澳州燕麦天鹅在高寒牧区引种栽培试验研究

澳州燕麦天鹅在高寒牧区引种栽培试验研究
摘要采用二次饱和D－最优设计方法，研究澳州燕麦天鹅人工草地栽培措施与生产性能之间的关系，通过施肥量（x1）、播种量（x2）、播种行距（x3）3因素条件下试验的各项参数，建立不同施肥量、播种量和播种行距对高寒牧区澳州燕麦天鹅地上部分牧草产量（y1）、种子产量（y2）关系的函数模型：y1=34 300+1 770x1+1 330x2+970x3+240x1x2+600x1x3-200x2x3+1 680x12-1 000x22-2 200x32；y2＝ 4 960+120x1-190x2+220x3+330x1x2-310x1x3+730x2x3-770x12-690x22+490x32；并提出高寒牧区澳州燕麦天鹅生产性能的优良农艺措施：施肥量为79~110kg/hm2、播种量为87~110kg/hm2、播种行距为22~27cm。

关键词二次饱和D－最优设计；澳州燕麦天鹅；生产性能；引种栽培
贵南县位于青藏高原腹地，属高寒牧区。

平均海拔在3 000m以上，气候寒冷，自然灾害极为频繁，环境条件十分恶劣，严重制约着本地畜牧业的稳定发展，牧民生产生活条件极差。

为了改变这一现状，青海省实施了以围栏、畜棚、种草为中心的“三配套”防灾基地建设，以此为契机，通过草地建设、设施建设来改善草地畜牧的生产条件，提高经济效益，使牧民尽快脱贫致富。

鉴于高寒牧区大面积种植高产优质饲草的需要，于2003年从澳大利亚引进了优质营养丰富的一年生优质燕麦品种天鹅（Swan），该品种在青海省高寒牧区首次种植，从南纬向北纬地区引种，并用饱和D－最优设计方案对供试品种进行了不同施肥量、播种量和播种行距的3因素试验，旨在研究优质燕麦品种天鹅生产性能的变化规律，以便高产优质燕麦品种在本区内大面积推广种植。

1材料与方法
1.1试验地概况
试验区位于青藏高原腹地的贵南县森多乡地格滩，海拔3 200~3 300m，1月最低温为-12.8℃，7月最高温15.6℃，牧草生长期120d，牧草生长期≥5℃积温为1 500~1 800℃，无霜期42 d，降雨量400~500mm，土壤为栗钙土，pH值8.8，试验区的前茬为小油菜。

1.2试验设计与实施
1.2.1试验材料。

供试品种为澳大利亚燕麦天鹅（Swan），种子纯净度98%，发芽率为90%。

1.2.2试验设计与实施。

本试验采用3因素饱和D－最优设计方案，安排施肥量（x1，kg/hm2）、播种量（x2，kg/hm2）、播种行距（x3，cm）3个因素为决策变量的设计水平编码（表1），最终以产草量和种子产量为目标函数进行综合分析。

将3因素分别安排在结构矩阵x1、x2、x3列上，试验设置11个处理，3次重复，随机排列，小区面积为10m2（4.0m×2.5m）。

1.2.3 资料调查与分析方法。

2003年3月对试验材料进行发芽试验，计算播种量，5月下旬播种，于8月初进行牧草鲜草产量（y1，kg/hm2）测定，待种子成熟后测定种子产量（y2，kg/hm2），取样面积为1m2（1m×1m），重复3次。

试验获得的数据，按3因素饱和D－最优设计方法，建立二次多项式回归数学模型，进行全因子模拟试验，共模拟出16个试验结果和预测值，因饱和D－最优设计的总自由度与回归自由度相等，故不能预计误差和进行方差分析，对试验结果的精确度只能用测定的y值和预测值间的相关系数来验证。

2结果与分析
2.1模型的建立和检验
本试验选用不同施肥量（x1）、不同播种量（x2）、不同播种行距（x3）、地上部分牧草产量（y1）和种子产量（y2）为考查指标建立数学模型如下：y1=34 300+1 770x1+1 330x2+970x3+240x1x2+600x1x3-200x2x3+1 680x12-1 000x22-2 200x32；y2＝ 4 960+120x1-190 x2+220x3+330x1x2-310x1x3+730x2x3-770x12-690x22+490x32。

