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        Y 兩優(yōu)900 中稻高產栽培農藝措施數(shù)學模型優(yōu)化

        2019-12-27 06:31:44嚴衍旺
        福建稻麥科技 2019年4期
        關鍵詞:將樂縣鉀量中稻

        嚴衍旺

        (福建省將樂縣農業(yè)科學研究所,福建將樂353300)

        Y兩優(yōu)900 系第4 期超級雜交稻苗頭秈粳交組合,2015 年通過國家農作物品種審定(國審稻2015034),其稻米外觀品質和食味品質好,商品性佳,米質優(yōu)良,整精米率68.1%,長寬比3.0,堊白粒率12%,堊白度1.4%,膠稠度68 mm,直鏈淀粉含量14.7%[1]。2015 年將樂縣農科所引進作煙后稻試種栽培,表現(xiàn)強壯根系、高度耐肥,挺拔抗倒,高產穩(wěn)產。2016 年在將樂縣作為中稻與煙后稻局部推廣,一般每667m2產量600 kg 左右[2]。為發(fā)揮品種產量潛力,加速良種良法在將樂縣中稻大面積推廣應用,滿足群眾栽培技術需求,通過二次通用旋轉組合試驗,科學比較、精細篩選Y 兩優(yōu)900 作中稻栽培的最優(yōu)栽培措施。

        1 材料與方法

        1.1 試驗設計

        由于將樂縣土壤含磷充足,試驗采用種植密度(X1)、施氮量(X2)、施鉀量(X3)3 個因素,5 水平二次通用旋轉組合設計(表1),共20 個小區(qū),隨機排列,小區(qū)面積21 m2(4.2 m×5 m),行距統(tǒng)一為30 cm,株距按種植密度進行調整。為防止肥水互相滲透,小區(qū)間的田埂用地膜包裹。

        1.2 試驗概況

        田間試驗于2017 年在將樂縣南口鄉(xiāng)松嶺村進行。試驗品種為Y 兩優(yōu)900。試驗田土壤為灰泥田、中壤,排灌方便、肥力中等。試驗土壤成分分析:pH=5.26,堿解氮185.6 mg/kg,速效磷31.9 mg/kg,速效鉀75.6 mg/kg。于5 月10 日播種,濕潤育秧,6 月7 日移栽,每穴栽2 粒谷苗。氮肥按4∶4∶2 的比例分別作基肥、蘗肥、穗肥。氮肥作基肥時用碳酸氫銨,作蘗肥和穗肥時用尿素。磷肥每667m2用過磷酸鈣6 kg,基肥、蘗肥各用50%。鉀肥用氯化鉀,按5∶5 分別作基肥、蘗肥。6 月6 日施基肥,于移栽后7 d,即6 月14 日施分蘗肥,8 月5 日施穗肥。本田期根據(jù)病蟲害發(fā)生情況適時對癥下藥,防治了3 次:在7 月23 日針對二化螟和稻飛虱防治噴施12%甲維蟲螨腈;在8 月15 日針對稻飛虱防治噴施20%唏啶蟲胺;在8 月28 日針對防治中后期病蟲害噴施2%阿維菌素、30%苯甲丙環(huán)唑、75%三環(huán)唑。中稻全生育期145 d 左右,根據(jù)小區(qū)成熟先后適時收割。

        表1 試驗因素及水平編碼表

        2 結果與分析

        2.1 產量結果及各因素最優(yōu)回歸方程的建立

        根據(jù)產量結果(表2),采用二次通用旋轉組合設計統(tǒng)計分析,建立了Y兩優(yōu)900 產量與種植密度(X1)、施氮量(X2)、施鉀量(X3)三因素間的數(shù)學模型為:

        Y=642.98090-7.46245X1-17.77494X2+4.13806X3-36.24715X12-21.25649X22-57.10680X32-33.81250X1X2-15.78750X1X3-15.21250X2X3

        2.2 回歸模型的統(tǒng)計檢驗

        對上述方程進行方差分析與顯著性檢驗,F(xiàn)1失擬=1.932,P=0.175 6>0.01,不顯著,說明試驗無失擬因素;F2回歸=10.67,P=0.000 7<0.01,達極顯著水平,說明所建方程與實際擬合較好。進一步對回歸系數(shù)進行顯著性檢驗分析,結果得出栽插密度和施氮量的一次項、二次項系數(shù)達顯著水平,施鉀量二次項系數(shù)達到α=0.10 的顯著水平,剔去不顯著項后的回歸方程為:Y=642.98090-17.77494X2-36.24715X12-21.25649X22-57.10680X32-33.81250X1X2

