不同播期播量對(duì)輪選266小麥產(chǎn)量的影響

靳建紅 孫志軍 谷增輝 馬 亞 趙蒙蒙 楊紅軍 于增強(qiáng)

（1石家莊市農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心 河北 石家莊 050051；2河北嘉豐種業(yè)有限公司 河北 石家莊 050000；3石家莊市農(nóng)林科學(xué)院趙縣實(shí)驗(yàn)基地 河北 趙縣 051530）

播期和播量是影響小麥群體性狀、農(nóng)藝性狀、產(chǎn)量和品質(zhì)特性的重要因素[1]。不同播期播量對(duì)小麥產(chǎn)量的影響均達(dá)到顯著或極顯著水平[2]；播種偏早，容易出現(xiàn)旺長(zhǎng)易遭受凍害和倒伏，播種過晚，苗小、苗弱不利安全越冬，且中后期受倒春寒危害。小麥適期播種能有效利用資源，促進(jìn)形成發(fā)達(dá)根系和健壯大分蘗，有效增強(qiáng)抗逆性、提高成穗率、培育壯稈大穗；適量播種，合理密植，可充分利用光能有效提高光合效率，協(xié)調(diào)小麥生長(zhǎng)發(fā)育與環(huán)境條件、群體與個(gè)體的關(guān)系[3]。生產(chǎn)上小麥在適宜條件下適期適量播種，能有效協(xié)調(diào)產(chǎn)量三因素，確保高產(chǎn)群體的建立。

2018年輪選266通過了京津冀三地小麥專業(yè)委員會(huì)聯(lián)合審定(審定編號(hào)：京津冀審麥20180001)。該品種高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)，綜合抗病性好，適應(yīng)性廣。為加速品種利用和推廣，對(duì)播期播量對(duì)輪選266產(chǎn)量的影響進(jìn)行了研究，以期為該品種高產(chǎn)栽培、實(shí)現(xiàn)良種良法配套提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地基本情況。試驗(yàn)于2020～2021年在天津武清占山種業(yè)科技有限公司試驗(yàn)地進(jìn)行，試驗(yàn)數(shù)據(jù)及其變化規(guī)律在京津冀麥區(qū)具有代表性。試驗(yàn)地土壤肥力中上等，地勢(shì)平坦，地力均勻，灌溉方便。養(yǎng)分狀況為：堿解氮66mg/kg，速效磷35mg/kg，速效鉀112mg/kg。播種前，畝施純氮(N)15kg、純磷(P2O5)10kg、純鉀(K2O)8kg作為底肥施入，結(jié)合春灌畝追施尿素7.5kg，其他田間管理同一般大田。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)。試驗(yàn)采用播期播量二次飽和D-二因素最優(yōu)設(shè)計(jì)，試驗(yàn)設(shè)4個(gè)播期水平分別為：10月5日、10月14日、10月19日和10月25日；4個(gè)播量水平分別為：7.5kg/畝、11kg/畝、13kg/畝、15kg/畝。每個(gè)因素分別設(shè)6個(gè)處理，小區(qū)面積15m2。

1.3 產(chǎn)量及數(shù)據(jù)處理方法。收實(shí)產(chǎn)，小區(qū)產(chǎn)量折合成畝產(chǎn)量。使用Excel、DPS數(shù)據(jù)分析軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析統(tǒng)計(jì)。

2 結(jié)果與分析

2.1 播期、播量對(duì)輪選266產(chǎn)量的影響。由表1可知，輪選266小麥產(chǎn)量與播期播量關(guān)系密切，早播的條件下(10月5日)，產(chǎn)量隨播量的增加呈上升的趨勢(shì)，播期中期相近的條件下(10月14日、10月19日)；產(chǎn)量隨播期的推遲呈下降的趨勢(shì)；晚播的條件下(10月25日)，產(chǎn)量隨播量的增加呈增加的趨勢(shì)。在低播量(7.5kg/畝)，中播量(11kg/畝、13kg/畝)、高播量(15kg/畝)條件下，輪選266隨播期的推遲均呈下降的趨勢(shì)。

表1 不同播期播量對(duì)論選266小麥產(chǎn)量影響

播期播量對(duì)輪選266產(chǎn)量有顯著的影響，早播有利于小麥的產(chǎn)量提高，播種偏早，出現(xiàn)旺長(zhǎng)易遭受凍害和后期倒伏，過晚播種苗小、苗弱不利安全越冬，且后期易遭受倒春寒。播期播量交互作用對(duì)輪選266產(chǎn)量影響明顯。適期播種，合理播量，其成穗數(shù)、穗粒數(shù)、千粒重3因素比較協(xié)調(diào)，產(chǎn)量較高。

2.2 模型建立。依據(jù)二次飽和D-最優(yōu)設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)矩陣和試驗(yàn)結(jié)果，得到產(chǎn)量與播期、播量的回歸方程如下：Y=622.181-26.472X1+15.228X2-28.1901X12-24.6803X22+3.6628X1X2…………(1)對(duì)所得方程進(jìn)行統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)，F(xiàn)(回歸)=95.95＞F0.01=5．64，差異達(dá)極顯著水平，因此，試驗(yàn)結(jié)果與所建方程式吻合，所建方程可靠，可用于生產(chǎn)中選擇優(yōu)化栽培方案。

