大麥新品系F0797高產(chǎn)栽培模式研究

葉少平 羅曉嬌 王世茂 毛承志 舒 英 李春龍 馮宗云

(1.成都農(nóng)業(yè)科技職業(yè)學(xué)院，四川 溫江 611130；2.德陽(yáng)市農(nóng)業(yè)局農(nóng)技站，四川 德陽(yáng)；3.四川農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院，四川 溫江 611130 )

大麥的產(chǎn)量和品質(zhì)既受自身遺傳特性的影響，又受環(huán)境和栽培因素的制約，生產(chǎn)上主要受栽培措施的影響[1]。許多研究表明密度與產(chǎn)量呈拋物線關(guān)系，低密度時(shí)，隨密度提高產(chǎn)量提高，超過(guò)最適密度后，隨密度提高產(chǎn)量下降[2]。但也有研究得出不同密度處理之間無(wú)顯著差異[3]，產(chǎn)量與基本苗關(guān)系不大[4]。賴麗芳等(2007)[5]在平衡N、K及微量元素等養(yǎng)分后,施磷可提高啤酒大麥產(chǎn)量，改善啤酒大麥的品質(zhì),提高啤酒大麥的千粒重,降低啤酒大麥籽粒中的粗蛋白含量。在低氮水平下，產(chǎn)量隨著施氮量的增加而增加[3]。氮肥對(duì)產(chǎn)量的貢獻(xiàn)最大，是直接影響大麥產(chǎn)量的一個(gè)重要因素[2,6-8]，在一定種植密度下, 氮肥是影響有效成穗、粒重和產(chǎn)量的關(guān)鍵[9]。但是，氮肥施用量偏高，容易造成倒伏，導(dǎo)致減產(chǎn)[7]。對(duì)高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)大麥品種各項(xiàng)栽培措施進(jìn)行系統(tǒng)研究，通過(guò)模擬尋優(yōu)，建立最佳栽培技術(shù)模式，在生產(chǎn)上更具有實(shí)際的指導(dǎo)意義[2,6,8]。

德陽(yáng)地區(qū)是四川省大麥主產(chǎn)區(qū)之一，常年種植面積在1.8萬(wàn)hm2左右，以飼料大麥為主。目前，生產(chǎn)上缺乏高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、抗病、早熟的大麥新品種，更缺乏與品種相配套的高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、規(guī)范化栽培技術(shù)規(guī)程。F0797為四川農(nóng)業(yè)大學(xué)等單位共同選育的六棱皮大麥新品系，株高0.80m左右，千粒重40g以上，全生育期185d左右，產(chǎn)量潛力大，抗逆性強(qiáng)，在2009至2010年度全省區(qū)試中產(chǎn)量位居第一位，較對(duì)照增產(chǎn)10 %以上。但目前尚缺乏該品種的配套栽培技術(shù)。

本試驗(yàn)采用四因素五水平二次回歸通用旋轉(zhuǎn)組合設(shè)計(jì)，通過(guò)規(guī)范化栽培試驗(yàn)，開(kāi)展該品種在四川生態(tài)區(qū)的高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)高效栽培模式研究，建立該品種的最佳栽培技術(shù)模式，充分發(fā)揮該品種的遺傳潛力，促進(jìn)四川省大麥產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，為生產(chǎn)上大面積推廣種植該品種提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)品種

F0797由四川農(nóng)業(yè)大學(xué)大麥研究中心馮宗云教授提供。

1.2 試驗(yàn)地點(diǎn)

本試驗(yàn)于2009年10月至2010年5月，在四川省德陽(yáng)市旌陽(yáng)區(qū)天元鎮(zhèn)北江村三社德陽(yáng)市旌陽(yáng)區(qū)試驗(yàn)農(nóng)場(chǎng)進(jìn)行，試驗(yàn)地土壤為壤土，前作為水稻。

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

本試驗(yàn)采用四因素五水平二次回歸通用旋轉(zhuǎn)組合設(shè)計(jì)[10]。設(shè)密度(播種量)、播期、磷肥、氮肥四個(gè)因素，分別以X1、X2、X3、X4表示，試驗(yàn)因素及其水平編碼見(jiàn)表1，試驗(yàn)設(shè)31個(gè)處理，每個(gè)處理3次重復(fù)，隨機(jī)排列，每小區(qū)面積13.33m2，走道0.40m，小區(qū)間距0.25m。

表1 試驗(yàn)因子水平編碼

1.4 栽培管理

10月15日拖拉機(jī)旋耕。選取粒大、飽滿的種子，播前曬種1d。按設(shè)計(jì)的播種期進(jìn)行播種，播種采用人工條播，播種深度3～5cm，播種密度由播種量控制。磷肥在播種時(shí)一次施入，氮肥用46.6%的尿素分基肥和追肥，按7∶3的比例施用。播種前化學(xué)除草(10月20日)，灌溉一次(2月6日)，用艾美樂(lè)(4月5日)噴霧防治蚜蟲。其它栽培管理措施同當(dāng)?shù)卮筇锷a(chǎn)。

