陳喜明　韓云麗　高克昌　張忠梁

摘要 采用三元二次正交旋轉(zhuǎn)組合設(shè)計(jì)，對(duì)蕓豆新品種品金蕓1號(hào)高產(chǎn)栽培模式進(jìn)行研究，結(jié)果表明，品金蕓1號(hào)產(chǎn)量與行距、密度、施純N量等3個(gè)栽培因素相關(guān)的數(shù)學(xué)模型為Y=2 076.666 1+16.325 40X1-21.194 06X2+156.666 25X3-39.634 66X12-28.886 64X22-91.642 37X32-2.525 00X1X2+12.275 00X1X3+28.025 00X2X3。通過(guò)分析尋優(yōu)確立了品金蕓1號(hào)獲得2 141 kg/hm2產(chǎn)量水平的優(yōu)化方案是行距50 cm，密度150 000株/hm2，純N施用量30 kg/hm2（尿素的46%折算純N）；行距、密度、施純氮量對(duì)蕓豆新品種品金蕓1號(hào)產(chǎn)量的影響達(dá)93.27%；各因素對(duì)品金蕓1號(hào)產(chǎn)量的影響是施純N量>密度>行距。

關(guān)鍵詞 蕓豆；品金蕓1號(hào)；栽培因素；優(yōu)化模式

中圖分類號(hào) S643.1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1007-5739（2016）05-0087-02

Abstract By adopting ternary quadratic orthogonal rotating combination design，the relationship between row spacing，density and nitrogen rate and the yield of new kidney bean variety Pinjinyun 1 was studied to provide theoretical basis for high yield cultivation. The results showed that，the related mathematical model between the yield of Pinjinyun 1 and three cultivation factors（row spacing，density，nitrogen rate and so on）was Y=2 076.666 1+16.325 40X1-21.194 06X2+156.666 25X3-39.634 66X12-28.886 64X22-91.642 37X32-2.525 00X1X2+12.275 00X1X3+28.025 00X2X3；By optimal analysis，we established that optimization scheme to obtain the yield level over 2 141 kg/hm2 was row spacing 50 cm，density 150 000 plants/hm2，pure nitrogen rate 30 kg/hm2（46% of urea reduced pure nitrogen）；The effect of row spacing，density，nitrogen rate to the yield of new kidney bean variety Pinjinyun 1 was 93.27% and the effect of each factor was nitrogen rate>density>row spacing.

Key words kidney bean；Pinjinyun 1；cultivation factors；optimal model

作物產(chǎn)量的提高主要依賴于作物品種的產(chǎn)量潛力和栽培技術(shù)的提高[1]。Tollenaar等[2]研究認(rèn)為，產(chǎn)量增加有40%是農(nóng)藝措施改進(jìn)的結(jié)果，60%是育種的結(jié)果，任何作物品種產(chǎn)量通常表現(xiàn)為受多種栽培因素或農(nóng)藝措施組合調(diào)控的影響。祝寶林等[3]研究表明，種植密度在21萬(wàn)～23萬(wàn)株/hm2，產(chǎn)量可達(dá)2 212～3 059 kg/hm2。王福海等[4]提出蕓豆在較肥沃的黑土地，水分正常的年份以保苗數(shù)22.5萬(wàn)～30.0萬(wàn)株/hm2為宜。每個(gè)新育成的作物品種有其特殊的特征特性[5]。已有研究結(jié)果顯示，種植方式、密度和施氮肥量均會(huì)影響到蕓豆的生產(chǎn)效益[6]。于曉秋等[7]的研究指出：紫花蕓豆種質(zhì)密度在12萬(wàn)～15萬(wàn)株/hm2、播期為5月15—22日，產(chǎn)量最高為3 376.5 kg/hm2。

