洋人洋马铃薯高产栽培数学模型探究

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1、洋人洋马铃暮高产栽培数学模型探究摘要：为提高洋人洋马铃薯的产量，采用四元二次回归正交旋转组合设计方法，对影响洋人洋高产栽培的主要农艺措施进行研究。试验结果表明，各试验因子对马铃薯产量的影响程度大小为密度>磷肥>钾肥>氮肥；通过计算机模拟寻优，得出洋人洋产量大于2700kg/667m2的综合农艺措施为：种植密度4522-4871株/667m2、尿素施用量14.48-16.42kg/667m2.过磷酸钙施用量27.03〜32.97kg/667m2、硫酸钾施用量34.46-45.54kg/667m2。关键词：马铃薯；洋人洋；高产栽培；农艺措施；数学模型洋人洋马

2、铃薯在贵州盘县已有近16a的种植历史⑴，常年种植面积为0.33hm2左右。洋人洋为彩色马铃薯，市场价格是普通马铃薯的2倍以上，因而具有广阔的市场前景，其推广种植极大地加快了盘县马铃薯主产区农民脱贫致富的步伐。为了进一步提高洋人洋的产量，实现良种良法相配套，采用四元二次【归正交旋转组合设计方法，对影响洋人洋产量的播种密度及氮肥、磷肥、钾肥施用量进行试验研究，探明各因子对产量影响的主次关系，并建立回归数学模型，通过计算机模拟寻优，筛选洋人洋获得高产的最佳农艺措施组合方案，为洋人洋高产栽培提供技术依据。1材料与方法1.1试验材料试验品种为洋人洋脱毒二级种，种薯块茎大小30~60

3、g，由盘县农业科学研究所提供。试验氮肥选用云南云维集团有限公司生产的尿素(N≥46%),磷肥选用盘县磷肥厂生产的过磷酸钙(P2O5≥16%),钾肥选用云南省沾化有限责任公司生产的硫酸钾(K2O≥50%1.2试验地块试验在盘县平关镇岩上村黄茅坪何小有家责任地进行，海拔2150m,地势平坦，砂壤土，前作玉米，土壤肥力一致，含有机质27.16g/kg,全氮1.45g/kg,碱解氮131.6mg/kg,有效磷8.83mg/kg,pH值为6.4O1.3试验设计试验采用四元二次回归正交旋转组合设计[2],设种植密度(X1X尿素施用量(X2X过磷酸钙施用量(X3硫

4、酸钾施用量(X4)4个因素，每个因素5个水平，各因素设计水平及编码见表仁试验共设36个小区，田间排列为3个非重复性区组，每个区组为12个小区。小区间不留走道，重复间及四周留走道,走道宽度为50cm，四周设保护行。每个小区面积为13.5m2(长4.5m，宽3m),种5行，行距为0.6m,株距随密度的变化而变化，肥料于播种时一次性施入，田间管理措施与常规的大田生产管理相同。试验于2015年3月25日播种，8月5日收获，以每个小区中间的3行计算产量。1.4数据分析试验数据用DPS软件和Excel进行分析。2结果与分析2.1模型的建立各小区的产量如表2所示。根据试验的产量和各因子

5、变量水平，用DPS软件分析，得到洋人洋的产量与各因素的回归数学模型为：Y二3013.43+56.99X1-6.66X2+47.60X3+19.62X4-121.92X12-100.73X22-116.92X32-77.11X42+73.30X1X2+29.51X1X3+对该回6.19X1X4+9.47X2X3-6.96X2X4+46.58X3X4。归方程进行方差分析可知,F1=2.36F0.05(14.21)=3.07,达显著水平，模型有效，表明根据各处理产量建立的模型拟合度好，可用于效应分析和模拟寻优。2.2模型的解析①主效应分析各因子主效应是指在其他因素取0水平时，该

6、因素的作用程度，根据回归模型的回归系数绝对值的大小，可判断出各因素的重要程度，其正负表明作用方向［3］。从模型一次项可看出，各因素对产量影响程度的顺序为：X1>X3>X4>X2，从二次项看，各因素对产量影响程度的大小顺序为X1>X3>；X2>X4,说明种植密度对产量影响最大，其次为磷肥和钾肥，氮肥影响最小。因此，在盘县平关镇岩上村马铃薯种植区域，适当提高播种密度,增施磷肥，同时合理施用钾肥和氮肥是洋人洋获高产的关键。当种植密度为4500株/667m2每667m2施尿素15kg、过磷酸钙30kg、硫酸钾40kg时，洋人洋品种667m2可获3

7、013.43kg的最高产量。②单因子效应分析采用降维法[4-6],将其中3个变量固定在0水平，可得第4个变量的一元回归模型，各因子的回归模型为:Y仁3013.43+56.99X1-121.92X12;Y2=3013.43-6.66X2-100.73X22;Y3=3013.43+47.60X3-116.92X32;Y4=3013.43+19.62X4-77.11X42O从以上方程和表3可以看岀，在本试验设计范围内，各因素对洋人洋品种产量的影响均呈向下开口的二次拋物线。当各因子编码值小于0时，随着编码值的增大，产量随之增加；当编码