張淑英等

摘 要：以龍粳25為試驗(yàn)材料，采用單因子回歸設(shè)計(jì)及二次正交旋轉(zhuǎn)組合設(shè)計(jì)，分析了氮肥及密度與產(chǎn)量的單因子效應(yīng)及互作效應(yīng)。結(jié)果表明：產(chǎn)量與氮肥或密度均呈顯著的先上后下降的二次曲線關(guān)系，并且獲得了單因子情況下產(chǎn)量最高時(shí)的施氮量：（144.2±5.0） kg·hm-2，密度：（26.5±1.0） 穴·m-2?；プ餍?yīng)結(jié)果表明，中等水平的氮肥和密度配合更易獲得高產(chǎn)，當(dāng)X1取0、X2取0水平時(shí)，可以取得理論最大值9 771.31 kg·hm-2。

關(guān)鍵詞：氮肥；密度；龍粳25；回歸方程；互作效應(yīng)

中圖分類(lèi)號(hào)：S511.2+2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI 編碼：10.3969/j.issn.1006-6500.2015.06.026

Abstract： With single factor regression design and quadratic orthogonal design， the experiments studied single factor and interaction effect of nitrogen fertilizer and density on yield of japonica rice Longjing 25 in cold region. The results indicated that nitrogen fertilizer and density and yield had a conic curve relationship. At the same time， the experiments in the case of single factor obtained the optimum amount of nitrogen： （144.2±5.0） kg·hm-2， the optimum density： （26.5±1.0） points·m-2. The results of interaction effect indicated that it was easier to achieve goal of high yield with the middle level nitrogen fertilizer and density. The experiments obtained the theoretical maximum： 9 771.31 kg·hm-2 when X1 and X2 was 0 level.

Key words： nitrogen fertilizer； density； Longjing 25； regression equation； interaction effect

龍粳25（原代號(hào)龍花01-806）由黑龍江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院水稻研究所，以佳禾早占為母本，以龍花97058 為父本進(jìn)行有性雜交，經(jīng)接種其F1 花藥離體培養(yǎng)，獲得加倍二倍體植株后選育而成。2007年在黑龍江省農(nóng)業(yè)良種化工程評(píng)選中被評(píng)為中標(biāo)品種，2009年1月經(jīng)黑龍江省農(nóng)作物品種審定委員會(huì)審定推廣。審定當(dāng)年推廣種植面積1.27萬(wàn)hm2，大面積種植表現(xiàn)出產(chǎn)量高、米質(zhì)優(yōu)、耐寒性強(qiáng)、抗稻瘟病性強(qiáng)、出米率高等優(yōu)點(diǎn)，現(xiàn)已累計(jì)推廣超過(guò)66.67萬(wàn)hm2 [1]。然而科學(xué)合理的肥料運(yùn)籌和適宜的種植密度是水稻獲取高產(chǎn)的關(guān)鍵栽培措施，在生產(chǎn)中必須將良種與良法相結(jié)合，才會(huì)使水稻產(chǎn)量潛力得到充分發(fā)揮[2-5]。鑒于此，本試驗(yàn)欲通過(guò)不同氮肥、密度，采用單因子試驗(yàn)和互作效應(yīng)試驗(yàn)，來(lái)分析氮肥、密度這兩個(gè)關(guān)鍵栽培因子與寒地粳稻龍粳25產(chǎn)量的關(guān)系，皆在為龍粳25高產(chǎn)栽培提供理論依據(jù)。

1 材料和方法

1.1 試驗(yàn)材料

以寒地粳稻品種龍粳25號(hào)為試驗(yàn)材料。試驗(yàn)于2014年在黑龍江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院齊齊哈爾分院曙光水稻試驗(yàn)田進(jìn)行，供試土壤有機(jī)質(zhì)含量28.4 g·kg-1，全氮1.37 g·kg-1，pH值6.9。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

單因子試驗(yàn)采用小區(qū)互比，分別設(shè)4個(gè)氮肥處理和4個(gè)密度處理。氮肥處理：N1為施純氮90 kg·hm-2，N2為施純氮120 kg·hm-2，N3為施純氮150 kg·hm-2，N4為施純氮180 kg·hm-2。密度處理：D1為20穴·m-2（30 cm×16.67 cm），D2為25穴·m-2（30 cm×13.33 cm），D3為30穴·m-2（30 cm×11.11 cm），D4為35穴·m-2（30 cm×9.23 cm）。

正交試驗(yàn)采用二因素五水平的二次正交旋轉(zhuǎn)組合設(shè)計(jì)，試驗(yàn)因子實(shí)際水平見(jiàn)表1。試驗(yàn)每小區(qū)面積30 m2，單排單灌，隨機(jī)區(qū)組排列，3次重復(fù)。磷肥施入純磷（P2O5）46.9 kg·hm-2，鉀肥施入純鉀（K2O）60.0 kg·hm-2，各處理相同。肥料施用時(shí)期及比例見(jiàn)表2，其他管理與當(dāng)?shù)厮旧a(chǎn)相同。

