小麥良種高產栽培農藝措施選優

高 洋，羅建軍，高根來，潘立新

（1.山西省農業科學院農業資源與經濟研究所，山西太原030006；2.山西省農業科學院小麥研究所，山西臨汾041000）

針對小麥新品種及其雜優特性，在適時、適量、適肥3個方面，通過不同生態類型區、不同品種在播期、播量、施肥因素下的旋轉回歸優化試驗，集成創新相應不同品種在不同生態區的配套栽培技術。小麥新品種特別是雜交小麥，單位面積種子成本要高于其他糧食作物，因此，小麥要進行集約化生產，除了要有強優品種外，還必須配套相應的高產栽培技術，才能達到降低成本、獲得高產、提高效益的目的。需要開展精量或半精量播種、提高分蘗成穗率、使群體優勢與個體優勢實現最佳結合的小麥栽培技術研究，以達到在播量較低水平上獲得高產的目的[1-3]。

本研究采用多元二次正交旋轉回歸組合設計方法，初步探討了特定小麥品種的播期、播量、氮磷復合肥和精制有機肥4項栽培措施與產量的關系及其交互作用，獲得了小麥產量形成的相關技術參數和指標，旨在為小麥新品種的定量化、規范化、模式化栽培提供一定的理論依據[4-5]。

1 材料和方法

1.1 試驗地概況

試驗于2012年9月至2013年6月在山西省農業科學院小麥研究所試驗場進行。試驗地前茬作物為玉米，土壤基礎肥力中上等，占地1 000 m2，氣候條件相比常年為氣溫持平、降雨偏少、日照時數偏多。

1.2 試驗材料

供試小麥品種為濟麥22號，由山東省農業科學院作物研究所育成的超高產、多抗、優質中筋小麥新品種。其特征為半冬性，幼苗半匍匐，中晚熟，株高75 cm左右，株型緊湊，葉片較小上沖，抗寒性好，抽穗后莖葉蠟質明顯，長相清秀，莖稈彈性好，抗倒伏，抗干熱風，熟相好；分蘗力強，成穗率高；穗長方形，長芒、白殼、白粒，籽粒硬質飽滿[6-7]。

1.3 試驗方法

采用多元二次正交旋轉回歸組合設計方法研究播期、播量、氮磷復合肥、精制有機肥4個因子對小麥產量的綜合效應，建立了小麥高產栽培綜合農藝措施的數學模型，通過模擬選優和模型整體結構的分析，篩選出不同栽培條件下的高產栽培方案。

試驗選用播期（X1）、播量（X2）、氮磷復合肥（X3）和精制有機肥（X4）4個因素作為高產栽培的研究對象，采用多元二次正交旋轉回歸組合設計。試驗因素水平及編碼如表1所示。試驗設36個小區，隨機排列。

表1 試驗因素水平編碼

1.4 測定項目及方法

根據回歸設計要求，為了增強試驗的準確性，采用等間距隨機排列，小區面積為10 m2（2 m×5 m）。試驗用肥為硝酸磷復合肥（總養分含量≥38%）、精制有機肥（有機質含量≥30%）。有機肥全部作基肥，硝酸磷復合肥70%作基肥、30%拔節期追施。試驗田其他栽培管理措施與一般高產田相同。測定項目主要是產量構成三因素（單位面積穗數、每穗粒數及千粒質量）及實際產量等[8]。

1.5 數據分析

試驗采用DPS（Data Processing System）通用多功能數理統計和數學模型處理軟件系統進行計算分析。

2 結果與分析

據表2數據，采用數學模型模擬出以產量為目標性狀的回歸方程：Y＝6421.25000－136.25000X1＋187.500 00X2＋318.750 00X3＋100.000 00X4－211.562 50X12－477.812 50X22－183.437 50X32－232.187 50X42－88.125 00X1X2－91.875 00X1X3－75.000 00X1X4－93.750 00X2X3－144.375 00X2X4－133.125 00X3X4。

試驗數據經DPS軟件運算及方差分析可知，回歸方程的 F＞F0.05＝2.2（P＝0.044 83），故回歸方程顯著。當 X1＝10.2（10 月 2 日），X2＝139.5 kg/hm2，X3＝673.5 kg/hm2，X4＝1 203 kg/hm2時，小麥的產量達到最高，為6 628.5 kg/hm2。

為了探討各因子對產量的影響程度，需要對主因子進行效應分析。利用降維分析法對產量回歸方程進行處理，得出4個因素的子模型方程為：Y1＝6 421.250 00－136.250 00X1－211.562 50X12；Y2＝6 421.250 00＋187.500 00X2－477.812 50X22；Y3＝6 421.250 00＋318.750 00X3－183.437 50X32；Y4＝6 421.250 00＋100.000 00X4－232.187 50X42。

表2 試驗小區產量

由圖1可知，4個因子對小麥產量的影響作用從大到小順序為：播量（X2）＞播期（X1）＞精制有機肥（X4）＞氮磷復合肥（X3）。

本試驗研究結果表明，對產量結果建立數學模型，并對數學模型進行回歸分析，得出4個因素中對小麥產量影響最大的是播量，影響最小的是氮磷復合肥。并且通過計算機尋找出理論產量較高的幾個方案（表3），按照選出的方案在下個年度繼續進行試驗。

表3 試驗因素組合

3 結論與討論

3.1 試驗設計的合理性及其試驗因素效應關系的確立

本研究采用規范試驗設計方法，初步建立了小麥產量與4項栽培措施之間的回歸方程（數學模型），由于回歸方程達顯著水平，因此，4項栽培措施與產量之間存在著明顯的函數關系。主因素效應分析結果表明，4項栽培措施對產量影響的大小不同，單因子效應是播量＞播期＞精制有機肥＞氮磷復合肥，說明播量在小麥超高產栽培中有舉足輕重的作用[9-11]。

3.2 獲得以產量數學模型為技術基礎、可行且最優的超高產栽培農藝技術措施參數和指標

在本試驗條件下，實現產量為6 628.5 kg/hm2水平的主要農藝技術措施參數和指標分別為：播種期10月2日，播種量139.5 kg/hm2，氮磷復合肥673.5 kg/hm2，精制有機肥 1 203 kg/hm2[12-13]。

3.3 小麥生產條件的復雜性和生育過程的特殊性，決定了小麥高產優質高效栽培技術體系的多樣性和可行性

本試驗條件下所建立的高產小麥綜合栽培措施的產量數學模型以及由此產生的優化栽培技術措施參數和指標，能否適應或滿足更多小麥品種、更大生產區域、多變復雜技術條件等還有待生產實踐的進一步檢驗，同時，目前小麥單產水平較大幅度的提高，市場農業對優質小麥品種的旺盛需求和迅速推廣，都需要對相關技術模式和參數進行深入的研究和探索[14-15]。

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