兴农单5号适宜密度与NPK用量研究

唐光顺

(黔西南喀斯特研究院，贵州 兴义 562400)



兴农单5号适宜密度与NPK用量研究

唐光顺

(黔西南喀斯特研究院，贵州 兴义 562400)

为探讨兴农单5号高产高效栽培技术，采用四因素五水平二次回归正交旋转组合设计，研究种植密度及氮磷钾肥对玉米新品种兴农单5号产量的影响。研究结果表明：在兴义市兴农单5号单产达到688.15kg/667m2以上产量的栽培方案为：种植密度4387～4546株/667m2，氮肥26.08～29.33kg/667m2，磷肥16.04～19.30kg/667m2和钾肥7.12～8.79kg/667m2。

兴农单5号；密度；肥料；产量

玉米是世界上种植最广泛的谷类作物，作为优良的饲料、重要的工业原料和优质的粮食作物，玉米的生产水平是衡量一个国家农牧业发达程度的重要标志之一，其高产、稳产和优质也是粮食安全的重要保障【1-2】。近年来, 根据农业生产调查表明,种植规格和施肥是玉米新品种未能发挥其增产效应的关键因素，为了探明兴农单5号在兴义及周边相同生态区域的增产潜力，提高化肥利用效率，筛选出最适宜、最合理的种植密度和施肥量，特开展试验研究。

1 材料与方法

1.1 品种及试验地

兴农单5号是黔西南喀斯特研究院于2015年6月通过贵州省农作物品种审定委员会审定的黄粒玉米杂交种，审定证书号为黔审玉2015005，具有高产、抗病、优质、耐密、抗倒性强等特点。

试验安排在桔山镇永兴村杨大明家责任地；试验地光照充足，土壤质地为褐黄沙壤，肥力条件中上；前茬小麦。

1.2 试验设计

试验为四因素五水平肥效试验，采用二次回归正交旋转组合设计，共36个小区，小区面积20m2,长5m，宽4m,5行区种植，行距0.8m，各区组间过道0.8m，四周设2m以上保护行。

表1 二次回归正交旋转组合设计试验因子及水平Table 1 Two regression orthogonal rotation combination and levels

1.3 田间管理

试验于2015年5月4日机械翻耕后穴播，氮肥全部作追肥使用，氯化钾、钙镁磷肥全部用作基肥，其中氮肥分两次追施，施用比例为3:7。5月25日、6月30日追肥并人工除草培土；6月2日定苗，各小区株数严格参照试验方案执行；7月2—5日调查抽雄期，7月5—7日记载吐丝期，8月2日进行第3次除草。8月26日至29日调查成熟期。

1.4 测定方法

所有数据记载均参照贵州省玉米区试、生试调查标准执行，数据利用DPS软件进行分析。

2 结果与分析

2.1 产量方程的建立

根据表2中各处理的产量数据，求得产量与密度、氮磷钾间关系的数学模型为：

Y=712.02500+15.27500X1+19.30000X2+11.42500X3-6.02500X4-5.28958X12-17.78958X22-5.28958X32-7.43958X42-2.63750X1X2+5.55000X1X3-2.77500X1X4-12.56250X2X3+0.06250X2X4+6.60000X3X4

表2 试验处理与产量Table 2 Yield of maize in test

通过回归方程的失拟性方差测验和显著性测验(表3)，可以得出以下结论：

(1)失拟性检验，F1=1.24587

(2)经过显著性测验，F2=9.77895>F0.05=2.20，说明回归方程达到显著水平，试验数据与采用的回归数学模型基本符合，方程与实际情况拟合得较好，可作进一步分析。

表3 产量结果方差分析Table 3 Variance analysis of maize yield

2.2 单因素效应分析

以下是α=0.10显著水平剔除不显著项后,简化后的回归方程:

Y=712.02500+15.27500X1+19.30000X2+11.42500X3-6.02500X4-5.28958X12-17.78958X22-5.28958X32-7.43958X42-12.56250X2X3

分别固定其他三个因子为零，得到另一个因子与产量的关系，如下：

Y=712.02500+15.27500X1-5.28958X12

Y=712.02500+19.30000X2-17.78958X22

Y=712.02500+11.42500X3-5.28958X32

Y=712.02500-6.02500X4-7.43958X42

图1 单因子效应分析Fig. 1 Single factor analysis of maize yield

根据4个单因素方程式作图1可知：密度、氮磷钾四因素与兴农单5号产量均呈抛物线；在-2—1范围内，玉米产量随着密度与氮磷施用量增加而提高,超过1水平产量则随着密度与氮磷增加而降低；在-2—0范围内，随着钾肥施用量增加玉米产量增加，超过0水平产量则随着钾肥施用量增加而降低；从四者偏回归系数的绝对值可知其对产量影响的重要性为施氮量(X2)>密度(X1)>施磷量(X3)>施钾量(X4)，其中密度与氮磷肥的偏回归系数的绝对值远远大于钾肥。因此，为了提高兴农单5号产量，应适当提高种植密度，增加氮磷肥施用量，降低钾肥用量。

2.3 互作效应分析

根据表3中分析数据可知，只有氮肥与磷肥两者间互作效应达到显著水平。利用已建立的四因素数学模型，把X1、X4固定在零水平，便可获得X2和X3对玉米产量的效应子模型为：

