宋 碧，傅同良，陳甫玖，劉先友，楊尚莉

（1.貴州大學(xué)農(nóng)學(xué)院，貴州 貴陽(yáng) 550025；2.貴陽(yáng)市農(nóng)業(yè)試驗(yàn)中心，貴州 貴陽(yáng) 550003）

西南山區(qū)玉米帶是我國(guó)的第三大玉米帶，貴州中部地區(qū)是貴州省的玉米主產(chǎn)區(qū)之一。該區(qū)域玉米生產(chǎn)的主要特點(diǎn)是地形和氣候復(fù)雜多樣，玉米絕大部分種植在生產(chǎn)條件差、不具備灌溉條件的旱坡地上。目前生產(chǎn)上可供該區(qū)域選擇的抗旱耐瘠、豐產(chǎn)性和適應(yīng)性好的高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)雜交種較少［1］。筑黃1號(hào)2004年通過(guò)貴州省農(nóng)作物品種審定委員會(huì)審定，適宜貴州全省種植。該品種抗旱耐瘠性好，對(duì)旱坡地有較好的適應(yīng)性［2］。試驗(yàn)擬在貴州中部地區(qū)對(duì)提高筑黃1號(hào)產(chǎn)量模式化栽培進(jìn)行探索以加快在貴州的推廣應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)貴州玉米高產(chǎn)規(guī)范化栽培提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)概況

試驗(yàn)在貴陽(yáng)市花溪區(qū)（海拔1 100m）進(jìn)行，2010年3月25日播種，8月14日收獲。試驗(yàn)地土壤為黃壤，肥力中等。以筑黃1號(hào)玉米為材料，等行距種植，行距0.65m，株距根據(jù)種植密度而定。磷、鉀肥為過(guò)磷酸鈣（有效磷≥16%）和硫酸鉀（氧化鉀≥50%），按規(guī)定用量全部作基肥；氮肥為尿素（含氮46.3%以上），按規(guī)定用量的20%作基肥，30%作苗肥，50%作穗肥。其余田間管理措施同大田。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)采用四元二次回歸正交旋轉(zhuǎn)組合設(shè)計(jì)方法，試驗(yàn)因素及其編碼見(jiàn)表1。共設(shè)36個(gè)處理，小區(qū)面積21.13m2（6.5m×3.25m）。

表1 試驗(yàn)因素及水平編碼值Table 1 Planting density and fertilizer rate of test

1.3 產(chǎn)量測(cè)定方法

成熟期每個(gè)小區(qū)實(shí)收計(jì)產(chǎn)，再?gòu)拿總€(gè)小區(qū)的果穗中隨機(jī)取10穗風(fēng)干后考種。

2 結(jié)果與分析

2.1 產(chǎn)量方程的建立

根據(jù)表2的數(shù)據(jù)，求得筑黃1號(hào)產(chǎn)量（Y，kg／hm2）與種植密度、施N 量、施P2O5量和施K2O 量水平間的數(shù)學(xué)模型為：

Y＝9598.3174＋1158.4913 X1＋422.2257 X2＋413.7573 X3＋700.8529 X4－371.5283 X12＋345.1788 X22－68.9344 X32－143.6263 X42＋2 33.8238 X1X2＋72.6236 X1X3＋130.1968 X1X4＋310.0218 X2X3＋260.6135 X2X4－192.4785 X3X4

經(jīng)方差分析，F(xiàn)1＝1.062＜F0.05＝2.86。表明失擬項(xiàng)不顯著，說(shuō)明回歸方程對(duì)試驗(yàn)點(diǎn)的擬合程度較好，無(wú)失擬因素存在，影響目標(biāo)因素的主要因素均已考慮到，進(jìn)一步用F2對(duì)回歸方程進(jìn)行顯著性測(cè)驗(yàn)。

