濟麥20高產田產量構成因素分析

濟小麥20是河南省新余市最高的優良品種。它具有品質優良、適應性強、產量高、穩產、抗逆性強等優點，值得廣泛推廣和應用。為了摸清本品種產量構成因素對產量的效應及其此長彼消的變化規律,我們試圖對其高產田產量構成因素的調查資料進行統計分析,以期找出具有生物學意義的有關統計參數,探明該品種高產田的產量結構指標,謀求實現高產田理想產量結構的途徑,為制定本品種高產栽培優化決策提供理論依據。1材料和方法1.1濟麥20高產田穗數及穗粒數及生成因素的調查利用輝縣市孟莊鎮及白云門鎮農業技術推廣站2006～2007年,對濟麥20高產田(500kg/666.7m2)左右的群體穗數、穗粒數及千粒重三大產量構成因素的調查資料。1.2統計分析方法采用多元線性回歸、偏相關、通徑分析及產量構成因素的數學模型與模擬產量結構等方法進行統計分析。數據處理,在河南科技學院利用計算機在Matlab7.0和SAS9.0環境下完成。2結果分析2.1b回歸模型為探討濟麥20群體穗數(x1)、穗粒數(x2)、千粒數(x3)三大產量因素對產量(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保持平均水平,另一自變數增減一個單位,對產量的影響分別為:穗數每增減1.0萬/666.7m2,增減產量12.01kg/666.7m2,穗粒數每增減1粒,增減產量11.29kg/666.7m2,千粒重每增減1g,增減產量7.84kg/666.7m2.2.2產量優化的三因素試驗為進一步摸清濟麥20穗數(x1)、穗粒數(x2)、千粒重(x3)三大產量因素對產量的直接效應與間接效應,及三個產量因素對產量的決定度,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,對產量起首要作用的是穗數,其直接通徑系數p1y=0.8999,即使受到穗粒數、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p1y增加1個標準單位(S1=4.0875萬穗/666.7m2)可使小麥直接增產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、千粒重間接負效應,仍可使產量增加0.7176個標準單位,折計35.54kg/666.7m2;穗粒數對高產小麥產量影響的直接效應p2y=0.7601居第2位,但由于受穗數的增加,導致穗粒數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p3y=0.1816居第三位,它通過畝穗數、穗粒數對產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,發揮三個產量因素的綜合效應,方可獲取高產(表1)。從表2中的各項決定系數按絕對值大小排序為:d11>d22>d12>d23>d13>d33.結果表明,單個性狀對產量的決定度,以穗數為最大,穗粒數次之,千粒重居第3位;兩兩性狀互作對產量的決定度以穗數×穗粒數最大、穗粒數×千粒重次之,穗數×千粒重最小。由此可知,在高產水平下,穗數與穗粒數構成了兩個互相消長的共軛因子,成為產量高低的決定性因素。此二性狀能否協調,是獲取高產田優化產量結構的關鍵所在。必須指出,高產小麥由于穗數的增加很容易造成千粒重下降而導致減產,這時千粒重已成為制約產量進一步提高的主導因素。因此,在高產栽培中,應千方百計采取相應的措施,穩定千粒重,以保證高產。2.3u3000產量結構指標值及產量差異為探求穗數、穗粒數、千粒重三個產量因素之間此長彼消相互影響的數量關系,采用x?=ai+byy+bjxj+??+bkxkx^=ai+byy+bjxj+??+bkxk回歸模型進行產量結構的數學模擬,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:高產田在產量保持固定時,穗數、穗粒數、千粒重3個產量因素相互影響此長彼消的變化規律是:穗數每增減1萬/666.7m2,穗粒數減增1.03粒,千粒重減增1.14g;穗粒數增減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,不同產量水平的產量結構指標值(表3)。由表3可知,隨著產量的提高,穗數、穗粒數均隨之上升,而千粒重略有下降,其隨產量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產量范圍內,每增產小麥10kg/666.7m2,需增加0.596萬穗/666.7m2,每穗需增0.417粒,千粒重已與產量成負相關,這進一步說明:在高產水平下,千粒重已成為制約產量提高的主導因素。因此,在高產小麥栽培中,應以力爭穗數,確保穗粒數,千方百計穩定千粒重為主攻方向。3.實現高產小麥20天的最佳產量結構，獲取小麥高產機會為實現濟麥20高產田理想產量結構獲致小麥高產,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,綜合運用各項農藝措施。3.1高產田主穗及基本苗數量調查據研究,濟麥20單株成穗3穗時,穗粒數及穗粒重較高,超過3穗以上,穗部經濟性狀漸趨下降,或者說本品種高產田理想群體穗數的組成,主穗應占1/3,分蘗穗占2/3,從500kg/666.7m2,高產田的群體穗數調查結果為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,以使群體與個體協調發展。3.2增加氮、磷、肥料和增加肥料是實現高產生產結構的基礎3.2.1氮磷二元二次肥效模型及期望預測為探求濟麥20高產合理施肥量,根據多點調查資料建立了濟麥20高產田,氮、磷優化施肥模型為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代表產量,xN代表純N,xp代表P2O5根據達到最高產量,邊際產量?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,并令其等于零,即可求出高產最大施肥量,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求解聯立方程,得出最大施肥量為純N20.36kg/666.7m2,P2O522.25kg/666.7m2,其產量期望為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量的影響為探討有機肥在高產田中的重大作用,根據新鄉市土壤肥料工作站106個土壤養分觀測網點的施肥量與對應的產量,及我們在輝縣市孟莊鎮與白云門鎮高產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,小麥產量(y)為依變數,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,小麥產量越高。一般500kg/666.7m2以上的高產小麥,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的關鍵,冬前管理,應根據冬前分蘗動態,定量判斷苗情,看苗促控,采取相應的措施。根據調查,濟麥20在最適基本苗14萬/666.7m2左右的冬前最適總頭數,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,穗數已有了保證的麥田,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。3.3.3藥隔分化期由于幼穗分化發育進程,不便從植株外形察覺,但與外部形態有一定的相關性,可以根據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,此時小花正在發育形成,是影響穗粒數的關鍵時期,因此,應為小花發育創造水肥和光照條件,一般麥苗長相壯而不旺高產田,應掌握在莖基部第一節間定型時,適量施肥澆水,以促進小花分化,增加穗粒數,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