Y=712.02500+19.30000X2+11.42500X3-17.78958X22-5.28958X32-12.56250X2X3

由表4可知：氮肥处于-2—-1水平时，产量随着磷肥施用量增加而快速提高，CV值(变异系数)分别为19.8%和11.8%，由此推测出此时氮磷肥互作效应以磷肥为主；在氮肥0—2水平范围内，兴农单5号产量与施磷量先增后降，此时CV值较小，玉米产量变化幅度较小。在磷肥处于-2—0水平时，玉米产量随着氮肥施用量增加呈先增后减趋势，在1水平时达到峰值，CV值(变异系数)分别为24.6%/18.3%和13.4%，由此推测出低磷水平下氮磷肥互作效应以氮肥为主，尤其是在-2和-1水平时；在磷肥处于1—2水平时，玉米产量随着氮肥施用量增加先增后减，在0水平时达到峰值，CV值(变异系数)均为10.2%。

表4 氮肥与磷肥互作效应产量Table 4 Yield of maize under interaction of nitrogen fertilizer and phosphorus fertilizer

2.4 技术方案的模拟寻优

将试验结果输入计算机进行模拟运算，采用频数分析法，即统计分析产量达到688.15Kg/667m2以上的各因子水平进行分析得到表5。

由表5可知，兴农单5号在种植密度、氮肥、磷肥和钾肥四个关键栽培因素作用下获的688.15kg/667m2以上产量的最佳实施方案为：种植密度4387～4546株/667m2，氮肥26.08～29.33kg/667m2，磷肥16.04～19.30kg/667m2和钾肥7.12～8.79kg/667m2。

表5 高产方案统计分析表(Y≥688.15Kg/667m2)Table 5 High-yielding analysis of maize(Y≥688.15Kg/667m2)

3 结论与讨论

3.1 结论

单因素效应方面：密度、氮磷钾四因素与兴农单5号产量均呈抛物线，四者对产量影响的重要性为施氮量(X2)>密度(X1)>施磷量(X3)>施钾量(X4)，其中密度与氮磷肥的偏回归系数的绝对值远大于钾肥。因此，在生产中应适当提高种植密度，增加氮磷肥使用量，降低钾肥用量。

互作效应方面：不论氮肥或者磷肥固定时，玉米产量均随另一方施用量增加呈先增后降趋势，并且在其中一方处于较低水平时，产量随着另一方的增加而快速增加。

在兴义及周边相同生态区域，兴农单5号高产关键栽培技术中，种植密度、氮肥、磷肥和钾肥四因素的最佳配比方案为：种植密度4387～4546株/667m2，氮肥26.08～29.33kg/667m2，磷肥16.04～19.30kg/667m2和钾肥7.12～8.79kg/667m2。

3.2 讨论

试验主要数据均是在一个栽培年度获得，由于气候等非人力因素的影响，所得结论与前人的研究结果存在一定差异；另外，试验只是进行了小面积测产，并未在大田生产中验证，因此上述结果仅供理论参考，具有一定的指导意义，但仍需要在生产中对结果进行多点多年份检验和校正。

[1] 王明泉，苏 俊，李春霞，等.玉米品种龙单59不同密度和施肥量的栽培模式研究[J].黑龙江大学工程学报，2014,5(2)：58-61．

[2] 黄开健, 杨华铨, 谭 华, 等. 秋玉米高产栽培技术的最佳密度和施肥量研究[J].玉米科学，2001, 9(1):57～ 59.

[3] 唐光顺，王清，姚正奎，等. 密度与施肥对玉米品种黔单24产量的影响[J].耕作与栽培，2014(5)：9-11.

[4] 刘玉兰. 密度及氮肥量对高淀粉玉米产量与品质的影响[D]. [硕士学位论文]. 中国农业科学院, 2007.

[5] 秦江敏. 种植密度和施肥对小麦新品系贵农005产量和品质的影响[D]. [硕士学位论文]. 贵州: 贵州大学, 2007.

Study on Appropriate Density and NKP Rates of Xingnongdan No. 5

TANG Guang-shun

(SouthwestGuizhouInstituteofKarstRegionalDeveloment,Xingyi,Guizhou562400,China)

In order to explore high yielding cultivation techniques for Xingnongdan No. 5, four factor five level two regression orthogonal rotation combination was applied to study the effect of density and NPK fertilizer on yield of Xingnongdan No. 5. The results showed that cultivation methods for maize yield above 688.15kg/667m2as fallows: the density and nitroegen fertilizer, phosphorus fertilizer, potassium fertilizer rates were 3487-4546 plants/667m2,26.08-29.33kg/667m2，6.04-19.30kg/667m2, 7.12-8.79kg/667m2, respectively.

Xingnongdan No. 5; density; fertilizer; yield

2016-04-11

贵州省农业攻关项目“苏湾种质和地方玉米种质改良及利用”(黔科合NY[2014]3019号)；贵州省重大专项“玉米种质改良创新和新品种选育及产业化应用”(黔科合重大专项字[2013]6022号)。

唐光顺(1986-),男，硕士，农艺师，从事玉米新品种选育及关键栽培技术研究。