单季稻甬优17密肥因子数学模型及其优化探讨

包祖达，丁杨东，戴夏萍，刘伟明

(1.浙江省台州市椒江区种子管理站，浙江台州 318000;2.台州科技职业学院，浙江台州 317000)

甬优17(原名:甬优412、G412)是宁波市农业科学研究院作物研究所和宁波市种子有限公司利用甬粳4号A×甬恢12选育的籼粳交三系杂交稻。2012年通过浙江省审定 (浙审稻2012018)，适宜在浙江省作单季稻种植。台州市椒江区2010年开始引进试种，2011年大区示范，2012年大面积示范，表现植株较高，生长整齐，株型松散适中，剑叶长挺，叶色深绿，茎秆粗壮;分蘖力中等偏弱，穗形大;谷壳黄亮，颖尖无色，有顶芒，谷粒圆粒偏长形。甬优17于2010年参加椒江区单季杂交稻区试，667 m2平均产量695.8 kg，比对照甬优6号增产9.5%，达显著水平;2011年参加椒江区单季籼粳杂交稻区试，平均产量802.2 kg，比对照甬优6号增产15.7%，达极显著水平;2011年大田示范平均产量733.0 kg;2012年机插示范7 hm2，经台州市农业局组织验收平均产量达761.9 kg。为进一步研究主要农艺措施对甬优17产量的影响，在本区制订高产高效农艺方案，特进行本试验。现将有关试验结果报道如下。

1 材料与方法

试验于2012年在台州市椒江区三甲街道坚决村粮食功能区内实施，试验田土壤类型是淡涂泥，经检测pH值6.63，有机质含量为53.6 g·kg-1，碱解氮为 189 mg·kg-1，有效磷为 10.1 mg·kg-1，速效钾为140 mg·kg-1。参试水稻品种为杂交水稻甬优17。

以秧龄 (x1)、667 m2移栽密度 (x2)、667 m2纯氮用量 (x3，kg)为决策变量，采用三元二次回归旋转组合设计布置田间试验。线性编码+1.000，-1.000，0.000，+1.682和-1.682的设计水平，决策变量 x1分别为30，18，24，34和14 d，x2分别为667 m2移栽13 500，8 500，11 000，15 205和6 795丛，x3分别为 667 m2纯氮量 13.41，3.41，8.41，16.82和 0 kg。以甬优 17的 667 m2产量(y)为目标函数。

秧龄各处理实行分期播种，秧龄34，30，24，18和14 d的播种期分别为5月26日、5月30日、6月4日、6月10日和6月14日，统一于6月28日移栽，单本插。试验按667 m2施基肥过磷酸钙30 kg;氯化钾 20 kg按基肥∶移栽后 15 d∶穗肥1∶2∶2施用;纯氮 16.82，13.41，3.41 和 8.41 kg的施用均是按基肥∶移栽后7 d∶移栽后15 d∶促花肥∶保花肥 4∶2∶2∶1∶1 施用。

试验小区面积16 m2(3.2 m×5 m)，为防止小区间的肥料串混，各小区用地膜隔开。试验除处理的因素外，其他管理措施力求一致。

2 结果与分析

对甬优17的产量结果进行三元二次回归分析，获得了3个农艺因子对于产量的回归数学模型:

y=853.91-6.18x1+32.71 x2+83.17 x3-3.7527.68-45.89-6.49 x1x2+22.24 x1x3-0.89 x2x3(-1.682≤xi≤1.682，i=1，2，3)。

模型中，x2，x3，，达到了极显著水平，x1x3达到了显著水平，而其他各变量项均未达到α=0.25的显著水平，为提高模型精度，剔除未达α=0.25显著水平的变量项，得简化的产量回归模型为:

y=853.91+32.71 x2+83.17 x3-27.68-45.89+22.24 x1x3(-1.682≤xi≤1.682，i=1，2，3)。

回归模型达极显著水平，而失拟平方和不显著，说明建立的模型有效。

显著性测定结果表明，移栽密度和纯氮用量对产量的效应很大，而秧龄对产量的影响相对小些。对交互作用达到显著水平的x1x3进行的分析 (表1)表明，在短秧龄时，应少施氮肥，而当秧龄较长时，则施较多的氮肥有利于增产，在秧龄和氮肥用量均取1左右水平时，产量较高。

表1 秧龄与氮肥用量交互作用下甬优17的667 m2产量

3 计算机模拟寻优

对各变量项进行显著性检验只表明供试农艺因子作用于产量的显著程度，交互作用分析也只表明其中的2个因子相互作用于产量的一个趋势，在具体进行农艺决策时，应该综合分析，定性与定量结合，采用计算机模拟寻优的办法来对甬优17高产方案进行优化。

根据甬优17的产量回归模型，在约束区间(-1.682≤xi≤1.682)内，对高产农艺方案进行筛选，结果667 m2产量大于860 kg的方案有21个(表2)，x1，x2，x3在95%置信区间内的取值分别为 0.456～1.206(26.74～31.24 d)，0.282～0.995(667 m2插11 705～13 487丛)和1.148～1.437(667 m2纯氮 14.15 ～15.595 kg)。

表2 计算机模拟甬优17的667 m2产量＞860 kg的结果

4 小结

本研究选择以甬优17的秧龄、移栽密度和纯氮用量为决策变量，采用三元二次回归正交旋转组合设计，布置田间试验，建立了3个农艺因子对于产量的回归数学模型，经对模型的解析，并结合生产实际认为，甬优17高产方案是秧龄为26～30 d、667 m2移栽密度11 000～12 000丛，667 m2纯氮用量 14～15 kg。

经浙江省农科院植物保护与微生物研究所2009-2010年抗性鉴定，甬优17两年平均叶瘟0级，穗瘟2级，穗瘟损失率0.9%，综合指数为1.1;白叶枯病4级;褐稻虱8级。在生产上还应注意对稻曲病和褐稻虱的防治。