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(1.貴州省農(nóng)業(yè)科學(xué)院油菜研究所, 貴陽 550008; 2.貴州禾睦福種子有限公司, 貴陽 550008;3.湄潭縣農(nóng)牧局, 貴州 湄潭 564100)
作物的高效高產(chǎn)栽培技術(shù)以及低耗持續(xù)農(nóng)業(yè)是農(nóng)業(yè)學(xué)術(shù)界普遍關(guān)注的焦點(diǎn)[1-4]。貴州地形和氣候復(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[5]。選擇抗旱耐瘠、豐產(chǎn)性和適應(yīng)性好的高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)雜交種成為當(dāng)前玉米種植急需解決的問題。禾睦玉918產(chǎn)量高,抗性強(qiáng),在貴州表現(xiàn)出良好的豐產(chǎn)性、穩(wěn)產(chǎn)性和適應(yīng)性。
隨著貴州養(yǎng)殖業(yè)的迅猛發(fā)展,玉米作為重要的飼料原料,其高產(chǎn)高效栽培對(duì)糧食安全和飼料供給尤為重要[6]。本試驗(yàn)在貴州省遵義市湄潭縣馬山鎮(zhèn)特定生態(tài)條件下,研究種植密度、氮施肥量和播種期等主要栽培因素對(duì)禾睦玉918產(chǎn)量的影響,探索建立禾睦玉918高產(chǎn)高效栽培模式,促進(jìn)形成該玉米品種的良種和良法配套工程,進(jìn)一步推進(jìn)該品種在西南地區(qū)及相關(guān)適宜區(qū)域的推廣應(yīng)用。
試驗(yàn)采用三因素二次回歸正交旋轉(zhuǎn)組合設(shè)計(jì)方案。試驗(yàn)的3個(gè)因子分別為種植密度(x1);氮肥用量(x2),以純氮計(jì)算;播種期(x3)。本研究共設(shè)置23個(gè)處理,每個(gè)試驗(yàn)小區(qū)為1種處理方式,其中T15~T23為對(duì)照(ck)處理,共9個(gè)重復(fù)。本試驗(yàn)小區(qū)采取隨機(jī)區(qū)組排列。試驗(yàn)小區(qū)面積為20 m2(5 m×4 m)。試驗(yàn)小區(qū)四周設(shè)置1 m寬的步道,步道低于小區(qū)30 cm,便于田間管理和排出地表徑流。小區(qū)四周用聚乙烯塑料膜設(shè)置50 cm深的隔水墻,防止肥料隨地表徑流側(cè)滲轉(zhuǎn)移到臨近小區(qū),影響施肥的試驗(yàn)效果。試驗(yàn)因素及水平編碼見表1,三因素二次回歸正交旋轉(zhuǎn)設(shè)計(jì)方案見表2。
本試驗(yàn)采取5行等距種植模式,即在試驗(yàn)小區(qū)內(nèi)均勻種植5行,行長為5 m,行寬為80 cm(圖1)。23個(gè)試驗(yàn)小區(qū)的種植模式一致,行寬均為80 cm,行內(nèi)窩距存在一定的差異。在行數(shù)、行寬不變的情況下,通過改變行內(nèi)窩距來調(diào)節(jié)種植密度。
禾睦玉918是貴州禾睦福種子有限公司于2011年用自育自交系QS 6822作母本,外引自交系QS 50作父本組配選育而成,2014年通過國家西南區(qū)審定。2011—2012年參加西南玉米品種區(qū)域試驗(yàn),2年平均產(chǎn)量614.9 kg/667 m2,比對(duì)照渝單8號(hào)增產(chǎn)6.2%??辜y枯病,中抗穗粒腐病,感大斑病、小斑病、莖腐病和絲黑穗病。禾睦玉918在該區(qū)域具有良好的豐產(chǎn)性、穩(wěn)產(chǎn)性和適應(yīng)性。
表1試驗(yàn)因素及水平編碼
因子變化區(qū)間自量設(shè)計(jì)水平(r=1.682)-r-101r上限下限x1密度(株/667m2)5002759310036004100444127594441x2氮施肥量(kg/667m2)53.597121720.413.5920.41x3播種期(月/日)1003/1903/2504/0504/1504/2203/1904/22
表2三因素二次回歸正交旋轉(zhuǎn)設(shè)計(jì)方案
