雜交粳稻甬優(yōu)538直播產(chǎn)量因素的生產(chǎn)函數(shù)效應(yīng)分析

張世璽，姚堅(jiān)，李瑾，孫達(dá)，龔曉春，邊永高*

(1.嘉興市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院，浙江 嘉興 314016； 2.嘉興市南湖區(qū)農(nóng)作物管理站，浙江 嘉興 314051)

雜交晚粳稻甬優(yōu)538[1]，由寧波市種子有限公司選育，2013年通過(guò)浙江省品種審定。在浙北嘉興種植表現(xiàn)生育期適中、莖稈粗壯、穂大粒多、抗逆性強(qiáng)、豐產(chǎn)性好。為了研究其在嘉興單季晚稻直播種植的產(chǎn)量構(gòu)成因素特點(diǎn)，我們應(yīng)用Cobb-Douglas(柯布-道格拉斯)生產(chǎn)函數(shù)模型，對(duì)多個(gè)產(chǎn)量因素與產(chǎn)量的效應(yīng)進(jìn)行分析，以期為高產(chǎn)栽培中建立協(xié)調(diào)的高產(chǎn)群體提供參考依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

以2016年雜交粳稻甬優(yōu)538直播多因子試驗(yàn)的16個(gè)處理結(jié)果為分析材料[2]，選擇基本苗(X1)、最高苗(X2)、株高(X3)、有效穗數(shù)(X4)、每穗總粒(X5)、結(jié)實(shí)率(X6)、千粒重(X7)等7個(gè)產(chǎn)量因素與產(chǎn)量的效應(yīng)為分析內(nèi)容(表1)。

1.2 方法

設(shè)Y=lny,A=lna,X1=lnx1,X2=lnx2,…,Xn=lnxn,根據(jù)最小二乘法原理的計(jì)算，即可求得一個(gè)多元線性函數(shù)模型：Y=A+b1X1+b2X2+…+bnXn，進(jìn)行反對(duì)數(shù)轉(zhuǎn)換，得到了所求的Cobb-Douglas生產(chǎn)函數(shù)式。

2 結(jié)果與分析

2.1 模型的建立

對(duì)表1數(shù)據(jù)對(duì)數(shù)化，按多元線性回歸的分析方法，得到多元線性回歸方程：

表1 雜交粳稻甬優(yōu)538直播產(chǎn)量因素和產(chǎn)量數(shù)據(jù)

2.2 因子彈性值分析

由Cobb-Douglas生產(chǎn)函數(shù)模型可知，本資料中雜交粳稻甬優(yōu)538直播栽培的基本苗、最高苗、株高、有效穗、每穗總粒、結(jié)實(shí)率、千粒重的彈性系數(shù)分別為-0.022 4、-0.022 6、0.102 0、1.016 0、0.944 6、1.234 2、0.963 1。7個(gè)彈性系數(shù)的絕對(duì)值大小順序?yàn)椋篵6>b4>b7>b5>b3>b2>b1，說(shuō)明7個(gè)產(chǎn)量因素對(duì)產(chǎn)量的影響是：X6>X4>X7>X5>X3>X2>X1，即結(jié)實(shí)率對(duì)產(chǎn)量的影響最大，其次為有效穗數(shù)，再依次為千粒重、每穗總粒、株高、最高苗、基本苗[4]。

由各彈性系數(shù)可知，在其他因子水平保持不變的條件下，如果結(jié)實(shí)率提高1%，則單產(chǎn)可提高1.234 2%，即單產(chǎn)會(huì)增加146.0 kg·hm-2；若有效穗提高1%，則單產(chǎn)提高1.016%，即穗數(shù)增加2.925萬(wàn)·hm-2，單產(chǎn)增加120.15 kg·hm-2；若千粒重提高1%，可增產(chǎn)0.963 1%，即千粒重提高0.217 g，則單產(chǎn)可提高113.9 kg·hm-2；若每穗總粒提高1%，可增產(chǎn)0.944 6%，即每穗總粒增加2.62粒，則可使單產(chǎn)增111.7 kg·hm-2；若株高增加1%，可增產(chǎn)0.102%，即株高增1.114 cm，可增產(chǎn)12.1 kg·hm-2；基本苗、最高苗的彈性系數(shù)為負(fù)值，再增加1%水平量，則使單產(chǎn)分別減產(chǎn)0.022 4%和0.022 6%。

2.3 因子邊際生產(chǎn)力分析

結(jié)果顯示，甬優(yōu)538在直播條件下，當(dāng)輸入的其他產(chǎn)量因素在平均水平時(shí)，每增加1萬(wàn)基本苗，單產(chǎn)降低7.06 kg·hm-2；每增加1萬(wàn)最高苗，單產(chǎn)降低0.48 kg·hm-2；株高每增加1 cm，單產(chǎn)增加10.83 kg·hm-2；有效穗每增加1萬(wàn)，單產(chǎn)增加41.08 kg·hm-2；每穗總粒每增加1粒，單產(chǎn)增加42.67 kg·hm-2；結(jié)實(shí)率每提高1個(gè)百分點(diǎn)，單產(chǎn)增加173.96 kg·hm-2；千粒重每提高0.1 g，單產(chǎn)增加52.49 kg·hm-2。

顯然，有效穗、穗總粒、結(jié)實(shí)率、千粒重等4個(gè)因素的邊際生產(chǎn)力較高，栽培措施上應(yīng)重點(diǎn)調(diào)控[6]，以達(dá)到協(xié)調(diào)發(fā)展，更要注重提高結(jié)實(shí)率、爭(zhēng)粒重措施的落實(shí)。

3 小結(jié)

本資料中， Cobb-Douglas生產(chǎn)函數(shù)模型的彈性系數(shù)絕對(duì)值顯示，各因素對(duì)產(chǎn)量的影響為X6>X4>X7>X5>X3>X2>X1。

彈性系數(shù)中，01，表明基本苗、最高苗、有效穗、結(jié)實(shí)率4個(gè)因素量處于不合理階段。

從因素邊際生產(chǎn)力分析看，有效穗、穗總粒、結(jié)實(shí)率、千粒重等4個(gè)因素的邊際生產(chǎn)力較高，是栽培措施上應(yīng)重點(diǎn)調(diào)控的因子，尤其需注重提高結(jié)實(shí)率、千粒重措施的落實(shí)。

甬優(yōu)538直播栽培時(shí)其基本苗應(yīng)控制在37.5萬(wàn)·hm-2以下，最高莖蘗苗控制在552.5萬(wàn)·hm-2以下，株高應(yīng)在111.4 cm略上，有效穗應(yīng)控制在292.5萬(wàn)·hm-2以上，每穗總粒在261.8粒以上，結(jié)實(shí)率在83.9%以上，千粒重在21.7 g以上，這樣增產(chǎn)幅度更大。