全 文 ：毛竹营养液开发与应用效果研究
洪 伟 郑郁善
k福建林学院 南平 vxvsstl
摘 要 应用回归旋转设计原理 o选择 x 种毛竹生长所需的生长调节物质和微量元素 o采用
x元 u次回归旋转设计 o进行现场实施和试验 ∀试验结果 o通过计算机进行模拟优化 o选出了
生产上适用的最佳配方 ∀施用后使毛竹林产笋量和成竹量增加 {s h ∗ tss h o提早出笋时间
z ∗ ts§o延长出笋期 tx ∗ us§∀
关键词 毛竹 o 数学模型 o 旋转回归设计 o 营养液
毛竹k Πηψλλοσταχηψσηετεροχψχλα¦√ q πυβεσχενσl在生长发育各个时期需要足够的各种
营养元素 o大量营养元素可以从竹林土壤中得到补充 o但有许多微量元素和植物生长所必
需的生长素等物质 o往往很缺乏 o而毛竹生长又非常需要 o通过土壤施用效果极不理想 o而
通过直接注射补充到毛竹体内能有效地促进竹林生长 o增加冬笋的孕笋量 !春笋出笋量以
及新竹成竹量 o从而显著地提高竹林产量 ∀长期以来在竹林生产经营中主要以施用有机
肥或单一无机肥 o在研究中也多局限于 ‘!° !Ž!≥¬等几种常见肥料或它们的混合肥 ∀而
关于施用微量肥或生长调节物质等还未见到报道 ∀为寻找在多种微量元素同时使用的合
理施用量和科学配比 o于 t||s到 t||y年在福建省各毛竹产区运用 u次旋转回归试验设
计≈t  o进行施肥试验 o已取得满意的结果 ∀
t 研究方法
1 q1 标准地设置和试验设计
在生长较为一致 o密度均匀 o直径较大 o立竹量在 uzss株r«°u 左右 o立地等级中上 o
坡度 uxβ ∗ u{β o无病虫害的毛竹纯林中设置标准地 o面积为 ux q{° ≅ ux q{° o采用 u次旋
转回归试验设计 o每一试验区共设置标准地 vy块 o标明标准地号 o两标准地间设 ts°宽
的隔离带 ∀
对每个标准地进行全面调查 o内容包括分度测定毛竹胸径 !竹高 !枝下高 !郁闭度 !均
匀度 !立地级 !经营级以及各环境因子 }地形 !坡向 !坡位 !海拔高 !土层厚 !质地等 ∀
1 q2 施肥
选择营养元素 Α !Β !Χ!∆ !Ε等 x种 o按照设计所制定的浓度及配方混合后 o用尖锥
引洞 o用注射器将营养液注射到竹杆内壁腔内 o每株注射 x°o时间在 | ∗ tu月均可 ∀
1 q3 调查出笋量
每个标准地在盛笋期留竹 wxs株r«°u o其余时间所出的笋全部挖出 o并逐个称重 o分
别统计每个标准地的出笋数量 o所留春笋采用经验公式 Ω = s .vywy Ξ − t .wy换算成笋
量 o并统计到标准地内 ∀
第 vw卷 专刊 tt | | {年 x 月
林 业 科 学
≥≤Œ∞‘׌„ ≥Œ∂ „∞ ≥Œ‘Œ≤ „∞
∂ ²¯1vw o≥³qt
¤¼ ot | | {
1 q4 试验设计
为实现各种微肥的最佳配方 o必须掌握试验中 x个因素之间的变化规律 o建立出笋量
与各变量之间的数量关系
Ω = φ( Ξt , Ξu , Ξv , Ξw , Ξx)
采用 x元 u次通用旋转组合设计≈u ov  o各因素水平变化情况如表 t和表 u ∀
表 1 试验因素
Ταβ . t Τηεεξπεριµενταλφαχτορ
项目 Œ·¨° Α Β Χ ∆ Ε
Ζtϕ tsss tss tss tss xs
Ζuϕ vsss {ss xss vss uss
Ζsϕ usss wxs vss uss tux
ϖ ϕ xss tzx tss xs vzx
表 2 因素水平编码值
Ταβ .u Χοδινγ λιστ οφ φιϖεφαχτορσατ φιϖελεϖελσ
Ξuϕ Ζt Ζu Ζv Ζw Ζx
+ ρ vsss {ss xss vss uss
+ t uxss yux wss uxs tyu .x
s usss wxs vss uss tux
− t txss uzx uss txs {z .x
− ρ tsss tss tss tss xs
u 结果与分析
2 q1 模型的建立与检验
将实际测得产量数据通过微机计算 o得到以产量为目标函数的数学模型