1.5 調(diào)查測(cè)定項(xiàng)目與方法

記載各生育時(shí)期，收獲前每小區(qū)取10株考種。按小區(qū)收獲測(cè)產(chǎn)。

1.6 數(shù)據(jù)處理與分析

試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用Excel進(jìn)行處理，用DPS-6.55Patch統(tǒng)計(jì)軟件和SAS.JMP.V7.0軟件[10]進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 栽培模型的建立及檢驗(yàn)

以產(chǎn)量為目標(biāo)函數(shù)Y(kg/667m2)可建立數(shù)學(xué)回歸模型：

Y=469.286-5.486X1-3.125X2-2.0145X3+44.235X4-9.040X12-12.374X22+1.376X32-7.165X42+15.938X1X2-6.146X1X3-9.479X1X4+10.729X2X3-5.522X2X4-5.103X3X4。

對(duì)數(shù)學(xué)模型進(jìn)行顯著性檢驗(yàn)，結(jié)果表明FR=3.734 >F0.01(14,16)=3.4506, FLf=4.393

在α=0.01顯著水平下剔除不顯著項(xiàng)后,簡(jiǎn)化后的回歸方程為: Y=469.286+44.235X4-12.374X22+15.938X1X2

表2 試驗(yàn)結(jié)果方差分析

2.2 主因素效應(yīng)分析

將其余因素固定在0水平時(shí)，可分別得到各試驗(yàn)因素與產(chǎn)量的回歸子模型：

Y1=469.286-5.486X1-9.040X12

Y2=469.286-3.125X2-12.374X22

Y3=469.286-2.0145X3+1.376X32

Y4=469.286+44.235X4-7.165X42

圖1 播種量(X1)、播期(X2)、磷肥(X3)、氮肥(X4)與產(chǎn)量的關(guān)系

由以上四個(gè)子模型及圖1可知，播種量(X1)在10～20kg/667m2的范圍內(nèi)，隨密度增加產(chǎn)量先增后降，在0水平左右產(chǎn)量最高，但產(chǎn)量曲線變化幅度不大，說(shuō)明該品種的群體自動(dòng)調(diào)節(jié)能力較強(qiáng)；播種期(X2)在11月4日前隨播種期的推遲產(chǎn)量提高，11月4日后隨播種期的推遲產(chǎn)量下降；P2O5施用量(X3)在0～20kg/667m2的范圍內(nèi)，產(chǎn)量曲線無(wú)劇烈變化，說(shuō)明當(dāng)季施用磷肥對(duì)大麥產(chǎn)量的提高無(wú)顯著作用；氮肥用量(X4)在0～16kg/667m2的范圍內(nèi)，隨氮肥用量的增加，產(chǎn)量接近直線增長(zhǎng)，超過(guò)16kg/667m2以后，產(chǎn)量仍然近直線增長(zhǎng)。

計(jì)算各參試因素對(duì)產(chǎn)量的貢獻(xiàn)率[12]，其大小依次為：氮肥(X4)=3.23、播種量(X1)=2.79、播種期(X2)=2.42、磷肥(X3)=1.51。表明四個(gè)參試因素中，以氮肥對(duì)產(chǎn)量的影響最大，其次是播種量、播種期，磷肥對(duì)產(chǎn)量的影響相對(duì)較小。

2.3 互作效應(yīng)分析

回歸分析表明，在產(chǎn)量效應(yīng)函數(shù)中，各試驗(yàn)因素之間均存在一定的兩兩互作效應(yīng)，播種量(X1)與播種期(X2)、磷肥(X3)、氮肥(X4)，以及播種期(X2)與磷肥(X3)、氮肥(X4)，磷肥(X3)與氮肥(X4)之間對(duì)產(chǎn)量的效應(yīng)均呈不同顯著水平。固定兩因素為O水平時(shí)，可得到另兩個(gè)因素與產(chǎn)量的回歸方程，并可作出其產(chǎn)量互作效應(yīng)曲面圖(圖2)。

圖2I 為播種量(X1)與播種期(X2)的產(chǎn)量互作效應(yīng)圖，從中可看出，無(wú)論播種量高低，早播、遲播產(chǎn)量都很低，在適宜的播期內(nèi)，播種量有一定的彈性，說(shuō)明適宜的播期是大麥高產(chǎn)的關(guān)鍵因素之一。

圖2II 為播種量與磷肥的產(chǎn)量互作效應(yīng)圖，從中可看出，隨磷肥用量的增加和播種量的增加，產(chǎn)量略有增加，播種量和磷肥有一定的協(xié)同增產(chǎn)作用，但互作效應(yīng)不顯著。

