節(jié)水灌溉條件下油用亞麻密度氮磷鉀四因素正交旋轉(zhuǎn)組合高產(chǎn)栽培模型研究

喬海明，米君，張麗霞

(河北省張家口市農(nóng)業(yè)科學(xué)院，張家口075000)

河北壩上地區(qū)地處內(nèi)蒙古高原南緣，平均年降水量360mm左右，是典型半干旱地區(qū)，現(xiàn)有水澆地面積近5.3萬(wàn)hm2，全部依靠抽取地下水灌溉。年復(fù)一年的錯(cuò)季蔬菜種植給當(dāng)?shù)剞r(nóng)民帶來(lái)了可觀(guān)的經(jīng)濟(jì)效益，同時(shí)也由于種植蔬菜無(wú)節(jié)制用水，使本地區(qū)地下水資源逐年減少。有關(guān)資料顯示，壩上地區(qū)人均水資源占有量560立方米，約為全國(guó)平均水平的五分之一，畝均耕地水資源量110立方米，不足全國(guó)平均水平的十分之一。有關(guān)專(zhuān)家斷言，如不控制無(wú)節(jié)制開(kāi)采地下水，本地區(qū)再過(guò)十年，地下水資源將接近枯竭。面對(duì)這一嚴(yán)峻形勢(shì)，調(diào)整種植結(jié)構(gòu)顯得非常緊迫，找到一種既節(jié)水，又能實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)、高效作物是當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)科技人員急需解決的重要課題。油用亞麻是我區(qū)傳統(tǒng)經(jīng)濟(jì)作物，種植歷史悠久［1］。近年來(lái)，選育出了不少適合當(dāng)?shù)胤N植品種［2，3］，同時(shí)解決了造成油用亞麻毀滅性災(zāi)害枯萎病難題［4，5］。但是油用亞麻在當(dāng)?shù)匾恢倍挤N植在生產(chǎn)條件較差的旱薄地，產(chǎn)量和效益較低，沒(méi)有充分發(fā)揮油用亞麻自身優(yōu)勢(shì)［6］。據(jù)生產(chǎn)調(diào)查，油用亞麻在當(dāng)?shù)匾膊粩嘤楷F(xiàn)出200kg/666.7m2，甚至更高的高產(chǎn)紀(jì)錄，說(shuō)明油用亞麻也是一個(gè)高產(chǎn)作物，只要給其較適宜的水肥條件，也能獲得高產(chǎn)，發(fā)揮其應(yīng)有的增產(chǎn)潛力［7，8］。所以研究節(jié)水條件下油用亞麻高產(chǎn)施肥技術(shù)，對(duì)促進(jìn)本地區(qū)水澆地種植業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整，節(jié)約利用有限地下水資源有著重要意義。

1 材料與方法

1.1 供試材料

油用亞麻品種為“壩選三號(hào)”;尿素 (含N 46%)宣化化肥廠(chǎng)生產(chǎn);過(guò)磷酸鈣 (含P2O518%)沙城化工廠(chǎng)生產(chǎn);硫酸鉀 (含K2O 50%)俄羅斯進(jìn)口。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

采取四因素正交旋轉(zhuǎn)組合設(shè)計(jì) (見(jiàn)表1)。

表1 試驗(yàn)因子與水平編碼Tab.1 Influential factors and levels for orthogonal experiment

1.3 試驗(yàn)方法

試驗(yàn)小區(qū)長(zhǎng)6.67m，寬2m，8行區(qū)，按不同處理隨機(jī)一字排開(kāi)，小區(qū)面積13.3m2，試驗(yàn)共設(shè)23個(gè)小區(qū)，占地306.7m2。試驗(yàn)于5月4日播種，犁開(kāi)溝手撒籽及肥料，試驗(yàn)期間中耕除草兩次，8月30日收獲。

1.4 施肥方法

化肥分行稱(chēng)量，磷、鉀肥隨播種一次施入，氮肥各處理隨播種底施1.25kg/666.7m2，剩余部分按不同處理用量分兩次 (各占50%)在現(xiàn)蕾期和開(kāi)花期結(jié)合澆水追施，氮肥總施用量少于1.25kg/666.7m2，一次性全部底施。

