曾家玉,饒 勇,熊楚國,肖華貴,楊 斌*
(1.貴州省金沙縣農業技術推廣站,貴州金沙551800;2.貴州省油料研究所,貴州貴陽550006)
播種量與施肥水平對黔油28號免耕栽培產量的影響
曾家玉1,饒 勇2,熊楚國1,肖華貴2,楊 斌2*
(1.貴州省金沙縣農業技術推廣站,貴州金沙551800;2.貴州省油料研究所,貴州貴陽550006)
為探明黔油28號免耕點播種植條件下的適宜播種量及施肥水平,運用最優混合設計方法進行不同播種量、氮肥、磷肥及鉀肥施用水平試驗,建立多元回歸模型并利用計算機模擬,分析各試驗因子對黔油28號產量的影響。結果表明:試驗因素對產量的影響程度為氮肥>播種量>鉀肥>磷肥;免耕點播單產140kg/667m2以上的優化農藝措施為播種量269.12~280.88g/667m2,N 21.91~23.09kg/667m2,P2O512.17~12.83kg/667m2,K2O 15.92~16.88kg/667m2。油菜成株率隨播種量增加而降低,成熟期適宜的田間成株數為1.26萬~1.82萬株/667m2。
油菜;黔油28號;產量;最優混合設計;播種量;施肥量
隨著我國經濟的高速發展,農村勞動力大量向城鎮轉移,導致農村勞動成本大幅增加。油菜傳統栽培方式(育苗移栽或點播定苗種植)需大量人工投入,由于農村勞動力短缺,難以實現油菜栽培的精耕細作,致使油菜產量水平和投入產出比較效益明顯下降。推廣油菜翻耕或免耕點播等輕型簡化栽培技術有利于減輕勞動強度、降低油菜籽生產的人工成本,對于促進勞動力轉移、穩定和擴大油菜種植面積、提高我國植物油自給率、穩定傳統農業、改善耕作制度等均具有重要的戰略意義。
有關貴州山地油菜翻耕移栽、免耕移栽和油菜點播輕簡化栽培有較多研究報道[1-8],但其中的免耕點播大多要進行間苗、勻苗和定苗等環節,人工成本較高。黔油28號是貴州省油料研究所選育的高產、高油、雙低及抗逆性強的雜交油菜品種,該品種為農業部和貴州省農業委員會推薦的主導品種[9]。目前,油菜栽培研究中針對播種后不進行間苗、勻苗、定苗環節而任其自然消長的研究較少。為進一步完善油菜輕簡化技術,實現油菜主導品種與輕簡栽培技術的結合,降低生產成本的同時保持高產穩產,筆者以黔油28號為試驗對象,針對油菜免耕點播后續田間間苗、勻苗及定苗的問題進行研究,擬通過適宜的播種量確定后期的適宜田間密度,并通過氮肥、磷肥和鉀肥的調控,避免后期間苗、勻苗或定苗環節,以降低生產成本,實現油菜輕簡化高產栽培。
1.1 試驗材料
試驗地位于貴州省金沙縣西洛鄉,海拔920m,土壤肥力中等,前作水稻。土壤質地為潮坭田,主要理化性狀:有機質20.21g/kg,全氮2.13g/kg,堿解氮112mg/kg,速效磷23mg/kg,速效鉀17mg/kg、pH 6.67。供試油菜品種為黔油28號,由貴州省油料研究所選育并提供。試驗氮肥、鉀肥和磷肥分別為赤天化生產的尿素(含N 46.0%)、俄羅斯生產的氯化鉀(含K2O 60.0%)和開陽磷肥廠生產的普鈣(含P2O516%)。

