全 文 ：湖北农学院学报 , 1弓( 2 ) : 39~ 刁d , 1 9 9 4
.如口 , 目 of j石迈百 构校汕州 及从乎
席草施肥效益寻优初探’
李方敏 周治安 曾庆军
(湖北农学院 ,江陵 峨3 J 10 3 )
李才学 田洪良
(湖北省国营小港农场 ,洪湖 J 3 3 2 1 3 )
摘 要 本文模拟分析 了席草三元二次饱 和 及最优试验设计建立的施肥利润与施肥量的
回 归方程 . 结果 显示 : 获纯收入 2 70 元 · hrn 一 ’ 以上的优化肥料配方为 : N 2 72 . 16 ~ 3 1 . 7 d k8 ·
hnI
一 2 , P : 0 。 1 6 5
.
08一 1 9 1 . 3 3 gk b m 一 2 ,凡 0 386 . 5 9~ 4 7 1 . 04 k g · h m 一 2 ,模拟氮碑钾单施和配施
对施肥利润的影响顺序为 :即 K > N K > N p = N > P K > K > P ,即K 和 N K 配施是席革经济
合理施肥的主要方案 。
关键词 席草 ,施肥利润 ;施肥全 ; 回归方程
中图法分类号 5 5 64
席草 (五~ 可价因绍 L )又名灯心草
、 蔺草 ,属灯心草科灯心草属 , 为多年生宿根性草
本经济作物 , 主要用作各种草席 、地毯 、 草篮 、 提包 的编织和复印纸 、 胶印纸 、计算机打印
纸的制造等 ,在我国利用和栽培历史悠久 。 但长期以来 ,对席草的栽培技术研究不多 ,仅
就其植物形态特征 、生物学特性和栽培管理方面作过部分调查和分析工作 D一 `〕 , 而对其经
济合理施肥的研究甚少 ,难以满足当今席草外贸型经济发展的需要 。 为此 , 我们就如何经
济合理施用氮 、 磷 、钾肥 ,达到高效高产进行了试验 ,并利用产量和施肥利润 , 配置出经济
效益回归方程 , 进行寻优 ,确定出优化配方组合 .
1 研究方法
1
.
1 试验设计
本研究在种植面积较大的洪湖市国营小港农场进行 ,供试土壤为湖相沉积物发育的
青灰砂泥田 。土壤有机质含量 2」. 3 9 · k g一 ` , p H 值 7 . 2 ,碱解氮 81 . 3陀 · g一 ` ,速效磷 n .
3 昭 · g一 , ,速效钾 1 07 . 3 陀 · g一 , . 试验采用三 因子二次饱和 D一最优设计 ,重复 3 次 , 随
机 区组排列 ,试验因子水平及线性编码值见表 1 . 小区面积 16 . 0 m Z ,株行距 1 4 c m X 2 . 5
c m
, 移栽 日期 : 1 9 91 一 10 一 I J , 每穴 7一 8 苗 ,各处理氮 、 钾肥基施占 16 . 7% ,其余在其生育
中 、后期分 5 次追施 , 各占 16 . 7% ,磷肥全部基施 。 收获时 , 分小区分等级核实鲜草产量 ,
等级划分标准按席草加工厂收购标准 ,即有效茎长 》 1 1 0 c m 为第 I 级草 , 75 一 1 10 c m 为
第 l 草 , 50 ~ 7 5 c m 为第 l 级草 。
。 收稿日期 : 1 9 9 3一 1 2一 1 0
湖北省科委 、 荆州地区科委四湖开发基金资助课题
湖 北 农 学 院 学 报 4 1卷
表 1因子水平与线性编码 (g k. b l l l一勺
试验因子 因 子 水 平
一 10l u日
工 2
丢 ,
N
P z o s
K 之O
22 5
.
0
7 5
.
0
1 5 0
。
0
5 2 5
。
0
1 87
。
5
3 3 7
.
5
82 5
。
0
3 00
。
0
5 2 5
.
