扦插密度及氮肥用量對心香甘薯產(chǎn)量與效益的影響

劉偉明，季志仙

（1.臺州科技職業(yè)學(xué)院，浙江黃巖，318020；2.浙江省農(nóng)科院作核所）

心香是浙江省農(nóng)科院作核所以浙127為母本，集團(tuán)雜交獲得種子選育而成的甘薯新品種。該品種株型中蔓半直立，單株分枝數(shù)8個左右，頂葉綠，心形葉；地下部結(jié)薯集中，一般單株結(jié)薯數(shù)6～8個，烘干率30%～34%；早熟性好，口感較粉且甜，質(zhì)地細(xì)膩，適口性好，鮮薯適宜食用；紫紅皮黃肉，薯塊紡錘形，表皮光滑，薯塊大小較均勻，商品薯率高，作為迷你甘薯早栽早收早上市，效益高，推廣前景廣闊。本研究從扦插密度、追肥純氮用量、基肥氧化鉀用量著手，探索供試因子對早收情況下心香甘薯產(chǎn)量和效益的影響。

1 材料與方法

試驗(yàn)以心香的扦插密度（x1，株/667 m2）、純氮用量（x2，kg/667 m2）、氧化鉀用量（x3，kg/667 m2）為決策變量，以鮮薯產(chǎn)量（y1，kg/667 m2）和凈產(chǎn)值（y2，元/667 m2）為目標(biāo)函數(shù)，采用二次飽和D-最優(yōu)設(shè)計(jì)[1]，布置田間參數(shù)試驗(yàn)，試驗(yàn)設(shè)計(jì)見表1。

試驗(yàn)地點(diǎn)在臨海永豐，前作油菜，土壤肥力水平中等，試驗(yàn)小區(qū)面積20 m2。各小區(qū)統(tǒng)一施過磷酸鈣20 kg/667 m2作基肥。試驗(yàn)所用的鉀肥為硫酸鉀，用作基肥。試驗(yàn)所用的氮肥為尿素，分3次施入，第1次為栽后滴株，第2次為栽后30 d，第3次為栽后60～65 d，設(shè) 4 個水平：①4.6 kg/667 m2，3 次用量分別為1.84，2.76，0 kg/667 m2； ②9.16 kg/667 m2，3次用量分別 為 1.84，5.12，2.20 kg/667 m2；③12.28 kg/667 m2，3 次 施 用 量 分 別 為 1.84，7.31，3.13 kg/667 m2；④17.48 kg/667 m2，3 次施用量分別為 1.84，10.95，4.69 kg/667 m2。試驗(yàn)所用的尿素含氮46%，過磷酸鈣含五氧化二磷14%，硫酸鉀含氧化鉀45%。

心香甘薯于2008年5月23日扦插，8月27日收獲，其他栽培管理措施力求一致。

表1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

2 結(jié)果與分析

2.1 產(chǎn)量

①建立回歸模型 把1～10號試驗(yàn)小區(qū)的鮮薯產(chǎn)量換算成667 m2產(chǎn)量，則分別為1 423.0，1 402.7，1 569.0，1 641.0，1 626.3，1 787.3，1 723.0，1 673.3，1 697.3，1 709.7 kg。

根據(jù)二次飽和D-最優(yōu)設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)矩陣和試驗(yàn)各處理產(chǎn)量結(jié)果，獲得扦插密度、純氮用量、氧化鉀用量與心香的回歸模型：=1 823.8+10.3x1+21.1x2+70.3x3-95.1x12-33.3x22-135.4x32+3.7x1x2+17.1x1x3-55.9x2x3。

最優(yōu)設(shè)計(jì)中所說的參數(shù)估計(jì)精度高，是指用回歸模型求出的預(yù)測值y＾與原始數(shù)據(jù)y的偏差 （y＾-y）最小，即y與y＾的擬合效果良好[1]。飽和最優(yōu)設(shè)計(jì)的總自由度與回歸自由度相等，對于試驗(yàn)結(jié)果的精度可用測定值和估計(jì)值之間的相關(guān)系數(shù)來驗(yàn)證[2]。結(jié)果表明，y1與y＾高度擬合，y1與 y＾的相關(guān)系數(shù)為 0.99，達(dá)到極顯著水平。說明模型真實(shí)可靠，能較準(zhǔn)確地反映客觀實(shí)際，因此可用建立的模型進(jìn)行各項(xiàng)指標(biāo)的分析[3]。

②主效應(yīng)分析 由于試驗(yàn)采用了無量綱編碼，偏回歸系數(shù)已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化，因此，系數(shù)的大小可以反映因素作用的大小及方向[3]。由產(chǎn)量回歸模型可以看出，一次項(xiàng)系數(shù)中各因素作用的大小依次為氧化鉀用量（x3），純氮用量（x2），扦插密度（x1）；二次項(xiàng)系數(shù)中各因素作用的大小依次為氧化鉀用量 （x3），扦插密度（x1），純氮用量（x2）；從交互作用看，x2x3的系數(shù)又較大。因此，各因素以及各因素相互間對產(chǎn)量的效應(yīng)比較復(fù)雜。利用“降維法”將任意兩因素的值固定在0水平，得到另外一個因素與心香產(chǎn)量的效應(yīng)方程，即相當(dāng)于在特定條件下所做的一組單因素試驗(yàn)，從而得出各單因素方程=1 823.8+

