论文部分内容阅读
摘 要:本文重点对花生莆花2号的主要栽培技术与花生产量及效益间量化关系进行详细研究。通过五因素五水平二次通用旋转组合设计试验方法,明确了影响其产量和效益的关键因子,最终确定了花生莆花2号实现高产高效的栽培技术。
关键词:花生莆花2号;高产高效;栽培技术
引言
花生是我国重要的油料农作物,也是全球重要经济作物,因此,我国对花生科研非常重视。从1982年起,花生科学研究就列入到农业部重点科研项目中,90年代以来,全球花生产量在快速提高,花生品种也在不断的更新。
1 花生新品系“莆花2号”介绍
花生“莆花2号”是福建省莆田农业科学研究所培养出的新品种,是以MF7-CS2-1为母本、泉花10号为父本经有性杂交选育而成。花生“莆花2号”在2007~2008年期间参加了福建省春季花生品种试验,2009年正式投入生产试验,最终在2010年顺利通过了福建省农作物花生新品种的认定,认定号为闽认油2010004。
2 实验方法
该试验方法采取五因素五水平二次通用旋转组合设计,研究因素为:密度(X1)、施纯N量(X2)、K2O(X4)、P2O5(X3)、CaO(X5)。试验时间为:2013年,地点:莆田市仙游县龙华镇。前茬种植作物为水稻,土质属于粘壤土,播种前0-20cm土壤有机质:3.44%;水解氮:43.20mg/kg,磷:41.25mg/kg;速效全氮:0.24%;速效钾:80.0mg/kg,pH5.6。实施时将各肥料因子的施肥量分别折合成过磷酸钙、尿素及氯化钾的量均匀撒施,尿素要参照设计比例与过磷酸钙作为基肥,剩余尿素与氯化钾在花生开花扎针期和培土时追加施用。结合苗数要求与计算播种量按试验方案进行,播期为2008年4月20日和2008年8月10日,试验小区共设32,小区长:4.62m,宽:1.46m,面积:6.68m2。试验分成三个正交区组,区组内小区以随机的方式排列,区内条播5行花生,以2008年度试验数据作为分析对象,用研究杂交水稻的计算方法对花生的栽培效益进行计算。
3 结果分析
3.1 模型建立 将试验小区产量结果整理为666.7㎡的产量及经济效益,得到以下数学模型。
(1)莆花2号产量与五因素间数学模型为:
Y=344.61773-18.64320X1-5.11587X2+1.93020X3-3.63964X4+3.50294X5-11.87670X12-5.96512X22-12.89067X32-8.20767X42-6.78346X52-3.16188X1X2+6.41688X1X3+5.94188X1X4-4.71313X1X5+1.33688X2X3-2.15313X2X4+2.40688X2X5-2.95188X3X4-2.08938X3X5-5.22938X4X5
(2)花生莆花2号效益与五因素间的数学模型为:
Y=1602.11529-103.85766X1-39.59792X2-0.72954X3-24.68846X4+28.49090X5-46.37043X12-18.76658X22-49.45510X32-36.75358X42-35.47738X52-1.63000X1X2+60.52125X1X3+32.08625X1X4-20.42375X1X5+26.57875X2X3-18.64375X2X4+14.05125X2X5+3.87250X3X4-2.71500X3X5-44.47750X4X5
3.2 五因子效应 当影响“莆花2号”高产的各因子达到“平均优化方案”时,每666.8m2产量分别可达到:18.65、5.117、1.92、3.65、3.50,其经济效益分别为:18.64、5.117、1.93、3.64、3.54。各因子对“莆花2号”产量及经济效益的影响大小顺序排列为:密度、纯N、K2O、CaO、P2O5,可见,在高产高效的“平均优化方案”生产水平上,种植密度是首要条件,其次是增加氮肥与适当增加K2O、Ca、P2O5肥。
3.3 单因素产量效应 采用“降维法”,固定其它四因子于高产高效的“平均优化方案水平”,得出下列各因素变量和产量回归方程为:
(1)Y1=344.61772-18.64321X1-11.87672X12
