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摘要 该研究主要针对辣椒的3种套种模式，即大豆-辣椒、玉米-辣椒、花生-辣椒。首先，运用数据拟合，探讨不同套种模式对辣椒的生物量和产量的影响；其次，利用MATLAB，得到拟合图像；最后，得出不同比例套种下各种作物生物量、产量等的形势预测，为辣椒套种提供一定的理论指导。
关键词 辣椒；套种；产量；影响
中图分类号 S126 文献标识码 A 文章编号 0517-6611（2015）19-012-02
辣椒是营养价值极高的农产品，其品质与病害的发生程度密切相关。目前，辣椒连作危害普遍严重，主要表现为病害严重，产量低下，品质较差。为了解决连作的影响，最好的方法就是间作套种[1]。保定市望都县是华北最大的辣椒集散地。为找到克服辣椒连作障碍的最佳群体结构，生产出品质优良的辣椒，笔者特在保定望都县开展不同间作方式对辣椒品质的影响试验。
1 材料与方法
1.1 试验材料
供试辣椒品种为辣丰三号；供试玉米品种为贵单8号；其他间作物为大豆和花生。
1.2 试验方法
试验地面积484 m2 ，土壤为黄壤，土质肥力中等。当地平均气温为14 ℃。
试验探讨不同间作方式对辣椒生物量产量的影响，包括辣椒-玉米（8∶4）、辣椒-玉米（10∶2）、辣椒大豆（8∶2）、辣椒-花生（15∶5）、辣椒-玉米（8∶1）和2种辣椒单作。
同时，对辣椒间作玉米不同间作密度进行试验，找到间作辣椒玉米间作密度、比值对辣椒生物量和产量方面的影响，进而进行数据拟合和预测[2]。探究不同间种套作模式对辣椒总生物量和产量的差异，根据不同栽培模式探讨不同种的栽培模式和间作比例的变化对辣椒生物量、产量的影响，从而得出相应的精确的函数关系。
2 结果与分析
2.1 数据分析
由表1可知，间作系统中辣椒的生物量、产量均在0.05水平显著高于辣椒单作。间作系统的总产量大小顺序依次为辣椒-玉米（8∶4）>辣椒-玉米（10∶2）>辣椒大豆（8∶2）>辣椒-花生（15∶5）>辣椒-玉米（8∶1）>2种辣椒单作，其中间作玉米模式下辣椒产量最多。
2.2 建立模型
先将栽培模式下各作物之间的比例按照辣椒、玉米、大豆、花生的顺序向量化，向量中每个元素就是栽培模式下比例数。例如，辣椒-玉米的栽培模式为8∶1，其他作物无间作，则此间作模式对应的向量为（8，1，0，0）T。然后，将得出的数据按照生物量、生物量增加率、产量、产量增加率的顺序向量化。特别的是，当辣椒单作时，增加率全按0计算。
首先，研究辣椒分别和玉米、大豆、花生间作以及辣椒单作对生物量、产量的影响。利用辣椒-玉米（8∶1）、辣椒-大豆（8∶4）、辣椒-花生（15∶5）、辣椒单作（8）这4组数据，将其向量化，分别为（8，1，0，0）T、（8，0，4，0）T、（15，0，0，5）T、（8，0，0，0）T。将这4组向量合并为一个矩阵X。
用同种方法，将以上4种间作模式下对应的生物量、生物量增加率、产量、产量增加率组成一个矩阵Y。
式中，x1（hm2）为辣椒的种植面积；x2（hm2）为玉米的种植面积；x3（hm2）为大豆的种植面积；x4（hm2）为花生的种植面积；y1（kg/hm2）为生物量；y2（%）为生物量增加率；y3（kg/hm2）为产量；y4（%）为产量增加率。
由此可知，不同的种植比例对辣椒中各种成分都有一定的影响[3]。通过数据拟合，计算出辣椒和玉米间作比例分别与生物量、生物量增加率、产量、产量增加率之间的函数关系。
分别利用辣椒与玉米以10∶2、8∶1、8∶4的方式间作（向量分别为（10，2，0，0）T、（8，1，0，0）T、（8，4，0，0）T和辣椒以10个和8个单位单独间作（向量分别为（10，0，0，0）T、（8，0，0，0）T）5组数据以及它们对应的生物量、生物量增加率、产量和产量增加率。设x11为这组数据辣椒种植单位，则
