張飛 周曉箭 馬雄風(fēng) 裴小雨 李威 周克海 劉艷改 賀昆侖 楊代剛

摘要：本研究利用二次通用旋轉(zhuǎn)組合設(shè)計(jì)研究了種植密度、氮肥施用量、鉀肥施用量對中棉所63皮棉產(chǎn)量的影響，每個(gè)因素都設(shè)置五個(gè)水平。結(jié)果表明：種植密度和氮肥施用量是影響皮棉產(chǎn)量的主要因素，密度為16500～24000株/hm2和氮肥施用量在225.0～337.5kg/hm2時(shí)可以使中棉所63獲得高產(chǎn);長江沖積土壤中鉀含量充足，鉀肥施用量對試驗(yàn)結(jié)果無顯著影響。

關(guān)鍵詞：棉花;種植密度;氮肥施用量;鉀肥施用量;皮棉產(chǎn)量

中圖分類號：S562.048 ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A ? ?文章編號：2095-3143（2018）01-0013-07

DOI：10.3969/j.issn.2095-3143.2018.01.003

0 ?引言

中棉所63系中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院棉花研究所楊代剛團(tuán)隊(duì)主持選育，于2007年通過國家審定，目前仍是長江流域的主要栽培棉花品種[1]，2010～2015年連續(xù)六年被農(nóng)業(yè)部推薦為農(nóng)業(yè)主導(dǎo)品種，是長江流域棉區(qū)推廣使用年限最長的強(qiáng)優(yōu)勢雜交棉主導(dǎo)品種之一。為了進(jìn)一步挖掘中棉所63的增產(chǎn)潛力，作者利用二次通用旋轉(zhuǎn)正交設(shè)計(jì)，在長江流域棉區(qū)試驗(yàn)研究了種植密度和氮肥用量以及鉀肥施用量三因素組合對中棉所63皮棉產(chǎn)量的影響，提出了優(yōu)化中棉所63高產(chǎn)栽培技術(shù)方案，供生產(chǎn)上因地制宜選擇應(yīng)用。

1 ?材料與方法

1.1 ?試驗(yàn)田概況

試驗(yàn)地點(diǎn)在安徽省望江縣楊灣鎮(zhèn)楊閘村，位于長江中下游沖積平原，屬于亞熱濕潤季風(fēng)氣候，全年無霜期200～250 d，≥10℃活動(dòng)積溫在4600～5300℃。全年平均降水量在773～1670 mm，夏季降水豐沛，占年降水量的40%～60%。試驗(yàn)田地勢平坦，土壤為長江沖積土，土壤速效N含量為 1.05 g/kg ，速效P含量為14.66 mg/kg，速效K含量為423.79 mg/kg，有機(jī)質(zhì)含量 1.75%，pH值為7.02，土壤肥力中等，試驗(yàn)地排灌方便，旱澇保收，常年種植棉花，符合試驗(yàn)田要求。

1.2 ?試驗(yàn)材料

試驗(yàn)材料為國審品種中棉所63，由中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院棉花研究所提供。

1.3 ?試驗(yàn)方法

試驗(yàn)于2011年和2012年兩年連續(xù)進(jìn)行，采用三因素五水平通用旋轉(zhuǎn)組合設(shè)計(jì)，研究種植密度、氮肥施用量、鉀肥施用量三因素在不同水平下，對雜交棉中棉所63產(chǎn)量的影響程度[2]。小區(qū)面積30 m2，四周設(shè)保護(hù)行，每小區(qū)兩廂四行種植，行距1.2 m;營養(yǎng)缽育苗移栽。施肥方法：氮肥分四次追肥施用，分配比例為基肥25%、蕾肥15%、花鈴肥50%、桃肥10%。鉀肥分基肥、蕾肥兩次施用，分配比例為基肥40%，蕾肥60%。磷肥作基肥施用。底肥于蓋膜前施下，蕾肥于6月中旬打穴施入，花鈴肥在初花期開溝施下，桃肥8月初打穴施下。中耕除草、整枝抹叉、化調(diào)、病蟲防治等管理同常規(guī)。棉花成熟后收獲統(tǒng)計(jì)皮棉產(chǎn)量（表1）。

