全 文 ：苦荞高产栽培技术研究
朱体超1，孙学映1，陈光蓉2，张 莉1 (1．重庆三峡农业科学院，重庆 404155;2．重庆三峡职业学院，重庆 404155)
摘要 ［目的］探讨苦荞(Fagopyrum tataricum)高产栽培技术措施。［方法］采用二次回归正交旋转组合设计试验，研究种植密度(43． 2
万、52． 5万、75． 0万、97． 5万、106． 8万株 /hm2)、复合肥施用量(281． 8、375． 0、600． 0、825． 0、918． 2 kg /hm2)对苦荞产量的影响。［结果］种
植密度和施肥对苦荞产量影响显著，都表现为低水平下呈正效应，高水平下呈负效应，并且互作效应显著。获得产量高于 2 100 kg /hm2
的合理取值区间为:种植密度 84． 50万 ～ 102． 97 万株 /hm2，施肥 320． 33 ～ 505． 05 kg /hm2。建立的数学模型 Y = 2 208． 63 + 122． 53X1 －
114． 33X2 － 200． 91X
2
1 － 205． 58X
2
2 － 184． 85X1X2 的拟合程度较好，对苦荞生产具有实际指导作用。［结论］该研究可为苦荞高产优质生产
提供技术参考。
关键词 苦荞;高产栽培技术;数学模型
中图分类号 S517 文献标识码 A 文章编号 0517 －6611(2014)29 －10102 －03
Study on High-yield Cultivation Techniques of Tartary Buckwheat(Fagopyrum tataricum)
ZHU Ti-chao1，SUN Xue-ying1，CHEN Guang-rong2 et al (1． Chongqing Three Gorges Academy of Agricultural Sciences，Chongqing
404155;2． Chongqing Three Gorges Vocational Colleage，Chongqing 404155)
Abstract ［Objective］The aim was to develop the high-yielding cultivation technical measures of Tartary buckwheat． ［Method］The quadrat-
ic regression orthogonal rotation combination design test was used to study the effects of planting density(43． 2 × 104，52． 5 × 104，75． 0 × 104，
97． 5 × 104，106． 8 × 104 plants /hm2)and fertilizer amount(281． 8，375． 0，600． 0，825． 0，918． 2 kg /hm2)on Tartary buckwheat yield．
［Ｒesult］The planting density and fertilizer amount had a significant impact on yield of Tartary buckwheat，both showed positively effect under
low levels and negative effects under high levels，and the interaction effect was significant． To get the yield of over 2 100 kg /hm2，the reasona-
ble value range was as follows:planting density was 84． 50 × 104 － 102． 97 × 104 plants /hm2，the fertilizer amount was 320． 33 － 505． 05
kg /hm2 ． The established mathematical model was Y = 2 208． 63 + 122． 53X1 － 114． 33X2 － 200． 91X
2
1 － 205． 58X
2
2 － 184． 85X1X2，the fitting
degree of the model for test point was better，so the model had practical guidance for Tartary buckwheat production． ［Conclusion］The study
provides a technical reference for high yield and good quality of Tartary buckwheat．
Key words Tartary buckwheat;High-yield cultivation techniques;Mathematics model