表1 試驗處理的因子水平設置及用量Table 1 Factor level setting and dosage of various treatments
1.2 試驗設計
試驗采用二次回歸最優混合設計,因子涉及播種量(x1)、氮肥用量(x2)、磷肥用量(x3)和鉀肥用量(x4),均設5個水平,共16個處理(表1)。小區隨機排列,2次重復。小區面積20m2(4m×5m),每小區10行,行、窩距分別為0.4m和0.33m。小區四周設2m寬的保護行。
1.3 田間管理
2012年10月14日,根據試驗設計的播種量(50~500g)進行拉繩定距點播,播種后不勻苗、間苗和定苗。磷肥、鉀肥結合硼肥作底肥一次性施用;氮肥作追肥用,于苗期(2012年11月2日)、越冬期(2012年12月29日)和蕾薹期(2013年2月8日)3次按2∶2∶1比例施用。2013年5月26日成熟,全生育期226d。2012—2013年油菜生長期間降雨較均勻,未發生嚴重的病蟲危害,田間管理優于一般大田生產,油菜生長發育正常。
1.4 數據調查與統計
每小區定點1m2,于出苗期、抽薹期和成熟期調查單位面積田間苗(株)數,計算出苗率、成苗率和成株率。出苗率=(苗期田間苗數/理論出苗數)× 100%,成苗率=(抽薹期田間苗數/苗期田間苗數)×100%,成株率=(成熟期田間株數/抽薹期田間苗數)×100%。油菜成熟前4d,在第2重復每小區中間行連續取50株考察經濟性狀。2013年6月5日脫粒后,擇晴天曬干、稱產量。
使用Excel和DPS進行數據分析,建立回歸模型,建立以產量(y)為目標函數,以x1(播種量)、x2(N)、x3(P2O5)和x4(K2O)為決策變量的四元二次多項式回歸方程,即為產量與播種量、N、P、K之間的四元二次回歸模型[10-11]。
2.1 不同處理黔油28號的產量表現
從表2看出,黔油28號產量以處理10的最高,達159.41kg/667m2;其次是處理1,產量為120.73kg/667m2;第3是處理2,產量為119.89kg/667m2;處理7產量較低,為81.87kg/667m2;處理14產量最低,為80.04kg/667m2。各處理間因播種量及氮磷鉀肥施用量不同產量差異大。說明,試驗設置的4個因素及其水平對油菜輕簡化栽培的產量影響較大,分析因素水平的配置對栽培措施的制定尤為重要。

表2 不同處理黔油28號的產量Table 2 Qianyou 28rapeseed yield of different treatments kg/667m2
2.2 免耕點播黔油28號的適宜播種量及氮磷鉀肥用量
2.2.1 多項式回歸方程的建立 根據試驗各處理的產量,建立黔油28號在免耕點播方式下產量(y)與播種量(x1)、氮肥用量(x1)、磷肥用量(x3)及鉀肥用量(x4)之間的四元二次回歸模型回歸方程為y=,經t檢驗,免耕點播回歸方程中各系數顯著性均達顯著水平。其中,一次項系數x2和x1的回歸系數較大,其次是x4和x3。表明,在免耕點播條件下單因素效應中,氮肥用量和播種量的直接作用較大,鉀肥及磷肥用量對免耕點播的單因素效應影響相對較小。但播種量與氮肥用量有一定的交互作用,影響油菜的生長和產量。
2.2.2 適宜播種量及氮磷鉀肥施用量的仿真尋優根據黔油28號免耕點播的效應方程,將播種量、氮肥用量及磷肥用量在-1.685<xi<1.685范圍內取步長系數0.674,鉀肥用量在-1.494<xi<1.784范圍內取步長系數0.655 6,結合當地油菜生產情況,把產量(y)劃分成高產(140kg/667m2≤y≤180kg/667m2)、中產(100kg/667m2≤y<140kg/667m2)和低產(y<100kg/667m2)3個范圍,獲得不同產量水平的施肥組合方案共1 296個(表3)。對高產方案進行計算機仿真尋優,得出高產條件各因子的水平范圍,即播種量269.12~280.88g/667m2,氮、磷和鉀肥用量范圍分別為21.91~23.09kg/667m2、12.17~12.83kg/667m2和15.92~16.88kg/667m2。在貴州生態條件下,黔油28號按上述條件種植可獲得較高(140kg/667m2以上)產量。

表3 黔油28號不同產量水平的區間頻率分布Table 3 Frequency distribution of yield limits Qianyou 28
2.3 不同播種量黔油28號不同生長時期田間植株消長情況
從表4看出,黔油28號在點播免耕栽培條件下,播種量越少田間成株率越高,播種量越多成株率越低。播種量在50~500g/667m2的點播免耕栽培,單位面積出苗期田間苗數和抽薹期植株數各處理相差較大,但成熟期不同播種量處理的田間株數(密度)為1.26萬~1.82萬株/667m2,均低于2萬株/667m2(生產上成熟期適宜的田間有效株數)。說明,油菜點播可不進行間苗、勻苗和定苗,通過油菜個體的自然生長競爭,可自動調節群體單位面積的適宜密度,有效節省間苗、勻苗和定苗的人工成本。
2.4 不同處理黔油28號的經濟性狀
由表5看出,免耕點播黔油28號的株高在150.3~179.5cm,一次分枝在2.7~5.0枝,主花序角果在40~51.3個,單株有效角果在83.7~172.3個,角粒數在13.4~16.9粒,千粒重在3.46~3.65g。表明,點播免耕條件下,不同播種量及氮磷鉀肥用量對黔油28號的單株有效角果、一次分枝、株高及主花序角果影響較大,對角粒數及千粒重的影響較小。

