二次通用旋轉(zhuǎn)設(shè)計(jì)法研究莊薯3號商品薯率的影響因素

二次通用旋轉(zhuǎn)設(shè)計(jì)法研究莊薯3號商品薯率的影響因素

商品甘薯率是衡量甘薯種植效果的重要指標(biāo)。提高紅薯甘薯率，就是提高紅薯種植效率。林清舉和王如平等的研究表明,不同的栽培方式能改變馬鈴薯的商品薯率。周元成等的研究結(jié)果表明,施有機(jī)和無機(jī)復(fù)合肥能提高馬鈴薯的商品薯率,比對照提高35.51%。吳海勇等的研究表明,商品薯率與種植密度有關(guān),隨種植密度的降低而提高。郭志平等的研究表明,微肥浸種能提高馬鈴薯的商品薯率,其中以0.08%MnSO4浸種馬鈴薯的商品率比不浸種的提高12.36%。但是在馬鈴薯生產(chǎn)中,未曾見到有關(guān)氮磷鉀肥以及氮磷鉀肥配比對馬鈴薯商品薯率影響的報(bào)道,為此我們設(shè)此試驗(yàn)開展研究,探索馬鈴薯氮磷鉀肥對馬鈴薯商品薯率的影響,旨在為科學(xué)指導(dǎo)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供依據(jù)。1材料和方法1.1黃皮、薯塊供試品種莊薯3號是2005年甘肅省農(nóng)作物品種審定委員會審定通過的一個馬鈴薯品種(甘審薯2005001),株叢繁茂,株型直立,分枝3~5個,株高82.5~95cm,莖綠色,花藍(lán)紫色,結(jié)薯集中,薯塊扁圓形,黃皮黃肉。芽眼淡紫色,表皮光滑中等,抗逆性強(qiáng),種植范圍廣。試驗(yàn)在甘肅甘谷縣金山鄉(xiāng)謝家灣村進(jìn)行,位于105°25′56.91″E,34°46′42.22″N,海拔1789m,旱作雨養(yǎng)農(nóng)業(yè)區(qū),年降雨量480mm左右,年平均氣溫9℃,年平均無霜期在181d,試驗(yàn)地為梯田臺地,土壤為典型的黃綿土,土質(zhì)綿軟、深厚,質(zhì)地均勻,貯水性能良好,耕層土壤速效鉀含量為181.2mg/kg、全鉀為21.33g/kg、速效氮29.49mg/kg、全氮為83.1g/kg、速效磷9.8mg/kg、全磷2.06g/kg、有機(jī)質(zhì)11.23g/kg、pH值7.9。1.2小區(qū)內(nèi)調(diào)查行及保護(hù)行設(shè)置試驗(yàn)均采用3因子二次通用旋轉(zhuǎn)試驗(yàn)設(shè)計(jì),因子編碼見表1,共20個處理,各處理水平見表2,共由20個小區(qū)組成,小區(qū)長6.82m,寬4.4m,小區(qū)面積30m2,行距55cm,株距36cm,試驗(yàn)周圍設(shè)置保護(hù)行。收獲時各小區(qū)考種并計(jì)產(chǎn)和商品薯率,商品薯率(%)=單薯75g以上的產(chǎn)量/馬鈴薯總產(chǎn)×100%。數(shù)據(jù)采用DPS軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。2結(jié)果與分析2.1給藥肥型薯y的回歸方程根據(jù)表2所列各處理經(jīng)濟(jì)商品薯率的值,按三元二次通用旋轉(zhuǎn)設(shè)計(jì)原理,建立三因素(氮肥X1、磷肥X2和鉀肥X3)與其商品薯率(Y)的回歸方程:Y=87.49+4.70X1-0.60X2+2.27X3-5.96X12-4.56X22-3.49X32+3.20X1X2-0.47X1X3-0.91X2X3。2.2回歸方程檢驗(yàn)試驗(yàn)結(jié)果方差分析見表3,對擬合度進(jìn)行檢驗(yàn),F1=0.229,F0.05=0.9413,F1<F0.05,F1不顯著,說明本試驗(yàn)無其他因素的顯著影響,模型是適合的,擬合不足被否定。對回歸方程進(jìn)行檢驗(yàn),F2=16.510,F0.05=0.00013,F2>F0.05,F2顯著,說明此方程有效,可以應(yīng)用該方程進(jìn)行優(yōu)化分析。