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摘要 采用三元二次正交旋转组合设计，对芸豆新品种品金芸1号高产栽培模式进行研究，结果表明，品金芸1号产量与行距、密度、施纯N量等3个栽培因素相关的数学模型为Y=2 076.666 1 16.325 40X1-21.194 06X2 156.666 25X3-39.634 66X12-28.886 64X22-91.642 37X32-2.525 00X1X2 12.275 00X1X3 28.025 00X2X3。通过分析寻优确立了品金芸1号获得2 141 kg/hm2产量水平的优化方案是行距50 cm，密度150 000株/hm2，纯N施用量30 kg/hm2（尿素的46%折算純N）；行距、密度、施纯氮量对芸豆新品种品金芸1号产量的影响达93.27%；各因素对品金芸1号产量的影响是施纯N量>密度>行距。
关键词 芸豆；品金芸1号；栽培因素；优化模式
中图分类号 S643.1 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2016）05-0087-02
Abstract By adopting ternary quadratic orthogonal rotating combination design，the relationship between row spacing，density and nitrogen rate and the yield of new kidney bean variety Pinjinyun 1 was studied to provide theoretical basis for high yield cultivation. The results showed that，the related mathematical model between the yield of Pinjinyun 1 and three cultivation factors（row spacing，density，nitrogen rate and so on）was Y=2 076.666 1 16.325 40X1-21.194 06X2 156.666 25X3-39.634 66X12-28.886 64X22-91.642 37X32-2.525 00X1X2 12.275 00X1X3 28.025 00X2X3；By optimal analysis，we established that optimization scheme to obtain the yield level over 2 141 kg/hm2 was row spacing 50 cm，density 150 000 plants/hm2，pure nitrogen rate 30 kg/hm2（46% of urea reduced pure nitrogen）；The effect of row spacing，density，nitrogen rate to the yield of new kidney bean variety Pinjinyun 1 was 93.27% and the effect of each factor was nitrogen rate>density>row spacing.
Key words kidney bean；Pinjinyun 1；cultivation factors；optimal model
作物产量的提高主要依赖于作物品种的产量潜力和栽培技术的提高[1]。Tollenaar等[2]研究认为，产量增加有40%是农艺措施改进的结果，60%是育种的结果，任何作物品种产量通常表现为受多种栽培因素或农艺措施组合调控的影响。祝宝林等[3]研究表明，种植密度在21万～23万株/hm2，产量可达2 212～3 059 kg/hm2。王福海等[4]提出芸豆在较肥沃的黑土地，水分正常的年份以保苗数22.5万～30.0万株/hm2为宜。每个新育成的作物品种有其特殊的特征特性[5]。已有研究结果显示，种植方式、密度和施氮肥量均会影响到芸豆的生产效益[6]。于晓秋等[7]的研究指出：紫花芸豆种质密度在12万～15万株/hm2、播期为5月15—22日，产量最高为3 376.5 kg/hm2。
品金芸1号是山西省2011年审定的一个芸豆新品种，该品种在晋北芸豆产区生育期107 d，比对照品种英国红芸豆晚3 d。生长势强，株型矮生直立，幼茎紫红色，主茎高41.7 cm，主茎分枝数4个，叶片卵圆形、较小，叶色深绿，花白色，有限结荚习性，荚圆筒形，未成熟荚绿色，成熟荚浅褐色，荚长10 cm，荚宽0.8 cm，单株荚数32个，单荚粒数6个，籽粒椭圆形、紫红色，百粒重21.9 g。抗旱性好，抗寒性一般，抗病性强。2009—2010年参加山西省红芸豆区域试验，2年平均产量2 514 kg/hm2，比对照英国红芸豆（下同）增产18.9%，试验点10个，全部增产。其中2009年平均产量2 433 kg/hm2，比对照增产15.5%；2010年平均产量2 595.0 kg/hm2，比对照增产22.3%。
