黔苦4号苦荞高产高效栽培数学模型研究

2018-06-22吴长友陈柏原

上海蔬菜 2018年3期

关键词：苦荞纯收入施用量

邱炼吴长友查玲陈柏原

（贵州省毕节市农村能源与环境监测办公室，贵州毕节 551700）

1 材料与方法

1.1 试验材料

参试苦荞品种为黔苦4号，供试肥料为尿素（N≥46%）、过磷酸钙（P2O5≥12%）、硫酸钾（K2O≥60%）。

1.2 试验方法

试验设在毕节市七星关区撒拉溪镇。试验地海拔1 800 m，沙壤土，肥力中上等，未施有机肥，未进行中耕，前作为马铃薯。采用二次回归正交旋转组合设计，其因素及水平见表1。依据试验设计方案在田间设36个处理，小区长5 m、宽2 m，面积10 m2，小区间走道宽0.3 m，重复间走道宽0.5 m。苦荞定植行距0.333 m，每小区栽6行，小区排列分为3个不完全随机区。2017年11月27号统一收获。各处理的成本、产投比及纯收入见表2。

表1 试验研究因素与水平编码

2 结果与分析

2.1 回归模型

试验数据采用DPS软件进行分析，建立目标函数与试验因子的优化回归模型。

（1）产投比函数

（2）产量函数

表2 各处理的成本、产投比及纯收入

（3）纯收入函数

以上3个目标函数模型表明，试验因子对苦荞产量效益影响达显著水平，产投比函数的3个一次项，2个平方项和2个互作项X2、X3、X4、X12、X22、X1X2、X2X3达显著水平；产量函数3个一次项、4个平方项和2个互作项X1、X2、X4、X12、X22、X32、X42、X1X2和X1X3达显著水平；纯收入函数 3个一次项 X1、X2、X4，4个平方项X12、X22、X32、X42和2个互作项X1X2、X1X3达显著水平。说明试验因子对目标性状的影响达显著水平。

2.2 试验因子对目标函数的影响

2.2.1 试验因子对产投比的影响

由图1可知，各试验因子对产投比影响依次为X3＞X4＞X2＞X1。降维法分析产投比函数表明，产投比函数中3个一次项X3、X4、X2均达极显著水平，但数值为负，说明降低三因素有利于提高产投比。互作项X1X2、X2X3达显著水平，系数为正，说明种植密度和尿素、尿素和磷肥对产投比具有促进作用。在试验设计施用范围内，试验因子 X12和 X22与产投比呈开口向下的抛物线，其回归函数子模型为 Ya（1）=10.96-0.40552X12，Ya（2）=10.96-0.48042X2-0.30802X22。微分法则分析表明，在此试验土壤条件下，磷钾肥的施用会大大降低产投比，而种植密度在-1水平、尿素施用在0水平时产投比较高。

2.2.2 试验因子对苦荞产量的影响

由图2可知，各试验因子对产量影响程度依次为X1＞X4＞X2＞X3。降维护法分析产量函数表明，产量函数中3个一次项X1、X4、X2均达极显著水平，且系数为正，说明提高此三因子对于提高苦荞产量具有显著作用。互作项X1X2和X1X3达极显著水平，但X1X2数为正，说明种植密度和尿素施肥量同时增加对产量具有促进作用，X1X3系数为负，说明只有合理的种植密度和磷肥施用量才有利于产量提高。在试验设计范围内，试验因子与产量均呈开口向下的抛物线，其回归子模型为Yb（1）=2 855.41667+205.625X1-112.65525X12，Yb（2）=2 855.41667+86.04167X2-90.78125X22，Yb（3）=2 855.41667-68.90625X32，Yb（4）=2 855.41667+144.375X4-90.78125X42。微公法则分析表明，在此试验土壤条件下，种植密度、尿素和硫酸钾均在0水平时苦荞产量最高，过磷酸钙则在-0.5水平时苦荞产量最高。

图1 试验因子对产投比的影响

图2 试验因子对苦荞产量的影响

2.2.3 试验因子对纯收入的影响

由图3可知，试验因子对纯收入影响依次为X1＞X4＞X2＞X3。降维法分析纯收入函数表明，纯收入函数中3个一次项X1、X4、X2均达极显著水平；互作项X1X2和X1X3达极显著水平，且X1X2系数为正，说明增加种植密度和施用尿素可促进纯收入增加，而X1X3系数为负，说明只有合理的种植密度和过磷酸钙用量才对纯收入有促进作用。在试验设计范围内，试验因子与纯收入间均呈现开口向下的抛物线，其回归子模型为Yc（1）=7 784.5+536.875X1-337.96792X12，Yc（2）=7 784.5+201.25X2-272.34292X22，Yc（3）=7 784.5-206.719792X32，Yc（4）=7 784.5+319.125X4-272.34292X42。微分法则分析表明，在特定条件下纯收入达到最高时，种植密度在1水平左右，钾和氮在0.5水平左右，磷在0水平左右。

2.3 黔苦4号高产高效栽培模型

黔苦4号苦荞要获得高产高效，必须合理调控种植密度与科学施用氮磷钾肥。纯收入函数-2≦Xi≦2取值范围内进行计算机模拟试验，经过优化选择，总结出了纯收入高于7 000元/hm2、产量高于2 500 kg/hm2的高效栽培方案，分别为每hm2播种量80～100 kg、每hm2尿素施用量70～105 kg、每hm2过磷酸钙施用量100～200 kg、每hm2硫酸钾施用量30～60 kg，以及每hm2播种量60～80 kg、每hm2尿素用量70～105 kg、每hm2过磷酸钙用量200 kg、每hm2硫酸钾用量90 kg。