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玉米育秧土工厂化生产预配制试验研究

更新时间:2009-03-28

玉米是黑龙江省主要农作物之一,年种植面积超过533.33万hm2。随着对玉米需求量的持续增加,如何提高玉米单产、总产和品质是玉米农业生产的重要课题[1]。依靠增加种植面积来大幅度提高粮食产量不适合我国现实国情,采用品种改良和新的农艺方法将是提高粮食总产的有效手段[2]。玉米的种植方式主要分为田间直播和钵育栽培,玉米钵育栽培可避免春季低温对玉米秧苗的伤害,钵育移栽后玉米表现为根深、苗壮,空间分布均匀,植株长势强,为获得玉米稳产高产创造了条件[3]。通过多年来农艺专家的实践验证,玉米钵育栽培是获得玉米高产的有效途径之一[4-5],是实现玉米育秧全程机械化的重要步骤之一。

玉米钵育栽培需要耗费大量育秧土,玉米育秧土人工生产工作量大、生产效率低,实现玉米育秧全程机械化必然要实现育秧土工厂化生产。使用价廉易得、品种适合的工农业副产品作为添加料与农田土拌和形成的配方土培育的玉米秧苗农艺性状更好,更有利于提高玉米产量[6-7]。国内外专家学者在配方土方面进行了广泛的研究,取得了丰硕的研究成果[8-9]。但多数都是针对水稻育秧,针对钵育玉米的配方土研究较少[10-11]。在前人工作的基础上,以实现玉米育秧土工厂化为研究目标,在符合玉米生长过程的养分需求与农艺要求的基础上,采用试验的方法,研究了玉米育秧土配制[12],得到了最优配比。

1 材料与方法

1.1 材料

供试玉米品种为“德美亚1号”。试验容器为塑料可降解育秧盘,单钵尺寸为长×宽×高=6.0 cm×6.0 cm×4.0 cm,秧盘为5×3联钵。供试农田土采自黑龙江省大庆市采油三厂玉米地。采用农田土(S)分别与磷肥副产品材料 1(M1)、木质碳化材料 2(M2)、农作物秸秆材料 3(M3)、天然碎屑材料 4(M4)、化石副产品材料5(M5)分别按不同比例混合而成,对照组为农田土。将供试农田土经风干研磨,过2 mm筛,所有添加料粉碎后分别过2 mm筛。

1.2 方法

试验采用了单因素试验设计及二次通用旋转组合试验设计,两次试验都是在小型全光温室大棚中相同条件下进行,育秧种植前将优选的玉米种子进行浸种催芽,用高于35℃的温水将种子浸泡 12 h,控干水分,用湿毛巾覆盖24 h催芽,当种子露白后播种。每个钵播种1粒催芽后的玉米种子,每天浇水1次。白天温度为20~25℃,夜间10℃以上,当棚内温度超过30℃,进行敞篷晾晒。玉米秧苗生长到“三叶一心”后,秧苗农艺性状的测量方法如下,株高:从地面到叶片自然伸展时的最高处;茎粗:用游标卡尺测量茎基部直径;干重测量方法为:将清洗后的秧苗放入105℃的烘干箱中杀青,杀青完成后将温度调到60℃烘干至恒重。

1.2.1 单因素试验设计

利用DPS软件,对玉米秧苗株高进行方差分析,结果如表5所示。

记得之前在家时,每隔六个多月,我和母亲就忙着买回一大堆一模一样的衣服。大家都穿一样的东西比较容易分配,可无畏派截然不同。每位无畏者每月都会购置不同的东西,其中当然包括不重样的衣服。我和克里斯蒂娜跑过狭窄的通道,来到文身店。我们到的时候,艾尔已坐在椅子上,一个瘦小窄肩、身上有文身的地方比没文的地方还多的男人正小心翼翼地在他手臂上文蜘蛛。

 

表1 单因素试验育秧土配比Table 1 The ratio of soil mixture in single factor test

  

组号T1 T2 T3 T4 T5 CK S/%67 67 67 67 67 100 M1/%33 0 0 0 0 0 M2/%0 33 0 0 0 0 M3/%0 0 3 3 0 0 0 M4/%0 0 0 3 3 0 0 M5/%0 0 0 0 3 3 0

由表5可以看出,回归方差是显著的,说明回归方程与实际情况拟合的较好,此外还可以得出,在α=0.05显著水平剔除不显著项后的回归方程:

