徐寧　張榮華　張洪亮

摘要 在哈爾濱市阿城農(nóng)場的自然和土壤條件下，通過田間試驗(yàn)，建立了馬鈴薯品種大西洋的產(chǎn)量與密度及氮磷鉀施肥量的4因子5水平2次正交旋轉(zhuǎn)組合效應(yīng)數(shù)學(xué)模型。結(jié)果表明，對(duì)產(chǎn)量的作用大小依次為鉀肥>磷肥>氮肥>密度，不同施肥、密度都有最佳值，施肥過量或不足、密度過大或過小都會(huì)影響馬鈴薯產(chǎn)量。各因素間對(duì)產(chǎn)量影響皆存在一定的交互作用。通過在以產(chǎn)量最大化為目標(biāo)函數(shù)下尋優(yōu)得到最佳的因素組合水平：密度72 675～77 325株/hm2、純N 113.70～140.25 kg/hm2、P2O5 85.95～104.55 kg/hm2、K2O 158.4～177.9 kg/hm2。

關(guān)鍵詞 加工馬鈴薯；大西洋；密度；肥料配比；產(chǎn)量；影響

中圖分類號(hào) S532 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1007-5739（2017）15-0065-02

Abstract Under the natural and soil conditions of A Cheng farm in Harbin，a four factor and five level orthogonal rotation combination mathematical model was established to measure the density，N，P and K fertilizer application rate effect of yield of potato variety "the Atlantic" in the field experiment.The results showed that the influence of yield is K>P>N>density.There is an optimum value for different fertilization and density，excessive or insufficient fertilization and too large or too small density will affect the yield of potato.There is a certain interaction among the factors.The best combination of factors：density 72 675～77 325 strains/hm2，N 113.70～140.25 kg/hm2，P2O5 85.95～104.55 kg/hm2，K2O 158.4～177.9 kg/hm2。

Key words processing potato；atlantic；density；fertilizer ratio；yield；effect

實(shí)現(xiàn)馬鈴薯主食化對(duì)保障國家糧食安全、促進(jìn)農(nóng)民增收、改善膳食結(jié)構(gòu)、滿足人民健康需求具有重要意義[1]。我國馬鈴薯主糧化的進(jìn)程已經(jīng)進(jìn)入攻堅(jiān)階段，限制馬鈴薯主食化發(fā)展的瓶頸問題也逐步呈現(xiàn)。黑龍江省馬鈴薯主食化發(fā)展存在的問題主要有以下幾個(gè)方面：一是主食化加工專用品種不足，馬鈴薯加工品種對(duì)品質(zhì)的要求很高，一般需要高干物質(zhì)、低還原糖、薯形好、口味佳、營養(yǎng)豐富的品種，大多數(shù)常規(guī)品種無法達(dá)到。二是加工型品種產(chǎn)量較低，與高產(chǎn)品種相比產(chǎn)量會(huì)下降30%～50%，直接影響加工量。三是加工品種的品質(zhì)不穩(wěn)定，由于栽培措施和氣候等原因，同樣的品種在不同地塊，不同種植戶手中會(huì)造成品質(zhì)的不同。

推進(jìn)馬鈴薯主糧化，就必須解決原料薯不足的問題。因此，作為馬鈴薯主食化專用品種大西洋的限制因素主要是其產(chǎn)量低，如何能提升其產(chǎn)量是目前亟須解決的問題。大西洋的產(chǎn)量主要由密度、氮磷鉀肥的施用量決定，張榮華等[2]研究表明，大西洋最佳種植密度為64 482～70 518株/hm2、尿素施用量在267.23～292.21 kg/hm2之間、磷酸二銨的施用量在232.94～277.06 kg/hm2之間、硫酸鉀施用量在418.20～462.75 kg/hm2之間。凌永勝等[3]研究表明，種植密度為55 755株/hm2、氮肥施用量97.38 kg/hm2、磷肥施用量60 kg/hm2、鉀肥施用量170.85 kg/hm2時(shí)大西洋產(chǎn)量最高。本文針對(duì)大西洋不同密度和肥料配比對(duì)產(chǎn)量的影響進(jìn)行研究，現(xiàn)將結(jié)果報(bào)告如下。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)概況

試驗(yàn)在黑龍江省阿城農(nóng)場進(jìn)行，供試品種為大西洋二級(jí)原種（北大荒薯業(yè)供種）。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)采取4因素5水平的二次正交旋轉(zhuǎn)組合設(shè)計(jì)，36 個(gè)小區(qū)。分為密度、尿素施用量、磷酸二銨施用量、硫酸鉀施用量4個(gè)因素。分別根據(jù)以往研究資料，將種植密度設(shè)5個(gè)水平，分別為45 000、60 000、75 000、90 000、105 000株/hm2；尿素施用量設(shè)為0、97.5、65.0、292.5、390.0 kg/hm2；二銨施用量設(shè)為0、127.5、255.0、382.5、510.0 kg/hm2；硫酸鉀施用量設(shè)為0、150、300、450、600 kg/hm2 [4]。具體設(shè)計(jì)如表1所示。