x11=[10 10 8 8 8]T
设x22为这5组数据玉米的种植单位，则
x22=[2 0 1 4 0]T
设z1为此组数据对应的生物量，则
z1=[4 544.3 3 737.60 4 266.11 4 994.37 3 054.7]T
设z2为该组数据对应的生物量增加率，则
z2=[21.58 0 39.66 63.50 0]T
设z3为此组数据对应的产量，则
z3=[1 764.91 1 517.22 1 621.99 1 634.37 1 478.23]T
设z4为此组数据对应的产量增加率，则
z4=[16.33 0 9.73 10.56 0]
2.3 模型求解
[4] 利用MATLAB中的cftool拟合工具，对（x11，x22，z1）进行函数拟合。
z1=4 571-59.89x11+918.9x22-518.6x11x22-678x222
该方程为拟合出的辣椒、玉米的种植单位数与生物量之间的函数关系。拟合图像见图1。
利用MATLAB中的cftool拟合工具，对（x11，x22，z2）进行函数拟合，得
z2=39.36-16.06x11+28.47x22-19.19x11x22-22.2x222
该方程为拟合出的辣椒、玉米的种植单位数与生物量增加率之间的函数关系。拟合图像见图2。
利用MATLAB中的cftool拟合工具，对（x11，x22，z3）进行函数拟合，得 z3=1 684+32.85x11+145.4x22+13.74x11x22+97.74x222
方程为拟合出的辣椒、玉米的种植单位数与产量之间的函数关系。拟合图像见图3。
利用MATLAB中的cftool拟合工具，对（x11，x22，z4）进行函数拟合，得
z4=12.75+0.612 2x11+9.697x22+0.731 7x11x22-6.617x222
该方程为拟合出的辣椒、玉米的种植单位数与产量增加率之间的函数关系。拟合图像见图4。
将任意x11（辣椒种植单位）、x22（玉米种植单位）代入以上4个方程中，得出对应的生物量、生物量增加率、产量、产量增加率。在一定范围内，根据这些拟合出的函数关
系，计算出生物量、产量等属性的函数值，从而达到预测改变套种模式后辣椒的不同属性。
3 结论与讨论
间作系统发挥种植作物各自的生长优势，在充分利用各种自然资源的前提下形成一个优势互补的田间群体，有利于提高土地利用率、增加产量、降低生产成本、促进农民增长增收[5]。
研究表明，不同辣椒间作系统能够提高辣椒叶片的营养利用率，控制辣椒病、虫害，促进辣椒和间作作物的生长，提高产量和产值。辣椒花生（15∶5）、辣椒大豆（8∶2）和辣椒玉米（10∶2）这3种辣椒间作模式具有较好的增产、增值效果。通过获得的函数关系和函数图像，能够得知在不同比例下各种产物的生物量、产量等的形势预测，供今后进一步研究和生产示范应用。
参考文献
[1] 陈颖，许开飞，张辉，等.不同间作方式对辣椒品质的影响[J].贵州农业科学，2012，40（6）：81-82.
[2] 曹国璠，丁飞.间作栽培措施对辣椒主要品质指标的影响[J].南方农业学报，2011，42（9）：1112-1115.
[3] SONG Y N，ZHANG F S，MARSCHNER P，et al.Effect of intercropping on crop yield and chemical and microbiological properties in rhizosphere of wheat（Triticum aestivum L.），maize（Zea mays L.），and faba bean（Vicia faba L.）[J].Biol Fertil Soils，2007，43（5）：565-574.