基金项目 重庆三峡农业科学院科技计划项目(SAAS12G-2)。
作者简介 朱体超(1963 － )，男，重庆人，农艺师，从事农作物新品种选
育与栽培技术研究。
收稿日期 2014-08-27
苦荞(Fagopyrum tataricum)具有很高的营养食用价值和
药用价值，富含蛋白质、脂肪、矿质营养元素、维生素和生物
类黄酮，尤其富含芦丁(0． 8% ～ 1． 5%);苦荞食品具有明显
降低血脂、血糖、尿糖作用，对糖尿病有特效，对高血脂、心脑
血管病、高血压等症具有很好的预防治疗作用［1］。随着人民
生活水平提高，苦荞作为食药两用粮食作物，其营养价值、药
用价值越来越受到人们重视，在加工方面得到更广泛的利
用［2］。苦荞喜凉爽气候，全生育期 80 d左右，最适温度为 18
～25 ℃，低于 10 ℃或高于 32 ℃时植株生长受到抑制［3］，因
此在我国南方适宜地区，可以利用春早、秋长的气候特点，每
年种植春、秋两季。由于我国城镇化进程加快，大量农民工
进城务工经商，农村劳动力不足，对农业生产提出了高产、轻
简的技术要求。为此，笔者以简化施肥为目的，分析种植密
度和一次性施用复合肥作种肥对苦荞产量的影响，探讨高产
栽培技术措施，为苦荞生产提供技术参考。
1 材料与方法
1． 1 试验材料 试验地海拔 326 m，紫色壤土，肥力中上，地
势平坦，排灌方便，前作红苕。试验品种为川荞 5 号，为凉山
州西昌农业科学研究所通过有性杂交、从后代变异群体中选
择而成，在当地 2013 年品种筛选试验中产量为 1 748． 17
kg /hm2。肥料为 N、P2O5 和 K2O各含 15%的复合肥。
1． 2 试验方法 为更好地分析种植密度(X1)和施肥(X2)
对苦荞子粒产量(Y)的影响效应，试验采用二元二次回归正
交旋转组合设计［4］，设计水平及编码值见表 1。为节省生产
成本、简化种植技术，X2 设计为一次性施用复合肥作种肥。
X1 和 X2 的 0水平设计为当地生产上的常规取值。小区面积
13． 2 m2，随机排列，2次重复，共 32小区。
表 1 试验因子及设计水平
试验因子
变化
区间
设计水平
－1． 414 －1 0 1 1． 414
种植密度(X1) 22． 5 43． 2 52． 5 75． 0 97． 5 106． 8
万株 /hm2
施肥(X2)∥kg /hm
2 225． 0 281． 8 375． 0 600． 0 825． 0 918． 2
1． 3 试验实施 于 2014年 2月 25日条播，行长 5． 00 m，行
宽 0． 33 m，每小区 8行。播种前按设计方案要求的施肥量计
算每行的用量，称量装袋，于播种时一次性按行施入。苗期
严格按方案要求的每行苗数进行定苗，以保证密度的准确
性。开花前人工除草 2 次。田间调查生育期、倒伏面积。5
月20 ～22日各小区相继成熟并收获，每小区取20株样品，并
调查收获总株数，室内调查株高、分枝数、主茎节数，千粒重、
单株粒重和产量，结果为 2重复平均值。
1． 4 统计分析 用 Excel 2003 对试验数据作初步计算，用
DPS 7． 55软件进行方差分析、数学模型建立、失拟性检测、效
应分析及数字模拟寻优等［5］。
2 结果与分析
2． 1 各处理性状及产量结果 从表 2可以看出，试验各处理
全生育期 68 ～70 d，收获株数等于或略低于设计要求，可以忽
略对产量的影响。处理间生育日数、株高、分枝数、主茎节数、
责任编辑 姜丽 责任校对 况玲玲安徽农业科学，Journal of Anhui Agri． Sci． 2014，42(29):10102 － 10104
DOI:10.13989/j.cnki.0517-6611.2014.29.023
千粒重差异较小，但倒伏面积、单株粒重和产量差异较大。
2． 2 数学模型的建立 对产量(Y)的方差分析表明，种植密
度(X1)和施肥(X2)的一次项、二次项、互作项均达到显著或
极显著水平(PX1 = 0． 027 2 ＜0． 05，PX2 = 0． 036 6 ＜ 0． 05，PX21 =
0． 001 7 ＜0． 01，PX22 = 0． 001 5 ＜ 0． 01，PX1X2 = 0． 020 2 ＜ 0． 05)。
经回归分析，得到如下回归方程:
Y =2 208． 63 +122． 53X1 － 114． 33X2 － 200． 91X
2
1 －
205． 58X22 － 184． 85X1X2
失拟性测验表明，F1 = 0． 272 98 不显著，F2 = 11． 369 12
极显著。回归方程的复决定系数 Ｒ2 = SSＲ /SSY = 0． 850 4，复
相关系数 Ｒ =0． 922 2，达极显著水平。这说明种植密度和施
肥是影响苦荞产量的主要因子，影响程度为 85%;数学模型
的拟合程度较好，反映了客观实际，对苦荞生产具有指导
作用。
表 2 试验设计结构矩阵及产量结果
试验号
种植密度
(X1)
施肥
(X2)
生育日数
d
倒伏面积
%
株高
cm
分枝数
个 /株
主茎节数
节 /株
千粒重
g
单株粒重
g
产量(Y)
kg /hm2
