试验结果与分析

2 试验结果与分析

2.1 数学模型的建立及回归系数的检验

根据试验结果(见表2),按照二次正交旋转组合回归设计各项回归系数的计算公式,建立了旱地胡麻产量与各项农艺措施的回归数学模型。

表2 试验结构矩阵

图示

以产量作为目标函数,进行多元回归分析,得出胡麻产量对农艺措施反应的一组五元二次多项式回归数学模型:

图示

对此模型解析和模拟仿真可获得最佳栽培技术方案。由“数学模型”和各项回归系数的显著性检验结果(见表3)表明,胡麻产量回归项F值(F2)为5.10达极显著水平;回归失拟项F值(F1)为1.57,临界值F2 0.05=2.79,说明建立的回归数学模型置信度高,拟合程度较好。利用该“数学模型”进行预报、控制和模拟是可行的。各项回归系数一次项中除磷肥施用量(x3)和磷酸二氢钾喷施量,其他3项农艺措施的一次项回归系数的F值均达F2 0.05的显著水平,二次项中氮肥施用量(x2)、磷肥施用量(x3)和磷酸二氢钾喷施时间(x5)的F值达到显著和极显著水平。交互项的F值均不显著。

表3 二次正交旋转组合回归设计产量结果F检验

图示

2.2 产量主因子效应解析

“数学模型”的各项标准化回归系数表明,五项农艺措施对提高胡麻产量(y)影响的大小顺序线性项是氮肥用量(x2)>密度(xl)>磷酸二氢钾喷施时间(x5)>磷肥施用量(x3)>磷酸二氢钾喷施量(x4),其中x2、x1、x5对产量表现为显著的正效应,x3和x4为负效应,但不显著。二次项x52、x32和x22表现极为明显的曲线关系,各因素对胡麻产量的交互作用均不显著。(https://www.daowen.com)

由此可知,氮肥施用量(x2)是影响胡麻产量的关键性因子,其次是播种密度(x1),这两个因子必须重点控制。

该试验设计已对回归二次项施行了中心化线性代换,满足了试验的正交性,因此,对数学模型采取降维法进行解析,这样不仅可直接了解各自变量(xi)与目标函数(y^)间的关系,还可以求得在特定条件下,某一因子的最佳目标函数(y^)。如果固定4个自变量取零水平、判别另一自变量与目标函数(y^)的关系,其偏回归解析子模型如下:

图示
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图1 主因子效应对产量影响

根据上述回归子模型解析作图1表明:播种密度(x1)对胡麻产量影响最大,回归曲线近似直线,没有出现峰值是由于试验出苗率普遍偏低(苗数为166.35×104/hm2~635.1×104/hm2,平均数为368.7×104/hm2,平均出苗率为51.98%)的缘故;氮肥施用量(x2)对胡麻产量影响也比较大,其回归曲线比较陡,峰值出现在l水平处,说明该数学模型在试验设计范围(-2≤xi≤2)氮肥用量取1水平其预测产量效果最佳;磷肥施用量(x3)对胡麻产量有影响,但不显著,其回归曲线呈弧形;峰值出现在零水平处;磷酸二氢钾的喷施量(x4)和喷施时间(x5)的回归曲线呈不明显和明显的“马鞍形”,根据数学模型解析参数和曲线图上反映,x4和x5对胡麻产量似乎有影响和显著影响。根据资料介绍,磷酸二氢钾在其他作物上作根外追肥对产量也有一定效果;但是,在本试验中虽说对胡麻产量有不同程度的影响,对其水平的确定以及对产量影响的机制尚难定论,有待进一步研究。

根据数学模型各项回归系数的F检验(见表3)各因素间的回归交互效应差异均不显著。因此,不必进一步分析。

为了给旱地胡麻高产栽培技术定量化,指标化和经济高效提供优化技术措施方案,在数学模型解析模拟、寻优的基础上提出两套技术措施方案(见表4)供生产验证并通过信息反馈不断完善技术措施,最大限度地利用投入的生产资料,提高旱地胡麻投入产出经济效益。

表4 供生产示范印证的优化农艺措施

图示

注:播量(万粒/hm2)预测产量(kg/hm2)氮肥已折算为商品尿素、磷肥已折算为商品磷酸二铵