種植密度和施肥量對(duì)燕麥白燕2號(hào)產(chǎn)量的影響

趙 彬， 向達(dá)兵， 吳憲志， 余 娟， 夏 燕， 李蔚傳

(1.畢節(jié)市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所， 貴州 畢節(jié) 551700； 2.成都大學(xué) 生物產(chǎn)業(yè)學(xué)院， 四川 成都 610106； 3.大方縣植物保護(hù)站； 貴州 大方 551600)

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種植密度和施肥量對(duì)燕麥白燕2號(hào)產(chǎn)量的影響

趙 彬1， 向達(dá)兵2， 吳憲志1， 余 娟1， 夏 燕1， 李蔚傳3

(1.畢節(jié)市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所， 貴州 畢節(jié) 551700； 2.成都大學(xué) 生物產(chǎn)業(yè)學(xué)院， 四川 成都 610106； 3.大方縣植物保護(hù)站； 貴州 大方 551600)

為使外引燕麥品種白燕2號(hào)及其配套高產(chǎn)栽培技術(shù)在黔西北高海拔地區(qū)及時(shí)應(yīng)用推廣，以密度及氮、磷、鉀施用量為研究對(duì)象，采用四因素五水平二次通用組合設(shè)計(jì)對(duì)其進(jìn)行高產(chǎn)栽培試驗(yàn)。結(jié)果表明：當(dāng)密度、氮、磷和鉀取值水平分別為0.845～1.248、1.000～1.377、1.109～1.495和0.707～1.180時(shí)，產(chǎn)量可達(dá)2 250 kg/hm2。結(jié)論：在黔西北地區(qū)，白燕2號(hào)產(chǎn)量獲得2 250 kg/hm2以上的栽培措施為密度544.4萬～610.9萬粒/hm2，純N 150.0～168.85 kg/hm2，P2O5155.45～174.75 kg/hm2，K2O 135.35～159.0 kg/hm2；四因子對(duì)產(chǎn)量的影響程度依次為N肥>密度>K肥>P肥；N肥施用量和種植密度是影響白燕2號(hào)籽粒產(chǎn)量的關(guān)鍵因子。

燕麥； 白燕2號(hào)； 產(chǎn)量； 栽培措施； 種植密度； 施肥量； 黔西北

燕麥(Avenasativa)是禾本科燕麥屬一年生草本植物，是優(yōu)良的糧飼兼用作物。燕麥分為皮燕麥和裸燕麥(AvenanudaL.)兩大類，含有特殊的營養(yǎng)成分，其第一限制性氨基酸—賴氨酸在燕麥中的含量是小麥和大米的2倍以上[1]，燕麥還具有預(yù)防和治療高血脂、控制糖尿病和肥胖癥等功效[2]。由于燕麥特殊的營養(yǎng)和保健作用，近年來雖然全球燕麥總產(chǎn)量顯著下降，但作為食物消費(fèi)的絕對(duì)量卻持續(xù)穩(wěn)定上升[3]。我國生產(chǎn)上以裸燕麥為主，2006年種植面積50萬hm2左右[4]，主要分布于華北、西北和西南地區(qū)。黔西北高海拔冷涼地區(qū)是西南地區(qū)燕麥的主要種植區(qū)域之一，常年種植面積1萬hm2左右，生產(chǎn)上以地方品種為主，并以收獲種子為主要目的，產(chǎn)量在1 200 kg/hm2左右，略高于全國平均水平[2]。