1.4 ?數(shù)據(jù)處理

數(shù)據(jù)處理用Excel和DPS進(jìn)行。

2 ?結(jié)果分析

2.1 ?回歸模型的建立

通過對望江試驗(yàn)點(diǎn)兩年的試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，建立了中棉所63強(qiáng)優(yōu)勢雜交棉種植密度、氮肥施用量、鉀肥施用量與皮棉產(chǎn)量的數(shù)學(xué)回歸方程模型[3]。2011年和2012年的回歸方程如下。

2011年：Y=147.17526-2.67355X1 + 9.00504 X2-2.51935X3-6.72220X12-5.16324X22-3.92316 X32+3.85000X1X2-0.20000X1X3-2.52500X2X3

2012年：Y=149.57674-8.66528X1+0.87095 X2-3.21500X3-6.40998X12-2.60116X22-1.23707 X32-7.33750X1X2-0.08750X1X3+3.26250 X2X3

經(jīng)過對該數(shù)學(xué)模型進(jìn)行有效性檢驗(yàn)（表2），皮棉產(chǎn)量目標(biāo)回歸方程與實(shí)際情況擬合良好，能夠正確反映中棉所63的種植密度、氮肥施用量、鉀肥施用量與皮棉產(chǎn)量之間的正確關(guān)系，可以由此做效應(yīng)分析及預(yù)測。

對兩年的回歸方程進(jìn)行顯著性檢驗(yàn)，通過顯著性檢驗(yàn)之后，將不顯著的回歸系數(shù)從回歸方程中剔除，得到新的只含有顯著項(xiàng)的回歸方程。以下是α=0.05顯著水平剔除不顯著項(xiàng)后，簡化后的回歸方程（表3）。

2.2 ?單因素效應(yīng)分析

由回歸模型可知，對中棉所63皮棉產(chǎn)量造成顯著影響的因素主要是栽培密度和氮肥施用量，在望江試驗(yàn)點(diǎn)，2011年造成顯著影響的栽培因素為氮肥施用量，2012年造成顯著影響的是栽培密度，兩年的結(jié)果都顯示鉀肥施用量對中棉所63皮棉產(chǎn)量產(chǎn)生的影響不顯著。說明在實(shí)際生產(chǎn)中起主要作用的栽培因素為種植密度和氮肥施用量，在該地區(qū)土壤中鉀含量豐富并且每年補(bǔ)充鉀肥，因此對產(chǎn)量形成沒有顯著效果，這也與實(shí)際生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)一致。

對影響作用顯著的兩個(gè)因素栽培密度和氮肥施用量作單因素分析[4]，即將不做分析的因素置為零水平，得到單一變量與皮棉產(chǎn)量的回歸子模型：

2011年：Y=147.17526+9.00504X2-5.16324X2?

2012年：Y=149.57674-8.66528X1-6.40998X1?

兩年的結(jié)果可以看出（圖1），兩個(gè)主要因素對結(jié)果呈現(xiàn)出不同程度的影響，種植密度和氮肥施用量對皮棉產(chǎn)量的影響都呈現(xiàn)出先升高后降低的趨勢，2011年在氮肥施用量為225.0～337.5 kg/hm2時(shí)皮棉產(chǎn)量達(dá)到了最大值，2012年在種植密度為16500～24000株/hm2時(shí)皮棉產(chǎn)量達(dá)到了最大值，說明中棉所63適合適當(dāng)稀植;2011年的栽培密度對皮棉產(chǎn)量影響不顯著，氮肥施用量影響顯著;2012年氮肥施用量對皮棉產(chǎn)量影響不顯著，栽培密度影響顯著。

2.3 ?互作效應(yīng)分析

為了進(jìn)一步研究各因素互作對皮棉產(chǎn)量產(chǎn)生影響的顯著性，對兩年的數(shù)據(jù)進(jìn)行了相關(guān)分析。相關(guān)分析結(jié)果表明：皮棉產(chǎn)量與栽培密度和氮肥施用量的互作結(jié)果存在一定的相關(guān)性（表4、表5）。

回歸分析結(jié)果顯示2012年種植密度和氮肥施用量之間存在一定的互作關(guān)系。對2012年結(jié)果進(jìn)行了互作效應(yīng)分析，發(fā)現(xiàn)當(dāng)種植密度一定時(shí)，隨著氮肥施用量的增加，互作效應(yīng)逐漸增強(qiáng);當(dāng)?shù)适┯昧恳欢〞r(shí)，種植密度越小，互作效應(yīng)越強(qiáng)。當(dāng)種植密度最小，氮肥施用量最大時(shí)，二者的互作效應(yīng)也達(dá)到了最大（表6）。

