不同密度與施肥對黑河43號產量的影響

1、目的

為了探索大豆品種黑河43號增產的新途徑，設計實施不同施肥與不同密度正交試驗，建立密度與施肥的最佳模型，為大豆種植提供科學依據。

2、試驗設計及處理

2.1試驗設計：試驗以純N（X1）、P2O5 （X2）、K20（X3）、密度（X4）進行4因素5水平二次回歸正交試驗。

試驗設計處理組合27個，處理編號、編碼及對應實際值見表2。

3、 試驗基本情況：

3.1試驗設計與方法：試驗采取順序排列法，4行區，行長8米，壟距1.1米，小區面積35.2平方米。試驗面積950.4平方米。

3.2試驗地基本情況：試驗地設在遜克農場農業科技園區，地勢平坦，肥力均勻。試驗地前茬為玉米，秋耙秋起壟。播種前取土化驗。

3.3供試品種：黑河43號

3.4播種：播種前種子與肥料定量分包，人工摟溝播種，肥料全部做為底肥，施于種下5厘米，人工點籽，播深4厘米。

3.5田間管理：大豆子葉出土后，深松30厘米；大豆二出復葉期趟一遍，深度14厘米；大豆三出復葉期化學除草一次，25%虎威水劑1.5升+48%排草丹乳油1.5升/公頃；大豆四出復葉期化學除草一次，烯草酮0.5升/公頃；當大豆株高達到30厘米時，封壟一次，深度12厘米；大豆封壟后人工拔大草一次。

4、試驗結果與分析

4.1生育期調查：生長旺盛、倒伏程度達到3級的處理較倒伏程度1級或2級的處理晚熟1-2天。

4.2室內考種調查

4.2.1當施磷純量≤80.4公斤/公頃時，隨著施氮量增加，株高增加；當施磷純量達到90公斤/公頃時，增加施氮量，株高變化不明顯。當施氮量≤34.5公斤/公頃時，隨著施磷量增加株高增加；施氮量≥52.5公斤/公頃時，增加施磷量，株高變化不明顯；鉀肥和密度對株高變化不明顯。

4.2.2處理2（N70.5P90K45密度40萬株/公頃）肥量較大，密度較低，底莢高度較低，只有16.8厘米；當大豆密度≤45萬株/公頃時，增加施鉀量，底莢高度降低；當大豆密度為50萬株/公頃時，鉀肥對底莢高度變化不明顯。

4.2.3各因素對節數影響不明顯。

4.2.4適當增施氮肥可增加大豆的單株有效莢數、單株有效粒數；當施鉀量超過施氮量時，增加施磷量大豆的單株有效莢數、單株有效粒數也不增加；當施氮量超過施鉀量時，增加施磷量增加大豆單株有效莢數、單株有效粒數；當氮、磷比例為2.3：3時，增施鉀肥增加大豆的單株有效莢數、單株有效粒數，其他施肥比例不明顯。增加大豆密度，大豆的單株有效莢數、單株有效粒數減少，呈負相關。

4.2.5當大豆的單株有效莢數、單株有效粒數較高時，大豆的百粒重較低。

5、產量結果與分析

5.1對田間試驗結果（見表3）運用DPS程序進行分析，以N肥（X1）、P肥（X2）、K肥（X3）、密度（X4）四項農藝措施為決策變量，以666.7平方米產量為目標函數，建立數學模型：

Y=182.74-0.12X1+6.41X2+1.96X3-1.01X4+1.11 X12+4.81X22-3.64 X32-3.11 X42-0.16X1X2+2.05X1X3+2.37X1X4-3.32X2X3+2.68X2X4-2.05X3X4

這4個因素中對大豆產量影響大小程度，線性項是：X2>X3>X4>X1，表明在凈作條件下磷肥是影響大豆產量的有效因素，其次是鉀肥、密度、氮肥。對于三大肥料來說影響產量的順序是磷>鉀>氮；二次項系數鉀肥和密度都是負數，說明鉀肥、密度都有最佳值。

5.2主因子效應分析

經對回歸模型進行方差分析，回歸F值為1.6762，顯著水平p值為0.1879，達到顯著水平。相關系數R=0.813431，剩余標準差S=9.25785147調整后的相關系數Ra=0.516672。

經偏相關分析磷肥（X2）、鉀肥（X3）的t檢驗值分別為3.28415、1.00699，達到了顯著水平，相關系數r分別為0.06356、0.01952說明磷肥、鉀肥對大豆產量影響大，與大豆產量呈正相關。

