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优化措施对特种稻库源特征和产量形成的影响

2014-12-22谢必武张甲晏承兴张世平袁德梽

湖北农业科学 2014年21期

谢必武+张甲+晏承兴+张世平+袁德梽+邹永翠+熊辉俊

摘要:应用三因素二次正交回归旋转组合设计,以三峡糯1号为材料,建立了特种稻栽插密度、尿素施用量、移栽叶龄与产量关系的数学模型,并通过模拟寻优,提出了三峡糯1号产量8 362.87 kg/hm2以上的优化栽培方案为栽插密度23.48万~26.65万穴/hm2、尿素施用量194.41~259.53 kg/hm2、移栽叶龄3.73~5.27叶;高产机理研究结果表明,三峡糯1号的结实率比对照胜泰1号高19.48%,齐穗期、成熟期叶面积指数和成熟期的地上部干物重分别比对照增加23.69%、67.66%和12.20%,而齐穗期的消光系数和齐穗至成熟叶面积衰减率均与产量呈负相关关系,“库”大“源”足是三峡糯1号高产的主要库源特征。

关键词:特种稻;三峡糯1号;库源特征;优化栽培;产量模型

中图分类号:S511.2+3        文献标识码:A        文章编号:0439-8114(2014)21-5078-06

DOI:10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2014.21.007

Effects of Optimized Measures on Characteristics of Source-Sink and

Yield Formation of Special Rice

XIE Bi-wu1,ZHANG Jia2,YAN Cheng-xing2,ZHANG Shi-ping3,YUAN De-zhi1,ZOU Yong-cui1,XIONG Hui-jun1

(1.Chongqing Three Gorges Polytechnic College,Wanzhou 404155,Chongqing,China;2.Three Gorges of Chongqing Academy of Agricultural Sciences,Wanzhou 404155,Chongqing,China;3.Chongqing You-Shi Agriculture Development Co., Ltd. Wanzhou 404155,Chongqing,China)

Abstract: Using rotation combination design of three factor and two orthogonal regression and taking the Glutinous rice Three Gorges Nuo No.1 as material, the mathematical model of planting density, urea administration, transplant time correlted with yield special rice was established. Through simulation and optimization, the Glutinous rice three Gorges Nuo No.1 had a yield of 8 362.87 kg/hm2 or more. The planting density was 23.48×104~26.65×104 point/hm2. Urea content was ranged from 194.41 to 259.53 kg/hm2. Transplant time was 3.73~5.27 leaves. The results of high yield showed that the seed-setting rate of the Glutinous rice Three Gorges Nuo No.1 was 19.48% higher than that of the Shengtai No.1 CK). The heading, leaf area index of mature stage and maturity stage, the above ground dry matter weight were increased by 23.69%, 67.66% and 12.20%. The extinction coefficient at full heading stage and from heading to maturity leaf area attenuation rate were negatively correlated with yield. The Glutinous rice Three Gorges Nuo No.1 had the big Sink and adequate sources.

Key words: special rice; Three Gorges Nuo No.1; sink-source characteristics; optimum cultivation; yield model

目前,有关特种稻的栽培技术方面的研究较多[1-5],但这些研究都是单项栽培技术方面的,对特种稻优化寻优以及高产的库源特征和生理方面的研究未见报道。三峡糯1号是由重庆三峡农业科学院育成的糯稻新品种,2010年通过重庆市农作物品种审定委员会审定(审定编号为渝审稻2010013)。2008~2009年参加重庆市种子管理站统一安排进行的特种稻新品种(组合)区域试验,连续两年区试产量第一,试验结果表明,该品种具有丰产性好、抗病性强、熟期早、品质优、穗大粒多、株叶型好、结实率高、适应性广等特点。为了挖掘三峡糯1号的高产潜力,加速其推广应用进程,作者于2009年以三峡糯1号等多个糯稻品种为材料,对特种稻的高产机理和三峡糯1号优化栽培技术进行了研究,并建立了产量模型,筛选出了优化定量栽培技术方案,2013年进行了优化方案的验证试验,效果显著。