處理因素編碼值因素實(shí)施水平值密度氮肥播種期x1密度(株/667m2)x2氮施肥量(kg/667m2)x3播種期(月/日)T0111141001704/15T0211-141001703/25T031-114100704/15T041-1-14100703/25T05-11131001704/15T06-11-131001703/25T07-1-113100704/15T08-1-1-13100703/25T09-r0027591204/05T10r0044411204/05T110-r036003.5904/05T120r0360020.4104/05T1300-r36001203/19T1400r36001204/22T1500036001204/05T1600036001204/05T1700036001204/05T1800036001204/05T1900036001204/05T2000036001204/05T2100036001204/05T2200036001204/05T2300036001204/05
注:T15~T23為對(duì)照(ck)處理。
供試材料種植于遵義市湄潭縣馬山鎮(zhèn),海拔700 m,土質(zhì)為黃壤,土壤肥力較好,前作蔬菜。整地精細(xì),達(dá)到土質(zhì)松軟、細(xì)碎,地塊平整。腐熟廄肥1 500 kg/m2,三元復(fù)合肥(15∶15∶15) 30 kg/667 m2作基肥一次施入,氮肥作2次施用(結(jié)合松土中耕)。每穴播種2粒,3葉期間苗,5葉期間定苗,其它試驗(yàn)操作與管理按常規(guī)進(jìn)行。
籽粒產(chǎn)量:實(shí)收中間3行計(jì)產(chǎn),并折算成標(biāo)準(zhǔn)含水量(14%)的產(chǎn)量。產(chǎn)量構(gòu)成因素:包括穗長、穗粗、禿尖、穗行數(shù)、行粒數(shù)、千粒重、粒色、軸色等,按照單穗平均法(20穗/小區(qū)收獲的產(chǎn)量除以小區(qū)實(shí)收穗數(shù))收獲時(shí)取有代表性的20個(gè)樣穗考種,平均值比較。
利用Microsoft Office Excel 2007和SPSS 20.0等軟件對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。
表3結(jié)果表明,不同種植密度、氮施肥量和播種期顯著影響玉米的產(chǎn)量構(gòu)成因素包括穗長、穗粗、禿尖長、穗行數(shù)、行粒數(shù)和千粒重。其中在種植密度為4 100株/667 m2、氮施肥量為17 kg/667 m2、播種期為4月15日時(shí),各產(chǎn)量性狀表現(xiàn)最為突出,而在種植密度為2 759株/667 m2、氮施肥量為12 kg/667 m2、播種期為4月5日時(shí),不同的產(chǎn)量性狀均最低(表3)。說明合理的種植密度、氮施肥量和播種期顯著影響玉米的產(chǎn)量。
相關(guān)分析結(jié)果表明,禾睦玉918的千粒重隨穗長的增加而增加,千粒重與穗長呈線性正相關(guān),回歸方程為y=55.071x-756.8(圖1 a)。且千粒重隨穗粗的增加而增加,千粒重與穗粗呈線性正相關(guān),回歸方程為y=300.75x-1 271.9(圖1 b)。千粒重同時(shí)也隨穗行數(shù)的增加而增加,千粒重與穗行數(shù)呈線性正相關(guān),回歸方程為y=54.711x-529.99(圖1 c)。千粒重也受到行粒數(shù)的影響,千粒重與行粒數(shù)呈線性正相關(guān),回歸方程為y=34.181x-1 012.5(圖1 d)。籽粒產(chǎn)量顯著受到千粒重影響,與千粒重呈冪函數(shù)正相關(guān)關(guān)系,回歸方程為y=0.002 1x2-0.844 3x+645.28(圖2)。
由表4可知,禾睦玉918的籽粒產(chǎn)量受種植密度、氮施肥量和播種期的影響較大。在種植密度為4 100株/667 m2、氮施肥量為17 kg/667 m2、播種期為4月15日時(shí),籽粒產(chǎn)量最高,為617.43 kg,以研究區(qū)玉米單價(jià)1.7元/kg進(jìn)行產(chǎn)值核算,產(chǎn)值為1 049.63元/667 m2,以中國農(nóng)業(yè)市場平均單價(jià)1.56元/kg進(jìn)行產(chǎn)值核算,產(chǎn)值為963.19元/667 m2。在種植密度為2 759株/667 m2、氮施肥量為12 kg/667 m2、播種期為4月5日時(shí),籽粒產(chǎn)量相對(duì)最低,為557.31 kg/667 m2,以研究區(qū)玉米單價(jià)1.7元/kg進(jìn)行產(chǎn)值核算,產(chǎn)值為947.43/667 m2,以中國農(nóng)業(yè)市場平均單價(jià)1.56元/kg進(jìn)行產(chǎn)值核算,產(chǎn)值僅為869.40元/667 m2(表4)。
圖1 千粒重與穗長、穗粗、穗行數(shù)、行粒數(shù)的關(guān)系
