播種期、密度、施肥量對春馬鈴薯產量的效應

李 瑾，萬誠業(yè)，孫 達

(1.嘉興市南湖區(qū)農業(yè)農村和水利局， 浙江 嘉興 314051； 2.嘉興市南湖區(qū)鳳橋鎮(zhèn)農業(yè)技術水利服務中心， 浙江 嘉興 314051)

春馬鈴薯作為糧、蔬兼用作物，因具有生長期短，經濟效益高，市場暢銷的特點，最近幾年在南湖區(qū)種植面積迅速擴大。但在栽培措施決策上尚存在一定的盲目性，如播種期過早、種植密度不足、肥料施用過量等[1]。為提高浙北嘉興市南湖區(qū)春馬鈴薯的生產效益，于2020年開展了不同播種期、播種密度、復合肥施用量3個主要栽培因子的回歸試驗[2]，以期通過試驗建模解析，為當?shù)卮厚R鈴薯高效生產提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

供試馬鈴薯品種為荷蘭土豆，供試肥料為“雅苒苗樂”硫酸鉀型“15-15-15”復合肥。試驗在南湖區(qū)鳳橋鎮(zhèn)大星村守德農場內進行，試驗地前作為水稻,土壤為青紫泥粘土，肥力中等，耕層土樣pH值5.99，有機質30.7 g/kg，全氮2 533 mg/kg，速效磷33.1 mg/kg，速效鉀65 mg/kg。

1.2 方法

試驗因子為播種期(X1)、種植密度(X2)、復合肥施用量(X3)，采用二次回歸飽和D-最優(yōu)設計311A方案[3]。試驗因子水平與編碼值見表1。

表1 試驗因子水平與編碼值

試驗共11個處理(見表2)，每處理3次重復,隨機區(qū)組排列。小區(qū)長3.6 m，寬1.85 m，面積6.67 m2，小區(qū)間以寬20 cm溝分界。馬鈴薯露地栽培，行距0.4 m。播種時在小區(qū)畦面按行距挖10 cm深淺溝，按各設計處理的施肥量將硫酸鉀型復合肥一次性底施，再按各設計處理的密度確定株距后，每穴播1個重約50 g的種薯(大種薯切塊)，播后取畦溝泥覆蓋。馬鈴薯生長期不施農藥和其他肥料，其他栽培措施與大田生產相仿。試驗各處理于5月7日按小區(qū)收獲薯塊測產。

試驗數(shù)據(jù)采用Excel電子表格進行統(tǒng)計分析。按三元二次回歸最優(yōu)設計的統(tǒng)計原理，采用二次多項式回歸模型，建立因子編碼值與產量的回歸方程。

2 結果與分析

2.1 因子回歸方程解析

根據(jù)表2數(shù)據(jù)，按三元二次回歸最優(yōu)設計的統(tǒng)計方法，建立3因子與春馬鈴薯667 m2產量的二次多項式回歸方程：

表2 試驗處理與產量

方程經方差分析，回歸關系達極顯著水平(F=12.78>F0.01(9，21)=3.40)，表明建立的方程擬合度較好，置信度較高，用于因子效應分析有實際意義。

方程中各項偏回歸系數(shù)經顯著性(t)檢驗，一次項系數(shù) b2、 b3達(P<0.003)極顯著水平，二次項系數(shù)b11達(P<0.002)極顯著水平，交互項系數(shù)b23達(P<0.05)顯著水平。表明各因子對春馬鈴薯產量均存在較大程度的效應，通過適當調控這些因子可以實現(xiàn)春馬鈴薯的高產。

2.2 因子效應解析

2.2.1 主因子效應 對回歸方程試驗因子一、二次項回歸系數(shù)絕對值之和(Bi=∣bi∣+∣bii∣)值的計算，得到播種密度B2=398.1、播種期B1=192.6、復合肥用量B3=178.8，由此表明3個試驗因子對春馬鈴薯的產量效應都極大，且效應大小依次是播種密度>播種期>復合肥用量，因此春馬鈴薯生產要獲得高產特別要重視對種植密度的調節(jié)。