受品種遺傳特性和栽培環(huán)境條件惡劣的影響，燕麥產(chǎn)量低于其他大宗糧食作物[5]。在黔西北地區(qū)糧食生產(chǎn)上燕麥屬于小季作物，基本采用撒播的種植方式，管理粗放，品種退化、混雜、病害感染嚴(yán)重，導(dǎo)致燕麥種植產(chǎn)量較低。白燕2號(hào)是吉林省白城市農(nóng)業(yè)科學(xué)院育成的燕麥高產(chǎn)優(yōu)良品種，2012年畢節(jié)市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所引進(jìn)種植，在黔西北海拔1 400～2 200 m的不同生態(tài)區(qū)域多點(diǎn)試驗(yàn)，白燕2號(hào)均較本地品種大幅度增產(chǎn)，綜合農(nóng)藝性狀表現(xiàn)優(yōu)良。目前國內(nèi)關(guān)于燕麥高產(chǎn)栽培措施的研究鮮有報(bào)道，為促進(jìn)黔西北地區(qū)燕麥產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，實(shí)現(xiàn)燕麥高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)，筆者以栽培密度及氮、磷、鉀施用量為研究對(duì)象，以燕麥種植產(chǎn)量為研究目的，對(duì)白燕2號(hào)高產(chǎn)栽培措施進(jìn)行研究，以期為該品種在黔西北地區(qū)的大面積推廣提供技術(shù)依據(jù)，發(fā)揮優(yōu)良品種的增產(chǎn)潛力。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

白燕2號(hào)品種由白城市農(nóng)業(yè)科學(xué)院提供。試驗(yàn)肥源為尿素(N 46.4%)、普通過磷酸鈣(P2O512%)和氯化鉀(K2O 60%)。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

以栽培密度和氮、磷、鉀的施用量為試驗(yàn)因子，采用四因素五水平二次通用組合設(shè)計(jì)(表1)，共31個(gè)小區(qū)。N肥全部作追肥，其中，幼苗期和拔節(jié)期分別按60%和40%施入，磷、鉀肥全部作基肥。小區(qū)面積10.0 m2，每小區(qū)種植6行。播種前根據(jù)試驗(yàn)材料的發(fā)芽率、千粒重估算田間出苗率，數(shù)粒稱種到行以利勻播。試驗(yàn)結(jié)果用DPS數(shù)據(jù)處理軟件進(jìn)行分析。

表1 試驗(yàn)因素處理水平及變化間距

Table 1 Treatment levels and variation interval of test factors

因素水平Level(x1)密度/(萬苗/hm2)Density施肥量/(kg/hm2)Fertilizingamount(x2)N(x3)P2O5(x4)K2O273520020020015701501501500405100100100-1240505050-275000△i165505050

1.3 試驗(yàn)概況

試驗(yàn)在畢節(jié)市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所試驗(yàn)場內(nèi)進(jìn)行，試驗(yàn)地處東經(jīng)105°19′，北緯27°18′，海拔1 465 m，土地平整，地力均勻，前作玉米。經(jīng)播前土壤取樣分析：全氮0.09%，全磷0.066%，全鉀2.18%，速效氮47.9 mg/kg，速效磷27.0 mg/kg，速效鉀102.0 mg/kg，有機(jī)質(zhì)1.05%，pH 6.2。

2013年3月14日播種，播種前有一定降雨，土壤墑情適中，出苗整齊均勻。出苗后(3月下旬)連續(xù)降水，幼苗長勢較好。4月9日苗期追施60%的氮肥，另外40%于拔節(jié)期追施。分蘗-抽穗期間氣溫、降雨適中，但日照時(shí)數(shù)偏少，一定程度上影響了燕麥的生長發(fā)育。灌漿-成熟期間低溫陰雨天氣偏多，導(dǎo)致生育期延長。7月26日各處理陸續(xù)成熟，7月28日統(tǒng)一全區(qū)收獲。

2 結(jié)果與分析

2.1 各因素與產(chǎn)量回歸模型的建立

表2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)矩陣及各處理白燕2號(hào)的產(chǎn)量

2.2 各因素變化對(duì)產(chǎn)量的影響程度

模型偏導(dǎo)數(shù)方程組：

dy/dx1=95.42-134.82x1+14.912x2+35.13x3+11.31x4

dy/dx2=180.13+14.91x1-160.64x2-11.70x3+14.69x4

dy/dx3=54.45+35.13x1-11.70x2-36.39x3+18.20x4

dy/dx4=31.13+11.31x1+14.69x2+18.20x3-58.01x4

分析模型的偏導(dǎo)數(shù)方程組可以看出,密度及N、P、K肥施用量各因素編碼值每增減1個(gè)單位，對(duì)白燕2號(hào)產(chǎn)量的影響程度分別為密度134.82 kg/hm2、N肥160.64 kg/hm2、P肥36.39 kg/hm2、K肥58.01 kg/hm2，即各因素編碼值的變化對(duì)產(chǎn)量的影響程度順序?yàn)镹肥>密度>K肥>P肥。說明，氮肥施用量和密度是引起產(chǎn)量變化的關(guān)鍵因素。

