密度与肥料对泽泻产量的影响
作者: 彭志芸 刘小波 杜勇利 廖霏霏 熊湖 夏魁 李之兰 苟才明 张德银
摘要 [目的]探究密度和肥料的不同配比泽泻产量及其互作影响,筛选出科学的密肥水平,为泽泻规范化栽培提供理论依据和实践经验。[方法]以川泽泻为试验材料,采用4因素5水平二次正交旋转组合设计进行大田试验,建立密度、氮肥、磷肥、钾肥与泽泻产量的效应函数。[结果]建立的二次回归方程R2=0.909 7,所建立的数学模型拟合程度较为可靠。各因素对泽泻产量的影响为密度>氮肥>钾肥>磷肥,其中密度和肥料的互作效应达显著水平。根据统计频数选优,得到泽泻目标产量大于3 300 kg/hm2的最优农艺措施为密度14.69万~15.08万株/hm2、氮肥219.10~234.50 kg/hm2、磷肥124.80~150.00 kg/hm2、钾肥152.55~179.55 kg/hm2。[结论]合理的密度和肥料施用量均能有效提高泽泻产量,以密度增产效果最佳,氮肥次之,钾肥和磷肥的增产效果较小,在保障密度和氮肥的基础上,配合合理的磷钾肥能达到泽泻高产目标。
关键词 密度;肥料;泽泻;产量;二次正交旋转组合设计
中图分类号 S 567.23 文献标识码 A
文章编号 0517-6611(2024)20-0052-04
doi:10.3969/j.issn.0517-6611.2024.20.012
开放科学(资源服务)标识码(OSID):
Effects of Density and Fertilizer on the Yield of Alisma plantago-aquatica
PENG Zhi-yun, LIU Xiao-bo,DU Yong-li et al
(Yibin Academy of Agricultural Sciences,Yibin, Sichuan 644000)
Abstract [Objective] To explore the influence of density and fertilizer ratio on the yield and their interaction, and screen out the scientific dense fertilizer level, so as to provide theoretical basis and practical experience for the standardized cultivation of Alisma plantago-aquatica.[Method]The effect function of density, nitrogen fertilizer, phosphorus fertilizer, potassium fertilizer and the yield of Alisma plantago-aquatica was established by using four-factor and five-level quadratic orthogonal rotation combination design for field experiment.[Result]The quadratic regression equation R2 was 0.909 7, and the mathematical model was reliable.The effect of each factor on the yield of Alisma plantago-aquatica Linn.was in the order of density>N>K>P, and the interaction effect between density and fertilizer was significant.According to the optimization of statistical frequency, the optimal agronomic measures for the target yield of diarrhea greater than 3 300 kg/hm2 were obtained as follows:the density was 146 900-150 800 plants/hm2, nitrogen 219.10-234.50 kg/hm2, phosphorus 124.80-150.00 kg/hm2 and potassium 152.55-179.55 kg/hm2.[Conclusion]Both reasonable density and fertilizer application amount can effectively increase the yield of Alisma plantago-aquatica Linn. Density is the best, followed by nitrogen fertilizer, and potassium and phosphate fertilizer have less effect on increasing production. On the basis of ensuring density and nitrogen fertilizer, combining with reasonable phosphate and potassium fertilizer can achieve the goal of high yield of Alisma plantago-aquatica Linn.