1  材料与方法

试验安排在海拔508 m的重庆万州区高峰镇马岭村4组冯仕田承包田进行,试验田前作为蔬菜,土壤肥力中上等。

1.1  高产机理研究

供试材料有:黄华占(黄新占×丰华占)、糯539A×8566(糯539A×8566)、渝糯优81853(红麻糯/香糯119//香糯119)、37A×渝黑恢1号(37A×渝黑恢1号)、45A×渝黑恢1号(45A×渝黑恢1号)、三峡糯1号(秆糯92-1-1×荆糯925)、三峡糯2号(鄂糯7号×毛坝糯3号)、金糯2号(糯3A×糯恢666)及对照胜秦1号(胜优2号×秦引1号),共9个。

3月16日播种,地膜湿润育秧,5月4日移栽,秧龄49 d。每穴栽双株,栽22.5万穴/hm2。小区面积13.33 m2,随机区组排列,3次重复。齐穗期测各品种穗层顶部和稻株基部光照度,3次重复测定,取平均值;齐穗期和成熟期3次重复的各品种均取10~15苗,考查绿叶面积和干物重[6];成熟期测小区实产与产量构成因素。

1.2  栽培技术研究

试验以三峡糯1号为材料,选取了栽插密度(x1)、尿素施用量(x2)、移栽叶龄(x3)共3个因子作决策变量,采用三因素二次正交回归旋转组合设计[6,7],各因素水平编码如表1所示。小区面积13.33 m2,区间筑双埂。主要考查小区实产。其他栽培管理与大面积生产相同。

用DPS7.55数据处理系统对试验结果进行统计分析及有关运算和作图。

2  结果与分析

2.1  三峡糯1号的增产效果与原因

2.1.1  三峡糯1号的增产效果  各品种的小区实产及其构成因素列于表2,经方差分析,品种间产量差异极显著(F=5.986**),Duncans新复极差法进行品种间差异多重比较结果表明,三峡糯1号、金糯2号、37A×渝黑恢1号、黄华占、三峡糯2号比对照(胜泰1号)增产达极显著水平,糯539A×8566、45A×渝黑恢1号增产达显著水平。与对照品种相比,参试组合均表现增产,其增产幅度为5.45%~11.53%。其中,三峡糯1号产量最高,为7 139.10 kg/hm2,比对照(胜泰1号)增产11.53%。从三峡糯1号与对照(胜泰1号)的产量构成来看,三峡糯1号的有效穗数比胜泰1号少11.54%,每穗粒数、千粒重比胜泰1号分别略高4.64%、4.96%,而结实率比胜泰1号高19.48%,这是三峡糯1号高产的主要原因。表明三峡糯1号具有较高的增产潜力,值得进一步深入研究。

2.1.2  三峡糯1号高产的生理基础  从表3可以看出,齐穗期叶面积指数与产量呈极显著正相关,成熟期叶面积指数和干物重与产量呈显著正相关,其中三峡糯1号齐穗期、成熟期叶面积指数和成熟期的干物重分别为6.37、3.37、18 735.3 kg/hm2,分别比对照胜泰1号增加23.69%、67.66%和12.20%,说明三峡糯1号的生物产量高,光合作用“源”足,从而形成了高产的基础。从表3还可以看出,齐穗期的消光系数和齐穗至成熟叶面积衰减率均与产量呈负相关关系,齐穗至成熟叶面积衰减率均与产量呈显著负相关,其中三峡糯1号齐穗期的消光系数为0.529 8,齐穗至成熟叶面积衰减率48.08%,分别比对照胜泰1号低5.61%和30.53%,说明三峡糯1号光合作用效率较对照高,绿叶面积维持的时间较长。

齐穗期、成熟期叶面积指数和成熟期的干物重与结实率呈正相关,但不显著。但三峡糯1号结实率为87.7%(表2),为供试材料中最高,说明增加源和生物产量是提高结实率的主要因素。

从库源特征看,三峡糯1号齐穗期的绿叶面积为6 3716.3 m2/hm2,比胜泰1号(CK)增加12.51%,颖花数35497.1万朵/hm2,比对照多4.86%,叶粒比为1.59 cm2/粒,与对照的1.52 cm2/粒差异不显著。表明“库”大“源”足是三峡糯1号高产的主要库源特征。

2.2  三峡糯1号高产的主要农艺措施

以三峡糯1号产量为目标函数,建立产量与栽培农艺措施之间的数学模型,利用数学模型分析产量与试验因素之间的数学关系,从而确定栽插密度(x1)、尿素施用量(x2)、移栽叶龄(x3)三因素对三峡糯1号产量的影响及因素间的交互效应。

