第二讲 农业系统分析与系统模型

农业系统分析可为建立更加符合农业生态和农业经济要求的新系统提供科学依据。它是研究、设计农业系统的有效方法。一、从两个实例谈起实例一、杂交早稻栽培农艺系统分析它是研究“威优青”杂交早稻综合农艺措施(播种期x_1、播种量x_2、播种叶令x_3插秧密度x_4、施肥水平x_5),对产量等多项生态性状的影响。目的是优选出千斤丰产的最佳农艺组合技术方案。涟沅地区农科所在36个农业小区进行了试验总计分析,对变量设计水平不同组合(表1),建立了各个     

甘蔗高产栽培模式研究

本文研究广东珠江三角洲沙围田春植甘蔗高产栽培模式,选用5个栽培因子,5个水平,按均匀设计,小区随机排列,连续进行3年试验。对调查数据,用电子计算机进行相关与回归分析,并经寻优建立了甘蔗高产栽培最优模式。 Y=2896.97+318.69X_2-33.06X_(1.4)+3.63X_(2.4)+2.04X_(3.4)-0.89X~2_2式中:Y产量,X_2亩施氮量,X_(1.4)密度与亩施钾量交叉项,X_(2.4)亩施磷量与亩施钾量交叉项,X_(3.4)亩施氮量与亩施钾量交叉项。 高产栽培模式经大田验证,取得显著增产增收效益。     

豫西旱地小麦综合栽培措施的回归分析与优化组合

本文运用四元二次回归正交旋转组合设计,在影响旱地小麦产量(Y)的诸因素中,选择播量(X_1)、底磷量(X_2)、底氮量(X_3)、追氮量(X_4)四项栽培措施做为决策变量进行研究,获得了决策变量与目标函数(Y)相互关系的数学模型。并在此基础上,通过计算机模拟寻优,确定了亩产300kg以上的优化栽培措施方案:播量7.1—8.6kg底施过磷酸钙37.5—46.3kg,底施尿素11.8—15.7kg。     

麦茬稻高产节水栽培综合农艺措施数学模型及优化方案的研究

本试验运用二次通用旋转组合设计方法,在影响麦茬稻产量的诸因素中,选择五项可控因素,建立五元二次回归模型,在此基础上经电子计算机模拟、筛选,提出该地区麦茬稻在节水条件下,影响其产量的主要因素为施氮量和插秧密度,其次是浇水次数和施磷量。同时明确了不同产量水平的农艺措施配套方案。     

高产玉米合理施肥及其数学模型

近年由于电子计算机技术在农业科研和生产上应用,为开展多因素多水平试验研究带来了方便.本试验采用多元二次回归旋转组合设计并借助电子计算机模拟,研究了高产玉米合理施肥方法,意在为玉米大面积高产、稳产、高效栽培提供科学施肥依据,并在方法上做一尝试. 一、试验设计与方法试验于1987年在营口县示范场进行.在总结前两年肥料试验基础上采用五元二次回归正交旋转组合设计,在影响玉米产量诸肥力因子中选取施N量(x_1)、施P量(x_2)、施K量(x_3)、施N期(x_4)和密度(x_5)为决策变量,籽粒产量(y)为目标函数.变量水平及编码列于表1.     

旱地豌豆农艺措施数学模型的研究

本试验以河北坝上地区豌豆主栽品种前进一号为材料,选择氮肥(X_1)、磷肥(X_2)、密度(X_3)三因素为决策变量,产量为目标函数,采用“311—A”最优设计,通过对结果进行统计分析得回归方程为: 在设计水平范围内,进行数学模型解析得到各因素对产量的作用顺序为磷肥最大,氮肥次之,密度最小。高产稳产优化方案的农艺措施为亩施碰铵7.1～10.5公斤,亩施过磷酸钙32.5～38.8公斤,密度4.0～4.5万株/亩。     

运用回归方法研究汕优63优化配套

本文根据二次曲面混合设计法进行田间试验,研究了杂交水稻汕优63的种植密度(X_1)、施N肥量(X_2)和秧苗带蘖数(X_3)与产量(y)之间的关系.其回归方程为: ■=455.27 + 11.86X'_1 + 14.4X'_2 + 8.89X'_3 + 7.05X'_2·X'_3 - 9.06(X'_2)~2 - 13.8(X'_3)~2 (R=0.9843,S=13.80 X_i~'=x_i-mic x_i·[4-2]/max x_i-mic x_i)结果表明,在本实验条件下,获得高产的最佳组合是:栽植密度为2万窝/亩,施N肥量为10.3kgN/亩和2.62蘖/株.并且,与大田生产实际有相当高的吻合度.     