圖2III 為播種量與氮肥的產(chǎn)量互作效應(yīng)圖，從中可看出，在低氮水平下，隨氮肥用量和密度的增加，產(chǎn)量增加，高產(chǎn)區(qū)域在較高氮肥水平和中等密度的區(qū)域，氮肥用量和密度超過(guò)一定水平后產(chǎn)量下降，說(shuō)明在適宜密度下運(yùn)籌氮肥用量，防止倒伏是大麥高產(chǎn)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。

圖2IV、圖2V 分別為播期與磷肥、氮肥的產(chǎn)量互作效應(yīng)圖，從中可看出，早播、遲播，無(wú)論磷肥用量高低，產(chǎn)量都低，適宜的播期是獲得高產(chǎn)的根本保證。在適宜的播期內(nèi)，中高氮肥水平產(chǎn)量較高，早播、低氮產(chǎn)量低，在遲播的情況下，適當(dāng)增加氮肥用量，能在一定程度上彌補(bǔ)遲播的損失。

圖2VI 為磷肥與氮肥的產(chǎn)量互作效應(yīng)圖，從中可看出，在一定范圍內(nèi)增加氮肥用量，產(chǎn)量隨之提高，增加磷肥用量，產(chǎn)量提高不顯著。高產(chǎn)區(qū)域出現(xiàn)在高磷與較高氮肥區(qū)，表明磷肥與氮肥具有協(xié)同增產(chǎn)和增效的作用。

III

4IIIIV

VVI圖2 播量(X1)、播期(X2)、磷肥(X3)、氮肥(X4)與產(chǎn)量的互作效應(yīng)圖

2.4 高產(chǎn)栽培方案的頻數(shù)統(tǒng)計(jì)分析

頻數(shù)分析表明(表3)，在4個(gè)參試因素5個(gè)處理水平的625個(gè)方案中，產(chǎn)量≥450kg/667m2的有295套，占所有組合方案的47.2%，統(tǒng)計(jì)分析得出產(chǎn)量≥450kg/667m2的農(nóng)藝措施優(yōu)化組合方案為：播種量14～15kg/667m2,播期11月3～5日，磷肥用量9～11kg/667m2，氮肥用量12～13kg/667m2。

表3 各因素在產(chǎn)量≥450kg/667m2時(shí)的取值頻數(shù)分布

3 討論與結(jié)論

有研究得出不同密度處理之間產(chǎn)量無(wú)顯著差異[3]，產(chǎn)量與基本苗關(guān)系不大[4]。本試驗(yàn)中，播種量在10～20kg/667m2的范圍內(nèi)，產(chǎn)量有一定的變化，但幅度不大，可能因?yàn)樵撈贩N的群體自動(dòng)調(diào)節(jié)能力較強(qiáng)。在四川生產(chǎn)條件下，群體不能過(guò)大，應(yīng)在一定穗數(shù)的基礎(chǔ)上，主攻大穗、大粒，防止后期倒伏。

本試驗(yàn)結(jié)果顯示，播種期對(duì)產(chǎn)量的貢獻(xiàn)率較大，早播、遲播產(chǎn)量降低。播種過(guò)遲，由于氣溫下降，土壤含水量降低，出苗緩慢，出苗率降低，出苗不整齊，生育期縮短，嚴(yán)重影響產(chǎn)量。

在平衡N、K及微量元素等養(yǎng)分的基礎(chǔ)上,施磷可提高啤酒大麥產(chǎn)量，改善啤酒大麥的品質(zhì),提高啤酒大麥的千粒重,降低啤酒大麥籽粒中的粗蛋白含量[5]。本試驗(yàn)結(jié)果顯示，磷肥用量對(duì)產(chǎn)量影響不顯著，可能因?yàn)樵囼?yàn)地磷含量較高的緣故。在四川盆地肥力水平較高的地區(qū)，應(yīng)注意平衡施肥，適當(dāng)增加磷、鉀肥，以提高品質(zhì)和保持地力。

在低氮水平下，產(chǎn)量隨著施氮量的增加而增加[3]。氮肥對(duì)產(chǎn)量的貢獻(xiàn)最大，是直接影響大麥產(chǎn)量的一個(gè)重要因素[2,6-8]，在一定種植密度下, 氮肥是影響有效成穗、粒重和產(chǎn)量的關(guān)鍵[9]。但是，氮肥施用量偏高，容易造成倒伏，導(dǎo)致減產(chǎn)[7]。本試驗(yàn)中，氮肥施用量超過(guò)16kg/667m2以后，隨氮肥用量的增加，產(chǎn)量仍然近直線增加，其原因可能是試驗(yàn)地氮素水平較低，設(shè)計(jì)的施肥水平未能達(dá)到高限所致。

綜合以上分析，德陽(yáng)地區(qū)大麥新品系F0797產(chǎn)量≥450kg/667m2的農(nóng)藝措施優(yōu)化組合方案可確定為：播種量14～15kg/667m2,播期11月3～5日，磷肥用量9～11kg/667m2，氮肥用量12～13kg/667m2。

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