基于正交試驗(yàn)的鮮食豌豆栽培技術(shù)研究

馬建輝,安建強(qiáng),王殿宏,桑士舟,趙 奇,王鐵軍,荊玲玲,劉月平,吳永權(quán)*

(1.廊坊市農(nóng)林科學(xué)院,河北廊坊 065000;2.廊坊市農(nóng)業(yè)農(nóng)村局,河北廊坊 065000)

豌豆起源于亞洲西部、地中海等地區(qū),為一年生或越年生草本植物。我國是豌豆主要生產(chǎn)國之一,有2 000多年的栽培歷史[1],目前豌豆已成為種植結(jié)構(gòu)調(diào)整中重要的間作、套作、輪作和養(yǎng)地作物[2]。鮮食豌豆生產(chǎn)以青豆?；蝓r莢為主[3-4],隨著人們飲食結(jié)構(gòu)的改善和生活水平的提高,鮮食豌豆種植已成為一項(xiàng)新興產(chǎn)業(yè),除大田種植外,目前已經(jīng)開始向大棚種植的方向發(fā)展。筆者研究種植密度、高鉀復(fù)合肥、微生物菌肥在鮮食豌豆種植中的應(yīng)用效果,旨在為豌豆種植提供栽培技術(shù)和最佳栽培模式。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料試驗(yàn)用豌豆品種,為目前生產(chǎn)中的主栽鮮食豌豆品種“中豌6號”[5];高鉀復(fù)合肥為硫酸鉀型(N-P2O5-K2O 16∶6∶24)復(fù)合肥;微生物菌肥為含解淀粉芽孢桿菌、地衣芽孢桿菌的復(fù)合菌肥,其有機(jī)質(zhì)含量≥45%,有效活菌數(shù)≥6億/g。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)采用3因素3水平正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)[6-8],設(shè)置種植密度(A)、高鉀復(fù)合肥施用量(B)、微生物菌肥施用量(C)3個因素。種植密度(A)為75萬、90萬、105萬株/hm2;高鉀復(fù)合肥施用量(B)為150、300、450 kg/hm2;微生物菌肥施用量(C)為600、900、1 200 kg/hm2。各因素水平見表1。

1.3 試驗(yàn)方法試驗(yàn)于2021年3—6月在河北省廊坊市安次區(qū)柴家務(wù)村的試驗(yàn)地進(jìn)行,供試土地為壤土,土壤較肥沃,肥力均勻,有機(jī)質(zhì)含量12 g/kg,前茬作物為玉米。試驗(yàn)小區(qū)面積10 m2(2 m×5 m),設(shè)置3次重復(fù),每個重復(fù)隨機(jī)排列,試驗(yàn)區(qū)四周種植保護(hù)行。播種行數(shù)為5行,雙粒點(diǎn)播,行距40 cm,播種深度約3 cm,出苗后間苗至所需株數(shù)。高鉀復(fù)合肥和微生物菌肥作為底肥一次性施入,田間管理措施按照《國家食用豆產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系春播區(qū)豌豆新品種聯(lián)合鑒定實(shí)施方案》實(shí)施,鮮莢在豆粒明顯鼓起80%～90%時統(tǒng)一采收[9]。取全小區(qū)測定產(chǎn)量平均值(按照市場豌豆鮮莢銷售標(biāo)準(zhǔn)),作為小區(qū)產(chǎn)量試驗(yàn)結(jié)果,每區(qū)隨機(jī)抽取20株進(jìn)行室內(nèi)考種[10-11]。

表1 正交試驗(yàn)因素和水平Table 1 Factor and level of orthogonal test

1.4 數(shù)據(jù)分析采用Excel整理試驗(yàn)數(shù)據(jù),采用SPSS v20.0軟件對產(chǎn)量和百莢重?cái)?shù)據(jù)進(jìn)行方差分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 各因素對鮮食豌豆產(chǎn)量的影響不同處理鮮食豌豆經(jīng)濟(jì)性狀及產(chǎn)量見表2。3因素各水平之間產(chǎn)量均值(k)比較,種植密度(A)k2最大,為13.73 kg;高鉀復(fù)合肥施用量(B)k3最大,為13.46 kg;微生物菌肥施用量(C)k3最大,為13.11 kg(表3)。說明鮮莢產(chǎn)量的最佳因素組合為A2B3C3,即種植密度90萬株/hm2、高鉀復(fù)合肥施用量450 kg/hm2、微生物菌肥施用量1 200 kg/hm2。極差分析結(jié)果與方差分析結(jié)果見表3、4。影響鮮莢產(chǎn)量的因素順序?yàn)榉N植密度(A)>高鉀復(fù)合肥施用量(B)>微生物菌肥施用量(C)。其中,種植密度(A)P=0.011<0.05,達(dá)差異顯著水平,高鉀復(fù)合肥施用量(B)P=0.032<0.05,達(dá)差異顯著水平,微生物菌肥施用量(C)P=0.892>0.1,差異不顯著。

