摘要:采用正交試驗方法測定施肥、播種、澆水、品種以及因索間互作對小麥產(chǎn)量的影響,研究小麥節(jié)水省肥高效生產(chǎn)的技術(shù)方法。主因素對產(chǎn)量的影響力依次為品種、澆水、施肥和播種,播種對產(chǎn)量的影響不顯著,因素間的互作顯著并且作用大于品種以外的單因素。品種與施肥、澆水、播種的互作顯著,品種與其它技術(shù)因素的配合是高產(chǎn)的重要技術(shù)措施。品種間對肥、水、播種的反應(yīng)敏感程度差異較大,品種選擇需要注意品種對水肥條件的反應(yīng)。
關(guān)鍵詞:小麥;產(chǎn)量;正交試驗;影響因素
中圖分類號:S512.1 文獻(xiàn)標(biāo)識號:A 文章編號:1001-4942(2010)04-0016-04
小麥產(chǎn)量除受氣象因素影響外還受到人為生產(chǎn)措施的影響,品種、澆水、播種和施肥,是小麥生產(chǎn)的主要技術(shù)措施,通過上述措施影響小麥的生育進(jìn)程,進(jìn)而影響小麥的產(chǎn)量。為了更有效地調(diào)控小麥的生長,對小麥品種、施肥、澆水和播種進(jìn)行了大量的研究,形成了不同的技術(shù)組合。隨著小麥產(chǎn)量的不斷提高,氮肥施用過多、水資源緊張、環(huán)境脅迫等問題相繼出現(xiàn),針對這些問題提出了高產(chǎn)節(jié)水省肥的小麥生產(chǎn)思路。產(chǎn)量提高要求技術(shù)更精細(xì),施肥和澆水的數(shù)量、時間、比例要求更加細(xì)化,品種的布局、適應(yīng)水平,播種日期、播種量、播種規(guī)格需要更詳細(xì)的研究。栽培技術(shù)是以組合的形式出現(xiàn),不同的技術(shù)措施是相互影響的。單項技術(shù)的研究成果不能簡單地累加組合成綜合技術(shù)措施。為更好地了解上述4種技術(shù)措施綜合應(yīng)用下對產(chǎn)量的影響,以及在不同的技術(shù)措施搭配條件下小麥產(chǎn)量的變化規(guī)律,設(shè)計了4因素4水平正交試驗,研究水、肥、播種、品種四因素對產(chǎn)量的影響,以尋找適合本地區(qū)的小麥節(jié)水省肥的綜合技術(shù)措施。
1 材料與方法
1.1 試驗設(shè)計
試驗設(shè)播種、澆水、施氮肥和品種4個因子,每個因子4個水平,采用L16(45)正交表進(jìn)行設(shè)計,試驗處理方案見表1。試驗設(shè)因子×水平的正交組合處理16個,重復(fù)3次,共計48個試驗小區(qū)。小區(qū)寬2 m,總長12 m,取樣段4 m,6行區(qū),收獲6.0 m長的中間4行計產(chǎn)。小區(qū)種植間隔0.6 m,盡量消除小區(qū)間互相影響。機(jī)器開溝。人工播種。
播種、施氮肥、澆水和品種各處理因子水平組合列于表1。按期分別實施。其中播種是一個組合處理,為了補(bǔ)償晚播對成穗的不利影響,根據(jù)期望666,7m2成穗40萬和播種期到越冬的積溫設(shè)計播種量。
設(shè)置48個基本調(diào)查點(diǎn)和16個取樣點(diǎn),定點(diǎn)調(diào)查和取樣。試驗對土壤水分、小麥生育期、莖蘗動態(tài)、產(chǎn)量結(jié)構(gòu)、灌漿、抗逆性和產(chǎn)量進(jìn)行調(diào)查。
根據(jù)《現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生物統(tǒng)計》和《田間試驗和統(tǒng)計方法》提供的正交試驗分析、回歸、方差等方法,利用Excel編程對產(chǎn)量等性狀進(jìn)行比較分析。
1.2 供試品種和試驗地條件
