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氮、磷、钾肥配施对威宁地八角产量的影响



全 文 :书 [收稿日期] 2012-07-03;2012-09-12修回
 [基金项目] 贵州省农业攻关项目“贵州野生地八角引种选育及应用推广研究”[黔科合NY字(2008)3043]
 [作者简介] 赵相勇(1979-),男,助理研究员,硕士,从事牧草育种研究。E-mail:304851475@qq.com
 *通讯作者:韩永芬(1971-),女,研究员,博士,从事牧草育种研究。
[文章编号]1001-3601(2012)10-0591-0072-04
氮、磷、钾肥配施对威宁地八角产量的影响
赵相勇,陈培燕,韩永芬*
(贵州省草业研究所,贵州 贵阳550006)
  [摘 要]为了促进威宁地八角的推广应用和提高其种子产量,2010—2011年采用二次正交旋转回归
设计方法研究了N、P2O5、K2O肥料因子对威宁地八角种子产量的影响。结果表明,1)N、P2O5、K2O单因
子肥料对种子产量影响的大小顺序为钾肥>磷肥>氮肥,两因子互作以氮肥与磷肥、氮肥与钾肥的效果显
著。2)在施用氮肥13.04kg/667m2、磷肥88.24kg/667m2、钾肥32.00kg/667m2时,威宁地八角种子的产
量最高,为31.90kg/667m2,其经济效益也最大。
[关键词]威宁地八角;种子产量;氮、磷、钾肥配施
[中图分类号]S573 [文献标识码]A
Efects of Combined Application of N,P and K Fertilizers on
Astragalus bhotanensis Yield
ZHAO Xiangyong,CHEN Peiyan,HAN Yongfen*
(Guizhou Institute of Prataculture,Guiyang,Guizhou550006,China)
  Abstract:The quadratic regression orthogonal rotation design was used to study the relationships
between seed yield of A.bhotanensis and three fertilizer factors(nitrogen,phosphate,potash fertilizer)in
2010-2011,so as to promote the generalization and application of A.bhotanensis and enhance its seed
yield.The results indicated that the order of the impact of various factors to the seed yield was potash
fertilizer>phosphate fertilizer>nitrogen fertilizer.The analysis of two-factor interaction effects showed
that the interaction between nitrogen fertilizer and potash fertilizer,nitrogen fertilizer and phosphate
fertilizer were more significant.Optimum conditions of cultivation for seed of A.bhotanensis were nitrogen
fertilizer 13.04kg/667m2,phosphate fertilizer 88.24kg/667m2 and potash fertilizer 32.00kg/667m2,the
yield could be high up to 31.90kg/667m2 and the economic benefit was the highest too.
Key words:Astragalus bhotanensis;seed yield;combined application of N,P and K fertilizers
  近年,随着草地生态畜牧业的深入发展,贵州各
县对优良豆科牧草草种的需求迫切,希望贵州草业
研究与牧草种子生产能尽快提供适合贵州不同自然
生态的人工打草地和放牧草地优良豆科牧草品种。
贵州地处云贵高原东斜坡,具有冬无严寒、夏无酷暑
的气候特点,使很多温带牧草能在贵州越夏,热带牧
草能在贵州过冬,且贵州的天然牧草种质资源十分
丰富,索有“牧草王国”之誉[1]。为了发掘贵州野生
豆科牧草资源解决贵州迫切需要的优良豆科牧草种
子问题,进行人工草种栽培驯化对建立优质高产人
工草地可起到事半功倍的作用。威宁地八角(As-
tragalus bhotanensis Baker)是2004年引入贵州省
草业研究所的豆科牧草种质资源,经引种栽培驯化,
具有优质、高产、抗逆性强、不炸荚等特点。为了尽
快将这一新品系应用于生产,针对威宁地八角的生
长特性,开展了威宁地八角种子的丰产配套栽培技
术研究,以期为其生产应用提供技术支撑。
1 材料与方法
1.1 试验材料
2008年收获的威宁地八角种子于2009年1月
育苗。肥料氮肥为尿素(含N46%)、磷肥为钙镁磷
肥(含P2O517%)、钾肥为硫酸钾(含K2O 50%)。
1.2 试验设计
试验采用尿素(x1)、过磷酸钙(x2)、硫酸钾(x3)
3因素5水平二次正交旋转回归组合设计[2-3],随机
区组排列,23个处理(试验小区),不设重复,小区面
积为3m×4m=12m2,行间距25cm。各处理因
素水平编码见表1。
1.3 试验地概况
试验于2010—2011年在贵州省草业科学研究
所独山试验基地进行,该基地位于东经107°33′、北
纬25°30′,海拔970m,全年≥10℃积温4 538℃,年
均温15℃,极端低温-8℃,极端高温38℃,最高月
平均气温27.6℃,年降水1 346.3mm,降雨多集中
 贵州农业科学 2012,40(10):72~75
 Guizhou Agricultural Sciences
表1 地八角氮、磷、钾肥配施试验的肥料水平及编码值
Table 1 The variable design levels and its coding value
施肥因子
Factors
肥料水平编码/(kg/667m2)Coding of level
1.682  1  0 -1 -1.682
变化区间
Change interval
N(x1) 12  9  6  3  0  3
P2O5(x2) 20  15  10  5  0  5
K2O(x3) 16  12  8  4  0  4
在5—8月,无霜期272d,年日照时数1 336.7h,空
气相对湿度82%,雨热同期,干湿季节明显。试验
地土壤为黄壤,土壤肥力中等,前作鸭茅。
1.4 试验经过
试验于2009年3月3—11日进行单株移栽,磷
肥作基肥于移栽时一次性施入,氮肥作追肥于分支
初期施入总量的2/3,开花前施入1/3,钾肥于开花
前一次性施入。地八角种子成熟后,将样方(测产面
积8m2)内植株全部刈割后脱粒、晒干、清选干净称
重,以2年小区平均产量计产。
1.5 数据统计
用Excel和DPS软件进行数据统计分析和作图。
2 结果与分析
2.1 产量与各因素间的最优回归数学模型