2 結(jié)果與分析

2.1 模型建立

以產(chǎn)量Y為目標(biāo)函數(shù)，以密度（X1）、尿素（X2）、二銨（X3）、硫酸鉀（X4）為決策變量，運(yùn)用DPS程序，建立數(shù)學(xué)模型如下：

Y=4 383.88+42.28X1+74.87X2-160.26X3+291.09X4-178.78X12-52.73X22-236.72X32-62.76X42-12.23X1X2-121.04X1X3+84.64X1X4+120.52X2X3+49.42X2X4+32.40X3X4

進(jìn)一步進(jìn)行線性回歸分析，直接用偏回歸系數(shù)的絕對(duì)值判斷各因子對(duì)目標(biāo)函數(shù)的相對(duì)重要性[5-6]。endprint

回歸分析結(jié)果顯示，4個(gè)因素對(duì)產(chǎn)量的影響大小程度為X4>X3>X2>X1，其中二次項(xiàng)系數(shù)都是負(fù)值，說明不同施肥、密度都有最佳值，施肥過量或不足、密度過大或過小都會(huì)影響馬鈴薯產(chǎn)量。

2.2 主因子效應(yīng)分析

從表2可以看出，回歸F值為3.538，顯著水平P值為0.009 3，達(dá)到極顯著水平，而失擬F值為0.857，顯著水平P為0.583 79，未達(dá)到顯著水平，說明試驗(yàn)設(shè)計(jì)合理，模型有效。其中X4的F值為11.501 16，顯著水平P值為0.000 75<0.01，達(dá)到了極顯著水平，X3的F值為4.698 86，顯著水平P值為0.041 82<0.05，達(dá)到顯著水平，X2、X1的F值分別為1.025 53、0.327 06，顯著水平P值分別為0.322 47、0.573 47，均大于0.05，差異不顯著；說明鉀肥、磷肥對(duì)馬鈴薯產(chǎn)量影響大。

2.3 各因子與馬鈴薯產(chǎn)量的關(guān)系

為了進(jìn)一步了解各單因素對(duì)產(chǎn)量的影響程度，可將其在不同水平條件下對(duì)產(chǎn)量的具體影響進(jìn)行分析[7-8]，即對(duì)模型用“降維法”將其中3個(gè)變量固定在0水平上，可得到第4個(gè)變量的產(chǎn)量回歸子模型：

密度Y1=4 383.88+42.28X1-178.78X12；

氮肥Y2=4 383.88+74.87X2-52.73X22；

磷肥Y3=4 383.88-160.26X3-236.72X32；

鉀肥Y4=4 383.88+291.09X4-62.76X42。

由圖1 可知，隨著密度（X1）、氮肥（X2）、磷肥（X3）取值的增加，產(chǎn)量相應(yīng)增加，但增加到一定程度時(shí)表現(xiàn)為下降趨勢。鉀肥（X4）隨著取值的增加，產(chǎn)量相應(yīng)增加。

這可能是由于馬鈴薯為喜鉀作物，對(duì)鉀肥需求量很大，產(chǎn)量隨著硫酸鉀施用量的增加而增加。

2.4 模型的優(yōu)化

為了尋求現(xiàn)實(shí)和可行的優(yōu)化農(nóng)藝措施，進(jìn)行產(chǎn)量決策頻數(shù)分析，在95%置信區(qū)域內(nèi)獲得產(chǎn)量高于60 448.35 kg/hm2的優(yōu)良組合方案，其分布頻率見表3，其最優(yōu)組合方案為密度72 675～77 325株/hm2、尿素174～216 kg/hm2、二銨186.9～227.4 kg/hm2、硫酸鉀316.80～355.95 kg/hm2。

3 結(jié)論與討論

該試驗(yàn)結(jié)果表明，對(duì)馬鈴薯全粉加工品種大西洋產(chǎn)量的作用大小依次為鉀肥>磷肥>氮肥>密度，二次項(xiàng)系數(shù)都是負(fù)值，說明不同施肥、密度都有最佳值，施肥過量或不足、密度過大或過小都會(huì)影響馬鈴薯產(chǎn)量[9-10]；各因素間對(duì)產(chǎn)量影響皆存在一定的交互作用，但在本試驗(yàn)中對(duì)產(chǎn)量影響的交互項(xiàng)均未達(dá)到顯著水平。通過在以產(chǎn)量最大化為目標(biāo)函數(shù)下尋優(yōu)得到最佳的因素組合水平：密度72 675～77 325株/hm2、純N 113.70～140.25 kg/hm2、P2O5 85.95～104.55 kg/hm2、K2O 158.4～177.9 kg/hm2。

4 參考文獻(xiàn)

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