试验分析中的问题与对策.ppt

1、3414试验分析中的问题及解决办法,崔振岭、陈新平、张福锁,Tel 01062732865 E-mail ,中国农业大学资源与环境学院,主要内容,1、土壤养分丰缺指标建立 2、肥料效应函数的拟合和推荐施肥量计算 3、适宜施肥水平（2 水平）的设置 4、土壤养分测试的系统误差 5、试验点基础土壤养分含量 6、试验的田间管理、测产等操作规范,主要内容,1、土壤养分丰缺指标建立 2、肥料效应函数的拟合和推荐施肥量计算 3、适宜施肥水平（2 水平）的设置 4、土壤养分测试的系统误差 5、试验点基础土壤养分含量 6、试验的田间管理、测产等操作规范,第一步：将某一较大的生态区域内的所有田间试验按土壤类型进

2、行分类，汇总；对某一特定作物，至少有30-40个点的“3414”完全或部分实施田间试验,计算各试验中缺氮、磷、钾的相对产量 对“3414”试验而言； 缺氮的相对产量 = 处理2（N0P2K2）产量 /处理6（ N2P2K2）产量 * 100% 缺磷的相对产量 = 处理4（N2P0K2）产量 /处理6（ N2P2K2）产量 * 100% 缺钾的相对产量 = 处理8（N2P2K0）产量 /处理6（ N2P2K2）产量 * 100,第二步：根据缺素区产量与试验设计中的最佳施肥水平下的产量相比较计算相对产量,1)图表向导,2)xy散点图,3)下一步,4)下一步,第三步：散点图,第四步：拟合曲线,第四步

3、：获,第五步：获取方程,Y = 30.96Ln(x) 13.498,式中Y为相对产量，X 土壤速效养分含量,y = 50%, X = 7 mg/kg y = 75%, X =17 mg/kg y = 95%, X = 33 mg/kg,通过上述公式进行计算,公式转化,第六步：计算,主要内容,1、土壤养分丰缺指标建立 2、肥料效应函数的拟合和推荐施肥量计算 3、适宜肥料水平（2 水平）的设置 4、土壤养分测试的系统误差 5、低土壤养分含量试验点数 6、试验的田间管理、测产等操作规范,试验处理（三元二次效应函数,y = b0 + b1x1 + b2x2 + b3x3 + b4x12 + b5x22

4、 + b6x32 +b7x1x2 + b8x1x3 + b9x2x3,系数均为正值,系数均为负值,最高施肥量 自变量xj (j = 1,2.3.) 的边际效应等于0,b1 + 2b4x1 +b7x2 + b8x3 = 0,b2 + 2b5x2 + b7x1 + b9x2 = 0,b3 + 2b6x32 +b8x1 + b9x2 = 0,求解上述方程组，获取最高施肥量 x1,2,3,最佳施肥量 自变量xj (j = 1,2.3.) 的边际效应等于投入价格与产出价格比,b1 + 2b4x1 +b7x2 + b8x3 = Px1/Py,b2 + 2b5x2 + b7x1 + b9x2 = Px2/P

5、y,b3 + 2b6x32 +b8x1 + b9x2 = Px3/Py,求解上述方程组，获取最佳施肥量 x1,2,3,3414三元二次效应函数处理软件：http:/,1、利用网络工具进行运算,3414三元二次效应函数处理软件： http:/,中国肥料信息网,第一步： 数据准备,第二步：进行网络运算,第三步：分析结果的判读,注意,第一步：打开office 2000安装盘，在Microsoft Office文件夹下有MSOWC.DLL文件，复制，粘贴到C:Program FilesMicrosoft OfficeOffice文件中。 第二步：点击开始菜单，点运行选项，在运行选项中，输入命令: Re

6、gSvr32 “C:Program FilesMicrosoft OfficeOfficeMSOWC.DLL”；其中 C:Program FilesMicrosoft Office 为 Office 的路径，要根据实际情况进行修改，确定，会出现注册成功字样。 第三步： 如果在你的计算机中安装了Microsoft Office并且正确注册了 OWC (Office Web Component) 组件，仍然打不开土肥工具，请在网页工具中，IE 中的安全级别设置为“中”、“中低”或“低”；具体步骤：工具 Internet 选项 安全 调整 Internet安全级别,因为许多版本的office 200