0
5 82
。
8
2 09
.
1
3 7 3
.
7
4 3 7
。
7
15 4
.
8
2 8 2
.
9
1
.
2 配置经济效益 回归方程的原理
作为肥效试验 ,施肥利润 ~ (施肥产量一对照产量 ) X 产品价格一 (施肥区肥料成本
一对照区肥料成本 ) 。 设施肥利润为 驹 ,则 :
3 3
; , 一 习 ( ; I J 一 , : ) p ` 一 名 ( Z。 一 认 )久 ( 1 )
`一 1 `” 1
式 ( l) 中 , 歹、 为施肥 区产量 ( kg · hm 一 2 ) ;梦: 为对照 区产量 ( ks · h m 一 2 ) ,尸` 为产品价格
(元 · k s一 , ) ,第 I 、 I 、 l 级草分别按 0 . 3 6 、 0 . 3 1和 0 . 2 6 元 · k s 一 `计算 ; z ` 为施肥 区某肥料
自然变量 ; G` 为对照区某肥料自然变量 ; c `为某肥料价格 (元 · kg 一 ` ) ,尿素 、 过磷酸钙和氯
化钾分别按 1 . 10 、 0 . 27 和 0 . 76 元 · k g 一 ,计算 , 其有效养分含 量分别为 46 % , 12 写和
6 0%
。
再把 ( 1) 式中的自然变量 Z ` 、 G `变换为规范变量 二` 、 w ` ,现以 Z ` 为例 :
Z ` = z ` + △ 丸` = (M ` + 叭 ) / 2 + (M ` 一 叭 ) 二 ` / 2 ( 2 )
式 (2 )中 , M ` 为上限值 ;城 为下限值 , x ` 为规范变量 。
据 ( 1 ) 、 ( 2) 式求得 梦J (j ~ 1 0) 和相对应的码值 , 利用微机配置出施肥利润与各肥料施
用量的经济效益 回归方程 ,并用此方程寻优 , 确定出优化配方组合 。
2 结果与分析
2
.
1 经济效益回归方程的建立
根据试验结果 (表 2) , 按照前述 的配置经济效益回归方程的原理 , 建立如下经济效益
回归方程 :
夕~ 3 0 1 3 . 0 0 9 5一 1 1 5 9 . 7组7 s x 、一 d 5 6 . 3 8 5 5 x Z + 9 3 . 8 d 6 6 x 3
一 6 5 3 . 8 0 2 6 : 一x Z一 1 8 0 . 4 4 5 5 工 z二 3一 1 8 4 . 6 3 3 4 二 2 : ,一 8 5 6 . 6 7 2 Z x 一2
一 6 9 0 . 7 2 3 4 x 2 2+ 2 . 5 8 1 2 x s Z ( 3 )
护 = 0
.
9 9 9 9 9 8 5
’ . ’
相关系数检验 ,达 0 . 1%极显著水平 ,表明方程拟合很好 。
2
.
2 经济效益寻优
利用饱和 刀一最优设计的高度拟合效果和良好的预报性质 ,利用经济效益 回归方程
( 3) 进行寻优 , 直接确定出配方优化组合 . 假设各因子在 一 2镇 “ ( 2 范围内 , 令步长为
0
.
5
, 在微机上可求得 的全实施方案 7 29 个组合中 , 预测 l hm Z 施肥利润 > 2 J 0 元的有
1 7 0 个 , > 2 7 0 0 元的有 1 15 个 , > 3 0 0 0 元的有 7 3个 , > 3 3 0 0 元的有 3 3 个 .
2期 李方敏等 : 席草施肥效益寻优初探 们
表 2各处理分级鲜草且与施肥利润
因子水平 鲜 草 产 量” /kg · hm 一 : 施肥利润
2 1艺! 2吕
一 1一 1一 1
l 一 l 一 l
一 1 1一 1
一 1一 1 1
一 1a a
。 一 l a
a a 一 l
日 1 1
l 日 l
1 1日
/ / /
第 I 级
7 35 1
.
