孫達,黃芳,石艷平,倪雄偉,邊文敏,陳貴
(1.嘉興市南湖區(qū)農(nóng)漁技術(shù)推廣站,浙江 嘉興 314051;2.嘉興市農(nóng)業(yè)農(nóng)村局,浙江 嘉興 314050;3.嘉興市南湖區(qū)大橋鎮(zhèn)農(nóng)業(yè)技術(shù)服務(wù)中心,浙江 嘉興 314051;4.嘉興市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院,浙江 嘉興 314016)
近年,嘉興市南湖區(qū)水稻種植面積穩(wěn)定在0.73萬hm2以上,是浙江省主要產(chǎn)糧縣之一,水稻品種以粳稻為主,種植制度主要是稻麥輪作、稻經(jīng)輪作。單季粳稻全生育期一般施用化肥3~5次[1],不合理施肥有可能產(chǎn)生農(nóng)業(yè)環(huán)境污染問題[2]。隨著生態(tài)環(huán)境保護意識的提高,以及改善農(nóng)業(yè)雇工難、價格高窘境的迫切性,不少地區(qū)都在開展單季晚稻減肥減工的試驗研究[1-7]。為探索本地直播單季晚粳稻基、追肥最佳用量,于2020年開展了直播單季晚粳稻一基一追肥效試驗,通過建模解析,明確不同基、追肥用量對產(chǎn)量的作用效應(yīng),為生產(chǎn)應(yīng)用提供依據(jù)。
試驗在南湖區(qū)大橋鎮(zhèn)倪家浜村進行,前茬為小麥,土壤pH 5.63,有機質(zhì)48.6 g·kg-1,全氮2.36 g·kg-1,全磷1.23 g·kg-1,全鉀25.4 g·kg-1。供試品種為常規(guī)中熟晚粳稻嘉67。嘉67由嘉興市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院選育,具有食味軟糯、口感好、高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)等特點,在嘉興地區(qū)種植廣泛[8-10]?;视梦址蛱乜蒯尫?N、P2O5、K2O含量分別為23%、10%、11%),追肥用金正大穩(wěn)定性尿素(N≥45%)。
試驗采用二次回歸飽和D-最優(yōu)設(shè)計方案,選擇基肥(x1)、追肥(x2)作為影響目標函數(shù)產(chǎn)量(y)的因變量,667 m2基、追肥零水平分別為35.0、17.5 kg,間距分別取5.0、7.5 kg,試驗共設(shè)6個處理(表1),各處理面積均為400 m2,重復(fù)3次,采用隨機排列。6月3日施基肥,次日播種,7月28日施追肥,11月12日全田實割測產(chǎn),其他栽培管理措施與常規(guī)一致。
表1表明,6個處理的667 m2產(chǎn)量為576.1~632.5 kg,處理4最高,處理1最低。
表1 直播晚粳稻嘉67二次回歸飽和D-最優(yōu)設(shè)計方案及產(chǎn)量表現(xiàn)
由回歸模型(圖1)可知,產(chǎn)量與基肥(b1=8.01**、b11=8.16)、追肥(b2=7.58**、b22=-38.35**)、二因子的互作效應(yīng)(b12=-12.27**)均存在極顯著的回歸效應(yīng)關(guān)系。根據(jù)因子一、二次項回歸系數(shù)絕對值之和(Bi=∣bi∣+∣bii∣)的大小,比較該因子對產(chǎn)量的作用效應(yīng)結(jié)果顯示:追肥(B2=45.93)>基肥(B1=16.17)。
圖1 直播晚粳稻嘉67施肥因子水平與產(chǎn)量的曲線關(guān)系
利用“降維法”進行單因子分析,得到基肥與產(chǎn)量呈二次曲線效應(yīng)(y1=624.15+8.01x1+8.16x12,R2=1.00),在試驗范圍內(nèi),當667 m2基肥施用量小于35 kg時,產(chǎn)量差異不明顯,隨著基肥用量的增加,產(chǎn)量略有增加;追肥與產(chǎn)量呈二次曲線效應(yīng)(y2=624.15+7.58x2-38.35x22,R2=1.00),產(chǎn)量先隨追肥用量的增加而增加,當667 m2追肥為18.24 kg時,產(chǎn)量最高,為624.1 kg,而后隨追肥量增加反而下降(圖1)。
在本試驗約束區(qū)域內(nèi)(-1≤xi≤1),取步長為0.5,利用回歸方程進行模擬仿真,可得到25套施肥方案的產(chǎn)量結(jié)果。從中篩選出667 m2產(chǎn)量≥620 kg的組合方案有9套(表2),占36%,經(jīng)xi取值的頻率分布解析,二因子高產(chǎn)最佳組合編碼水平為:x1=-0.458 6~0.791 9,x2=-0.140 2~0.362 5。相應(yīng)的667 m2實際值:基肥為32.7~39.0 kg,追肥為16.4~20.2 kg。
表2 直播晚粳稻嘉67產(chǎn)量≥620 kg施肥因子xⅰ變量水平頻率分布
試驗結(jié)果表明,基、追肥對直播單季晚粳稻嘉67產(chǎn)量影響均極顯著,且追肥的影響效應(yīng)高于基肥,在重視控釋肥作基肥深施時,應(yīng)更重視施追肥。經(jīng)選優(yōu),667 m2嘉67產(chǎn)量≥620 kg的高產(chǎn)施肥水平為:基肥32.7~39.0 kg,追肥16.4~20.2 kg。