扦插密度及氮肥用量对心香甘薯产量与效益的影响

刘伟明，季志仙

（1.台州科技职业学院，浙江黄岩，318020；2.浙江省农科院作核所）

心香是浙江省农科院作核所以浙127为母本，集团杂交获得种子选育而成的甘薯新品种。该品种株型中蔓半直立，单株分枝数8个左右，顶叶绿，心形叶；地下部结薯集中，一般单株结薯数6～8个，烘干率30%～34%；早熟性好，口感较粉且甜，质地细腻，适口性好，鲜薯适宜食用；紫红皮黄肉，薯块纺锤形，表皮光滑，薯块大小较均匀，商品薯率高，作为迷你甘薯早栽早收早上市，效益高，推广前景广阔。本研究从扦插密度、追肥纯氮用量、基肥氧化钾用量着手，探索供试因子对早收情况下心香甘薯产量和效益的影响。

1 材料与方法

试验以心香的扦插密度（x1，株/667 m2）、纯氮用量（x2，kg/667 m2）、氧化钾用量（x3，kg/667 m2）为决策变量，以鲜薯产量（y1，kg/667 m2）和净产值（y2，元/667 m2）为目标函数，采用二次饱和D-最优设计[1]，布置田间参数试验，试验设计见表1。

试验地点在临海永丰，前作油菜，土壤肥力水平中等，试验小区面积20 m2。各小区统一施过磷酸钙20 kg/667 m2作基肥。试验所用的钾肥为硫酸钾，用作基肥。试验所用的氮肥为尿素，分3次施入，第1次为栽后滴株，第2次为栽后30 d，第3次为栽后60～65 d，设 4 个水平：①4.6 kg/667 m2，3 次用量分别为1.84，2.76，0 kg/667 m2； ②9.16 kg/667 m2，3次用量分别 为 1.84，5.12，2.20 kg/667 m2；③12.28 kg/667 m2，3 次 施 用 量 分 别 为 1.84，7.31，3.13 kg/667 m2；④17.48 kg/667 m2，3 次施用量分别为 1.84，10.95，4.69 kg/667 m2。试验所用的尿素含氮46%，过磷酸钙含五氧化二磷14%，硫酸钾含氧化钾45%。

心香甘薯于2008年5月23日扦插，8月27日收获，其他栽培管理措施力求一致。

表1 试验设计

2 结果与分析

2.1 产量

①建立回归模型 把1～10号试验小区的鲜薯产量换算成667 m2产量，则分别为1 423.0，1 402.7，1 569.0，1 641.0，1 626.3，1 787.3，1 723.0，1 673.3，1 697.3，1 709.7 kg。

根据二次饱和D-最优设计的结构矩阵和试验各处理产量结果，获得扦插密度、纯氮用量、氧化钾用量与心香的回归模型：=1 823.8+10.3x1+21.1x2+70.3x3-95.1x12-33.3x22-135.4x32+3.7x1x2+17.1x1x3-55.9x2x3。

最优设计中所说的参数估计精度高，是指用回归模型求出的预测值y＾与原始数据y的偏差 （y＾-y）最小，即y与y＾的拟合效果良好[1]。饱和最优设计的总自由度与回归自由度相等，对于试验结果的精度可用测定值和估计值之间的相关系数来验证[2]。结果表明，y1与y＾高度拟合，y1与 y＾的相关系数为 0.99，达到极显著水平。说明模型真实可靠，能较准确地反映客观实际，因此可用建立的模型进行各项指标的分析[3]。

②主效应分析 由于试验采用了无量纲编码，偏回归系数已经标准化，因此，系数的大小可以反映因素作用的大小及方向[3]。由产量回归模型可以看出，一次项系数中各因素作用的大小依次为氧化钾用量（x3），纯氮用量（x2），扦插密度（x1）；二次项系数中各因素作用的大小依次为氧化钾用量 （x3），扦插密度（x1），纯氮用量（x2）；从交互作用看，x2x3的系数又较大。因此，各因素以及各因素相互间对产量的效应比较复杂。利用“降维法”将任意两因素的值固定在0水平，得到另外一个因素与心香产量的效应方程，即相当于在特定条件下所做的一组单因素试验，从而得出各单因素方程=1 823.8+