ψ = uws .{{{w − s .ttus ξt + s .zxtu ξu − u .u|ww ξv + s .vw|y ξw + v .yxy| ξx + s .ssss|u ξut −
s .sssvuv ξuu + s .ssvuxz ξuv + s .sszw|u ξuw + s .sststw ξxu − s .ssswww ξt ξu +
s .sssu|y ξt ξv − s .ssttsu ξt ξw + s .sssw|y ξt ξx + s .ssstw| ξu ξv + s .ssuyvy ξu ξw −
s .ssu{zt ξu ξx − s .ssustv ξv ξw + s .ssswsv ξv ξx − s .stxts| ξw ξx
为说明该回归方程的有效性 o对方程各项目因子进行有关统计量检验 ∀
复相关系数 Ρ = s .{vzt , Φ = v .u{zy > Φs .sx(us ,tx) = u .vv ,达 s .sx显著水平 ,表
明该回归方程与实际情况拟合很好 ,能够正确反映各回归因子与产量间的数量关系 ,以此
数学模型来模拟毛竹的笋产量是有效的 ∀
2 .2 模型解析
u .u .t 因子主效应分析 毛竹产量形成受多种因素的综合影响 ,找出对产量起重要作
用的主要因素并加强管理 ,对保证毛竹林的高产 !稳产具有重要意义 ∀从数学模型的线性
项看 ,本试验设计的 x类营养对产量影响大小依次为 : Ξx > Ξu > Ξw > Ξt > Ξv ∀
u .u .u 单因子效应解析 为了分析各主因子对笋产量的单独影响 ,可通过/降维法0 把
w个因子固定在零水平 ,而得出第 x个因子的回归方程
v{ 专刊 t 洪 伟等 }毛竹营养液开发与应用效果研究
ψt = uws .{{{w − s .ttus ξt + s .ssss|tzw{ ξtu
ψu = uws .{{{w − s .zxtu ξu + v .uvvv ξuu
ψv = uws .{{{w − u .u|ww ξv + s .ssvuxwz ξvu
ψw = uws .{{{w + s .vw|y ξw + s .sszw|t| ξwu
ψx = uws .{{{w + v .yxy| ξx + s .sststv{ ξxu
对其分别求导 ,可得
δ¼tr δ¬t € p s qtts n s qssst{vx¬t
δ¼ur δ¬u € s qzxtu p y qwyyy¬u
δ¼vr δ¬v € p u qu|ww n s qssyxs|w¬v
δ¼wr δ¬w € s qvw|y n s qstw|{w¬w
δ¼xr δ¬x € v qyxy| n s qssusuzy¬x
令 §ψι/ §ξι = s(ι = t ,u , , ,x) 可求出 ψι极大值时各种营养元素单独施用最适量 :
ξt = yts .vx , ξu = s .ttyu , ξv = vxu .wz , ξw = uv .vv , ξx = t{uv .xy ∀
v 实施方案的模拟优化
根据所建立的数学模型在计算机模拟实验 o共得 vtux种组合方案的产量理论值 ∀产
量分布于 s ∗ t{ws| qx®ªr«°u o其中小于 txss®ªr«°u 的组合方案 uwv套 otxss ∗ vsss®ªr
«°u的组合方案 x{w套 ovsss ∗ wxss®ªr«°u的组合方案 |sx 套 owxss ∗ ysss®ªr«°u的组
合方案 y{|套 oysss®ªr«°u以上的方案 zsw套 ∀最优组合方案的最高产量达 t{ws| qx®ªr
«°u ∀
表 3 3 ∗ 4 .5τ/ ηµ 2 的方案各因素水平频率分布 ≠
Ταβ .3 Φρεθυενχψ διστριβυτιον οφλεϖελσ οφ ϖαριουσφαχτορσιν α προγραµ φορ γεττινγ ψιελδ οφ 3 ∗ 4 .5τ/ ηµ 2
各因子水平
¨√¨¯ ²©
©¤¦·²µ¶
ξt ξu ξv ξw ξx
次 数 频 数 次 数 频 数 次 数 频 数 次 数 频 数 次 数 频 数