7、3中不含有MSOWC.DLL文件，所以在在打开网页后，表格不能输入数据，从而无法计算提供最佳施肥量,2、利用EXCEL运算,第一步： 数据准备,第二步：数据计算,第三步：打开工具下拉菜单数据分析回归，确定,第四步：在“y值输入区域”输入产量，“x值输入区域”输入 x1, x2, x3等 ，若将表头也选中，在标志框处打“”，并选择任意位置为输出区域，确定,第五步：数据运算结果判读,b1 + 2b2x1 + b7x2 + b8x3 = Px1/Py b3 + 2b4x2 + b7x1 + b9x3 = Px2/Py b5 + 2b6x3 + b8x1 + b9x2 = Px3/Py,上述方程拟合成

8、功，根据边际收益等于边际成本原则计算经济最佳施肥量,第六步：三元二次方程,注意： EXCEL软件必须安装数据分析功能才能进行上述计算,1、放入OFFICE安装盘；2、按下操作进行,一元二次方程,第一步：输入处理,第二步：打开工具下拉菜单数据分析回归，确定 第三步：在“y值输入区域”输入产量，“x值输入区域”输入 x1, x2, x3等 ，若将表头也选中，在标志框处打“”，并选择任意位置为输出区域，确定。 第四步：数据运算结果判读 第五步：写出三元二次公式 第六步：计算最佳氮肥用量,N， y = ax2 +bx +c P， y = ax2 +bx +c K， y = ax2 +bx +c,分别计

9、算氮磷钾的一元二次方程,最高施肥量 自变量x 的边际效应等于0,N，b + 2ax = 0,求解上述方程组，获取最高施肥量 x,最佳施肥量 自变量xj (j = 1,2.3.) 的边际效应等于投入价格与产出价格比,求解上述方程组，获取最高施肥量 x,P，b + 2ax = 0,K，b + 2ax = 0,N，b + 2ax = Px/Py,P，b + 2ax = Px/Py,K，b + 2ax = Px/Py,线性加平台模型拟合,线性加平台模型,第一步：数据准备、保存,第二步，打开SAS程序,第三步：修改参数,第三步：修改参数,1）修改文件保存位置和文件名（infile），例中文件位置为d:b

10、ook2.prn。 注意：SAS无法识别中文系统，故要求大家将待处理的数据均以book文件名保存在根目录下，便于SAS程序寻找待处理问题。 （2）修改第七行中作物产量范围和施肥量变化范围及其步长，A值代表作物产量范围和步长；K值代表施肥量变化范围和步长，B值无需变动。例中产量范围是60009200 kg/ha，运算的补充为200 kg/ha，施肥量变化范围为0400 kg/ha，运算的步长为20 kg/ha。 注意：程序中的作物产量和施肥量范围一定要大于试验处理结果的变化范围,运行完结果表示： PLATEAU=* 即为平台产量（最高产量） INTERCEPT=* 表示直线的起点（最低产量） S

11、LOPE=* 表示直线的斜率 JOINT=* 表示直线与平台交会的X轴坐标（优化肥料用量） RSQ=* 为R2 F=* 为显著性检验的F值 PROBF=* 为显著性检验结果是否显著,第四步：结果运算；第五步 结果判读与记录,第六步：添加散点,第七步：添加趋势线,第七步：修饰图形,不同产量增加趋势需要不同的模型、任何如何数据都不应随意修改或舍弃,既适合线性加平台模型由适合一元二次模型,当在前三个施肥水平作物产量随施肥量增加而增加，第四个施肥水平与第三个施肥水平相差不大时,仅适合线性加平台模型、仅适合一元二次方程,当第二个施肥水平已接近或达到最高产量时，应用一元二次方法拟合最佳产量施肥量明显高于应

