李 健 豐先紅 楊開(kāi)俊
(四川甘孜州農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所,四川 康定 626000)
青稞營(yíng)養(yǎng)豐富,用途廣泛,為青藏高原主要糧食作物,在青藏高原地區(qū)的糧食作物中占有極其重要的地位。在甘孜州青稞產(chǎn)量很低,平均每公頃產(chǎn)量為2 350.5kg。青稞品種的退化和栽培措施的落后嚴(yán)重限制了青稞的產(chǎn)量。目前在甘孜州青稞生產(chǎn)過(guò)程中,普遍存在不施肥或亂施肥的現(xiàn)象,使原本具有高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的青稞品種增產(chǎn)增收的作用無(wú)法充分表現(xiàn)。為此,我們以青稞新品系98029-1為材料,進(jìn)行氮磷鉀施肥配比研究,通過(guò)試驗(yàn)找出氮磷鉀最大施肥量及最佳農(nóng)藝栽培措施,以期為甘孜州青稞生產(chǎn)科學(xué)施肥提供參考依據(jù)。
試驗(yàn)地在甘孜州農(nóng)科所八美農(nóng)試場(chǎng),海拔3 400m,年平均氣溫7.8℃,極端最高溫32℃,極端最低溫-21.9℃,年降水量569mm;日照2 318.5h,無(wú)霜期107d,土壤為沙土。供試品種為98029-1,肥料種類為N肥(尿素)、P肥(過(guò)磷酸鈣)、K肥(氯化鉀)。
2006年田間試驗(yàn)采用三因素五水平二次回歸正交旋轉(zhuǎn)設(shè)計(jì),回歸均勻布點(diǎn)設(shè)計(jì),各因素的上、下界值由歷年來(lái)用肥量確定,根據(jù):
表1 肥料因素水平編碼 g
表2 三因素二次回歸旋轉(zhuǎn)設(shè)計(jì)表及施肥試驗(yàn)方案 g
得因素水平編碼(表1),并由此組成N=mc+2m+m0=23+2×3+9=23次試驗(yàn)的三因素二次正交旋轉(zhuǎn)組合設(shè)計(jì)的實(shí)施方案(表2),其中mc部分為第1~8號(hào)試驗(yàn)點(diǎn),用來(lái)安排各肥料試驗(yàn)的上下水平試驗(yàn)點(diǎn),2m部分由9~14號(hào)試驗(yàn)點(diǎn)組成,是安排星號(hào)臂(r)水平的試驗(yàn),m0部分為第15~23號(hào)試驗(yàn)點(diǎn),用來(lái)安排零水平試驗(yàn)。試驗(yàn)小區(qū)面積6.66m2(3.33m×2m),走道0.5m,四周種值保護(hù)行,各小區(qū)在田間隨機(jī)排列。4月26日按18萬(wàn)苗/667m2的種植密度播種。氮磷鉀肥隨播種全部作底肥一次施入,田間管理按高產(chǎn)青稞田要求進(jìn)行。另外安排一個(gè)小區(qū)作對(duì)照,對(duì)照不施用肥料,產(chǎn)量為3 262.5kg/hm2。
3.1建立回歸數(shù)學(xué)模型
根據(jù)結(jié)構(gòu)矩陣及試驗(yàn)結(jié)果(表3),X1′,X2′,X3′分別為X1,X2,X3的各自平方項(xiàng)經(jīng)中心化處理后的數(shù)據(jù)。中心化處理的計(jì)算公試為:
3.2回歸系數(shù)及回歸方程的顯著性檢驗(yàn)
由方差分析結(jié)果(表4)表明,氮、磷、鉀的一次效應(yīng)不顯著、二次效應(yīng)僅磷肥顯著,氮和磷,磷和鉀互作效應(yīng)顯著。回歸方程失擬不顯著,說(shuō)
表3 三因素二次回歸旋轉(zhuǎn)設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)矩陣記實(shí)驗(yàn)結(jié)果 kg/hm2
表4 二次回歸正交旋轉(zhuǎn)組合設(shè)計(jì)方差分析
表5 產(chǎn)量大于4 410.391kg/hm2栽培方案中Xj取值頻率分布表及農(nóng)藝措施
明該試驗(yàn)用二次回歸模型擬合的較好,回歸方程顯著性檢驗(yàn)是在0.25的水平下顯著。將差異不顯著的因子剔除后得回歸方程,Y=4 491.360-375.75X1X2-342.375X2X3-238.307X22。復(fù)相關(guān)系數(shù)為R2=0.530 811。
3.3回歸數(shù)學(xué)模型的應(yīng)用
3.3.1判斷青稞產(chǎn)量的限制因子?;貧w方程中回歸系數(shù)的相對(duì)大小及顯著程度表明因子效應(yīng)的大小,回歸系數(shù)的方差分析結(jié)果說(shuō)明,氮肥、鉀肥不顯著,磷肥的增產(chǎn)作用最明顯,而且磷肥的施用影響氮、鉀肥施用的效果,因此在青稞生產(chǎn)中要增加產(chǎn)量磷肥是必須的,磷肥是青稞增產(chǎn)的限制因子。根據(jù)回歸方程推算小區(qū)最高產(chǎn)量5 848.83kg/hm2,各因素組合為:氮肥、鉀肥為-1.682水平,磷肥為1.682水平。
3.3.2尋求最佳農(nóng)藝措施。由表5計(jì)算出青稞產(chǎn)量大于4 410.391kg/hm2的農(nóng)藝措施,小區(qū)氮肥為128.67~151.32g,磷肥544.96~621.04g,鉀肥123.42~135.58g。相應(yīng)每公頃施肥量分別為193.00~226.98kg,磷肥(五氧化二磷)817.44~931.56kg,鉀肥185.13~203.37kg。
3.3.3績(jī)效分析。按照2006年各肥料的市場(chǎng)價(jià)格,尿素1.7元/kg;過(guò)鈣1.2元/kg;氯化鉀2.0元/kg,青稞售價(jià)為2元/kg;高產(chǎn)栽培措施績(jī)效分析見(jiàn)表6。由表6知,施肥后每公頃收益增加548.04~764.58元,提高8.76%~12.23%。
表6 高產(chǎn)栽培措施績(jī)效分析 元/hm2
1)在試驗(yàn)過(guò)程中,各個(gè)小區(qū)都出現(xiàn)了不同程度的倒伏,青稞產(chǎn)量受到了影響,可能影響到回歸方程顯著性檢驗(yàn)。
2)由回歸方程顯著性檢驗(yàn)知,試驗(yàn)所獲得的回歸方程氮肥、鉀肥對(duì)產(chǎn)量影響不顯著,磷肥是青稞增產(chǎn)的限制因子,與氮肥、鉀肥互作效應(yīng)顯著。因此,在青稞生產(chǎn)過(guò)程中增施磷肥,補(bǔ)施氮肥、鉀肥是促進(jìn)青稞高產(chǎn)的重要措施。
3)根據(jù)所建立的回歸方程求算結(jié)果,得到青稞最佳農(nóng)藝措施以及增加的收益,每公頃增加收益548.04~764.58元。