5
8 20 2
.
0
9 7 6 2
.
0
10 4 2 3
.
5
10 94 4
.
0
10 6 9 2
.
0
0 18 4 5
.
0
10 6 3 3
。
5
9 7 6 5
.
0
10 7 8 9
.
5
0
。
0
第 I 级
5 6 1 1
.
5
6 5 4 7
.
5
6 7 9 2
.
0
6 9 4 2
.
0
7 7 35
.
5
7 38 4
.
5
7 2 19
.
5
7 5 9 0
.
0
7 20 1
.
5
6 8 6 7
.
0
5 22 3
.
0
第 班级
7 4 32
.
5
8 5 0 9
.
5
7 6 9 3
.
5
7 0 6 2
.
0
7 5 7 3
.
5
8 0 4 1
.
5
7 5 2 1
.
0
7 4 0 5
。
5
7 6 4 2
.
5
7 17 9
.
0
6 5 16
.
0
肥料成本
/元 .b m 一 2 /元 · h m 一 ’
处理
8 9 7
.
0
2 3 3 1
.
0
14 0 3
.
3
137 3
.
3
4 18 2
.
8
0 6 2 3
.
1
0 5 2 3
.
8
8 2 37
.
9
9 28 6
.
8
0 0 6 3
.
0
/
9 17 1
.
6
2 3 10
.
6
27 5 3
.
7
8 8 9 2
.
5
3 37 4
.
6
26 9 6
.
6
5 9 9 2
.
4
8 5 2 2
.
7
12 3 1
.
1
14 6 3
.
6
/
O乙的j
月了ù吕
90 1CK
注 : l) 表中鲜草产量为 3次重复的平均值 .
从模拟施肥利润> 270 0 元 · h m 一 2的高效益方案各 因子水平频数分布 (表 ) 3看出 : 在
a ~ 0
.
05 显著水平下决策出 1hm Z效益在 270 0 元以上的优化 配方施肥方案为 : N 17 2
.
6 1
一 3 3 1.7 4 k s· h m 一 2, P Zo ` 1 6 5 . 0 8 ~ 1 9 1 . 3 3 k s · h m 一 2 , K Zo 3 8 6 . 5 9 ~ 4 7 1 . 0 4 k s · h m 一 2 。 比
较适宜当地生产实际 , 经济效益较优 。
表 3 模拟施肥利润 2 70 0 元 · hm 一 ’以上的
高效益方案各因子水平频数分布
劣一 艺: 二 3
编 码—频数 频数 % 频数 %一 2。 O一 1。 5一 1。 O一 0。 5 0 . 01 6 . 52 9 . 62 9 . 62 1 . 70。 00。 00 . 00。 0 9 . 50 . 00 . 0 6 . 16 . 17 . 08 . 71 1. 312 . 21 3 . 91 6 . 51 8 。 278130州6952576.3123804142736n3193425ùn甘U魂O凡95 %置信域最优组合/ kg · h l l l一 2 1 1 5 100 . 0一 0。 7 4 350 . 05 07一 0。 6 4 4 2一 0 . 8 4 2 83 3 1。 7 42 7 2。 1 6 1 1 5 1 0 0。 0一 0 . 08 260 . 05 950 . 0 3 4 1一 0 . 1 9 931 9 1 . 3 31 6 5 . 0 8 1 0 0 . 00 . 4 8 7 00 . 1 1 4 90 . 2 6 1 80 . 7 1 2 24 7 1 . 043 8 6 . 5 9.0lL么习·
湖 北 农 学 院 学 报 14 卷
2
.