当前，对芸豆的研究报道主要集中在常规栽培技术介绍和品种资源方面，为此，笔者以芸豆新品种品金芸1号为材料，运用回归正交旋转组合设计，进行多因素综合试验，对品金芸1号进行相应的高产栽培技术研究[8]，现将研究结果总结如下。
1 材料与方法
1.1 试验概况
试验安排在山西省农业科学院玉米研究所良种场进行，位于忻州市忻府区，年平均气温为8.5 ℃左右，年平均降水量为425 mm。试验地地势平坦，排灌条件较为方便，试验地前茬作物为玉米，土质为砂壤土，土壤的基础肥力条件：有机质含量1.42 g/kg、碱解氮11.26 g/kg、速效磷10.5 g/kg、速效钾180.3 g/kg，pH值为7.3。供试芸豆品种选用山西省农业科学院品种资源品种资源研究所育成的品金芸1号芸豆品种（2011年经过山西省审定）。所用肥料为尿素（含纯N 46%）、过磷酸钙（含P2O5 142%）、硫酸钾（含K2O 50%）。 1.2 试验设计
试验采用三因素二次回归正交旋转组合设计方案，选取行距、种植密度及纯N施用量3个因素为变量，各因素均设5个水平，以金品芸1号籽粒1 hm2产量为目标函数Y。行距（X1）、种植密度（X2）及纯N施用量（X3）进行水平编码（表1），共23个处理（表2），3次重复，随机区组排列。小区面积为24 m2。
1.3 试验实施
所用肥料均作基肥，施肥日期为2014年5月2日，播种时间为2014年5月8日。田间管理按农民习惯，生育期中耕1次，灌溉1次。2014年8月24日收获，晾干后按小区单收单打，计籽粒产量。
1.4 数据分析
利用DPS（6.50）等相关软件对芸豆籽粒的产量与行距、种植密度、纯N施用量3个因素的关系进行回归统计分析。
2 结果与分析
2.1 产量与产量形成因素间回归数学模型的建立
利用DPS（6.50）软件对实际产量（表3）进行回归统计分析，计算出产量（Y）与各因素（X1、X2、X3 ）间的数学模型为：Y=2 076.666 1 16.325 40X1-21.194 06*X2 156.666 25*X3-39.634 66*X12-28.886 64*X22-91.642 37*X32-2.525 00X1X2 12.275 00X1X3 28.025 00*X2X3
2.2 回归数学模型的显著性测验
对产量与产量形成要素间的回归方程进行显著性分析，其中F失拟=1.148F0.01=4.19，达极显著水平。复决定系数R2和复相关系数R，R2=0.932 7，R=0.965 8，R0.05（19）=0.566，R0.01（19）=0.643。对各回归系数进行显著性测验（t测验），其结果直接标于模型的各回归系数的右上角（*表示在P=0.01水平上差异显著）。
R=0.965 8，表明行距、密度、施氮量等3个栽培因素对品金芸1号芸豆产量的多元相关达到极显著水平；R2=0.932 7，表明3个栽培因素的组合调控对品金芸1号芸豆产量的影响达到93.27%。
2.3 各因素（X1、X2、X3）与产量（Y）之间的效应分析
采用降维方法，得到3个因子产量的二次函数关系，如下：
Y=2 076.666 1 16.325 40X1-39.634 66*X12；
Y=-2 076.666 1-21.194 06*X2-28.886 64*X22；
Y=2 076.666 1-91.642 37*X32 156.666 25*X3
由此表明，各因素對品金芸1号的影响程度不同，其影响程度为施氮量>密度>行距。
2.4 品金芸1号高产理论产量的优化方案
DPS（6.50）对表3数据分析得出，品金芸1号获得最高理论产量的各个因素组合为：X1=0，X2=0，X3=1。由此得出，品金芸1号获得高产2 141 kg/hm2以上时行距为50 cm、密度为150 000株/hm2、纯N施用量为30 kg/hm2（尿素的46%折算纯N）。
3 结论与讨论
通过本试验明确了芸豆新品种品金芸1号的产量与行距、种植密度、纯氮施用量之间的变化关系，得出该品种获得2 141 kg/hm2以上的产量水平时行距为50 cm、种植密度为150 000株/hm2、纯N施用量为30 kg/hm2（尿素的46%折算纯N）。在实际生产中，可根据需要确定不同产量范围的优化方案，以适应在不同生态和生产条件下，进行规范化配套栽培技术措施的决策提供依据[9-10]。本试验表明对芸豆新品种品金芸1号产量的影响作用大小依次是施氮量>密度>行距。
4 参考文献
[1] 凌启鸿.作物群体质量[M].上海：上海科学技术出版社，2000.
[2] TOLLENAAR M，WU J.Yield improvement in temperate maize is attrib-utable to greater stress tolerance[J].Crop Sci，1999，39：1597-1604.
[3] 祝宝林，路宪春，梁成双.黑龙江垦区食用豆类新品种简介[J].现代化农业，2002（10）：22-23.
[4] 王福海，将窦林，张守成，等.芸豆栽培技术[J].现代化农业，1996（11）：19-20.
[5] 杨守仁.作物栽培学概论[M].北京：中国农业技术出版社，2000.
[6] 郑殿生.高品质小杂粮作物及栽培[M].北京：中国农业技术出版社，2001.
