《《田間試驗數(shù)據(jù)分析》PPT課件.ppt》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《《田間試驗數(shù)據(jù)分析》PPT課件.ppt（90頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、3414試驗及其統(tǒng)計分析方法,主要內容：,1、土壤養(yǎng)分豐缺指標建立 2、肥料效應函數(shù)的擬合和推薦施肥量計算 3、各種擬合結果的比較 4、肥料效應函數(shù)選擇的討論,土壤養(yǎng)分分級指標(四川),為什么要建立/更新測土配方施肥技術指標體系？,1）由于土壤肥力、作物產(chǎn)量等因素發(fā)生了很大變化，二十世紀八十年代建立的測土配方施肥指標體系已不能適用于目前的生產(chǎn)條件，而全國很多地區(qū)還沒有建立新的指標體系。 2）近十多年來，新的作物生產(chǎn)體系不斷出現(xiàn)，蔬菜、果樹、花卉等經(jīng)濟作物的種植面積和重要性越來越突出，但就全國而言，尚未建立這些作物測土施肥的技術體系。,因此，開展測土配方施肥工作，必須： 1）建立/更新土壤肥力豐

2、缺指標； 2）建立相應的推薦施肥指標。,“3414”是指氮、磷、鉀3個因素、4個水平、14個處理。 4個水平的含義： 0水平指不施肥 2水平指當?shù)刈罴咽┓柿?1水平=2水平0.5 3水平=2水平1.5（該水平為過量施肥水平）。 “3414”方案設計吸收了回歸最優(yōu)設計處理少、效率高的優(yōu)點。,通過田間試驗建立測土配方施肥技術指標體系,“3414”試驗方案處理,試驗方案設計,3414試驗設計特點,因素多而相對水平少，效率高 一般不設重復，多點試驗 2水平施肥量設計非常關鍵 14個處理的產(chǎn)量數(shù)據(jù) 一個都不能少！ 一個都不能差！,田間試驗數(shù)據(jù),產(chǎn)生誤差的環(huán)節(jié)多 選地 播種質量和苗情 施肥均勻性 田間管理

3、 自然條件 收獲方法的科學性和規(guī)范化程度,田間試驗實施注意點,試驗地選擇 “試驗地應選擇平坦、整齊、肥力均勻，具有代表性的不同肥力水平的地塊?！保夹g規(guī)程） 試驗地應位于一戶農民地塊內，不是相鄰兩戶農民地塊； 看試驗地前作的生長狀況、產(chǎn)量水平確定肥力是否均勻及肥力水平。）,主要內容：,1、土壤養(yǎng)分豐缺指標建立 2、肥料效應函數(shù)的擬合和推薦施肥量計算 1）、三元二次方程擬合 a、通過“中國肥料信息網(wǎng)”計算 b、通過excel計算分析 2）、二元二次方程擬合 3）、一元二次方程擬合 4）、線性加平臺方程擬合 5）、效應方程計算的傻瓜化 3、各種擬合結果的比較 4、肥料效應函數(shù)選

4、擇的討論,,,應用“3414”試驗建立土壤有效養(yǎng)分豐缺指標,（1）利用計算機的Excel軟件，繪出土壤有效磷測定值與作物相對產(chǎn)量的散點圖 （2）以EXCEL軟件的添加趨勢線功能，獲得相對產(chǎn)量與土壤養(yǎng)分測試值的數(shù)學關系，并繪出趨勢線。 （3）以相對產(chǎn)量50%，75%和95%為標準，獲得土壤養(yǎng)分豐缺指標,,,第一步：將某一較大的生態(tài)區(qū)域內的所有田間試驗按土壤類型進行分類，匯總；對某一特定作物，至少有30-40個點的“3414”完全或部分實施田間試驗,,,計算各試驗中缺氮、磷、鉀的相對產(chǎn)量 對“3414”試驗而言； 缺氮的相對產(chǎn)量 = 處理2（N0P2K2）產(chǎn)量 /處理6（ N2P2K2）產(chǎn)量 *

