一种降低稻田土壤二甲基砷含量防控水稻旱青立病的方法

本发明属于水稻生理病害防控领域，涉及一种调控土壤氧化还原电位降低稻田土壤二甲基砷含量从而降低水稻旱青立病发病率的方法。

背景技术：

1、水稻旱青立病是一种生理性病害，又称水稻直穗病(straighthead disease)，主要影响水稻的生殖生长，患病植株表现为颖壳畸形、呈鹰钩嘴状，籽粒不能结实，稻穗保持直立，严重影响水稻产量。近些年，水稻旱青立病在我国长江中下游地区陆续发生，且呈现逐年扩大、加重的趋势。以往的研究结果表明，二甲基砷在水稻中的积累可诱发水稻旱青立病。水稻自身不具备砷甲基化的能力，水稻体内积累的二甲基砷主要来源于稻田土壤中微生物介导的砷甲基化过程。现阶段稻田排水或施用增氧剂的研究更多关注于水稻秸秆和籽粒中砷形态及含量，如不同水稻生育期对稻田进行排水晒田或施用不同类型的增氧剂(cao2、mgo)能够降低水稻秸秆、籽粒中砷含量，但目前还没有调控土壤eh有效防控水稻旱青立病的相关研究。

2、在此基础上，本发明提出一种有效提升土壤eh的措施，从而降低土壤溶液中dma含量和水稻对dma的积累，最终降低水稻旱青立病发病率及对产量的影响，确保稻米生产安全。

技术实现思路

1、本发明的目的是针对现有技术的不足，提供了一种有效防控水稻旱青立病的方法。

2、本发明的目的可通过以下技术方案实现：

3、本发明涉及一种降低稻田土壤二甲基砷含量防控水稻旱青立病的方法，水稻进入分蘖后期时，通过对稻田进行排水管理或施用增氧剂，提升土壤氧化还原电位(eh)，降低土壤中二甲基砷(dma)的产生，减少水稻对dma的积累，从而降低水稻旱青立病的发病率并提高水稻产量。

4、氧化还原电位显著影响水稻土中的砷形态及含量，较高的土壤eh能够减弱土壤微生物的砷甲基化能力，降低土壤溶液中dma的含量，从而降低水稻旱青立病发病率。

5、本发明针对的是往年连续发生水稻旱青立病的田块，且对水稻旱青立病发病田块土壤具有普适性。

6、作为本发明方法的一种优选实施例，所述排水管理为分蘖后期对稻田进行排干水分并维持7±3天或在水稻分蘖后期至抽穗期进行间歇排水。

7、优选的，所述间歇排水为排水和淹水交替进行，一次排水和淹水为1次循环，循环次数根据实际情况进行调整，如可以为5±3次。

8、更优选的，1次循环排水时间为5天，淹水时间为3天。

9、其中水稻分蘖后期排水7±3天处理和分蘖后期至抽穗期间歇排水措施以田块土壤表层无明显淹水为准。

10、所述稻田排水管理在水稻分蘖后期进行，稻田排水口保持开放，保证田块土壤表层无明显的水分淤积。

11、作为本发明方法的一种优选实施例，所述的降低稻田土壤二甲基砷含量防控水稻旱青立病的方法包括以下步骤：

12、s1：当水稻进入分蘖后期时，对稻田进行间歇排水(3天淹水和5天排水交替进行)，即排出稻田内水分并维持5天后，重新淹水维持3天，再次排出稻田水分维持5天后再淹水3天，如此循环至水稻抽穗中期(循环次数为5次)，水稻生育期较短的品种可适当减少循环次数；

13、s2：其它农艺措施包括基肥、追肥、除草杀虫剂的施用等与当地农户习惯保持一致。

14、作为本发明方法的一种优选实施例，所述增氧剂为过氧化钙(cao2)，施用前排出稻田内水分，将cao2均匀地撒在土壤表面，随后对稻田进行灌水，保证cao2可与灌溉水一同渗入土壤缝隙中，使得cao2与水反应生成的氧气(o2)能够最大程度留存于土壤缝隙中。

