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轉Bt基因抗蟲雜交棉具有個體生長勢強、光能利用率高、伏前桃和伏桃多、增產優(yōu)勢明顯等特點［1－2］，深受棉農歡迎。棉花雜交種在湖北乃至長江流域棉區(qū)均占主導地位。針對抗蟲雜交棉的高產配套栽培技術研究也取得了顯著進展［3－13］，但大多數(shù)針對單因子進行試驗或者三因子試驗，不能全面、系統(tǒng)地反映棉花生產規(guī)律。本研究選擇密度、氮、磷、鉀、縮節(jié)胺五個因子，采用五因素五水平通用旋轉組合設計，旨在探明各因子對抗蟲雜交棉產量影響的大小、位次與互作效應，篩選雜交棉高產栽培最佳優(yōu)化組合方案，并開展反饋試驗示范，為抗蟲雜交棉的大面積平衡增產提供技術支撐。

1材料與方法試驗2007年安排在湖北省農科院棉花生態(tài)試驗站（潛江后湖）、2008年安排在襄陽市原種場和黃岡市農科院堵城基地，分別代表江漢平原、鄂北、鄂東三個不同生態(tài)棉區(qū)。各試點未施底肥前取土樣測定土壤養(yǎng)分狀況（表1）。試驗采用五因素五水平通用旋轉組合設計，各因素水平及編碼值見表2，分設32個處理，另加絕對對照和生產對照，共34個試驗小區(qū)，隨機區(qū)組排列。根據(jù)試驗因素編碼表制定田間實施計劃，密度1．50萬～4．50萬株•hm－2；施純N0～450kg•hm－2；施P2O50～225kg•hm－2；施K2O0～375kg•hm－2；用縮節(jié)胺0～180g•hm－2。小區(qū)面積30m2，4行區(qū)，行距100cm，株距按不同密度而定；氮肥按基苗肥25％、蕾肥15％、花鈴肥50％、補桃肥10％施用；磷、鉀肥按基肥40％、蕾肥60％施用；縮節(jié)胺按蕾期25％、花鈴期35％、打頂前后40％施用。雜交棉供試品種為省區(qū)試對照種鄂雜棉10號F1，各試點統(tǒng)一要求3月底4月上旬播種育苗，4月底與5月上旬移栽。為了控制誤差，分區(qū)分次收取小區(qū)中間2行棉花計產。

2結果與分析

2．1三生態(tài)點的回歸方程根據(jù)雜交棉高產栽培五因素五水平二次通用旋轉組合設計的子棉產量試驗結果，用SAS中建立回歸方程的BACKWARD法建立回歸方程，潛江點：y＝3813．15＋2．35x1＋4．39x2＋1．88x4－5．49x1x3－2．89x1x4－1．54x1x5－4．48x2x4－3．50x2x5－2．16x1x1－1．16x2x2－3．65x3x3襄陽點：y＝3690＋14．16x1＋5．92x2－1．67x3＋6．17x4－2．15x1x2－6．95x2x3＋4．40x2x5＋2．18x3x4＋3．95x2x2＋4．77x3x3黃岡點：y＝4021．35＋10．05x1＋5．82x2－6．09x3＋11．09x4－8．86x5－3．73x1x3＋9．12x1x4－12．06x1x5＋5．39x2x3＋3．62x2x4－3．56x3x4－3．16x4x5－6．79x2x2－6．55x3x3－8．61x4x4式中的y為每公頃子棉產量，x1為密度，x2為純N量，x3為P2O5量，x4為K2O量，x5為縮節(jié)胺量。

2．2三生態(tài)點五因素的主次順序黃岡點單因素主次順序鉀肥＞密度＞縮節(jié)胺＞磷肥＞氮肥；密度與縮節(jié)胺互作效應最高，其次是氮肥與磷肥、氮肥與鉀肥。潛江點單因素主次順序氮肥＞密度＞鉀肥＞縮節(jié)胺＞磷肥；密度與磷肥的互作效應最高，其次是氮肥與鉀肥、氮肥與縮節(jié)胺、密度與鉀肥、密度與縮節(jié)胺。襄陽點單因素主次順序密度＞鉀肥＞氮肥＞磷肥＞縮節(jié)胺；氮肥與磷肥互作效應最高，其次是氮肥與縮節(jié)胺、磷肥與鉀肥及密度與氮肥。接著對x1、x2、x3、x4、x5取五個水平－1、－0．5、0、0．5、1共3125個組合進行模擬尋優(yōu)并做頻數(shù)分析得到子棉y≥3600kg•hm－2的優(yōu)化組合2695個，大約占86％，計算各優(yōu)化組合中因素編碼的均值及置信概率為0．95的置信區(qū)間得到3個生態(tài)點模擬優(yōu)化組合如表3。根據(jù)模擬結果，黃岡、襄陽和潛江3點每公頃可分別獲得子棉3913．8kg、3833．6kg和3752．1kg，分別比對照增產1140．3kg、250．1kg和423．6kg。