2.4 ?回歸模型最大值分析

通過對回歸模型的分析可知，要使中棉所63在長江中下游特別在望江地區(qū)的皮棉產(chǎn)量達(dá)到最大，最主要的就是合理調(diào)節(jié)栽培密度和氮肥施用量。綜合兩年的試驗(yàn)結(jié)果，當(dāng)栽培密度在16500～24000株/hm2，氮肥施用量為225.0～337.5 kg/hm2時(shí)，可使中棉所63的增產(chǎn)潛力得到最大發(fā)揮;鉀肥施用量對當(dāng)?shù)胤N植中棉所63時(shí)的皮棉產(chǎn)量沒有產(chǎn)生顯著影響，這與長江沖積土壤中鉀含量豐富并且每年補(bǔ)充鉀肥有關(guān)。

3 ?結(jié)論與討論

運(yùn)用正交旋轉(zhuǎn)回歸設(shè)計(jì)的方法，將單因素研究試驗(yàn)變?yōu)榫C合試驗(yàn)，能夠正確的評估各因素同時(shí)作用時(shí)對結(jié)果產(chǎn)生的影響以及各因素間的互作，方法比較簡單，但很實(shí)用，可以獲得較多的信息[5]。

2011年與2012年兩年試驗(yàn)結(jié)果分析：對產(chǎn)量影響因素不同可能與當(dāng)年的氣候如溫度、降雨量等因素有極大的關(guān)系，溫度高影響授粉導(dǎo)致結(jié)實(shí)率降低;降雨量大小和時(shí)空分布都直接影響肥料利用率和長勢，導(dǎo)致結(jié)實(shí)率變化，年度間影響產(chǎn)量因素的顯著性。望江縣植棉區(qū)是重要的棉花生產(chǎn)基地，屬典型的長江中下游亞熱濕潤季風(fēng)氣候，也是中棉所63的主要種植區(qū)域之一，用此方法來模擬研究大田試驗(yàn)，可以得到較為準(zhǔn)確的預(yù)測結(jié)果。對于中棉所63高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)具有積極意義。

本研究中采取的五個(gè)水平是由多次前期試驗(yàn)結(jié)果和經(jīng)驗(yàn)總結(jié)而得到的結(jié)果，能夠全面而且比較準(zhǔn)確的代表望江地區(qū)中棉所63的實(shí)際種植狀況，中棉所63植株呈塔形，本研究中得出的16500～24000株/hm2種植密度及225.0～337.5 kg/hm2氮肥施用量適宜其在長江中下游地區(qū)奪高產(chǎn)，能滿足其對溫度、光照、濕度、空氣流通程度以及肥料的要求，從而能夠保證結(jié)實(shí)率，避免爛鈴，實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)[6]。

本研究兩年的結(jié)果都顯示鉀肥施用量對皮棉產(chǎn)量的影響并不顯著，這與實(shí)際生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)是一致的，長江沖積土壤中鉀含量豐富，加上連年種植棉花過程中的鉀肥補(bǔ)充，土壤中的鉀就可以滿足中棉所63對鉀的需求，實(shí)際生產(chǎn)中苗期施用一定量鉀肥，能促進(jìn)花芽分化和早熟。

參考文獻(xiàn)

[1] 楊代剛，周曉箭，王海風(fēng)，等. 轉(zhuǎn)基因抗蟲雜交棉—中棉所63[J]. 中國棉花，2008，35（1）：20.

[2] 臧士國，張建平，張立峰. 棉花高產(chǎn)栽培綜合配套技術(shù)的研究[J]. 河北農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，1989（2）：65-73.

[3] 張慶元. 雜交油菜青雜5號高產(chǎn)栽培模式研究[J]. 安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2009（18）：8415-8416.

[4] 邱財(cái)生，龍松華，郭媛，等. 利用二次正交旋轉(zhuǎn)設(shè)計(jì)優(yōu)化亞麻栽培技術(shù)研究[J]. 中國麻業(yè)科學(xué)，2014（5）：252-257.

[5] 徐督，任海祥，寧海龍. 栽培密度、施肥量及有效含量對大豆產(chǎn)量的影響[J]. 大豆科技，2013（1）：21-25.

[6] 吳云康，陳德華，袁占坤，等. 江蘇省棉花高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)調(diào)控模型研究[J]. 棉花學(xué)報(bào)，1992（S1）：121-130.