优质糯稻新品种‘安糯2号’高产栽培模式研究
2016-05-30罗招等肖春光胡继田王庆伟赵其安吴平华
罗招等 肖春光 胡继田 王庆伟 赵其安 吴平华
摘 要 为探索粳型糯稻新品种‘安糯2号的丰产栽培技术模式,采用二次回归通用旋转组合设计,研究该品种产量与主要农艺措施(插秧密度,N、P、K施用量)间的关系。建立产量与各因素间的数学模型:Y=513.31-12.83X1-20.03X2+4.12X3+8.85X4+3.69X12-13.68X22-6.25X32-0.55X42-0.24X1X2+3.55X1X3+1.33X1X4+1.61X2X3-4.11X2X4-0.70X3X4。进一步分析得到影响该品种产量的4个因素作用大小依次为施氮量>栽插密度>施钾量>施磷量。通过频数分析得出‘安糯2号获得500.32 kg/667 m2产量以上的优化方案为:栽插密度(1.145~1.230)×104穴/667 m2,667 m2施纯N 4.144~4.893 kg、P2O5 8.249~9.752 kg、K2O 11.575~13.15 kg。
关键词 糯稻;新品种;安糯2号;肥效试验;高产栽培模式
中图分类号:S511.5 文献标志码:A DOI:10.19415/j.cnki.1673-890x.2016.16.010
知网出版网址:http://www.cnki.net/kcms/detail/50.1186.s.20160705.2338.009.html 网络出版时间:2016-7-5 23:38:00
‘安糯2号是安顺市农业科学院选育,并于2014年6月通过贵州省品种审定委员会审定的优质、高抗的粳型常规糯稻新品种。具有高产稳产性好、优质、抗性强等优点。
2004年至2013年间,我国稻谷单产提高了6.4%。从水稻单产提高贡献因素看,一是水稻品种改良贡献。品种株型、抗病虫性、耐肥抗倒性、农艺性状及适应性改良,单产潜力提高。二是水稻栽培技术创新贡献。包括育秧技术、种植方式、群体调控、肥水管理、病虫草害及灾害防控及机械化装备等改进[1]。适宜的栽插密度能有效地利用光能,充分利用地力,保证个体的正常发育和群体的协调发展,使单位面积上作物的穗数、粒数和粒重得到统一,从而获得高产[2]。氮肥是作物增产的重要因素,没有氮肥产量就得不到提高,但是也要看到氮肥单独施用对水稻增产不太显著,而与一定量的磷钾肥配合施用,才可收到极显著的增产效果[3]。在水稻栽培中,根据水稻的需肥规律,做到科学合理地分配和运筹肥料是关键[4]。
针对不同水稻品种栽培密度、NPK研究的报道非常多[5-7],但是由于这些研究报道都是针对不同品种、不同区域进行的,难以将其结果简单地应用于‘安糯2号的栽培上。为此,本次以‘安糯2号为研究对象,探索其在贵州中高海拔区域的丰产栽培模式,为其在黔中地区及其他中高海拔区域推广提供栽培技术依据。
1 材料与方法
1.1 试验材料
选用安顺市农业科学院选育的优质、高抗、丰产的粳型糯稻常规新品种‘安糯2号。
1.2 试验设计与方法
試验采用四因子五水平通用回归旋转组合设计。选取密度、氮、磷、钾四个因子分别用X1、X2、X3、X4进行水平编码,按四因子五水平设31个小区,每小区面积为13.34 m2(2 m×6.67 m),因素水平编码见表1,试验设计结构矩阵及处理结果见表2。各处理所需氮肥分2次施用,第一次(移栽后3 d)施用总量的2/3,第二次(分蘖高峰期)施用1/3,磷肥和钾肥作为基肥一次性施用。试验数据采用DPS、EXCEL进行统计分析。
1.3 试验基本情况
1.3.1 试验地基本情况
试验于2014年4—10月在安顺市农业科学院试验田进行。试验点位于东经105°55′、北纬26°15′,海拔1400 m,年均温13.9℃,无霜期283 d,年平均降雨量1360 mm,雨量充沛,属典型的高原型湿润亚热带季风气候。秧田黄壤,肥力上等均匀,前作绿肥。
1.3.2 栽培管理
采用湿润育秧方式育秧,4月24日播种,泥浆塌谷,拱棚盖膜。 6月9日移栽,秧龄46 d,秧苗素质好。本田前作绿肥,肥力均匀上等,6月5日机耕3次,同时按试验设计要求一次性施磷肥的100%、钾肥的100%作底肥;6月11日根据试验设计要求施用尿素总量的2/3。6月30日喷施“杰功”50 mL/667 m2,防治稻飞虱和卷叶螟,同时用稻田除草剂“野老”3包/667 m2除草。7月15日追施剩余的尿素。各处理在8月8—11日始穗,8月13—15日齐穗,9月18—20日成熟。10月7日一次性收割。
2 结果与分析
2.1 产量与各因素间数学模型的建立及检验
根据各处理产量结果(表2),利用DPS7.05数据处理系统4因子二次通用旋转组合设计统计方法分析,得出产量与各因子(X1、X2、X3、X4)间的数学模型为:Y=513.31-12.83X1-20.03X2+4.12X3+8.85X4+3.69X12-13.68X22-6.25X32-0.55X42-0.24X1X2+3.55X1X3+1.33X1X4+1.61X2X3-4.11X2X4-0.70X3X4
