing quality,however,it resulted in the increase of chalky rate and chalkiness,and the decrease of appearance quality.Use of fungicides also led to the increase of the content of amylose and protein,and reduced rice cooking quality.In addition to 20% tricyclazole,25% pyraclostrobin and 75% trifloxystrobin·tebuconazole affected the rice cooking quality relatively less,and the taste value was higher.In summary,25% pyraclostrobin and 75% trifloxystrobin·tebuconazole were excellent fungicides to ensure high yield and good quality of rice.

rice; fungal diseases; fungicides; control efficacy; rice quality

S435.111

A

1004-3268(2017)10-0081-06

2017-04-17

遼寧省農(nóng)業(yè)領域青年科技創(chuàng)新人才培養(yǎng)計劃(2015034)；國家科技支撐計劃(2015BAD01B02)

劉 郁(1981-)，女，遼寧鞍山人，助理研究員，碩士，主要從事水稻植物保護研究。E-mail：1976805346@qq.com

*通訊作者：于亞輝(1981-)，男，遼寧丹東人，副研究員，博士，主要從事水稻遺傳育種研究。E-mail：yyh666@sina.com