南疆干旱區不同覆土厚度不同水層條件下對水稻出苗的影響

陳先東，吳向東* ，楊萬新

（新疆生產建設兵團第一師農業科學研究所，新疆 阿拉爾 843300）

隨著國內經濟的發展農業現代化進程加快，農業結構調整，農村勞動力向第二、三產業轉移，真正從業人員大量減少，勞動力價格及種地成本不斷攀高，而直播稻省去了育秧、拔秧、插秧等工序，達到省工、省力、節本、增效的目的，同時受新疆水資源緊缺的影響，直播稻不推自廣并且得以迅速發展[1]。但水稻直播在生產上存在著諸多需要解決和探討的問題[2，3]。播種深度是其中之一，播種太淺，鳥害加重種子的損失，播種太深，種子拱土能力受限[4]。水層深度是另一種影響因子，水層過深不利于水稻出苗，同時影響水稻苗期生長，最終影響水稻產量。因此不同的覆土厚度以及水層深度對水稻出苗及苗期生長具有較大的影響。本試驗主要研究不同覆土厚度不同水層條件下對水稻苗期的影響，為實際大田生產提供一定的理論依據。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

供試水稻品種：品系阿農粳5 號。

1.2 室內發芽率測定

在室內光照條件下，取50 粒飽滿、干燥、無病種子放于墊有濾紙的培養皿中，加入適量清水進行發芽培養，設3 個重復。

發芽勢（%）=（5 天發芽種子數/供試種子數）×100

發芽率（%）=（10 天發芽種子數/供試種子數）×100

1.3 試驗設計

試驗于2021 年8～9 月在新疆生產建設兵團第一師農業科學研究所實驗室進行, 供試品種阿農粳5 號，其發芽勢為98 %，發芽率為100%,能滿足本試驗要求。試驗期間室內溫度為20～28℃。試驗共設3 個覆土厚度：0 cm、2 cm、5 cm，每個覆土厚度下設3 個水層深度：0 cm、2 cm、5 cm，共9 個處理，每處理設3 個重復。每重復盆地鋪3 cm 厚細砂，選取干燥、飽滿種子50 粒進行播種。播種后按照各試驗處理保持水層深度，其中0 cm 水層需保持土壤始終處于濕潤狀態，2 cm、5 cm 水層深度需及時補充水分保持水層深度，并于7 天換水一次，試驗期內共換水3 次。試驗處理見表1。

表1 各試驗處理

1.4 測定項目

播后1 周開始調查出苗情況，直至出苗數連續5d 恒定不變為止，調查各處理最終出苗率。分別選取具有代表性的植株10 株，測定植株株高、根長、根數、10 株植株鮮重。

1.5 數據處理

試驗數據使用Excel 2007、DPS v7.05 數據分析軟件進行分析處理。

應用隸屬函數法對各處理水稻苗期生長指標進行綜合評價。先利用公式X (μ)= (X-Xmin)/(Xmax-Xmin)計算每處理下水稻的出苗率、株高、根長、根數、鮮重在不同處理下的具體隸屬函數值[5，6]。式中，X 為水稻某一生長指標的測定值，Xmax 和Xmin 分別為所有處理中該指標的最大值和最小值，然后把每一指標在不同處理下的隸屬值累加求平均值，最后把每處理各項指標隸屬函數值累加求平均值，根據各材料平均隸屬函數值大小確定各處理對水稻苗期生長影響的強弱，平均值越大，影響越強; 反之，影響越弱。

2 結果與分析

2.1 不同覆土厚度、不同水層條件下對水稻出苗的影響

從表2 可以看出處理Ⅰ和處理Ⅱ的出苗率最高，為100%，出苗率無顯著性差異；處理Ⅲ出苗率為80.6%，出苗率降低，存在顯著性差異，表明在不覆土條件下保持淺水層對水稻出苗率沒有影響，當水層過深時會降低水稻出苗率。處理Ⅳ的出苗率為96.6%，明顯高于處理Ⅴ出苗率（77.2%），且差異顯著，同時明顯高于處理Ⅵ出苗率（32.6%），處理Ⅵ出苗率顯著降低，差異顯著，表明在覆土2 cm 時隨著水層深度的增加，水稻出苗率降低明顯。處理Ⅶ、Ⅷ、Ⅸ的出苗率最低，為0%，與其他處理差異顯著，表明水稻在覆土深度過深時水稻不會出苗。

