摘要： 為了探討移栽期､;移栽密度､;追肥量､;化控量和葉面噴肥量等5項栽培因子對蒜棉套作模式下棉花皮棉產量的影響，并進一步優化各栽培因子，采用五元二次正交旋轉組合設計，建立了蒜棉套作模式下棉花皮棉產量優化數學模型｡;結果表明，各因素對蒜棉套作模式下棉花皮棉產量的影響由大到小依次為移栽密度､;化控量､;追肥量､;葉面噴肥量和移栽期｡;移栽期與葉面噴肥量､;移栽密度與追肥量､;移栽密度與化控量之間的互作效應達到顯著水平，生產中應注意協調｡;頻數分析結果表明，蒜棉套作模式下棉花皮棉產量大于1 900 kg/hm2的優化栽培措施為5月5～7日移栽，移栽密度3.53萬～3.68萬株/hm2，追施純N 150.84～163.80 kg/hm2，追施K2O 75.42～81.90 kg/hm2，化控量(25%助壯素)533.71～580.07 mL/hm2，葉面噴肥量(磷酸二氫鉀)12.78～14.37 kg/hm2｡;

　　關鍵詞： 《現代園林》期刊論文發表,蒜棉套作,高產,農藝措施,數學模型,優化方案

　　Optimizing Model of High-yield and High-efficiency Cultivation Techniques of Relaying Cotton in Garlic

　　LIU Wei-xing， MIAO You-shun， HE Qun-ling， ZHANG Feng-ye， LIU Shui-xian

　　(Shangqiu Academy of Agriculture and Forestry Sciences， Shangqiu 476000， Henan， China)

　　Abstract：To optimize factors affecting relaying cotton in garlic，5 main factors including transplanting date， transplanting density， fertilizing quantity， chemical regulation， and foliar fertilization were studied using quadratic regression orthogonal rotational combining design. A mathematical regression model for lint yield was established. The results showed that the order of the influence from the strongest to the weakest was transplanting density， chemical regulation， fertilizing quantity， foliar fertilization and transplanting date. Transplanting date and foliar fertilization， transplanting density and fertilizing quantity， transplanting density and chemical regulation had significant effects on lint yield. The five agronomic measures should be coordinated effectively. Frequency analysis showed that lint yield of more than 1 900 kg/hm2 could be achieved with the optimal conditions including transplanting from May 5th to 7th with transplanting density between 3.53 and 3.68 (ten thousand plants per hectare)， pure nitrogen between 150.84 and 163.80 kg/hm2， burnt potash between 75.42 and 81.90 kg per hectare， chemical regulation between 533.71 and 580.07 mL/hm2 and foliar fertilization between 12.78 and 14.37 kg/hm2.

　　Key words： relaying cotton in garlic; high yield; agronomic measure; mathematical model; optimized program

　　在糧棉爭地矛盾日益突出的背景下，如何穩定棉花播種面積成為當前棉花栽培技術研究的重點[1-3]｡;黃河流域棉花主產區的豫東､;魯西南和蘇北地區，大蒜種植面積逐年擴大，形成了中牟､;杞縣､;金鄉､;徐州等集中種植區，棉花作為大蒜的最佳接茬作物，在這些地區被廣泛推廣應用，該區域常年蒜棉套作面積在30萬hm2以上，形成了獨特的蒜棉套作栽培模式[4]｡;目前國內相關報道多限于栽培技術介紹或密度等單一農藝措施研究，而多個農藝措施綜合考慮的研究報道甚少[5-7]｡;本研究采用五元二次正交旋轉組合設計，以移栽密度､;移栽期､;追肥量､;化控量和葉面噴肥量為變量，研究各栽培因素對蒜棉套作模式下棉花皮棉產量的影響，建立高產栽培數學模型，為蒜棉套作模式下棉花優質高產高效栽培提供理論依據｡; 　　1材料與方法

　　1.1試驗設計

　　試驗于2010―2012年以同一方案在豫東蒜棉套作區杞縣葛崗鎮進行｡;試驗田土壤類型為黃潮土､;兩合土質，0～20 cm耕層土壤有機質含量10.8～13.4 g/kg，堿解氮含量為83.6～95.4 mg/kg，速效磷含量為6.9～11.3 mg/kg，速效鉀含量為112.4～146.3 mg/kg｡;試驗采用五元二次回歸正交旋轉組合設計(1/2部分實施方案)，設移栽期(x1)､;移栽密度(x2)､;追肥量(x3)､;化控量(x4)､;葉面噴肥量(x5)5個因素，各因素與水平及編碼值見表1｡;試驗共設36個小區，分為3個正交區組，區組內各小區隨機排列[8]｡;采用 Excel 2003與DPS 6.55軟件進行數據處理分析｡;

