濟麥20高產(chǎn)田產(chǎn)量構成因素分析

濟麥20高產(chǎn)田產(chǎn)量構成因素分析

濟小麥20是河南省新余市最高的優(yōu)良品種。它具有品質優(yōu)良、適應性強、產(chǎn)量高、穩(wěn)產(chǎn)、抗逆性強等優(yōu)點，值得廣泛推廣和應用。為了摸清本品種產(chǎn)量構成因素對產(chǎn)量的效應及其此長彼消的變化規(guī)律,我們試圖對其高產(chǎn)田產(chǎn)量構成因素的調查資料進行統(tǒng)計分析,以期找出具有生物學意義的有關統(tǒng)計參數(shù),探明該品種高產(chǎn)田的產(chǎn)量結構指標,謀求實現(xiàn)高產(chǎn)田理想產(chǎn)量結構的途徑,為制定本品種高產(chǎn)栽培優(yōu)化決策提供理論依據(jù)。1材料和方法1.1濟麥20高產(chǎn)田穗數(shù)及穗粒數(shù)及生成因素的調查利用輝縣市孟莊鎮(zhèn)及白云門鎮(zhèn)農(nóng)業(yè)技術推廣站2006～2007年,對濟麥20高產(chǎn)田(500kg/666.7m2)左右的群體穗數(shù)、穗粒數(shù)及千粒重三大產(chǎn)量構成因素的調查資料。1.2統(tǒng)計分析方法采用多元線性回歸、偏相關、通徑分析及產(chǎn)量構成因素的數(shù)學模型與模擬產(chǎn)量結構等方法進行統(tǒng)計分析。數(shù)據(jù)處理,在河南科技學院利用計算機在Matlab7.0和SAS9.0環(huán)境下完成。2結果分析2.1b回歸模型為探討濟麥20群體穗數(shù)(x1)、穗粒數(shù)(x2)、千粒數(shù)(x3)三大產(chǎn)量因素對產(chǎn)量(y)的影響,采用iy?=b0+b1x1+b2x2+b3x3y^=b0+b1x1+b2x2+b3x3回歸模型進行模擬,結果如下:回歸分析表明在其中任何兩自變數(shù)保持平均水平,另一自變數(shù)增減一個單位,對產(chǎn)量的影響分別為:穗數(shù)每增減1.0萬/666.7m2,增減產(chǎn)量12.01kg/666.7m2,穗粒數(shù)每增減1粒,增減產(chǎn)量11.29kg/666.7m2,千粒重每增減1g,增減產(chǎn)量7.84kg/666.7m2.2.2產(chǎn)量優(yōu)化的三因素試驗為進一步摸清濟麥20穗數(shù)(x1)、穗粒數(shù)(x2)、千粒重(x3)三大產(chǎn)量因素對產(chǎn)量的直接效應與間接效應,及三個產(chǎn)量因素對產(chǎn)量的決定度,特進行通徑分析(表1)及偏相關分析(表2)。結果表明,在被研究的3個自變量中,對產(chǎn)量起首要作用的是穗數(shù),其直接通徑系數(shù)p1y=0.8999,即使受到穗粒數(shù)、千粒重負效應的影響,其最后效應值仍高達r1y=0.7176,即當穗數(shù)p1y增加1個標準單位(S1=4.0875萬穗/666.7m2)可使小麥直接增產(chǎn)0.8999個標準單位(Sy=44.32kg/666.7m2),折合0.8999×49.25=44.32kg/666.7m2,除去它通過穗粒數(shù)、千粒重間接負效應,仍可使產(chǎn)量增加0.7176個標準單位,折計35.54kg/666.7m2;穗粒數(shù)對高產(chǎn)小麥產(chǎn)量影響的直接效應p2y=0.7601居第2位,但由于受穗數(shù)的增加,導致穗粒數(shù)及千粒重的下降的間接負效應的影響,其最后效應值為r2y=0.5354;千粒重的直接通徑系數(shù)p3y=0.1816居第三位,它通過畝穗數(shù)、穗粒數(shù)對產(chǎn)量的間接效應皆為負向作用,其凈效應值轉為負值p3y=-0.5765.由以上分析可知:在栽培實踐中,應注意處理好三者的關系,發(fā)揮三個產(chǎn)量因素的綜合效應,方可獲取高產(chǎn)(表1)。從表2中的各項決定系數(shù)按絕對值大小排序為:d11>d22>d12>d23>d13>d33.結果表明,單個性狀對產(chǎn)量的決定度,以穗數(shù)為最大,穗粒數(shù)次之,千粒重居第3位;兩兩性狀互作對產(chǎn)量的決定度以穗數(shù)×穗粒數(shù)最大、穗粒數(shù)×千粒重次之,穗數(shù)×千粒重最小。