专利名称：提高农作物产品质量和产量的方法
技术领域：
本发明涉及农业生产的品种和栽培方法，特别涉及选育品种，栽培布局和栽培密度。
背景技术：
选种和育种都要进行品系和品种比较，目前品比的布局设计只能保证横向和纵向参评品系或品种同时存在，而斜向上参评品系或品种不同时存在而失去了可比性，也就是说参评品系或品种不处在同一个起评线上，在此基础上得出的结论是不能准确的反应出品种的本质属性。
绿色植物的群体效应都存在着边行优势，其原因是自然光能利用率高，而目前农作物栽培基本上是垅作和条栽，在同密度下限制了光能的利用，也就制约了农产品质量和产量的提高。确定栽培的合理密度是提高农产品质量和产量的首要条件，目前确定合理栽培密度的思维方式和操作方法还不能确定合理的栽培密度。
发明内容
本发明的目的是针对现有农业生产中存在的技术问题提供同步选种，等穴距栽培和峰值密度栽培用以解决这些问题，进而实现提高农产品的质量和产量。下面对同步选种、等穴距栽培和峰值密度栽培进行具体说明。
一、同步选种育种和选种过程中，品系和品种对比的平面布局在两个斜向上，参评品系或品种不同时存在而失去了可比性，由此得出的结论不能正确的反应品系或品种的本质属性，为了解决品比中存在着的不可比问题，用现有的数学知识是解决不了的，因此对中国历史遗留下来的“九宫八卦”问题进行了数学基础的探讨和研究。且加深和拓宽、得出的结论是等差数列，从第K(K为非零自然数)项起的(2N+1)2(N为非零自然数)个项、排在行、列数都等于2N+1的方阵中能使任意行、列、对角线上各数之和相等的排法有8N2个。在此基础上进一步演变和拓宽，应用在品比的平面布局上，解决了对角线及对角线方向上的不可比问题，叙述如下1.直序与环序有限的M个元素，有头有尾的线性排列叫直序排列，这时的排列顺序叫直序。
有限的M个元素无头无尾的线性排列叫环序排列，这时的排列顺序叫环序。
直序与环序中的具体位置叫序位。直序序位容易确定，环序序位要先确定始点，再确定方向(是顺时针方向，还是逆时针方向)而后才能确定序位。
直序与环序的关系一队蓝球运动员，第一名运动员投完篮后排在队尾，第三名运动员……以此类推到无穷，这样这队球员的直序排列不断变化得到不同的直序排列，但是每次直序排列首尾同向(同时逆进针方向，或者同时顺时针方向)连接，则环序排列始终是不变的，这种现象叫做环序不变的直序变化。
2.相关分组M个元素的直序排列，分成两组，先分的组叫做前组，这组的元素个数用P来表示，记作前组P，余下的元素分为一组，叫做后组，这组元素的个数用Q来表示，记作后组Q。则有P+Q＝M。M个元素的直序排列分成两组记作“分组P、Q”。分成两组的方法共有M-1种，前组元素个数是这个分组的序号，分组P、Q叫做第P分组。
M个元素的直序排列分成两组的方法中总有两种分组，其中一种分组前组的元素个数等于另一种分组后组的元素个数，这种分组的后组的元素个数又等于另一分组前组的元素个数，这样的两种分组叫做相关分组。分组P、Q和分组Q、P互为相关分组，记作“相关分组P、Q，Q、P”，相关分组中哪组元素个数少，哪组元素的个数就是这种相关分组的序号，例如相关分组2、9，9、2和相关分组7、4，4、7分别叫做11个元素的直序排列分成两组的第2相关分组第4相关分组。偶数M个元素的直序排列分成两组。排除平均分成两组的方法，余下的不同相关分组有 种，奇数M个元素的直序排列不能平均分成两组，不同的相关分组有 种。
3.行、列、排、对角线、对角线方向在方阵与矩阵中，横为行、竖为列、斜为排，特殊的排是对角线，平行于对角线，在对角线的两侧，且序位个数的和等于行、列、对角线上序位的个数的两排叫对角线方向。右上左下的对角线叫主对角线。左上右下的对角线叫副对角线，平行于主对角线的对角线方向叫做主对角线方向，平行于副对角线的对角线方向叫做副对角线方向。
4.无首无尾组合带除1以外不能被3整除的奇数个不同元素的任意直序排列，排除第一相关分组，和非互质相关分组选用余下相关分组中的任意一种相关分组，取其中一种分组分成两组，交换位置保持环序不变，得到新的直序排列，所得新的直序排列逐一照此办理，所得各直序排列依次下排，以至无穷。再用选定相关分组中的另一组分组，分成两组交换位置，保持环序不变，得到又一新的直序排列，新的直序排列逐一照此办理，所得不同的直序排列，依次上排以至无穷。这样就得列一条宽为M个不同元素的不同直序排列的无首无尾组合带。
