氮磷鉀肥施用量對莊薯3號商品薯率的影響

謝奎忠，楊棪，陸立銀，李建軍

（1.甘肅省農業(yè)科學院馬鈴薯研究所，甘肅蘭州，730070；2.蘭州城市學院傳媒學院；3.谷縣農業(yè)局）

商品薯率是衡量馬鈴薯種植效益的重要指標，提高馬鈴薯商品薯率也就是提高馬鈴薯的種植效益。林清舉[1]和王如平等[2]的研究表明，不同的栽培方式能改變馬鈴薯的商品薯率。周元成等[3]的研究結果表明，施有機和無機復合肥能提高馬鈴薯的商品薯率，比對照提高 35.51%。吳海勇等[4]的研究表明，商品薯率與種植密度有關，隨種植密度的降低而提高。郭志平等[5]的研究表明，微肥浸種能提高馬鈴薯的商品薯率，其中以0.08%MnSO4浸種馬鈴薯的商品率比不浸種的提高12.36%。但是在馬鈴薯生產中，未曾見到有關氮磷鉀肥以及氮磷鉀肥配比對馬鈴薯商品薯率影響的報道，為此我們設此試驗開展研究，探索馬鈴薯氮磷鉀肥對馬鈴薯商品薯率的影響，旨在為科學指導農業(yè)生產提供依據。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

供試品種莊薯3號是2005年甘肅省農作物品種審定委員會審定通過的一個馬鈴薯品種 （甘審薯2005001），株叢繁茂，株型直立，分枝 3～5個，株高82.5～95 cm，莖綠色，花藍紫色，結薯集中，薯塊扁圓形，黃皮黃肉。芽眼淡紫色，表皮光滑中等，抗逆性強，種植范圍廣。

試驗在甘肅甘谷縣金山鄉(xiāng)謝家灣村進行，位于105°25′56.91″E，34°46′42.22″N，海拔 1 789 m，旱作雨養(yǎng)農業(yè)區(qū)，年降雨量480 mm左右，年平均氣溫9℃，年平均無霜期在181 d，試驗地為梯田臺地，土壤為典型的黃綿土，土質綿軟、深厚，質地均勻，貯水性能良好，耕層土壤速效鉀含量為181.2 mg/kg、全鉀為21.33 g/kg、速效氮29.49 mg/kg、全氮為 83.1 g/kg、速效磷9.8 mg/kg、全磷2.06 g/kg、有機質 11.23 g/kg、pH 值7.9。

1.2 試驗方法

試驗均采用3因子二次通用旋轉試驗設計，因子編碼見表1，共20個處理，各處理水平見表2，共由20個小區(qū)組成，小區(qū)長6.82 m，寬4.4 m，小區(qū)面積30 m2，行距55 cm，株距36 cm，試驗周圍設置保護行。收獲時各小區(qū)考種并計產和商品薯率，商品薯率（%）=單薯75 g以上的產量/馬鈴薯總產×100%。數據采用DPS軟件進行統(tǒng)計分析。

2 結果與分析

2.1 回歸模型建立

根據表2所列各處理經濟商品薯率的值，按三元二次通用旋轉設計原理，建立三因素（氮肥X1、磷肥X2和鉀肥X3）與其商品薯率（Y）的回歸方程：Y=87.49+4.70X1-0.60X2+2.27X3-5.96X12-4.56X22-3.49X32+3.20X1X2-0.47X1X3-0.91X2X3。

表1 因子編碼水平

表2 各處理施肥量及其商品薯率

表3 試驗結果方差分析

2.2 回歸方程的顯著性檢驗

試驗結果方差分析見表3，對擬合度進行檢驗，F1=0.229，F0.05=0.941 3，F1＜F0.05，F1不顯著， 說明本試驗無其他因素的顯著影響，模型是適合的，擬合不足被否定。對回歸方程進行檢驗，F2=16.510，F0.05=0.000 13，F2＞F0.05，F2顯著，說明此方程有效，可以應用該方程進行優(yōu)化分析。各項回歸系數經α=0.05顯著水平檢驗后剔除不顯著項簡化后的回歸方程：Y=87.49+4.70X1-5.96X12-4.56X22-3.49X32+3.20X1X2。

2.3 回歸方程的解析

①主效應分析 由表4可知，回歸系數的絕對值的大小可以直接比較各因素一次項對莊薯3號商品薯率的影響，試驗中3因素對商品薯率影響的大小順序是氮肥（X1）＞磷肥（X2）＞鉀肥（X3）。