[7] 于晓秋，刘士勇，于晓春.芸豆高产栽培综合农艺措施数学模型的研究[J].黑龙江八一农垦大学学报，2002，14（4）：22-24.
[8] 荣廷昭.农业试验与统计分析[M].成都：四川科学技术出版社，1993：244-270.
[9] 赵彬，王昭礼，余莉，等.黔西北地区芸豆高产栽培氮磷钾最佳施肥技术研究[J].中国农学通报，2012，28（7）：151-154.
[10] 巩宇芬.山西旱地红芸豆优质高产栽培技术研究[J].农业技术与装备，2015（4）：37-38.
关键词 芸豆；品金芸1号；栽培因素；优化模式
中图分类号 S643.1 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2016）05-0087-02
Abstract By adopting ternary quadratic orthogonal rotating combination design，the relationship between row spacing，density and nitrogen rate and the yield of new kidney bean variety Pinjinyun 1 was studied to provide theoretical basis for high yield cultivation. The results showed that，the related mathematical model between the yield of Pinjinyun 1 and three cultivation factors（row spacing，density，nitrogen rate and so on）was Y=2 076.666 1 16.325 40X1-21.194 06X2 156.666 25X3-39.634 66X12-28.886 64X22-91.642 37X32-2.525 00X1X2 12.275 00X1X3 28.025 00X2X3；By optimal analysis，we established that optimization scheme to obtain the yield level over 2 141 kg/hm2 was row spacing 50 cm，density 150 000 plants/hm2，pure nitrogen rate 30 kg/hm2（46% of urea reduced pure nitrogen）；The effect of row spacing，density，nitrogen rate to the yield of new kidney bean variety Pinjinyun 1 was 93.27% and the effect of each factor was nitrogen rate>density>row spacing.
Key words kidney bean；Pinjinyun 1；cultivation factors；optimal model
作物产量的提高主要依赖于作物品种的产量潜力和栽培技术的提高[1]。Tollenaar等[2]研究认为，产量增加有40%是农艺措施改进的结果，60%是育种的结果，任何作物品种产量通常表现为受多种栽培因素或农艺措施组合调控的影响。祝宝林等[3]研究表明，种植密度在21万～23万株/hm2，产量可达2 212～3 059 kg/hm2。王福海等[4]提出芸豆在较肥沃的黑土地，水分正常的年份以保苗数22.5万～30.0万株/hm2为宜。每个新育成的作物品种有其特殊的特征特性[5]。已有研究结果显示，种植方式、密度和施氮肥量均会影响到芸豆的生产效益[6]。于晓秋等[7]的研究指出：紫花芸豆种质密度在12万～15万株/hm2、播期为5月15—22日，产量最高为3 376.5 kg/hm2。
品金芸1号是山西省2011年审定的一个芸豆新品种，该品种在晋北芸豆产区生育期107 d，比对照品种英国红芸豆晚3 d。生长势强，株型矮生直立，幼茎紫红色，主茎高41.7 cm，主茎分枝数4个，叶片卵圆形、较小，叶色深绿，花白色，有限结荚习性，荚圆筒形，未成熟荚绿色，成熟荚浅褐色，荚长10 cm，荚宽0.8 cm，单株荚数32个，单荚粒数6个，籽粒椭圆形、紫红色，百粒重21.9 g。抗旱性好，抗寒性一般，抗病性强。2009—2010年参加山西省红芸豆区域试验，2年平均产量2 514 kg/hm2，比对照英国红芸豆（下同）增产18.9%，试验点10个，全部增产。其中2009年平均产量2 433 kg/hm2，比对照增产15.5%；2010年平均产量2 595.0 kg/hm2，比对照增产22.3%。
当前，对芸豆的研究报道主要集中在常规栽培技术介绍和品种资源方面，为此，笔者以芸豆新品种品金芸1号为材料，运用回归正交旋转组合设计，进行多因素综合试验，对品金芸1号进行相应的高产栽培技术研究[8]，现将研究结果总结如下。
1 材料与方法
1.1 试验概况