1 1 1 69 70． 0 132． 4 4． 0 13． 0 20． 8 2． 8 1 613． 59
2 1 －1 68 0． 0 131． 5 4． 4 13． 9 21． 1 3． 0 2 185． 94
3 －1 1 70 60． 0 125． 7 5． 1 13． 5 22． 0 4． 8 1 824． 37
4 －1 －1 70 0． 0 129． 1 4． 4 13． 2 20． 6 4． 4 1 657． 32
5 －1． 414 0 70 60． 0 132． 5 5． 3 13． 2 20． 1 4． 9 1 554． 43
6 1． 414 0 70 75． 0 130． 1 4． 2 13． 1 21． 2 2． 8 2 022． 84
7 0 －1． 414 68 0． 0 126． 2 3． 8 13． 0 20． 7 3． 7 1 959． 37
8 0 1． 414 70 70． 0 134． 6 4． 4 12． 2 20． 6 3． 3 1 599． 21
9 0 0 70 17． 5 142． 0 4． 7 14． 0 21． 4 3． 8 2 277． 78
10 0 0 70 52． 5 129． 8 3． 9 13． 5 21． 1 3． 8 2 169． 45
11 0 0 70 55． 0 126． 9 3． 9 11． 9 21． 0 3． 8 1 999． 16
12 0 0 70 5． 0 128． 1 4． 5 12． 8 20． 2 4． 0 2 425． 48
13 0 0 69 50． 0 127． 5 4． 6 12． 6 21． 3 4． 1 2 256． 28
14 0 0 69 17． 5 134． 3 4． 4 13． 3 20． 8 4． 0 2 319． 65
15 0 0 70 40． 0 130． 0 4． 0 12． 7 20． 7 3． 9 1 988． 16
16 0 0 70 37． 5 139． 2 4． 1 13． 3 20． 8 4． 0 2 233． 05
2． 3 效应分析
2． 3． 1 单因子主效应分析。保留一个分析因子，其他因子
皆取 0水平，得到各因子与产量关系数学模型:
Y(种植密度)=2 208． 63 +122． 53X1 － 200． 91X
2
1
Y(种植施肥)=2 208． 63 －114． 33X2 － 205． 58X
2
2
根据以上函数关系绘制的效应图显示，X1 和 X2 的效应
曲线都是开口向下的抛物线(图 1)。当 X1 = 0． 5、X2 = － 0． 5
时，曲线极值分别为 2 219． 67 和 2 214． 40 kg /hm2。当 X1≤
0． 5、X2≤ －0． 5时，种植密度和施肥对产量的影响都呈正效
应，苦荞产量随着水平值增加而逐渐提高，反之，产量逐渐下
降。在低水平下，X1 的曲线斜率大于 X2，说明种植密度的增
产效应大于施肥;在高水平下，X2 的曲线斜率大于 X1，但为
负值，说明施肥的负效应及减产幅度大于种植密度。种植密
度和施肥对苦荞产量影响显著，但种植密度的产量效应大于
施肥，两因子的水平取值都存在一个合理范围，生产上应注
意合理密植，避免过量施肥。
2． 3． 2 边际产量效应分析。根据各因子效应方程求一阶偏
导数，再用降维法得出各因子边际产量效应模型为:
αY /αX1 = 122． 53 －401． 82X1
αY /αX2 = －114． 33 －411． 16X2
根据以上函数关系绘制的边际产量效应图显示，种植密
度的边际产量始终高于施肥。当 X1 ≤ 0． 304 9、X2 ≤
－0． 278 1时，两因子的边际产量大于 0，对产量影响都表现
为正效应;反之，产量降低，边际产量小于 0(图 2)。随着各
因子水平值增大，边际产量逐渐降低，每增加 0． 5 水平值，产
量下降 200． 9(X1)、205． 58 kg /hm
2(X2)。
图 1 因子主效应分析
图 2 边际效应分析
2． 3． 3 互作效应分析。X1X2 互作项达显著水平，其偏回归
系数为 －184． 85，说明该试验中，苦荞产量不仅受单因素效
应影响，还受交互效应影响，两因子间具有协同促进作用。
当种植密度较低时增加施肥量或施肥量较低时增大种植密
度均有利于提高产量。获得高产的取值范围为:0≤X1≤1、
－1≤X2≤0，当 X1 = 0． 5、X2 = －0． 5时产量最高(表 3)。
3010142 卷 29 期 朱体超等 苦荞高产栽培技术研究
表 3 种植密度和施肥两因素的交互效应
X1(种植密度)
X2(施肥)
－1． 414 2 －1 －0． 5 0 0． 5 1 1． 414 2
－1． 414 2 1 014． 36 1 280． 86 1 508． 59 1 633． 53 1 655． 67 1 575． 03 1 430． 38
－1 1 374． 30 1 609． 08 1 798． 53 1 885． 18 1 869． 05 1 750． 12 1 573． 75