[4] 傅鹂，何中市，龚劬，等.数学实验[M].北京：科学出版社，2010.
[5] 高廷科，李国章.作物多样性栽培的增产优势与技术简介[J].云南农业科技，2005（4）：12-13.
关键词 辣椒；套种；产量；影响
中图分类号 S126 文献标识码 A 文章编号 0517-6611（2015）19-012-02
辣椒是营养价值极高的农产品，其品质与病害的发生程度密切相关。目前，辣椒连作危害普遍严重，主要表现为病害严重，产量低下，品质较差。为了解决连作的影响，最好的方法就是间作套种[1]。保定市望都县是华北最大的辣椒集散地。为找到克服辣椒连作障碍的最佳群体结构，生产出品质优良的辣椒，笔者特在保定望都县开展不同间作方式对辣椒品质的影响试验。
1 材料与方法
1.1 试验材料
供试辣椒品种为辣丰三号；供试玉米品种为贵单8号；其他间作物为大豆和花生。
1.2 试验方法
试验地面积484 m2 ，土壤为黄壤，土质肥力中等。当地平均气温为14 ℃。
试验探讨不同间作方式对辣椒生物量产量的影响，包括辣椒-玉米（8∶4）、辣椒-玉米（10∶2）、辣椒大豆（8∶2）、辣椒-花生（15∶5）、辣椒-玉米（8∶1）和2种辣椒单作。
同时，对辣椒间作玉米不同间作密度进行试验，找到间作辣椒玉米间作密度、比值对辣椒生物量和产量方面的影响，进而进行数据拟合和预测[2]。探究不同间种套作模式对辣椒总生物量和产量的差异，根据不同栽培模式探讨不同种的栽培模式和间作比例的变化对辣椒生物量、产量的影响，从而得出相应的精确的函数关系。
2 结果与分析
2.1 数据分析
由表1可知，间作系统中辣椒的生物量、产量均在0.05水平显著高于辣椒单作。间作系统的总产量大小顺序依次为辣椒-玉米（8∶4）>辣椒-玉米（10∶2）>辣椒大豆（8∶2）>辣椒-花生（15∶5）>辣椒-玉米（8∶1）>2种辣椒单作，其中间作玉米模式下辣椒产量最多。
2.2 建立模型
先将栽培模式下各作物之间的比例按照辣椒、玉米、大豆、花生的顺序向量化，向量中每个元素就是栽培模式下比例数。例如，辣椒-玉米的栽培模式为8∶1，其他作物无间作，则此间作模式对应的向量为（8，1，0，0）T。然后，将得出的数据按照生物量、生物量增加率、产量、产量增加率的顺序向量化。特别的是，当辣椒单作时，增加率全按0计算。
首先，研究辣椒分别和玉米、大豆、花生间作以及辣椒单作对生物量、产量的影响。利用辣椒-玉米（8∶1）、辣椒-大豆（8∶4）、辣椒-花生（15∶5）、辣椒单作（8）这4组数据，将其向量化，分别为（8，1，0，0）T、（8，0，4，0）T、（15，0，0，5）T、（8，0，0，0）T。将这4组向量合并为一个矩阵X。
用同种方法，将以上4种间作模式下对应的生物量、生物量增加率、产量、产量增加率组成一个矩阵Y。
式中，x1（hm2）为辣椒的种植面积；x2（hm2）为玉米的种植面积；x3（hm2）为大豆的种植面积；x4（hm2）为花生的种植面积；y1（kg/hm2）为生物量；y2（%）为生物量增加率；y3（kg/hm2）为产量；y4（%）为产量增加率。
由此可知，不同的种植比例对辣椒中各种成分都有一定的影响[3]。通过数据拟合，计算出辣椒和玉米间作比例分别与生物量、生物量增加率、产量、产量增加率之间的函数关系。
分别利用辣椒与玉米以10∶2、8∶1、8∶4的方式间作（向量分别为（10，2，0，0）T、（8，1，0，0）T、（8，4，0，0）T和辣椒以10个和8个单位单独间作（向量分别为（10，0，0，0）T、（8，0，0，0）T）5组数据以及它们对应的生物量、生物量增加率、产量和产量增加率。设x11为这组数据辣椒种植单位，则
x11=[10 10 8 8 8]T
设x22为这5组数据玉米的种植单位，则
x22=[2 0 1 4 0]T
设z1为此组数据对应的生物量，则