2.2.1  试验因素与三峡糯1号产量数学模型的建立与检验  对2009年三峡糯1号的试验结果进行二次回归分析,获得该品种各措施下产量的数学模型如公式(1)。

=8842.89+405.35x1+482.58x2+90.15x3- 329.81x1-342.10x-136.51x-347.63x1x2+ 210.51x1x3-546.54x2x3                (1)

对模型(1)进行方差分析(表4)可知,失拟项F1=0.888 2F0.01=5.91,达极显著水平。说明未控因素对试验处理的影响不明显,误差是随机的,试验所建立的二次方程与实测值拟合程度较好,3个因素与三峡糯1号产量之间的密切程度达到极显著水平。

从表4的P可以看出,x1(栽插密度)和x2(尿素施用量)对产量的影响均达到极显著水平,x1和x2的二次项的影响均达到了显著水平,x2与x3互作项的影响达到了极显著水平,其余各项对产量的影响均不显著。方程决定系数R2=0.815 1,说明不同栽插密度、尿素施用量、移栽叶龄对水稻产量的影响达81.51%。对模型(1)的各项回归系数进行F检验表明,模型中含有不显著回归系数,由于试验具有正交性,消除了回归系数间的相关性,可直接把不显著项从模型中剔除,得到最优回归方程为:

=8 842.89+405.35x1+482.58x2-329.81x1- 342.10x2-347.63x1x2-546.54x2x3   (2)

该方程的R2 = 0.707 8,R = 0.841 3,达极显著水平,说明模型与实测值拟合较好,栽培农艺措施与三峡糯1号产量存在明显的函数关系,可以对各因子的主效应以及两因子的交互效应等作进一步分析。

2.2.2  主效应分析  由y=f(xi),采用降维法固定某两个因子为零水平时,可以得到以下子模型:

1=8 842.89+405.35x1-329.81x1

2=8 842.89+482.58x2-342.10x2

3=8 842.89+90.15x3-136.51x3

因回归设计中各因素均经无量纲线性编码,偏回归系数(bi)已经标准化,所以bi大小直接反映变量xi对产量的影响作用顺序,本试验中,x1、x2、x3一次项的偏回归系数均为正值,所以可知,在本试验栽培下增加栽插密度、尿素施用量和移栽叶龄对三峡糯1号都能起到增产作用,其中尤以增施尿素的效果最大,三者对三峡糯1号产量的影响效应为尿素施用量>栽插密度>移栽叶龄,这主要是土壤氮素含量不高造成的。而x1、x2、x3的二次项均为负数,说明栽插密度、尿素施用量和移栽叶龄的效应曲线是一条抛物线,存在一个合理的适宜幅度,超过此范围,过高或过低均可造成减产。

通过降维法得到三因子与三峡糯1号产量的二次函数关系,据此可作出栽插密度、尿素施用量、移栽叶龄三因素主效应分析图如图1所示。

由图1可知,栽插密度和尿素施用是在低水平(-1.682)与零水平区间,其增产效果非常明显,曲线的斜率最大,而当栽插密度和尿素施用量超过零水平,曲线斜率为负值,反映在回归方程的x1、x2的二次项为-329.81和-342.10,并且该二次项的系数达到极显著水平,说明在三峡糯1号的栽培措施中,要注意栽插密度、尿素施用量的控制,超过一定的栽插密度、尿素施用量三峡糯1号产量将明显下降。图1还表明,移栽叶龄在低水平(-1.682)与高水平(1.682)区间,其增产效果不明显。

2.2.3  单因子的边际产量效应分析  用降维法求出单因素边际产量效应模型为:

=405.35–659.62x1

=482.58–684.20x2

=90.15–273.02x3

将每种栽培因素各水平编码值分别代入相应的模型中,得到在本试验栽培条件下每种栽培措施不同水平的三峡糯1号边际产量如表5。

从表5看出,各种栽培措施不同水平对三峡糯1号产量增加的影响不同,当某栽培因素取-1.682水平,对三峡糯1号产量的影响大小顺序为x2>x1>x3,取-1水平和0水平时,栽培措施对三峡糯1号产量的影响大小顺序为x2>x1>x3,取1水平和1.682水平时,栽培措施对三峡糯1号产量的影响大小顺序则依次为x3>x2>x1。