1.5 節(jié)水灌溉方法

在油用亞麻現(xiàn)蕾及開(kāi)花期結(jié)合追施氮肥采取防滲渠灌溉灌水兩次，灌漿期為了緩解極度干旱對(duì)試驗(yàn)造成影響，比原設(shè)計(jì)增加灌水一次，每次灌水量13.3m3/666.7m2，總灌水量39.9m3/666.7m2。

1.6 試驗(yàn)地點(diǎn)

試驗(yàn)于2009年在河北省張家口市農(nóng)科院壩上試驗(yàn)基地進(jìn)行 (河北省張北縣)，處于北緯40°57'，東經(jīng)114°10'，海拔1400m，屬北方典型半干旱地區(qū)，土壤屬于栗鈣土類(lèi)。

2 氣候條件對(duì)試驗(yàn)影響

油用亞麻生長(zhǎng)期間氣候特點(diǎn)是:播種期雨水充沛，土壤墑情好，有利于油用亞麻出苗，而出苗后持續(xù)高溫、嚴(yán)重干旱缺水限制油用亞麻正常生長(zhǎng)發(fā)育。4月至5月上旬，降水量達(dá)57mm，較常年19.4mm多37.6mm，油用亞麻播種期間降水充足，土壤墑情好，有利于油用亞麻出苗;而從5月中旬至8月下旬，降水僅為142.5mm，比常年同期294.1mm偏少151.6mm，減少51.6%，且4至8月份，月平均氣溫比常年高0.6－1.9℃，更加重了干旱危害程度，由于降水日數(shù)少，本年度日照較充足。按照原來(lái)試驗(yàn)計(jì)劃，在油用亞麻現(xiàn)蕾和開(kāi)花期結(jié)合追施氮肥澆水兩次，后來(lái)由于今年特殊干旱，故在油用亞麻灌漿期又補(bǔ)充一次灌水，使得試驗(yàn)?zāi)軌蛘＿M(jìn)行。

3 結(jié)果與分析

3.1 產(chǎn)量結(jié)果

23個(gè)試驗(yàn)小區(qū)產(chǎn)量結(jié)果列于結(jié)果矩陣中 (見(jiàn)表2)。23個(gè)試驗(yàn)處理中，產(chǎn)量低于150kg/666.7m2的有5個(gè)處理，產(chǎn)量在150－180kg/666.7m2的有15個(gè)處理，產(chǎn)量高于180kg/666.7m2的有3個(gè)處理。第1處理折合單位面積產(chǎn)量最高，為192.5kg/666.7m2，其次為第10、12處理，折合單位面積產(chǎn)量均為185.5kg/666.7m2。

以油用亞麻產(chǎn)量為目標(biāo)函數(shù)，根據(jù)田間試驗(yàn)結(jié)果，經(jīng)正交旋轉(zhuǎn)組合統(tǒng)計(jì)分析方法計(jì)算，得出密度 (X1)、氮肥 (X2)、磷肥 (X3)和鉀肥 (X4)與油用亞麻產(chǎn)量 (Y)之間的回歸方程為:Y=155.59+5.157X1+6.325X2+1.909X3+1.077X4+9.108X21+5.750X22+0.093 X23－3.089 X24+3.563 X1X2+1.188 X1X3+4.437 X1X4(F=8.728，R=0.9472。方差分析極顯著，說(shuō)明回歸方程擬合程度高)。對(duì)方程優(yōu)化和解析，得出油用亞麻最高產(chǎn)量密度及施肥方案為:播種密度66.8萬(wàn)/666.7m2有效粒，施用氮肥12.8kg/666.7m2，磷肥7.3kg/666.7m2，鉀肥6.9kg/666.7m2，油用亞麻產(chǎn)量最高達(dá)239.7kg/666.7m2。

3.2 生育狀況及物候表現(xiàn)

各處理生育狀況及物候表現(xiàn)見(jiàn)表3，各處理生育期基本一致，均在100天左右，說(shuō)明不同施肥處理沒(méi)有造成油用亞麻早熟和貪青晚熟。

3.3 經(jīng)濟(jì)性狀表現(xiàn)