例如5是除1以外不能被3整除的最小奇数。取5个不同元素A、B、C、D、E任意排在一列，按习惯，同时也便于观察则是 排除第一相关分组，即排除相关分组1、4，4、1，余下的只有相关分组2、3，3、2。把 这个直序排列按分组2、3分成两组则是 两组，交换位置，保持环序不变则是 照此办理 则变为 逐一照此办理依次下排以到无穷则是 ……。把 按已选定的相关分组2、3，3、2另一种分组3、2分成两则是 交换位置保持环序不变则是 排在 的上排，把 按分组3、2分成两组，交换位置，保持环序不变则是 逐一照此办理依次上排，以至无穷则是…… 这样就得到一条，宽为5个元素的直序排列，按一定变化规律变化的所有直序排列的无首无尾组合带，简称无首无尾组合带，即是…… ……5、无首无尾组合带的性质(1)带宽是除1以外不能被3整除的M个元素的直序排列。M＝2N+1(N为非零自然数)且2N+1/3。不重复的直序排列数是M·(M-1)·[(M-2)！-1]；(2)组合带上任意一直序排列都是上一列按非第一相关分组中一种相关分组其中的一种分组，分为两组，保持环序不变交换位置的结果，同时又是下一列按同一相关分组的另一种分组，分成两组，保持环序不变交换位置的结果；(3)元首无尾组合带是任意一直序排列的共首双向无限循环带的组合带，故把无首无尾组合带叫做任意共首双向无限循环带。在任意共首双向无限循环带上有且只有和元素个数M个相同的不同的循环节。每个循环节都是行列数等于M的方阵，在此方阵中，M个不同元素同时出现在任意行、列、对角线及对角线方向上；(4)除1以外不能被3整除的奇数M个不同元素、排在行、列数都等于M的方阵中，使M个元素同时出现在行、列、对角线及对角线方向的排法有M-12·M2·(M-1)·[(M-2)!-1]]]>种。
图1是本发明的标准绳示意图；图2是本发明的等穴距栽培示意图具体实施方式
无首无尾组合带即任意共首双向无很循环带在农业上的应用——同步选种任意共首双向无限循环带的任意一个循环节都是行列数等于除1以外不能被3整除的奇数M的方阵，在方阵中M个不同元素同时出现在任意行、列、对角线及对角线方向上，那么农业选育品种中的株系对照和品种比较采用循环节方阵进行布局设计，把不同的元素换成不同的株系或不同的品种进行试验，这样使得参评品系或品种在任意行、列、对角线及对角线方向上同时出现，也就是参评品系或品种不仅在行与列上有可比性，而且在对角线及对角线方向上，同时也具有可比性，才能够准确的反应出参评品种的本性属性，克服了农业生产由史以来，在品种选育上的科技含量不足(只在行、列上有50％的可比性，而在对角线及对角线方向上有50％的不可比性)，选育出优良品种，进而提高农产品的质量和产量。这种按任意共首双向无限循环带上循环节进行布局设计选育品种的方法叫做同步选种。
二.等穴距栽培绿色植物的群体效应都存在着边行优势，其原因是自然光能利用率高，提高整片地的光能利用是提高农产品质量和产量的首要措施。在相同条件下，特别是相同密度条件下，大量的试验结果说明，农产品的质量和产量是随着短穴距的拉长，长穴距的缩短而提高，怎样使秧苗间的穴距不存在长短之分呢？于是根据几何学原理发明了等穴距栽培。等穴距栽培栽种出的秧苗，横看是行，竖看是行，斜看也是行，任何相邻两穴苗间的距离都相等，相邻三穴苗间的线段围成一个正三角形，任意一穴苗周围六穴苗，这六穴苗间的线段围成一个正六边形把垅作和条栽的秧苗，长时间的双侧面感光变成六侧面感光，提高了光能的利用率也就提高了农产品的质量和产量。等穴距栽培的 行距＝穴距×0.886具体操作如下备有两根带有标记的标准绳，株绳上两点间的距离是穴距如图1。
开始播种(或插秧移栽)，两根林绳做一个箱两根标绳的起点放在同一条直线上如图2，两标绳间的距离是行距×4。便于说明标记编号左右分别是0、1、2、3、4、5在每个标记处种一穴，左0和右0正中间种一穴0’、0’和左1正中间种一穴，0’和右1正中间种一穴，左1和右1正中间种一穴1’，1’和左2、右2正中间各种一穴，左2和右2正中间种一穴2’，2’和左3，右3正中间各种……以此类推直至种完，这样的种植方法叫等穴距栽培。其结果以水稻为例，把带规的9寸×6寸的条栽改成7寸×8寸的等穴距插秧，在不改变其他条件下增产10％以上，到目前还没出现不增产的实例，得出下面的结论绿色植物的群体效应存在着其它条件相同，不同的栽培布局，采用等穴距栽培布局，农产品的质量好，产量高。
