江挺萬誠業(yè)李瑾
(1嘉興市南湖區(qū)農(nóng)業(yè)農(nóng)村和水利局,浙江嘉興 314051;2嘉興市南湖區(qū)鳳橋鎮(zhèn)農(nóng)業(yè)服務中心,浙江嘉興 314007)
秋馬鈴薯作為糧食、蔬菜兼用作物,具有生長期短、經(jīng)濟效益高等特點,最近幾年在南湖區(qū)種植面積逐漸擴大。南湖區(qū)鳳橋鎮(zhèn)又是嘉興市最大的水蜜桃種植地,充分利用新墾造果園(幼齡果園)的土地資源和當季充足的光、溫、水等資源對實現(xiàn)農(nóng)業(yè)增效、農(nóng)民增收具有深遠意義。目前,馬鈴薯主要栽培措施還存在一定盲目性,如播種期隨意、種植密度不足、肥料施用過量等[1]。因此,筆者開展了播種期、播種密度、施肥量3個主要栽培因子的回歸試驗[2],以期為當?shù)毓麍@套種秋馬鈴薯生產(chǎn)提供參考。
試驗在南湖區(qū)鳳橋鎮(zhèn)大星村守德農(nóng)場內(nèi)進行。供試果園為幼齡桃樹果園地,土質(zhì)為壤土,土層深厚疏松,肥力中上,pH值5.99,有機質(zhì)30.7 g/kg,全氮2.533 g/kg,有效磷 33.1 mg/kg,速效鉀 65 mg/kg。
供試馬鈴薯品種為荷蘭土豆。供施肥料為“雅苒苗樂”硫酸鉀型復合肥(15-15-15)。
試驗采用二次回歸飽和D-最優(yōu)設計311A方案[3],選擇播種期(x1)、種植密度(x2)、施肥量(x3)3 個因子作為影響產(chǎn)量的決策變量。用二次多項式回歸模型,建立因子編碼值與產(chǎn)量的回歸方程。因子水平編碼轉(zhuǎn)換如表1所示。
表1 因子水平用量與編碼值
試驗共組合11個處理,具體各處理設計見表2。3次重復,隨機排列,小區(qū)面積為8.0 m2,小區(qū)間以50 cm溝寬為界。小區(qū)畦寬2.0 m、畦長4.0 m,播種10行,行距40 cm,在畦面挖10 cm深淺溝作播種行,播種后挖畦溝泥覆蓋,露地栽培。
表2 試驗各處理設計方案
大種薯切塊播種,每薯塊重約50 g。肥料用硫酸鉀型復合肥,按設計用量在播種時一次性底施,生長期不再施用農(nóng)藥與化肥。11月7日各小區(qū)薯塊收獲測產(chǎn)。試驗數(shù)據(jù)采用Excel進行統(tǒng)計分析。
各處理鮮薯實際產(chǎn)量見表3。根據(jù)表3按三元二次回歸最優(yōu)設計的統(tǒng)計原理,建立3個因子與鮮薯產(chǎn)量的二次多項式回歸方程如下:
表3 不同處理馬鈴薯鮮薯產(chǎn)量
該方程經(jīng)方差分析,回歸系數(shù)達極顯著水平[F=8.01>F0.01(9,21)=3.40],表明建立的模型擬合程度好、置信度高,用于因子效應分析有實際意義。
方程中各項偏回歸系數(shù)經(jīng)顯著性(t)檢驗,一次項系數(shù)b1、b2、b3(P<0.004),二次項系數(shù)b11(P<0.000 2)、b22(P<0.056)、b33(P<0.286),交互項系數(shù) b12、b13(P>0.05),b23(P<0.01)。可見,各因子及因子間對產(chǎn)量存在不同程度的顯著效應。
2.2.1 因子效應。根據(jù)回歸方程中相應參試因子一、二次項回歸系數(shù)絕對值之和(Bi=|bi|+|bii|)的大小,比較3個因子對產(chǎn)量的作用效應大小。結果顯示,播種期(B1=350.81)>種植密度(B2=276.53)>施肥量(B3=223.52)。顯然,該3個栽培因子對秋馬鈴薯的產(chǎn)量影響極大,尤其以播種期和種植密度因子對產(chǎn)量的作用效應最為明顯。
2.2.2 單因子效應。對回歸方程采用降維法固定某2個因子為中心“0水平”,即可解得播種期(x1)、種植密度(x2)、施肥量(x3)3 個單因子方程:
