基于測土配方施肥（TRPF）系統處理的大豆灰色關聯度分析

王囡囡等

摘 要：為驗證三江平原測土配方施肥TRPF系統在大豆施肥技術上的效果，在田間設置肥料效應試驗，應用灰色關聯度和方差分析法，對2012年不同施肥量大豆6個主要性狀的表現進行了綜合分析，為系統的下一步升級做準備。結果表明：測土配方施肥處理（T4處理）的產量，節數、分枝數、單株有效莢數、單株粒數及單株粒重表現最好，與其他處理之間均存在著顯著或極顯著差異，并且測土配方施肥處理產量最高，與對照相比增產30.32%；常規施肥增產14.73%；低肥處理增產8.43%；高肥處理增產2.17%。關聯度分析表明，不同施肥處理大豆的6個性狀的關聯序表現為，單株莢數>單株粒重>單株粒數>節數>株高>分枝數。因此在測土配方施肥的基礎上，可以選用多莢型（或多粒型）品種，來提高品種的產量潛力。

關鍵詞：測土配方施肥；TRPF；大豆；灰色關聯度

中圖分類號：S158.3 文獻標志碼：A 論文編號：2014-0038

Abstract： To preliminarily test effect of TRPF system in soybean fertilization technology， and set fertilizer experiment in the field， they were made to analyze synthetically performance of soybeans six main characters in different fertilization in 2012， by grey correlation degree and variance analysis， preparing for system upgrade next step. The results showed that the treatment four （treatment of soil testing and fertilizer recommendation） was the best as yield， nodes， branches， pod number， seed number， seed weight per plant， and the different between them reached significant or highly significant. The yield of the TRPF treatment was the highest， increasing 30.32 percent compared with CK， increasing 14.73 percent of regular fertilizing treatment， 8.43 percent of low fertility treatment and 2.17 percent of high fertility treatment. Analysis results of degree of association showed that correlative series of soybean were as follow as pod number> seed weight >seed number>nodes> plant height> branches per plant， in different fertilization treatments. So， it could chose the soybean cultivars of more pods type （or many seeds type） on the basis of soil testing and fertilizer recommendation， to increase yield potential of variety.

Key words： Soil Testing and Fertilizer Recommendation； TRPF； Soybean； Grey Correlation Degree

0 引言

測土配方施肥技術是一項傳統的技術，也是增加作物產量的重要手段。近年來，在測土配方施肥、土壤化驗分析和低產土壤改良研究工作中發現，有些地區主要采用計算公式的方法，比較繁瑣。隨著計算機技術在農業上的廣泛應用，將測土配方施肥技術與計算機技術相結合編制軟件成為熱點，應用軟件處理數據更加迅速和準確。通過查閱相關文獻發現[1-3]，目前很多研究機構分別就本地的實際研制測土配方施肥系統和軟件[4-6]：如廣西測土配方施肥決策系統[7]、北京農博士肥料配方軟件、云南雙柏縣測土配方施肥專家系統軟件等。

三江平原測土配方施肥系統TRPF（土壤配方）程序，于2011年12月編制成功，2012年在大田試驗上進行了初步應用。為了更好地分析不同處理對大豆產量的影響，文章引用了灰色系統理論，這里理論提出了灰色關聯度的概念，它是指系統中2個因素關聯性大小的量度，關聯度的大小直接反映系統中的各因素對目標值的影響程度[8-9]。因此，文章不是單純以產量性狀而論，而是利用灰色關聯度和方差分析方法對2012年不同施肥量大豆6個主要性狀的表現進行了綜合分析，以驗證三江平原測土配方施肥TRPF系統在大豆施肥技術上的效果，通過肥料效應試驗，對測土配方施肥TRPF系統不斷的完善與升級，最終建立三江平原地區測土配方施肥體系。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 供試材料 供試品種：‘合豐55，供試土壤：草甸土。

1.1.2 儀器設備 測定土壤養分含量所需的儀器為：高溫電阻爐（型號：SRJX-8-13）、1/100電子天平（型號：SL502N）、恒溫恒濕培養箱（型號：LRH-250-S）、粉碎機（型號：1029-3）、數顯電熱恒溫干燥箱（型號：DHG-9075A）、凱式定氮儀（型號：DK20/UDK142）、恒溫油浴鍋（型號：HH-S）、紫外分光光度計（型號：SPECORD）、Z2000原子吸收分光光度計、土壤原位pH計（型號：IQ150）等。