z1=[4 544.3 3 737.60 4 266.11 4 994.37 3 054.7]T
设z2为该组数据对应的生物量增加率，则
z2=[21.58 0 39.66 63.50 0]T
设z3为此组数据对应的产量，则
z3=[1 764.91 1 517.22 1 621.99 1 634.37 1 478.23]T
设z4为此组数据对应的产量增加率，则
z4=[16.33 0 9.73 10.56 0]
2.3 模型求解
[4] 利用MATLAB中的cftool拟合工具，对（x11，x22，z1）进行函数拟合。
z1=4 571-59.89x11+918.9x22-518.6x11x22-678x222
该方程为拟合出的辣椒、玉米的种植单位数与生物量之间的函数关系。拟合图像见图1。
利用MATLAB中的cftool拟合工具，对（x11，x22，z2）进行函数拟合，得
z2=39.36-16.06x11+28.47x22-19.19x11x22-22.2x222
该方程为拟合出的辣椒、玉米的种植单位数与生物量增加率之间的函数关系。拟合图像见图2。
利用MATLAB中的cftool拟合工具，对（x11，x22，z3）进行函数拟合，得 z3=1 684+32.85x11+145.4x22+13.74x11x22+97.74x222
方程为拟合出的辣椒、玉米的种植单位数与产量之间的函数关系。拟合图像见图3。
利用MATLAB中的cftool拟合工具，对（x11，x22，z4）进行函数拟合，得
z4=12.75+0.612 2x11+9.697x22+0.731 7x11x22-6.617x222
该方程为拟合出的辣椒、玉米的种植单位数与产量增加率之间的函数关系。拟合图像见图4。
将任意x11（辣椒种植单位）、x22（玉米种植单位）代入以上4个方程中，得出对应的生物量、生物量增加率、产量、产量增加率。在一定范围内，根据这些拟合出的函数关
系，计算出生物量、产量等属性的函数值，从而达到预测改变套种模式后辣椒的不同属性。
3 结论与讨论
间作系统发挥种植作物各自的生长优势，在充分利用各种自然资源的前提下形成一个优势互补的田间群体，有利于提高土地利用率、增加产量、降低生产成本、促进农民增长增收[5]。
研究表明，不同辣椒间作系统能够提高辣椒叶片的营养利用率，控制辣椒病、虫害，促进辣椒和间作作物的生长，提高产量和产值。辣椒花生（15∶5）、辣椒大豆（8∶2）和辣椒玉米（10∶2）这3种辣椒间作模式具有较好的增产、增值效果。通过获得的函数关系和函数图像，能够得知在不同比例下各种产物的生物量、产量等的形势预测，供今后进一步研究和生产示范应用。
参考文献
[1] 陈颖，许开飞，张辉，等.不同间作方式对辣椒品质的影响[J].贵州农业科学，2012，40（6）：81-82.
[2] 曹国璠，丁飞.间作栽培措施对辣椒主要品质指标的影响[J].南方农业学报，2011，42（9）：1112-1115.
[3] SONG Y N，ZHANG F S，MARSCHNER P，et al.Effect of intercropping on crop yield and chemical and microbiological properties in rhizosphere of wheat（Triticum aestivum L.），maize（Zea mays L.），and faba bean（Vicia faba L.）[J].Biol Fertil Soils，2007，43（5）：565-574.
[4] 傅鹂，何中市，龚劬，等.数学实验[M].北京：科学出版社，2010.
[5] 高廷科，李国章.作物多样性栽培的增产优势与技术简介[J].云南农业科技，2005（4）：12-13.