由此可知,在高產(chǎn)水平下,穗數(shù)與穗粒數(shù)構成了兩個互相消長的共軛因子,成為產(chǎn)量高低的決定性因素。此二性狀能否協(xié)調,是獲取高產(chǎn)田優(yōu)化產(chǎn)量結構的關鍵所在。必須指出,高產(chǎn)小麥由于穗數(shù)的增加很容易造成千粒重下降而導致減產(chǎn),這時千粒重已成為制約產(chǎn)量進一步提高的主導因素。因此,在高產(chǎn)栽培中,應千方百計采取相應的措施,穩(wěn)定千粒重,以保證高產(chǎn)。2.3u3000產(chǎn)量結構指標值及產(chǎn)量差異為探求穗數(shù)、穗粒數(shù)、千粒重三個產(chǎn)量因素之間此長彼消相互影響的數(shù)量關系,采用x?=ai+byy+bjxj+??+bkxkx^=ai+byy+bjxj+??+bkxk回歸模型進行產(chǎn)量結構的數(shù)學模擬,結果如下:x?1=58.3273+0.0798y?0.9265x2?0.6821x3(r=0.9180**)x?2=62.3914?1.0253x1+0.0830y?0.7326x3(r=0.9234**)x?3=78.4141?1.1388x1?1.1043x2+0.0869y(r=0.9564**)x^1=58.3273+0.0798y-0.9265x2-0.6821x3(r=0.9180**)x^2=62.3914-1.0253x1+0.0830y-0.7326x3(r=0.9234**)x^3=78.4141-1.1388x1-1.1043x2+0.0869y(r=0.9564**)方程表明:高產(chǎn)田在產(chǎn)量保持固定時,穗數(shù)、穗粒數(shù)、千粒重3個產(chǎn)量因素相互影響此長彼消的變化規(guī)律是:穗數(shù)每增減1萬/666.7m2,穗粒數(shù)減增1.03粒,千粒重減增1.14g;穗粒數(shù)增減1粒,千粒重減增1.10g.在上述分析的基礎上,進一步模擬出400～600kg/666.7m2,不同產(chǎn)量水平的產(chǎn)量結構指標值(表3)。由表3可知,隨著產(chǎn)量的提高,穗數(shù)、穗粒數(shù)均隨之上升,而千粒重略有下降,其隨產(chǎn)量y而變化的回歸方程為:x?1=7.2835+0.0596y(r=0.9999**)x?1=18.5774+0.0417y(r=0.9999**)x?1=49.6033?0.02691y(r=?0.9999**)x^1=7.2835+0.0596y(r=0.9999**)x^1=18.5774+0.0417y(r=0.9999**)x^1=49.6033-0.02691y(r=-0.9999**)方程表明:在400～600kg/666.7m2產(chǎn)量范圍內,每增產(chǎn)小麥10kg/666.7m2,需增加0.596萬穗/666.7m2,每穗需增0.417粒,千粒重已與產(chǎn)量成負相關,這進一步說明:在高產(chǎn)水平下,千粒重已成為制約產(chǎn)量提高的主導因素。因此,在高產(chǎn)小麥栽培中,應以力爭穗數(shù),確保穗粒數(shù),千方百計穩(wěn)定千粒重為主攻方向。3.實現(xiàn)高產(chǎn)小麥20天的最佳產(chǎn)量結構，獲取小麥高產(chǎn)機會為實現(xiàn)濟麥20高產(chǎn)田理想產(chǎn)量結構獲致小麥高產(chǎn),應以合理密植為前提,增施氮、磷培肥地力為基礎,看苗促控為保證,綜合運用各項農(nóng)藝措施。3.1高產(chǎn)田主穗及基本苗數(shù)量調查據(jù)研究,濟麥20單株成穗3穗時,穗粒數(shù)及穗粒重較高,超過3穗以上,穗部經(jīng)濟性狀漸趨下降,或者說本品種高產(chǎn)田理想群體穗數(shù)的組成,主穗應占1/3,分蘗穗占2/3,從500kg/666.7m2,高產(chǎn)田的群體穗數(shù)調查結果為42萬穗/666.7m2左右,以此推算最適基本苗應為42.0÷3=14.0萬左右,合理密植必須控制基本苗在這一指標范圍,以使群體與個體協(xié)調發(fā)展。3.2增加氮、磷、肥料和增加肥料是實現(xiàn)高產(chǎn)生產(chǎn)結構的基礎3.2.1氮磷二元二次肥效模型及期望預測為探求濟麥20高產(chǎn)合理施肥量,根據(jù)多點調查資料建立了濟麥20高產(chǎn)田,氮、磷優(yōu)化施肥模型為y?