3氮磷钾单施模拟分析
判断单一肥料因子对经济效益的影响 ,将其它因子的水平固定 ,便可导出某一因子
与施肥利润的偏 回归子模型 。 把 ( 3) 式中其它因子固定在零水平时 , 各试验因子与施肥利
润的一元回归模型为 :
夕, = 3 0 1 3 . 0 0 9 5一 1 1 5 9 . 7 4 7 5 : 1一 8 5 6 . 6 7 2 2 x , 2 ( 4 )
乡2 = 5 0 1 3 . 0 0 9 5一 J 5 6 . 5 8 5 5 x Z一 6 9 0 . 7 2 3 峨 x 2 2 ( 5 )
乡3= 3 0 1 3 . 0 0 9 5+ 9 3 . 8 4 6 6 : s + 2 . 5 8 1 Z x , 2 ( 6 )
将各因子的不同水平编码值代入 ( 4) ~ ( 6) 式 ,便可得出各因子在不 同水平下的施肥
利润 (表 4 ) 。
由表 d看出 ,氮肥 (x l )的主效应利润变幅最大 , 其次是磷肥 ( : 2 ) ,钾肥 ( x 3 )变幅最 小 。
氮肥 、磷肥用量都有极限值 , 分别为 : , ~ 一 0 . 67 6 9 , 二 2 ~ 一 0 . 3 0 4 ;而钾肥用量仍呈增加
趋势 , 以最大施肥量 2 3~ 1 计 , 各 自代人其一元回归方程 中 ,求出单施氮 、磷 、 钾肥的施肥
利润分别为 3 4 0 5 . 5 2 、 3 0 8 8 . 3 9 和 3 1 0 9 . 4 4 元 . h m 一 2 。
表 4 各因子不同施肥水平主效应的利润 (元 · 腼月 )
码 值因子—一 l 一 0 . 5 0 0. 5 13 3 1 6 . 08 3 3 7 8 . 7 2 3 0 1 3 . 0 1 2 2 1 8 . 9 7 9 9 6. 5 9: : 2 7 7 8 . 67 3 06 8 . 5 2 3 0 1 3 . 0 1 2 6 12 . 1 4 1 86 5 . 9 02 9 2 1. 7 4 2 9 6 6 . 7 3 3 0 1 3 . 0 1 3 0 60 . 58 3 1 0 9 . 4 42 . 4 氮磷钾配施模拟分析探讨某两两因子的互作经济效益 ,采用降维方法 ,将方程 ( 3) 式 中另一因子固定在编码零水平 , 即可导出两 因子的回归方程 。云, 2 = 5 0 1 3 . 0 0 9 5一 1 1 5 9 . 7 J 7 5 二 1一 d 5 6 . 3 8 5 s x : 一 6 5 3 . 8 0 2 6 x , 2 2一 8 5 6 . 6 7 2 2 二 1 2一 6 9 0 . 7 2 3 4 x 2 2 ( 7 )乡1 3 = 3 0 1 3 . 0 0 9 5一 1 1 5 9 . 7组7 5 二 、 + 9 3 . 8 4 6 6 : 3一 1 8 0 . 组4 5 5 : , x 3一 8 5 6 . 6 7 2 2 x 1 2+ 2 . 5 8 1 2 二 3 2 ( 8 )乡。 = 3 0 1 3 . 0 0 9 5一 弓5 6 . 3 8 5 5 二 2+ 9 3 . 8 4 6 6 : 3一 1 8 4 · 6 3 3 J 2 2 ` 3一 6 9 0 . 7 2 3 4 2 : 2 + 2 . 5 8 1 2 : 3 2 ( 9 )对于 ( 7 )式 ,令 a 夕】2 / a 二 l = 0 和 a 梦1 2阳 : : = 0 , 求得氮磷配施的最佳施肥利润 . 即当 : 1~ 一 。 . 6 7 2 3 , 二 2 - 一 。 . 0 1 2 2 时 ,扣最大 , 为 3 d 05 . 61 元 · h m 一 , . 从其交互项系数看 ,两者间存在着负互作 , 即反映在等效益线图上 , 氮肥施用量下降时 ,磷肥施用量则增加 .对于 (8 )式 ,令 日 ,ls a/ : ;~ O和 x 3= l ,求得氮钾配施的最佳施肥利润 . 即当 z : ~ 一 .078 2 2 , 二 3 ~ 1 时 , 叭 3最大 , 为 3 63 3 . 59 元 · hm 一 , . 与钾肥主效应比较 ,发现在施用高量钾肥基础上 , 随氮肥施用量下降 ,施肥利润增加 .对于 ( 9) 式 ,令 a 梦。 a/ 二 2~ O和 : 3一 1 ,求得磷钾配施的最佳施肥利润 . 即当 二: ~ 一 .046 40 , 二 3 ~ 1时 , 如 3最大 ,为 3 25 8 . 16 元 · hm 一 , . 与钾肥主效应 比较 ,发现在施用高量钾肥基础上 ,随磷肥用量下降 , 施肥利润也呈上升趋势 。
2 期 李方敏等 :席草施肥效益寻优初探
同理 , 根据 (3 ) 式探 讨氮磷钾配施对 施肥 利润 的影 响 。 当 二 1 ~ 一 0 . 7 3 85 , x Z - 一
0
.