(2)Y2=344.61772-5.11586X2-5.96511X22
(3)Y3=344.61774+1.93022X3-12.89065X32
(4)Y4=344.61772-3.63964X4-8.20768X42
(5)Y5=344.61772+3.50293X5-6.78345X52
在其它四因素最佳配合下所做的单因素产量效应试验,得到该因子效应最佳产量实施点和每666.7m2各因子最佳实施量分别为:
(1)X1=-0.784864,即密度为0.92万穴/667m2;
(2)X2=-0.428815,追施纯N9.14㎏/667m2;
(3)X3=0.074868,基施P2O56.15㎏/667m2;
(4)X4=-0.221722,基施K2O11.56中kg/667m2;
(5)X5=0.258197,基施CaO4.26㎏/667m2。
3.4 双因素产量互作效应 种植密度与P肥施用量对产量的影响:用降维法得出种植密度和磷肥施用量两种因素带来的产量影响数学模型为:
YA=344.61773-18.64320X1-11.87670X12-5.96512X22-12.89067X32-8.20767X42-6.78346X52+6.41688X1X3 YB=1599.27922-105.78083X1-50.04557X12-45.24932X32+60.52125X1X3
从上面的方程中可求出相应的产量值,当种植密度与磷肥施用量较低时,其产量也较低,随着两个因素水平的增加,其产量也相应的增加。当X1=-1,X3=0时,产量可达到351.38kg/667m2,当单方面对种植密度和磷肥施用量逐步增加时,产量有所下降。因此,只有在符合一定的种植密下增加磷肥的施用量,才能起到增产作用。
3.5 高产高效栽培技术方案的确定 在以往应用回归设计研究水稻的综合栽培技术中,都是以产量为目的进行寻优,从而确定高产栽培的技术组合,但很容易出现以高肥获取高产的情况。为了寻找高产高效的栽培技术方案,采用统计选优法,分别采用以产量和净收人两个目标函数进行频数分析,确定产量和净收人的预定指标。在约束条件(-2≤Xi≤2)下,5个因素各取5个水平,按一定步长,在微机上模拟,不断变化步长和取值范围,直到5个水平上的模拟值都达到预定指标时,该取值范围即为达到预定指标理想的取值区域。由此可见,仅以高产为目标时,施氮量偏高,而以高产和高效为目标时,施氮量范围明显缩小,这种方法利于经济合理施肥,可达到既高产又高效的目的。
当各因子组合为密度:0.92万穴/667㎡,追施纯N为:9.14㎏/667㎡;基肥K2O为:11.56kg/667m2;CaO为:4.26㎏/667㎡;基施为:6.15㎏/667㎡,可达到产量为:354.3005㎏/667㎡。当密度为:0.89万穴/667㎡时,追施纯N为:5.99㎏/667㎡;基肥K2O为:11.33㎏/667㎡;CaO为:4.41㎏/667㎡,此时最高纯收益可达到:1704.516元/667㎡(但在实际的生产中,以上组合因受到土壤、栽培等存在很大的差异而难以把握)。当产量达到:300㎏/667㎡时,利用频数分析法来分析,得出各因子的取值分别为:密度0.91-0.92万穴/667㎡,纯N为:9.76-10.24kg/667㎡;为:5.51-5.84kg/667㎡;K2O要达到:11.8-12.2kg/667㎡。
4 技术栽培
4.1 播种与密植 适时早播:三月上旬到四月上旬为春植时期,七月下旬到八月上旬为秋季播种,春季种植时采用秋花生种子或以地膜覆盖栽培的地区可以提前10~15d进行播种。
合理密植:沙质壤土2.0万~2.2万苗/667㎡(春植),粘质壤土2.0万~22万苗/667㎡,沙质壤土2.2万~2.4万苗/667㎡(秋植)。
4.2 施肥与管理 科学施肥:重施基肥,施肥方面以有机肥为主、化肥为辅进行施加;另外,再配以N、P、K、Ca,适当再增加一些K、Ca肥。每667㎡施纯N要达到10㎏,CaO要达到4㎏,要达到6㎏,要达到12㎏;同时,还应适量的追加Mg肥料,这样可以使得饱满度有所增加,从而提高结实率。每667㎡施加的钙镁磷肥要达到50㎏,再以25㎏的复合肥作为基肥,10㎏的尿素和10㎏的氯化钾作为追肥。