2.3 單因子主效應(yīng)對(duì)產(chǎn)量的影響

回歸模型降維后得以下方程：

從回歸模型可看出，密度、N肥、P肥和K肥二次項(xiàng)系數(shù)均為負(fù)值，說明，4個(gè)因子對(duì)產(chǎn)量的影響曲線是一開口向下的拋物線(圖示)，各因子對(duì)產(chǎn)量的影響都有最大值。各因素在其他3個(gè)因素為0水平時(shí)產(chǎn)量獲得最大值(y1=2 190.84，y2=2 258.06，y3=2 197.82，y4=2 165.44)的因素編碼值為密度0.707、N肥1.12、P肥1.50、K肥0.54，對(duì)應(yīng)各因素用量分別為密度521.65萬/hm2，N肥156.0 kg/hm2，P肥175.0 kg/hm2，K肥127.0 kg/hm2。

圖示 各因素不同水平值白燕2號(hào)的產(chǎn)量

結(jié)合回歸模型和各因素變化對(duì)白燕2號(hào)產(chǎn)量影響(圖示)看出：當(dāng)密度在-2至0.707水平、N肥在-2至1.12水平、P肥在-2至1.50水平及K肥在-2至0.54水平時(shí)，產(chǎn)量隨因子水平的增加而增加；因子水平超過最大產(chǎn)量值對(duì)應(yīng)水平后產(chǎn)量呈下降趨勢。因此，要獲得較高的產(chǎn)量，白燕2號(hào)有效種子播種量和N、P、K肥施用量要控制在一定水平，一旦過度，將增加成本并浪費(fèi)資源，產(chǎn)量還有下降的風(fēng)險(xiǎn)。

2.4 白燕2號(hào)高產(chǎn)栽培措施的優(yōu)化組合方案

經(jīng)模擬分析，當(dāng)各因素理論取值水平分別為密度1.28、N肥1.28、P肥2.0、K肥1.78時(shí)，白燕2號(hào)可獲得最高產(chǎn)量2 479.67 kg/hm2。利用頻數(shù)分析法分析得出，當(dāng)產(chǎn)量要求在2 250 kg/hm2以上時(shí)，各因子的取值水平范圍分別為密度0.845～1.248,N 1.000～1.377,P 1.109～1.495,K 0.707～1.180，即有效種子544.4萬～610.9萬粒/hm2，施純N 150.0～168.85 kg/hm2,P2O5155.45～174.75 kg/hm2,K2O 135.35～159.0 kg/hm2。

3 結(jié)論與討論

1) 在黔西北地區(qū)燕麥大田生產(chǎn)中，栽培密度及N、P、K肥施用量4個(gè)因素對(duì)白燕2號(hào)產(chǎn)量的影響程度為N肥>密度>K肥>P肥，因此，白燕2號(hào)栽培措施制定上應(yīng)首先考慮播種密度和氮肥的合理用量，同時(shí)也不能忽視磷肥和鉀肥的施用量，只有氮磷鉀三者配合施用，才能有效發(fā)揮增產(chǎn)作用。

2) 栽培密度及N、P、K肥施用量4個(gè)因子對(duì)產(chǎn)量的影響都有一個(gè)最大值，因此，要獲得較高的產(chǎn)量，播種量和N、P、K肥施用量要控制在一定水平，施用量過低或過高產(chǎn)量都有下降的風(fēng)險(xiǎn)，過度施用還會(huì)增加成本且污染環(huán)境。當(dāng)土壤肥力中等，產(chǎn)量要求在2 250 kg/hm2以上時(shí)，各因子的取值水平范圍分別為密度0.845～1.248，N 1.000～1.377，P 1.109～1.495，K 0.707～1.180；4個(gè)因素對(duì)應(yīng)的農(nóng)藝措施分別為播種有效種子544.4萬～610.9萬粒/hm2，施純N 150.0～168.85 kg/hm2，P2O5155.45～174.75 kg/hm2，K2O 135.35～159.0 kg/hm2。磷、鉀肥作基肥；氮肥(尿素)作追肥施用，一般把握在苗齊后和拔節(jié)期分2次施用。

