李 健 豐先紅 楊開俊
(四川甘孜州農業科學研究所,四川 康定 626000)
青稞營養豐富,用途廣泛,為青藏高原主要糧食作物,在青藏高原地區的糧食作物中占有極其重要的地位。在甘孜州青稞產量很低,平均每公頃產量為2 350.5kg。青稞品種的退化和栽培措施的落后嚴重限制了青稞的產量。目前在甘孜州青稞生產過程中,普遍存在不施肥或亂施肥的現象,使原本具有高產優質的青稞品種增產增收的作用無法充分表現。為此,我們以青稞新品系98029-1為材料,進行氮磷鉀施肥配比研究,通過試驗找出氮磷鉀最大施肥量及最佳農藝栽培措施,以期為甘孜州青稞生產科學施肥提供參考依據。
試驗地在甘孜州農科所八美農試場,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(過磷酸鈣)、K肥(氯化鉀)。
2006年田間試驗采用三因素五水平二次回歸正交旋轉設計,回歸均勻布點設計,各因素的上、下界值由歷年來用肥量確定,根據:


表1 肥料因素水平編碼 g

表2 三因素二次回歸旋轉設計表及施肥試驗方案 g
得因素水平編碼(表1),并由此組成N=mc+2m+m0=23+2×3+9=23次試驗的三因素二次正交旋轉組合設計的實施方案(表2),其中mc部分為第1~8號試驗點,用來安排各肥料試驗的上下水平試驗點,2m部分由9~14號試驗點組成,是安排星號臂(r)水平的試驗,m0部分為第15~23號試驗點,用來安排零水平試驗。試驗小區面積6.66m2(3.33m×2m),走道0.5m,四周種值保護行,各小區在田間隨機排列。4月26日按18萬苗/667m2的種植密度播種。氮磷鉀肥隨播種全部作底肥一次施入,田間管理按高產青稞田要求進行。另外安排一個小區作對照,對照不施用肥料,產量為3 262.5kg/hm2。
3.1建立回歸數學模型
根據結構矩陣及試驗結果(表3),X1′,X2′,X3′分別為X1,X2,X3的各自平方項經中心化處理后的數據。中心化處理的計算公試為:

3.2回歸系數及回歸方程的顯著性檢驗
由方差分析結果(表4)表明,氮、磷、鉀的一次效應不顯著、二次效應僅磷肥顯著,氮和磷,磷和鉀互作效應顯著。回歸方程失擬不顯著,說

表3 三因素二次回歸旋轉設計結構矩陣記實驗結果 kg/hm2

表4 二次回歸正交旋轉組合設計方差分析

表5 產量大于4 410.391kg/hm2栽培方案中Xj取值頻率分布表及農藝措施
明該試驗用二次回歸模型擬合的較好,回歸方程顯著性檢驗是在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。復相關系數為R2=0.530 811。
3.3回歸數學模型的應用
3.3.1判斷青稞產量的限制因子。回歸方程中回歸系數的相對大小及顯著程度表明因子效應的大小,回歸系數的方差分析結果說明,氮肥、鉀肥不顯著,磷肥的增產作用最明顯,而且磷肥的施用影響氮、鉀肥施用的效果,因此在青稞生產中要增加產量磷肥是必須的,磷肥是青稞增產的限制因子。根據回歸方程推算小區最高產量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尋求最佳農藝措施。由表5計算出青稞產量大于4 410.391kg/hm2的農藝措施,小區氮肥為128.67~151.32g,磷肥544.96~621.04g,鉀肥123.42~135.58g。相應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績效分析。按照2006年各肥料的市場價格,尿素1.7元/kg;過鈣1.2元/kg;氯化鉀2.0元/kg,青稞售價為2元/kg;高產栽培措施績效分析見表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 高產栽培措施績效分析 元/hm2
1)在試驗過程中,各個小區都出現了不同程度的倒伏,青稞產量受到了影響,可能影響到回歸方程顯著性檢驗。
2)由回歸方程顯著性檢驗知,試驗所獲得的回歸方程氮肥、鉀肥對產量影響不顯著,磷肥是青稞增產的限制因子,與氮肥、鉀肥互作效應顯著。因此,在青稞生產過程中增施磷肥,補施氮肥、鉀肥是促進青稞高產的重要措施。
3)根據所建立的回歸方程求算結果,得到青稞最佳農藝措施以及增加的收益,每公頃增加收益548.04~764.58元。