油菜密肥控栽培方法与流程

文档序号:11866621阅读:400来源:国知局

本发明涉及油菜作物栽培技术领域,尤其是涉及一种油菜密肥控栽培方法及油菜。



背景技术:

油菜首先是我国主要油料作物,也是目前拓展的多功能作物。其油菜油用、蛋白质源、饲料、绿肥、蔬菜和观赏作物等冬季农业开发利用价值高,促进养殖业、加工业发展,前景十分广阔。

世界油菜看中国,中国油菜看湖北。我国是油菜生产大国,油菜种植面积1.1亿亩。湖北常年油菜种植面积在1800万亩左右,总产量在2300万吨以上,约占全国的1/6,油菜种植面积和总产量持续19年位居全国第一。

目前油菜产需缺口扩大。随着人们生活品质的提升、消费要求逐步提高,以及国家严格执行食用植物油质量标准,菜籽油的消费比重逐年增加。预计2020年植物油产需缺口进一步扩大到2300万吨、国产油料加工的蛋白饼粕产需缺口继续扩大。

发明和推广油菜高效栽培方法,对于降低生产成本,提高油菜产量和效益,进一步提高我国油菜生产能力,增加食用植物油有效供给,保持一定的国内自给水平,意义重大。

在油菜的栽培过程中,到2020年国家要求化肥实现零增长,要求把握油菜栽培的控氮、增密、控旺调节三个关键因素,速效氮、种植密度和多效唑三个因素的参数变化会对油菜的产量起到比较大的影响,如果速效氮和多效唑的施用量大,种植密度大,不仅不能保证油菜的产量,还会增加种植者的成本,且对土地资源造成浪费;如果速效氮和多效唑的施用量小,种植密度小,虽然成本降低了,但是也会同时降低油菜的产量。因此,需要通过大量的种植试验才能获得优化的应用参数。目前常规的优化多采用控制变量法,即将其他因素固定,每次只改变一个因素的方法。这种方法费时费力,容易忽略因素间的交互作用而得出错误的结论。

因此,如何能建立一种既合理利用资源又能达到保证油菜产量的油菜栽培方法日益成为研究的重点。

因此,特提出本发明。



技术实现要素:

本发明的目的在于提供一种油菜密肥控栽培方法,通过采用三元二次回归正交旋转组合和微机模拟寻优法,实现了在较短的时间内,通过少量的实验和计算机系统分析,得出了既合理利用资源又能达到保证油菜籽产量的合适的速效氮施用量、种植密度和多效唑使用量三个参数的最佳应用量,以克服现有技术中存在的资源浪费,优化试验时间长、次数多,费时费力,且容易忽略因素间的交互作用而得出错误的结论的技术问题。

本发明提供的一种油菜密肥控栽培方法,包括以下步骤:

(1)根据油菜栽培影响因素,选择速效氮、种植密度和多效唑三项因子作为决策变量,优质油菜籽的产量为目标函数;

(2)采用三元二次回归正交旋转组合,建立目标函数y=m1X1+m2X2+m3X3+m12X1X2+m23X2X3+m13X1X3+m4X12+m5X22+m6X32+n;

(3)通过所述的三元二次回归正交旋转组合,采用多组试验田栽培油菜,对所述三项因子的不同数值组合进行试验;

(4)根据所述多组试验田栽培油菜对三项因子的不同数值组合的平均单产结果,计算所述m1,m2,m3,m12,m23,m13,m4,m5,m6和n的数值,得到二次回归模型;

(5)根据所述平均单产结果,对所述二次回归模型进行F检测;

(6)剔除对所述平均单产结果作用不显著的项,建立所述油菜密肥控栽培方法对三项因子的稳定回归方程;

(7)根据微机模拟寻优法,确认所述三项因子的最佳值。

进一步地,所述X1为速效氮,所述X2为种植密度,所述X3为多效唑,所述y为优质油菜籽的产量。

进一步地,所述速效氮由氮肥提供,所述氮肥为含氮14-18%的尿素,优选地,所述氮肥为含氮16%的尿素。

进一步地,所述多效唑为可湿性粉剂,所述可湿性粉剂中多效唑的含量为13-17%,优选地,所述可湿性粉剂中多效唑的含量为15%。

进一步地,所述试验田为23组,随机排列。

进一步地,所述栽培油菜的播种期为9月中旬,移栽期为10月下旬。

进一步地,计算得所述m1为27.77,m2为-1.24,m3为-0.59,m12为-5.63,m23为15.75,m13为0,m4为-9.11,m5为0,m6为0.51,n为133.06±16.15;得到所述二次回归模型为:

y=27.77X1-1.24X2-0.59X3-5.63X1X2+15.75X2X3-9.11X12+0.51X32+133.06±16.15。

进一步地,所述稳定回归方程为:

y=27.77X1-1.24X2-0.59X3-5.63X1X2+15.75X2X3-9.11X12+7.62X22+133.06±15.04。

进一步地,所述三项因子的最佳值为:X1=0.958,即亩施纯氮23.5公斤,X2=0.077,即亩栽油菜1.43万株;X3=0.082,即亩施多效唑101.7ppm。

进一步地,本发明还提供了一种油菜,应用上述的油菜密肥控栽培方法进行栽培。

本发明提供的油菜密肥控栽培方法,通过采用三元二次回归正交旋转组合,通过田间测定参数,运用微机组建优质油菜密肥控三维数学模型,实现了在较短的时间内,通过少量的实验和计算机系统分析,得出了既合理利用资源又能达到保证油菜籽产量的合适的速效氮施用量、种植密度和多效唑使用量三个参数的最佳应用量。