不同施肥方式对绥粳4号品质的影响

[目的]研究绥粳4号的最佳施肥方式。[方法]采用二次回归正交旋转组合设计,4个因子分别为基施氮肥比例(X_1)、氮肥施入量(X_2)、磷肥施入量(X_3)、钾肥施入量(X_4),每个处理设置5个水平,研究不同施肥量、不同基施氮肥比例对黑龙江省第二积温带主栽水稻品种绥粳4号品质的影响。[结果]基施氮肥比例、氮、磷、钾对绥粳4号品质效应回归方程:Y=64.28+0.26X_1+0.12X_2+0.14X_3+0.11X_4-0.005X_1~2-0.000 7X_2~2-0.000 9X_3~2-0.001X_4~2+0.000 6X_1X_2+0.0002X_1X_4+0.0002X_2X_4-0.0001X_3X_4。当食味评分达最高值83.1时,绥粳4号的基施氮肥比例、施氮量、施磷量、施钾量分别为35.7%、112.8 kg/hm~2、70.8 kg/hm~2、51.7 kg/hm~2。[结论]该研究为水稻品种的合理施肥提供理论依据。     

不同时期施用氮肥对水稻机械插秧产量及农艺性状的影响

通过连续田间试验,研究了不同时期施氮肥对机械插秧水稻产量及农艺性状的影响,建议在机械插秧水稻品种选择上,优选黄花占,以黄化占为代表的早中熟品种应采用二次追分蘖肥的方式施肥,以川优6203为代表的中晚熟品种(组合)应采用一次施肥方式。     

紧凑型玉米高产高效栽培模型研究

采用二次正交回归旋转组合设计方法,选择密度、氮肥、磷肥三项主要栽培因子为决策变量,以亩产量和亩收入为目标函数,建立数学模型.通过对三项主要栽培因子的单因子效应、交互效应的研究,优选出本地区中等以上肥力土壤紧凑型玉米高产高效栽培的最佳农艺组合方案:密度6916～6975株/亩,氮肥(N)16.85～17.74kg/亩,磷肥(P_2O_5)9.21～10.24kg/亩.     

油菜新品种‘重蓉油1号’直播高产栽培数学模型研究

为满足长江上游地区对早熟油菜直播高产栽培技术的需要,采用三元二次正交旋转组合设计,研究了播期(X_1)、种植密度(X_2)、氮肥(纯氮,X_3)3个栽培因素对甘蓝型早熟双低油菜'重蓉油1号'直播产量的影响,并寻求最优高产栽培模型。结果表明:3个因素与'重蓉油1号'产量的线性回归方程为:Y=1 878.179+245.269X_2+72.438X3+214.370X_2~2+105.000X_1X_2。各因素对产量影响的效应大小为种植密度施氮量播期,其中种植密度、施氮量与产量呈开口向上的抛物线关系,播期与种植密度的互作效应最显著;在试验设定的条件范围内,较早播种及较高的氮肥水平有助于增产。产量超过2 353.42 kg/hm2的高产栽培措施组合为:10月2—18日播种、种植密度31.95万—36.10万株/hm~2、施氮量105.0—168.9 kg/hm~2。     

陕北沟谷地春玉米高产配套技术试验

试验采用四因素三水平正交设计的方法,研究了影响玉米高产的品种、密度、施氮量、施磷量之间的关系,得到了陕北沟谷地春玉米7 650 kg.hm-2的最佳农艺措施组合方案。在本试验条件下,四项农艺措施对产量的影响顺序为密度>品种>施氮量>施磷量,最佳农艺措施组合为密度6.00万株.hm-2,纯氮330 kg,纯磷138kg,品种3 819。生育期指标试验结果表明,四因素中品种对生育期影响达到显著水平。研究结果可作为类似地区春玉米高产栽培的参考。     

