莫 瑛,舒中兵,段明禹,宋成孝 (遵義市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院,貴州遵義563102)
團豆屬蕓豆的一個種[1]。蕓豆(Phaseolus vulgaris L)又名普通菜豆(Common bean),既是糧食又可作蔬菜用,也可作糕點和豆餡,是主要出口創(chuàng)匯的農(nóng)副產(chǎn)品,是我國主要食用豆類和經(jīng)濟作物之一,在對外的小雜糧貿(mào)易中,蕓豆的出口量占據(jù)第1位[2]。隨著種植業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整,在對外貿(mào)易和經(jīng)濟效益雙重需求下,蕓豆出口占據(jù)著舉足輕重的作用[3-4]。另外,對蕓豆的科研報道主要集中在品種資源方面[5],而關(guān)于施肥量對其相關(guān)性狀影響的研究報道較少。為此,該文采用氮、磷、鉀三因素最優(yōu)回歸設(shè)計方案[6],進行了團豆高產(chǎn)栽培試驗研究,以期探明團豆單株有效莢數(shù)、單株粒數(shù)的變化規(guī)律,為團豆高產(chǎn)栽培技術(shù)的推廣提供理論參考。
1.1 試驗品種與地點 試驗品種是由遵義市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院旱糧所提供的白團豆(地方種、有蔓)。試驗在綏陽縣風(fēng)華鎮(zhèn)銀堡村遵義市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院試驗地進行,試驗地海拔860 m,氣候特征為亞熱帶季風(fēng)性潮濕氣候,年平均氣溫15℃,最高氣溫38℃,最低溫-5℃,年平均降雨量1 000 mm以上。
1.2 試驗設(shè)計 采用二次飽和D-最優(yōu)設(shè)計310方案,X1為氮肥用量,以純氮計算(上限75 kg/hm2,下限0 kg/hm2),X2為磷肥用量,以純磷計算(上限75 kg/hm2,下限0 kg/hm2);X3為鉀肥用量,以純鉀計算(75 kg/hm2,下限0 kg/hm2)。全部肥料作為底肥一次性施入。田間采取隨機區(qū)組排列。具體設(shè)計見表1。
1.3 主要栽培措施 2014年4月中旬播種。施肥量按試驗方案進行,全部作底肥一次性施入。小區(qū)面積18.0 m2,每小區(qū) 6 行,行長 6.0 m,行距為 0.5 m,密度為 112 500株/hm2,其他措施按當(dāng)?shù)卮筇锷a(chǎn)要求進行。
表1 310試驗設(shè)計方案
1.4 測定項目及方法 在團豆成熟后,分別在各個處理選取10株,測定其有效莢數(shù)、粒數(shù),然后折算成單株平均有效莢、單株平均粒數(shù)。試驗數(shù)據(jù)采用 Excel、DPS7.05[7]軟件分析處理。
2.1 有效莢數(shù)、粒數(shù) 各處理有效莢數(shù)、粒數(shù)結(jié)果見表2。
表2 試驗結(jié)果
2.2 數(shù)學(xué)模型建立 根據(jù)表1各處理的試驗結(jié)果進行二次多項式回歸分析,得到氮(X1)、磷(X2)、鉀(X3)與團豆有效莢1)、粒數(shù)2)的三元二次回歸方程:
對團豆有效莢數(shù)、粒數(shù)回歸方程(^y1、^y2)進行顯著性檢驗,得到回歸F 值均大于 F0.01(1,9)=10.56,故差異極顯著,說明所建立的回歸方程關(guān)系顯著,即此回歸方程式能反映實際情況。
2.3 回歸方程的解析 由于試驗采用了無量綱編碼,偏回歸系數(shù)已經(jīng)標準化,因此,系數(shù)的大小可以反映因素作用的大小及方向。由有效莢數(shù)(^y1)回歸方程的一次項系數(shù)可以看出:氮、磷、鉀對單株有效莢數(shù)的影響從大到小依次為磷肥(X2)、氮肥(X1)、鉀肥(X3);從粒數(shù)的(^y2)回歸方程的一次項系數(shù)可以看出:氮、磷、鉀對粒數(shù)的影響從大到小依次為磷肥(X2)、鉀肥(X3)、氮肥(X1)。從平方項的系數(shù)可以看出:3個系數(shù)均為負值,說明氮、磷、鉀肥對團豆有效莢數(shù)、粒數(shù)的效應(yīng)方程均呈現(xiàn)出一個開口向下的二次曲線,在該研究范圍內(nèi)存在一個有利于有效莢數(shù)、粒數(shù)生長的區(qū)域。
2.4 主效應(yīng)分析 將任意兩因素的值固定在零水平時,可得恒定氮肥、磷肥、鉀肥條件下氮肥(X1)、磷肥(X2)和鉀肥(X3)與單株有效莢數(shù)、粒數(shù)關(guān)系的方程式。
將各編碼值代入上述回歸方程中可得,在氮肥、磷肥、鉀肥恒定時團豆單株有效莢數(shù)、粒數(shù)的變化情況(圖1、圖2)。從圖1可以看出,當(dāng)三因素編碼值分別為X1= -0.19(純氮為30.42 kg/hm2)、X2= -0.10(純磷為37.65 kg/hm2)和X3=-0.03(純鉀為36.41 kg/hm2)時,團豆有效莢數(shù)分別達到最大值為:18.66、18.63、18.60 莢/株。綜合考慮,在該試驗條件下,氮、磷、鉀編碼值均在-0.4~0.2區(qū)間(即純氮、純磷、純鉀均在22.50~45.00 kg/hm2)內(nèi),有利于提高團豆單株有效莢數(shù)。
圖1 單株有效莢數(shù)主效應(yīng)分析
從圖2可以看出,當(dāng)三因素編碼值分別為X1=0.11(純氮為 41.55 kg/hm2)、X2=0.37(純磷為 23.55 kg/hm2)和 X3=0.07(純鉀為40.20 kg/hm2)時,團豆粒數(shù)分別達到最大值為:100.06、102.40、100.03 粒/株。綜合考慮,在該試驗條件下,氮、鉀編碼值均在 -0.2~0.2區(qū)間(即純氮、純鉀均在30.00 ~45.00 kg/hm2),磷的編碼值在 -0.6~ - 0.2 區(qū)間(即純磷在15.00~30.00 kg/hm2),有利于提高團豆粒數(shù)。
圖2 粒數(shù)主效應(yīng)分析
(1)試驗結(jié)果表明,氮、磷、鉀對單株有效莢數(shù)的影響從大到小依次為磷肥(X2)、氮肥(X1)、鉀肥(X3);對粒數(shù)的影響從大到小依次為磷肥(X2)、鉀肥(X3)、氮肥(X1)。
(2)在該試驗條件下,從單株有效莢數(shù)的分析得到:氮、磷、鉀編碼值均在-0.4~0.2區(qū)間(即純氮、純磷、純鉀均在22.50~45.00 kg/hm2)內(nèi),有利于提高團豆單株有效莢數(shù)。從單株粒數(shù)的分析得到:氮、鉀編碼值均在-0.2~0.2區(qū)間(即純氮、純鉀均在 30.00~45.00 kg/hm2),磷的編碼值在-0.6 ~ -0.2 區(qū)間(即純磷在15.00 ~30.00 kg/hm2),有利于提高團豆粒數(shù)。綜合考慮:純氮、純磷、純鉀均在22.50~37.50 kg/hm2區(qū)間內(nèi),更有利于團豆單株有效莢數(shù)、粒數(shù)的提高。
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