品種處理的主要目的是研究不同品種類型在不同肥、水、播種條件下對產(chǎn)量的作用。按照單位面積成穗數(shù)和穗粒重分為多穗品種、大穗品種和中穗品種。其中煙農(nóng)15為多穗型品種,濰麥8號為大穗型品種,濟(jì)麥19為中穗品種,魯麥21為旱地品種。
氮肥采用標(biāo)準(zhǔn)復(fù)合肥(15-15-15)和尿素(含氮46%,大粒)換算成純氮。灌水采用井灌地下水,符合灌溉水標(biāo)準(zhǔn)。
試驗設(shè)在濰坊市農(nóng)業(yè)科學(xué)院試驗場,壤土偏粘,前茬為春玉米。土壤有機(jī)質(zhì)15.84 g/kg,全氮0.78 g/kg,全磷0.42 g/kg,全鉀9.96 g/kg,水解性氮134.77 mg/kg,有效磷26.7 mg/kg,速效鉀133.56 mg/kg,pH值8.9。
播種前滅茬,666.7m2施干雞糞500 kg,旋耕25 cm,整平,起畦,按設(shè)計使用其它基肥。機(jī)械開溝,人工補(bǔ)開,按設(shè)計播量、播期分次人工播種。
第二期播種出苗受到10月中旬干旱影響,出苗不夠理想。冬旱對于澆冬水的試驗小區(qū)無大影響,未澆冬水(一水未澆)的小區(qū)到3月下旬出現(xiàn)干旱狀態(tài),并且凍害(主要是黃葉)相對較重。整個試驗的澆水操作比大田早5~7天,每次每666,7m2澆水約30 m3,比大田少50%。
2 結(jié)果與分析
2.1 試驗因素對產(chǎn)量的貢獻(xiàn)
表2列出了品種、施肥、澆水、播種及其因素互作對產(chǎn)量影響的正交分析數(shù)據(jù)。極差R值顯示因素的影響力,比較不同因素的R值得知影響產(chǎn)量的第一因素是品種,R值為100.56;其次為因素間的互作;第三為澆水因素,R值為57.05:第四為施肥因素,R值為48.25;影響最小的為播種因素。F值檢驗表明,品種、施肥、澆水以及因素間互作的差異顯著。播種F值為0.91,小于F測驗5%的臨界值,播種處理間產(chǎn)量差異不顯著。因此生產(chǎn)上應(yīng)首先考慮選擇適宜的品種,其次是
從表2不同因素變異的方差看,品種的方差最大,幾乎是單因素的總和,決定著產(chǎn)量的一半。另一半由互作、施肥、澆水和播種貢獻(xiàn)。其中互作因素變異大于施肥、播種和澆水的變異,在影響產(chǎn)量的因素中占有重要的地位,有必要進(jìn)行進(jìn)一步的分析。在組裝技術(shù)措施時還需要考慮因素互作的效應(yīng)。
2.2 品種與施肥、澆水、播種互作對產(chǎn)量的影響
從表3的變異量分析看,F(xiàn)測驗顯示除播種對產(chǎn)量的影響不顯著外,其它因素均達(dá)到顯著或極顯著水平,品種影響最大,居于主導(dǎo)地位。
其它單因素所占的變異比例澆水為24.1%。播種為11.0%,施肥為21.3%。品種與三因素的互作平均值21.9%,高于3個單因素平均值。不同因素與品種互作間有所差異,其中播種與品種的互作最大為25.4%,而播種變異量較小。說明品種與肥、水、播種問的相互作用對產(chǎn)量的形成有較大影響。
2.3 品種對施肥、澆水、播種的敏感性分析
品種與施肥、播種、澆水因素互作明顯,但不同品種之間具有較大的差異。
不同品種隨播種方式(播期播量組合)變化的產(chǎn)量曲線表明,濟(jì)麥19的產(chǎn)量變化曲線與其它三個品種顯著不同,變化范圍比較大,說明該品種對播種比較敏感。晚播處理產(chǎn)量最高,說明該品種適宜晚播。
不同品種隨澆水變化的產(chǎn)量曲線表明,濟(jì)麥19對水分敏感,增加澆水次數(shù),明顯增加產(chǎn)量。
不同品種隨施肥量變化的產(chǎn)量曲線表明,變異范圍較大的是濟(jì)麥19和魯麥21,煙農(nóng)15變化最小,說明煙農(nóng)15對施肥不敏感。濟(jì)麥19高施肥量下減產(chǎn),說明該品種適合省肥栽培。濰麥8號產(chǎn)量在高位運(yùn)行,對肥料不十分敏感。