通过对试验结果(表2)进行回归统计分析得
出,2010—2011年威宁地八角种子产量y与 N、P、
K 3个肥料因子间的数学模型:
y=26.34+0.87x1+0.99x2+3.03x3-0.71x21
-0.52x22 -0.27x23+0.73x1x2 -0.88x1x3
-0.58x2x3 (1)
  式中,y为种子产量,x1为氮肥,x2为磷肥,x3为
钾肥。
表2 威宁地八角不同施肥水平的产量
Table 2 The A.bhotanensis yield at various fertilization levels
处理
Treatment
因子编码
Factor code
x1 x2 x3
施肥量/(kg/667m2)
Fertilizing amount
x1 x2 x3
种子产量/
(kg/667m2)
Seed yield
1  1  1  1  19.57  88.24  24.00  28.7
2  1  1 -1  19.57  88.24  8.00  23.9
3  1 -1  1  19.57  29.41  24.00  27.4
4  1 -1 -1  19.57  29.41  8.00  21.6
5 -1  1  1  6.52  88.24  24.00  27.5
6 -1  1 -1  6.52  88.24  8.00  20.5
7 -1 -1  1  6.52  29.41  24.00  28.4
8 -1 -1 -1  6.52  29.41  8.00  19.8
9 -1.682  0  0  0.00  58.82  16.00  24.8
10  1.682  0  0  26.09  58.82  16.00  25.5
11  0 -1.682  0  13.04  0.00  16.00  22.3
12  0  1.682  0  13.04  117.65  16.00  27.1
13  0  0 -1.682  13.04  58.82  0.00  20.3
14  0  0  1.682  13.04  58.82  32.00  30.5
15  0  0  0  13.04  58.82  16.00  28.3
16  0  0  0  13.04  58.82  16.00  27.9
17  0  0  0  13.04  58.82  16.00  25.7
18  0  0  0  13.04  58.82  16.00  26.1
19  0  0  0  13.04  58.82  16.00  25.7
20  0  0  0  13.04  58.82  16.00  24.9
21  0  0  0  13.04  58.82  16.00  26.8
22  0  0  0  13.04  58.82  16.00  26.4
23  0  0  0  13.04  58.82  16.00  25.3
2.2 回归模型的检验
为了明确回归方程的有效性,对回归方程(1)进
行回归方差分析,结果(表3)表明,F1=0.3801<
F0.01(5,8)=2.133,差异不显著。说明,试验设计合理,
所选用的二次回归模型适当,方程可用于设计范围内
的预测。由回归显著性检验结果知,F2=19.4246>
F0.01(9,13)=4.19,差异达极显著。说明,方程拟合好,
试验数据可靠,能真实地反应实际情况。
2.3 各因素与产量间的效应
2.3.1 N、P、K作用的直观比较 建立模型时使
用各因素的代码、模型中各系数具有相对独立性,可
直接根据一次项系数的绝对值大小来判断各因素的
重要性[4-5]。对模型(1)中一次项系数的作用大小排
序为钾肥(3.03)>磷肥(0.99)>氮肥(0.87)。
在α=0.10显著水平剔除不显著项,简化后的
回归方程:
y=26.34+0.87x1 +0.99x2 +3.03x3 -
0.71x21-0.52x22+0.73x1x2-0.88x1x3 (2)
由表 3 看 出,在 α=0.10 时,F (x1)=
10.4229>F0.01(1,13)=9.07,F(x2)=13.2685>
F0.01(1,13)=9.07,F(x3)=125.0143>F0.01(1,13)=
9.07,极显著。F(x21)=7.9771>F0.05(1,13)=4.67,
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 赵相勇 等 氮、磷、钾肥配施对威宁地八角产量的影响
 ZHAO Xiang-yong et al Effects of Combined Application of N,P and K Fertilizers on Astragalus bhotanensis Yield
表3 威宁地八角产量的方差分析结果
Table 3 The variance analysis results of A.bhotanensis yield
变异来源
Source of variation
平方和
Quadratic sum
自由度
Degree of freedom
均方
Mean square
偏相关
Partial correlation
F值
Fvalue
P值
Pvalue
x1 10.440 4  1  10.440 4  0.667 1  10.422 9  0.006 6
x2 13.290 8  1  13.290 8  0.7107  13.268 5  0.003 0
x3 125.224 8  1  125.224 8  0.951 7  125.014 3  0.000 1
x21 7.990 5  1  7.990 5  7.977 1  0.014 3
x22 4.209 2  1  4.209 2  4.202 1  0.061 1
x23 1.134 4  1  1.134 4  1.132 5  0.306 6
x1x2 4.205 0  1  4.205 0  0.494 1  4.1979  0.061 2
x1x3 6.125 0  1  6.125 0  6.114 7  0.028 0
x2x3 2.645 0  1  2.645 0  2.640 6  0.128 2
回归 Regression  175.115 5  9  19.457 3  F2=19.424 6  0.000 1
剩余 Residue  13.021 9  13  1.001 7
失拟Lack of fit  2.499 7  5  0.499 9  F1=0.380 1  0.853 6
误差 Deviation  10.522 2  8  1.315 3
总和Sum  188.137 4  22
F(x1x3)=6.1147>F0.05(1,13)=4.67,显著。说明,
N、P、K的一次性效应达极显著,N的二次效应与
N、K一级互作效应均显著。
2.3.2 单因子效应分析 采用降维法进行分
析[6],固定其他因子为零水平,得到另一因子与威宁
地八角种子产量的关系方程:
y1=26.34+0.87x1-0.71x21 (3)
y2=26.34+0.99x2-0.52x22 (4)
y3=26.34+3.03x3-0.27x23 (5)
  式中,y1、y2、y3分别表示其他因子为0水平时,
氮、磷、钾与威宁地八角种子产量的关系。
因素水平编码值
Factor%level%coding%value