3優(yōu)化組合對比反饋示范

3．1示范基本情況根據(jù)2年3點研究篩選出的雜交棉高產栽培五因素優(yōu)化組合，2009年在江漢平原、鄂東、鄂北3個不同生態(tài)棉區(qū)6個市（縣區(qū)）、7個點進行反饋試驗示范，各點以傳統(tǒng)稀植大肥栽培對比，在生產中驗證所篩選優(yōu)化組合的可靠性。各點按不同棉區(qū)因素水平優(yōu)化組合的密度、氮肥、磷肥、鉀肥、縮節(jié)胺用量標準進行示范，五因素的水平可上下浮動10％；并規(guī)定了肥料的種類、施用時期與方法，便于計算各自有效成分。要求各點優(yōu)化組合示范面積0．13hm2以上，對照面積0．07hm2以上，在同一農戶同一田塊進行，統(tǒng)一選用鄂雜棉10號F1品種。

3．2示范結果與效益全省7個示范點，涵蓋湖北省棉花生產現(xiàn)有的三種栽培模式，麥套棉模式3個點、油后棉模式3個點、麥后棉模式1個點，示范面積2hm2。從表4看出：優(yōu)化組合比傳統(tǒng)栽培，密度增加6660株•hm－2，肥料和縮節(jié)胺物化投入節(jié)省1041．30元•hm－2，子棉增加1099．65kg•hm－2，產值增加6597．9元•hm－2，合計節(jié)本增效7639．2元•hm－2。示范結果驗證了優(yōu)化組合的可靠性和實用性，為雜交棉高產栽培優(yōu)化組合在大面積的推廣應用提供了可靠、實用的科學依據(jù)。表4優(yōu)化組合對比反饋示范結果密度／（萬株•hm－2）肥料和縮節(jié)胺投入／（元•hm－2）子棉產量／（kg•hm－2）產值／（元•hm－2）優(yōu)化組合2．86052794．954316．5525089．6對照2．19453836．253081．9018491．7增加0．66601041．301099．656597．9

4小結

自20世紀90年代中期雜交棉開始在湖北棉區(qū)推廣應用以來，棉花種植密度總體呈下降趨勢，已由1997年雜交棉推廣之初的每公頃4．04萬株，下降到2008年的1．95萬株左右，減少2萬多株，年均下降1500株以上。另據(jù)本省歷年農戶調查資料分析，棉花物質投入由1997年每公頃3217．5元上升到2004年的4158元，增加940．5元，增長29．2％。其中肥料投入增加占50％左右，平均化肥施用量高達2127kg，比1997年增長18．7％，尿素、鉀肥、復合肥等優(yōu)質化肥施用量增加3成以上。密度下降、投入增加并沒有帶來產量的提高，據(jù)統(tǒng)計21世紀前9年湖北省棉花平均產量1023．9kg•hm－2與20世紀90年代的1018．5kg•hm－2基本持平，低于全國平均水平。究其原因，主要是密度太低，群體不足難以彌補個體優(yōu)勢；施肥量大，比例不科學；雖投入增加，但產量沒有提高；稀植大棵、大肥，棉花奪取高產的風險加大。研究抗蟲雜交棉合理密度，科學的肥料投入與配比，合適的化調劑量對充分發(fā)揮抗蟲雜交棉雜交優(yōu)勢，挖掘增產潛力極為重要［12－16］。選擇影響棉花產量的五個重要因子密度、氮肥、鉀肥、磷肥和縮節(jié)胺，采用五因素五水平旋轉組合設計進行模擬選優(yōu)，篩選出湖北省三大生態(tài)棉區(qū)的優(yōu)化組合，并通過反饋試驗驗證，生產指導性強。棉農對提高密度有一個認識和接受的過程，建議逐步認識、逐年提高。同時需注意，提高密度必須與合理肥料配比和科學化調相結合。