2.2.1 主效因子分析。播期、播量偏回歸系數(shù)絕對(duì)值分別為26.472、15.228，說明播期、播量對(duì)輪選266產(chǎn)量作用大小的順序?yàn)椋翰テ谥餍?yīng)＞播量主效應(yīng)。

2.2.2 單因素效應(yīng)分析。將播期、播量和產(chǎn)量回歸模型中2個(gè)自變量中的任意1個(gè)固定在0碼值，可得到剩余自變量與目標(biāo)函數(shù)的關(guān)系，即播期、播量對(duì)產(chǎn)量回歸方程(2)、(3)：

回歸方程(2)、(3)可以看出，二次項(xiàng)系數(shù)為負(fù)，曲線開口向下，播期、播量在[-11]編碼范圍內(nèi)，輪選266產(chǎn)量呈現(xiàn)先漸次上升而后漸次下降的趨勢(shì)。當(dāng)播期編碼值X1=-0.4695，即播期在10月10日時(shí)，產(chǎn)量最高，最高產(chǎn)量為628.4kg/畝。當(dāng)播量編碼值X2=0.3085，即播量為12.4kg/畝時(shí)產(chǎn)量最高，最高產(chǎn)量為627.2kg/畝。

以上分析可知，播期在10月5～10日范圍內(nèi)，產(chǎn)量呈現(xiàn)漸次遞增的趨勢(shì)，10月10～25日范圍內(nèi)，呈現(xiàn)漸次遞減的趨勢(shì)；播量在7.5～12.4kg范圍內(nèi)，產(chǎn)量呈現(xiàn)漸次遞增的趨勢(shì)，12.4～15kg范圍內(nèi)，呈現(xiàn)漸次遞減的趨勢(shì)。

2.2.3 交互作用分析。用DPS分析軟件對(duì)回歸方程(1)求極大值，當(dāng)播期編碼值X1=-0.4517，播量編碼值X2=0.2750，即播期在10月10日，播量為12.3kg/畝時(shí)輪選266產(chǎn)量最高值為630.3kg/畝。

2.3 定指標(biāo)約束條件，選擇最優(yōu)組合。以畝產(chǎn)量＞600kg為優(yōu)化目標(biāo)，對(duì)高產(chǎn)農(nóng)藝方案進(jìn)行篩選農(nóng)藝措施確定。將四個(gè)編碼值兩兩組合，共組成16個(gè)全因子組合，將播期、播量編碼值組合代入回歸方程(1)，符合約束條件共計(jì)8個(gè)組合(表2)。

表2 模擬結(jié)果

表2可以看出，這種優(yōu)化結(jié)果只表示在某一特定條件下的產(chǎn)量潛力和取得的極限。在輪選266大面積高產(chǎn)推廣生產(chǎn)方案決策時(shí)，為減少或避免由于隨機(jī)因子的變化影響和非可控因子的作用，達(dá)到大面積生產(chǎn)中各項(xiàng)農(nóng)藝措施的實(shí)用性與可靠性，需要篩選出適合當(dāng)?shù)厣a(chǎn)水平的可行方案。對(duì)8個(gè)最優(yōu)組合編碼值用頻次分布法進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析,確定農(nóng)藝措施(表3)。

表3 輪選266畝產(chǎn)大于600kg方案編碼頻次分布

由表3可以看出，播期在10月6～17日范圍內(nèi)，播量在11～14kg范圍內(nèi)，通過優(yōu)化栽培可得到600kg以上產(chǎn)量。

2.4 模型尋優(yōu)。以步長(zhǎng)0.2，對(duì)產(chǎn)量回歸方程(1)進(jìn)行模擬分析，采用DPS進(jìn)行有約束條件下的非線性規(guī)劃，尋求該模型畝產(chǎn)量＞600kg播期、播量最優(yōu)組合。通過DPS模型模擬尋優(yōu)共121套組合，符合約束條件的共有70套組合，占總模擬數(shù)的57.85%。

采用編碼值頻率分布法對(duì)70套組合進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，輪選266畝產(chǎn)＞600kg的農(nóng)藝措施為：播期置信區(qū)間為-0.5080～-0.2782、播量期置信區(qū)間為0.07860～0.3563，即播期為10月9～12日，播量為11.5～12.6kg/畝。

模型尋優(yōu)結(jié)果可知，農(nóng)藝措施均在頻數(shù)法分析各變量方案的范圍內(nèi)。尋優(yōu)后的農(nóng)藝措施更有利于指導(dǎo)輪選266生產(chǎn)。

3 結(jié)論

研究結(jié)果表明，輪選266產(chǎn)量隨播期推遲和播量的增加而提高，當(dāng)播期播量到臨界值時(shí)，產(chǎn)量隨播期推遲和播量的增加而下降。播期、播量、播期、播量互作均對(duì)產(chǎn)量有顯著影響。在適宜播期范圍內(nèi)，適當(dāng)減少播量有利于節(jié)約種子，減少成本。

適期播種合理播量可獲得產(chǎn)量較高。通過試驗(yàn)結(jié)果建議，京津冀輪選266冬小麥區(qū)，輪選266畝產(chǎn)＞600kg的農(nóng)藝措施為：最佳播期為10月10日，適宜播期為10月9～12日；最佳播量12.3kg/畝，適宜播量為11.5～12.6kg/畝。