根据各水平的取值，分别得到2种产量的理论值（表2），求得牧草产量相关系数R1和种子产量相关系数R2：
R1=0.923 1，R2=0.957 8，达到极显著水平，说明数学模型能准确反映客观规律，模型具有一定的实用价值。

2.2 因子的主次分析
因偏回归导数已经标准化，所以模型中回归系数绝对值大小决定各因素的重要程度。

从澳州燕麦天鹅地上部分生物量结果看，施肥量（x1）、播种量（x2）和播种行距（x3）这3个决策变量中，施肥量（x1）对燕麦地上部分生物量的影响最大，其次为播种量（x2），再次为播种行距（x3）；对燕麦地上部分生物量的影响顺序为x1＞x2＞x3。

从澳州燕麦天鹅种子产量结果看，施肥量（x1）、播种
量（x2）、播种行距（x3）3个决策变量中播种行距（x3）对种子产量的影响最大，其次为播种量（x2），再次为施肥量（x1），对种子产量的影响顺序为x3＞x2＞x1，这与回归系数显著性检验一致。

2.3 各单因子对牧草产量及牧草种子产量的影响
用降维法分别求得不同施肥量、不同播种量、不同播种行距对燕麦牧草鲜草产量和燕麦种子产量的影响。

由图1看出，施肥量逐渐增大时，地上部分生物量也随着增加，当施肥量从60 kg/hm2增加到114kg/hm2时，燕麦地上部分生物量总的趋势是增加，但增加的幅度不是很大；此后燕麦地上部分生物量随施肥量的增加而明显增加。

播种量逐渐增大时，燕麦地上部分生物量也随着增加。

当播种量在60~90.0kg/hm2之间时燕麦地上部分生物量随播种量的增加而增大。

此后随着播种量的增加燕麦地上部分生物量总的趋势是增加，但增加的幅度不是很明显。

当播种行距逐渐加大时，燕麦地上部分生物量也逐渐增大，播种行距在25cm 时燕麦地上部分生物量达到最大；此后燕麦地上部分生物量随播种行距的增加而减少。

由图2看出，施肥量逐渐加大时，种子产量也逐渐增大，施肥量达到105.0kg/hm2时，种子产量达到最大，此后种子产量随施肥量的增大而减少。

播种量对种子产量的影响与施肥量对种子产量的影响基本一致，播种量达到90kg/hm2时，种子产量达到最大，以后种子产量随播种量的增加而逐渐减少。

播种行距对牧草种子产量的影响，由于澳州燕麦天鹅叶量丰富，且生殖枝垂直生长性能好，有利于光合物质的累积，为种子产量的提高提供了物质基础，宽行播种随增加了燕麦种子的产量而影响了牧草产量，因而不宜进行宽行播种。

综上所述，在燕麦地上部分生物量和种子产量两方面均要达到理想的产量，既经济又适宜的3因素水平为施肥量79~110kg/hm2、播种量87~110kg/hm2、播种行距22~27cm。

2.43因素优良组合方案的选择
采用频数区间估计对优良的农艺措施组合进行统筹安排、多指标主分量择优的方法，在侧重燕麦地上部分生物量和种子产量的基础上综合平衡，筛选出不同条件下的10套优良组合方案（表3），对此10组进行综合分析如表4。

由表4可知，澳州燕麦天鹅综合生产性能适宜的施肥量为79~110kg/hm2、播种量87~110kg/hm2、播种行距为22~27cm。

3小结与讨论
（1）饱和D-最优设计是试验设计中精确度较高的试验设计之一，其理论值与实测值之间具有极高的相关性，本试验理论值与实测值间的相关系数牧草产量R1＝0.923 1，种子产量R2＝0.957 8，均达到极显著水平，这说明建立的2种数字模型具有较强的适用性，可以用来指导生产实践。

（2）通过对试验的分析，确定出澳州燕麦天鹅地上部分
生物量和种子产量均要达到理想产量的最佳优化栽培技术措施为：施肥量79~110kg/hm2、播种量87~110kg/hm2、播种行距22~27cm。

（3）澳州燕麦天鹅作为一种优良的燕麦品种在高寒地牧区试种，从结果看，其生育期为112d，株高95~120cm，叶量丰富，能正常成熟结实，单位面积上的鲜草产量高，且播种量小，只有其他燕麦品种的30%左右，生产成本小；天鹅较其他燕麦品种相比，具有分蘖能力强的特征，分蘖枝数可达9~22枝。

因此，能达到播种量小、产草量高的目标。

4参考文献
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