各項(xiàng)回歸系數(shù)經(jīng)α=0.05顯著水平檢驗(yàn)后剔除不顯著項(xiàng)簡化后的回歸方程:Y=87.49+4.70X1-5.96X12-4.56X22-3.49X32+3.20X1X2。2.3施氮量、施鉀量對馬鈴薯產(chǎn)量的影響(1)主效應(yīng)分析由表4可知,回歸系數(shù)的絕對值的大小可以直接比較各因素一次項(xiàng)對莊薯3號商品薯率的影響,試驗(yàn)中3因素對商品薯率影響的大小順序是氮肥(X1)>磷肥(X2)>鉀肥(X3)。(2)單因素效應(yīng)分析采用降維法,將建立的回歸方程中3個因素的2個固定在零水平,得到其余某1個因素的一元偏回歸模型:氮肥:Y=87.49+4.70X1-5.96X12磷肥:Y=87.49-4.56X22鉀肥:Y=87.49-3.49X32由圖1可以看出,當(dāng)?shù)屎外浄室蜃臃謩e在水平-1.682~0.5,隨著施氮量或施鉀量的增加,商品薯率隨之顯著增加,都到0.5水平時商品薯率最高,之后,也就是在0.5~1.682水平隨著氮肥或鉀肥各因子水平的增加,商品薯率逐漸下降,呈現(xiàn)拋物線變化趨勢。當(dāng)磷肥因子在水平-1.682~0,隨著施磷量的增加,商品薯率隨之顯著增加,都到0水平時商品薯率最高,之后,也就是在0~1.682水平隨著磷肥水平的增加,商品薯率逐漸下降,曲線也呈現(xiàn)拋物線變化趨勢。(3)互作效應(yīng)分析a.氮肥與磷肥的互作效應(yīng)。將鉀肥固定在0水平時,可得方程:Y=87.49+4.70X1-5.96X12-4.56X22+3.20X1X2。根據(jù)模型作圖2。從圖2可以看出,試驗(yàn)范圍內(nèi),隨著氮肥和磷肥的逐漸增加莊薯3號的商品薯率隨之升高,都在0水平時產(chǎn)量最高,之后再隨著氮肥和磷肥的逐漸增加商品薯率隨之又降低。b.氮肥與鉀肥的互作效應(yīng)。將磷肥固定在零水平時,可得如下方程模型:Y=87.49+4.70X1-5.96X12-3.49X32。根據(jù)模型作圖3。從圖3可以看出,當(dāng)?shù)屎外浄仕皆?1.682~0時,莊薯3號的商品薯率隨著氮肥和鉀肥施用量的逐漸增加而提高,二者有明顯的促進(jìn)作用,但是當(dāng)?shù)屎外浄仕皆?~1.682時,莊薯3號的商品薯率隨著施鉀量及施氮量的增加而減小。c.磷肥與鉀肥的互作效應(yīng)。將氮肥固定在0水平時,可得如下方程模型:Y=87.49-4.56X22-3.49X32。根據(jù)模型作圖4。由圖4可以看出,當(dāng)磷肥和鉀肥水平在-1.682~0時,莊薯3號的商品薯率隨著磷肥和鉀肥施用量的逐漸增加而提高,二者有明顯的促進(jìn)作用,但當(dāng)磷肥和鉀肥水平在0~1.682時,莊薯3號的商品薯率隨著施鉀量及施磷量的增加而下降。2.4施純n方案對莊薯3號商品薯率的影響經(jīng)過DPS統(tǒng)計(jì)軟件模擬,在本試驗(yàn)范圍內(nèi),莊薯3號商品薯率最高為87.49%,對應(yīng)的組合方案為X1、X2、X3都為0水平,即施純N為135.00kg/hm2、施P2O5為120.00kg/hm2、施K2O為75.00kg/hm2。對莊薯3號商品薯率大于78%的19個方案進(jìn)行頻數(shù)分析,結(jié)果見表4。莊薯3號商品薯率大于78%的栽培方案:施純N161.32~204.66kg/hm2,施P2O5111.37~163.81kg/hm2,施純K2O60.47~89.54kg/hm2。3不同施純量對產(chǎn)品供給的影響(1)利用二次通用旋轉(zhuǎn)設(shè)計(jì),建立了莊薯3號商品薯率與3個施肥因子的回歸方程:Y=87.49+4.70X1-5.96X12-4.56X22-3.49X32+3.20X1X2。(2)通過對方程的進(jìn)一步分析結(jié)果表明,試驗(yàn)中3因素對產(chǎn)量影響的大小順序是氮肥(X1)>磷肥(X2)>鉀肥(X3)。并建立了各個單因子與商品薯率的回歸方程。(3)莊薯3號商品薯率最高為87.49%,對應(yīng)的組合方案為X1、X2、X3都為0水平,即施純