摘 要 采用四因素三水平正交回歸旋轉(zhuǎn)組合設計,試驗探討在地膜覆蓋條件下天府18號花生產(chǎn)量與種植密度、施肥量(N、P、K)間的關(guān)系,建立產(chǎn)量與各因素的優(yōu)化數(shù)學模型:Y=4111.8674+45.7354X1+53.2618X2+57.12X3+40.1058X4-18.9635X12-0.0460X22-17.5891X32-12.3483X42-0.0003X1X2+0.0003X1X4-0.0752X2X4。確立了天府18號花生每公頃獲得4025.18 kg以上產(chǎn)量的高產(chǎn)栽培優(yōu)化方案,即種植密度14.142萬~15.714萬株,46%尿素施用量244.24~292.50 kg,12%過磷酸鈣施用量415.00~586.00 kg,60%氯化鉀施用量123.50~171.38 kg。主要因子對產(chǎn)量的貢獻大小為密度>施氮量>施鉀量>施磷量。
關(guān)鍵詞 花生;高產(chǎn)栽培;配方施肥;重慶市梁平縣
中圖分類號:S143 文獻標志碼:A 文章編號:1673-890X(2014)19-028-03
知網(wǎng)出版網(wǎng)址:http://www.cnki.net/kcms/detail/50.1186.S.20140820.1025.001.html 網(wǎng)絡出版時間:2014/8/20 10:25:00
梁平縣是全國油料生產(chǎn)大縣之一,也是重慶市22個油料高產(chǎn)創(chuàng)建區(qū)縣之一,歷年種植面積、單產(chǎn)及總產(chǎn)均居重慶前列。該縣自然條件優(yōu)越,全縣平均海拔在450 m左右,3—10月的活動積溫在5000℃以上,作物種植期溫度均高于12℃,旱地成土母質(zhì)為沙壤或沙土的面積在6667 hm2以上。然而,多年來由于對旱地沙壤土肥力研究及利用不足,導致其肥力和復種指數(shù)不高。目前,全縣花生種植面積約5067 hm2,多為農(nóng)民自發(fā)種植,產(chǎn)量在200 kg/667 m2(3000 kg/hm2)左右,單產(chǎn)較低。
合理施肥是提高花生產(chǎn)量的一項重要措施[1]。在花生大田生產(chǎn)上,施肥量不足或施肥配比不合理是限制花生增產(chǎn)的重要因素。近年來,有關(guān)施肥對花生性狀和產(chǎn)量影響的研究表明,適量和合理配施肥不僅能夠減少長期過量施肥導致的病蟲害嚴重及土壤理化性質(zhì)變劣,而且顯著提高了花生葉片的光合作用[2-3],改善根系發(fā)育[4-5]和防止植株的徒長倒伏[6],為花生高產(chǎn)打下堅實基礎。本試驗探討該縣旱地地膜覆蓋雙季花生優(yōu)化配方施肥模式,旨在研究通過充分利用梁平縣溫光資源,提高該區(qū)域旱地沙壤土肥力,為花生高產(chǎn)栽培提供科學依據(jù)。
1材料與方法
1.1 試驗材料
供試花生品種為天府18號。
1.2 試驗概況
試驗于2011—2012年在重慶市梁平縣安勝鄉(xiāng)高峰村雙季地膜覆蓋花生試驗基地進行。前茬為蔬菜,土壤質(zhì)地為沙壤,土壤pH值為5.80~8.15,含有機質(zhì)1.05%~1.58%、全氮(N)0.049%~0.143%、有效磷4.34~5.23 mg/kg、速效鉀30.48~56.63 mg/kg。
1.3 試驗方法
栽培方式:膜寬2 m,1膜 6 行,行距0.30 m。花生3月18日種植,4月2日出苗。
采取小區(qū)試驗,設9個處理,3次重復,合計27個小區(qū),小區(qū)面積11.40 m2,隨機區(qū)組排列,試驗因素及水平編碼見表1。各小區(qū)施肥均采用一底二追技術(shù),60%尿素(N 46%)和60%氯化鉀(K2O 60%)底肥施用,其余用作追肥;過磷酸鈣(P2O5 12%)全作底肥。
收獲前在每個小區(qū)各取10株調(diào)查植株地上部、地下部生長情況,莢果曬干后,每個重復取0.25 kg莢果考種。7月10日以試驗小區(qū)為單位收獲,莢果曬干后測定莢果產(chǎn)量和籽仁產(chǎn)量。試驗數(shù)據(jù)采用DPS(Data Processing System)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)進行處理和統(tǒng)計分析[7]。
2結(jié)果與分析
2.1產(chǎn)量與因素間回歸數(shù)學模型
根據(jù)各處理實際產(chǎn)量(表2),采取二次正交回歸組合試驗設計的原理和方法進行回歸統(tǒng)計分析,得出產(chǎn)量與各因素(X1、X2、X3、X4)間的數(shù)學模型:
Y=4111.8674+45.7354X1+53.2618X2+57.12X3+40.1058X4-18.9635X12-0.0460X22-17.5891X32-12.3483X42-0.0003X1X2+0.0975X1X3+0.0003X1X4+0.0092X2X3-0.0752X2X4-0.6973X3X4