根据上述方程，可得图1，当x1取0～0.2 水平、x2取 0～0.6 水平、x3取 0～0.4 水平时，预测产量可达1 820 kg/667 m2以上。从图1还可看出，随着3个供试因子从-1～1水平的变化，x3对产量的影响较大，其次是x1，而x2的变化对产量的影响较小。

图1 试验因素对产量的影响

③交互效应分析 由产量回归模型可知，x2与x3交互项的回归系数最大，x1与x3的回归系数次之，而x1x2的回归系数很小，说明氮肥与钾肥、密度与钾肥都有一定的交互作用，而密度与氮肥的交互作用微弱。表2和表3列出了氮肥与钾肥、密度与钾肥的交互作用产量，可见中等至中等偏上水平的氮、钾肥用量配合以及中等水平的扦插密度与中等至中上水平的钾肥用量配合，交互作用均较大（表2～3）。

2.2 净产值

表2 氮肥与钾肥交互作用产量 kg/667 m2

表3 密度与钾肥交互作用产量 kg/667 m2

②主效应分析 净产值回归模型中，一次项系数中各因素作用的大小依次为扦插密度（x1），纯氮用量（x2），氧化钾用量（x3），这与产量回归模型的一次项系数中各因素作用的大小顺序差异较大；而二次项系数中各因素作用的大小也依次为氧化钾用量（x3）＞ 扦插密度（x1）＞ 纯氮用量（x2）；从交互作用看，x2x3系数影响也较大。利用“降维法”，也可得出净产值的各单因素方程。由图2可知，取中等偏稀的扦插密度，中等至中下水平的氮肥用量与中等水平的钾肥用量可以取得较高的净产值。

③交互效应分析 由净产值回归模型可知，x2与x3、x1与x3两个交互项的回归系数也相对较大。对x2与x3交互作用净产值的分析结果表明（表4），0水平左右的氮、钾肥用量配合，交互作用较大；对x1与x3交互作用净产值的分析结果表明 （表5），0水平左右的钾肥用量与0.5水平左右的扦插密度配合，交互作用也较大。这与以产量回归模型为基础进行的交互作用分析结果比较，氮钾肥用量和扦插密度均有所下降。

结合生产实际，综合主效应分析和表2～5的交互作用分析结果认为，x1取 0～0.5 水平，x2取-0.5～0水平，x3取0水平左右可以取得较好的综合效果。

图2 试验因素对净产值的影响

表4 氮肥与钾肥交互作用净产值 元/667 m2

表5 密度与钾肥交互作用净产值 元/667 m2

3 结论与讨论

本研究以心香甘薯的扦插密度、纯氮用量、氧化钾用量为决策变量，通过田间试验，测定有关参数，建立了3个供试因子对于心香鲜薯产量和净产值的回归模型。经对回归模型的解析，并结合生产实际认为，在本试验条件下，心香的扦插密度为3 000株/667 m2左右，追肥纯氮用量 9～9.5 kg/667 m2，氧化钾用量9 kg/667 m2左右，获得的产量和产值较高。

研究结果显示，在早收情况下，心香的扦插密度与常规栽培的相比并没有增加，在当地反而属于正常偏稀，这可能是因为当地鲜食甘薯的习惯并不是以小薯为主，在生产中，90多d的生育期既要求甘薯高产，又要求单块薯质量大于100 g以上的比例达到60%左右，小于50 g的薯块比例在5%左右，如果种植密度过大，则会导致小薯比例过大，商品性受影响，效益下降，而心香的品种特性是结薯早，单株结薯数多，前期薯块膨大快，因此，在掌握合理扦插密度的基础上，再配施适当多的肥料，可以起到促进薯块膨大、提高产量与效益的作用。

[1]杨德.试验设计与分析[M].北京：中国农业出版社，2002：252-255.

[2]张永成.饱和D最优设计方法在农业试验中的应用[J].马铃薯杂志，1997，11（3）：171-176.

[3]郑延海，崔光泉，杨秀凤，等.高产夏玉米密度及氮磷肥用量优化模式的研究[J].山东农业科学，2004（5）：36-37.