1 1 4 5
, 二 3 = l 时 ,即 N 3 0 3 . 4 5 k s · 枷一 2 , p Z o s 1 7 4 . 6 4 k g · h m 一 2 , K Z o 5 2 5 k s · h m 一 2时 , 施
肥利润最大 ,达 3 6 41 . 01 元 · hm 一 , .
综上所述 , 氮磷钾单施和配施模型对施肥利润的影响各不相同 ,其利润大小顺序为 :
N P K > N K > N P = N > p K > K > p
,
N p K 配施 比单施 N 、 p 、 K 分别增收 6 . 9 1% , 1 7 . 8 9%和
17
.
10 %
, 比 N P 、 N K 和 P K 配施分别增收 6 . 91 % , 0 . 2%和 1 . 75 % , 可见 , NP K 和 N K 配
施是席草经济合理施肥的主要方案 .
3 讨论和结论
( l) 席草属无性繁殖 ,分萦能力极强 ,多级分萦多 , 经历时期长 , 而地上茎伸长又受
温度 、 水分 、 日照和土壤条件等 因素的限制lj[ , 造成收割时地上茎长度不齐 , 各等级的席
草也有其不 同的用途和价格 [’1 . 若用常规产量与施肥量配置回归方程 , 再以产量进行寻
优 ,确定经济效益最佳的施肥组合 ,就不能完全准确地反映经济效益的高低 . 采用本文所
述的施肥利润与施肥量的 回归模型进行施肥效益寻优 ,重视肥料成本 ,并按产品质量核
算价格 ,讲究经济效益 ,适应 当前外贸型农业经济发展的需要 . 文 中的运算过程 ,可编成
微机程序 , 只须输入基本数据 (产量 、各级鲜草价格 、 肥料成本 )即可运行 。
( 2) 应用施肥利润与施肥量的回归方程模拟分析表明 : 假设因子在一 2镇蕊 ( 2 范围
内 ,以步长为 0 . 5 ,在本试验条件下可得到施肥利润在 2 70 0 元 . h m 一 2以上的优化配方施
肥方案为 : N 2 7 2 . 1 6一 3 3 1 . 7 4 k s · h m 一 2 , p 2 0 5 1 6 5 . 0 8 ~ 1 9 1 . 3 3 k s . h m 一 2 , K 2 0 3 8 6 · 5 9 一
4 7 1
.
0 4 k g
·
h m 一 2 , 当 N 、 P Zo s 和 K Zo 分别为 3 0 3 . 4 5 、 17 4 . 6 2 和 5 2 5 . 0 0 k g · h m 一 2时 , 可获
最高利润 , 达 3 6牡 . 01 元 · hzn 一 2 . 故施用磷 、 钾肥能显著提高草茎产量 ,增加收入 . 据俞
舜民 [’j 报道 :钾能促进根系对氮素吸收 ,提高抗性 ,健壮茎杆 ; 而磷能提高草茎的坚韧度 .