品金蕓1號(hào)是山西省2011年審定的一個(gè)蕓豆新品種，該品種在晉北蕓豆產(chǎn)區(qū)生育期107 d，比對(duì)照品種英國(guó)紅蕓豆晚3 d。生長(zhǎng)勢(shì)強(qiáng)，株型矮生直立，幼莖紫紅色，主莖高41.7 cm，主莖分枝數(shù)4個(gè)，葉片卵圓形、較小，葉色深綠，花白色，有限結(jié)莢習(xí)性，莢圓筒形，未成熟莢綠色，成熟莢淺褐色，莢長(zhǎng)10 cm，莢寬0.8 cm，單株莢數(shù)32個(gè)，單莢粒數(shù)6個(gè)，籽粒橢圓形、紫紅色，百粒重21.9 g?？购敌院?，抗寒性一般，抗病性強(qiáng)。2009—2010年參加山西省紅蕓豆區(qū)域試驗(yàn)，2年平均產(chǎn)量2 514 kg/hm2，比對(duì)照英國(guó)紅蕓豆（下同）增產(chǎn)18.9%，試驗(yàn)點(diǎn)10個(gè)，全部增產(chǎn)。其中2009年平均產(chǎn)量2 433 kg/hm2，比對(duì)照增產(chǎn)15.5%；2010年平均產(chǎn)量2 595.0 kg/hm2，比對(duì)照增產(chǎn)22.3%。

當(dāng)前，對(duì)蕓豆的研究報(bào)道主要集中在常規(guī)栽培技術(shù)介紹和品種資源方面，為此，筆者以蕓豆新品種品金蕓1號(hào)為材料，運(yùn)用回歸正交旋轉(zhuǎn)組合設(shè)計(jì)，進(jìn)行多因素綜合試驗(yàn)，對(duì)品金蕓1號(hào)進(jìn)行相應(yīng)的高產(chǎn)栽培技術(shù)研究[8]，現(xiàn)將研究結(jié)果總結(jié)如下。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)概況

試驗(yàn)安排在山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院玉米研究所良種場(chǎng)進(jìn)行，位于忻州市忻府區(qū)，年平均氣溫為8.5 ℃左右，年平均降水量為425 mm。試驗(yàn)地地勢(shì)平坦，排灌條件較為方便，試驗(yàn)地前茬作物為玉米，土質(zhì)為砂壤土，土壤的基礎(chǔ)肥力條件：有機(jī)質(zhì)含量1.42 g/kg、堿解氮11.26 g/kg、速效磷10.5 g/kg、速效鉀180.3 g/kg，pH值為7.3。供試蕓豆品種選用山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院品種資源品種資源研究所育成的品金蕓1號(hào)蕓豆品種（2011年經(jīng)過(guò)山西省審定）。所用肥料為尿素（含純N 46%）、過(guò)磷酸鈣（含P2O5 142%）、硫酸鉀（含K2O 50%）。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)采用三因素二次回歸正交旋轉(zhuǎn)組合設(shè)計(jì)方案，選取行距、種植密度及純N施用量3個(gè)因素為變量，各因素均設(shè)5個(gè)水平，以金品蕓1號(hào)籽粒1 hm2產(chǎn)量為目標(biāo)函數(shù)Y。行距（X1）、種植密度（X2）及純N施用量（X3）進(jìn)行水平編碼（表1），共23個(gè)處理（表2），3次重復(fù)，隨機(jī)區(qū)組排列。小區(qū)面積為24 m2。

1.3 試驗(yàn)實(shí)施

所用肥料均作基肥，施肥日期為2014年5月2日，播種時(shí)間為2014年5月8日。田間管理按農(nóng)民習(xí)慣，生育期中耕1次，灌溉1次。2014年8月24日收獲，晾干后按小區(qū)單收單打，計(jì)籽粒產(chǎn)量。

1.4 數(shù)據(jù)分析

利用DPS（6.50）等相關(guān)軟件對(duì)蕓豆籽粒的產(chǎn)量與行距、種植密度、純N施用量3個(gè)因素的關(guān)系進(jìn)行回歸統(tǒng)計(jì)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 產(chǎn)量與產(chǎn)量形成因素間回歸數(shù)學(xué)模型的建立