        2.3 試驗因素與產量的效應分析

        2.3.1 單因素的效應 采用降維法將該數(shù)學模型的其它變量取值為零水平,可以得到3 個因素與產量的二次函數(shù)關系。分析結果表明:每667m2栽插密度(X1=0 水平)達1.5 萬穴時產量最高,為642.98 kg;每667m2施純N(X2=-0.5 水平)8.5 kg 時產量最高,為646.55 kg;每667m2施鉀量(X3=0 水平)12 kg 時產量最高,為642.98 kg。

        表2 3 因素二次通用旋轉組合設計與試驗結果

        圖1 主效應分析

        從圖1 可以看出:種植密度(X1)水平編碼值在-0.5 ~0 時產量達到最高。施氮量(X2)、施鉀量(X3)取值為零水平時產量達到最高。各因素對產量的影響可以直接根據(jù)其回歸系數(shù)進行分析,回歸系數(shù)絕對值的大小反應了變異來源對試驗結果影響的大?。?],因此,對Y 兩優(yōu)900 產量的影響力大小依次為X2>X1>X3,即施氮量>密度>施鉀量。

        2.3.2 因素互作效應 從DPS 系統(tǒng)數(shù)據(jù)處理結果可知:2 因素的互作效應,當其它因素為0 水平時,X1=0與X2=-0.5時每667m2產量最高,達646.55 kg;X1=0與X3=0時每667m2產量最高,達642.98 kg;X2=-0.5 與X3=0 時產量最高,達646.55 kg。

        2.3.3 高產模型的優(yōu)化方案 通過DPS 數(shù)據(jù)處理結果還得出最高產量的農藝措施,各因素組合為X1=0、X2=0、X3=0 時每667m2栽插密度1.5 萬穴、施N 12 kg、施K 12 kg 可獲得642.98 kg 的最高產量。但是對于大面積生產而言,由于受諸多限制因子影響,可行性不強,可以采用“頻率分析法”建立某一產量水平下的高產栽培農藝方案[4,5],即Y 兩優(yōu)900 獲得每667m2產量大于564.72 kg 的21 個方案中,其最佳栽培措施組合是:每667m2栽插密度1.478萬~1.764 萬穴、施純氮9.8 ~13.37 kg、施純鉀10.15 ~13.85 kg(表3)。

        表3 每667m2 產量大于564.72 kg 的21 個方案中各變量取值的頻率分析

        3 結論與討論

        3.1 研究應用二次通用旋轉組合設計,初步建立了Y 兩優(yōu)900 產量與栽插密度及氮、鉀施用量主要栽培因素的回歸模型,該模型反應了在將樂縣磷肥充足的情況下,產量與栽插密度及氮、鉀施用量的變化關系,經模擬與生產實際相結合,可以為Y 兩優(yōu)900 的推廣提供配套的栽培措施。

        3.2 各栽培因子的增產效應大小依次為施氮量>密度>施鉀量,即氮肥的影響效果最明顯。但在大面積生產推廣中,Y 兩優(yōu)900 為獲得高產,應結合當?shù)貧夂蛱攸c、土壤肥力等因素條件對氮、鉀肥的施用量及栽插密度作適當調整。

        3.3 根據(jù)對模型的模擬尋優(yōu)結果,結合作者2015年對比試驗和農業(yè)生產實際,認為Y 兩優(yōu)900 適合洋面中高肥田作為中稻栽培較為合適。Y 兩優(yōu)900獲得每667m2產量大于564.72 kg 以上技術方案為:適當早播種,適齡插秧,重施基肥,早施蘗肥,每667m2栽插密度1.478 萬~1.764 萬穴、施純氮9.8~13.37 kg、施純鉀10.15 ~13.85 kg。加強田間管理,栽培上以主攻多穗為重點,及時防治病蟲害,才能達到預期效果。

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