种植密度和施肥量对燕麦白燕2号产量的影响

赵 彬， 向达兵， 吴宪志， 余 娟， 夏 燕， 李蔚传

(1.毕节市农业科学研究所， 贵州 毕节 551700； 2.成都大学 生物产业学院， 四川 成都 610106； 3.大方县植物保护站； 贵州 大方 551600)



种植密度和施肥量对燕麦白燕2号产量的影响

赵 彬1， 向达兵2， 吴宪志1， 余 娟1， 夏 燕1， 李蔚传3

(1.毕节市农业科学研究所， 贵州 毕节 551700； 2.成都大学 生物产业学院， 四川 成都 610106； 3.大方县植物保护站； 贵州 大方 551600)

为使外引燕麦品种白燕2号及其配套高产栽培技术在黔西北高海拔地区及时应用推广，以密度及氮、磷、钾施用量为研究对象，采用四因素五水平二次通用组合设计对其进行高产栽培试验。结果表明：当密度、氮、磷和钾取值水平分别为0.845～1.248、1.000～1.377、1.109～1.495和0.707～1.180时，产量可达2 250 kg/hm2。结论：在黔西北地区，白燕2号产量获得2 250 kg/hm2以上的栽培措施为密度544.4万～610.9万粒/hm2，纯N 150.0～168.85 kg/hm2，P2O5155.45～174.75 kg/hm2，K2O 135.35～159.0 kg/hm2；四因子对产量的影响程度依次为N肥>密度>K肥>P肥；N肥施用量和种植密度是影响白燕2号籽粒产量的关键因子。

燕麦； 白燕2号； 产量； 栽培措施； 种植密度； 施肥量； 黔西北

燕麦(Avenasativa)是禾本科燕麦属一年生草本植物，是优良的粮饲兼用作物。燕麦分为皮燕麦和裸燕麦(AvenanudaL.)两大类，含有特殊的营养成分，其第一限制性氨基酸—赖氨酸在燕麦中的含量是小麦和大米的2倍以上[1]，燕麦还具有预防和治疗高血脂、控制糖尿病和肥胖症等功效[2]。由于燕麦特殊的营养和保健作用，近年来虽然全球燕麦总产量显著下降，但作为食物消费的绝对量却持续稳定上升[3]。我国生产上以裸燕麦为主，2006年种植面积50万hm2左右[4]，主要分布于华北、西北和西南地区。黔西北高海拔冷凉地区是西南地区燕麦的主要种植区域之一，常年种植面积1万hm2左右，生产上以地方品种为主，并以收获种子为主要目的，产量在1 200 kg/hm2左右，略高于全国平均水平[2]。

受品种遗传特性和栽培环境条件恶劣的影响，燕麦产量低于其他大宗粮食作物[5]。在黔西北地区粮食生产上燕麦属于小季作物，基本采用撒播的种植方式，管理粗放，品种退化、混杂、病害感染严重，导致燕麦种植产量较低。白燕2号是吉林省白城市农业科学院育成的燕麦高产优良品种，2012年毕节市农业科学研究所引进种植，在黔西北海拔1 400～2 200 m的不同生态区域多点试验，白燕2号均较本地品种大幅度增产，综合农艺性状表现优良。目前国内关于燕麦高产栽培措施的研究鲜有报道，为促进黔西北地区燕麦产业的发展，实现燕麦高产稳产，笔者以栽培密度及氮、磷、钾施用量为研究对象，以燕麦种植产量为研究目的，对白燕2号高产栽培措施进行研究，以期为该品种在黔西北地区的大面积推广提供技术依据，发挥优良品种的增产潜力。

1 材料与方法

1.1 试验材料

白燕2号品种由白城市农业科学院提供。试验肥源为尿素(N 46.4%)、普通过磷酸钙(P2O512%)和氯化钾(K2O 60%)。

1.2 试验设计

以栽培密度和氮、磷、钾的施用量为试验因子，采用四因素五水平二次通用组合设计(表1)，共31个小区。N肥全部作追肥，其中，幼苗期和拔节期分别按60%和40%施入，磷、钾肥全部作基肥。小区面积10.0 m2，每小区种植6行。播种前根据试验材料的发芽率、千粒重估算田间出苗率，数粒称种到行以利匀播。试验结果用DPS数据处理软件进行分析。