=379.90+6.84xN+13.41xP?0.25x2N?0.37x2p+0.15xNxp(R=0.85**)y^=379.90+6.84xΝ+13.41xΡ-0.25xΝ2-0.37xp2+0.15xΝxp(R=0.85**)式中:y代表產(chǎn)量,xN代表純N,xp代表P2O5根據(jù)達到最高產(chǎn)量,邊際產(chǎn)量?y?/?xi=0?y^/?xi=0的原則,對以上氮磷二元二次肥效模型,分別求y?y^對xN及xP的偏導數(shù),并令其等于零,即可求出高產(chǎn)最大施肥量,因而有:?y?/?xN=6.84?0.50xN+0.15xp=0?y/?xp=13.4?0.74xp+0.15xN=0?y^/?xΝ=6.84-0.50xΝ+0.15xp=0?y/?xp=13.4-0.74xp+0.15xΝ=0求解聯(lián)立方程,得出最大施肥量為純N20.36kg/666.7m2,P2O522.25kg/666.7m2,其產(chǎn)量期望為y?max=598.86kg/666.7m2.y^max=598.86kg/666.7m2.3.2.2無機肥/有機肥的比值對小麥產(chǎn)量的影響為探討有機肥在高產(chǎn)田中的重大作用,根據(jù)新鄉(xiāng)市土壤肥料工作站106個土壤養(yǎng)分觀測網(wǎng)點的施肥量與對應的產(chǎn)量,及我們在輝縣市孟莊鎮(zhèn)與白云門鎮(zhèn)高產(chǎn)示范田的施肥調查資料,建立了以無機肥/有機肥的比值(x)為自變數(shù),小麥產(chǎn)量(y)為依變數(shù),求得其回歸方程為:y?=711.7418?248.45x(r=?0.8779**)y^=711.7418-248.45x(r=-0.8779**)方程表明:無機肥/有機肥的比值每增減0.1,小麥減增24.85kg/666.7m2,表明有機肥越多,小麥產(chǎn)量越高。一般500kg/666.7m2以上的高產(chǎn)小麥,要求有機肥占60%,無機肥占40%.3.3加強稻田管理，看苗促進控制3.3.1健全基本苗期、生長隨冬灌培育冬前壯苗,提高分蘗成穗率是獲取高產(chǎn)的關鍵,冬前管理,應根據(jù)冬前分蘗動態(tài),定量判斷苗情,看苗促控,采取相應的措施。根據(jù)調查,濟麥20在最適基本苗14萬/666.7m2左右的冬前最適總頭數(shù),應在75～77萬/666.7m2,單株分蘗為5.3～5.5個,對此類正常生長的壯苗,一般在臨近越冬時應酌情施肥,結合冬灌,以促根壯蘗,保證大蘗,健壯生長,使幼穗分化在二棱期越冬,以延長幼穗分化時間,為奪取大穗多粒奠定基礎;對冬前分蘗過多,麥苗長勢過旺的麥苗,應進行鎮(zhèn)壓中耕,控制旺長,反之要提前增施肥料,積極促進。3.3.2基肥典型特征小麥返青后,出現(xiàn)分蘗第二個盛期、起身期(2月下旬～3月上旬)分蘗達高峰,濟麥20最高分蘗在100萬/666.7m2左右,一般年前壯苗,在肥水較好的條件下,冬前分蘗已基本夠數(shù),穗數(shù)已有了保證的麥田,返青后不再施肥澆水,以中耕保墑提高地溫為主,促進分蘗向兩極分化,控制最高分蘗不超過上述指標;肥力欠佳時,返青后酌情施肥澆水、先把成穗分蘗促起來,再轉入控制;對群體偏大的麥田,應深鋤斷根,以控制旺長,防止中部葉片過大,以免招致倒伏減產(chǎn)。3.3.3藥隔分化期由于幼穗分化發(fā)育進程,不便從植株外形察覺,但與外部形態(tài)有一定的相關性,可以根據(jù)葉齡去判斷幼穗分化進程,當葉齡為9.0葉時,可判定幼穗分化處于藥隔分化期,此時小花正在發(fā)育形成,是影響穗粒數(shù)的關鍵時期,因此,應為小花發(fā)育創(chuàng)造水肥和光照條件,一般麥苗長相壯而不旺高產(chǎn)田,應掌握在莖基部第一節(jié)間定型時,適量施肥澆水,以促進小花分化,增加穗粒數(shù),當葉齡為11.0葉時,幼穗分化正處于四分體形成期,即孕穗期,小花退化集中表現(xiàn)在這一時期,是需水的臨界期,應及時澆灌孕穗水。3.3.4灌漿后期管理研究指出,濟麥20開花后5d,開始進入灌漿期,第23d達高峰,第41d干重停止增長,由于本品種在灌漿后期,耐高溫能力較差,高溫干旱,會縮短灌漿時間,降低灌漿強度,導致千粒重下降,應注意在開花后15d左右及時澆好灌漿水,以保證灌漿的水分供應,爭取在5月下旬干熱風來臨前積累較多的干物質,可促使粒重的增加。并應掌握在開花后41d臘熟中期及時收