罗家传,崔晓东,吴秋艳,孙艳华,张钰,罗家俊
(河南省黄泛区农场,河南西华466632)
小麦品种因特征特性不同,在栽培技术上存在着一定的差异,因此要探讨优质小麦品种在不同生态气候、土壤类型和耕作制度下的适宜播期和播量,生长发育规律,病虫害防治及其与品质的关系,明确优质小麦品种的适宜生态区域,建立一套完整的良种良法、优质高产栽培技术体系,确保生产出合乎产业化标准的小麦商品粮[1-5].较多学者研究了优质强筋品种[6-12],但这些品种并非生产上的主导品种,而对生产上处于主导地位的中筋品种研究较少.而目前生产上应用面积80%以上都为中筋小麦品种,对这些品种的栽培因子进行研究,具有十分重要的意义.通过播期、播量、氮、磷、钾肥各因子对泛麦5号小麦产量和品质的效应研究,旨在初步明确黄淮麦区高产优质的限制因子,确定高产、优质的最佳栽培因子组合方案,为生产上不同需要提供技术支撑.
试验于2008-2009年在黄泛区农场实施,试验地地势平坦,地力均匀,土壤质地为壤质潮土,土壤基础肥力为:有机质1.59%、碱解氮51.27mg/kg、有效磷18.78mg/kg、有效钾94.10 mg/kg、速效铜1.95 mg/kg、速效铁23.89 mg/kg、速效锰6.03 mg/kg、速效锌0.88 mg/kg、pH值8.97.供试品种为泛麦5号.试验采用旋转回归设计,试验包括5个处理因素分别为:播期、密度、氮、磷、钾,每个因素包括5个水平,共组合成25个处理(试验因子如表1),重复3次,小区长6 m,宽2.4 m,12行区,顺序排列.氮肥为尿素(河南省平顶山飞行化工(集团)有限责任公司,含N 46%),磷肥为过磷酸钙(河南省绿源化工有限责任公司,含P2O512%),钾肥为硫酸钾(鲁西化工集团有限责任公司,含K2O 50%).氮肥的50%和全部的磷钾肥作底肥,底肥于播种前均匀撒于小区内,然后人工翻耕一遍.氮肥的另50%作追肥,于小麦起身后期(2月中旬)追入.
表1 试验因子及水平Tab.1 Factors and level
常规记载小麦生育期,出苗后确定长势一致的1 m双行小麦,定点调查小麦群体动态,小麦成熟时实收中间6行计产,计产面积7.2 m2,以3次重复平均产量进行分析.数据采用Excel 2003、DPS6.55和SigmaPlot10进行分析和作图.
播期、播量、施氮量、施磷量和施钾量5因子的方差分析结果见表1.
表1 泛麦5号5个产量影响因子的方差分析结果Tab.1 The analysis of variance for five yield affecting factors of Fanmai 5
(续上表)
由表1方差分析结果可知,X1、X2、X3、X4、X32、X1X3、X4X5达α=0.01极显著水平,X5、X22达α=0.05显著水平.在α=0.10显著水平剔除不显著项后,简化后的回归方程为:
最高值的各个因素组合见表2.
表2 最高产的各因素组合Tab.2 Factors vom pose of the highest yield
由表2可知,最高产量为10684.17 kg/hm2.各因素的值为-2,-2,2,2,2,即播期10月5日,基本苗75×104株/hm2,尿素750 kg/hm2,过磷酸钙1500 kg/hm2,硫酸钾600 kg/hm2,说明泛麦5号高产栽培的技术路线是:早播,稀播,足肥.
大于9000 kg/hm2的方案有334个,其取值加权平均数和数值范围见表3.
表3 大于9000 kg/hm2各因子取值Tab.3 Factors value of yield over 9000 kg/hm2
由表3可知,泛麦5号产量超过9000 kg/hm2的栽培方案中,播期为10月14-15日,播量为(159.9~178.2)×104株/hm2,尿素525.15~565.2 kg/hm2,过磷酸钙1191.0~1272.3 kg/hm2,硫酸钾450.0~485.1 kg/hm2.
对播期、播量、氮、磷、钾肥5个因素进行单因子效应分析,结果见图1.