5.3各因子與大豆產量的關系

進一步了解各因素對產量的影響，將其在不同水平條件下對產值的具體影響進行分析，將其中三個變量固定在0水平上，可得到第四個變量的處理回歸模型：

氮肥Y1=182.74-0.12X1+1.11X12

磷肥Y2=182.74+6.41X2+4.81X22

鉀肥Y3=182.74+1.96X3-3.64X32

密度Y4=182.74-1.01X4-3.11X42

根據以上的效應方程可做出四因素各水平與大豆的產量的關系圖。由圖1可知氮肥（X1）對產量影響比較平穩；而鉀肥（X3）、密度（X4）都有自己的峰值，達到峰值前取值增加，產量相應增加，達到峰值后，取值增加，產量呈下降趨勢。磷肥（X2）隨著取值的增加，產量相應增加，沒有下降的趨勢，說明磷肥有可能沒有達到峰值。

5.4雙因子互作效應分析

由表的方差分析表可知，氮肥與鉀肥（X1X3）的互作效應達到顯

著水平，t檢驗值=0.92246達到0.37309的顯著水平；氮肥與密度（X1X4）的互作效應達到顯著水平，t檢驗值=1.06468達到0.3064的顯著水平；磷肥與鉀肥（X2X3）的互作效應達到顯著水平，t檢驗值=1.49078達到0.15988的顯著水平；磷肥與密度（X2X4）的互作效應達到顯著水平，t檢驗值=1.2069達到0.24897的顯著水平；鉀肥與密度（X3X4）的互作效應達到顯著水平，t檢驗值0.9219達到0.37337的顯著水平。

5.4.1氮肥與鉀肥（X1X3）的互作效應應達到顯著水平，將其他因素固定在0水平，得到施氮量與施鉀量解析子模型：

Y（X1X3）=182.74-0.12X1+1.96X3+1.11X12-3.64X32+2.05X1X3

由解析子模型Y1，3和表5可知，當施鉀量低時，產量隨著施氮量增加而降低，當施鉀量達到0水平時產量較高，當施鉀量達到1.03114-1.54671時，產量隨著施氮量增加而增加，但產量低于0水平。

5.4.2施氮量和密度的交互作用

將其它因素固定在0水平，得到施氮量與密度解析子模型：

Y1，4=182.74-0.12X1-1.01X4+1.11X12-3.11X42+2.37X1X4

由解析子模型Y1，4和表6可知，當施氮肥不變時，隨著密度增加產量增加，當密度達到-0.51557至0.51557時，產量較高，再繼續增加密度，產量下降。當施氮量為-1.54671至-1.03114時，密度不超過0水平為高產區。

5.4.3磷肥與鉀肥的交互作用

將其它因素固定在0水平，得到施磷量與施鉀量解析子模型：

Y2，3=182.74+6.41X2+1.96X3+4.81X22-3.64X32-3.32X2X

由解析子模型Y2，3表7可知，高磷是大豆取得高產的必要條件，施磷量與施鉀量的高產區為高磷配合0水平的鉀，也就是說施磷量在102.3公斤/公頃以上時，施鉀量在30公斤/公頃時，較易獲得高產。

因此說，在大豆施肥上，應特別注意磷肥和鉀肥的配合施用，二者有機配合，可奪得高產。

5.4.4施磷量與密度的交互作用

將其它因素固定在0水平，得到施磷量與密度解析子模型：

Y2，4=182.74+6.41X2-1.01X4+4.81X22-3.11X42+2.68X2X4

由解析子模型Y2，4和表8可知，密度低時，當磷肥達到-0.51557時，產量隨著施磷量的增加而提高，密度達到0水平時是分界點（即密度45萬株/公頃），當密度達到1水平時（即密度50萬株/公頃），產量開始下降。所以，要注意密度和磷肥的配合。

5.4.5施鉀量與密度的交互作用

將其它因素定在0水平，得到施鉀量與密度進行子模型：

Y3，4=182.74+1.96X3-1.01X4-3.64X32-3.11X42-2.05X3X4

由解析子模型Y3，4和表9可知，施鉀量和密度都有峰值，當施鉀量達到0水平（30公斤/公頃），密度達到-0.51557時（42.5萬株/公頃）產量較高，達到2751.6公斤/公頃。

5.5最佳組合

從表10可以看出，最高產量組合為N24.6P102.3K16.1密度46.1萬株/公頃時產量為3154.2公斤，最佳經濟效益組合為N24.6P102.3K13.8密度46.3萬株/公頃。

6、結論

結合2014年試驗結果，2014年的最高產量組合為N51.9P102.3K53.3密度42.4萬株/公頃時產量3844.2公斤，建議在2016年的試驗中提磷的0水平，加大磷的變化區間，找到磷的峰值。大田應提磷肥用量，結合兩年試驗結果，建議大田的組合應為N45P102.3K30密度45萬株/公頃。