/(k
g/
66
7m
2 )
Se
ed
%y
ie
ld
35
30
25
20
15
10
5
0
N P K
-1.68%%%%-1.34%%%%-1.00%%%-0.50%%%%0.00%%%%%%0.50%%%%%1.00%%%%%1.34%%%%%1.68
图1 N、P、K各因素与种子产量的关系
   Fig.1 Relationship between fertilizer factors
(N,P,K)and seed yield
  从方程(3)、(4)、(5)与图1看出,在一定施肥范
围内种子产量随氮、磷、钾的增加而增加,当氮、磷、
钾施用量增加到一定水平时,种子产量则随氮、磷、
钾肥增加而减少。当氮肥在0水平即13.04kg/
667m2、磷肥在1水平即88.24kg/667m2、钾肥在
1.682水平即32.00kg/667m2时,种子的产量最高。
2.3.3 多因子互作效应 由产量效应函数模型看
出,各因素间存在一定的交互效应,回归分析结果表
明,x1x2、x1x3的相互作用达到了显著水平。因此,
生产中应注意氮肥与磷肥和钾肥的配合施用。
采用降维法进行分析,固定1个因素为0水平,
得到其他两个因素互作效应的种子产量子模型:
y12=26.34+0.87x1 +0.99x2 -0.71x21 -
0.52x22+0.73x1x2 (6)
y13=26.34+0.87x1 +3.03x3 -0.71x21 -
0.27x23-0.88x1x3 (7)
40
20
0
-20
1.682
0.000
-1.080
-1.682
1.080
1.682
0.000
-1.080
-1.682
1.080
40
20
0
-20 20
0种