表1 试验因素处理水平及变化间距

Table 1 Treatment levels and variation interval of test factors

因素水平Level(x1)密度/(万苗/hm2)Density施肥量/(kg/hm2)Fertilizingamount(x2)N(x3)P2O5(x4)K2O273520020020015701501501500405100100100-1240505050-275000△i165505050

1.3 试验概况

试验在毕节市农业科学研究所试验场内进行，试验地处东经105°19′，北纬27°18′，海拔1 465 m，土地平整，地力均匀，前作玉米。经播前土壤取样分析：全氮0.09%，全磷0.066%，全钾2.18%，速效氮47.9 mg/kg，速效磷27.0 mg/kg，速效钾102.0 mg/kg，有机质1.05%，pH 6.2。

2013年3月14日播种，播种前有一定降雨，土壤墒情适中，出苗整齐均匀。出苗后(3月下旬)连续降水，幼苗长势较好。4月9日苗期追施60%的氮肥，另外40%于拔节期追施。分蘖-抽穗期间气温、降雨适中，但日照时数偏少，一定程度上影响了燕麦的生长发育。灌浆-成熟期间低温阴雨天气偏多，导致生育期延长。7月26日各处理陆续成熟，7月28日统一全区收获。

2 结果与分析

2.1 各因素与产量回归模型的建立

表2 试验设计矩阵及各处理白燕2号的产量

2.2 各因素变化对产量的影响程度

模型偏导数方程组：

dy/dx1=95.42-134.82x1+14.912x2+35.13x3+11.31x4

dy/dx2=180.13+14.91x1-160.64x2-11.70x3+14.69x4

dy/dx3=54.45+35.13x1-11.70x2-36.39x3+18.20x4

dy/dx4=31.13+11.31x1+14.69x2+18.20x3-58.01x4

分析模型的偏导数方程组可以看出,密度及N、P、K肥施用量各因素编码值每增减1个单位，对白燕2号产量的影响程度分别为密度134.82 kg/hm2、N肥160.64 kg/hm2、P肥36.39 kg/hm2、K肥58.01 kg/hm2，即各因素编码值的变化对产量的影响程度顺序为N肥>密度>K肥>P肥。说明，氮肥施用量和密度是引起产量变化的关键因素。

2.3 单因子主效应对产量的影响

回归模型降维后得以下方程：

从回归模型可看出，密度、N肥、P肥和K肥二次项系数均为负值，说明，4个因子对产量的影响曲线是一开口向下的抛物线(图示)，各因子对产量的影响都有最大值。各因素在其他3个因素为0水平时产量获得最大值(y1=2 190.84，y2=2 258.06，y3=2 197.82，y4=2 165.44)的因素编码值为密度0.707、N肥1.12、P肥1.50、K肥0.54，对应各因素用量分别为密度521.65万/hm2，N肥156.0 kg/hm2，P肥175.0 kg/hm2，K肥127.0 kg/hm2。

图示 各因素不同水平值白燕2号的产量

结合回归模型和各因素变化对白燕2号产量影响(图示)看出：当密度在-2至0.707水平、N肥在-2至1.12水平、P肥在-2至1.50水平及K肥在-2至0.54水平时，产量随因子水平的增加而增加；因子水平超过最大产量值对应水平后产量呈下降趋势。因此，要获得较高的产量，白燕2号有效种子播种量和N、P、K肥施用量要控制在一定水平，一旦过度，将增加成本并浪费资源，产量还有下降的风险。

2.4 白燕2号高产栽培措施的优化组合方案

经模拟分析，当各因素理论取值水平分别为密度1.28、N肥1.28、P肥2.0、K肥1.78时，白燕2号可获得最高产量2 479.67 kg/hm2。利用频数分析法分析得出，当产量要求在2 250 kg/hm2以上时，各因子的取值水平范围分别为密度0.845～1.248,N 1.000～1.377,P 1.109～1.495,K 0.707～1.180，即有效种子544.4万～610.9万粒/hm2，施纯N 150.0～168.85 kg/hm2,P2O5155.45～174.75 kg/hm2,K2O 135.35～159.0 kg/hm2。