1.2 研究方法

1.2.1 土壤養分測定方法 土壤pH的測定：使用電位法，依據NY/T 1121.2—2006[12]；土壤堿解氮的測定：堿解擴散法即氫氧化鈉水解，硼酸吸收，然后硫酸滴定[10-11]；土壤有效磷的測定：用碳酸氫鈉浸提，鉬銻抗比色法（NY/T1121.7—2006）；土壤速效鉀的測定：乙酸銨浸提—火焰光度計法測定（NY/T889—2004）。

1.2.2 試驗設計 試驗設在佳木斯市省農科院佳木斯分院試驗區，播種前采集試驗地塊土壤樣品，并進行土壤養分含量的化驗分析，利用測土配方施肥TRPF系統完成施肥配方，對試驗地的基礎肥力做初步調查，并將配方施肥量設為其中的一個處理。供試土壤的基礎肥力見表1。

試驗作物為大豆，設5個處理，隨機區組排列，3次重復，5行區，行長10 m，行距65 cm，各處理施肥量見表2，T1為高肥處理，T2為低肥處理，T3為常規施肥，CK為對照處理，其中T4處理為測土配方施肥處理即（TRPF處理），此處理按照大豆的目標產量為2550 kg/hm2而設定的。在大豆生育期間，分別在苗期、花期、結莢期、鼓粒期取樣4次。選取有代表性的植株5株，測定其鮮重。收獲前每小區采面積相同的連續10株考種。調查每平方米株數，株高，節數，分枝數，株莢數，株粒數，株粒重，小區產量。

2.2 大豆產量及農藝性狀的方差分析和多重比較結果

對不同處理大豆的產量和農藝性狀進行方差分析和多重比較，結果表明：處理T4的產量、節數、分枝數、單株有效莢數、單株粒數及單株粒重表現最好，與其他處理之間均存在著顯著或極顯著差異，見表2、表3。大豆單株有效莢數、單株粒數、單株粒重在不同施肥處理中從多到少的順序是：T4>T3>T1>T2>CK；大豆株高、節數、產量在不同施肥處理中從多到少的順序是：T4>T3>T2>T1>CK；株高分析結果顯示，不同施肥處理間不存在顯著性差異。分枝數則表現為：T4>T1>T3>CK>T2。

3 結論與討論

應用灰色關聯度和方差分析方法，通過肥料效應試驗，初步驗證結果顯示，測土配方施肥TRPF系統對大豆確實產生了增產效果。下面分別從灰色系統理論和施肥技術2個角度闡述結果。

（1）灰色系統理論中的關聯度分析法不僅可避免局限于只對產量進行分析，還可以綜合分析作物多元農藝性狀的重要性。而大豆產量是由多個因素相互作用而決定的，但其主要受底莢高度、株高、單株粒數、粒重等主要農藝性狀的影響[13-14]。申忠寶等[15]應用灰度關聯度分析研究大豆各主要農藝性狀對單株產量影響的主次關系。此研究通過對大豆的不同施肥處理進行灰色關聯分析，結果表明，單株莢數對產量的影響作用最大，其次是單株粒重、粒數。因此在測土配方施肥的基礎上，種植大豆時，可以選用多莢型（或多粒型）品種，來提高品種的產量潛力。有效莢數、主莖節數對產量的影響一般，分枝數和株高對產量的影響最小。總體趨勢與大部分研究報道[13-15]一致。但也存在著差異，因為大豆產量也受氣候因素、生態條件、生產水平等外界因素影響。

（2）在中國，隨著人口的增加和耕地的減少，增加糧食總產只能提高作物的單產，配方施肥是增加產量的重要手段，它不僅可以提高農作物產量，而且可減少由于不合理使用化肥帶來的環境污染和資源浪費。與傳統經驗施肥相比，測土配方施肥一般可增產8%～15%，并且節本增效，特殊土壤的增產量還會更高。此研究中，T4處理即測土配方施肥處理與對照相比，增產30.32%；T3處理（常規施肥）比對照增產14.73%；T2處理（低肥處理）增產8.43%；T1處理（高肥處理）增產2.17%。測土配方施肥TRPF系統自編輯成功之日起，已為農民提供施肥配方數百份，取得了較好的效果，2012年設置的大田試驗是TRPF系統在田間驗證的第一年，數據分析顯示對大豆增產效果明顯，為下一步TRPF軟件的完善與升級做了有利的保證。

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