令各偏导数为零,求得:x1=0.61,x2=0.71,x3=0.33,均未超过试验的上限水平1.682,说明在本试验栽培条件下,x1、x2、x3均应分别取小于或等于0.61、0.71、0.33(编码值)。所以在密度25.93万穴/hm2 + 尿素187.5 kg/hm2 + 叶龄5.0;或在密度22.5万穴/hm2 + 尿素266.7 kg/hm2 + 叶龄5.0;或在密度22.5万穴/hm2+尿素266.7 kg/hm2+叶龄5.7的条件下均可望获得三峡糯1号高产。

2.2.4  两因素综合效应分析

1)种植密度与尿素施用量对产量的交互效应分析。采用“降维法”求得密度(x1)与施尿素量(x2)交互作用的数学模型为:

=8842.89+405.35x1+482.58x2-329.81x-342.10x-347.63x1x2

则种植密度(x1)与施尿素量(x2)的交互效应如表6。

由表6看出,x1低水平(-1.682,-1)时,x2的变化对产量影响较大,变异系数分别为27.53%、16.17%,x1高水平(0,1,1.682)时,x2的变化对产量影响不大,变异系数分别为9.54%、5.57%、5.59%;另一方面,x2低水平(-1.682,-1)时,x1的变化对产量影响较大,变异系数分别为21.81%、14.92%,x2高水平(0,1,1.682)时,x1的变化对产量影响不大,变异系数分别为8.35%、4.96%、5.89%;以上分析表明,在生产实际中,当尿素施用量不足时,应注意增大种植密度,在低密度条件下,也要注意增加尿素施肥量。

2)尿素施用量与移栽叶龄对产量的交互效应分析。按上述分析方法得出,x3低水平(-1.682,-1)时,x2的变化对产量的影响明显,变异系数分别为25.53%、19.29%,x3高水平(1,1.682)时,x2的变化对产量的影响不明显;但当x2处于低水平(-1.682)或高水平(1.682)时,x3的变化对产量的影响明显,变异系数分别为20.03%、15.15%。说明移栽小龄秧时,施用尿素对产量影响大;另一方面,在尿素施用量不足的情况下,随着移栽叶龄的增大,产量增加,如果尿素施用过多,产量随着移栽叶龄的增大而减少。

3)种植密度与移栽叶龄对产量的交互效应分析。按上述方法分析得出,x3低水平时,x1的变化对产量影响不大,随着x3编码值的增大,变异系数逐渐增大,当x3编码值达1.682时,x1的变化对产量影响明显,此时的变异系数为13.93%;但是,无论x1编码值怎样变化,x3的变化对产量的效果都不明显,变异系数为2.45%~7.61%。以上结果表明,当移栽叶龄小应增加种植密度,移栽叶龄大应减少种植密度。

2.2.5  产量模型的优化

1)最佳产量模拟寻优。根据产量模型(1),在-1.682≤x≤1.682的条件下,共有125套方案,其中y =f(xi)最大值=10 232.73 kg/hm2时的各个因素组合为:密度(x1,编码值为0)22.5万穴/hm2+尿素(x2,编码值为1.682)375 kg/hm2+移栽叶龄(x3,编码值为-1.682)1.5叶。三峡糯1号产量在8362.87 kg/hm2及以上的有53组方案,栽插密度(x1)、尿素施用量(x2)编码值在0~1.682之间取值的频率分布分别为81.13%、77.36%,移栽叶龄(x3)编码值在-1.682~0之间取值的频率分布为66.04%,即在栽插密度22.5万~32.0万穴/hm2、尿素施用量187.5~375 kg/hm2、移栽叶龄1.5~5.0叶及以上时产量可达8 362.87 kg/hm2 。

2)模型的优化。对于大面积生产实践而言,ymax不一定代表实际的最佳水平,为了取得栽培因素在生产中的可靠性,采用频数分析法进行解析得表7。

从表7可以看出,三峡糯1号产量在8 362.87  kg/hm2及以上的优化栽培方案为:栽插密度23.48万~26.65万穴/hm2、尿素施用量194.41万~259.53 kg/hm2、移栽叶龄3.73~5.27叶;在这样的栽培条件下有95%的把握可获得8 362.87 kg/hm2及以上的产量。