表2 不同覆土厚度、不同水層條件下水稻出苗率

處理Ⅰ、Ⅳ、Ⅶ三個處理中，處理Ⅰ的出苗率最高，處理Ⅶ的出苗率最低；處理Ⅱ、Ⅴ、Ⅷ三個處理中，處理Ⅱ的出苗率最高，處理Ⅷ的出苗率最低；處理Ⅲ、Ⅵ、Ⅸ三個處理中，處理Ⅲ的出苗率最高，處理Ⅸ的出苗率最低；表明在相同水層條件下，隨著覆土厚度的增加不利于水稻出苗，表現為出苗率降低。

從圖1 可以看出，處理Ⅰ的出苗速度最快，出苗時間最短。其中處理Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三個處理中，處理Ⅰ的出苗速度最快、出苗時間最短，處理Ⅲ的出苗最慢、出苗時間最長；處理Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ三個處理中，處理Ⅳ出苗速度最快、出苗時間最短，處理Ⅵ出苗最慢、出苗時間最長；處理Ⅶ、Ⅷ、Ⅸ不出苗。表明在同一覆土厚度的情況下隨著水層深度的增加水稻開始出苗時間呈延遲趨勢，其中在覆土5 cm時無論水層深度為多少出苗數均為0。

圖1 不同覆土厚度、不同水層條件下水稻出苗時間

處理Ⅰ、Ⅳ、Ⅶ三個處理中，處理Ⅰ出苗速度最快、出苗時間最短，處理Ⅶ不出苗；處理Ⅱ、Ⅴ、Ⅷ三個處理中，處理Ⅱ出苗速度最快、出苗時間最短，處理Ⅷ不出苗；處理Ⅲ、Ⅵ、Ⅸ三個處理中，處理Ⅲ出苗速度最快、出苗時間最短，處理Ⅸ不出苗。表明在同一水層情況下，隨著覆土厚度的增加出苗時間呈延遲趨勢。

2.2 不同覆土厚度、不同水層條件下對水稻株高的影響

從表3 中可以看出，不同覆土厚度不同水層條件下各處理的株高差異顯著。其中處理Ⅱ的株高最高，為23.72 cm，處理Ⅲ株高顯著低于處理Ⅱ，同時也低于處理Ⅰ，說明在不覆土的情況下保持一定水層有利于水稻的生長，表現為株高增高，當水層較高時不利于水稻的生長，表現出株高較低；處理Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ這三個處理中，處理Ⅳ株高最高，為22.96 cm，處理Ⅵ株高最低，為12.94 cm，且存在顯著性差異，說明在覆土2 cm 的情況下隨著水層深度的增加，水稻植株株高呈下降趨勢，不利于水稻的生長；處理Ⅶ、Ⅷ、Ⅸ不出苗，株高為0 cm，說明當覆土過深的時候水稻不會出苗。

表3 不同覆土厚度、不同水層條件下水稻株高

處理Ⅰ、Ⅳ、Ⅶ三個處理中，處理Ⅳ的株高最高，為22.96 cm，明顯高于處理Ⅰ和處理Ⅶ，說明在0 cm 水層的情況下適當的覆土有利于水稻的生長，表現為株高增高，當覆土深度過高時不利于水稻出苗；處理Ⅱ、Ⅴ、Ⅷ這三個處理中，處理Ⅱ的株高最高，為23.72 cm，明顯高于處理Ⅴ和處理Ⅷ，且存在顯著性差異；處理Ⅲ、Ⅵ、Ⅸ這三個處理中，處理Ⅲ株高最高，為19.90 cm，明顯高于處理Ⅵ和處理Ⅸ，且存在顯著性差異。說明在保持2 cm 和5 cm 水層的情況下，水稻株高隨著覆土深度的增加呈降低的趨勢，不利于水稻的生長，表現為株高降低。

2.3 不同覆土厚度、不同水層條件下對水稻根長的影響

從表4 中可以看出，處理Ⅱ的根長最長，為13.23 cm，高于處理Ⅰ根長（12.48 cm），處理Ⅱ根長明顯高于處理Ⅲ，表明在0 覆土條件下，水層過深不利于水稻根的生長，根長明顯變短。處理Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ這三個處理中，處理Ⅳ根長最長，為12.43 cm，明顯高于處理Ⅴ（9.02 cm）、處理Ⅵ（4.97 cm），表明在覆土2 cm 條件下，隨著水層深度的增加根長有降低的趨勢且很明顯。

