节水灌溉条件下油用亚麻密度氮磷钾四因素正交旋转组合高产栽培模型研究

乔海明，米君，张丽霞

(河北省张家口市农业科学院，张家口075000)

河北坝上地区地处内蒙古高原南缘，平均年降水量360mm左右，是典型半干旱地区，现有水浇地面积近5.3万hm2，全部依靠抽取地下水灌溉。年复一年的错季蔬菜种植给当地农民带来了可观的经济效益，同时也由于种植蔬菜无节制用水，使本地区地下水资源逐年减少。有关资料显示，坝上地区人均水资源占有量560立方米，约为全国平均水平的五分之一，亩均耕地水资源量110立方米，不足全国平均水平的十分之一。有关专家断言，如不控制无节制开采地下水，本地区再过十年，地下水资源将接近枯竭。面对这一严峻形势，调整种植结构显得非常紧迫，找到一种既节水，又能实现高产、高效作物是当地农业科技人员急需解决的重要课题。油用亚麻是我区传统经济作物，种植历史悠久［1］。近年来，选育出了不少适合当地种植品种［2，3］，同时解决了造成油用亚麻毁灭性灾害枯萎病难题［4，5］。但是油用亚麻在当地一直都种植在生产条件较差的旱薄地，产量和效益较低，没有充分发挥油用亚麻自身优势［6］。据生产调查，油用亚麻在当地也不断涌现出200kg/666.7m2，甚至更高的高产纪录，说明油用亚麻也是一个高产作物，只要给其较适宜的水肥条件，也能获得高产，发挥其应有的增产潜力［7，8］。所以研究节水条件下油用亚麻高产施肥技术，对促进本地区水浇地种植业结构调整，节约利用有限地下水资源有着重要意义。

1 材料与方法

1.1 供试材料

油用亚麻品种为“坝选三号”;尿素 (含N 46%)宣化化肥厂生产;过磷酸钙 (含P2O518%)沙城化工厂生产;硫酸钾 (含K2O 50%)俄罗斯进口。

1.2 试验设计

采取四因素正交旋转组合设计 (见表1)。

表1 试验因子与水平编码Tab.1 Influential factors and levels for orthogonal experiment

1.3 试验方法

试验小区长6.67m，宽2m，8行区，按不同处理随机一字排开，小区面积13.3m2，试验共设23个小区，占地306.7m2。试验于5月4日播种，犁开沟手撒籽及肥料，试验期间中耕除草两次，8月30日收获。

1.4 施肥方法

化肥分行称量，磷、钾肥随播种一次施入，氮肥各处理随播种底施1.25kg/666.7m2，剩余部分按不同处理用量分两次 (各占50%)在现蕾期和开花期结合浇水追施，氮肥总施用量少于1.25kg/666.7m2，一次性全部底施。

1.5 节水灌溉方法

在油用亚麻现蕾及开花期结合追施氮肥采取防渗渠灌溉灌水两次，灌浆期为了缓解极度干旱对试验造成影响，比原设计增加灌水一次，每次灌水量13.3m3/666.7m2，总灌水量39.9m3/666.7m2。

1.6 试验地点

试验于2009年在河北省张家口市农科院坝上试验基地进行 (河北省张北县)，处于北纬40°57'，东经114°10'，海拔1400m，属北方典型半干旱地区，土壤属于栗钙土类。

2 气候条件对试验影响

油用亚麻生长期间气候特点是:播种期雨水充沛，土壤墒情好，有利于油用亚麻出苗，而出苗后持续高温、严重干旱缺水限制油用亚麻正常生长发育。4月至5月上旬，降水量达57mm，较常年19.4mm多37.6mm，油用亚麻播种期间降水充足，土壤墒情好，有利于油用亚麻出苗;而从5月中旬至8月下旬，降水仅为142.5mm，比常年同期294.1mm偏少151.6mm，减少51.6%，且4至8月份，月平均气温比常年高0.6－1.9℃，更加重了干旱危害程度，由于降水日数少，本年度日照较充足。按照原来试验计划，在油用亚麻现蕾和开花期结合追施氮肥浇水两次，后来由于今年特殊干旱，故在油用亚麻灌浆期又补充一次灌水，使得试验能够正常进行。

3 结果与分析

3.1 产量结果

23个试验小区产量结果列于结果矩阵中 (见表2)。23个试验处理中，产量低于150kg/666.7m2的有5个处理，产量在150－180kg/666.7m2的有15个处理，产量高于180kg/666.7m2的有3个处理。第1处理折合单位面积产量最高，为192.5kg/666.7m2，其次为第10、12处理，折合单位面积产量均为185.5kg/666.7m2。