2.3  信息反馈示范效果

将上述高产栽培方案于2013年在重庆梁平县仁贤镇白鹤村徐占九承包田进行,示范种植1 200 m2,3月12日播种,湿润育秧,秧龄40 d,按16.7 cm×26.7 cm栽插、22.5万穴/hm2, 每穴2~3苗;5叶移栽。总施肥量:有机肥3.00万kg/hm2、施尿素255 kg/hm2、过磷酸钙750 kg/hm2、钾肥225 kg/hm2,施肥方法:有机肥和磷肥作底肥一次施用,钾肥60%作底肥+40%作分蘖肥,氮肥65%作底肥+25%作分蘖肥+10%作穗粒肥。加强肥水管理和病虫防治。该示范田收获三峡糯1号1 020 kg,获得产量8 500 kg/hm2。

3  结论与讨论

三峡糯1号的结实率比对照胜泰1号高19.48%,这是三峡糯1号高产的主要原因;从高产生理看,三峡糯1号齐穗期、成熟期叶面积指数和成熟期的干物重分别比对照胜泰1号增加23.69%、67.66%和12.20%,说明三峡糯1号的生物产量高,光合作用“源”足,从而形成了高产的基础;而三峡糯1号齐穗期的消光系数和齐穗至成熟叶面积衰减率均与产量呈负相关关系,齐穗期的消光系数和齐穗至成熟叶面积衰减率分别比对照胜泰1号低5.95%和43.95%,说明三峡糯1号光合利用率较对照高,绿叶面积维持的时间较长;三峡糯1号结实率为87.7%为供试材料中最高,说明增加源和生物产量是提高结实率的主要因素;从库源特征看,三峡糯1号齐穗期的绿叶面积、颖花数、叶粒比均比对照高,表明“库”大“源”足是三峡糯1号高产的主要库源特征。

在栽培措施上,对三峡糯1号产量的影响效应为尿素施用量>栽插密度>移栽叶龄,在生产实际中,当尿素施用量不足时,应注意增大种植密度,在低密度条件下,也要注意增加尿素施肥量;移栽小龄秧时,施用尿素对产量影响大,另一方面,在尿素施用量不足的情况下,随着移栽叶龄的增大,产量增加,如果尿素施用过多,产量随着移栽叶龄的增大而减少;当移栽叶龄小应增加种植密度,移栽叶龄大应减少种植密度。三峡糯1号产量在8 362.87 kg/hm2及以上的优化栽培方案为:栽插密度23.48万~26.65万穴/hm2、尿素施用量194.41~259.53 kg/hm2、移栽叶龄3.73~5.27叶,在这样的栽培条件下有95%的把握可获得8 362.87 kg/hm2及以上的产量。

参考文献:

[1] 徐寿军,王  云,王立平,等.国外特种水稻引种与栽培试验研究[J].内蒙古民族大学学报(自然科学版),2002,17(5):416-417.

[2] 邹兴全,张  甲,晏承兴,等.糯稻新品种三峡糯1号的特征特性及在三峡库区的高产栽培技术[J].江苏农业科学,2013,41(8):72-73.

[3] 布哈丽且木,王奉斌,袁  杰,等.特种优质稻品种新稻30号的选育及栽培技术[J].中国稻米,2013(5):103-104.

[4] 周  舰,崔龙万,全东兴.特种稻新品种红香一号特征特性与高产栽培技术[J].北方水稻,2009,39(6):57-58.

[5] 郭唏明,全东兴,刘凤杰.特种稻新品种黑糯一号选育及其栽培技术要点[J].山东农业科学,2008(1):119.

[6] 朱永川,况浩池,徐富贤,等.杂交中稻Ⅱ优7号的高产生理基础与栽培技术的初步研究[J].四川农业大学学报,2001,19(3):211-213.

[7] 荣廷昭.农业试验与统计分析[M].成都:四川科学技术出版社,1993.

(责任编辑  郑  威)

2.2.5  产量模型的优化

1)最佳产量模拟寻优。根据产量模型(1),在-1.682≤x≤1.682的条件下,共有125套方案,其中y =f(xi)最大值=10 232.73 kg/hm2时的各个因素组合为:密度(x1,编码值为0)22.5万穴/hm2+尿素(x2,编码值为1.682)375 kg/hm2+移栽叶龄(x3,编码值为-1.682)1.5叶。三峡糯1号产量在8362.87 kg/hm2及以上的有53组方案,栽插密度(x1)、尿素施用量(x2)编码值在0~1.682之间取值的频率分布分别为81.13%、77.36%,移栽叶龄(x3)编码值在-1.682~0之间取值的频率分布为66.04%,即在栽插密度22.5万~32.0万穴/hm2、尿素施用量187.5~375 kg/hm2、移栽叶龄1.5~5.0叶及以上时产量可达8 362.87 kg/hm2 。