豫北地区稻茬晚播小麦高产栽培农艺措施组合选优

采用四因素五水平二次旋转回归正交组合设计测得的参数,建立了豫北地区稻茬晚播小麦高产栽培农艺措施的数学模型。通过电子计算机模拟仿真,筛选出亩产370公斤的农艺组合决策为:亩施底氮肥7.83-9.32公斤;底磷(P_2O_5)5.42-6.62公斤;追氮7.68-8.94公斤;播种量为8.01-8.98公斤。     

栽培因子对转基因棉F1和F2产量构成的影响

为探索转基因棉在丰产栽培模式,应用农业系统原理和方法,采用四元二次旋转组合设计,以密度、施氮量、施钾量、缩节安为决策变量,转基因棉产量及构成因素为目标函数,建立相应的数学模型。剖析了密度、施氮量、施钾量、缩节安四项综合农艺措施的主效应和交互效应与产量的关系。分析表明,栽培因子对F1产量的影响大小顺序是:密度>缩节安>施氮量>施钾量。对F2产量影响大小顺序是:施钾量>施氮量>密度>缩节安。并寻求了定量生产水平下F1、F2的最佳农艺措施,即F1当密度为21500株/hm2、施氮量为450kg/hm2、施钾量为450kg/hm2、缩节安量为75g/hm2,可能取得最佳产量1556kg/hm2,F2密度为15000株/hm2、施氮量为750kg/hm2、施钾量为300kg/hm2、缩节安量为135g/hm2可获得最高的皮棉产量1219.35kg/hm2。     

烤烟优质适产高效益栽培实用模型的研究 Ⅰ.栽培因子与烟叶经济性状的关系

以烤烟品种K326为材料,采用五因素五水平正交旋转组合设计,大田试验,电脑优化,建立了烤烟优质适产高效益栽培实用模型.产量在2250～2625kg/ha适产范围的最佳农艺措施组合为:每公顷施氮200.79～204.72kg.P_2O_5185.90～193.93kg,K_2O316.88～357.30kg,单株留有效叶16片,移栽苗龄9叶1心.     

湘玉九号高产栽培技术的数学模型研究

以密度、苗期施氮量、穗期施氮量、磷肥和钾肥这5种主要栽培措施与产量的关系,采用五元二次回归正交旋转组合设计方法,探讨了湘玉九号高产栽培的主次措施.结果表明:湘玉九号春播667 m2产量超过500 kg的最佳农艺措施是:每667 m2栽培密度为3 870～4 140株,苗肥(4～5叶期)施尿素9.0～14.5 kg,穗肥施尿素18.4～23.4 kg,基肥中施过磷肥酸钙21.6～31.2 kg,施氯化钾9.85～11.8 kg.     

杂交中稻高产栽培综合农艺措施数学模型的研究及应用

本文用多点田间试验测得的参数,建立杂交中稻产量与几项农艺措施的数学模型,确定了置信区间,解析了农艺措施的产量效应及交互作用,优选了最佳农艺措施组合方案,通过大面积的生产示范,获得反馈信息,研究提出了杂交中稻高产、低耗栽培技术规范。     

杂交早稻新组合种植比较试验

通过组织早稻新品种(组合)田间试验,从品种的优质、高产、生育期、农艺性状、抗性等方面进行对比、筛选出适合江西南昌市栽培的优质高产新品种,从而加快新品种的推广步伐,促进农业增产,农民增收。     

威优481综合农艺措施数学模型

选用影响杂交水稻威优４８１的５项因子作为决策变量，采用五元二次回归旋转组合设计布置田间试验，建立了主要综合农艺措施的数学模型。通过模型分析，提出了威优４８１的高产优质技术规范。     

不同播期·密度·施肥量·水分对早稻生长发育的影响

[目的]研究播期、密度、施肥量和水分对早稻生长发育与产量的影响,筛选最佳栽培因子组合。[方法]对杂交早稻金优402进行播期、密度、施肥量和水分4因素3水平的正交试验。[结果]播期和施肥量是影响早稻生育期和产量的主要因素;播期对金优402的生育期和产量影响极显著,施肥量对早稻生育期和产量的影响显著。早稻高产栽培的最佳组合为:播期3月22日,密度135万/hm2,施肥总量225 kg/hm2,水分刚淹没土表。[结论]为农业生产提供参考。