/k
g
氮肥编码值




/k
g
磷肥编码值
图2 氮肥与磷肥的交互效应
  Fig.2 Interaction of nitrogen(x1)and phosphorous
fertilization(x2)
40
20
0
40
20
0
20
1.682
0.000
-1.080
-1.682
1.080
1.682
0.000
-1.080
-1.682
1.080种



/k
g
氮肥编码值




/k
g
钾肥效应值
图3 氮肥与钾肥的交互效应
  Fig.3 Interaction of nitrogen(x1)and potassium
fertilization(x3)
  式中,y12为氮肥与磷肥交互作用下的种子产量
关系式,y13为氮肥与钾肥交互作用下的种子产量关
系式。
从方程(6)、(7)与图2、图3可知,氮肥与磷肥
的交互效应为正值,即在一定范围内,随着氮、磷肥
施用量的增加,种子的产量增加。当氮肥施用水平
在1.00,磷肥施用水平在1.68时,威宁地八角种子
产量最高。氮肥与钾肥的交互效应为负值,即当氮
肥处于-1.682~-1水平时,种子产量随钾肥增加
而增加,当氮肥处于-1~0水平时,随着钾肥施用
量的增加,种子产量呈先增加后减少趋势。当钾肥
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                                        贵 州 农 业 科 学
                                   Guizhou Agricultural Sciences
处于-1.682~-1水平时,种子产量随氮肥施用量
的增加而增加,当钾肥处于-1~1.682水平时,种
子产量随着氮肥施用量的增加而减少。
2.4 施肥因子寻优
用DPS软件对其数学模型进行模拟优化,并对
单因子与两因子互作效应进行分析,结果表明,在氮
肥为0水平(13.04kg/667m2)、磷肥为 1 水平
(88.24kg/667m2)、钾肥为1.68水平(32.00kg/
667m2)时,威宁地八角种子的产量最高,为31.90
kg/667m2。
2.5 经济效益
根据2012年地八角种子市场价格,威宁地八角
种子批发价按100元/kg(市场上的八角种子稀
缺)、氮肥按1.6元/kg、磷肥按0.7元/kg、钾肥按
2.2元/kg计,在获得种子高产的同时,其最高经济
产值达3 210.97元/667m2,只计算肥料和种子投
入,其他费用不列入成本时,则草种纯收入可达
3 000元/667m2。
3 小结
1)通过试验建立了威宁地八角种子产量与氮
肥、磷肥和钾肥施用量之间的优化数学模型,模型的
拟合性好,能真实地反应实际情况。对模型进行施
肥效应分析知,影响威宁地八角种子产量的肥料大
小顺序为钾肥>磷肥>氮肥。氮肥与磷肥、氮肥与
钾肥间存在互作效应,需将氮肥控制在一个适宜水
平。
2)模型寻优结果表明,在氮肥为13.04kg/
667m2、磷肥为88.24kg/667m2、钾肥为32.00kg/
667m2时,威宁地八角种子的产量最高,为31.90
kg/667m2。
[参 考 文 献]
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(责任编辑:陈 静
櫁櫁櫁櫁櫁櫁櫁櫁櫁櫁櫁櫁櫁櫁櫁櫁櫁櫁櫁櫁櫁櫁櫁櫁櫁櫁櫁櫁櫁櫁櫁櫁櫁櫁櫁櫁櫁櫁櫁櫁櫁櫁櫁櫁櫁櫁櫁櫁櫁

(上接第71页)
3 结论
综上所述,以上6个贵州烤烟新品种在泸州烟
区种植的综合表现差异十分明显,结合烟株农艺性
状指标、抗病性、原烟外观质量、烟叶内在化学成分
及产量产值等经济效益指标分析,结果表明,烤烟品
种南江3号综合性状表现最好,株型高大、有效叶数
多、田间长势旺、抗病性强、内在化学成分协调,经济
效益高,综合表现比主栽品种云烟87较好;其次,毕
纳1号、韭菜坪2号和黔西1号,综合表现同主栽品
种相当;遵烟6号表现一般,贵烟4号品种各项指标
表现差,同王定斌[2]等实验结果相近。南江3号、韭
菜坪2号和毕纳1号在泸州烟区表现比云烟87好
或与之相当,这与左成风等[3]得出结论较为相近,可
作为优质烤烟补充品种在泸州烟区引进种植。
[参 考 文 献]
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·57·
 赵相勇 等 氮、磷、钾肥配施对威宁地八角产量的影响
 ZHAO Xiang-yong et al Effects of Combined Application of N,P and K Fertilizers on Astragalus bhotanensis Yield