　　1.2各因子實施情況

　　前作大蒜于10月10日播種，播前基施農家肥3萬kg/hm2､;尿素650 kg/hm2､;過磷酸鈣1 500 kg/hm2､;硫酸鉀600 kg/hm2，實現一肥兩用｡;供試棉花品種為百棉1號，由河南科技學院棉花研究所提供;采用營養基質無土育苗方式，于移栽期前40 d播種，保持苗齡適中，健康無病;采用5-1式蒜棉套種模式，即在1 m帶寬內種植5行大蒜(行距18 cm)，預留行寬28 cm，移栽1行棉花，小區面積30 m2(6 m×5 m)，5行區，行距1 m，根據試驗密度確定株距｡;追肥所用氮肥為尿素(含N 46%)，鉀肥為硫酸鉀(含K2O 50%)，N､;K肥的施用比例為1.0∶0.5，全部于初花期隨中耕培土施入;化控選用25%助壯素，盛蕾期噴施總量的20%､;初花期噴施總量的 35%､;盛花期噴施總量的45%;葉面噴肥選用磷酸二氫鉀，于初花期噴施總量的30%､;盛花期噴施總量的40%､;吐絮期噴施總量的30%｡;其他栽培管理措施同一般大田，產量以小區實收計產｡;

　　2結果與分析

　　2.1蒜棉套作模式棉花的產量

　　蒜棉套作模式下，棉花兩年產量結果趨勢基本一致，取兩年小區平均值折合為每公頃皮棉產量，皮棉產量結果及試驗因素與水平結構矩陣列于表2｡;試驗平均皮棉產量為1 867.3 kg/hm2，與當地蒜棉套作大面積種植棉花高產水平相當，說明由該試驗獲得的最優設計在生產上具有可行性｡;

　　2.2數學模型的建立

　　依據五元二次正交旋轉組合試驗設計原理，以皮棉產量(y)為目標函數，獲得蒜棉套作模式下棉花皮棉產量對5項栽培措施反應的數學模型：

　　=2 034.05+28.74x1+47.68x2+30.29x3+34.80x4+29.63x5-57.59x12-68.85x22-53.62x32-26.25x42-43.85x52-20.46x1x2-23.66x1x3-2.50x1x4-57.64x1x5+44.53x2x3+35.41x2x4-11.78x2x5+17.39x3x4+20.28x3x5-12.34x4x5

　　由方差分析結果可知，F1=1.944(P=0.139)，失擬項不顯著，表明模型與實際情況擬合程度較好，回歸項F2=7.457(P=0.000 1)，達極顯著水平，說明5項栽培措施與皮棉產量之間存在著明顯的函數關系，可直接利用該模型進行優化分析｡;

　　對模型各項回歸系數進行F檢驗，剔除不顯著的項，回歸模型可簡化為：

　　=2 034.05+28.74x1+47.68x2+30.29x3+34.80x4+29.63x5-57.59x12-68.85x22-53.62x32-26.25x42-43.85x52-57.64x1x5+44.53x2x3+35.41x2x4

　　2.3單因素效應分析

　　從簡化回歸模型的一次項系數看，各因素對皮棉產量影響的大小順序為x2､;x4､;x3､;x5､;x1｡;說明在蒜棉套作栽培中，移栽密度對皮棉產量的影響最大，其次是化控量和追肥量，葉面噴肥量和移栽期對皮棉產量的影響較小｡;

　　采用降維解析法，固定其他4個因素在零水平，代入上述簡化回歸模型，可得到5個偏回歸子模型，利用模型可繪出各因素對皮棉產量影響的反應曲線(圖 1)｡;從圖1中可知，各因素與皮棉產量的關系均呈開口向下的拋物線，說明在-2～0水平時，隨各因素水平的提高產量增加，在0或1水平時皮棉產量最高，超過此水平則皮棉產量下降｡;

　　2.4兩因素互作效應分析

　　棉花產量的形成是多種因素共同作用的結果，通過方差分析可知，x1x5､;x2x3､;x2x4的交互作用對皮棉產量有顯著影響，采用降維法，固定其他3個因素在零水平，得出如下二元偏回歸子模型：