以油用亚麻产量为目标函数，根据田间试验结果，经正交旋转组合统计分析方法计算，得出密度 (X1)、氮肥 (X2)、磷肥 (X3)和钾肥 (X4)与油用亚麻产量 (Y)之间的回归方程为:Y=155.59+5.157X1+6.325X2+1.909X3+1.077X4+9.108X21+5.750X22+0.093 X23－3.089 X24+3.563 X1X2+1.188 X1X3+4.437 X1X4(F=8.728，R=0.9472。方差分析极显著，说明回归方程拟合程度高)。对方程优化和解析，得出油用亚麻最高产量密度及施肥方案为:播种密度66.8万/666.7m2有效粒，施用氮肥12.8kg/666.7m2，磷肥7.3kg/666.7m2，钾肥6.9kg/666.7m2，油用亚麻产量最高达239.7kg/666.7m2。

3.2 生育状况及物候表现

各处理生育状况及物候表现见表3，各处理生育期基本一致，均在100天左右，说明不同施肥处理没有造成油用亚麻早熟和贪青晚熟。

3.3 经济性状表现

各处理经济性状表现见表4。密度最小处理株高最高、工艺长最长，千粒重最小;最高密度处理单株分枝数最少、单株蒴果数最少、单株粒重最小;茎粗、单株分茎数和果粒数没有明显规律。总之，从单株经济性状看，除密度有一定影响外，施肥没有看出明显变化规律。

表2 栽培试验产量结果Tab.2 Yields of the experimented linseed flax

表3 油用亚麻栽培试验生育性状调查Tab.3 Growth periods of the experimented linseed flax

表4 油用亚麻栽培试验经济性状调查Tab.4 Economic traits of the experimented linseed flax

3.4 病害发生表现

各处理病害发生情况见表5。

表5 油用亚麻栽培试验病害发生调查Tab.5 Disease questionnaire of the experimented linseed flax

油用亚麻主要病害是枯萎病，苗期调查各处理病株率在0－0.63%，死株率在0－0.78%;成株期调查各处理病株率在0.69%－5.58%，死株率在0－0.83%。成株期调查病株率高于苗期，各处理枯萎病害发生程度差异不明显。

4 结论

4.1 在河北坝上节水栽培条件下，施用氮、磷、钾肥可以明显提高油用亚麻产量。

4.2 通过优化解析，初步得出油用亚麻最高产量密度及施肥方案为:播种密度66.8万/666.7m2有效粒，施用氮肥12.8kg/666.7m2，磷肥7.3kg/666.7m2，钾肥6.9kg/666.7m2，油用亚麻产量最高达239.7kg/666.7m2。

4.3 依据小区实际最高产量折合单位面积:产量192.5 kg/666.7m2，油用亚麻每千克按6.4元计算，每666.7m2产值为1232元，灌溉 (防渗渠灌)耗水39.9 m3/666.7m2，每立方米地下水产值达30.9元;根据“坝上地区蔬菜节水技术体系研究报告”提供数据资料显示，当地种植大白菜每666.7m2平均产值为2200元，大水漫灌亩均耗水量600 m3，防渗渠灌亩均耗水量480 m3，管灌亩均耗水量410 m3，喷灌亩均耗水量190 m3。不同灌溉模式大白菜每立方米地下水产值在3.7－11.6元之间;不考虑生产资料、人工投入因素 (实际上大白菜远远高于油用亚麻)，油用亚麻每立方米地下水产值是大白菜2.7－8.4倍，油用亚麻是本地区名副其实节水、高产、高效作物。

4.4 油用亚麻高产高效节水栽培技术方案

播种期:适期早播，5月2－6日播种。

播种量:60－66.8万粒/666.7m2。

施肥方案:施用氮肥10.5－12.8kg/666.7m2，磷肥6.0－7.3kg/666.7m2，钾肥6.0－6.9kg/666.7m2;磷、钾肥随播种一次施入，氮肥随播种底施1.25kg/666.7m2，剩余部分分两次 (各占50%)在现蕾期和开花期结合浇水追施。

灌水方案:现蕾期、开花期、灌浆期 (这一期视降水条件而定，不旱不浇)各灌水一次，每次灌水量13.3m3/666.7m2。

收获期:适期早收，75%蒴果成熟即可收获。

［1］李延邦，刘汝温，谢世君，等.胡麻［M］.北京:学术期刊出版社.1989(4):38－53.

［2］乔海明，米君，等.河北省油用亚麻当前育种任务及对策［J］.河北北方学院学报，2010(2):55－57.

［3］乔海明，米君，张丽丽，曲志华，等.基于“尚义大桃”和“红木”资源利用的胡麻骨干亲本选择重要性评价［J］.安徽农业科学，2010(21):11108－11109.

［4］党占海.甘肃胡麻生产和科研 ［J］.甘肃科技情报，1995(5):4－6.

［5］陈鸿山.国内胡麻育种栽培技术的进展与成就［J］.内蒙古农业科技，1994(5):9－12.

［6］米君，田国联，杨素梅，钱合顺，刘君馨，等.冀北坝上旱地亚麻栽培技术研究［J］.河北北方学院学报，2001(4):6－9.

［7］刘君馨，黄文胜，崔金丽，胡万军，等.限量供水对亚麻水分利用及产量影响［J］.河北北方学院学报，2001(3):9－11.

［8］曹秀霞，安维太，李海秋，等.水地胡麻密肥高产栽培模型研究［J］.甘肃农业科技，2010(1):7－10.