根據(jù)上述方程，可得圖1，當(dāng)x1取0～0.2 水平、x2取 0～0.6 水平、x3取 0～0.4 水平時，預(yù)測產(chǎn)量可達(dá)1 820 kg/667 m2以上。從圖1還可看出，隨著3個供試因子從-1～1水平的變化，x3對產(chǎn)量的影響較大，其次是x1，而x2的變化對產(chǎn)量的影響較小。

圖1 試驗(yàn)因素對產(chǎn)量的影響

③交互效應(yīng)分析 由產(chǎn)量回歸模型可知，x2與x3交互項(xiàng)的回歸系數(shù)最大，x1與x3的回歸系數(shù)次之，而x1x2的回歸系數(shù)很小，說明氮肥與鉀肥、密度與鉀肥都有一定的交互作用，而密度與氮肥的交互作用微弱。表2和表3列出了氮肥與鉀肥、密度與鉀肥的交互作用產(chǎn)量，可見中等至中等偏上水平的氮、鉀肥用量配合以及中等水平的扦插密度與中等至中上水平的鉀肥用量配合，交互作用均較大（表2～3）。

2.2 凈產(chǎn)值

表2 氮肥與鉀肥交互作用產(chǎn)量 kg/667 m2

表3 密度與鉀肥交互作用產(chǎn)量 kg/667 m2

②主效應(yīng)分析 凈產(chǎn)值回歸模型中，一次項(xiàng)系數(shù)中各因素作用的大小依次為扦插密度（x1），純氮用量（x2），氧化鉀用量（x3），這與產(chǎn)量回歸模型的一次項(xiàng)系數(shù)中各因素作用的大小順序差異較大；而二次項(xiàng)系數(shù)中各因素作用的大小也依次為氧化鉀用量（x3）＞ 扦插密度（x1）＞ 純氮用量（x2）；從交互作用看，x2x3系數(shù)影響也較大。利用“降維法”，也可得出凈產(chǎn)值的各單因素方程。由圖2可知，取中等偏稀的扦插密度，中等至中下水平的氮肥用量與中等水平的鉀肥用量可以取得較高的凈產(chǎn)值。

③交互效應(yīng)分析 由凈產(chǎn)值回歸模型可知，x2與x3、x1與x3兩個交互項(xiàng)的回歸系數(shù)也相對較大。對x2與x3交互作用凈產(chǎn)值的分析結(jié)果表明（表4），0水平左右的氮、鉀肥用量配合，交互作用較大；對x1與x3交互作用凈產(chǎn)值的分析結(jié)果表明 （表5），0水平左右的鉀肥用量與0.5水平左右的扦插密度配合，交互作用也較大。這與以產(chǎn)量回歸模型為基礎(chǔ)進(jìn)行的交互作用分析結(jié)果比較，氮鉀肥用量和扦插密度均有所下降。

結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際，綜合主效應(yīng)分析和表2～5的交互作用分析結(jié)果認(rèn)為，x1取 0～0.5 水平，x2取-0.5～0水平，x3取0水平左右可以取得較好的綜合效果。

圖2 試驗(yàn)因素對凈產(chǎn)值的影響

表4 氮肥與鉀肥交互作用凈產(chǎn)值 元/667 m2

表5 密度與鉀肥交互作用凈產(chǎn)值 元/667 m2

3 結(jié)論與討論

本研究以心香甘薯的扦插密度、純氮用量、氧化鉀用量為決策變量，通過田間試驗(yàn)，測定有關(guān)參數(shù)，建立了3個供試因子對于心香鮮薯產(chǎn)量和凈產(chǎn)值的回歸模型。經(jīng)對回歸模型的解析，并結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際認(rèn)為，在本試驗(yàn)條件下，心香的扦插密度為3 000株/667 m2左右，追肥純氮用量 9～9.5 kg/667 m2，氧化鉀用量9 kg/667 m2左右，獲得的產(chǎn)量和產(chǎn)值較高。

研究結(jié)果顯示，在早收情況下，心香的扦插密度與常規(guī)栽培的相比并沒有增加，在當(dāng)?shù)胤炊鴮儆谡Ｆ?，這可能是因?yàn)楫?dāng)?shù)仵r食甘薯的習(xí)慣并不是以小薯為主，在生產(chǎn)中，90多d的生育期既要求甘薯高產(chǎn)，又要求單塊薯質(zhì)量大于100 g以上的比例達(dá)到60%左右，小于50 g的薯塊比例在5%左右，如果種植密度過大，則會導(dǎo)致小薯比例過大，商品性受影響，效益下降，而心香的品種特性是結(jié)薯早，單株結(jié)薯數(shù)多，前期薯塊膨大快，因此，在掌握合理扦插密度的基礎(chǔ)上，再配施適當(dāng)多的肥料，可以起到促進(jìn)薯塊膨大、提高產(chǎn)量與效益的作用。

[1]楊德.試驗(yàn)設(shè)計(jì)與分析[M].北京：中國農(nóng)業(yè)出版社，2002：252-255.

[2]張永成.飽和D最優(yōu)設(shè)計(jì)方法在農(nóng)業(yè)試驗(yàn)中的應(yīng)用[J].馬鈴薯雜志，1997，11（3）：171-176.

[3]鄭延海，崔光泉，楊秀鳳，等.高產(chǎn)夏玉米密度及氮磷肥用量優(yōu)化模式的研究[J].山東農(nóng)業(yè)科學(xué)，2004（5）：36-37.