烟后稻广两优676高产栽培农艺措施数学模型优化分析

林炜乐

（福建省将乐县农业技术推广中心，福建将乐353300）

广两优676是福建省农业科学院水稻研究所选育的籼型两系杂交水稻，品种来源为广占63-4S×福恢676，具有广适应性、抗病性好、米优质等特点。于2013年通过国家农作物品种审定（国审稻2013014），2014年通过福建省农作物品种审定（闽审稻2014012）。为加速品种推广，根据将乐县烟后稻生产情况，采用二次通用旋转组合设计，优化其栽培措施，筛选出广两优676作烟后稻栽培的最佳农艺措施。

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验材料为广两优676，于2015年6月4日在将乐县大源乡进行。试验田为沙壤土，前作种烟。土壤肥力：pH=5.06，含有机质29.1 g/kg，碱解氮153.8 mg/kg，速效磷22.0 mg/kg，速效钾52.4 mg/kg。

1.2 试验方法

试验采用3因素5水平二次通用旋转组合设计，选取种植密度（X1）、每 667m2施氮量（X2）、每667m2施钾量（X3）3个因素，各因素及水平编码见表 1。试验设20个处理，每小区面积15 m2（5 m×3 m），统一行距为30 cm，株距按要求调整。小区间筑小田埂，并用地膜包裹，防止串水串肥。由于将乐县土壤含磷充足，因此没有将磷肥列入试验因素。

表1 各因素及水平编码

1.3 试验过程

6月5日播种育秧，7月7日插秧，试验田丛插2粒谷。氮肥施用为基肥∶蘖肥∶穗肥=4∶4∶2，氮肥用碳酸氢铵作基肥于7月6日施，蘖肥和穗肥使用尿素；磷、钾肥的施用为基肥∶蘖肥=5∶5，钾肥用氯化钾，磷肥用过磷酸钙统一每667m2施6 kg。移栽后7 d（7月14日）施分蘖肥，于拔节（8月28日左右）施穗肥。

病虫防治：8月3日施用锐劲特防治二化螟和稻飞虱；8月25日施用阿克泰防治飞虱；9月19日施用杀虫双防治二化螟。根据小区成熟先后进行收获。

2 结果与分析

2.1 回归模型的建立

根据各处理的实收产量结果（表2），用DPS数据处理系统，二次通用旋转组合设计统计分析，计算出产量与各因素（X1、X2、X3）间的数学模型为：

2.2 回归模型的检验

对该模型方差分析（表3）表明：其中F1失拟=1.65

表2 3因素二次通用旋转组合设计

表3 试验结果方差分析

2.3 各因素与产量的效应分析

2.3.1 单因素的效应 采用降维法（即将其余因素固定为0水平）可导出某一因素变化与产量的关系，则各因素与产量关系的回归子模型分别如下：

分析结果表明：图1可以看出，在本试验条件及设计水平下，3个因素总的趋势呈抛物线，当水平编码值在0～1的范围内产量达到最高：每667m2种植密度（X1=0.193）为1.558 0万穴时产量最高，为603.1 kg；每667m2施纯N（X2=0.195）10.05 kg时产量最高，为603.27 kg；每667m2施钾量（X3=0水平）9 kg时产量最高，为602.07 kg。从各因素的回归系数绝对值（一次项系数）可看出，对广两优676产量的影响力大小依次为X2＞X1＞X3，即施氮量＞种植密度＞施钾量。

图1 主效应分析

2.3.2 因素互作效应 水稻产量的形成是各因素共同作用的结果，只有进行因素间交互效应的分析才能较客观地揭示其内在联系［1］，为科学寻求广两优676最佳农艺组合方案提供科学依据，采用降维法导出其回归子模型为：

图2 种植密度与氮素的互作效应

图3 种植密度与钾素的互作效应

图4 氮素与钾素的互作效应

将各因素不同水平值代入相应模型求得相应的产量结果。2因素的互作效应表明：当其他因素为0水平时，X1=0与X2=0时产量最高；X1=0与X3=0时产量最高；X2=0与X3=0时产量最高（图2-4）。2.3.3 高产模型的优化方案 通过DPS数据处理结果还得出最高产量的农艺措施，各因素组合为：（X1=0、X2=0、X3=0）每667m2种植密度1.5万穴、施N 9 kg、K 9 kg可获得602.07 kg的最高产量。但是在实际生产中，优化的因素组合如固定在某一个具体取值时，由于受诸多限制因子影响，可行性不强。因此，只有具有一定变化范围内的多套可获得某一个目标产量的栽培技术措施组合才更具有实用价值［2,3］。采用频率分析法求得广两优676获得每667m2产量大于537.96 kg的15套方案中，95%编码取值范围分别为-0.066≤X1≤0.690，-0.131≤X2≤0.531，-0.320≤X3≤0.320，即每667m2种植密度1.48万～1.71万穴，施纯氮8.29～11.87 kg，施纯钾7.27～10.73 kg。

表4 产量大于537.96 kg的15个方案中各变量取值的频率分析

3 结论与讨论

3.1 经过试验研究建立了产量与种植密度及氮、钾施用量主要栽培因素的回归模型，以及产量与种植密度、氮、钾施用量的变化关系。提出广两优676在类似地区气候特征种植获得每667m2产量大于537.96 kg最优方案：种植密度1.48万～1.71万穴，施纯氮8.29～11.87 kg，施纯钾7.27～10.73 kg，氮肥40%作基肥，40%作蘖肥，20%作穗肥，磷、钾肥50%作基肥，50%作蘖肥，同时加强田间管理，及时防治病虫害，这样才能达到预期效果。

3.2 经试验得出的各因素对产量的增产效应大小不同，其作用依次为施氮量＞种植密度＞施钾量。在大面积广两优676生产中，应根据土壤肥力、气候特点适当对氮、钾肥的施用量及种植密度作调整才有利于获得高产。

［1］ 昂盛福，熊忠炯，朱永丰，等.培两优288高产栽培农艺措施的数学模型优化［J］.杂交水稻，2001，16（4）：42-44.

［2］ 侯彪.杂交水稻T优272农艺措施优化试验［J］.现代农业科技，2010（24）：44-45.

［3］ 魏永红，魏耀芳，牟之碧，等.超级稻Q优6号高产栽培综合农业措施数学模型优化研究［J］.现代农业科技，2008（13）：183-184.