Key words Density;Fertilizer;Alisma plantago-aquatica Linn.;Yield;Quadratic orthogonal rotating combination design
泽泻(Alisma plantago-aquatica Linn.)为泽泻科泽泻属多年生沼生草本植物,以干燥块茎入药,具有利水渗湿、泄热、化浊降脂等功效,用于小便不利、水肿胀满、泄泻尿少、痰饮眩晕、热淋涩痛、高脂血症等症状[1]。泽泻主产于福建、四川、江西等地,其中以四川、福建最为道地。目前,川产泽泻产量最大,占全国总量的80%以上[2],主要分布在彭州、眉山、夹江等地,近年来有往南边辐射的趋势。
研究表明,栽培措施优化对泽泻产量提升具有重大作用。张俊[3]研究表明,密度是影响泽泻产量的关键因子,以常规移栽结合中等密度、较早移栽结合高密度处理产量较高。石峰等[4]研究表明,彭山地区泽泻生产应适当推迟移栽,延长排水晒田,提前采收,以保障一年三熟,经济效益最大化。李瑶等[5]进一步优化泽泻生产中氮磷钾肥及微量元素的施用量,表明增施氮肥对泽泻的增产作用最为显著。
密度和肥料是影响作物产量的两大重要因素,在大田作物中,两者的互作效应具有丰富的研究结果[6-9]。但就泽泻生产而言,两者相结合的研究结果鲜有报道,对产量的互作效应及各自对产量的贡献大小等问题还未进行深入研究。因此,笔者通过密度、氮肥、磷肥、钾肥4因素5水平二次回归正交旋转组合设计,研究密度和肥料施用量对泽泻产量的影响及互作效应,以期提出泽泻高产栽培的最优农艺措施,为泽泻高产高效生产提供理论依据和实践经验。
1 材料与方法
1.1 试验地点与材料
试验于2022年在四川省宜宾市南溪区大观镇宜宾市农业科学院试验基地内进行。试验田前作为水稻,土壤肥力为pH 7.15,有机质31.8 g/kg,全氮1.85 g/kg,全磷1.26 g/kg,全钾17.36 g/kg,碱解氮128.45 mg/kg,速效磷18.90 mg/kg,速效钾137.74 mg/kg。供试材料为宜宾市兴文县僰王山镇中心村人工种植的泽泻Alisma plantago-aquatica Linn.。
1.2 试验设计
采用4因素5水平二次回归正交旋转组合设计,密度为X 氮肥施用量为X2,磷肥施用量为X3,钾肥施用量为X4,共36个小区,每小区面积15 m2,各小区随机分布。试验因素和水平编码见表1。
1.3 试验方法
试验化肥选用尿素(含N≥46.0%)、过磷酸钙(含P2O5≥12.0%)、硫酸钾(K2SO4≥52.0%)。施肥共分 4 次:第1次于泽泻移栽返青后进行,施氮肥总量的5%;第2次于返青后10 d,氮肥施总量的30%,磷肥、钾肥各施总量的25%;第3次于返青后20 d,氮肥施总量的50%,磷肥、钾肥各施总量的30%;第4次于返青后30 d,氮肥施总量的15%,磷肥、钾肥各施总量的45%。 除试验处理外,其他管理同大田生产一致。
2022年9月2日进行泽泻移栽,于2023年1月3日采收。计算每小区的株数,除去边行进行实收测产,采收后杀青烘干至恒重,称量干重,换算为单位面积产量。
1.4 数据分析
用Excel 2007、DPS 6.5软件进行数据分析,采用最小显著差数法 (LSD) 进行差异显著性检验(P<0.05)。用Origin 9.0软件作图。
2 结果与分析
2.1 数学模型建立 试验统计结果见表2,并根据结果建立数学模型:
Y=3249.235+193.788 75X1+407.462 92X2+78.912 92X3+138.912 92X4-143.725 31X12-146.282 81X22-33.131 56X32-53.327 81X42+100.915 63X1X2-19.808 13X1X3-65.504 38X1X4-32.266 88X2X3-30.773 12X2X4+7.055 62X3X4(1)
经方差检验剔除不显著项,简化极显著水平(a=0. 01) 回归方程:
Y=3249.235+193.788 75X1+407.462 92X2+78.912 92X3+138.912 92X4-143.725 31X12-146.282 81X22+100.915 63X1X2 (2)
对上述方程进行失拟性检验,结果见表3。从表3可以看出,经 F 检验,FLf不显著,FR极显著,R2=0.909 7,说明该方程拟合度较好,所建立的数学模型进行预测产量可靠程度较高。在回归方程中,一次项X1、X2和X4达极显著,X3达显
著,交互项X1X2达显著,二次项 X12、X22达极显著,表明密度
及氮、磷、钾肥的施用量对泽泻产量形成均有较大影响。分析各因素对泽泻产量的影响大小,贡献率依次为△1(2.555 8)>△2(2.336 4)>△4(2.102 8)>△3(0.796 3),说明各因素对泽泻产量作用大小表现为密度>氮肥>钾肥>磷肥。
2.2 数学模型的解析与优化
2.2.1 单因素效应分析。
上述回归方程模型中,可通过降维法将其他3个因素固定为零水平,即得出单因素对泽泻产量的影响。将氮、磷、钾肥3个因素固定在零水平,可得出密度对泽泻产量的影响方程:
Y=3 249.235+193.788 75X1-143.725 31X12(3)
同理可得氮、磷、钾肥对泽泻产量的影响方程:
Y=3 249.235+407.462 92X2-146.282 81X22(4)