興農單5號適宜密度與NPK用量研究

唐光順

(黔西南喀斯特研究院，貴州 興義 562400)

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興農單5號適宜密度與NPK用量研究

唐光順

(黔西南喀斯特研究院，貴州 興義 562400)

為探討興農單5號高產高效栽培技術，采用四因素五水平二次回歸正交旋轉組合設計，研究種植密度及氮磷鉀肥對玉米新品種興農單5號產量的影響。研究結果表明：在興義市興農單5號單產達到688.15kg/667m2以上產量的栽培方案為：種植密度4387～4546株/667m2，氮肥26.08～29.33kg/667m2，磷肥16.04～19.30kg/667m2和鉀肥7.12～8.79kg/667m2。

興農單5號；密度；肥料；產量

玉米是世界上種植最廣泛的谷類作物，作為優良的飼料、重要的工業原料和優質的糧食作物，玉米的生產水平是衡量一個國家農牧業發達程度的重要標志之一，其高產、穩產和優質也是糧食安全的重要保障【1-2】。近年來, 根據農業生產調查表明,種植規格和施肥是玉米新品種未能發揮其增產效應的關鍵因素，為了探明興農單5號在興義及周邊相同生態區域的增產潛力，提高化肥利用效率，篩選出最適宜、最合理的種植密度和施肥量，特開展試驗研究。

1 材料與方法

1.1 品種及試驗地

興農單5號是黔西南喀斯特研究院于2015年6月通過貴州省農作物品種審定委員會審定的黃粒玉米雜交種，審定證書號為黔審玉2015005，具有高產、抗病、優質、耐密、抗倒性強等特點。

試驗安排在桔山鎮永興村楊大明家責任地；試驗地光照充足，土壤質地為褐黃沙壤，肥力條件中上；前茬小麥。

1.2 試驗設計

試驗為四因素五水平肥效試驗，采用二次回歸正交旋轉組合設計，共36個小區，小區面積20m2,長5m，寬4m,5行區種植，行距0.8m，各區組間過道0.8m，四周設2m以上保護行。

表1 二次回歸正交旋轉組合設計試驗因子及水平Table 1 Two regression orthogonal rotation combination and levels

1.3 田間管理

試驗于2015年5月4日機械翻耕后穴播，氮肥全部作追肥使用，氯化鉀、鈣鎂磷肥全部用作基肥，其中氮肥分兩次追施，施用比例為3:7。5月25日、6月30日追肥并人工除草培土；6月2日定苗，各小區株數嚴格參照試驗方案執行；7月2—5日調查抽雄期，7月5—7日記載吐絲期，8月2日進行第3次除草。8月26日至29日調查成熟期。

1.4 測定方法

所有數據記載均參照貴州省玉米區試、生試調查標準執行，數據利用DPS軟件進行分析。

2 結果與分析

2.1 產量方程的建立

根據表2中各處理的產量數據，求得產量與密度、氮磷鉀間關系的數學模型為：

Y=712.02500+15.27500X1+19.30000X2+11.42500X3-6.02500X4-5.28958X12-17.78958X22-5.28958X32-7.43958X42-2.63750X1X2+5.55000X1X3-2.77500X1X4-12.56250X2X3+0.06250X2X4+6.60000X3X4

表2 試驗處理與產量Table 2 Yield of maize in test

通過回歸方程的失擬性方差測驗和顯著性測驗(表3)，可以得出以下結論：

(1)失擬性檢驗，F1=1.24587

(2)經過顯著性測驗，F2=9.77895>F0.05=2.20，說明回歸方程達到顯著水平，試驗數據與采用的回歸數學模型基本符合，方程與實際情況擬合得較好，可作進一步分析。

表3 產量結果方差分析Table 3 Variance analysis of maize yield

2.2 單因素效應分析

以下是α=0.10顯著水平剔除不顯著項后,簡化后的回歸方程:

Y=712.02500+15.27500X1+19.30000X2+11.42500X3-6.02500X4-5.28958X12-17.78958X22-5.28958X32-7.43958X42-12.56250X2X3

分別固定其他三個因子為零，得到另一個因子與產量的關系，如下：

Y=712.02500+15.27500X1-5.28958X12

Y=712.02500+19.30000X2-17.78958X22

Y=712.02500+11.42500X3-5.28958X32

Y=712.02500-6.02500X4-7.43958X42

圖1 單因子效應分析Fig. 1 Single factor analysis of maize yield

根據4個單因素方程式作圖1可知：密度、氮磷鉀四因素與興農單5號產量均呈拋物線；在-2—1范圍內，玉米產量隨著密度與氮磷施用量增加而提高,超過1水平產量則隨著密度與氮磷增加而降低；在-2—0范圍內，隨著鉀肥施用量增加玉米產量增加，超過0水平產量則隨著鉀肥施用量增加而降低；從四者偏回歸系數的絕對值可知其對產量影響的重要性為施氮量(X2)>密度(X1)>施磷量(X3)>施鉀量(X4)，其中密度與氮磷肥的偏回歸系數的絕對值遠遠大于鉀肥。因此，為了提高興農單5號產量，應適當提高種植密度，增加氮磷肥施用量，降低鉀肥用量。

2.3 互作效應分析

根據表3中分析數據可知，只有氮肥與磷肥兩者間互作效應達到顯著水平。利用已建立的四因素數學模型，把X1、X4固定在零水平，便可獲得X2和X3對玉米產量的效應子模型為：

