转基因抗虫杂交棉KB02高产高效栽培的条件分析农科论文
【热点导读】：以科技创新推动农业发展 项目管理建设模式探索 农技推广服务体系建设的思考
中图分类号:S562.048 文献标识码:A 文章编号:0439-8114(2012)24-5599-04
KB02是湖北省农业科学院经济作物研究所用“HM”作母本和“5712”作父本配组育成的转基因抗虫杂交棉新品种。2010年通过湖北省农作物品种审定委员会审定,审定编号为鄂审棉2010001。该品种植株较高,呈塔形;主茎有茸毛,茸毛密度中等;叶片较大;铃尖突起程度中等;单铃重6 g以上;高抗棉铃虫、红铃虫,耐枯萎病、黄萎病。棉花高产一直是我国农业科研工作者追求的目标[1]。密度和肥料是众多影响棉花产量因素中最重要的两个因素[2-5];缩节胺(DPC)化控是一种可以控制棉花株高,塑造理想株型的一项重要技术措施,已成为我国棉花优质高产栽培体系中一项不可缺少的'关键技术[6,7]。为探索KB02高产配套栽培技术,发挥其增产潜力,加快该品种的推广速度,选择种植密度、氮肥和缩节胺3个因子,采用三因素五水平通用旋转组合设计,以确定各因子对KB02产量影响大小,并筛选最优组合方案,为其大面积推广应用提供技术支撑。
1 材料与方法
试验于2012年在黄冈市农业科学院试验田进行。试验地为水改旱棉田,地势平坦开阔,排渍方便,土壤类型为潮土,肥力中等;试验田无前茬。试验采用三因素五水平通用旋转组合设计,x1(密度)、x2(N)、x3(缩节胺)3个因子,各因子5个水平,试验共20个处理,小区面积30 m2,4行区,行距0.95 m,株距按不同密度而定,小区间预留走道60 cm,试验区四周设2 m保护行。各因素的各水平及其出现频次见表1。试验组合方案按照表2执行。棉花移栽前深耕细耙,4月11日营养钵播种育苗,4月29日移栽。氮肥为尿素,有效成分按46%计算;氮肥分四期施用,分配比例为苗肥25%、蕾肥15%、花铃肥50%、补桃肥10%;施用时间按棉花生育进程进行,苗肥于3~5片真叶时施用,蕾肥于5个果枝左右施用,花铃肥于单株平均有1个大桃时施用,补桃肥于立秋前(8月7日)施用。钾肥为加拿大钾肥,用量为187.5 kg/hm2(K2O按60%计算);磷肥为过磷酸钙,折合P2O5用量为112.5 kg/hm2;磷钾肥各期分配比例均为基肥40%、蕾肥60%,基肥于移栽前10 d施用,蕾肥于棉花5个果枝左右同氮肥一并施用。缩节胺的施用原则是前轻后重,少量多次,各期分配比例为蕾期25%、花铃期35%、打顶前后40%。试验期间除草、打药、中耕等田间管理按高产管理技术要求进行。生长期间统一调查记载生育期;生育性状于7月15日、8月15日、9月15日用株式图每处理定点调查5~10株;分期分小区收花计产;于第二次、第四次收花前,每小区每次收取第1~2果节絮铃50~100个用于计算铃重、室内考种和纤维品质检测。
2 结果与分析
2.1 农艺性状分析
对20个处理的生育期和纤维品质进行统计分析,结果都未达显着水平(表3)。说明棉花的生育特性和纤维品质主要受棉花品种遗传特性的影响,与栽培因素关系不大。
2.2 产量分析
2.2.2 数学模型的解析和寻优
1)主效应分析。在回归模拟的计算过程中,各因素处理均经无量纲线性编码代换,偏回归系数已经标准化,其绝对值大小可直接反映各变量对因变量的影响程度。编回归系数的正负表示因子效应作用的方向。从回归模型中的1次项偏回归系数b绝对值推断,155.28>146.95>68.17,即b1>b2>b3,因此,在-1.682≤x≤1.682范围内,3个因子对KB02子棉产量的影响为密度>氮肥>缩节胺,其中,密度和氮肥为正效应,缩节胺为负效应。
4)最佳方案模拟寻优。由于试验因素不仅存在着单因素效应,而且还存在着各因素之间各种复杂的交互效应,很难从单因素和交互效应分析中找到最佳的优化组合,因此试验采用频率分析法寻找最优组合。对数据模型进行非线性求解最大值,得最高值因素水平组合x1=0,x2=1,x3=0,即密度30 000株/hm2,氮肥337.5 kg/hm2,缩节胺90.0 g/hm2,达到最高产量4 344.71 kg/hm2。用统计法对125个方案进行模拟选优,取产量3 988.73 kg/hm2作参照,高于此产量的方案共30个,占全部方案的24%(表4)。从表4可以看出,棉花品种KB02子棉产量高于3 988.73 kg/hm2的各因子大部分出现在0~1水平。根据统计的编码平均值,取95%的置信区间,求得相应的综合农艺措施[9],由表4算出子棉产量在3 988.73 kg/hm2以上的农艺措施为密度30 217.5~34 462.5株/hm2,氮肥259.5~336.0 kg/hm2,缩节胺70.5~97.5 g/hm2。
3 结论
1)以密度、氮肥和缩节胺3个栽培因子,采用二次通用旋转组合设计得到棉花新品种KB02子棉产量的三元二次回归模型。对回归模型的分析可知,密度为影响KB02子棉高产的主要因素,其次是氮肥用量,缩节胺的影响最小;此外,密度与氮肥、密度与缩节胺之间存在互作效应,三者合理搭配,才能增产增效。
2)对栽培措施进行优化,得出棉花新品种KB02高产高效栽培农艺措施为密度30 217.5~34 462.5株/hm2,氮肥259.5~336.0 kg/hm2,缩节胺70.5~97.5 g/hm2。因不同生态区气候及土壤条件有差异,各地应结合具体情况,以试验建立的优化方案为参考,进行适当调整,实现KB02的高产节本增效。
参考文献:
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