5、100% 缺磷的相對產(chǎn)量 = 處理4（N2P0K2）產(chǎn)量 /處理6（ N2P2K2）產(chǎn)量 * 100% 缺鉀的相對產(chǎn)量 = 處理8（N2P2K0）產(chǎn)量 /處理6（ N2P2K2）產(chǎn)量 * 100%,第二步：根據(jù)缺素區(qū)產(chǎn)量與試驗設計中的最佳施肥水平下的產(chǎn)量相比較計算相對產(chǎn)量,(1)圖表向導,(2)xy散點圖,(3)下一步,(4)下一步,第三步：散點圖,第四步：擬合曲線,,第四步：獲,第五步：獲取方程,Y = 30.96Ln(x) 13.498,式中Y為相對產(chǎn)量，X 土壤速效養(yǎng)分含量,y = 50%, X = 7 mg/kg y = 75%, X =17 mg/kg y = 95%, X = 33

6、 mg/kg,通過上述公式進行計算：,公式轉化：,第六步：計算,第七步：建立指標,,,,主要內容：,1、土壤養(yǎng)分豐缺指標建立 2、肥料效應函數(shù)的擬合和推薦施肥量計算 1）、三元二次方程擬合 a、通過“中國肥料信息網(wǎng)”計算 b、通過excel計算分析 2）、二元二次方程擬合 3）、一元二次方程擬合 4）、線性加平臺方程擬合 5）、效應方程計算的傻瓜化 3、各種擬合結果的比較 4、肥料效應函數(shù)選擇的討論,試驗處理（三元二次效應函數(shù)）,,,,,y = b0 + b1x1 + b2x2 + b3x3 + b4x12 + b5x22 + b6x32 +b7x1x2 + b8x1x3

7、+ b9x2x3,,系數(shù)均為正值,,系數(shù)均為負值,最高施肥量 自變量xj (j = 1,2.3..) 的邊際效應等于0,b1 + 2b4x1 +b7x2 + b8x3 = 0,b2 + 2b5x2 + b7x1 + b9x2 = 0,b3 + 2b6x32 +b8x1 + b9x2 = 0,求解上述方程組，獲取最高施肥量 xj,最佳施肥量 自變量xj (j = 1,2.3..) 的邊際效應等于投入價格與產(chǎn)出價格比,b1 + 2b4x1 +b7x2 + b8x3 = Px1/Py,b2 + 2b5x2 + b7x1 + b9x2 = Px2/Py,b3 + 2b6x32 +b8x1 + b9x2

8、 = Px3/Py,求解上述方程組，獲取最佳施肥量 xj,,3414三元二次效應函數(shù)處理軟件：,1、利用網(wǎng)絡工具進行運算,3414三元二次效應函數(shù)處理軟件： ,中國肥料信息網(wǎng),第一步：數(shù)據(jù)準備,,隨機區(qū)組方差分析 回歸試驗方案設計 （2）回歸試驗結果分析 有機肥養(yǎng)分含量表 主要作物養(yǎng)分含量 作物養(yǎng)分吸收量表 植物營養(yǎng)診斷施肥,,,（3）施肥量和產(chǎn)量結果拷貝到該表中,,或者,第二步：進行網(wǎng)絡運算,（1）,輸入氮磷鉀肥料用量范圍,拷貝產(chǎn)量,,(5)輸入氮磷鉀和產(chǎn)品價格,,,,第三步：分析結果的判讀,,(6)點擊分析結果,,,2、利用EXCEL運算,第一步：數(shù)據(jù)準備,第二步：數(shù)據(jù)

9、計算,,,,,,,,,,,,第三步：打開工具下拉菜單數(shù)據(jù)分析回歸，確定,第四步：在“y值輸入?yún)^(qū)域”輸入產(chǎn)量，“x值輸入?yún)^(qū)域”輸入 x1, x2, x3等 ，若將表頭也選中，在標志框處打“”，并選擇任意位置為輸出區(qū)域，確定。,第五步：數(shù)據(jù)運算結果判讀,,,第六步：三元二次方程,y=4526.532+8.096x1+15.397x2+3.545x3-0.022x12-0.031x22-0.024x32-0.02x1x2+0.032x1x3-0.037x2x3,,b1 + 2b2x1 + b7x2 + b8x3 = 0 b3 + 2b4x2 + b7x1 + b9x3 = 0 b5 + 2