3 结论与讨论

1) 在黔西北地区燕麦大田生产中，栽培密度及N、P、K肥施用量4个因素对白燕2号产量的影响程度为N肥>密度>K肥>P肥，因此，白燕2号栽培措施制定上应首先考虑播种密度和氮肥的合理用量，同时也不能忽视磷肥和钾肥的施用量，只有氮磷钾三者配合施用，才能有效发挥增产作用。

2) 栽培密度及N、P、K肥施用量4个因子对产量的影响都有一个最大值，因此，要获得较高的产量，播种量和N、P、K肥施用量要控制在一定水平，施用量过低或过高产量都有下降的风险，过度施用还会增加成本且污染环境。当土壤肥力中等，产量要求在2 250 kg/hm2以上时，各因子的取值水平范围分别为密度0.845～1.248，N 1.000～1.377，P 1.109～1.495，K 0.707～1.180；4个因素对应的农艺措施分别为播种有效种子544.4万～610.9万粒/hm2，施纯N 150.0～168.85 kg/hm2，P2O5155.45～174.75 kg/hm2，K2O 135.35～159.0 kg/hm2。磷、钾肥作基肥；氮肥(尿素)作追肥施用，一般把握在苗齐后和拔节期分2次施用。

3) 氮磷钾是作物生长发育过程中必需的三大营养元素。在燕麦各生长发育阶段，氮素需求量不一样，分蘖到抽穗时期是氮素的需求高峰，分蘖前和抽穗后对氮的需求量相对较少。磷素对形成壮苗、后期籽粒饱满、早熟有促进作用，其相对积累速度以分蘖至越冬时期最为旺盛，磷素作基肥施用效果较好[6]。施用适量的钾素能够改善籽粒的营养品质和加工品质[7-8]。氮磷钾肥单施与混施对禾本科作物的产量贡献程度不同，单施氮肥或单施磷肥对种子产量无明显增产作用，须同时施用才能显著提高种子产量[9-11]。燕麦是禾本科喜氮作物，施氮量是影响燕麦产量的关键因素，施氮能大幅度提高燕麦种子产量，但过量施氮也会导致营养生长过旺，植株贪青晚熟，影响透气透光，滋生病害，影响产量[12]。氮肥如果全部或大部分作为基肥施用容易烧种，造成不能发芽或发芽后不能正常生长。在总氮量相同的基础上，氮肥分次追施既可保证早期营养生长的正常进行，又能使生殖生长阶段避开氮素过量供给造成的贪青晚熟，从而提高籽粒产量[13-15]。

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(责任编辑：姜 萍)

Effects of Planting Density and Fertilizing Amount on Yield of Oat Baiyan 2

ZHAO Bin1, XIANG Dabing2, WU Xianzhi1, YU Juan1, XIA Yan1, LI Weichuan3

(1.BijieInstituteofAgriculturalSciences,Bijie,Guizhou551700; 2.FacultyofBiotechnologyIndustry,ChengduUniversity，Chengdu,Sichuan610106; 3.DafangPlantProtectionStation,Dafang,Guizhou551600，China)

To timely apply and generalize the introduced oath cultivar Baiyan 2 and matching high-yield culture technique in high-altitude area in northwest Guizhou, a quadratic general rotary unitized design with four factors and five levels was employed in the high-yield cultivation test. Results: The yield reached 2 250 kg/hm2when the values of density, N, P and K were respectively 0.845～1.248, 1.000～1.377, 1.109～1.495 and 0.707～1.180. Conclusion: In northwest Guizhou, the yield of Baiyan 2 could reach 2 250 kg/hm2when the cultivation measures were as follows: density 5 444～6 109 thousand kernels/hm2, pure N 150.0～168.85 kg/hm2, P2O5155.45～174.75 kg/hm2and K2O 135.35～159.0 kg/hm2; The influencing degree was N>density>K>P; N fertilizing amount and planting density were the key factors influencing yield of Baiyan 2.

oat; Baiyan 2; yield; cultivation measures; planting density； fertilizing amount; northwest Guizhou

2014-10-20； 2015-06-30修回

国家现代农业产业技术体系建设专项资金“国家燕麦荞麦产业技术体系西南栽培岗”(CARS-08-03B)；毕节市科技计划项目“燕麦新品种选育及示范”[毕科合字(2012)37]

赵 彬(1969-)，男，高级农艺师，从事小麦、杂粮育种及栽培研究工作。E-mail: 821800075@qq.com

1001-3601(2015)07-0369-0088-03

S512.6

A