至于具体的应用效果 , 有待进一步研究 。
( 3) 从氮磷钾单施及其配施模拟对施肥利润的影响看 出 : N P K > N K > 即一 N > P K
> K > P
。 这一利润增加的顺序同有关产量增加的顺序报道阂完全一致 , 表明了席草最需
要吸收的是氮素 ,其次为钾和磷 , N P K 和 N K 这两种施肥方式最适合于席草草茎的生长 ,
增产又增收 。
湖 北 农 学 院 学 报4 1卷
参 考 文 献
俞舜民. 席草的形态特征和 生物学特性的研究. 浙江农亚大学学报 , 19 82 , 8 ( 2) : 13 1 一 14 2
俞舜民 . 席草高产栽培技术调查研究 . 浙江农亚大学学报 , 19 8刁, 10 “ ) : 36 7 ~ 374
席革优质高产栽培技术研究协作组 . 蔺革冈山 三号 1 0 00 会斤的生育模式及栽培技术 . 江苏农业科学 ,
1 9 9 0 ( 2 )
:
5 0~ 5 2
俞舜民 . 席草栽培与编织 . 杭州 : 浙江科学技术出版社 , 19 8 6 . 25 一 28
郑克式 ,颜景秀 . 氮碑钾对席草产贡影响的研究 . 江苏农亚学报 , 19 91 , 1 7 ( 4 ) : 49 一 52
A P r e l m i n a r y E x P l o r a t io n o f S e e衬 n g eF r t i lZ e r eB n e f it
O p t i m u m s o n R u s h (决渊巧 叮于议巧 L )
L i F an g m i
n Z h o u Z h ian Z
e n s Q in ju n
(了翻油 彻` 1山功℃ Q劝 2卯 了泣刀呐够 43 4 103 )
L i aC i
x u e T讼 J l H o n s l ian g
(
J弘由 了田饥 of X ex 毕呷 认 了石心百 乃伙后赶犯 , 从脚加 43 32 13 )
A bs t ar e t I t aws
s im山 t e an 己 y sc d t比 t aws roun d r哪。 治 j阅 叫 au t so n 叭 w en f e r it ” 邓 r p r o f s st a」l d r e r t业 -
er
r a 6 o ns 叼 n g th r ce f a e t o招 sq aur e as ut r a t i o n D 一 oP t im unz ex pe ir men t d es i幼 o f r us b i n th妇 sP pe r
.
T b e r es ul st
hs o w曰 th a t the op t i m um f e r t i l连cr r a it o ns w er e : N 2 7 2
.
1 6 ~ 3 3 1
.
7 4 gk
·
b m 一 z , P 20 。 1 6 5 . 0 8 ~ 1 9 1
.
3 3 k g
·
b n l 一 之 an d 凡 0 3 8 6 . 5 9一 4 7 1 . 0 4 k s . hm 一 2 , W bj e h w e r e a e ih v de p ur e in o 附 a bo v e 2 7 0 0 ” 坦 n · h m 一 2 ; th a r ht e o r -
d er in cf f“ 汹 o f s i m u 纽 t e 幻 n目 e a dn 而 x de a P P il ca it o 朋 n i t r呢 en , p h os P h o usr a dn po tas iu m o n f er 山让 e r Pr o f ist ar e
:
N P K> N K > N P一 N> P K > K > P hT e n 1 J x de aP p il ca it ons N P K a l x] N X ar e n ” 」n CS b e m cs of e c C比 lom ica l an d ad -o
q au t
e f e r t正 aZ t io n .
K e y w o r山 usr h ; f e r t业 e r p r o r i st ; f e r t业 e r r a t io ns ; r卿 。弼 j叭 叫 au t i o n
(审稿 : 黎敦厚 ;编辑 : 汤厚宽)
第一作者简介 : 李方敏 , 男 , 29 岁 , 农学硕士 ,湖北农学院农学系讲师 .