加强田管:春植播种后要及时喷洒除草剂,在开花下针时期进行清沟、中耕培土,并适当进行化学调控以防其徒长。后期要根据苗生长情况进行追肥,还要注意防旱,严格遵守“蹲苗、干花、润果”原则进行水分管理;另外,秋植干旱季节要及时灌水与防治病虫危害。
5 小结
试验土质为粘壤土,播前0-20cm土壤有机质3.44%,全氮0.24%,水解氮43.20mg/kg,速效磷41.25 mg/kg,速效钾80.0mg/kg,pH5.6。通过对试验结果的二次多项式回归方程进行分析得出密度和N、P、K、Ca5因素对花生新品种莆花2号的产量和纯收益方面的影响程度是不同的,其产生的作用按照大小排列依次为:密度>纯N>K2O>CaO>P2O5。
建立了密度和N、K、CaO、P5因素与花生新品种莆花2号实现高产高效的栽培回归模型,提出高产高效的关键因子是种植密度,P肥施用量可以适当的放宽,对氮、钾于钙肥需要合理配施。当产量超过300kg/667m2时,各因子的取值分别是:密度0.91-0.92万穴/667m2、基施K2O:11.8-12.2kg/667m2、基施P2O55.51-5.84 kg/667m2、追施纯N:9.76-10.24kg/667㎡、基施CaO:3.89-4.11kg/667m2;当纯收益高于2500元/667 m2时,各因子的取值分别是密度:0.95-0.96万穴/667m2;基施P2O5:5.88-6.12kg/667m2;追施纯N9.88-10.12kg/667 m2;基施CaO:3.94-4.06 kg/667m2,基施K2O:11.89-12.11kg/667m2;
参考文献
[1] 袁硕,彭正萍,沙晓晴,王艳群,玉米杂交种对缺磷反应的生理机制及基因型差异[J].中国农业科学;2010年01期.
[2] 周录英,氮、磷、钾、钙肥不同用量对花生光合性能及产量品质的影响[J].花生学报,2006,2(35):11-16.
作者简介:严章青(1985-),男,福建三明人,本科,助理农艺师,从事农技推广;吴德飞(1965-),男,福建仙游人,本科,高级农艺师,从事农技推广。
关键词:花生莆花2号;高产高效;栽培技术
引言
花生是我国重要的油料农作物,也是全球重要经济作物,因此,我国对花生科研非常重视。从1982年起,花生科学研究就列入到农业部重点科研项目中,90年代以来,全球花生产量在快速提高,花生品种也在不断的更新。
1 花生新品系“莆花2号”介绍
花生“莆花2号”是福建省莆田农业科学研究所培养出的新品种,是以MF7-CS2-1为母本、泉花10号为父本经有性杂交选育而成。花生“莆花2号”在2007~2008年期间参加了福建省春季花生品种试验,2009年正式投入生产试验,最终在2010年顺利通过了福建省农作物花生新品种的认定,认定号为闽认油2010004。
2 实验方法
该试验方法采取五因素五水平二次通用旋转组合设计,研究因素为:密度(X1)、施纯N量(X2)、K2O(X4)、P2O5(X3)、CaO(X5)。试验时间为:2013年,地点:莆田市仙游县龙华镇。前茬种植作物为水稻,土质属于粘壤土,播种前0-20cm土壤有机质:3.44%;水解氮:43.20mg/kg,磷:41.25mg/kg;速效全氮:0.24%;速效钾:80.0mg/kg,pH5.6。实施时将各肥料因子的施肥量分别折合成过磷酸钙、尿素及氯化钾的量均匀撒施,尿素要参照设计比例与过磷酸钙作为基肥,剩余尿素与氯化钾在花生开花扎针期和培土时追加施用。结合苗数要求与计算播种量按试验方案进行,播期为2008年4月20日和2008年8月10日,试验小区共设32,小区长:4.62m,宽:1.46m,面积:6.68m2。试验分成三个正交区组,区组内小区以随机的方式排列,区内条播5行花生,以2008年度试验数据作为分析对象,用研究杂交水稻的计算方法对花生的栽培效益进行计算。
3 结果分析
3.1 模型建立 将试验小区产量结果整理为666.7㎡的产量及经济效益,得到以下数学模型。
(1)莆花2号产量与五因素间数学模型为:
Y=344.61773-18.64320X1-5.11587X2+1.93020X3-3.63964X4+3.50294X5-11.87670X12-5.96512X22-12.89067X32-8.20767X42-6.78346X52-3.16188X1X2+6.41688X1X3+5.94188X1X4-4.71313X1X5+1.33688X2X3-2.15313X2X4+2.40688X2X5-2.95188X3X4-2.08938X3X5-5.22938X4X5
(2)花生莆花2号效益与五因素间的数学模型为:
Y=1602.11529-103.85766X1-39.59792X2-0.72954X3-24.68846X4+28.49090X5-46.37043X12-18.76658X22-49.45510X32-36.75358X42-35.47738X52-1.63000X1X2+60.52125X1X3+32.08625X1X4-20.42375X1X5+26.57875X2X3-18.64375X2X4+14.05125X2X5+3.87250X3X4-2.71500X3X5-44.47750X4X5
3.2 五因子效应 当影响“莆花2号”高产的各因子达到“平均优化方案”时,每666.8m2产量分别可达到:18.65、5.117、1.92、3.65、3.50,其经济效益分别为:18.64、5.117、1.93、3.64、3.54。各因子对“莆花2号”产量及经济效益的影响大小顺序排列为:密度、纯N、K2O、CaO、P2O5,可见,在高产高效的“平均优化方案”生产水平上,种植密度是首要条件,其次是增加氮肥与适当增加K2O、Ca、P2O5肥。
3.3 单因素产量效应 采用“降维法”,固定其它四因子于高产高效的“平均优化方案水平”,得出下列各因素变量和产量回归方程为:
(1)Y1=344.61772-18.64321X1-11.87672X12
(2)Y2=344.61772-5.11586X2-5.96511X22
(3)Y3=344.61774+1.93022X3-12.89065X32
(4)Y4=344.61772-3.63964X4-8.20768X42
(5)Y5=344.61772+3.50293X5-6.78345X52
在其它四因素最佳配合下所做的单因素产量效应试验,得到该因子效应最佳产量实施点和每666.7m2各因子最佳实施量分别为:
(1)X1=-0.784864,即密度为0.92万穴/667m2;
(2)X2=-0.428815,追施纯N9.14㎏/667m2;
(3)X3=0.074868,基施P2O56.15㎏/667m2;
(4)X4=-0.221722,基施K2O11.56中kg/667m2;
(5)X5=0.258197,基施CaO4.26㎏/667m2。
3.4 双因素产量互作效应 种植密度与P肥施用量对产量的影响:用降维法得出种植密度和磷肥施用量两种因素带来的产量影响数学模型为:
YA=344.61773-18.64320X1-11.87670X12-5.96512X22-12.89067X32-8.20767X42-6.78346X52+6.41688X1X3 YB=1599.27922-105.78083X1-50.04557X12-45.24932X32+60.52125X1X3
从上面的方程中可求出相应的产量值,当种植密度与磷肥施用量较低时,其产量也较低,随着两个因素水平的增加,其产量也相应的增加。当X1=-1,X3=0时,产量可达到351.38kg/667m2,当单方面对种植密度和磷肥施用量逐步增加时,产量有所下降。因此,只有在符合一定的种植密下增加磷肥的施用量,才能起到增产作用。
3.5 高产高效栽培技术方案的确定 在以往应用回归设计研究水稻的综合栽培技术中,都是以产量为目的进行寻优,从而确定高产栽培的技术组合,但很容易出现以高肥获取高产的情况。为了寻找高产高效的栽培技术方案,采用统计选优法,分别采用以产量和净收人两个目标函数进行频数分析,确定产量和净收人的预定指标。在约束条件(-2≤Xi≤2)下,5个因素各取5个水平,按一定步长,在微机上模拟,不断变化步长和取值范围,直到5个水平上的模拟值都达到预定指标时,该取值范围即为达到预定指标理想的取值区域。由此可见,仅以高产为目标时,施氮量偏高,而以高产和高效为目标时,施氮量范围明显缩小,这种方法利于经济合理施肥,可达到既高产又高效的目的。