10、b6x3 + b8x1 + b9x2 = 0,上述方程擬合成功，根據(jù)邊際收益等于邊際成本原則計算經(jīng)濟最佳施肥量,y=4526.532+8.096x1+15.397x2+3.545x3-0.022x12-0.031x22-0.024x32-0.02x1x2+0.032x1x3-0.037x2x3,b1 + 2b2x1 + b7x2 + b8x3 = Px1/Py b3 + 2b4x2 + b7x1 + b9x3 = Px2/Py b5 + 2b6x3 + b8x1 + b9x2 = Px3/Py,最高產(chǎn)量施肥量計算方程組,最佳產(chǎn)量施肥量計算方程組,,,8.096 + 2(-0.022)

11、x1 - 0.02x2 + 0.032x3 = 0 15.397 + 2(-0.031)x2 -0.02x1 -0.037x3 = 0 3.545 + 2(-0.024)x3 + 0.032x1 - 0.037x2 = 0,8.096 + 2(-0.022)x1 - 0.02x2 + 0.032x3 = 3.95/1.6 15.397 + 2(-0.031)x2 -0.02x1 -0.037x3 = 4.45/1.6 3.545 + 2(-0.024)x3 + 0.032x1 - 0.037x2 = 3.66/1.6,最高產(chǎn)量,最佳產(chǎn)量,二元二次方程,,氮、磷二元二次效應方程的建立選

12、擇在鉀肥優(yōu)化條件下的處理,建立過程同三元二次方成（略）,氮、鉀選擇磷肥優(yōu)化的處理,磷、鉀選擇氮肥優(yōu)化的處理,,,一元二次方程,第一步：輸入處理,(2)選中分析區(qū)域,(3)點擊作圖工具,,,,,,,,,(4)選擇散點圖,第二步：作圖,(5)右鍵擊一數(shù)據(jù)點,,(6)添加趨勢線,,,,,(7)選多項式,,,,,(8)選中顯示公式，顯示R平方值,,(9)得到一元二次方程,第三步：得到一元二次方程,氮肥,磷肥,鉀肥,N， y = ax2 +bx +c P， y = ax2 +bx +c K， y = ax2 +bx +c,分別計算氮磷鉀的一元二次方程,,最高施肥量 自變量x 的邊際效應等于0,N，b +

13、 2ax = 0,求解上述方程組，獲取最高施肥量 x,最佳施肥量 自變量xj (j = 1,2.3..) 的邊際效應等于投入價格與產(chǎn)出價格比,求解上述方程組，獲取最高施肥量 x,,P，b + 2ax = 0,K，b + 2ax = 0,N，b + 2ax = Px/Py,P，b + 2ax = Px/Py,K，b + 2ax = Px/Py,N， y = -0.0201x2 +10.031x +5216.3 P， y = -0.0344x2 +6.2625x +6293.3 K， y = -0.0173x2 +5.42x +6016.5,分別計算氮磷鉀的一元二次方程,,最高施肥量 自變量x 的

14、邊際效應等于0,N，10.031 + 2 (-0.0201)x = 0,求解上述方程組，獲取最高施肥量 x,最佳施肥量 自變量xj (j = 1,2.3..) 的邊際效應等于投入價格與產(chǎn)出價格比,求解上述方程組，獲取最高施肥量 x,,P，6.2625 + 2 (-0.0344)x = 0,K，5.42 + 2 (-0.0173)x = 0,N，10.031 + 2 (-0.0201)x = 3.95/1.6,P，6.2625 + 2 (-0.0344)x =4.45/1.6,K，5.42 + 2 (-0.0173)x =3.66/1.6,線性加平臺模型擬合,線性加平臺模型,,,第一步：準備數(shù)據(jù)

