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文档简介
晋南早源不同伏雨年型小麦播期播量模式研究张建诚 柴永峰 孙来虎 董孟雄(山西省农业科学院棉花研究所,运城044000)摘 要 在人工模拟伏雨年型条件下,应用2因素2次回归饱和D一最优设计,建立了晋南旱塬旱地小麦旱、平、丰3个伏雨年型的播期播量模型,并针对该区播前土壤水分特点,确定了丰、平年筛选准佳播期播量范围,干旱年因雨期定播期、按播期定准佳播量的模型利用原则,形成了晋南旱塬小麦播期播量应变技术。结果,丰水年准佳播期、播量分别为9月2027日和7.488.91kg/亩;平水年准佳播期、播量分别为9月1926日和7.248.99kg/亩;干旱年,9月1519日播种的,播量为5.116.0Okg/亩,9月2025日播种的,播量为6.227.31kg/亩,9月2630日播种的,播量为7.538.41kg/亩,10月15日播种的,播量为8.639.51kg/亩。关键词 播期 播量 模型 小麦 伏雨年型 晋南旱塬晋南旱塬,干旱少雨,水源奇缺,年降水量45055Omm,且雨量分配不平衡,多雨年979.9mm(1958年),少雨年349.4mm(1965年),地下水位200300m,属典型的半干旱雨养农业区。据气象资料和农业统计资料分析,伏雨与该区小麦产量密切相关,伏雨多,产量高,伏雨少,产量低。因此,针对不同伏雨年型开展相应栽培技术研究,对挖掘天然降水潜力,提高小麦天然降水利用率,增强旱地小麦稳产高产性具有重要意义。播期播量是旱地小麦栽培的两个主要因子,多年来许多学者在此方面做了大量研究,但已往的研究多注重栽培因子试验,不注重栽培因子与降水年型组合试验,其结果在指导年度降水(特别是伏雨)差异很大的晋南旱塬小麦生产势必存在一定的局限性。因此,笔者通过开展不同伏雨年型与播期播量组合试验,研究了不同伏雨年型旱地小麦应变的播期播量技术,以期更具体、更科学地指导晋南旱塬的小麦生产。1 材料和方法试验于19921993年在万荣县汉薛镇西景村进行。试验地土壤有机质1.194,全氮0.066,全磷(P2O5)0.166,速氮94.16106,速磷(P2O5)21.2110-6,速钾(K20)322.410-6。试验方法,在人工遮雨补水模拟伏雨年型条件下,采用2次饱和D最优设计,并综合以前研究,建立不同伏雨年型播期播量与产量关系模型,解析模型,确定不同年型的最佳或准佳播期播量。 人工模拟伏雨,设旱、平、丰3个年型,平年伏雨量以万荣县19511991年6月下旬至9月中旬平均降水量302mm为据,下减1OOmm为旱年伏雨量,上加1OOmm为丰年伏雨量,并将伏雨量折算至旬,按旬遮雨补足。旬配水量确定方法为,平年旬配水量为历年各旬平均值,旱、丰年配水量为平年配水量减或加上100/9mm,各旬补水时期为旬末。各年型旬配水量(遮雨补水指标)列于表1。表1不同伏雨年型各旬配水指标年型6月下旬上旬7月中旬下旬上旬8月中旬下旬9月上旬 中旬旱年平年丰年15.126.237.334.545.656.717.428.539.630.541.652.711.822.934.027.939.050.125.136.247.324.635.746.815.226.337.4小区面积6.6m2,田间随机排列,重复1次。品种为晋麦47号(发芽率95,千粒重45g),施氮肥量5kg/亩,P2O5为6kg/亩。2 结果与分析2.1 模型的建立根据参考文献1的计算方法,建立如下播期播量与产量关系的数学模式:=b0+b1x1+b2x2+b3X12+b4x22+b5x1x2 (1)式中,x1,x2分别代表播期、播量无量纲编码值;bi(i=1,2,3,5)为回归系数;为小麦产量(kg/亩)。根据试验,上机运算求得不同年型播期播量模型如下:旱年:=208.048-1.004x1-6.739x2-15.833x12-6.274x22+5.515x1x2(x2=2.78910-15)平年:271.588-5.634x1-1.114x2-13.053 x12-2.219x22+2.225x1x2(x2=4.06010-15)丰年:308.130-4.477x1-3.322x2-21.887x12-5.555x22+4.522x1x2(x2=1.10410-14)3个方程x2值都接近零,说明所建数学模型与实际观察值很吻合,且由于处理数较少,田间局部控制较好,因此可以用这些模型指导小麦播期播量。2.2 模型的应用2.2.1 模型解析方法 将(1)式变成y=Ax22十Bx2十C形式,则A=b4,B=b2+b5x1,C=b0+bx1x1+b3x12在x1-1,1条件下,当x1=xlixli =-1+0.1(i-1)(i=1,2,3,,21)时,即一日一个播期时,求y(产量)为极值时的x2值(播量)。因为3个年型的A值(即b4)均为负值,所以y有极大值。因此,当x2=-时,ymax= 即x2i与ymax相应关系为: xi (2)ymax (3)其中,x1i=-1+0.1(i-1)i1,2,3,,212.2.2 模型解析结果 应用式(2)、(3)解析模型,根据极值结果,得出各年型最佳播期播量。由于最佳播期时间较短,生产上不可能在短短的一两天内完成播种;因此我们以最佳播期向前向后各推3天,确定了准佳播期范围(表2)。可以看出,3个年型的最佳播期基本一致,均在9月22-24日之间,这可能是由于最佳播期要求的有效积温和平均温度是较固定的,而不同年型同一时间或节令的积温和平均温度相似的缘故。从播量上看,丰水年、平水年最佳播量基本接近,干早年最佳播量应比丰、平年低。表2不同伏雨年型旱地小麦最佳播期、播量与产量年型最佳方案播期 播量(月-日) (kg/亩)理论产量(kg/亩)准佳方案播期 播量(月-日) (kg/亩)理论产量(kg/亩)丰年平年旱年0923240922230923248.098.307.998.246.887.093072732100920270919260920277.488.917.248.996.227.75306309271273208210在丰、平年,只要收好墒,采用机播,墒情不是出苗的主要矛盾、可以用表2最佳或准佳期播量指导生产。而干旱年,墒情成了影响小麦出苗的主导因素,生产上不能按最佳播期播种,只有雨期定播期、按播期定播量。为此,我们仍采用相同解析方法,用式(2)、(3),建立了旱年早播、适播、晚播等不同播期的准佳播量(表3),可以看出,随着播期的推迟,应适度增加播量。 表3 干旱年旱地小麦准佳播期播量 播期(月日)播量(kg/亩)理论产量(kg/亩)0915190920250926301001055.116.006.227.317.538.418.639.511992072082102042091912023 小结31 晋南早源旱地小麦,要实现稳产高产,不同伏雨年型应有不同的播期播量,即顺天应变的播期播量。32 丰水年、平水年有最佳的播期播量,干旱年由于墒情成了影响出苗的主要矛盾,只能因雨期定播期、按播期定播量。33 不同伏雨年型应变的播期播量方案为:丰水年,准佳播期范围9月207日,准佳播量7.488.91kg/亩;平水年,准佳播期范围9月1926日,准佳播量7.248.99kg/亩;干旱年,9月1519日播种的,准佳播量5.116.00kg/亩,9月2025日播种的,准佳播量6.227.31kg/亩,9月2630日播种的,准佳播量7.538.41kg/亩,10月15日播种
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