　　1，5=2 034.05+28.74x1+29.63x5-57.59x12-43.85x52-57.64x1x5

　　2，3=2 034.05+47.68x2+30.29x3-68.85x22-53.62x32+44.53x2x3

　　2，4=2 034.05+47.68x2+34.80x4-68.85x22-26.25x42+35.41x2x4

　　由各模型分析可得，移栽期與葉面噴肥量間存在負交互效應，棉花早栽時，后期應增加葉面噴肥量，晚栽時，應適當減少葉面噴肥量，從而獲得較高的皮棉產量，移栽期和葉面噴肥量均取-1～1水平時，皮棉產量較高;移栽密度與追肥量間為正交互效應，在增加移栽密度的同時相應增加追肥量，可以顯著提高蒜棉套作模式下棉花的皮棉產量，二者均處于0～1水平時，皮棉產量較高;移栽密度與化控量間為正交互效應，在種植密度較低時，應適當減少化控量，在種植密度較高時，應適當增加化控量，從而改善群體與個體結構，實現高產目標｡; 　　2.5高產數學模型優化

　　以大面積生產應用為基礎，采用頻數分析法對數學模型做進一步解析，在-2≤xi≤2的約束區間，可獲得3 125套栽培措施組合方案，其中皮棉產量大于1 900 kg/hm2的組合有217套，占總方案數的6.94%，自變量xi編碼值區間x1為0.022～0.245，x2為0.709～0.904，x3為 0.514～0.730，x4為0.809～1.053，x5為0.130～0.395｡;即在本試驗條件下，相應的栽培措施為5月5～7日移栽，移栽密度3.53萬～3.68萬株/hm2，追施純N 150.84～163.80 kg/hm2､;K2O 75.42～81.90 kg/hm2，化控量533.71～580.07 mL/hm2，葉面噴肥量12.78～14.37 kg/hm2，采用此栽培方案有95%的可能使皮棉產量高于1 900 kg/hm2｡;

　　3結論

　　蒜棉套作栽培過程中，種植密度過稀､;化控不及時､;管理不到位等因素嚴重制約了棉花產量的形成[9-11]｡;本試驗結果表明，移栽密度對蒜棉套作下棉花皮棉產量的影響最大，其次是化控量和追肥量，葉面噴肥量和移栽期對皮棉產量的影響較小｡;

　　兩因素交互效應分析可知，移栽期與葉面噴肥量､;移栽密度與追肥量､;移栽密度與化控量之間交互效應達顯著水平，因此在蒜棉套作大田生產中，要注意協調各栽培因素之間的關系，從而實現經濟效益最大化｡;

　　本試驗條件下蒜棉套作模式下棉花皮棉產量高于1 900 kg/hm2的優化方案為5月5～7日移栽，移栽密度3.53萬～3.68萬株/hm2，追施純N 150.84～163.80 kg/hm2､;K2O 75.42～81.90 kg/hm2，化控量(25%助壯素)533.71～580.07 mL/hm2，葉面噴肥量(磷酸二氫鉀)12.78～14.37 kg/hm2｡;

　　參考文獻：

　　[1] 史俊通，廖允成，劉孟君.多熟種植與糧棉矛盾的緩解[J].西北農業大學學報(自然科學版)，1998，26(1)：65-69.

　　[2] 喻樹迅，王子勝.中國棉花科技未來發展戰略構想[J].沈陽農業大學學報(社會科學版)，2012，14(1)：3-10.

　　[3] 韓迎春，毛樹春，李亞兵，等.麥后?苗移栽短季棉連作模式關鍵栽培措施效應研究[J].中國棉花，2008，35(5)：32-34.

　　[4] 謝志華.優化蒜棉套種模式 實現高產高效[J].中國棉花，2010，37(11)：33-34.

　　[5] 田英才，安崇冠，劉子乾，等.山東省金鄉縣蒜套棉裸苗移栽高產栽培技術[J].江西棉花，2010，32(5)：60-62.

　　[6] 謝志華.蒜套雜交抗蟲棉最佳密度選擇試驗研究簡報[J].現代農業科學，2009，16(6)：67-68，78.

　　[7] 卞曙光，張興功，顧興門，等.棉蒜復種方式對棉花產量形成的影響[J].農業科技通訊，2009(8)：74-77.

　　[8] 榮廷昭.田間試驗與統計分析[M].北京：中國農業科學技術出版社，1998.281-299.

　　[9] 陳傳哲.豫東地區蒜棉套作存在問題與對策[J].中國棉花，2007，34(5)：55-56.

　　[10] 田玉環，徐亞峰，李潤超.濟寧市蒜-棉套種模式下的生產誤區與對策[J].中國種業，2010(7)：44.