李鵬志, 孟維韌, 黃好文, 滕祥勇, 林秀云, 王金明, 孫 強
(吉林省農(nóng)業(yè)科學院水稻研究所, 吉林 公主嶺 136100)
隨著農(nóng)業(yè)機械化程度的提高,高效除草劑技術的成熟以及直播品種選育的成功,水稻直播栽培得以迅速發(fā)展。發(fā)達國家水稻生產(chǎn)基本以機械直播為主。近年來,該技術在亞洲國家得到快速發(fā)展,在我國的新疆生產(chǎn)建設兵團及寧夏黃灌稻區(qū),直播栽培已成為當?shù)厣a(chǎn)主栽方式 。目前,吉林省部分稻農(nóng)及涉農(nóng)企業(yè),在借鑒西北及黑龍江直播成功經(jīng)驗的基礎上,自發(fā)進行水稻直播試驗。但是在播種方式、品種選擇、播種時期、播種量、配套農(nóng)機具以及病蟲草害防治等方面還存在許多問題。其中,播種溫度、覆土厚度對直播稻出苗具有重要影響。因此,本試驗通過設置不同溫度、覆土厚度,對水稻出苗及苗期形態(tài)特征進行研究,以期為直播稻播期和播深設置提供實踐依據(jù)。
2017年收獲的3份水稻材料:長白九、白粳1號和黑稻。
試驗設25 ℃(適溫)、12 ℃(低溫)2個出苗溫度,每種溫度設4個覆土厚度,分別為1、3、5、7 cm,共8個處理。
試驗在底徑為9 cm的黑色小方盒進行,各設3次重復。用直徑為1 mm篩將土篩細,經(jīng)高溫滅菌后,裝入方盒中,用直尺分別量出土面到方盒邊沿的高度,其高度為不同的播種深度,即土面距方盒口邊沿的高度為覆土厚度。整平,噴透水,插上標簽,待水滲透后,進行播種。
每個方盒中放100粒飽滿種子,分別覆蓋不同厚度的土。播后,將24個方盒分別置于25 ℃(適溫)、12 ℃(低溫)的恒溫培養(yǎng)箱中。
播后1周開始調查出苗情況,直至出苗數(shù)連續(xù)5 d恒定不變?yōu)橹埂U{查每份材料各處理最終出苗率,分別選取生長良好有代表性的單莖5株,全部記測。測定指標:根數(shù)、根長、株高、芽鞘節(jié)長度、第二節(jié)間長度、秧苗葉齡。
用SPSS 22.0軟件進行數(shù)據(jù)處理和統(tǒng)計分析。
從表1和圖1可以看出,適溫下,長白九和黑稻在覆土厚度為1 cm時,其出苗率最高,白粳1號在覆土厚度為3 cm時,出苗率最高;3份粳稻材料的覆土厚度分別為1、3、5 cm時,其出苗率差異不明顯,而當覆土厚度達到7 cm時,3份粳稻材料的出苗率均顯著下降,與其他3個覆土厚度出苗率差異極顯著。
注:A為長白九;B為黑稻;C為白粳1號。下同。
圖2 低溫下不同覆土厚度出苗情況
表1 不同溫度、覆土厚度處理下的出苗率
覆土厚度/cm 適溫出苗率/% 低溫出苗率/% 長白九黑稻白粳1號長白九黑稻白粳1號194A86A94A55A52A68A387A81A96A52A51A53B583A81A93A40B49A48B757B41B71B36B31B37C
注:不同大、小寫字母分別表示0.01和0.05差異顯著水平。下同。
低溫處理下,3份粳稻材料在4種覆土厚度下的出苗率均顯著降低。在厚度為1 cm時,其出苗率較適溫下分別下降39%、34%和26%(表1和圖2)。其中長白九在覆土厚度為1 cm和3 cm時,出苗率無顯著差異,當覆土厚度為5 cm和7 cm時,其出苗率顯著降低;黑稻在覆土厚度為1 cm、3 cm和5 cm時,出苗率無顯著差異,但當厚度為7 cm時,其出苗率與1、3、5 cm時差異極顯著;白粳1號在覆土厚度為1 cm時,出苗率最高,在厚度為3 cm和5 cm時,出苗率明顯降低,當厚度達7 cm時,其出苗率顯著降低。
無論適溫還是低溫處理,隨著覆土厚度的加大,所有供試材料的出齊苗時間都呈延遲趨勢(表2)。在適溫處理下,出苗高峰日隨覆土厚度逐漸延長,而在低溫處理下,覆土厚度為1 cm、3 cm和5 cm時,其出苗高峰均出現(xiàn)在播后34 d左右;當覆土厚度達到7 cm時,其出苗高峰日顯著推遲。
在適溫條件下,覆土厚度為3 cm時其根數(shù)最多,隨著厚度加深,根數(shù)逐漸減少;在低溫處理,長白九和黑稻在覆土厚度1 cm的根數(shù)最多,而當覆土厚度為3 cm和5 cm時,白粳1號的根數(shù)達最大值4.8。在2種溫度處理下,覆土厚度為3 cm時,3份粳稻材料的根長均達到最大值。覆土厚度為7 cm時,無論哪種溫度條件下,其根數(shù)和根長均為最低。