各處理經(jīng)濟(jì)性狀表現(xiàn)見(jiàn)表4。密度最小處理株高最高、工藝長(zhǎng)最長(zhǎng)，千粒重最小;最高密度處理單株分枝數(shù)最少、單株蒴果數(shù)最少、單株粒重最小;莖粗、單株分莖數(shù)和果粒數(shù)沒(méi)有明顯規(guī)律?？傊?，從單株經(jīng)濟(jì)性狀看，除密度有一定影響外，施肥沒(méi)有看出明顯變化規(guī)律。

表2 栽培試驗(yàn)產(chǎn)量結(jié)果Tab.2 Yields of the experimented linseed flax

表3 油用亞麻栽培試驗(yàn)生育性狀調(diào)查T(mén)ab.3 Growth periods of the experimented linseed flax

表4 油用亞麻栽培試驗(yàn)經(jīng)濟(jì)性狀調(diào)查T(mén)ab.4 Economic traits of the experimented linseed flax

3.4 病害發(fā)生表現(xiàn)

各處理病害發(fā)生情況見(jiàn)表5。

表5 油用亞麻栽培試驗(yàn)病害發(fā)生調(diào)查T(mén)ab.5 Disease questionnaire of the experimented linseed flax

油用亞麻主要病害是枯萎病，苗期調(diào)查各處理病株率在0－0.63%，死株率在0－0.78%;成株期調(diào)查各處理病株率在0.69%－5.58%，死株率在0－0.83%。成株期調(diào)查病株率高于苗期，各處理枯萎病害發(fā)生程度差異不明顯。

4 結(jié)論

4.1 在河北壩上節(jié)水栽培條件下，施用氮、磷、鉀肥可以明顯提高油用亞麻產(chǎn)量。

4.2 通過(guò)優(yōu)化解析，初步得出油用亞麻最高產(chǎn)量密度及施肥方案為:播種密度66.8萬(wàn)/666.7m2有效粒，施用氮肥12.8kg/666.7m2，磷肥7.3kg/666.7m2，鉀肥6.9kg/666.7m2，油用亞麻產(chǎn)量最高達(dá)239.7kg/666.7m2。

4.3 依據(jù)小區(qū)實(shí)際最高產(chǎn)量折合單位面積:產(chǎn)量192.5 kg/666.7m2，油用亞麻每千克按6.4元計(jì)算，每666.7m2產(chǎn)值為1232元，灌溉 (防滲渠灌)耗水39.9 m3/666.7m2，每立方米地下水產(chǎn)值達(dá)30.9元;根據(jù)“壩上地區(qū)蔬菜節(jié)水技術(shù)體系研究報(bào)告”提供數(shù)據(jù)資料顯示，當(dāng)?shù)胤N植大白菜每666.7m2平均產(chǎn)值為2200元，大水漫灌畝均耗水量600 m3，防滲渠灌畝均耗水量480 m3，管灌畝均耗水量410 m3，噴灌畝均耗水量190 m3。不同灌溉模式大白菜每立方米地下水產(chǎn)值在3.7－11.6元之間;不考慮生產(chǎn)資料、人工投入因素 (實(shí)際上大白菜遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于油用亞麻)，油用亞麻每立方米地下水產(chǎn)值是大白菜2.7－8.4倍，油用亞麻是本地區(qū)名副其實(shí)節(jié)水、高產(chǎn)、高效作物。

4.4 油用亞麻高產(chǎn)高效節(jié)水栽培技術(shù)方案

播種期:適期早播，5月2－6日播種。

播種量:60－66.8萬(wàn)粒/666.7m2。

施肥方案:施用氮肥10.5－12.8kg/666.7m2，磷肥6.0－7.3kg/666.7m2，鉀肥6.0－6.9kg/666.7m2;磷、鉀肥隨播種一次施入，氮肥隨播種底施1.25kg/666.7m2，剩余部分分兩次 (各占50%)在現(xiàn)蕾期和開(kāi)花期結(jié)合澆水追施。

灌水方案:現(xiàn)蕾期、開(kāi)花期、灌漿期 (這一期視降水條件而定，不旱不澆)各灌水一次，每次灌水量13.3m3/666.7m2。

收獲期:適期早收，75%蒴果成熟即可收獲。

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