׬° ¶¨ ƒµ¨ ∏´¨ ±¦¼ ׬° ¶¨ ƒµ¨ ∏´¨ ±¦¼ ׬° ¶¨ ƒµ¨ ∏´¨ ±¦¼ ׬° ¶¨ ƒµ¨ ∏´¨ ±¦¼ ׬° ¶¨ ƒµ¨ ∏´¨ ±¦¼
p u tuy s qtv|u tut s qtvvz t{w s qusvv usx s quuyx txs s qtyxz
p t tzz s qt|xy t|{ s qut{{ uty s quv{z us| s quvs| tzz s qt|xy
s utt s quvvt utx s quvzy t{| s qus{{ t|{ s qut{{ ust s quuut
t uvy s quys{ us{ s quu|{ ust s quuut tyw s qt{tu t|t s quttt
u txx s qtztv tyv s qt{st ttx s qtuzt tu| s qtwuy t{y s qusxx
合 计 ײ·¤¯ |sx t |sx t |sx t |sx t |sx t
平均值 Ξ  ¤¨± √¤¯∏¨ Ξ s qtu|w s qtsv{ p s qty|s p s qutzx s qs|xt
|x h置信区间
|x h ¦²±©¬§¨ ±¦¨ ¬±·¨µ√¤¯ p s qutv ∗ s qsww p s qt|s ∗ s qst| s quxy ∗ s qs{u s qtu{ ∗ s qvsy p s qt{x ∗ s qssx
丰产措施
‹¬ª«p ¼¬¨ §¯ ° ¤¨¶∏µ¨¶ uv q|w ∗ uw qz{ wty qzx ∗ wwy qyz vux qys ∗ vs{ qus utx qvs ∗ usy qws tt{ qsy ∗ tuw q{t
≠丰产措施 € |x h置信区间 ≅自变量变化区间 ? 零水平 ∀ 3 °µ¤¦·¬¦¨ € |x h ¦²±©¬§¨ ±¦¨ ¬±·¨µ√¤¯ ≅ µ¤±ª¨ ²©¬±§¨ ³¨ ±2
§¨ ±·√¤µ¬¤¥¯¨ ? ½¨ µ²¯¨ √¨¯ q
本试验优化的最高产量是计算机的模拟结果 o是在特定条件下的理想产量 o若考虑到
非控制因素的变化和影响 o实现这套方案的频率还是不高的 o为将实施方案建立在更加可
w{ 林 业 科 学 vw卷
靠的基础上 o现将出现频率较高 ovsss ∗ wxss®ªr«°u的实施方案筛选出来k表 vl o作为各
种毛竹营养液规范化栽培的技术参数 o供生产参考 ∀
表 v中 |x h置信区间就是竹林高产方案的优化区域水平 ovsss ∗ wxss®ªr«°u 方案
的自变量变化范围是 ξt 为 p s qutv ∗ s qsww ~ξu 为 p s qt|s ∗ s qst| ~ξv 为 s quxy ∗ s q
s{uv ~ξw为 s qtu{ ∗ s qvsy ~ξx为 p s qt{x ∗ s qssx ∀根据上述自变量范围确定优化方案的
实施各种营养元素施用浓度 o并且在推广应用中不断优化方案 ∀
w 实际应用效果
为改造毛竹低产林 o南平市林委于 t||w年 tt月在毛竹林基地建阳市麻沙镇交溪村
施用毛竹营养液 tzs«°u ~松溪县于 t||v年 tt月在茶坪乡高洋村施用毛竹营养液 w«°u ~
建瓯市东峰林业站于 t||w年 tu 月在站有毛竹林基地施用毛竹营养液 us«°u o建瓯市科
委于 t||w年 ts月在东游镇 !房道镇等 z个乡镇施用毛竹营养液 ∀第 u年调查结果见表
w ∀
表 4 毛竹营养液施用效果 ≠
Ταβ . w Εφφεχτ οφ βαµ βοο νυτριεντ σολυτιον ιν απλιχατιον
地 点
°¯ ¤¦¨
处 理
×µ¨¤·° ±¨·
林分 ≥·¤±§ 新竹 ‘¨ º ¥¤°¥²² 出笋量 ≥«²²·²∏·³∏·
立竹量 胸径 增产率k h l 增产率
≤∏¯° ⁄q…q‹k¦°l k¦∏¯°r«°ul
Œ±¦µ¨¤¶¨ µ¤·¨
k h l k≥·¨°r«°
ul
Œ±¦µ¨¤¶¨ µ¤·¨
k h l
„ ƒ u{wt { qw zsx tvx qs xxvx |{ qw