当各因子组合为密度:0.92万穴/667㎡,追施纯N为:9.14㎏/667㎡;基肥K2O为:11.56kg/667m2;CaO为:4.26㎏/667㎡;基施为:6.15㎏/667㎡,可达到产量为:354.3005㎏/667㎡。当密度为:0.89万穴/667㎡时,追施纯N为:5.99㎏/667㎡;基肥K2O为:11.33㎏/667㎡;CaO为:4.41㎏/667㎡,此时最高纯收益可达到:1704.516元/667㎡(但在实际的生产中,以上组合因受到土壤、栽培等存在很大的差异而难以把握)。当产量达到:300㎏/667㎡时,利用频数分析法来分析,得出各因子的取值分别为:密度0.91-0.92万穴/667㎡,纯N为:9.76-10.24kg/667㎡;为:5.51-5.84kg/667㎡;K2O要达到:11.8-12.2kg/667㎡。
4 技术栽培
4.1 播种与密植 适时早播:三月上旬到四月上旬为春植时期,七月下旬到八月上旬为秋季播种,春季种植时采用秋花生种子或以地膜覆盖栽培的地区可以提前10~15d进行播种。
合理密植:沙质壤土2.0万~2.2万苗/667㎡(春植),粘质壤土2.0万~22万苗/667㎡,沙质壤土2.2万~2.4万苗/667㎡(秋植)。
4.2 施肥与管理 科学施肥:重施基肥,施肥方面以有机肥为主、化肥为辅进行施加;另外,再配以N、P、K、Ca,适当再增加一些K、Ca肥。每667㎡施纯N要达到10㎏,CaO要达到4㎏,要达到6㎏,要达到12㎏;同时,还应适量的追加Mg肥料,这样可以使得饱满度有所增加,从而提高结实率。每667㎡施加的钙镁磷肥要达到50㎏,再以25㎏的复合肥作为基肥,10㎏的尿素和10㎏的氯化钾作为追肥。
加强田管:春植播种后要及时喷洒除草剂,在开花下针时期进行清沟、中耕培土,并适当进行化学调控以防其徒长。后期要根据苗生长情况进行追肥,还要注意防旱,严格遵守“蹲苗、干花、润果”原则进行水分管理;另外,秋植干旱季节要及时灌水与防治病虫危害。
5 小结
试验土质为粘壤土,播前0-20cm土壤有机质3.44%,全氮0.24%,水解氮43.20mg/kg,速效磷41.25 mg/kg,速效钾80.0mg/kg,pH5.6。通过对试验结果的二次多项式回归方程进行分析得出密度和N、P、K、Ca5因素对花生新品种莆花2号的产量和纯收益方面的影响程度是不同的,其产生的作用按照大小排列依次为:密度>纯N>K2O>CaO>P2O5。
建立了密度和N、K、CaO、P5因素与花生新品种莆花2号实现高产高效的栽培回归模型,提出高产高效的关键因子是种植密度,P肥施用量可以适当的放宽,对氮、钾于钙肥需要合理配施。当产量超过300kg/667m2时,各因子的取值分别是:密度0.91-0.92万穴/667m2、基施K2O:11.8-12.2kg/667m2、基施P2O55.51-5.84 kg/667m2、追施纯N:9.76-10.24kg/667㎡、基施CaO:3.89-4.11kg/667m2;当纯收益高于2500元/667 m2时,各因子的取值分别是密度:0.95-0.96万穴/667m2;基施P2O5:5.88-6.12kg/667m2;追施纯N9.88-10.12kg/667 m2;基施CaO:3.94-4.06 kg/667m2,基施K2O:11.89-12.11kg/667m2;
参考文献
[1] 袁硕,彭正萍,沙晓晴,王艳群,玉米杂交种对缺磷反应的生理机制及基因型差异[J].中国农业科学;2010年01期.
[2] 周录英,氮、磷、钾、钙肥不同用量对花生光合性能及产量品质的影响[J].花生学报,2006,2(35):11-16.
作者简介:严章青(1985-),男,福建三明人,本科,助理农艺师,从事农技推广;吴德飞(1965-),男,福建仙游人,本科,高级农艺师,从事农技推广。