为深入研究玉米育秧土最优配比,在单因素试验研究基础上,进行多因素分析,以期得到玉米育秧土最优配比。试验采用4因素5水平二次通用旋转组合试验设计方法设计本次育秧土配比,共设26个配比,3次重复,其中,第26组配比为纯农田土对照组,通过试验编码表,根据钵容量计算出每种材料添加量及材料用量的变化间距,采用通用旋转组合设计方案得到的育秧土配比如表2所示。

 

表2 二次通用旋转组合设计育秧土配比Table 2 The ratio of soil mixture in quadratic general rotary combination test

  

组号1 2 3 S/g 94.80 94.80 94.80 M1/g 67.05 67.05 67.05 M2/g 33.75 11.25 33.75 M3/g 11.70 11.70 3.90

 

续表2 二次通用旋转组合设计育秧土配比Continued table 2 The ratio of soil mixture in quadratic general rotary combination test

  

组号4 5 6 7 8 9 1 0 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 S/g 94.80 94.80 94.80 94.80 94.80 31.60 31.60 31.60 31.60 31.60 31.60 31.60 31.60 0.00 126.40 63.20 63.20 63.20 63.20 63.20 63.20 63.20 126.40 M1/g 67.05 22.35 22.35 22.35 22.35 67.05 67.05 67.05 67.05 22.35 22.35 22.35 22.35 44.70 44.70 0.00 89.40 44.70 44.70 44.70 44.70 44.70 0.00 M2/g 11.25 33.75 11.25 33.75 11.25 33.75 11.25 33.75 11.75 33.75 11.75 33.75 11.75 22.50 22.50 22.50 22.50 22.50 22.50 0.00 55.00 22.50 0.00 M3/g 3.90 11.70 11.70 3.90 3.90 11.70 11.70 3.90 3.90 11.70 11.70 3.90 3.90 7.80 7.80 7.80 7.80 0.00 15.60 7.80 7.80 7.80 0.00

2 结果与分析

2.1 单因素试验

当玉米秧苗达到移栽条件即“三叶一心”时,测定秧苗的农艺性状。包括测定株高、茎粗及干重。单因素试验结果如图1所示。

系统论认为世界存在物质、能量和信息三大要素,任何系统都是物质、能量和信息相互作用和有序化运动的产物[4]。系统是指在环境之中相互作用相互依赖的若干部分 (因素)组成的具有一定结构和确定功能的有机整体。根据以上观点,专业认知教育就是一个庞大而复杂的系统,而渐进式专业认知教育体系是充分考虑教育环境、教育对象、教学内容、教育方法等要素。因此,教育工作者应该对各个要素的联系做好研究,更好的协调统一各要素,使系统良好有序地运作,从而最大限度地发挥作用,要素间紧密配合产生强大的正向专业认知教育合力,从而实现专业认知教育目标。

由图1可以看出,各育秧土配比对玉米秧苗农艺性状的影响均优于CK配比,其中T1、T2、T3组在株高、茎粗、干重显著大于T4、T5及CK组。所以选用M1、M2及M3为试验材料继续进行试验。

 
  

图1 单因素试验不同配比玉米秧苗农艺性状分布Fig.1 Maize seedling’s agronomic traits distribution of different ratio in the single factor test

2.2 二次通用旋转组合试验

2.2.2 不同配比育秧土对玉米秧苗茎粗的影响

将该院收治的84例垂体生长激素腺瘤合并糖尿病患者纳入该次研究,随机分为对照组、研究组,均42例。入选对象均知情同意,该研究经医学伦理委员会批准。研究组年龄范围 21~69岁,平均(43.78±3.64)岁,男女各 26例、16 例;对照组年龄范围 20~68 岁,平均(43.65±3.72)岁,男女各 25 例、17 例(P>0.05),可比较。

“枷锁”还是“激励”?社会保险与创业....................................................................................................................................周德水 刘一伟(1)

  

图2 不同配比玉米秧苗株高分布Fig.2 Maize seedling’s height distribution of different ratio

利用DPS软件,对玉米秧苗株高进行方差分析,结果如表3所示。

 

表3 玉米秧苗株高试验结果方差分析表Table 3 Variance analysis of results for maize seedling’s height

  

注:P<0.05表示显著,P>0.05表示不显著。

 

变异来源S M1 M2 M3 S2 M12M22M32S×M1 S×M2 S×M3 M1×M2 M1×M3 M2×M3回归剩余失拟误差总和平方和15.60 0.00 2.18 1.94 40.47 61.34 121.74 75.36 0.29 0.11 2.07 0.26 1.43 0.79 255.41 131.81 19.10 112.71 387.22自由度1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 14.00 16.00 10.00 6.00 30.00均方15.60 0.00 2.18 1.94 40.47 61.34 121.74 75.36 0.29 0.11 2.07 0.26 1.43 0.79 18.24 8.24 1.91 18.79-比值F 1.89 0.00 0.26 0.24 4.91 7.45 14.78 9.15 0.04 0.01 0.25 0.03 0.17 0.10-----P值0.19 0.98 0.61 0.63 0.04 0.01 0.00 0.01 0.85 0.91 0.62 0.86 0.68 0.76 0.01-1.00--