1.3 調(diào)查項(xiàng)目與方法

水稻成熟時(shí)每小區(qū)去除邊2行，選10 m2左右實(shí)割進(jìn)行產(chǎn)量實(shí)測(cè)，曬干換算成標(biāo)準(zhǔn)含水量后計(jì)算產(chǎn)量。單因子回歸曲線、二次正交回歸等均采用DPS 8.01、Excel 2003進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析和繪圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 氮肥施用量與龍粳25產(chǎn)量的回歸分析

從圖1氮肥與產(chǎn)量的回歸曲線可以看出，龍粳25產(chǎn)量隨著氮肥的增加先上升后下降，呈顯著的二次曲線關(guān)系。說(shuō)明氮肥過(guò)低造成生長(zhǎng)量不足，氮肥過(guò)多又易產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)系數(shù)下降，均不利于龍粳25高產(chǎn)的形成。同時(shí)獲得了氮肥與產(chǎn)量的回歸方程為y = -0.648 9x2 + 187.12x-4 054，方程的決定系數(shù)（R2）為0.887 3，表明回歸方程有較高的決定程度。對(duì)回歸方程的兩邊同時(shí)做一介導(dǎo)數(shù)，可以計(jì)算出產(chǎn)量最高時(shí)的最佳純氮施用量：（144.2±5.0） kg·hm-2。

2.2 插秧密度與龍粳25產(chǎn)量的回歸分析

從圖2密度與產(chǎn)量的回歸曲線可以看出，產(chǎn)量與密度呈先上升后下降的二次曲線關(guān)系，尤其在高密度下產(chǎn)量下降極為顯著。說(shuō)明插秧密度過(guò)密或過(guò)稀，均不利于龍粳25高產(chǎn)的形成。同時(shí)獲得了密度與產(chǎn)量的回歸方程為y = -21.207x2 + 1 124.6x-5 532.4，方程的決定系數(shù)（R2）為0.717 6，表明回歸方程有較高的決定程度。對(duì)回歸方程的兩邊同時(shí)做一介導(dǎo)數(shù)，可以計(jì)算出產(chǎn)量最高時(shí)的最佳密度：（26.5±1.0） 穴·m-2。

2.3 氮肥密度互作對(duì)產(chǎn)量影響

將各小區(qū)實(shí)測(cè)產(chǎn)量換算成公頃產(chǎn)量后，運(yùn)用DPS軟件可以獲得氮肥密度互作與產(chǎn)量的數(shù)學(xué)模型回歸方程：Y=9 771.31-60.29X1-169.16X2-744.58X12-715.18X22+201.45X1X2

根據(jù)表3方差分析可以看出，X12、X22、X1X2三項(xiàng)達(dá)到極顯著水平；對(duì)方程進(jìn)行檢驗(yàn)F1=2.807 3F0.01，說(shuō)明失擬不顯著而回歸方程極顯著，表明該方程是可靠的。從而得出簡(jiǎn)化后的回歸方程：Y=9 771.31-744.58X12-715.18X22+201.45X1X2

從圖3氮肥密度互作與產(chǎn)量關(guān)系可以看出，氮肥密度互作效應(yīng)明顯。當(dāng)密度固定在某一水平時(shí)，產(chǎn)量會(huì)隨著施氮量的增加而先上升后下降。同時(shí)當(dāng)?shù)使潭ㄔ诘退綍r(shí)，產(chǎn)量會(huì)隨著施密度的增加而顯著提高，但在高密度下產(chǎn)量增加趨緩；當(dāng)?shù)使潭ㄔ诟咚綍r(shí)，產(chǎn)量會(huì)隨著密度的增加而先上升后顯著下降，尤其在高氮肥高密度下產(chǎn)量反降更為明顯?？梢?jiàn)同時(shí)采用中高水平的氮肥和密度會(huì)造成產(chǎn)量的顯著下降，中等水平的氮肥和中等水平的密度配合龍粳25更易獲得高產(chǎn)。理論最大值出現(xiàn)在X1取0、X2取0水平時(shí)，最大值為9 771.31 kg·hm-2。

3 結(jié)論與討論

適宜的氮肥和密度是水稻獲得高產(chǎn)的重要基礎(chǔ)，氮肥過(guò)高或過(guò)低，密度過(guò)密或過(guò)稀，都會(huì)造成水稻群體質(zhì)量下降，產(chǎn)量降低[6-11]。這與本試驗(yàn)結(jié)果相似，本試驗(yàn)單因子分析結(jié)果表明，龍粳25產(chǎn)量隨著氮肥及密度的增加而先上升后下降，均呈現(xiàn)顯著的二次曲線關(guān)系，并且獲得了產(chǎn)量最高時(shí)的最佳純氮施用量：（144.2±5.0） kg·hm-2，最佳密度：（26.5±1.0） 穴·m-2。

同時(shí)本試驗(yàn)氮肥密度互作與產(chǎn)量關(guān)系結(jié)果表明，采用中高水平的氮肥和密度會(huì)造成產(chǎn)量的顯著下降，中等水平的氮肥和中等水平的密度配合龍粳25更易獲得高產(chǎn)，當(dāng)X1取0、X2取0水平時(shí)，可以取得理論最大值。由此說(shuō)明單因子試驗(yàn)獲得的最佳氮肥或密度與互作效應(yīng)存在一定的差異，可見(jiàn)在互作情況下各單因子之間存在相互作用、相互調(diào)節(jié)，從而提高群體質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)。

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