15、作为本发明方法的一种优选实施例，水稻分蘖后期间隔7±3天分1～5次施用2250±100kg cao2 ha-1缓解水稻旱青立病。

16、作为本发明方法的一种优选实施例，水分管理中分蘖后期至抽穗期间歇排水及分蘖后期间隔7天分2次施用2250kg cao2 ha-1对缓解水稻旱青立病的效果均为最佳。

17、所述增氧剂的类型为工业级，其中cao2含量为60％以上，且每100g过氧化钙可提供13g有效氧，cao2的增氧持续时间可达7-14天。

18、作为本发明方法的一种优选实施例，所述的降低稻田土壤二甲基砷含量防控水稻旱青立病的方法包括以下步骤：

19、s1：当水稻进入分蘖后期时，施用增氧剂(cao2)前排出稻田内水分，间隔7天分2次施用2250kg cao2 ha-1，先将一半量的cao2均匀撒在土壤表层，随后对稻田进行灌水，7天后再次将稻田水分排出，并将另一半的cao2均匀撒在土壤表层，并再次进行淹水，即保证cao2可与灌溉水一同渗入土壤缝隙中，也可最大效率的维持cao2产o2的持续时间；

20、s2：其它农艺措施包括基肥、追肥、除草杀虫剂的施用等与当地农户习惯保持一致。

21、有益效果：

22、本发明提供了一种调控土壤氧化还原电位有效防控水稻旱青立病的方法，该方法通过水稻分蘖后期排水处理和施用增氧剂(cao2)的措施，显著提升土壤氧化还原电位，降低土壤溶液中二甲基砷(dma)的产生，减少水稻对dma的累积，进而有效减轻水稻旱青立病对产量的影响。

技术特征：

1.一种降低稻田土壤二甲基砷含量防控水稻旱青立病的方法，其特征在于：水稻进入分蘖后期时，通过对稻田进行排水管理或施用增氧剂，提升土壤氧化还原电位，降低土壤中二甲基砷的产生，减少水稻对dma的积累，从而降低水稻旱青立病的发病率。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述排水管理为分蘖后期对稻田进行排干水分并维持7±3天。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述排水管理为在水稻分蘖后期至抽穗期进行间歇排水。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述间歇排水为排水和淹水交替进行，一次排水和淹水为1次循环，循环次数为5±3次。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，1次循环排水时间为5天，淹水时间为3天。

6.根据权利要求2-5任一所述的方法，其特征在于，稻田整理前预留出田块进水口和出水口位置，确保水稻分蘖后期进行稻田排水处理，排水过程保持出水口开放，田块内无明显水分滞留。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述增氧剂为过氧化钙，施用前排出稻田内水分，将过氧化钙均匀地撒在土壤表面，随后对稻田进行灌水，保证过氧化钙可与灌溉水一同渗入土壤缝隙中。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，水稻分蘖后期进行间隔7±3天分1～5次施用2250±100kg cao2 ha-1。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述过氧化钙含量为60％以上，且每100g过氧化钙可提供13g有效氧。

技术总结
本发明公开了一种降低稻田土壤二甲基砷含量防控水稻旱青立病的方法；所述方法包括水稻分蘖后期排水和施用过氧化钙(CaO2)等措施提高土壤氧化还原电位(Eh)，降低土壤溶液中二甲基砷(DMA)的产生，达到有效缓解水稻旱青立病发生的效果。本申请建立在前期大量的田间试验基础研究工作之上，通过采取不同水分管理和施用增氧剂的措施降低稻田土壤中DMA的产生及减少水稻对DMA的积累，进而显著地降低水稻旱青立病的发病率并提高水稻产量。

技术研发人员：赵方杰,高阿祥,唐仲,陈川
受保护的技术使用者：南京农业大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15