通過對所得的回歸模型進行統(tǒng)計性檢驗,失擬性檢驗項p值等于0.0968(p>0.05),回歸模型F檢驗的模型項p值等于0.0031(p<0.05)。因此判斷,數(shù)學模型可用,試驗結(jié)果與所建立的回歸數(shù)學模型擬合良好,無失控因子。對回歸方程各項系數(shù)進行顯著性檢驗,結(jié)果表明:密度、施氮量、施磷量及施鉀量的一、二次項,密度與施氮量、密度與施鉀量以及施氮量與施鉀量的互作項達到設定a的顯著水平,其余各項均未達顯著水平,剔除其中不顯著項后的回歸方程為:
Y=4111.8674+45.7354X1+53.2618X2+57.12X3+40.1058X4-18.9635X12-0.0460X22-17.5891X32-12.3483X42-0.0003X1X2+0.0003X1X4-0.0752X2X4
2.2各因素與產(chǎn)量間的效應
分別采用“降維法”評測分析各因素對產(chǎn)量的效應。即將其余3個因素固定在零水平,這相當于在特定條件下所做的一組單因素試驗,可導出某一因素變化與產(chǎn)量的關(guān)系,由此進一步得到回歸方程:
密度:Y1=4111.8674+45.7354X1-18.9635X12
(X2=X3=X4=0)
施氮量:Y2=4111.8674+53.2618X2-0.0460X22
(X1=X3=X4=0)
施磷量:Y3=4111.8674+57.12X3-17.5891X32
(X1=X2=X4=0)
施鉀量:Y4=4111.8674+40.1058X4-12.3483X42
(X1=X2=X3=0)
在各因素的用量范圍內(nèi),以各因素水平對天府18號花生的產(chǎn)量作函數(shù)曲線(圖1),由圖可以看出,在此類肥力條件下,在一定范圍內(nèi)適度增加密度、施氮量及施鉀量,均有較大幅度的增產(chǎn)效應,但超過一定范圍后,增產(chǎn)效果不明顯,甚至有下降的趨勢。各因素對天府18號花生產(chǎn)量的影響程度不同,其大小依次為密度>施氮量>施鉀量>施磷量。
2.3天府18號花生超高產(chǎn)理論產(chǎn)量的模型優(yōu)化
通過對回歸模型進行極值分析和優(yōu)化,天府18號花生獲得最高理論產(chǎn)量時的各個因素組合為:X1=1,X2=1,X3=0,X4=1,將此值轉(zhuǎn)化得出獲得高產(chǎn)時的最佳因素即密度、施氮量、施磷量及施鉀量分別為每公頃14.250萬株、135 kg、37.5 kg、97.5 kg,在這一組合措施下,可獲得4219.53 kg/hm2的最高產(chǎn)量。以上是天府18號花生獲得最高產(chǎn)量時的最優(yōu)栽培技術(shù)方案,即N、P2O5、K2O之比約為3.600∶0.385∶1.385,此為該類型土壤氮、磷、鉀的最佳配比關(guān)系。
在實際生產(chǎn)中,模型優(yōu)化的因素組合如果固定在某一個具體數(shù)值上,田間操作較難,可行性不強。因此,只有擬訂出在一定變化范圍內(nèi)可能獲得某一目標產(chǎn)量的栽培技術(shù)措施組合,才更具有實用價值。采用頻數(shù)分析法,求得天府18號花生獲得4025.18 kg/hm2以上目標產(chǎn)量時X1、X2、X3、X4各編碼因素的最佳取值范圍,分別為0.87≤X1≤1.13,0.57≤X2≤0.86,0.17≤X3≤0.51,0.28≤X4≤0.66。經(jīng)統(tǒng)計分析可知,在該類型肥力土壤上天府18號花生每公頃大于目標產(chǎn)量4025.18 kg的優(yōu)化栽培方案為:密度14.142萬~15.714萬株,施N 112.350~134.55 kg(即46%尿素244.24~292.50 kg),施P2O5 49.80~70.32 kg(即12%過磷酸鈣415.00~586.00 kg),施K2O 74.10~102.83 kg(即60%氯化鉀123.50~171.38 kg),詳見表3。
3討論
本研究揭示天府系列花生品種產(chǎn)量與種植密度、N、P、K肥施用量間的回歸模型,明確了產(chǎn)量與主要栽培因素的變化關(guān)系和增產(chǎn)效應。在該類型土壤上種植花生,每公頃獲得4025.18 kg以上產(chǎn)量的最佳優(yōu)化方案為:種植密度14.142萬~15.714萬株,46%尿素施用量244.24~292.50 kg,12%過磷酸鈣施用量415.00~586.00 kg,60%氯化鉀施用量123.50~171.38 kg。主要因子對產(chǎn)量的貢獻大小為密度>施氮量>施鉀量>施磷量。此結(jié)果與余常水[8]等人的研究基本一致。
N、P、K肥對花生的營養(yǎng)生長及生殖生長具有十分重要的作用,因此,在實際生產(chǎn)中應根據(jù)各地土壤類型、肥力水平、品種特性等不同,對N、P、K肥的施用量配比作適當調(diào)整,以有利于栽培花生奪取高產(chǎn)。因本試驗是在大田條件下進行的,植株受環(huán)境影響較大,其結(jié)果帶有一定的局限性。
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(責任編輯:丁志祥 敬廷桃)
收稿日期:2014-06-17
作者簡介:羅紹岳(1970—),男,重慶梁平人,大專,農(nóng)藝師,從事農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣?!鶠橥ㄐ抛髡撸珽-mail: wjpzky@163.com。