3) 氮磷鉀是作物生長發(fā)育過程中必需的三大營養(yǎng)元素。在燕麥各生長發(fā)育階段，氮素需求量不一樣，分蘗到抽穗時(shí)期是氮素的需求高峰，分蘗前和抽穗后對(duì)氮的需求量相對(duì)較少。磷素對(duì)形成壯苗、后期籽粒飽滿、早熟有促進(jìn)作用，其相對(duì)積累速度以分蘗至越冬時(shí)期最為旺盛，磷素作基肥施用效果較好[6]。施用適量的鉀素能夠改善籽粒的營養(yǎng)品質(zhì)和加工品質(zhì)[7-8]。氮磷鉀肥單施與混施對(duì)禾本科作物的產(chǎn)量貢獻(xiàn)程度不同，單施氮肥或單施磷肥對(duì)種子產(chǎn)量無明顯增產(chǎn)作用，須同時(shí)施用才能顯著提高種子產(chǎn)量[9-11]。燕麥?zhǔn)呛瘫究葡驳魑?，施氮量是影響燕麥產(chǎn)量的關(guān)鍵因素，施氮能大幅度提高燕麥種子產(chǎn)量，但過量施氮也會(huì)導(dǎo)致營養(yǎng)生長過旺，植株貪青晚熟，影響透氣透光，滋生病害，影響產(chǎn)量[12]。氮肥如果全部或大部分作為基肥施用容易燒種，造成不能發(fā)芽或發(fā)芽后不能正常生長。在總氮量相同的基礎(chǔ)上，氮肥分次追施既可保證早期營養(yǎng)生長的正常進(jìn)行，又能使生殖生長階段避開氮素過量供給造成的貪青晚熟，從而提高籽粒產(chǎn)量[13-15]。

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(責(zé)任編輯：姜 萍)

Effects of Planting Density and Fertilizing Amount on Yield of Oat Baiyan 2

ZHAO Bin1, XIANG Dabing2, WU Xianzhi1, YU Juan1, XIA Yan1, LI Weichuan3

(1.BijieInstituteofAgriculturalSciences,Bijie,Guizhou551700; 2.FacultyofBiotechnologyIndustry,ChengduUniversity，Chengdu,Sichuan610106; 3.DafangPlantProtectionStation,Dafang,Guizhou551600，China)

To timely apply and generalize the introduced oath cultivar Baiyan 2 and matching high-yield culture technique in high-altitude area in northwest Guizhou, a quadratic general rotary unitized design with four factors and five levels was employed in the high-yield cultivation test. Results: The yield reached 2 250 kg/hm2when the values of density, N, P and K were respectively 0.845～1.248, 1.000～1.377, 1.109～1.495 and 0.707～1.180. Conclusion: In northwest Guizhou, the yield of Baiyan 2 could reach 2 250 kg/hm2when the cultivation measures were as follows: density 5 444～6 109 thousand kernels/hm2, pure N 150.0～168.85 kg/hm2, P2O5155.45～174.75 kg/hm2and K2O 135.35～159.0 kg/hm2; The influencing degree was N>density>K>P; N fertilizing amount and planting density were the key factors influencing yield of Baiyan 2.

oat; Baiyan 2; yield; cultivation measures; planting density； fertilizing amount; northwest Guizhou

2014-10-20； 2015-06-30修回

國家現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系建設(shè)專項(xiàng)資金“國家燕麥?zhǔn)w麥產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系西南栽培崗”(CARS-08-03B)；畢節(jié)市科技計(jì)劃項(xiàng)目“燕麥新品種選育及示范”[畢科合字(2012)37]

趙 彬(1969-)，男，高級(jí)農(nóng)藝師，從事小麥、雜糧育種及栽培研究工作。E-mail: 821800075@qq.com

1001-3601(2015)07-0369-0088-03

S512.6

A