根據(jù)單因子方程,可得不同水平產(chǎn)量回歸預測結果,并依此繪制因子水平產(chǎn)量曲線(圖1)。結果可見:播種期對產(chǎn)量的影響最大(C.V=39.52),其曲線趨勢呈較陡的二次拋物線走向,最早的8月21日(碼值-2)播種產(chǎn)量較低,其后隨播種期延遲產(chǎn)量顯著增加,于9月3日(碼值-0.364 5)播種時產(chǎn)量達最高,其后隨播種期延遲產(chǎn)量下降顯著,至9月22日(碼值2)播種時產(chǎn)量降至最低。單因子適宜播種期為8月29日至9月7日。
種植密度對產(chǎn)量的效應較大(C.V=25.08),其曲線趨勢呈較平緩的二次拋物線走向,種植密度最低為45 000株/hm2(碼值-2)時產(chǎn)量最低,隨種植密度的增加產(chǎn)量顯著提高,當種植密度達113 475株/hm2(碼值1.044)時產(chǎn)量達最高,之后隨著種植密度的增加產(chǎn)量有所下降。單因子適宜種植密度為90 000~135 000株/hm2。在本試驗中施肥量對產(chǎn)量的效應相對最?。–.V=19.92),其趨勢呈較平緩的二次拋物曲線走向,不施肥(碼值-2)處理產(chǎn)量也較高,隨少量肥料的施入產(chǎn)量提高,當施肥量為246 kg/hm2(碼值-1.344)時產(chǎn)量達最高,其后隨施肥量的增加產(chǎn)量逐漸下降。顯然,秋馬鈴薯生產(chǎn)中其硫酸鉀型復合肥的施用量并不需要較多。
2.2.3 雙因子交互效應。試驗得到3組雙因子交互系數(shù)。
播種期與種植密度(x1x2)的交互系數(shù)b12=-1.67(P>0.05),交互系數(shù)較小,效應不顯著,即播種期的早遲與種植密度的大小無關。
播種期與施肥量(x1x3)的交互系數(shù)b13=-2.91(P>0.05),其互作效應亦未達顯著水平,即播種期的早遲與施肥量的多少無相關性。
種植密度與施肥量(x2x3)的交互系數(shù)b23=-128.04(P<0.01),互作效應達極顯著水平,其效應可見,種植密度稀時(0水平以下)施肥量宜偏重(0水平以上),種植密度高時(0水平以上)施肥量應適當減量(0水平以下),才有顯著促進增產(chǎn)的作用。
在本試驗約束區(qū)域內(nèi)(-2≤xi≤2),取步長為 1,利用產(chǎn)量回歸方程,在計算機上進行模擬仿真試驗[4],可得到 125(53)套農(nóng)藝方案的產(chǎn)量結果,從中篩選出鮮薯產(chǎn)量≥22 500 kg/hm2的組合方案有21套(表4),占16.8%,經(jīng)xi取值的頻率分布解析,3個因子高產(chǎn)最佳組合措施編碼水平為:x1=-0.615 3~0.1391,x2=0.7830~1.5027,x3=-1.5869~-0.8893。相應的實際量值:播種期9月1—7日,種植密度107 625~123 810株/hm2,硫酸鉀型復合肥施用量為154.5~417.0 kg/hm2。執(zhí)行該套方案在本區(qū)域內(nèi)秋季栽培馬鈴薯產(chǎn)量為(25 950±2 895)kg/hm2。
表4 產(chǎn)量≥22 500 kg/hm2農(nóng)藝方案xi變量水平頻率分布
試驗結果表明,在本試驗條件中,3個栽培因子對秋播馬鈴薯的產(chǎn)量作用效應均較大[5],表現(xiàn)為播種期(x1)>種植密度(x2)>施肥量(x3),是秋播栽培中應予重點調(diào)控的因素。
從單因子效應看,3個因子不同水平與產(chǎn)量均呈拋物線關系,效應達顯著、極顯著水平,并有水平最適點。其中,播種期以8月29日至9月7日為宜,種植密度以90 000~135 000株/hm2為宜,施肥量以施240 kg/hm2左右為好。
從雙因子互作效應看,種植密度與施肥量的互作極顯著影響鮮薯產(chǎn)量,種植密度稀時施肥量宜偏重,種植密度較高時施肥量應偏少才有利于高產(chǎn)。
根據(jù)當?shù)厍锺R鈴薯生長特點,經(jīng)選優(yōu)所得產(chǎn)量≥22 500 kg/hm2的高產(chǎn)措施[6]為播種期9月1—7日,種植密度107 625~123 810株/hm2,硫酸鉀型復合肥施用量154.5~417.0 kg/hm2。