由表4可以看出,回归方差是显著的,失拟不显著,说明回归方程与实际情况拟合的较好,此外还可以得出,在α=0.05显著水平剔除不显著项后的回归方程:

Y株高=18.82-1.19S2-1.46M12-2.06M22-1.62M32最高值的各因素组合为:S 0;M1 0;M2 0;M3 0,即各因素均为“0”水平的组合。

2.2.1 不同配比育秧土对玉米秧苗株高的影响

(i)f在闭区间[a,b]上连续;(ii)f在开区间(a,b)内可导,则在(a,b)内至少存在一点ξ,使

玉米茎粗是获得玉米高产的主导因子之一。它与玉米的生长发育和产量有关,同时可以增加玉米秧苗的抗倒伏能力。由图3可见,第25组的茎粗最宽,优于其他配比,同时较农田土栽培的玉米秧苗的茎粗增加了1 mm。

长三角一体化上升为国家战略,能够提升区域和国家竞争力,更好地参与国际竞争与合作。从长三角城市群的发展来看,中心城市上海在经济实力、科创实力、国际竞争能力等方面表现突出,带动城市及区域共同体发展作用显著。同时,有利于理顺我国区域发展格局,促进各大区域战略互补互动、互联互通,带动我国实现陆海全域发展。

利用DPS软件,对玉米秧苗株高进行方差分析,结果如表4所示。

  

图3 不同配比玉米秧苗茎粗分布Fig.3 Maize seedling’s stem diameter distribution of different ratio

 

表4 玉米秧苗茎粗试验结果方差分析表Table 4 Variance analysis of results for maize seedling’s stem diameter

  

注:P<0.05表示显著,P>0.05表示不显著。

 

变异来源S M1 M2 M3 S2 M12M22M32S×M1 S×M2 S×M3 M1×M2 M1×M3 M2×M3回归剩余失拟误差总和平方和0.00 0.00 0.00 0.00 2.41 1.28 1.65 2.35 0.02 0.16 0.00 0.02 0.00 0.02 6.11 3.64 1.71 1.93 9.75自由度1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 14.00 16.00 10.00 6.00 30.00均方0.00 0.00 0.00 0.00 2.41 1.28 1.65 2.35 0.02 0.16 0.00 0.02 0.00 0.02 0.44 0.23 0.17 0.32-比值F 0.00 0.02 0.01 0.01 10.62 5.64 7.28 10.34 0.11 0.69 0.01 0.09 0.00 0.08-----P值0.95 0.89 0.93 0.93 0.00 0.03 0.02 0.01 0.75 0.42 0.94 0.76 0.99 0.78 0.01-0.84--

由表3可以看出,回归方差是显著的,失拟不显著,说明回归方程与实际情况拟合的较好,此外还可以得出,在α=0.05显著水平剔除不显著项后的回归方程:

Y茎粗=4.08-0.29S2-0.21M12-0.24M22-0.29M32

最高值的各因素组合为:S 0;M1 0;M2 0;M3 0,即各因素均为“0”水平的组合。

2.2.3 不同配比育秧土对玉米秧苗干重的影响

此外,在国内学术界,研究者或研究机构“单兵作战”的情况比较普遍。[4]不同学科的学者之间的合作研究以及研究机构的协同创新研究都不多,跨国合作研究更是凤毛麟角,学术界与政府部门之间的接触也很有限。鉴于“一带一路”研究的复杂性和国际性,应鼓励和提倡跨学科、跨机构、跨国、跨界的合作研究。

玉米秧苗的干重可以反映玉米在苗期营养的积累情况。由图4可见,第25组秧苗的干重最高,优于其他配比,同时较农田土栽培的玉米秧苗的干重增加了0.42 g。

根据玉米育秧的农艺要求,首先利用单因素试验,筛选出对玉米栽培有益的添加料。不同育秧土按照体积比设6个配比,每个配比设置3次重复,如表1所示。T1-T5为5组育秧土,CK为农田土对照组。

玉米秧苗时期株高是衡量农艺性状的主要指标之一。由图2可见,第25组的秧苗株高处于较高的水平,长势明显高于其他配比,同时较农田土栽培的玉米秧苗的秧苗株高增加了1.06 cm。