利用DPS（6.50）軟件對(duì)實(shí)際產(chǎn)量（表3）進(jìn)行回歸統(tǒng)計(jì)分析，計(jì)算出產(chǎn)量（Y）與各因素（X1、X2、X3 ）間的數(shù)學(xué)模型為：Y=2 076.666 1+16.325 40X1-21.194 06*X2+156.666 25*X3-39.634 66*X12-28.886 64*X22-91.642 37*X32-2.525 00X1X2+12.275 00X1X3+28.025 00*X2X3

2.2 回歸數(shù)學(xué)模型的顯著性測(cè)驗(yàn)

對(duì)產(chǎn)量與產(chǎn)量形成要素間的回歸方程進(jìn)行顯著性分析，其中F失擬=1.148F0.01=4.19，達(dá)極顯著水平。復(fù)決定系數(shù)R2和復(fù)相關(guān)系數(shù)R，R2=0.932 7，R=0.965 8，R0.05（19）=0.566，R0.01（19）=0.643。對(duì)各回歸系數(shù)進(jìn)行顯著性測(cè)驗(yàn)（t測(cè)驗(yàn)），其結(jié)果直接標(biāo)于模型的各回歸系數(shù)的右上角（*表示在P=0.01水平上差異顯著）。

R=0.965 8，表明行距、密度、施氮量等3個(gè)栽培因素對(duì)品金蕓1號(hào)蕓豆產(chǎn)量的多元相關(guān)達(dá)到極顯著水平；R2=0.932 7，表明3個(gè)栽培因素的組合調(diào)控對(duì)品金蕓1號(hào)蕓豆產(chǎn)量的影響達(dá)到93.27%。

2.3 各因素（X1、X2、X3）與產(chǎn)量（Y）之間的效應(yīng)分析

采用降維方法，得到3個(gè)因子產(chǎn)量的二次函數(shù)關(guān)系，如下：

Y=2 076.666 1+16.325 40X1-39.634 66*X12；

Y=-2 076.666 1-21.194 06*X2-28.886 64*X22；

Y=2 076.666 1-91.642 37*X32+156.666 25*X3

由此表明，各因素對(duì)品金蕓1號(hào)的影響程度不同，其影響程度為施氮量>密度>行距。

2.4 品金蕓1號(hào)高產(chǎn)理論產(chǎn)量的優(yōu)化方案

DPS（6.50）對(duì)表3數(shù)據(jù)分析得出，品金蕓1號(hào)獲得最高理論產(chǎn)量的各個(gè)因素組合為：X1=0，X2=0，X3=1。由此得出，品金蕓1號(hào)獲得高產(chǎn)2 141 kg/hm2以上時(shí)行距為50 cm、密度為150 000株/hm2、純N施用量為30 kg/hm2（尿素的46%折算純N）。

3 結(jié)論與討論

通過(guò)本試驗(yàn)明確了蕓豆新品種品金蕓1號(hào)的產(chǎn)量與行距、種植密度、純氮施用量之間的變化關(guān)系，得出該品種獲得2 141 kg/hm2以上的產(chǎn)量水平時(shí)行距為50 cm、種植密度為150 000株/hm2、純N施用量為30 kg/hm2（尿素的46%折算純N）。在實(shí)際生產(chǎn)中，可根據(jù)需要確定不同產(chǎn)量范圍的優(yōu)化方案，以適應(yīng)在不同生態(tài)和生產(chǎn)條件下，進(jìn)行規(guī)范化配套栽培技術(shù)措施的決策提供依據(jù)[9-10]。本試驗(yàn)表明對(duì)蕓豆新品種品金蕓1號(hào)產(chǎn)量的影響作用大小依次是施氮量>密度>行距。

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