2)模型的优化。对于大面积生产实践而言,ymax不一定代表实际的最佳水平,为了取得栽培因素在生产中的可靠性,采用频数分析法进行解析得表7。

从表7可以看出,三峡糯1号产量在8 362.87  kg/hm2及以上的优化栽培方案为:栽插密度23.48万~26.65万穴/hm2、尿素施用量194.41万~259.53 kg/hm2、移栽叶龄3.73~5.27叶;在这样的栽培条件下有95%的把握可获得8 362.87 kg/hm2及以上的产量。

2.3  信息反馈示范效果

将上述高产栽培方案于2013年在重庆梁平县仁贤镇白鹤村徐占九承包田进行,示范种植1 200 m2,3月12日播种,湿润育秧,秧龄40 d,按16.7 cm×26.7 cm栽插、22.5万穴/hm2, 每穴2~3苗;5叶移栽。总施肥量:有机肥3.00万kg/hm2、施尿素255 kg/hm2、过磷酸钙750 kg/hm2、钾肥225 kg/hm2,施肥方法:有机肥和磷肥作底肥一次施用,钾肥60%作底肥+40%作分蘖肥,氮肥65%作底肥+25%作分蘖肥+10%作穗粒肥。加强肥水管理和病虫防治。该示范田收获三峡糯1号1 020 kg,获得产量8 500 kg/hm2。

3  结论与讨论

三峡糯1号的结实率比对照胜泰1号高19.48%,这是三峡糯1号高产的主要原因;从高产生理看,三峡糯1号齐穗期、成熟期叶面积指数和成熟期的干物重分别比对照胜泰1号增加23.69%、67.66%和12.20%,说明三峡糯1号的生物产量高,光合作用“源”足,从而形成了高产的基础;而三峡糯1号齐穗期的消光系数和齐穗至成熟叶面积衰减率均与产量呈负相关关系,齐穗期的消光系数和齐穗至成熟叶面积衰减率分别比对照胜泰1号低5.95%和43.95%,说明三峡糯1号光合利用率较对照高,绿叶面积维持的时间较长;三峡糯1号结实率为87.7%为供试材料中最高,说明增加源和生物产量是提高结实率的主要因素;从库源特征看,三峡糯1号齐穗期的绿叶面积、颖花数、叶粒比均比对照高,表明“库”大“源”足是三峡糯1号高产的主要库源特征。

在栽培措施上,对三峡糯1号产量的影响效应为尿素施用量>栽插密度>移栽叶龄,在生产实际中,当尿素施用量不足时,应注意增大种植密度,在低密度条件下,也要注意增加尿素施肥量;移栽小龄秧时,施用尿素对产量影响大,另一方面,在尿素施用量不足的情况下,随着移栽叶龄的增大,产量增加,如果尿素施用过多,产量随着移栽叶龄的增大而减少;当移栽叶龄小应增加种植密度,移栽叶龄大应减少种植密度。三峡糯1号产量在8 362.87 kg/hm2及以上的优化栽培方案为:栽插密度23.48万~26.65万穴/hm2、尿素施用量194.41~259.53 kg/hm2、移栽叶龄3.73~5.27叶,在这样的栽培条件下有95%的把握可获得8 362.87 kg/hm2及以上的产量。

参考文献:

[1] 徐寿军,王  云,王立平,等.国外特种水稻引种与栽培试验研究[J].内蒙古民族大学学报(自然科学版),2002,17(5):416-417.

[2] 邹兴全,张  甲,晏承兴,等.糯稻新品种三峡糯1号的特征特性及在三峡库区的高产栽培技术[J].江苏农业科学,2013,41(8):72-73.

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[7] 荣廷昭.农业试验与统计分析[M].成都:四川科学技术出版社,1993.

