楊慶申柳繼鳳孫 佩周聯(lián)東
(1國(guó)家半干旱農(nóng)業(yè)工程技術(shù)研究中心,石家莊 050051;2河北沃土種業(yè)股份有限公司,肥鄉(xiāng)057550;3河南省新鄉(xiāng)市農(nóng)業(yè)科學(xué)院,新鄉(xiāng) 453003)
玉米品種沃玉3號(hào)高產(chǎn)配套栽培技術(shù)研究
楊慶申1柳繼鳳2孫 佩3周聯(lián)東3
(1國(guó)家半干旱農(nóng)業(yè)工程技術(shù)研究中心,石家莊 050051;2河北沃土種業(yè)股份有限公司,肥鄉(xiāng)057550;3河南省新鄉(xiāng)市農(nóng)業(yè)科學(xué)院,新鄉(xiāng) 453003)
采用四因素五水平二次回歸旋轉(zhuǎn)組合設(shè)計(jì),研究了密度、播期和氮、鉀肥施用量對(duì)玉米品種沃玉3號(hào)產(chǎn)量形成的作用效應(yīng),建立回歸模型并分析各因子的作用規(guī)律。結(jié)果表明,對(duì)沃玉3號(hào)產(chǎn)量影響程度依次為密度>施氮量>播期>施鉀量;沃玉3號(hào)產(chǎn)量大于11770.60kg/hm2的農(nóng)藝措施優(yōu)化方案為:密度60084~61914株/hm2、施氮量257.18~286.77kg/hm2、播期6月16-18日、施鉀量35.74~44.26kg/hm2。
玉米;二次回歸旋轉(zhuǎn)組合設(shè)計(jì);高產(chǎn)栽培;數(shù)學(xué)模型
玉米是我國(guó)重要的糧食作物和飼料來(lái)源,提高玉米產(chǎn)量主要依靠玉米品種產(chǎn)量潛力和配套栽培技術(shù)的共同進(jìn)步[1-3]。不少研究[4-7]認(rèn)為,品種、播期、密度、肥力、溫度、光照、灌溉量、收獲期等都會(huì)影響玉米的產(chǎn)量。沃玉3號(hào)是由河北沃土種業(yè)股份有限公司選育而成的玉米品種,審定編號(hào):晉審玉2013013。本研究采用四因素二次回歸旋轉(zhuǎn)組合設(shè)計(jì),對(duì)沃玉3號(hào)的產(chǎn)量與密度、播期、施氮量、施鉀量的關(guān)系進(jìn)行回歸分析,以探索沃玉3號(hào)最佳高產(chǎn)種植規(guī)程,實(shí)現(xiàn)良種良法配套,加快沃玉3號(hào)產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程。
1.1 試驗(yàn)材料 供試材料為河北沃土種業(yè)股份有限公司選育的玉米品種沃玉3號(hào)。
1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì) 試驗(yàn)于2016年在國(guó)家半干旱農(nóng)業(yè)工程技術(shù)研究中心邯鄲試驗(yàn)站進(jìn)行。前茬為小麥,0~20cm土層含有機(jī)質(zhì)2.359%、全氮0.227%、速效氮46.4mg/kg、速效磷78.3mg/kg、速效鉀126.3mg/kg。以種植密度、播期和氮、鉀肥施用量為試驗(yàn)因素,每個(gè)因素設(shè)5個(gè)水平,采用二次回歸旋轉(zhuǎn)組合設(shè)計(jì),因素水平編碼值列于表1,試驗(yàn)設(shè)36個(gè)小區(qū),3次重復(fù),隨機(jī)區(qū)組排列。小區(qū)行長(zhǎng)6m,行距0.6m,6行區(qū)等行距種植,10月3日收獲,取中間4行計(jì)產(chǎn)。按設(shè)計(jì)方案中的用量,氮肥50%作底肥,50%大喇叭口期追施,鉀肥全部作底肥,其他田間管理同常規(guī)大田。
表1 各因素水平編碼
1.3 數(shù)據(jù)分析 試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用DPS7.05軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。