由F2＝3.885＞F0.01＝3.07 可知，結(jié)果達(dá)到極顯 著水平，說(shuō)明試驗(yàn)數(shù)據(jù)與所采用的二次數(shù)學(xué)模型基本上符合，方程與實(shí)際情況擬合得較好，可以直接利用模型進(jìn)行試驗(yàn)因素與產(chǎn)量的效應(yīng)分析和模擬尋優(yōu)，提出筑黃1號(hào)高產(chǎn)配套栽培技術(shù)的各項(xiàng)主要農(nóng)藝措施。

表2 筑黃1號(hào)玉米36個(gè)處理產(chǎn)量Table 2 Yield of Zhuhuang 1under 36treatments

2.2 數(shù)學(xué)模型的解析與優(yōu)化

2.2.1 因子的主效應(yīng)分析

比較偏回歸系數(shù)值的大小可判斷各因素對(duì)產(chǎn)量作用的重要程度。從上述模型可以看出，種植密度、施N 量、施P2O5量、施K2O 量的偏回歸系數(shù)分別為1158.4913、422.2256、413.757 3、700.852 9，說(shuō)明密度、氮肥、磷肥、鉀肥這四個(gè)因素對(duì)筑黃1號(hào)玉米產(chǎn)量的影響程度依次為：密度＞鉀肥＞氮肥＞磷肥。由模型可知密度、施磷量、施鉀量三者的二次項(xiàng)均為負(fù)值，說(shuō)明3個(gè)因素的效應(yīng)曲線類型是一拋物線，都存在一個(gè)合理的適宜幅度，超過(guò)此幅度，反而可能造成減產(chǎn)。而施氮量的二次項(xiàng)為正值，這一因素的效應(yīng)曲線是開(kāi)口向上的拋物線。分析原因，認(rèn)為可能是試驗(yàn)期間出現(xiàn)季節(jié)性干旱，氮肥利用率不高所致。利用降維法，得到各試驗(yàn)因素對(duì)該品種產(chǎn)量影響的回歸模型為：

Y1＝9598.3174＋1158.4913 X1－371.5283 X21

Y2＝9598.3174＋422.2257 X2＋345.1788 X22

Y3＝9598.3174＋413.7573 X3－68.9344 X23

Y4＝9598.3174＋700.8529 X4－143.6263 X24

從以上4式分析可知，隨種植密度的增加，產(chǎn)量大幅度上升，當(dāng)超過(guò)49 500株／hm2時(shí)，產(chǎn)量增加速度逐漸變慢。其中施K 量變化對(duì)產(chǎn)量的影響也較大，隨著施鉀量的增加，產(chǎn)量大幅度上升，當(dāng)超過(guò)225kg／hm2時(shí)，產(chǎn)量增加速度逐漸變慢。隨P肥施用量增加，產(chǎn)量也在逐漸增加。說(shuō)明在該地區(qū)影響筑黃1號(hào)產(chǎn)量的關(guān)鍵因素是密度、施鉀量和施磷量，此外也要注意氮肥的合理施用。

2.2.2 因子的交互效應(yīng)分析

從試驗(yàn)所建立的回歸函數(shù)模型可知，互作項(xiàng)X2X3、X2X4的效應(yīng)達(dá)到顯著水平，說(shuō)明在增加施氮量的同時(shí)，增施磷、鉀肥能顯著促進(jìn)產(chǎn)量提高。利用降維法，固定另2個(gè)因素為零水平，得到X2X3、X2X4交互項(xiàng)與產(chǎn)量的關(guān)系子模型為：

Y23＝9598.3174＋422.2257 X2＋413.7574 X3＋

345.1788 X22－68.9344 X23＋310.0218 X2X3

Y24＝9598.3174＋422.2257 X2＋700.8529 X4＋

345.1788 X22－143.6263 X24＋260.6135 X2X4

從表3可以看出，隨著施P 水平的提高，N 肥施用量對(duì)產(chǎn)量的影響有變大的趨勢(shì)。低N 水平下，P肥用量的變化對(duì)產(chǎn)量影響不大，隨著施N 水平的提高，P 肥用量對(duì)產(chǎn)量影響變大。