表2 不同處理鮮食豌豆經(jīng)濟(jì)性狀及產(chǎn)量Table 2 Economic characteristics and yield of fresh peas

表3 正交試驗(yàn)鮮莢產(chǎn)量Table 3 Fresh pod yield in orthogonal experiment

表4 正交試驗(yàn)鮮莢產(chǎn)量方差分析結(jié)果Table 4 Variance analysis of fresh pod yield in orthogonal experiment

2.2 各因素對鮮食豌豆經(jīng)濟(jì)性狀的影響3因素各水平對鮮食豌豆經(jīng)濟(jì)性狀及產(chǎn)量的影響見表2和表5。百莢重的因素水平最佳組合是A1B3C3,即種植密度75萬株/hm2,高鉀復(fù)合肥施用量450 kg/hm2,微生物菌肥施用量1 200 kg/hm2。種植密度的影響最大,高鉀復(fù)合肥次之,微生物菌肥的影響較小。其中,百莢重方差分析結(jié)果表明(表6),種植密度、高鉀復(fù)合肥和微生物菌肥對百莢重的P>0.1,表明3個因素各水平對百莢重的影響均不顯著。

表5 正交試驗(yàn)百莢重Table 5 100-pod weight in orthogonal experiment

表6 正交試驗(yàn)百莢重方差分析結(jié)果Table 6 Variance analysis of 100-pod weight in orthogonal experiment

2.3 鮮莢產(chǎn)量趨勢分析從圖1可以看出,種植密度為(A2)90萬株/hm2時,鮮莢產(chǎn)量最高,低于和高于此種植密度,鮮莢產(chǎn)量均降低,說明90萬株/hm2為鮮莢生產(chǎn)的最適密度。鮮莢產(chǎn)量隨高鉀復(fù)合肥施用量的增加呈增長趨勢,增長幅度逐漸減小,以(B3)450 kg/hm2時鮮莢產(chǎn)量最高,說明高鉀復(fù)合肥施用量與鮮莢產(chǎn)量呈正相關(guān)關(guān)系,但高鉀復(fù)合肥第3水平的增產(chǎn)效果呈變緩趨勢。微生物菌肥施用量以(C3)1 200 kg/hm2時鮮莢產(chǎn)量最高,鮮莢產(chǎn)量隨微生物菌肥施用量的增加呈增長趨勢,但增長幅度較小。說明微生物菌肥施用量與鮮莢產(chǎn)量呈正相關(guān)關(guān)系,但對鮮莢產(chǎn)量的影響較小。

圖1 小區(qū)鮮莢產(chǎn)量趨勢Fig.1 Experiment plot yield trend

2.4 百莢重趨勢分析從圖2可以看出,種植密度以(A1)75萬株/hm2時百莢重最大,隨種植密度的增加呈下降趨勢,說明種植密度75萬株/hm2時,百莢重最大。百莢重隨高鉀復(fù)合肥施用量的增加呈增長趨勢,以(B3)450 kg/hm2時百莢重最大,說明高鉀復(fù)合肥施用量與百莢重呈正相關(guān)關(guān)系。微生物菌肥施用量以(C3)1 200 kg/hm2時百莢重最大,百莢重隨微生物菌肥施用量的增加呈增長趨勢,說明微生物菌肥施用量與百莢重呈正相關(guān)關(guān)系。

圖2 百莢重趨勢Fig.2 100-pod weight trend

3 結(jié)論

(1)鮮莢產(chǎn)量的因素水平最佳組合為A2B3C3。影響鮮莢產(chǎn)量的主要因素是種植密度。方差分析結(jié)果顯示,種植密度和高鉀復(fù)合肥施用量對產(chǎn)量的影響達(dá)顯著水平,微生物菌肥施用量的影響不顯著。

(2)莢長、莢寬、單莢粒數(shù)、單株莢數(shù)、單株有效莢數(shù)、百莢重、百粒重是決定鮮食豌豆經(jīng)濟(jì)性狀的主要因素,性狀值越大,豌豆的商品性越好。對這些性狀影響的最佳因素水平為A1B3C3。方差分析結(jié)果顯示,種植密度、高鉀復(fù)合肥和微生物菌肥對經(jīng)濟(jì)性狀的影響均不顯著。

(3)確定經(jīng)濟(jì)性狀與鮮莢產(chǎn)量的因素水平最佳組合不一致,說明鮮莢產(chǎn)量的提高,降低了經(jīng)濟(jì)性狀的表達(dá)。鮮莢的生產(chǎn)應(yīng)在提高產(chǎn)量的基礎(chǔ)上,以經(jīng)濟(jì)性狀為主。因此,確定A1B3C3為鮮食豌豆生產(chǎn)的因素水平最佳組合。即種植密度75萬株/hm2,高鉀復(fù)合肥施用量450 kg/hm2,微生物菌肥施用量1 200 kg/hm2?？紤]到差異顯著性的區(qū)別和控制生產(chǎn)成本的需要,生產(chǎn)實(shí)踐中,微生物菌肥的用量600～1 200 kg/hm2都可以采用。