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”，得到3個單因子方程：

將各因子不同水平代入相應方程，得到各因子水平下的春馬鈴薯理論產量(表3)。

表3 各因子不同水平下馬鈴薯的產量

由表3可見：播種期對春馬鈴薯產量的效應較大(C.V=12.25%)，其效應呈二次拋物線變化趨勢。1月9日播種最早的產量最低，1月30日播種的最高。說明在一定時間范圍內，隨播種期延遲產量顯著增加，超過一定時間范圍后，又隨播種期延遲產量下降。播種期回歸方程結果表明，試驗條件下的適宜播種期為1月20日至2月10日。

播種密度對春馬鈴薯產量的效應最大(C.V=23.04%)，其效應曲線呈直線變化趨勢。說明隨播種密度的提高產量顯著提高，產量與播種密度呈極顯著正相關(r=0.999 4**)。播種密度回歸方程結果表明，試驗條件下的適宜播種密度為6 000～9 000株/667m2。

復合肥用量對春馬鈴薯產量的效應最小(C.V=9.26%),其效應曲線呈反直線變化趨勢。說明隨施用量提高產量不增反降，產量與施用量呈極顯著負相關(r=-0.974 1**)，表明春馬鈴薯生產中硫酸鉀型復合肥施用量不宜過多。復合肥用量回歸方程結果表明，試驗條件下的適宜硫酸鉀型復合肥用量為25～50 kg/667m2。

2.2.3 雙因子交互效應 通過回歸方程得到3組雙因子交互系數(shù)，除種植密度與復合肥用量的交互達顯著水平外，另2組未達顯著水平。

播種期與密度(X1X2)的交互系數(shù)b12=-11.72(P>0.05)，其交互效應不顯著。但從其微弱的交互效應中仍顯示，早播時增加種植密度有利于高產。

播種期與復合肥用量(X1X3)的交互系數(shù)b13=-12.26(P>0.05)，其交互效應亦未達顯著水平。但從其極弱的交互效應中仍顯示，早播時適當增加復合肥用量有利于高產。

密度與復合肥用量(X2X3)的交互系數(shù)b23=-93.24(P<0.05)，其交互效應達顯著水平。從其交互效應顯示可見，當種植密度小時(0水平以下)復合肥用量宜偏高(0水平以上)，當種植密度大時(0水平以上)復合肥用量宜偏少(0水平以下)，才能顯著提高馬鈴薯的產量。

2.3 因子的高產優(yōu)化組合

在試驗約束區(qū)域內(-2≤xⅰ≤2)，取步長為1，利用產量回歸方程，經計算機模擬仿真[4]，可得到125(53)套農藝方案的產量結果，從中篩選出產量≥2 500 kg/667m2的組合方案有45套(表4)，占36%。對Xⅰ取值的頻率分布解析，因子高產最佳組合編碼水平為:X1=-0.297 7～0.431 0，X2=0.992 4～1.452 0，X3=-1.005 4～-0.328 0。相應的實際量值是播種期為1月27日至2月4日，密度為7 489～8 178株/667m2，復合肥用量為施硫酸鉀型復合肥24.9～41.8 kg/667m2，預測生產中按該套方案種植春馬鈴薯在南湖區(qū)域內可獲得產量(3 029±387)kg/667m2。

表4 產量≥2 500 kg/667m2農藝方案Xi變量水平頻率分布

3 小結與討論

試驗結果表明，3個栽培因子對春播馬鈴薯的產量效應均較大[5]，其中種植密度(X2)>播種期(X1)>復合肥用量(X3)，種植密度是春播馬鈴薯栽培中應予重點調控的因子。

從單因子效應看，播種期與產量呈拋物線關系，以1月20日至2月10日播種為宜；種植密度與產量呈極顯著正相關，以種植6 000～9 000株/667m2為宜；復合肥用量與產量呈極顯著負相關，以少量施用為好。

從雙因子互作效應看，種植密度與復合肥用量的交互作用顯著影響產量，密度稀時施肥宜偏重，密度較高時施肥量應偏少。

根據(jù)當?shù)卮厚R鈴薯生長特點，經選優(yōu)所得單產≥2 500 kg/667m2的栽培3因子高產措施[6]為播種期1月27日至2月4日，種植密度7 489～8 178棵，施肥量為硫酸鉀型復合肥24.9～41.8 kg。