‘ƒ uvuz { q{ vss uz|s
… ƒ uusx | qx tyus {y qu wvxs wx qs
‘ƒ utss | qy {zs vsss
≤ ƒ yss p yss {t q{ uyv uxs qz
‘ƒ yss p vvs zx
⁄ ƒ uu|x | qv twzs yy qt p
‘© uu|x | qv {{x p
≠ „ p建瓯市 z个乡镇平均k≥ √¨ ±¨ √¬¯¯¤ª¨ ²©¬¤±²∏¦¬·¼l ~… p松溪茶坪乡k≤«¤³¬±ª²© ≥«²±ª¬¬¦²∏±·¼l ~≤ p建瓯东
峰k⁄²±ª©¨ ±ª·²º± ²©¬¤±²∏¦¬·¼l ~⁄p建阳交溪k¬¤²¬¬√¬¯¯¤ª¨ ²©¬¤±¼¤±ª¦¬·¼l ~ƒ p ƒ µ¨·¬¯¬½¤·¬²±o‘ƒ p ‘²± p ©¨µ·¬¯¬½¤·¬²±q
各地施用毛竹营养液调查结果 o新竹增产 yy qt h ∗ tvx qs h o出笋量增产 wx qs h ∗
uxs qz h o各地林农普遍反映可提早出笋时间 z ∗ ts§o延长出笋期 tx ∗ us§∀
x 小结
本研究根据回归旋转设计理论 o建立了毛竹笋产量与毛竹营养液施用量关系的 x元
u次回归模型 o通过计算机模拟优化 o选出了可行性良好的最佳组合方案 o在最大可能的
情况下 o可望达到 vsss ∗ wxss®ªr«°u 的高产水平 ∀本产品在福建 !江西 !浙江省各地应
用后表明可提高毛竹林出笋量和成竹量 {s h ∗ tss h o提早出笋时间 z ∗ ts§o延长出笋期
tx ∗ us§∀
x{ 专刊 t 洪 伟等 }毛竹营养液开发与应用效果研究
参 考 文 献
t 洪 伟 q林业试验设计技术与方法 q北京 }北京科学技术出版社 ot||v ouyv ∗ u{v
u 杨文致 o程传策 q西瓜高产素生物效应研究 q河南农业大学学报 ot||v ouzkwl }vxs ∗ vxx
v 赵德婉 o徐 坤 q生姜高产技术体系优化方案的研究 q山东农业大学学报 ot||u ouvkvl }uut ∗ uuy
ΣΤΥ∆Ψ ΟΝ ΤΗΕ ΕΞΠΛΟΙΤΑΤΙΟΝ ΑΝ∆ ΑΠΠΛΙΧΑΤΙΟΝ ΕΦΦΕΧΤ ΟΦ ΝΥΤΡΙΕΝΤ
ΣΟΛΥΤΙΟΝ ΦΟΡ ΠΗΨΛΛΟΣΤΑΧΗΨΣ ΗΕΤΕΡ ΟΧΨΧΛΑ Χς . ΠΥΒΕΣΧΕΝΣ
‹²±ª • ¬¨ «¨ ±ª ≠∏¶«¤±
( Φυϕιαν Χολλεγε οφ Φορεστρψ Νανπινγ vxvsst)
Αβστραχτ
ƒ¬√¨®¬±§¶²©ªµ²º·«µ¨ª∏¯¤·¬√¨¶∏¥¶·¤±¦¨ ¤±§·µ¤¦¨ ¨¯ °¨ ±¨·oº«¬¦«¥¤°¥²² ±¨ §¨¶©²µªµ²º·«o
«¤√¨¥¨ ±¨ ¶¨¯¨ ¦·¨§¤±§∏¶¨§¬± ¬¨³¨µ¬° ±¨·¤±§³µ¤¦·¬¦¨ o¤¦¦²µ§¬±ª·²©¬√¨¨¯ °¨ ±¨·µ²·¤·¬²± ∏´¤§µ¤·¬¦
²µ·«²ª²±¤¯ §¨¶¬ª± ° ·¨«²§o…¤¶¨§²±·«¨ ¬¨³¨µ¬° ±¨·¤¯ §¤·¤o¤± ²³·¬°∏° ¦²°¥¬±¬±ª¶¦«¨ °¨«¤¶¥¨ ±¨
©²µ° §¨¥¼ ¦²°³∏·¨µ¶¬°∏¯¤·¬±ª¤±§²³·¬°¬½¬±ªq „©·¨µ¤³³¯¬¦¤·¬²±o·«¨ ²∏·³∏·²©¥¤°¥²²¶«²²·¤±§
¶·¤±§¬±ª¶«²²·¦¤±¬±¦µ¨¤¶¨ {s ·²tss ³¨µ¦¨±·o·«¨ ¶«²²·¨ ° µ¨ª¨ ±¦¨ ·¬°¨¬¶ ¤¨µ¯¬¨µz ·²ts §¤¼¶o¤±§
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Κεψ ωορδσ Πηψλλοσταχηψσ ηετεροχψχλα¦√ q πυβεσχενσ o ¤·«¨ °¤·¬¦¤¯ °²§¨¯o’µ·«²ª²±¤¯ µ²·¤2
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y{ 林 业 科 学 vw卷