利用单形重心设计探究番茄大棚生产尿素混配优化方案摘要：采用混料设计中的单形重心设计，在番茄上研究了四中不同释放特性尿素配肥方案。通过测定番茄的产量及其构成，建立各因子的产量及收益数学模型，并解析寻优，对肥料效应及经济效益进行了分析。结果表明：四种氮肥比例为xl=0.6,x2=0.1，x3=0.2,x4=0.1；换算每公顷纯氮实际用量为xl(U)=180kg,x2(U30)=30kg,x3(U60)=30kg，x4(U90)=60kg的方案组合预测最高产量可迗103.07t/hm2；每公顷用xl(U)=30kg,x2(U30)二30kg，x3(U60)二30kg，x4(U90)二210kg四种肥料配合，预测收益最高，可达54.78万元/hm2。关键词：单形重心设计；大棚番茄；尿素混配；优化方：0242.1文献标识号：A:1003-6997(2012)23-0046-03近年来，由于混料试验在生产实际中有非常广泛的应用，而日益受到人们的重视。混料试验，有别于其他类型的试验，在分量混料系统中，响应是各分量比例，是研究各因子在混料中的比例，而不涉及混料的总量［1］，是试验中各因子的取值按所占百分比计，且其总和等于1(100%)［2］。---本文来源于网络，仅供参考，勿照抄，如有侵权请联系删除---每个分量的贡献都要表示成混料或合成的比例，每个分量的比例必须是非负的，而且它们的总和必须是1，这就决定了混料设计是一种受特殊束的回归设计问题。用Y表示试验指约比，混料设计就是要在混料条件Xi>O(i=l，2,X1+X2+……+Xn=l，或者除混料条件之外再加上其他条件的约束下，合理地安排试验，得出关于Y的回归方程，使得分析容易、准确，便于计算和推测最佳混料比。混料试验就关于混料试验的设计方法，自1958年Scheffe［3］提出了单形格子与单形重心设计后，发展至今天，已有多种设计方法［4］。这些方法主要应用于冶金、化工等领域［5］并取得了良好的效果，农业领域遇到的不少问题也可用混料设计方法处理。近几年来，该方法在农业应用开展了一些研究工作，如国内外一些学者都利用单形格子设计研究了作物不同生长期肥料的分配问题［6,7］;Schrevens等［8］探讨了应用混料设计研究水培营养配方的效果；周剑忠采用混料设计研究了发酵剂中5种菌种的不同组合对发酵奶风味成分的影响［8］;绿豆优化施肥对产量的影响研究，探讨氮、磷、钾肥和钼、锌、硼微肥的高产施用量［9,10］。国内研究局限在三因子的混配试验，做了产量寻优探讨，涉及四因子研究较少，本研究通过将产量模型转化---本文来源于网络，仅供参考，勿照抄，如有侵权请联系删除---标，XI、X2、Xn表示混料系统中n种成分各占的百分为效益模型，进一步探讨最佳方案；在控释肥料方面的混料试验只在土壤模拟试验条件下研究控释肥料的释放特性［2］，对控释尿素混料设计在作物上的田间试验目前未见报道。在番茄生产中，施肥的单一性和盲目性导致养分比例严重失调从而影响了番茄的产量和品质，致使生产成本加大、经济效益降低，特别是控释尿素如何合理施用才能提高番茄的产量和品质，针对这一突出问题，本研究于2004〜2005年进行了番茄配方施肥田间试验，以探索番茄不同控释尿素与普通尿素的最佳配比，为番茄的优质、高产、高效施肥提供科学依据。1材料与方法1.1供试土壤与基础肥力试验在黄土高原腹地的庆阳市西峰区董志乡进行。供试土壤为地带性黑垆土，试验地基础肥力为：有机质18.36g/kg,全氮0.847mg/kg,碱解氮52.80mg/kg,速效麟8.30mg/kg,速效钾201.80mg/kg，pH值8.4。1.2供试肥料包膜控释尿素由北京斯格利复合肥制造有限公司生产，北京农林科学院植物营养研究所提供；控释尿素U90（控释期90d），控释尿素U60（控释期60d），控释尿素U30（控释期30d）含氮量彡42%;尿素（N^46%）；过磷酸钙（P205彡12%）;硫酸钾（K2O彡33%）。1.3供拭番茄品种---本文来源于网络，仅供参考，勿照抄，如有侵权请联系删除---宝冠3号1.4试验方案设计该试验采用不同氮肥配比｛4,3｝单形重心设计，即将4顶点的正规单纯形用进行3等分，获得4因素3阶格子点集｛4,3｝。所得到的各点就是4因素3阶混料回归的试验点。首先将各因素编码，编码后变量用xl，x2，x3，x4表示，二者对应关系为xi=BZi（i=l，2，3，4）对于｛4，3...