试验安排在山西省农业科学院玉米研究所良种场进行，位于忻州市忻府区，年平均气温为8.5 ℃左右，年平均降水量为425 mm。试验地地势平坦，排灌条件较为方便，试验地前茬作物为玉米，土质为砂壤土，土壤的基础肥力条件：有机质含量1.42 g/kg、碱解氮11.26 g/kg、速效磷10.5 g/kg、速效钾180.3 g/kg，pH值为7.3。供试芸豆品种选用山西省农业科学院品种资源品种资源研究所育成的品金芸1号芸豆品种（2011年经过山西省审定）。所用肥料为尿素（含纯N 46%）、过磷酸钙（含P2O5 142%）、硫酸钾（含K2O 50%）。 1.2 试验设计
试验采用三因素二次回归正交旋转组合设计方案，选取行距、种植密度及纯N施用量3个因素为变量，各因素均设5个水平，以金品芸1号籽粒1 hm2产量为目标函数Y。行距（X1）、种植密度（X2）及纯N施用量（X3）进行水平编码（表1），共23个处理（表2），3次重复，随机区组排列。小区面积为24 m2。
1.3 试验实施
所用肥料均作基肥，施肥日期为2014年5月2日，播种时间为2014年5月8日。田间管理按农民习惯，生育期中耕1次，灌溉1次。2014年8月24日收获，晾干后按小区单收单打，计籽粒产量。
1.4 数据分析
利用DPS（6.50）等相关软件对芸豆籽粒的产量与行距、种植密度、纯N施用量3个因素的关系进行回归统计分析。
2 结果与分析
2.1 产量与产量形成因素间回归数学模型的建立
利用DPS（6.50）软件对实际产量（表3）进行回归统计分析，计算出产量（Y）与各因素（X1、X2、X3 ）间的数学模型为：Y=2 076.666 1 16.325 40X1-21.194 06*X2 156.666 25*X3-39.634 66*X12-28.886 64*X22-91.642 37*X32-2.525 00X1X2 12.275 00X1X3 28.025 00*X2X3
2.2 回归数学模型的显著性测验
对产量与产量形成要素间的回归方程进行显著性分析，其中F失拟=1.148
R=0.965 8，表明行距、密度、施氮量等3个栽培因素对品金芸1号芸豆产量的多元相关达到极显著水平；R2=0.932 7，表明3个栽培因素的组合调控对品金芸1号芸豆产量的影响达到93.27%。
2.3 各因素（X1、X2、X3）与产量（Y）之间的效应分析
采用降维方法，得到3个因子产量的二次函数关系，如下：
Y=2 076.666 1 16.325 40X1-39.634 66*X12；
Y=-2 076.666 1-21.194 06*X2-28.886 64*X22；
Y=2 076.666 1-91.642 37*X32 156.666 25*X3
由此表明，各因素對品金芸1号的影响程度不同，其影响程度为施氮量>密度>行距。
2.4 品金芸1号高产理论产量的优化方案
DPS（6.50）对表3数据分析得出，品金芸1号获得最高理论产量的各个因素组合为：X1=0，X2=0，X3=1。由此得出，品金芸1号获得高产2 141 kg/hm2以上时行距为50 cm、密度为150 000株/hm2、纯N施用量为30 kg/hm2（尿素的46%折算纯N）。
3 结论与讨论
通过本试验明确了芸豆新品种品金芸1号的产量与行距、种植密度、纯氮施用量之间的变化关系，得出该品种获得2 141 kg/hm2以上的产量水平时行距为50 cm、种植密度为150 000株/hm2、纯N施用量为30 kg/hm2（尿素的46%折算纯N）。在实际生产中，可根据需要确定不同产量范围的优化方案，以适应在不同生态和生产条件下，进行规范化配套栽培技术措施的决策提供依据[9-10]。本试验表明对芸豆新品种品金芸1号产量的影响作用大小依次是施氮量>密度>行距。
4 参考文献
[1] 凌启鸿.作物群体质量[M].上海：上海科学技术出版社，2000.
[2] TOLLENAAR M，WU J.Yield improvement in temperate maize is attrib-utable to greater stress tolerance[J].Crop Sci，1999，39：1597-1604.
[3] 祝宝林，路宪春，梁成双.黑龙江垦区食用豆类新品种简介[J].现代化农业，2002（10）：22-23.
[4] 王福海，将窦林，张守成，等.芸豆栽培技术[J].现代化农业，1996（11）：19-20.
[5] 杨守仁.作物栽培学概论[M].北京：中国农业技术出版社，2000.
[6] 郑殿生.高品质小杂粮作物及栽培[M].北京：中国农业技术出版社，2001.
[7] 于晓秋，刘士勇，于晓春.芸豆高产栽培综合农艺措施数学模型的研究[J].黑龙江八一农垦大学学报，2002，14（4）：22-24.
[8] 荣廷昭.农业试验与统计分析[M].成都：四川科学技术出版社，1993：244-270.
[9] 赵彬，王昭礼，余莉，等.黔西北地区芸豆高产栽培氮磷钾最佳施肥技术研究[J].中国农学通报，2012，28（7）：151-154.
[10] 巩宇芬.山西旱地红芸豆优质高产栽培技术研究[J].农业技术与装备，2015（4）：37-38.