多样性混栽持续控制水稻病害

水稻病害是阻碍水稻高产、稳产的主要因素之一 ，培育抗病品种已经在世界水稻生产中发挥了重要的作用。但是，因为抗病品种的选育目标往往只能针对少数几种主要病害，而农田环境中的病原物种类繁多，在适宜的条件下，原来的次要病害极有可能迅速上升为主要病害，对生产造成严重危害 。单一抗病品种只能控制少数几种病害，而且对于非寄主专化性病害，如水稻纹枯病和稻曲病，目前尚无有效的垂直抗病性可以利用。因此只有建立由多个抗病品种组成的生产体系，才能达到持久、有效地控制多种病害的目的，最终实现水稻生产的可持续发展。

1996年云南农业大学、国际水稻研究所等单位提出了利用生物多样性持续控制水稻病害的研究项目，在利用传统地方品种和现代杂交稻品种多样性混栽控制稻瘟病方面取得了重大突破。本文以云南农业大学的研究为重点，对该领域的研究现状进行简要综述。

1 利用水稻抗病基因多样性控制稻瘟病的田间小区试验
云南农业大学选用了2个杂交稻品种(汕优63和汕优22)和2个优质糯稻地方品种(黄壳糯和紫谷) 进行品种多样性控制稻瘟病田间小区试验。2个杂交稻品种的抗性基因指纹相似系数为 86％：2个杂交稻品种与紫谷的相似系数为65％，与黄壳糯的相似系数仅为45％。栽种时以杂交稻(汕优63和汕优22)为主栽品种，优质地方糯稻(黄壳糯和紫谷)为间栽品种，在杂交稻常规条栽方式的基础上，每隔4行间栽1行糯稻。

结果表明，杂交稻和地方优质稻混栽稻瘟病的发病率显著降低，净栽黄壳糯的稻瘟病平均发病率为32．43％，病情指数为0．12；而混栽黄壳糯(与杂交稻)的稻瘟病平均发病率仅为1．80％，病情指数仅为0．0055，与净栽相比平均防效为95．35％。另一优质地方品种紫谷混栽与净栽相比平均防效为87．3％。2个杂交稻品种混栽以及2个地方优质品种混栽对稻瘟病没有明显控制效果。

杂交稻与糯稻混栽具有较明显的增产效果，汕优63(或汕优22)与黄壳糯(或紫谷)混栽，每公顷总产量(主栽品种和间栽品种产量之和)在8 576kg～8 795 kg之间，比净栽汕优63(或汕优22)增产522．5kg～705 kg，增产幅度在6．5％～8．7％之间，而遗传背景相似品种的混栽没有明显的增产效果。杂交稻与糯稻混栽具有明显增产作用的主要原因是减少了因稻瘟病和倒伏引起的产量损失。

2 利用水稻抗病基因多样性控制稻瘟病技术的大面积示范推广
由于利用水稻品种多样性混栽控制稻瘟病技术简单易行，具有明显的防治稻瘟病效果和增产效果，很快为广大农民所接受，并得到了政府部门的重视。从1998年开始，在云南、四川、湖南、江西、贵州等省33个市(州)202个县累计示范推广981 433 公顷，有效地控制了稻瘟病的流行，产生了显著的经济和社会效益。

2．1 示范推广的技术规程
品种选配原则：根据水稻品种抗性遗传背景、农艺性状、经济性状、当地栽培条件及农户种植习惯，进行品种选配。品种间抗性遗传背景(RGA分析)的选配技术参数为相似性小于75％：农艺性状选配原则是矮秆品种和高秆品种搭配，高秆品种比矮秆品种高30 cm以上，成熟期基本一致，前后不超过10天。经济性状的选配原则是高产品种和优质品种的搭配，满足农民对高产和优质的需求，充分体现经济效益互补的原则，提高农户的积极性。云南省1998~2003年选用了94个传统品种，与20个现代品种，形成173个品种组合进行推广。四川省于2002和2003年选择了23个传统品种与38个杂交稻品种进行搭配，组成了11 2个品种组合进行推广。一类是以杂交稻为主栽品种，以优质高秆本地传统品种作为间栽品种，另一类是高产矮秆的粳稻品种为主栽品种，以优质高秆本地传统品种作为间栽品种。播期调整：为了使不同品种成熟期一致，实行分段育秧，早熟的品种迟播，晚熟的品种早播，做到同一田块中不同品种能够同时成熟和同期收获。栽培管理：在传统栽培方式(双行宽窄条栽，即每两行秧苗为一组，行间距为15 cm，株距15 cm；组与组之间的距离为30 cm)的基础上，每隔4～6行秧苗的宽行中间多增加1行传统优质稻。矮秆高产品种(杂交稻)单苗栽插，株距为15 cm，高秆优质传统品种丛栽，每丛4～5苗，丛距为30 cm。

2．2 示范推广的地区和面积
云南省从1998年 至2003年在红河州、文山州、保山地区、德宏州、思茅地区、西双版纳州、昭通等地区95个县累计完成示范推广418 847 公顷，四川省从2000~2003年在成都、自贡、德阳、绵阳、广元、内江、乐山、宜宾、达州、广安、巴中、眉山、资阳等17个地市102个县示范推广377 267 公顷，2001~2003年在湖南、江西、贵州等省示范推广了10 651 公顷，至2003年底全国已累计示范推广981 433 公顷。

2．3示范推广田中稻瘟病的控制效果
云南省 1998~2003年的试验结果表明，混栽传统品种的发病率比净栽平均降低了71．96％；病情指数平均降低了75．39％。混栽现代品种的发病率比净栽平均降低了32．42％；病情指数平均降低了48．24％。四川省2001~2003年试验结果表明，间栽糯稻品种的平均发病率比净栽降低了58．1％；平均病情指数比净栽降低了67．4％。杂交稻混栽的平均发病率比净栽降低了26．8％；平均病情指数比净栽降低了35．5％。随着推广区域和品种组合数量的不断扩大，生态环境和品种抗性的差异越来越大，加之各年度间气候差异，使得不同地区、不同年份、不同品种组合控制稻瘟病效果有所差异，但混栽与净栽相比控制稻瘟病的效果均基本一致，说明该技术具有普遍的适用性。

2．4示范推广田的增产效果
云南省1998~2003 年传统品种混栽比净栽每公顷平均增产4 753．52 kg，平均增产幅度1 1 7．4％；现代品种混栽比净栽平均增产748．29 kg，平均增产幅度9．39％。四川省2002~ 2O03年杂交稻混栽比净栽每公顷平均增产534kg～600 kg，增产幅度为6．74％~7．48％；糯稻混栽比净栽每公顷平均增产3270kg～33 09 kg，增产幅度为61．1％～64．2％。

20世纪30年代绿色革命之前，农学家已经认识到大面积种植单一作物品种具有导致病害大面积流行的可能，联合国粮农组织在全球遗传资源与粮食生产的报告中强调了遗传多样性与可持续农业生产的重要性，Savary等研究认为品种的遗传多样性是病害防治的重要基础 。因此，应用生物多样性与生态平衡的原理，进行农作物遗传多样性、物种多样性的优化布局和种植，增加农田的物种多样性，保持农田生态系统的稳定，利用物种间相生相克的自然规律，有效地减轻植物病害的危害，可大幅度减少化学农药的施用和环境污染，提高农产品的品质和产量，最终实现农业的可持续发展。
 

本文摘编来源：

朱有勇 等. 2004. 利用抗病基因多样性持续控制水稻病害. 中国农业科学. 37（6）：832-839