12、用线性加平台模型计算施肥量，故应该选用线性加平台模型,当在前三个施肥水平产量随施肥量增加而增加，第四个施肥水平与第三个施肥水平相比，有明显降低时，应该选用一元二次方程拟合最佳产量施肥量,作物产量对肥料用量的反应曲线,作物产量没有随施肥量的增加而变化，或作物产量随施肥量的增加而出现减产趋势,最大产量施肥量(kg/ha) 优化产量施肥量(kg/ha,194 -294,2811 1288,优化肥料用量：0,作物产量对肥料用量的反应曲线,作物产量随施肥量的增加而呈跳跃式变化,1、检查是否是产量计算或数据输入错误； 2、若没有错误，对于高肥力田块可定义优化施肥量为0，对于无法判断肥力水平的田块应舍弃,作

13、物产量对肥料用量的反应曲线,作物产量随施肥量的增加而明显增加，没有顶点，优化施肥量为外推值,1、检查是否是产量计算或数据输入错误； 2、若没有错误，对于低肥力田块可定义优化施肥量为最高施肥量， 对于无法判断肥力水平的田块应舍弃,作物产量对肥料用量的反应曲线,作物产量随施肥量的增加而明显增加，没有顶点，优化施肥量为外推值,最大产量施肥量(kg/ha) 优化产量施肥量(kg/ha,640 388,主要内容,1、土壤养分丰缺指标建立 2、肥料效应函数的拟合和推荐施肥量计算 3、适宜施肥水平（2 水平）的设置 4、土壤养分测试的系统误差 5、试验点基础土壤养分含量 6、试验的田间管理、测产等操作规范,

14、3414”是指氮、磷、钾3个因素、4个水平、14个处理。 4个水平的含义： 0水平指不施肥 2水平指当地最佳施肥量 1水平=2水平0.5 3水平=2水平1.5（该水平为过量施肥水平）。 “3414”方案设计吸收了回归最优设计处理少、效率高的优点,通过田间试验建立测土配方施肥技术指标体系,单因素16水平试验,若2水平相对偏小 最佳施肥量外推，不准确,最佳产量施氮量 237 138 kg N/ha,最佳产量 100 138 kg N/ha,若2水平相对偏高 最佳施肥量内移，不准确,3414试验第二个水平产量与最高产量关系,主要内容,1、土壤养分丰缺指标建立 2、肥料效应函数的拟合和推荐施肥量计算

15、3、适宜施肥水平（2 水平）的设置 4、土壤养分测试的系统误差 5、试验点基础土壤养分含量 6、试验的田间管理、测产等操作规范,JJF1001-1998通用计量术语及定义,系统误差： 在重复性条件下，对同一测定值进行无限多次测量所得结果的平均值与被测量的真值之差,随机误差： 测量结果与在重复条件下，对同一被测量进行无限多次测量所得结果的平均值之差,试验室I 92 mg/kg (36237) 试验室II 101 mg/kg (32263,注意：为了减小土壤养分测试系统误差对试验结果的影响，县级实验室应对田间试验基础土壤在同一环境下进行集中测试，同时测定标准或参比土样；省级实验室应将全省田间试验基

16、础土壤搜集后，选择条件较好的、测定结果准确的试验室在同一环境下进行集中测试，并将测定结果与县级结果进行比对，以便尽快发现土壤养分测试中的问题，同时指导县级实验室的土壤养分测定工作,主要内容,1、土壤养分丰缺指标建立 2、肥料效应函数模型（优化肥料用量拟合） 3、适宜肥料水平（2 水平）的设置 4、土壤养分测试的系统误差 5、试验点基础土壤养分含量 6、试验的田间管理、测产等操作规范,土壤速效磷的分级指标,汇总,土壤速效磷的养分丰缺指标,主要内容,1、土壤养分丰缺指标建立 2、肥料效应函数的拟合和推荐施肥量计算 3、适宜施肥水平（2 水平）的设置 4、土壤养分测试的系统误差 5、试验点基础土壤养分含量 6、试验的田间管理、测产等操作规范,试验点基础土壤样品的获取,土壤采样点的方式 (x代表采样点位置) 12. 不适当的；3. 正确的,55,35,0,5cm,15cm,30cm,60cm,Depth,P (ppm,31,有效磷的垂直分布差异,From Zhang HL, OSU, USA,严格控制土样深度，并保持土体均一,小区估产,亩穗数： 根据小区小麦长势，选取具有高度代表性的样点三处、每处取50cm （播幅幅距）的样方，数清样方内的有效穗数，求出亩穗数,穗粒数： 在每