2.4 播種與施肥、澆水的互作分析
播種方式組合可以自由調(diào)節(jié),以便達(dá)到調(diào)控群體的目的。試驗(表4)中播種與其它因素的互作顯著,澆水、施肥和播種引起的變異量小于互作引起的變異量。9月28日到10月5日播種處理曲線是凹型拋物線,曲線的兩端是澆水的兩個高效位點(diǎn),即冬水和開花水。早播種幼苗冬前消耗多,需要補(bǔ)充水分保證安全越冬,澆越冬水是保苗形成產(chǎn)量的關(guān)鍵。返青拔節(jié)水對兩期早播處理的作用不大,原因是早播小麥群體比較大,返青拔節(jié)水造成的無效分蘗不利于產(chǎn)量的提高。
10月19日播種的產(chǎn)量曲線隨澆水次數(shù)增加而增加,說明晚播處理隨小麥的生長需水增多。原因是越冬前苗量較小對水分的要求不十分迫切。從返青水開始澆水對產(chǎn)量的貢獻(xiàn)加大。春水增穗,開花水保粒。所以小麥晚播需要晚澆水配合。
10月12日播種的產(chǎn)量曲線呈中間高兩端低,澆水的最高效益是返青拔節(jié)水。冬水對晚播苗作用較小。但是開花水作用較低,尚不能分析原因。
不同播期產(chǎn)量隨施肥量的變化曲線有3種類型,說明播期和肥料配合的復(fù)雜性。從晚播產(chǎn)量曲線看,晚播隨施肥量的增加產(chǎn)量遞減,說明晚播后期可以少施肥。10月5日和10月12日播種的產(chǎn)量曲線正好相反,所以不同的播期應(yīng)該配合不同的施肥量。
2.5 施肥與澆水的互作分析
高施肥量處理在澆3水的情況下產(chǎn)量明顯上升,說明高肥配合高水量增產(chǎn)效果明顯。高水量配合低肥量時產(chǎn)量下降。說明水對肥效的發(fā)揮有正向的促進(jìn)作用,也有負(fù)向的淋失作用。
不同階段的澆水與肥的配合效果完全不同,最明顯的是冬水+返青水與返青水+拔節(jié)水的比較,澆水的數(shù)量相同,但因澆水時間不同,其高施肥處理和低施肥處理的產(chǎn)量曲線呈現(xiàn)完全相反的變化趨勢。冬水+返青水高施肥量產(chǎn)量呈上升趨勢,低施肥量產(chǎn)量呈下降趨勢,而返青水+拔節(jié)水高施肥量產(chǎn)量呈下降趨勢,低施肥量呈上升趨勢。因此低肥與水配合最佳是冬水+拔節(jié)水,高肥與水配合最佳是返青水+拔節(jié)水+開花水。
施肥和澆水的關(guān)系比較復(fù)雜,加上灌溉又是雙重因素的作用,既有灌水量的影響,又有灌水期的影響。為便于分析,利用不施肥作標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)量對不同的處理進(jìn)行轉(zhuǎn)換,消除不施肥的影響??梢钥闯觯瑵菜c施肥互作的產(chǎn)量曲線分為兩大類:高施肥量的產(chǎn)量曲線隨澆水次數(shù)的增加呈上下波動;低施肥量的產(chǎn)量曲線隨澆水次數(shù)的增加而下降。
3 討論與結(jié)論
3.1 品種是影響產(chǎn)量的第一要素,其次是互作因素,最后是其它3個單因素。組裝技術(shù)時需要考慮各因素的互相配合。
3.2 品種在技術(shù)組合中占首要位置,選擇品種需要考慮品種對肥水和播種的敏感性和對肥水、播種的作用方向。
3.3 播種是小麥的重要調(diào)控技術(shù),雖然對產(chǎn)量不敏感,但是對小麥的肥水利用、生長安全比較重要。特別是播種與其它因素的互作可以起到很好的節(jié)水省肥效果。
3.4 肥水管理是小麥生產(chǎn)的基本控制技術(shù),二者配合關(guān)系復(fù)雜,總的趨勢是減少施肥量和灌水量。減少淋失。肥多需要增加灌水次數(shù),但需要注意控制無效生長。