適溫處理下,覆土厚度1~5 cm時,根數(shù)與根長差異不明顯;而在低溫處理下,覆土厚度1~3 cm時,其根數(shù)與根長的差異不明顯。
覆土厚度對芽鞘節(jié)和第二節(jié)間有較大影響。適溫處理下,芽鞘節(jié)隨覆土厚度加大逐漸變長,長白九和黑稻的芽鞘節(jié)伸長值在覆土厚度為7 cm時為高,白粳1號的伸長值地在覆土厚度為5 cm為高。低溫處理下,芽鞘節(jié)變化規(guī)律與適溫處理基本一致,其最大值分別出現(xiàn)在覆土厚度為5 cm、5 cm和7 cm。2種處理下,覆土厚度1 cm和3 cm時芽鞘節(jié)伸長值與覆土厚度5 cm 和7 cm的值差異顯著。
水稻莖桿結構與抗倒伏性有密切關系的是基部第一、二節(jié)間 。王向平等研究表明:基部節(jié)間的健壯程度與水稻的抗倒伏關系為:基部第二節(jié)間>基部第一節(jié)間>基部第三節(jié)間。從表4可以看出:無論是哪種溫度處理,其第二節(jié)間長度均隨覆土厚度增加逐漸增大。在適溫條件下,長白九和白粳1號的第二節(jié)間長度極值出現(xiàn)在覆土厚度為5 cm時,黑稻在厚度為7 cm時,其第二節(jié)間最長;而在低溫處理下,3份粳稻材料的第二節(jié)間伸長極值也出現(xiàn)在覆土厚度為5 cm或7 cm時。
不同覆土厚度對葉齡的影響不大(表5)。除低溫處理下覆土厚度為3 cm時,黑稻的葉齡顯著大于其它處理外,其它處理間葉齡間差異不明顯。不同覆土厚度和溫度對長白九的株高無顯著影響。對于黑稻和白粳1號而言,適溫處理下,株高隨著覆土厚度增加而逐漸增高,覆土厚度為7 cm時,其株高達最高值;低溫處理下,株高隨覆土厚度增加而逐漸增高,覆土厚度達5 cm 時,其株高達最高值。
表2 不同溫度、覆土厚度處理下出苗時間
覆土厚度/cm出齊苗時間/d (適溫) 出苗高峰日/d (適溫) 出齊苗時間/d (低溫) 出苗高峰日/d (低溫) 長白九黑稻白粳1號長白九黑稻白粳1號長白九黑稻白粳1號長白九黑稻白粳1號1121414810840394034343431315131011941383934333451516141112114243403635347151517111313434343424242
表3 不同溫度、覆土厚度對根數(shù)、根長的影響
覆土厚度/cm根數(shù) (適溫) 適溫根長/cm (適溫) 根數(shù) (低溫) 根長/cm (低溫) 長白九黑稻白粳1號長白九黑稻白粳1號長白九黑稻白粳1號長白九黑稻白粳1號14.2b4.8ab4.6b8.32a8.04ab7.74a5.4a5.0ab4.4a9.24A5.62ab7.92A35.0a5.4a5.6a9.72a8.42ab8.06a4.6ab4.4ab4.8a9.66A6.88a8.42A54.4b5.0ab5.2ab7.52a9.36a7.10a4.6ab5.6a4.8a8.28a4.42b6.50a74.2b4.2b5.0ab6.76a4.84b7.50a4.4b4.2b3.8a4.38Bb5.22ab2.86Bb
表4 不同溫度、覆土厚度對芽鞘節(jié)、第二節(jié)間的影響
覆土厚度/cm芽鞘節(jié)/cm (適溫) 第二節(jié)間/cm (適溫) 芽鞘節(jié)/cm (低溫) 第二節(jié)間/cm (低溫) 長白九黑稻白粳1號長白九黑稻白粳1號長白九黑稻白粳1號長白九黑稻白粳1號10.12D0.19C0.13Ba6.74b6.54B6.86b0.13B0.13C0.27a7.10b4.38Bc6.64a30.23C0.27B0.23a7.72a6.04Bb8.12ab0.29B0.21B0.27a9.30a6.42Bb7.02a50.32B0.42A0.35A7.90a7.70Aa8.76a0.34Ab0.42A0.39a8.30ab8.28Aa6.66a70.42A0.44A0.35A7.58ab8.50A8.04ab0.39Aa0.28B0.38a8.98ab8.16Aa7.80a
表5 不同溫度、覆土厚度對秧苗葉齡、株高的影響
播種太深,降低出苗率;播種太淺,種子暴露在土壤表面上難以發(fā)芽 。適宜的播種深度對于直播水稻出苗至關重要。綜合考慮覆土厚度對出苗率、出苗時間、根數(shù)、根長、芽鞘節(jié)、第二節(jié)間、葉齡和株高的影響,認為在適溫條件下,1~5 cm的覆土厚度均可;而在低溫處理下,較適宜的覆土厚度為1~3 cm。