表3 N 肥與P肥用量的互作效應(yīng)分析Table 3 Interaction effect of nitrogen fertilizer and phosphate fertilizer

從表4可知，低K 水平時(shí)，氮肥施用量的變化對(duì)產(chǎn)量影 響不大，但在K 肥充足時(shí)，氮肥施用量的變化對(duì)產(chǎn)量的影響就比較明顯。N 肥不同施用水平下，K 肥的施用效果比較顯著。以上分析表明，生產(chǎn)中筑黃1號(hào)在進(jìn)行施肥管理上要控制適宜的N 肥用量，同時(shí)也要相應(yīng)增加施P量和施K 量，注意N、P、K 肥的配合施用。

2.3 技術(shù)方案的模擬尋優(yōu)

為了進(jìn)一步將研究結(jié)果量化，用試驗(yàn)數(shù)據(jù)結(jié)果建立的數(shù)學(xué)模型進(jìn)行模擬運(yùn)算，各變量在－2～2之間取值時(shí)（步長(zhǎng)＝1），得到348 種農(nóng)藝措施組合的水平編碼值及理論產(chǎn)量結(jié)果。采用頻數(shù)分析法，統(tǒng)計(jì)分析將產(chǎn)量達(dá)9 439.04kg／hm2以上（共348個(gè)）的各因子水平進(jìn)行分析（表5）。從表6 可看出，筑黃1號(hào)在黔中地區(qū)獲得9 439.04kg／hm2以上產(chǎn)量的最佳實(shí)施方案為：密度49500～61500株／667m2；N 肥（純N）用量150～300kg／hm2；P肥（P2O5）用量120～180kg／hm2；K 肥（K2O）用量150～225kg／hm2。

表4 N 肥與K 肥用量的互作效應(yīng)分析Table 4 Interaction effect of nitrogen fertilizer and potassium fertilizer

表5 高產(chǎn)方案統(tǒng)計(jì)分析（Y≥9439.04kg／hm2）Table 5 Optimize planting density and fertilizer rates for obtain high－yielding of maize，yield more than 9439.04kg／hm2

3 小 結(jié)

3.1 采用多元二次回歸正交旋轉(zhuǎn)組合設(shè)計(jì)方法研究，分析密度和氮、磷、鉀肥施用量與產(chǎn)量間的關(guān)系可知，合理密植及增施氮、磷鉀肥是黔中地區(qū)旱地實(shí)現(xiàn)筑黃1號(hào)高產(chǎn)的重要措施。

3.2 進(jìn)一步分析表明，各因素對(duì)產(chǎn)量作用的大小程度依次為種植密度、施鉀水平、施磷水平和施氮水平。表明在試驗(yàn)條件下，密度和鉀肥是影響筑黃1號(hào)產(chǎn)量的關(guān)鍵因素，其次是氮肥和磷肥，合理增加種植密度，配合增施鉀肥，合理施用氮肥和磷肥，有利于實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)。

3.3 經(jīng)過(guò)模擬尋優(yōu)，得出筑黃1號(hào)在黔中地區(qū)種植產(chǎn)量≥9 493.04kg／hm2的栽培技術(shù)模式：種植密度為49 500～61 500株／hm2；N 肥（純N）用量150～300kg／hm2；P 肥（P2O5）用量120～180kg／hm2；K 肥（K2O）用量150～225kg／hm2。

［1］ 宋碧，柏光曉，袁玉清，等.貴單8號(hào)玉米高產(chǎn)配套栽培技術(shù)研究［J］.江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué)，2010（1）：112－114.

［2］ 傅同良，李承濤，張明等.高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)玉米新品種筑黃1號(hào)的選育［J］.種子，2007，26（12）：95－96.

［3］ 榮廷昭.農(nóng)業(yè)試驗(yàn)與統(tǒng)計(jì)分析［M］.成都：四川科學(xué)技術(shù)出版社，1993.