  

图4 不同配比玉米秧苗干重分布Fig.4 Maize seedling’s dry mass distribution of different ratio

1.2.2 二次通用旋转组合试验设计

Y干重=0.97-0.03M2-0.08S2-0.08M12-0.12M22-0.12M32-0.04M1×M2

试验发现,边坡系数对固体拦截能力影响明显高于骨料粒径的影响;覆土植草和无覆土植草均能够较好的拦截固体污染杂质,其中无覆植草组和覆土植草组对固体杂质拦截率高于普通硬化护坡。强降雨条件下植草对固体杂质的拦截作用明显提高,主要由于植株茎叶及根系对表层种植土质和固体杂质截留具有很好的拦截作用,同时植物能够吸收有害物质并将固体杂质分解为各种无机物、有机物,为微生物和植物提供了营养环境,进而减少了生物链内有害污染物的传播。

最高值的各因素组合为:S 0;M1 0;M2 0;M3 0,即各因素均为“0”水平的组合。

我国历来十分重视实验室的安全管理,在“安全第一,预防为主”的方针指导下,制定了一系列有关化学、生物、辐射、环保、特种设备、职业健康方面涉及实验室安全管理的法律法规[5-8],本文对这些实验室安全的法律法规进行了汇总。

综合以上可以看出,第25组配比的玉米农艺性状均较高,其株高、茎粗、干重的数值均高于其他配比,同时,第25组配比为各因素均为“0”水平的组合,最优配比为各添加料均为“0”水平的配比,即每份育秧土添加农田土:63.20 g、磷肥副产品材料1∶44.70 g、木质碳化材料 2∶22.50 g、农作物秸秆材料3∶7.80 g。

 

表5 玉米秧苗干重试验结果方差分析表Table 5 Variance analysis of results for maize seedling’s dry mass

  

注:P<0.05表示显著,P>0.05表示不显著。

 

变异来源S M1 M2 M3 S2 M12M22M32S×M1 S×M2 S×M3 M1×M2 M1×M3 M2×M3回归剩余失拟误差总和平方和0.00 0.01 0.02 0.00 0.19 0.19 0.39 0.39 0.01 0.00 0.00 0.03 0.00 0.01 0.98 0.09 0.08 0.00 1.06自由度1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 14.00 16.00 10.00 6.00 30.00均方0.00 0.01 0.02 0.00 0.19 0.19 0.39 0.39 0.01 0.00 0.00 0.03 0.00 0.01 0.07 0.01 0.01 0.00-比值F 0.08 2.45 4.52 0.53 36.48 36.48 72.45 72.45 1.69 0.08 0.12 5.75 0.17 1.06-----P值0.78 0.14 0.05 0.48 0.00 0.00 0.00 0.00 0.21 0.79 0.74 0.03 0.69 0.32 0.00-0.00--

3 讨论与结论

进行了玉米育秧土配制单因素试验及二次通用旋转组合试验,得到了如下结论:

(1)单因素试验结果表明:采用农田土分别与磷肥副产品材料1、木质碳化材料2、农作物秸秆材料3的配比育秧效果较好。

(2)以单因素试验结果为基础的4因素5水平的二次通用旋转组合试验结果表明:利用不同添加料配比育秧栽培玉米秧苗的农艺性状优于玉米农田土,其中最优组合为每份育秧土添加农田土:63.20 g、磷肥副产品材料 1∶44.70 g、木质碳化材料 2∶22.50 g、农作物秸秆材料3∶7.80 g。即玉米育秧土最优配比为农田土:磷肥副产品材料1:木质碳化材料2:农作物秸秆材料 3=1∶0.71∶0.36∶0.12。

进行的玉米育秧土的工厂化生产预配制试验,可减少育秧农田土用量,同时实现对废弃物的循环利用,符合低碳、环保及可持续发展的要求。另一方面,试验也存在局限性,例如,只进行了育秧试验,将育秧土栽培的玉米秧苗移栽至大田后的长势及玉米果实的营养成分未知。试验采用东北黑土地为供试农田土,以“德美亚1号”玉米品种进行育秧土栽培试验,没有考虑不同地域农田土的土质区别及不同玉米品种的差异。这些问题有待进行更加广泛深入的后续研究以及大田试验。试验结果为后续试验提供基础,为实现玉米育秧土工厂化生产提供技术支持。

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[8] 贺东坤.多关节型搬运机械手结构设计[J].长春大学学报,2013(6):654-659.

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郝骏祥,解恒燕,薛辉,张伟
《黑龙江八一农垦大学学报》2018年第02期文献

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