15、,第二步：打開“線性加平臺求參數(shù)程序”,,(1)拷入數(shù)據(jù),A，作物產(chǎn)量范圍、步長；K，施肥量變化范圍，步長,,,(3)點擊提交按鈕,(2)修改參數(shù)設置,（2）B值無需變動。例中產(chǎn)量范圍是52656615 kg/ha，運算的步長為50 kg/ha，施肥量變化范圍為0360 kg/ha，運算的步長為10 kg/ha。 注意：程序中的作物產(chǎn)量和施肥量范圍一定不要小于試驗處理結果的變化范圍。如果肥料用量在<5,則K值范圍也小于5,步長小于1.,,,,,運行完結果表示： PLATEAU=**** 即為平臺產(chǎn)量（最高產(chǎn)量） INTERCEPT=**** 表示直線的起點（最低產(chǎn)量） SLOPE=*** 表示

16、直線的斜率 JOINT=*** 表示直線與平臺交會的X軸坐標（優(yōu)化肥料用量） RSQ=**** 為R2 F=****** 為顯著性檢驗的F值 PROBF=***** 為顯著性檢驗結果是否顯著,第三步：判斷結果并記錄,記錄結果,判斷,,,,,,系列2,系列3,第四步：添加散點,(1)作散點圖,(2)添加散點系列2和3,,,,,,,,,,,,,,第五步：添加趨勢線,,第六步：修飾圖形,,,效應方程計算的傻瓜化,（參考內蒙古資料）,,,計算過程的程序化,、由于解方程組的過程比較麻煩，我們利用Excel表的強大計算功能，將解方程組的過程進行了程序化，一次性輸入數(shù)據(jù)，直接獲得計算結果。 、利用3414結

17、果進行一元二次或二元二次結果進行分析時，要找對應的施肥處理和產(chǎn)量結果，本表中對處理的施肥量和產(chǎn)量數(shù)據(jù)進行了關聯(lián)，減少了誤差出現(xiàn)的機會。,計算步驟,替換三元二次表中施肥量和產(chǎn)量數(shù)據(jù) 按前面所談到的方法進行回歸分析 根據(jù)實際情況修改肥料價格和產(chǎn)品價格后直接獲得最佳和最大施肥量及對應的產(chǎn)量 分別對一元二次、二元二次和線性加平臺表中數(shù)據(jù)進行相應的操作 注意：回歸結果輸出區(qū)域要在指定位置 最佳產(chǎn)量施肥量是 = 時對應的施肥量 最高產(chǎn)量施肥量是 = -時對應的施肥量,（一）將新試驗點數(shù)據(jù)替換原數(shù)據(jù),打開Excel效應方程簡化程序文件,,,,,以一元二次效應方程為例,（二）作回歸分析,統(tǒng)計數(shù)據(jù)自動生成,,,

18、,,,,,,,,,輸出區(qū)域必須選擇此框,(1),(2),(3),(4),（三）回歸結果判斷,,,,,,,（四）調整肥料和產(chǎn)品價格,,,,,,,,,,,,,,,（四）方程計算結果,最高產(chǎn)量結果,最佳產(chǎn)量結果,,,主要內容：,1、土壤養(yǎng)分豐缺指標建立 2、肥料效應函數(shù)的擬合和推薦施肥量計算 1）、三元二次方程擬合 a、通過“中國肥料信息網(wǎng)”計算 b、通過excel計算分析 2）、二元二次方程擬合 3）、一元二次方程擬合 4）、線性加平臺方程擬合 5）、效應方程計算的傻瓜化 3、各種擬合結果的比較 4、分析工具的安裝方法 5、肥料效應函數(shù)選擇的討論,y=4526.532+8.09

19、6x1+15.397x2+3.545x3-0.022x12-0.031x22-0.024x32-0.02x1x2+0.032x1x3-0.037x2x3,N， y = -0.0201x2 +10.031x +5216.3 P， y = -0.0344x2 +6.2625x +6293.3 K， y = -0.0173x2 +5.42x +6016.5,N， y = 6x +5265 (x188.7) y = 6397.5 (x188.7) P， 不存在 K， 不存在,,,三元二次方程,一元二次方程,直線加平臺,R2=0.961,R2=0.95,R2=0.866,R2=0.601,R2=