表4 各處理水稻根長

處理Ⅰ、Ⅳ、Ⅶ這三個處理中，處理Ⅰ根長最長，為12.48 cm，高于處理Ⅳ（12.43 cm），明顯高于處理Ⅶ（0 cm）；處理Ⅱ、Ⅴ、Ⅷ這三個處理中，處理Ⅱ明顯高于處理Ⅴ（9.02 cm）和處理Ⅷ（0 cm）；處理Ⅲ、Ⅵ、Ⅸ這三個處理中，處理Ⅲ根長（10.43 cm）明顯高于處理Ⅵ（4.97 cm）和處理Ⅸ（0 cm）。表明在相同水層條件下，覆土厚度越深越不利于水稻根的生長，表現為根長有降低的趨勢。

2.4 不同覆土厚度、不同水層條件下對水稻根數的影響

從表5 中可以看出，處理Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ這6 個出苗的處理根數沒有明顯的差異，處理Ⅶ、Ⅷ、Ⅸ根數為0，明顯低于其他處理。表明當覆土厚度達到一定厚度時水稻不會發根。

表5 不同覆土厚度、不同水層條件下水稻根數

2.5 不同覆土厚度、不同水層條件下對水稻植株鮮重的影響

從表6 中可以看出處理Ⅰ的鮮重最重，為1.15 g，高于處理Ⅱ（1.05 g），明顯高于處理Ⅲ（0.99 g）、處理Ⅳ（0.90 g）、處理Ⅴ（0.68 g）和處理Ⅵ（0.53 g），處理Ⅶ、Ⅷ和Ⅸ的鮮重最低，為0 g。處理Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三個處理中，處理Ⅰ的鮮重最高，處理Ⅲ的鮮重最低；處理Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ三個處理中，處理Ⅳ的鮮重最高，處理Ⅵ的鮮重最低。表明在相同的覆土條件下，隨著水層深度的增加不利于水稻幼苗的生長，表現為植株鮮重的降低。

表6 不同覆土厚度、不同水層條件下10 株鮮重

處理Ⅰ、Ⅳ、Ⅶ三個處理中，處理Ⅰ的鮮重最高，處理Ⅶ的鮮重最低；處理Ⅱ、Ⅴ、Ⅷ三個處理中，處理Ⅱ的鮮重最高，處理Ⅷ的鮮重最低；處理Ⅲ、Ⅵ、Ⅸ三個處理中，處理Ⅲ的鮮重最高，處理Ⅸ的鮮重最低。表明在相同水層條件下隨著覆土厚度的增加不利于水稻幼苗的生長，表現為植株鮮重的降低。

2.6 隸屬函數

對水稻苗期生長影響的綜合評判是多項指標綜合作用的結果，本研究為了較全面地反映各處理對水稻生長影響的綜合效果，運用隸屬函數法，對各項相關指標用平均隸屬度對9 個處理進行綜合評價。平均隸屬度越大，表明處理越有利于水稻生長，反之則不適。結果表明（表7），9 個處理的平均隸屬度0～0.974，處理Ⅱ的最高，為0.974，處理Ⅶ、Ⅷ、Ⅸ最低，為0。表7 中平均隸屬度顯示9 個處理對水稻苗期生長的影響效果優劣排序為：處理Ⅱ＞處理Ⅰ＞處理Ⅳ＞處理Ⅲ＞處理Ⅴ＞處理Ⅵ＞處理Ⅶ=處理Ⅷ=處理Ⅸ。

表7 不同覆土厚度、不同水層條件下隸屬函數

3 結論

實驗結果表明，處理Ⅱ即覆土厚度為0 cm水層深度為2 cm 時隸屬函數為0.974，是9 個處理中表現最好的處理，最有利于水稻出苗及苗期的生長。

（1）在覆土厚度為0 cm 的時候，保持2 cm的水層利于水稻出苗及苗期的生長，當水層較深時水稻出苗及苗期生長會受到影響。因此在不覆土條件下應保持淺水層，利于水稻的出苗及苗期生長。

（2）在覆土厚度為2 cm 時，0 cm 的水層對水稻出苗及苗期生長是有利的，隨著水層的增加水稻出苗和苗期生長都會受到抑制，最終影響水稻產量。覆土條件下應盡量淺覆土，同時覆土條件下不應保持水層，必須落干，促使種子吸收水分后有足夠的氧氣保證種子發芽生根出苗。

（3）在覆土厚度為5 cm 時，受種子拱土能力的影響，水稻不出苗。覆土過深導致水稻不出苗，最終影響水稻產量。