图1 5个因素对产量影响的单因子效应Fig.1 Chart of single factor effect to yield
由图1可知,播期X1效应为抛物线型,最大值出现在X1=1,而后产量降低,说明泛麦5号并不是越早播越好,适当推迟播期,产量明显提高.也表明在气候变暖条件下,暖冬年型小麦播期应适当推迟.播量X2效应也为一抛物线,但上升很缓且短,至-1达最大值,后迅速下降,说明泛麦5号对播量极敏感,适合较低的播量,最适基本苗为150×104株/hm2,基本苗增加,减产十分明显.氮肥X3效应为一抛物线,其最大值出现在0.5,即施尿素量为525 kg/hm2,说明适宜的施氮量才能获得较高产量,过高过低则会造成减产.过磷酸钙X4效应为一直线,斜率为12.25,说明磷肥增产作用明显.硫酸钾X5效应为一直线,斜率为6.97,说明钾肥的增产作用明显,但增产效果低于磷肥.
播期X1与施氮量X3对产量的交互作用见图2.
图2 播期氮肥对产量的交互作用Fig.2 Interaction effect of soeingdate and N fertilizer to yield
由图2可知,播期X1与施氮量X3间存在极显著的交互作用,其交互作用为明显的负作用,即X1在低水平,X3在高水平或X1在高水平,X3在低水平时,产量水平较高,说明播期与施氮量间存在明显互作,早播低氮、晚播高氮和适期适氮对增产有利,反之则对产量不利.
播量X2与施氮量X3对产量的交互作用见图3.
图3 播量氮肥对产量的交互作用Fig.3 Interaction effect of planting density and N fertilizer yield
由图3可知,播量X2与施氮量X3间存在一定的交互作用,X2在低水平时,随X3增大,产量增加,但X2在高水平时,随X2增加,产量先增后减,说明播量与施氮量间有一定的交互作用,小播量条件下,氮肥作用才明显,相反,在大播量条件下,施氮量不宜过大.
磷肥施量X4与钾肥施量X5对产量的交互作用见图4.
图4 磷肥钾肥对产量的交互作用Fig.4 Interaction effect of P fertilizer and K fertilizer to yield
由图4可知,磷肥施量X4与钾肥施量X5间存在显著的交互作用,其交互作用为直线型,X4在-0.5~2.0范围内,随X5增加,产量增加,X4在-2.0~-1.0范围内,随X5增加,产量降低.说明磷钾肥量有相互促进作用,高磷、高钾具有明显的增产作用,而在低磷条件下,增施钾肥反而减产.
在试验的5因素中,播期、播量、施氮量、施磷量对产量的影响达极显著水平,施钾量也达显著水平,说明这5个因子是影响泛麦5号产量的主要栽培因子.泛麦5号最高产的组合为10月5日播种,播量75×104株/hm2,施尿素量为750 kg/hm2,施过磷酸钙量为1500 kg/hm2,施硫酸钾量为600 kg/hm2,最高产量为10684.17 kg/hm2.大于9000 kg/hm2的方案有334个,各因子加权平均取值范围为播期10月14-15日,播量(159.9~178.2)×104株/hm2,施尿素量525.15~565.2 kg/hm2,施过磷酸钙量1191.0~1272.3 kg/hm2,施硫酸钾量450~485.1 kg/hm2.
单因子效应表明,播期在10月20日产量最高,在气候变暖的条件下,暖冬年型小麦的最佳播期比正常年型晚5~10 d左右.因此生产上应根据气候、品种、土质及栽培水平选择适当的播期.播量以150×104株/hm2产量最高,说明泛麦5号适合较小的播量,走精播匀播的技术路线.这与其分蘖力强成穗多的品种特性有关.氮肥用量在600 kg/hm2产量最高,说明氮肥是影响小麦产量的主要肥料因子,但过量施用,会造成产量降低.磷钾肥效应都为直线型,没有出现最大值,说明在小麦高产栽培中,磷钾肥具有明显的作用,但其最佳用量要考虑经济效益.
交互作用分析表明,早播或大播量,适合较小量的氮肥,但晚播或小播量,适合较大量的氮肥,磷钾肥需同时配合施用,才能提高产量.磷钾肥在低水平时,单增施其中一种肥时,产量并不能提高,其原因有待于进一步研究.栽培因子对品质及个体性状的影响,将另文报导.
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