表4 不同處理黔油28號苗期、抽薹期和成熟期單位面積油菜植株的自然消長情況Table 4 Natural growing status of per unit rape plants in seedling stage,bolting stage and mature stage of Qianyou 28under different treatments

表5 不同處理黔油28號的經濟性狀Table 5 Rape economic traits of different treatments of Qianyou 28
1)研究表明,在點播免耕條件下,播種量及氮磷鉀肥用量不同,黔油28號各處理間產量差異較大。平均單產處理10(播種量408.53g/667m2,氮肥35.85kg/667m2,磷肥19.92kg/667m2,鉀肥23.48kg/667m2)最高,為159.56kg/667m2,處理14(播種量275g/667m2,氮肥0kg/667m2,磷肥12.5kg/667m2,鉀肥6.44kg/667m2)最低,為80.02kg/667m2,16個處理平均單產104.38kg/667m2,處理間最高產量和最低產量相差達1倍。表明,播種量及氮磷鉀肥用量4個因子不同水平對油菜產量的影響明顯。通過二次回歸最優混合設計試驗,建立黔油28號產量與播種量、氮肥用量、磷肥用量和鉀肥用量因素之間的數學模型,并得出試驗因素對產量影響程度依次為氮肥>播種量>鉀肥>磷肥。進一步通過計算機模擬尋優得出黔油28號產量140kg/667m2以上的因子水平組合:即播種量269.12~280.88g/667m2,氮、磷、鉀肥用量分別為N 21.91~23.09kg/667m2、P2O512.17~12.83kg/667m2和K2O 15.92~16.88kg/667m2。在貴州生態環境及相似條件下據此因子水平組合栽培可獲得較高產量。
2)黔油28號在點播免耕栽培條件下,播種量越少田間成株率越高,播種量越多成株率越低。播種量在50~500g/667m2的點播免耕栽培,出苗期田間苗數和抽薹期植株數各處理相差較大,但成熟期不同播種量處理的田間株數(密度)為1.26萬~1.82萬株/667m2,均低于2萬株/667m2(生產上成熟期適宜的田間有效株數)。表明,油菜點播可不間苗、勻苗及定苗,通過油菜個體的自然生長競爭能自動調節單位面積的有效密度。若生產上遇干旱氣候或病蟲危害嚴重情況,要求油菜品種的抗逆性及抗倒伏性強,才適應采用該技術措施,并建議大田生產的播種量不低于400g/667m2。
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(責任編輯:姜 萍)
Effects of Different Seeding Rate and Fertilization Level on Yield of Qianyou 28in No-tillage Cultivation
ZENG Jiayu1,RAO Yong2,XIONG Chuguo1,XIAO Huagui2,YANG Bin2*
(1.Jinsha Agricultural Station,Jinsha,Guizhou 551800;2.Guizhou Institute of Oil Crops,Guiyang,Guizhou550006,China)
In order to explore the suitable seeding rate and fertilization level of Qianyou 28in no-tillage direct seeding cultivation,the effects of seeding quantity,nitrogenous fertilizer,phosphate fertilizer and potash fertilizer were studied by optimum mixed test design.The multiple regression model was established and computer simulation was employed to analyze the effects of various factors on yield of Qianyou 28.Results:Factors influencing the yield followed the sequence of N>sowing quantity>K>P.The optimized agronomic measures for yield more than 140kg/667m2included seeding rate 269.12~280.88g/667m2,N 21.91~23.09kg/667m2,P2O512.17~12.83kg/667m2and K2O 15.92~16.88kg/667m2.The plant surviving rate of rape decreased with seeding rate increasing,the suitable field planting density in mature period was 12 600~18 200individuals/667m2.
rape;Qianyou 28;yield;optimal mixed design;sowing quantity;Fertilization
S565.4
A
1001-3601(2016)08-0332-0028-04
2016-04-20;2016-07-28修回
“十三五”國家油菜產業技術體系項目“貴陽綜合試驗站”(CARS-13);貴州省現代農業產業技術體系建設(GZCYTX2013-08);貴州省攻關項目“優質高產高油雜交油菜黔J5005高產配套技術研究與應用”[黔科合NY字(2009)3012]
曾家玉(1963-),女,農藝師,從事農作物新技術試驗、示范及研究。E-mail:529768510@qq.com
*通訊作者:楊 斌(1980-),男,副研究員,從事油菜遺傳育種及栽培推廣研究。E-mail:59128999@qq.com