表3不同處理下禾睦玉918產(chǎn)量構(gòu)成因素
處理穗長(cm)穗粗(cm)禿尖長(cm)穗行數(shù)(行)行粒數(shù)(粒)千粒重(g)T0120.355.411.5716.0440.05358.62T0219.955.381.5615.9639.77347.16T0318.885.141.2814.6537.95281.75T0418.925.161.2514.5938.05277.51T0519.635.311.4815.7838.69326.59T0619.675.321.4615.7538.72324.45T0718.975.161.2314.8338.44284.93T0818.065.021.1614.0836.11238.44T0917.874.971.1213.9736.26225.76T1019.685.341.5115.8139.55338.89T1118.255.111.2714.3438.13254.65T1219.665.291.4315.7238.47314.26T1319.595.301.4615.5538.52318.99T1419.765.361.5415.8439.58339.46T1518.985.191.3315.0037.93292.88T1619.045.161.3515.0337.92291.65T1719.115.181.3415.0137.91292.49T1819.085.21.3214.9937.88290.96T1918.975.221.3614.9737.9292.17T2019.125.171.3515.0437.93293.82T2119.055.181.3315.0237.94291.58T2219.015.211.3414.9837.91289.77T2319.065.191.3514.9737.89292.51
圖2 籽粒產(chǎn)量與千粒重的關(guān)系
表4不同處理下禾睦玉918經(jīng)濟(jì)效益分析
處理產(chǎn)量(kg/667m2) 地方經(jīng)濟(jì)效益 市場經(jīng)濟(jì)效益 地方單價(jià)(元/kg)產(chǎn)值(元/667m2)市場平均單價(jià)(元/kg)產(chǎn)值(元/667m2)T01617.431.71049.631.56963.19T02608.581.71034.591.56949.38T03573.241.7974.511.56894.25T04575.361.7978.111.56897.56T05587.781.7999.231.56916.94T06585.431.7995.231.56913.27T07574.831.7977.211.56896.73T08562.651.7956.511.56877.73T09557.311.7947.431.56869.40T10589.721.71002.521.56919.96T11567.491.7964.731.56885.28T12586.741.7997.461.56915.31T13585.861.7995.961.56913.94T14597.571.71015.871.56932.21Tck582.421.7990.111.56908.58
注:表中處理Tck是9個(gè)零水平產(chǎn)量的平均值。
通過對(duì)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行方差分析,二次項(xiàng)系數(shù)種植密度(x1)、氮施肥量(x2)和播種期(x3)的F值均達(dá)到極顯著水平;交互項(xiàng)中,種植密度與氮施肥量(x1x2)、氮施肥量與播種期(x2x3)的F值均達(dá)到極顯著水平。
圖3 種植密度、氮施肥量和播種期對(duì)籽粒產(chǎn)量的關(guān)系
禾睦玉918的籽粒產(chǎn)量隨種植密度、氮施肥量和播種期的增加而呈先增加后減小的趨勢(shì),且均在編碼值為1水平時(shí)籽粒產(chǎn)量達(dá)到峰值(圖3),即在種植密度為4 100株/667 m2、氮施肥量為17 kg/667 m2、播種期為4月15日時(shí),籽粒產(chǎn)量最高為617.43 kg,這說明最佳的種植密度為4 100株/667 m2、最佳的氮施肥量為17 kg/667 m2、最適宜的播種期為4月15日。
試驗(yàn)結(jié)果表明,禾睦玉918植株的形態(tài)特征、產(chǎn)量因素顯著受到種植密度、氮施肥量和播種期的影響。
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