(责任编辑  郑  威)

2.2.5  产量模型的优化

1)最佳产量模拟寻优。根据产量模型(1),在-1.682≤x≤1.682的条件下,共有125套方案,其中y =f(xi)最大值=10 232.73 kg/hm2时的各个因素组合为:密度(x1,编码值为0)22.5万穴/hm2+尿素(x2,编码值为1.682)375 kg/hm2+移栽叶龄(x3,编码值为-1.682)1.5叶。三峡糯1号产量在8362.87 kg/hm2及以上的有53组方案,栽插密度(x1)、尿素施用量(x2)编码值在0~1.682之间取值的频率分布分别为81.13%、77.36%,移栽叶龄(x3)编码值在-1.682~0之间取值的频率分布为66.04%,即在栽插密度22.5万~32.0万穴/hm2、尿素施用量187.5~375 kg/hm2、移栽叶龄1.5~5.0叶及以上时产量可达8 362.87 kg/hm2 。

2)模型的优化。对于大面积生产实践而言,ymax不一定代表实际的最佳水平,为了取得栽培因素在生产中的可靠性,采用频数分析法进行解析得表7。

从表7可以看出,三峡糯1号产量在8 362.87  kg/hm2及以上的优化栽培方案为:栽插密度23.48万~26.65万穴/hm2、尿素施用量194.41万~259.53 kg/hm2、移栽叶龄3.73~5.27叶;在这样的栽培条件下有95%的把握可获得8 362.87 kg/hm2及以上的产量。

2.3  信息反馈示范效果

将上述高产栽培方案于2013年在重庆梁平县仁贤镇白鹤村徐占九承包田进行,示范种植1 200 m2,3月12日播种,湿润育秧,秧龄40 d,按16.7 cm×26.7 cm栽插、22.5万穴/hm2, 每穴2~3苗;5叶移栽。总施肥量:有机肥3.00万kg/hm2、施尿素255 kg/hm2、过磷酸钙750 kg/hm2、钾肥225 kg/hm2,施肥方法:有机肥和磷肥作底肥一次施用,钾肥60%作底肥+40%作分蘖肥,氮肥65%作底肥+25%作分蘖肥+10%作穗粒肥。加强肥水管理和病虫防治。该示范田收获三峡糯1号1 020 kg,获得产量8 500 kg/hm2。

3  结论与讨论

三峡糯1号的结实率比对照胜泰1号高19.48%,这是三峡糯1号高产的主要原因;从高产生理看,三峡糯1号齐穗期、成熟期叶面积指数和成熟期的干物重分别比对照胜泰1号增加23.69%、67.66%和12.20%,说明三峡糯1号的生物产量高,光合作用“源”足,从而形成了高产的基础;而三峡糯1号齐穗期的消光系数和齐穗至成熟叶面积衰减率均与产量呈负相关关系,齐穗期的消光系数和齐穗至成熟叶面积衰减率分别比对照胜泰1号低5.95%和43.95%,说明三峡糯1号光合利用率较对照高,绿叶面积维持的时间较长;三峡糯1号结实率为87.7%为供试材料中最高,说明增加源和生物产量是提高结实率的主要因素;从库源特征看,三峡糯1号齐穗期的绿叶面积、颖花数、叶粒比均比对照高,表明“库”大“源”足是三峡糯1号高产的主要库源特征。

在栽培措施上,对三峡糯1号产量的影响效应为尿素施用量>栽插密度>移栽叶龄,在生产实际中,当尿素施用量不足时,应注意增大种植密度,在低密度条件下,也要注意增加尿素施肥量;移栽小龄秧时,施用尿素对产量影响大,另一方面,在尿素施用量不足的情况下,随着移栽叶龄的增大,产量增加,如果尿素施用过多,产量随着移栽叶龄的增大而减少;当移栽叶龄小应增加种植密度,移栽叶龄大应减少种植密度。三峡糯1号产量在8 362.87 kg/hm2及以上的优化栽培方案为:栽插密度23.48万~26.65万穴/hm2、尿素施用量194.41~259.53 kg/hm2、移栽叶龄3.73~5.27叶,在这样的栽培条件下有95%的把握可获得8 362.87 kg/hm2及以上的产量。

参考文献:

[1] 徐寿军,王  云,王立平,等.国外特种水稻引种与栽培试验研究[J].内蒙古民族大学学报(自然科学版),2002,17(5):416-417.

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[3] 布哈丽且木,王奉斌,袁  杰,等.特种优质稻品种新稻30号的选育及栽培技术[J].中国稻米,2013(5):103-104.

[4] 周  舰,崔龙万,全东兴.特种稻新品种红香一号特征特性与高产栽培技术[J].北方水稻,2009,39(6):57-58.

[5] 郭唏明,全东兴,刘凤杰.特种稻新品种黑糯一号选育及其栽培技术要点[J].山东农业科学,2008(1):119.

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[7] 荣廷昭.农业试验与统计分析[M].成都:四川科学技术出版社,1993.

(责任编辑  郑  威)