潘中濤 陳 瑾 唐 谷 趙艷花 汪朝明
(貴州省安順市農(nóng)業(yè)科學院,安順 561000)
金貴單3 號是貴州大學與安順新金秋科技股份有限公司聯(lián)合,針對貴州省典型的立體生態(tài)農(nóng)業(yè)特點,選育的優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、適應性強的雜交玉米單交種,2015 年通過貴州省品種審定委員會審定。金貴單3號屬硬粒型品種,品質(zhì)達到國家飼用一級玉米品質(zhì)標準(GB/T 17890-1999)和國家高淀粉玉米二級玉米品質(zhì)標準(GB/T 17890-1999),綜合抗性強,是一個優(yōu)良的雜交玉米品種。品種審定的同年開展試驗示范,為探討其高產(chǎn)栽培技術(shù)路線及配套的栽培技術(shù)措施,2017 年在海拔1400m 的安順市農(nóng)科院進行了密度、氮、磷、鉀對其產(chǎn)量影響的研究試驗,初步探索了金貴單3 號的密度、氮、磷、鉀施用技術(shù)指標,為金貴單3 號的推廣應用提供了科學指導。
1.1 試驗地概況試驗地設在安順市農(nóng)科院科研基地,26°5′N,105°55′E,海拔1400m,平均溫度13.9℃。土質(zhì)黃壤,肥力中上等,前作冬閑。
1.2 試驗材料雜交玉米品種金貴單3 號(安順新金秋科技股份有限公司提供)。
1.3 試驗方法采用二次回歸旋轉(zhuǎn)組合設計[1-2]對密度(X1)、N(X2)、P2O5(X3)、K2O5(X4)4 個因素進行試驗設計[3],試驗因素及編碼見表1。順序排列,不設重復,小區(qū)面積16m2(5m×3.2m)。36個處理共36 個小區(qū),4 行區(qū)種植,單株留苗。成熟期取中間2 行測產(chǎn)。
表1 試驗因素及水平
1.4 統(tǒng)計方法試驗數(shù)據(jù)結(jié)果通過DPS v7.05 版軟件[4]進行分析。
2.1 產(chǎn)量與各因素間回歸模型的建立各處理產(chǎn)量結(jié)果見表2,應用二次回歸正交旋轉(zhuǎn)組合設計的原理進行回歸統(tǒng)計分析,建立產(chǎn)量與各因素的回歸數(shù)學模型:Y=748.96667+7.11667X1+0.86667X2+5.37500X3+9.33333X4-19.46042X12-13.19792X22-20.77292X32-17.31042X42-0.65000X1X2-1.73750X1X3-0.71250X1X4-11.02500X2X3-15.05000X2X4-14.86250X3X4
2.2 回歸模型的檢驗對回歸方程進行顯著性檢驗,結(jié)果表明(表3):F失擬=0.92
Y=748.96667-19.46042X12-13.19792X22-20.77292X32-17.31042X42-15.05000X2X4-14.86250X3X4
表2 各因子搭配與產(chǎn)量結(jié)果
2.3 主效應分析根據(jù)已經(jīng)建立的數(shù)學模型,采用“降維法”對一個自變量的偏回歸進行分析,其實質(zhì)就是在特定條件下進行一組單因素試驗,通過自變量與目標函數(shù)中間的關(guān)系,確定其中某一因子的最佳水平[5]。通過降維以后的單因素方程為:
對上述4 個方程作圖(圖1)可以看到,均是開口向下的拋物線,試驗的各個因素對產(chǎn)量的影響由大到小為X2>X4>X1>X3。獲得最高產(chǎn)量指標時的因素水平為:X1=0,X2=0,X3=0,X4=0.5,相應的農(nóng)藝措施為密度:3600 株/667m2、N:11.6kg/667m2、P2O5:10kg/667m2、K2O:12.5kg/667m2。
2.4 交互效應分析回歸分析表明,在產(chǎn)量效應方程中,各試驗因子之間存在一定的兩兩互作效應[6]。固定其中的3 個因子為0 水平時,可得另外兩個因子與產(chǎn)量的回歸方程,其化作效應表現(xiàn)為產(chǎn)量隨著二因子的增加而增加,增加到一定程度后開始下降,其中N 與K2O、P2O5與K2O 的互作效應達到顯著水平。
由圖2、圖3 可以看到,在低K2O 水平下,隨著N、P2O5的增加,產(chǎn)量上升較快。表明N 與K2O 互作、P2O5與K2O 互作中K2O 起主導作用。
2.5 高產(chǎn)的頻率分析頻數(shù)分布(表3)表明,4 個因素5 個水平中,產(chǎn)量≥均值(701.81kg/667m2)的有51個方案。統(tǒng)計分析得出,每667m2產(chǎn)量大于701.81kg的農(nóng)藝措施優(yōu)化組合方案為:密度3522~3678 株、施N 10.7~12.5kg、施P2O59.5~10.5kg、施K2O 10.3~11.7kg。
表3 產(chǎn)量大于701.81/667m2 的方案中各個因子頻率
研究通過二次回歸正交旋轉(zhuǎn)組合設計方法,建立了產(chǎn)量與密度、N、P、K 的數(shù)學模型Y=748.96667-19.46042X12-13.19792X22-20.77292X32-17.31042X42-15.05000X2X4-14.86250X3X4。得出單產(chǎn)高于701.81kg/667m2的農(nóng)藝措施優(yōu)化組合方案為:密度3522~3678 株/667m2、施N 10.7~12.5kg/667m2、施P2O59.5~10.5kg/667m2、施K2O 10.3~11.7kg/667m2。
4 個試驗因子對產(chǎn)量影響由大到小為X2>X4>X1>X3。栽培因子對產(chǎn)量的影響存在最適投入水平,N 與P2O5、P2O5與K2O 的互作具有協(xié)同增產(chǎn)增效的作用。足夠的群體密度是形成高產(chǎn)的基礎,而且利于發(fā)揮個體優(yōu)勢,適宜的N、P、K 施用量是獲得高產(chǎn)的必要措施。
黔中山區(qū)生態(tài)條件復雜,在海拔1000~1800m區(qū)域均有玉米種植,海拔每上升100m,其溫度、光照、氣候條件差異較大。因此,雜交玉米組合金貴單3 號在黔中山區(qū)栽培涉及的影響因素較多,引起的產(chǎn)量變化較大且較復雜。本試驗是在海拔1400m的生態(tài)條件下進行的,其他海拔生態(tài)條件的相關(guān)因素指標需作進一步的研究。