Y=712.02500+19.30000X2+11.42500X3-17.78958X22-5.28958X32-12.56250X2X3

由表4可知：氮肥處于-2—-1水平時，產量隨著磷肥施用量增加而快速提高，CV值(變異系數)分別為19.8%和11.8%，由此推測出此時氮磷肥互作效應以磷肥為主；在氮肥0—2水平范圍內，興農單5號產量與施磷量先增后降，此時CV值較小，玉米產量變化幅度較小。在磷肥處于-2—0水平時，玉米產量隨著氮肥施用量增加呈先增后減趨勢，在1水平時達到峰值，CV值(變異系數)分別為24.6%/18.3%和13.4%，由此推測出低磷水平下氮磷肥互作效應以氮肥為主，尤其是在-2和-1水平時；在磷肥處于1—2水平時，玉米產量隨著氮肥施用量增加先增后減，在0水平時達到峰值，CV值(變異系數)均為10.2%。

表4 氮肥與磷肥互作效應產量Table 4 Yield of maize under interaction of nitrogen fertilizer and phosphorus fertilizer

2.4 技術方案的模擬尋優

將試驗結果輸入計算機進行模擬運算，采用頻數分析法，即統計分析產量達到688.15Kg/667m2以上的各因子水平進行分析得到表5。

由表5可知，興農單5號在種植密度、氮肥、磷肥和鉀肥四個關鍵栽培因素作用下獲的688.15kg/667m2以上產量的最佳實施方案為：種植密度4387～4546株/667m2，氮肥26.08～29.33kg/667m2，磷肥16.04～19.30kg/667m2和鉀肥7.12～8.79kg/667m2。

表5 高產方案統計分析表(Y≥688.15Kg/667m2)Table 5 High-yielding analysis of maize(Y≥688.15Kg/667m2)

3 結論與討論

3.1 結論

單因素效應方面：密度、氮磷鉀四因素與興農單5號產量均呈拋物線，四者對產量影響的重要性為施氮量(X2)>密度(X1)>施磷量(X3)>施鉀量(X4)，其中密度與氮磷肥的偏回歸系數的絕對值遠大于鉀肥。因此，在生產中應適當提高種植密度，增加氮磷肥使用量，降低鉀肥用量。

互作效應方面：不論氮肥或者磷肥固定時，玉米產量均隨另一方施用量增加呈先增后降趨勢，并且在其中一方處于較低水平時，產量隨著另一方的增加而快速增加。

在興義及周邊相同生態區域，興農單5號高產關鍵栽培技術中，種植密度、氮肥、磷肥和鉀肥四因素的最佳配比方案為：種植密度4387～4546株/667m2，氮肥26.08～29.33kg/667m2，磷肥16.04～19.30kg/667m2和鉀肥7.12～8.79kg/667m2。

3.2 討論

試驗主要數據均是在一個栽培年度獲得，由于氣候等非人力因素的影響，所得結論與前人的研究結果存在一定差異；另外，試驗只是進行了小面積測產，并未在大田生產中驗證，因此上述結果僅供理論參考，具有一定的指導意義，但仍需要在生產中對結果進行多點多年份檢驗和校正。

[1] 王明泉，蘇 俊，李春霞，等.玉米品種龍單59不同密度和施肥量的栽培模式研究[J].黑龍江大學工程學報，2014,5(2)：58-61．

[2] 黃開健, 楊華銓, 譚 華, 等. 秋玉米高產栽培技術的最佳密度和施肥量研究[J].玉米科學，2001, 9(1):57～ 59.

[3] 唐光順，王清，姚正奎，等. 密度與施肥對玉米品種黔單24產量的影響[J].耕作與栽培，2014(5)：9-11.

[4] 劉玉蘭. 密度及氮肥量對高淀粉玉米產量與品質的影響[D]. [碩士學位論文]. 中國農業科學院, 2007.

[5] 秦江敏. 種植密度和施肥對小麥新品系貴農005產量和品質的影響[D]. [碩士學位論文]. 貴州: 貴州大學, 2007.

Study on Appropriate Density and NKP Rates of Xingnongdan No. 5

TANG Guang-shun

(SouthwestGuizhouInstituteofKarstRegionalDeveloment,Xingyi,Guizhou562400,China)

In order to explore high yielding cultivation techniques for Xingnongdan No. 5, four factor five level two regression orthogonal rotation combination was applied to study the effect of density and NPK fertilizer on yield of Xingnongdan No. 5. The results showed that cultivation methods for maize yield above 688.15kg/667m2as fallows: the density and nitroegen fertilizer, phosphorus fertilizer, potassium fertilizer rates were 3487-4546 plants/667m2,26.08-29.33kg/667m2，6.04-19.30kg/667m2, 7.12-8.79kg/667m2, respectively.

Xingnongdan No. 5; density; fertilizer; yield

2016-04-11

貴州省農業攻關項目“蘇灣種質和地方玉米種質改良及利用”(黔科合NY[2014]3019號)；貴州省重大專項“玉米種質改良創新和新品種選育及產業化應用”(黔科合重大專項字[2013]6022號)。

唐光順(1986-),男，碩士，農藝師，從事玉米新品種選育及關鍵栽培技術研究。