2.1 建立回歸方程 利用DPS7.05軟件,根據(jù)表2統(tǒng)計(jì)結(jié)果,得到二次回歸旋轉(zhuǎn)方程為:Y=121 47.90417+268.35875X1+231.07875X2-46.52292X3-21.33792X4-186.86719X12-255.85344X22-93.00594X32-30.22594X42+168.61063X1X2-92.07938X1X3-156.18438 X1X4+217.80688X2X3+79.46688X2X4-264.18813X3X4。在α=0.10顯著水平剔除不顯著項(xiàng)后,簡(jiǎn)化后的回歸方程為:Y=12147.90417+268.35875X1+231.07875X2-186.86719X12-255.85344X22。
2.2 主效應(yīng)分析 產(chǎn)量與各因素間的效應(yīng)關(guān)系采用降維分析法,當(dāng)對(duì)回歸方程的某一因素進(jìn)行分析時(shí),其他因素為零水平。導(dǎo)出各因素變化與產(chǎn)量的關(guān)系:
表2 四因素二次回歸旋轉(zhuǎn)組合設(shè)計(jì)及結(jié)果
從以上4個(gè)子模式方程中,根據(jù)偏回歸系數(shù)即一次項(xiàng)的絕對(duì)值大小,可以判斷對(duì)產(chǎn)量的影響程度依次為:密度>施氮量>播期>施鉀量。根據(jù)各因素水平變化對(duì)沃玉3號(hào)的產(chǎn)量影響做函數(shù)曲線(圖1),表明各因素對(duì)沃玉3號(hào)的產(chǎn)量均有不同程度的影響。
圖1 各因素水平對(duì)沃玉3號(hào)產(chǎn)量的影響
2.3 技術(shù)方案的模擬尋優(yōu) 通過(guò)對(duì)密度、施氮量、播期、施鉀量4個(gè)子模式方程進(jìn)行極值分析[2],最高值的各個(gè)因素組合:X1=1、X2=0、X3=-2、X4=2,即密度為63000株/hm2、施氮量為220kg/hm2、播期為6月3日、施鉀量為80kg/hm2時(shí),最高產(chǎn)量達(dá)13286.15kg/hm2。采用頻數(shù)分析法進(jìn)行模擬,產(chǎn)量大于11770.60kg/hm2的180個(gè)方案中各變量取值的頻率分布見(jiàn)表3,由表3可知,在本試驗(yàn)條件下,沃玉3號(hào)產(chǎn)量大于11770.60kg/hm2的農(nóng)藝措施優(yōu)化方案為:密度60084~61914株/hm2、施氮量257.18~286.77kg/hm2、播期6月16-18日、施鉀量35.74~44.26kg/hm2。
表3 玉米產(chǎn)量大于11770.60kg/hm2的單因子水平頻次分析
本研究建立了沃玉3號(hào)產(chǎn)量與密度、播期、施氮量、施鉀量4個(gè)主要栽培因素的數(shù)學(xué)模型,分析了各栽培因素對(duì)沃玉3號(hào)產(chǎn)量的正、負(fù)效應(yīng)范圍及效應(yīng)大小關(guān)系。在4個(gè)因素中,對(duì)該品種產(chǎn)量影響大小依次是密度>施氮量>播期>施鉀量,影響沃玉3號(hào)產(chǎn)量的主要栽培措施是密度和施氮量,播期和施鉀量對(duì)產(chǎn)量的影響相對(duì)較小。密度為63000株/hm2、施氮量為220kg/hm2、播期為6月3日、施鉀量為80kg/hm2時(shí),最高產(chǎn)量達(dá)13286.15kg/hm2。沃玉3號(hào)11770.60kg/hm2以上產(chǎn)量的優(yōu)化栽培方案為:密度60084~61914株/hm2、施氮量257.18~286.77kg/hm2、播期6月16-18日、施鉀量35.74~44.26kg/hm2。本試驗(yàn)僅為1年1點(diǎn)試驗(yàn),結(jié)果不一定能準(zhǔn)確反映各因素間的互作效應(yīng),應(yīng)因地制宜、加以調(diào)整,以便獲得理想的較高產(chǎn)量。
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2017-08-03)