基于测土配方施肥（TRPF）系统处理的大豆灰色关联度分析

王囡囡等

摘 要：为验证三江平原测土配方施肥TRPF系统在大豆施肥技术上的效果，在田间设置肥料效应试验，应用灰色关联度和方差分析法，对2012年不同施肥量大豆6个主要性状的表现进行了综合分析，为系统的下一步升级做准备。结果表明：测土配方施肥处理（T4处理）的产量，节数、分枝数、单株有效荚数、单株粒数及单株粒重表现最好，与其他处理之间均存在着显著或极显著差异，并且测土配方施肥处理产量最高，与对照相比增产30.32%；常规施肥增产14.73%；低肥处理增产8.43%；高肥处理增产2.17%。关联度分析表明，不同施肥处理大豆的6个性状的关联序表现为，单株荚数>单株粒重>单株粒数>节数>株高>分枝数。因此在测土配方施肥的基础上，可以选用多荚型（或多粒型）品种，来提高品种的产量潜力。

关键词：测土配方施肥；TRPF；大豆；灰色关联度

中图分类号：S158.3 文献标志码：A 论文编号：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

测土配方施肥技术是一项传统的技术，也是增加作物产量的重要手段。近年来，在测土配方施肥、土壤化验分析和低产土壤改良研究工作中发现，有些地区主要采用计算公式的方法，比较繁琐。随着计算机技术在农业上的广泛应用，将测土配方施肥技术与计算机技术相结合编制软件成为热点，应用软件处理数据更加迅速和准确。通过查阅相关文献发现[1-3]，目前很多研究机构分别就本地的实际研制测土配方施肥系统和软件[4-6]：如广西测土配方施肥决策系统[7]、北京农博士肥料配方软件、云南双柏县测土配方施肥专家系统软件等。

三江平原测土配方施肥系统TRPF（土壤配方）程序，于2011年12月编制成功，2012年在大田试验上进行了初步应用。为了更好地分析不同处理对大豆产量的影响，文章引用了灰色系统理论，这里理论提出了灰色关联度的概念，它是指系统中2个因素关联性大小的量度，关联度的大小直接反映系统中的各因素对目标值的影响程度[8-9]。因此，文章不是单纯以产量性状而论，而是利用灰色关联度和方差分析方法对2012年不同施肥量大豆6个主要性状的表现进行了综合分析，以验证三江平原测土配方施肥TRPF系统在大豆施肥技术上的效果，通过肥料效应试验，对测土配方施肥TRPF系统不断的完善与升级，最终建立三江平原地区测土配方施肥体系。

1 材料与方法

1.1 材料

1.1.1 供试材料 供试品种：‘合丰55，供试土壤：草甸土。

1.1.2 仪器设备 测定土壤养分含量所需的仪器为：高温电阻炉（型号：SRJX-8-13）、1/100电子天平（型号：SL502N）、恒温恒湿培养箱（型号：LRH-250-S）、粉碎机（型号：1029-3）、数显电热恒温干燥箱（型号：DHG-9075A）、凯式定氮仪（型号：DK20/UDK142）、恒温油浴锅（型号：HH-S）、紫外分光光度计（型号：SPECORD）、Z2000原子吸收分光光度计、土壤原位pH计（型号：IQ150）等。

1.2 研究方法

1.2.1 土壤养分测定方法 土壤pH的测定：使用电位法，依据NY/T 1121.2—2006[12]；土壤碱解氮的测定：碱解扩散法即氢氧化钠水解，硼酸吸收，然后硫酸滴定[10-11]；土壤有效磷的测定：用碳酸氢钠浸提，钼锑抗比色法（NY/T1121.7—2006）；土壤速效钾的测定：乙酸铵浸提—火焰光度计法测定（NY/T889—2004）。

1.2.2 试验设计 试验设在佳木斯市省农科院佳木斯分院试验区，播种前采集试验地块土壤样品，并进行土壤养分含量的化验分析，利用测土配方施肥TRPF系统完成施肥配方，对试验地的基础肥力做初步调查，并将配方施肥量设为其中的一个处理。供试土壤的基础肥力见表1。

试验作物为大豆，设5个处理，随机区组排列，3次重复，5行区，行长10 m，行距65 cm，各处理施肥量见表2，T1为高肥处理，T2为低肥处理，T3为常规施肥，CK为对照处理，其中T4处理为测土配方施肥处理即（TRPF处理），此处理按照大豆的目标产量为2550 kg/hm2而设定的。在大豆生育期间，分别在苗期、花期、结荚期、鼓粒期取样4次。选取有代表性的植株5株，测定其鲜重。收获前每小区采面积相同的连续10株考种。调查每平方米株数，株高，节数，分枝数，株荚数，株粒数，株粒重，小区产量。

2.2 大豆产量及农艺性状的方差分析和多重比较结果

对不同处理大豆的产量和农艺性状进行方差分析和多重比较，结果表明：处理T4的产量、节数、分枝数、单株有效荚数、单株粒数及单株粒重表现最好，与其他处理之间均存在着显著或极显著差异，见表2、表3。大豆单株有效荚数、单株粒数、单株粒重在不同施肥处理中从多到少的顺序是：T4>T3>T1>T2>CK；大豆株高、节数、产量在不同施肥处理中从多到少的顺序是：T4>T3>T2>T1>CK；株高分析结果显示，不同施肥处理间不存在显著性差异。分枝数则表现为：T4>T1>T3>CK>T2。

3 结论与讨论

应用灰色关联度和方差分析方法，通过肥料效应试验，初步验证结果显示，测土配方施肥TRPF系统对大豆确实产生了增产效果。下面分别从灰色系统理论和施肥技术2个角度阐述结果。

（1）灰色系统理论中的关联度分析法不仅可避免局限于只对产量进行分析，还可以综合分析作物多元农艺性状的重要性。而大豆产量是由多个因素相互作用而决定的，但其主要受底荚高度、株高、单株粒数、粒重等主要农艺性状的影响[13-14]。申忠宝等[15]应用灰度关联度分析研究大豆各主要农艺性状对单株产量影响的主次关系。此研究通过对大豆的不同施肥处理进行灰色关联分析，结果表明，单株荚数对产量的影响作用最大，其次是单株粒重、粒数。因此在测土配方施肥的基础上，种植大豆时，可以选用多荚型（或多粒型）品种，来提高品种的产量潜力。有效荚数、主茎节数对产量的影响一般，分枝数和株高对产量的影响最小。总体趋势与大部分研究报道[13-15]一致。但也存在着差异，因为大豆产量也受气候因素、生态条件、生产水平等外界因素影响。

（2）在中国，随着人口的增加和耕地的减少，增加粮食总产只能提高作物的单产，配方施肥是增加产量的重要手段，它不仅可以提高农作物产量，而且可减少由于不合理使用化肥带来的环境污染和资源浪费。与传统经验施肥相比，测土配方施肥一般可增产8%～15%，并且节本增效，特殊土壤的增产量还会更高。此研究中，T4处理即测土配方施肥处理与对照相比，增产30.32%；T3处理（常规施肥）比对照增产14.73%；T2处理（低肥处理）增产8.43%；T1处理（高肥处理）增产2.17%。测土配方施肥TRPF系统自编辑成功之日起，已为农民提供施肥配方数百份，取得了较好的效果，2012年设置的大田试验是TRPF系统在田间验证的第一年，数据分析显示对大豆增产效果明显，为下一步TRPF软件的完善与升级做了有利的保证。

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