－0． 5 1 716． 95 1 913． 45 2 056． 69 2 097． 13 2 034． 78 1 869． 64 1 655． 00
0 1 959． 16 2 117． 37 2 214． 40 2 208． 63 2 100． 07 1 888． 71 1 635． 78
0． 5 2 100． 90 2 220． 84 2 271． 65 2 219． 67 2 064． 89 1 807． 33 1 516． 12
1 2 142． 19 2 223． 85 2 228． 44 2 130． 25 1 929． 26 1 625． 49 1 295． 99
1． 414 2 2 100． 32 2 150． 26 2 116． 58 1 980． 10 1 740． 83 1 398． 77 1 037． 57
2． 4 最佳产量模拟寻优 经 DPS软件数字模拟，苦荞产量
大于 2 100 kg /hm2 的优化方案共有 7个，各因子的合理变动
范围(95%置信区间)为 0． 422≤X1≤1． 243、－ 1． 243≤X2≤
－0． 422(表 4)。由此可见，采用密度 84． 50 万 ～ 102． 97 万
株 /hm2、施肥 320． 33 ～ 505． 05 kg /hm2 的综合技术措施，有
95%的把握获得高于 2 100 kg /hm2 的产量。
表 4 各因子取值区间
试验因子 加权均数 标准误 95%的取值区间
X1(密度) 0． 833 0． 209 0． 422 ～1． 243
X2(施肥) －0． 833 0． 209 －1． 243 ～ －0． 422
3 结论与讨论
3． 1 讨论 种植密度对苦荞子粒产量影响显著，当种植密
度≤81． 86 万株 /hm2 时，产量随着种植密度增大而逐渐提
高，反之，产量逐渐降低。低密度情况下，分枝数较多，单株
粒重较高，但群体产量较低;密度过高时，单株粒重太低，造
成显著减产。该试验条件下，适宜种植密度区间为 84． 50 万
～102． 97万株 /hm2，种植密度对倒伏影响较小。万丽英的研
究结果表明，种植密度在 75万 ～ 120万株 /hm2 范围内，随着
种植密度的增加，产量呈增加趋势，单株粒数、有效分枝数、
单株粒重和千粒重呈递减趋势［6］。穆兰海等认为，种植密度
控制在 90万苗 /hm2，粒多粒饱，能获得较高产量［7］。这些结
果与该研究相似。毛春等研究认为，要获得高产 2 850
kg /hm2以上时，种植密度宜为 126． 6万 ～ 133． 9万株 /hm2［8］。
可见，各地因土壤、气候条件不同，苦荞的种植密度和产量存
在较大差异。
该研究表明，施肥对苦荞产量具有显著影响，当施肥量
≤537． 43 kg /hm2 时，对产量的影响呈正效应，反之呈负效
应。施肥量过低，株高、分枝数和单株粒重较低，但倒伏面积
很小;施肥量过高时，倒伏严重，单株粒重下降，造成显著减
产。施肥量的适宜区间为 320． 33 ～ 505． 05 kg /hm2(N、P2O5
和 K2O各含 15%的复合肥)。赵钢等认为，施肥对苦荞产量
的影响较大，不同施肥水平间的产量差异显著［10］。牛波等
研究表明，氮肥、磷肥、钾肥配合施用可显著提高荞麦产
量［11］。李昌远等认为，施用磷、钾肥对提高产量作用显著，
氮肥过多会导致贪青晚熟，易倒伏［3］。这些结果与该研究是
一致的。刘纲等认为，苦荞宜少施 N 肥，适量增施 P、K 肥，
N、P2O5 和 K2O 的最佳用量分别为 91． 7 ～ 126． 9、109． 8 ～
190． 8和 23． 0 ～45． 9 kg /hm2［12］。由此可见，该研究采用 1∶ 1
∶ 1 的复合肥，在配比上表现出 K2O、N 含量偏高，P2O5 含量
不足，但省工省时，节省了生产成本。
该研究表明，种植密度对产量的影响略大于施肥，但在高
水平情况下，施肥的负效应大于种植密度，因此，苦荞生产上，
既要做到合理密植，又要避免过量施肥引起严重倒伏和减产。
种植密度与施肥的互作效应显著，表现出协同促进作用，但存
在一个合理范围:种植密度 75． 0 万 ～ 97． 5 万株 /hm2，施肥量
375 ～600 kg /hm2。
3． 2 结论 种植密度和施肥对苦荞产量都有显著影响，种
植密度的产量效应大于施肥。当种植密度≤81． 86万株 /hm2
时，产量随着种植密度增大而逐渐提高。当施肥量≤537． 43
kg /hm2 时，产量随着施肥量增大而递增。两因子在高水平
下都呈减产趋势，施肥的减产效应大于种植密度。当种植密
度和施肥分别为 75． 0 万 ～ 97． 5 万株 /hm2 和 375 ～ 600
kg /hm2时，表现出显著的协同作用。苦荞生产上宜适当增大
种植密度，降低施肥量。要获得高于 2 100 kg /hm2 的产量，
两因子的合理取值区间为:种植密度 84． 50 万 ～ 102． 97
万株 /hm2，施肥量 320． 33 ～505． 05 kg /hm2。
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40101 安徽农业科学 2014年