②單因素效應分析 采用降維法，將建立的回歸方程中3個因素的2個固定在零水平，得到其余某1個因素的一元偏回歸模型：

由圖1可以看出，當氮肥和鉀肥因子分別在水平-1.682～0.5，隨著施氮量或施鉀量的增加，商品薯率隨之顯著增加，都到0.5水平時商品薯率最高，之后，也就是在0.5～1.682水平隨著氮肥或鉀肥各因子水平的增加，商品薯率逐漸下降，呈現拋物線變化趨勢。當磷肥因子在水平-1.682～0，隨著施磷量的增加，商品薯率隨之顯著增加，都到0水平時商品薯率最高，之后，也就是在0～1.682水平隨著磷肥水平的增加，商品薯率逐漸下降，曲線也呈現拋物線變化趨勢。

表4 莊薯3號商品薯率大于78%的頻數分布

③互作效應分析 a.氮肥與磷肥的互作效應。將鉀肥固定在0水平時，可得方程：Y=87.49+4.70X1-5.96X12-4.56X22+3.20X1X2。

根據模型作圖2。從圖2可以看出，試驗范圍內，隨著氮肥和磷肥的逐漸增加莊薯3號的商品薯率隨之升高，都在0水平時產量最高，之后再隨著氮肥和磷肥的逐漸增加商品薯率隨之又降低。

圖 1 氮肥（X1）、磷肥（X2）、鉀肥（X3）與莊薯 3 號商品薯率的效應曲線

圖2 氮磷肥互作效應對莊薯3號商品薯率的影響

b.氮肥與鉀肥的互作效應。將磷肥固定在零水平時，可得如下方程模型：Y=87.49+4.70X1-5.96X12-3.49X32。

根據模型作圖3。從圖3可以看出，當氮肥和鉀肥水平在-1.682～0時，莊薯3號的商品薯率隨著氮肥和鉀肥施用量的逐漸增加而提高，二者有明顯的促進作用，但是當氮肥和鉀肥水平在0～1.682時，莊薯3號的商品薯率隨著施鉀量及施氮量的增加而減小。

c.磷肥與鉀肥的互作效應。將氮肥固定在0水平時，可得如下方程模型：Y=87.49-4.56X22-3.49X32。

根據模型作圖4。由圖4可以看出，當磷肥和鉀肥水平在-1.682～0時，莊薯3號的商品薯率隨著磷肥和鉀肥施用量的逐漸增加而提高，二者有明顯的促進作用，但當磷肥和鉀肥水平在0～1.682時，莊薯3號的商品薯率隨著施鉀量及施磷量的增加而下降。

2.4 最佳模擬尋優(yōu)

經過DPS統(tǒng)計軟件模擬，在本試驗范圍內，莊薯3號商品薯率最高為87.49%，對應的組合方案為X1、X2、X3都為 0水平，即施純 N 為 135.00 kg/hm2、施 P2O5為 120.00 kg/hm2、施 K2O 為 75.00 kg/hm2。

圖3 氮肥與鉀肥互作效應對莊薯3號商品薯率的影響

圖4 磷肥與鉀肥互作效應對莊薯3號商品薯率的影響

對莊薯3號商品薯率大于78%的19個方案進行頻數分析，結果見表4。莊薯3號商品薯率大于78%的栽培方案：施純 N 161.32～204.66 kg/hm2，施 P2O5111.37～163.81 kg/hm2，施純 K2O 60.47～89.54 kg/hm2。

3 結論與討論

①利用二次通用旋轉設計，建立了莊薯3號商品薯率與3個施肥因子的回歸方程：Y=87.49+4.70X1-5.96X12-4.56X22-3.49X32+3.20X1X2。

②通過對方程的進一步分析結果表明，試驗中3因素對產量影響的大小順序是氮肥 （X1）＞磷肥（X2）＞鉀肥（X3）。并建立了各個單因子與商品薯率的回歸方程。

③莊薯3號商品薯率最高為87.49%，對應的組合方案為X1、X2、X3都為0水平， 即施純N為135.00kg/hm2、施 P2O5為 120.00 kg/hm2、施 K2O 為 75.00 kg/hm2。莊薯3號商品薯率大于78%的栽培方案：施純N 161.32～204.66 kg/hm2， 施 P2O5111.37 ～163.81 kg/hm2， 施 K2O 60.47～89.54 kg/hm2。

[1]林清舉.德化縣馬鈴薯高產配套栽培技術試驗[J].中國馬鈴薯，2008，22（5）：293-295.

[2]王如平，張軍，萬靚軍，等.栽培方式對馬鈴薯產量和品質的影響[J].中國蔬菜，2008（11）：30-32.

[3]周元成，仇泰嶺，姚滿生.SV有機無機復肥對馬鈴薯產量和品質的影響[J].山西農業(yè)大學學報（自然科學版），2008，28（1）：11-13.

[4]吳海勇，何浩清，李慶.馬鈴薯稻草覆蓋免耕栽培不同播種密度對產量的影響[J].長江蔬菜（學術版），2008（9）：63-64.

[5]郭志平，于萍，朱蘊蘭.錳、鋅微肥浸種栽培馬鈴薯增產效果的研究[J].克山師專學報，2002（3）：1-3.