利用DPS数据处理系统,结合二次回归通用旋转组合设计的原理和方法[8],进行拟合度检测得:FLf=0.792F0.01(14,16)=3.50。由此说明,试验结果与所建立的回归数学模型拟合良好,无失控因子,所获得的模型是可靠的,可用该模型来筛选优化栽培方案。回归方程检验得F在0.01水平下显著,说明试验所选四因子对‘安糯2号产量有显著影响。再对回归系数进行检验,剔除在0.1水平下不显著项后得到新的回归方程为:Y=513.31429-12.82500X1-20.03333X2+8.85000X4-13.68274X22。
2.2 各单因素与产量之间的效应分析
由于设计中各因素均经无量纲线性编码处理,且各一次项回归系数间不相关,因此,可以由回归系数绝对值的大小来直接比较各因素一次项对安糯2号产量的影响,从而得到各因素对安糯2号产量影响大小顺序为:施氮量>栽插密度>施钾量>施磷量。
采用降维法分析各单因素对产量的效应,将其余各个因素假定为零水平,可导出某一因素变化与产量的关系,由此得出单因素回归方程:
Y密度=513.31-12.83X1+3.69X12
Y氮肥=513.31-20.03X2-13.68X22
Y磷肥=513.31+4.12X3-6.25X32
Y钾肥=513.31+8.85X4-0.55X42
在各因素的用量范围内,以各因素不同水平对应安糯2号的产量作函数曲线图1,由图可看出:在此类肥力条件下,各因素对安糯2号产量均有一定的影响,当其他因素都处于“0”水平时,在一定程度内增施氮肥或磷肥,都能达到一定的增产效果;在设计施肥水平内,增加钾肥的用量可以使安糯2号增加产量,但增产效果不明显;当肥料用量都处于“0”水平时,增加密度不能使安糯2号增加产量,反而会减产。
2.3 ‘安糯2号高产优化方案
依据统计选优方法利用计算机对54=625个方案寻优,可得安糯2号产量最高的农艺方案为:X1=-2、X2=-1、X3=-2、X4=2。经换算得出‘安糯2号获得最高理论产量563.01 kg/667 m2的栽插密度为0.8万/667 m2,施纯N为3.5 kg/667 m2,施P2O5为9 kg/667 m2,施K2O为20 kg/667 m2。
在生产应用上,优化的因素组合若固定在某一个具体值时,操作困难,实际可行性不强,只有在一定范围内获得某一目标产量的栽培技术措施组合,才具有应用价值。所以通过频数分析法求出‘安糯2号获得500.32 kg/667 m2产量以上时,各因素编码取值范围分别为-0.851≤X1≤-0.567,-0.816≤X2≤-0.602,-0.167≤X3≤0.167,0.315≤X4≤0.630。经换算得出产量大于500.32 kg/667 m2的优化方案为:栽插密度(1.145~1.230)×104穴/667 m2,667 m2施纯N 4.144~4.893 kg、P2O5 8.249~9.752 kg、K2O 11.575~13.15 kg。
3 結论与讨论
通过试验,初步建立了粳型糯稻新品种‘安糯2号产量与栽插密度及氮、磷、钾栽培因素的数学模型。提出了安糯2号获得500.32 kg/667 m2产量以上的优化方案为:栽插密度(1.145~1.230)×104穴/667 m2,667 m2施纯N 4.144~4.893 kg、P2O5 8.249~9.752 kg、K2O 11.575~13.15 kg。
分析各栽培因素对‘安糯2号的产量效应,得出各因素的效应作用大小依次为施氮量>栽插密度>施钾量>施磷量。由此可以看出,类似土壤肥力条件下,影响安糯2号产量的主要因子是施氮量,其次是栽插密度,施钾量对产量影响不大。但在实际生产上应根据稻田肥力、气候特点等对栽插密度以及N、P、K的施用量作适当调整,以获得高产。
此次试验是通过频数分析法分析‘安糯2号获得500.32 kg/667 m2以上目标产量的综合农艺措施,在实际生产中一定要结合当地肥力条件灵活运用,地力较高时取下限值,地力较差时取上限值。
参考文献:
[1]朱德峰,张玉屏,陈惠哲,等,中国农业科学[J].2015,48(17):3404-3414.
[2]魏玉光.不同密度和施肥量对水稻产量及品质的影响[J].农业科技通讯,2012(12):62-64.
[3]刘武,邹应斌,程兆伟.水稻施肥方法研究进展[J].作物研究,2006(5):509-513.
[4]祝胜波.不同施肥模式对水稻生长发育的影响[J].现代农业科技,2011(20):60,65.
[5]李天,傅淡如,王西瑶,等.两系杂交水稻两优681高产栽培模式研究[J].四川农业大学学报,2005,23(3):274-279.
[6]罗德强,周维佳,谌生慧,等.两系杂交稻两优211丰产栽培数学模型研究[J].种子,2006,25(1):31-34.
[7]潘宗东,柏光晓,石明,等.优质水稻中优608高产栽培的优化模式[J].贵州农业科学,2011,39(6):71-73.
[8]袁志发,贠海燕.试验设计与分析(第2版)[M].北京:中国农业出版社,2007. (责任编辑:丁志祥)