具体实施方式

为了更清楚地说明本发明,下面结合优选实施例对本发明做进一步的说明。本领域技术人员应当理解,下面所具体描述的内容是说明性的而非限制性的,不应以此限制本发明的保护范围。实施例中未注明具体条件者,按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者,均为可以通过市售购买获得的常规产品。

实施例1

本实施例提供了一种油菜密肥控栽培方法,根据油菜栽培影响因素,选择速效氮、种植密度和多效唑三项因子作为决策变量,优质油菜籽的产量为目标函数。采用三元二次回归正交旋转组合,建立目标函数y=m1X1+m2X2+m3X3+m12X1X2+m23X2X3+m13X1X3+m4X12+m5X22+m6X32+n。其中,速效氮为X1,种植密度为X2,多效唑为X3,优质油菜籽的产量为y,m1,m2,m3,m12,m23,m13,m4,m5,m6分别是各个自变量交互系数,n为常数项。确定水平,进行线性编码,见表1。

表1油菜密肥控栽培自变量水平编码表

在本实施例中,共设置23组试验田栽培油菜,栽培试验方案见表2。每组试验田为2.4m×5.7m,面积0.02亩,随机排列。速效氮由氮肥提供,所述氮肥为含氮16%的尿素;多效唑为可湿性粉剂,所述可湿性粉剂中多效唑的含量为15%。本实施例所选用的试验田肥力均匀,土质为潮沙泥土,前作水稻。

在本实施例中,栽培油菜的播种期为9月15日,移栽期为10月30日。第二年的2月17日,初苔期按栽培试验方案,追施苔肥尿素。大田移栽前取耕作层土壤化验,PH值为6.85,有机质含量为1.44%,碱解氮为99ppm,有效磷为19.7,速效钾为53ppm。

表2油菜密肥控栽培试验方案

在本实施例中,用二次回归正交旋转组合设计BA I SC语言程序,将表2中23组试验田栽培油菜对三项因子的不同数值组合的平均单产结果数据按顺序输入计算机,计算出回归方程的各项系数,得到产量对三项因子反应的二次回归数学模型:

y=27.77X1-1.24X2-0.59X3-5.63X1X2+15.75X2X3-9.11X12+0.51X32+133.06±16.15

为了验证上述回归方程是否具有实际意义,在本实施例中,对产量结果的回归方程进行“F检测”,所得产量结果一次方差分析结果见表3,所得产量结果二次方差分析结果见表4。

表3油菜密肥控栽培油菜籽产量结果一次方差分析

表4油菜密肥控栽培油菜籽产量结果二次方差分析

对产量作用不显著的项从方程中剔除,可提高本实施例提供的回归方程的稳定性,增进预测和控制效果。剔除对产量结果作用不显著的项后建立的稳定回归方程为:

y=27.77X1-1.24X2-0.59X3-5.63X1X2+15.75X2X3-9.11X12+7.62X22+133.06±15.04

其中,随机误差查t分布双侧位数(t0)表(DF=15时,t0.05=2.131,t0.01=2.947),可获得产量结果的回归方程置信概率在95%及99%置信域:

-32.05+y≤y0≤y+32.05

-44.32+y≤y0≤y+44.32

上述产量模型拟合性好,无失拟因素存在,准确反映了优质油菜籽产量与三项作为决策变量的主要可控因子的相互关系,可直接进行模拟仿真寻优。

在本实施例中,微机模拟寻优试验在-1.682≤X≤1.682的约束区件内,对三因子五水平下的125个(53)农艺组合方案,用微机作了田间试验仿真结果显示:

油菜籽亩产量在150公斤以上的高产方案共有48个,并进行统计分析,分析结果见表5。

表5油菜密肥控栽培油菜籽亩产量在150公斤以上

自变量取值频分布统计

在本实施例中,根据微机模拟寻优可知,油菜籽产量150公斤/亩以上的各因素编码的平均值为:X1=0.958,即亩施纯氮23.5公斤,X2=0.077,即亩栽1.43万株油菜;X3=0.082,即亩喷多效唑101.7ppm。

为了有助于充分的说明本发明提供的油菜密肥控栽培方法与传统油菜栽培方法对产量的影响效果,现结合具体对比例及实验例详细介绍如下。

将按照实施例1方法得到的三项因子最佳施用值和将按照传统油菜栽培方法的三项因子施用进行对比,每个方法选用3组试验田栽培油菜,每组试验田为2.4m×5.7m,面积0.02亩,随机排列。对比结果见表6。

表6

从以上结果可以看出,按照实施例1方法得到的三项因子最佳施用值与按照传统油菜栽培方法的三项因子施用相比,平均单产量有显著提高。同时,在试验中还发现,传统方法1的三项因子施用与实施例1方法的的三项因子施用相比,油菜外观长势良好,可现蕾、开花期推迟,有效花期缩短,茎秆中细胞壁强度降低,支撑能力下降,易造成倒伏而导致减产,并且,肥料及土地资源用量均大于实施例1的方法,不仅增加了成本,还造成土地资源的浪费。传统方法2的三项因子施用与实施例1方法的的三项因子施用相比,油菜叶片早衰脱落,植株矮小,生长势弱,薹期分枝短小,全株上大下小,虽然肥料及土地资源用量均小于实施例1的方法,但产量大幅下滑。

由此可知,本发明提供的油菜密肥控栽培方法,通过采用三元二次回归正交旋转组合和微机模拟寻优法,能够在较短的时间内,通过少量的实验和计算机系统分析,得出了既合理利用资源又能达到保证油菜籽产量的合适的速效氮施用量、种植密度和多效唑使用量三个参数的最佳应用量。

最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

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