三、密峰值密度栽培多少年来，广大农民和农业生产厂家一直提出农作物种密了好，还是稀了好，啥叫不密不稀呢？这是个栽培密度的问题。这个问题一直是农业科研的核心问题和主攻项目，解决这个问题的主体思路已形成了固定模式，即是研究与密度有关的诸因素及它们之间的关系，进而找到它们之间的最佳组合，才能确定合理密度，例如，中国农科院主编的《中国稻作学》第495页的一段论述“确定水稻移栽的合理密度多系根据品种特性、秧苗素质、移栽水平，土壤肥力和施肥水平等不同条件综合分析确定的。”实践得出与密度有关的因素不是固定不变的，品种有无穷多个，新的品种还不断出现，种植水平各不相同，土质一地一样，各地的气候也不一样，总之与密度有关的因素有无穷多个，要研究它们之间的关系得从两两组合，三组合……一直到全组合，这样的组合有无穷多个，一个组合得一年时间能够得到一个可供参考的数据，无穷多个组合最短也得无穷多个一年才能够得到一组可供参考的数据组，这无穷多个一年的和就是无限的长时间。人生有限，用有限的人生时间在无限长时间内找最佳组合是难以办到的，故按研究与密度有关的诸因素及它们之间的关系进而找到它们之间的最佳组合来解决密度问题，看起来有道理，但做起来是难以达到目的的。广大农民多年来一直提出密度问题就是客观的实际例证。说明农业生产具体的密度问题仍然存在。然而农作物的栽培密度和农产品的质量和产量密切相关，解决农作物栽培的密度问题是提高农产品质量和产量的根本出路。即然旧的思维方式解决不了具体的密度问题，那么只能采取新思维方式和方法来解决密度问题。由实验和实践得知，任何品种在任何地区和地块由密往稀了种，产品的质量和产量是逐渐的提高的。是不是永远的稀下去就永远的增加下去呢？不是的，当稀到某一程度时产量达到了最高。再稀，产量就逐渐的降了下来。这个产量的最高值叫产量峰值，与共相对应的能够获得产量峰值的密度叫做峰值密度。想要获得某品种在某地区的较高质量和产量，就得采用该品种在该地区的峰值密度。反过来，某地区采用了某品种在该地区的峰值密度才能获得该品种在该地区的较高的质量和产量。某品种在某地区的峰值密度就是该品种在该地区的合理的栽培密度。关键是如何在较短的时间内找到不同品种在不同地区的峰值密度，采用等穴距和华洛庚优选法中的0.618法(黄金分割法)可在较短的时间内测得某品种在某地区的峰值密度。采用测定的峰值密度进行农作物栽培从而提高农产品质量和产量的方法叫做峰值密度栽培。其结论是绿色植物的群体效应存在着，其它条件相同，不同的栽培密度，采用峰值密度栽培，农产品的质量好，产量高。
权利要求
1.提高农作物产品质量和产量的方法，由同步选种、等穴距栽培和峰值密度栽培组成，其特征在于①同步选种使参评品系或品种同处在同一个起评线上；②等穴距栽培使得在相同条件下，自然光能利用率达到最高；③峰值密度栽培使得每穴植株一生中处在较适宜的生存空间。
2.根据权利要求1中①同步选种是“九宫八卦”数学基理的加深和扩并在农业选育品种上的具体应用，其特征是使参评品系或品种不仅在横向和纵向上有可比性同时在斜向上也具有可比性，即参评品系或品种同处在一个起评线上。
3.根据权利要求1中②等穴距栽培是对边行优势的探讨与研究，其结论在生产上的应用，其特征是绿色植物的群体效应存在着，其它条件相同，不同的栽培布局，采用等穴距栽培布局，农产品的质量好、产量高。
4.根据权利要求1中③峰值密度栽培是寻求合理栽培密度，采用新的思维方法，进行试验和实践的结果在生产上的应用，其特征是绿色植物的群本效应存在着，其它条件相同，不同的栽培密度，采用峰值密度栽培，农产品的质量好、产量高。
全文摘要
提高农作物产品质量和产量的方法，主要涉及农业生产的品种选育和栽培，由同步选种、等穴距栽培和峰值密度栽培组成。同步选种解决原来品比过程对角线及对角线方向的不可比问题，等穴距是解决以往栽培过程光能利用受阻的问题，峰值密度是解决作物栽培的合理密度问题。同步选种应用“九宫八卦”数学基理，加深拓宽演变得到任意共首双向无限循环带，利用循环带的性质，解决原品比设计上的对角线及对角线方向上的不可比问题。等穴距栽培采取怎样的栽培方式能最大限度的利用光能。峰值密度栽培峰值密度是采用新的思维方式找到的合理密度。
文档编号A01G7/00GK1415181SQ0214636
公开日2003年5月7日 申请日期2002年10月29日 优先权日2002年10月29日
发明者王玉琢 申请人:王玉琢