20、0.900,,將推薦施肥量與基礎土樣分析結果聯(lián)系分析! 將推薦施肥量與較正試驗相比較!,主要內容：,1、土壤養(yǎng)分豐缺指標建立 2、肥料效應函數(shù)的擬合和推薦施肥量計算 1）、三元二次方程擬合 a、通過“中國肥料信息網(wǎng)”計算 b、通過excel計算分析 2）、二元二次方程擬合 3）、一元二次方程擬合 4）、線性加平臺方程擬合 5）、效應方程計算的傻瓜化 3、各種擬合結果的比較 4、肥料效應函數(shù)選擇的討論 5、分析工具的安裝方法,肥料效應函數(shù)的選擇與綜合分析,王圣瑞, 陳新平, 高祥照, 毛達如, 張福鎖，2002，植物營養(yǎng)與肥料學報, 8 (4) :409413,以UNDP95

21、 - 98 年在河北唐山進行的27 個“3414”冬小麥試驗為例: 在同一試驗中,與一元施肥模型相比,采用三元二次施肥模型計算的推薦施肥量偏高,,,根據(jù)一元施肥模型擬合計算分別有15 %、44 %、67 %的點不需要施用N、P、K肥，而采用三元二次施肥模型則無法獲得這一信息。,王圣瑞 , 陳新平, 高祥照 , 毛達如 , 張福鎖，2002，植物營養(yǎng)與肥料學報, 8 (4) :409413,王圣瑞, 陳新平, 高祥照, 毛達如, 張福鎖，2002，植物營養(yǎng)與肥料學報, 8 (4) :409413,三元二次施肥模型進行擬合試驗成功率僅為56 % ,而采用一元施肥模型可以對全部試驗進行數(shù)據(jù)處理。,冬

22、小麥不同氮肥肥料效應模型的比較,產(chǎn)量 Yield(kg/hm2),3000,施氮量(kg/hm2) Rates of N applied,產(chǎn)量 Yield(kg/hm2),,,y1 =3106+22.99N r=0.9331** y2 =5855.7,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,0,1000,5000,7000,linear plus plateau,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,y = -0.0466x,R,2,+ 23.499x + 3221.4,= 0.9265**,quadratic,,,,,,,,,,,,,,

23、,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,0,1000,3000,5000,7000,0,100,200,300,400,y = 3035.3 + 338.3N 0.5 -10.15N R = 0.9189**,square root,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,0,100,200,300,400,y1 = 3085.6 + 30.43N - 0.083N2 y2 = 5865.8 R = 0.9317**,quadratic plus plateau,施氮量(kg/hm2) Rates of N applied,,,,,線性加平臺模型和一元

24、二次模型擬合,作物產(chǎn)量對肥料用量的反應,作物產(chǎn)量沒有隨施肥量的增加而變化，或作物產(chǎn)量隨施肥量的增加而出現(xiàn)減產(chǎn)趨勢。,優(yōu)化肥料用量：0,作物產(chǎn)量對肥料用量的反應曲線,作物產(chǎn)量隨施肥量的增加而呈跳躍式變化。,,1、檢查是否是產(chǎn)量計算或數(shù)據(jù)輸入錯誤； 2、若沒有錯誤，對于高肥力田塊可定義優(yōu)化施肥量為0，對于無法判斷肥力水平的田塊應舍棄,作物產(chǎn)量對肥料用量的反應曲線,作物產(chǎn)量隨施肥量的增加而明顯增加，沒有頂點，優(yōu)化施肥量為外推值。,1、檢查是否是產(chǎn)量計算或數(shù)據(jù)輸入錯誤； 2、若沒有錯誤，對于低肥力田塊可定義優(yōu)化施肥量為最高施肥量， 對于無法判斷肥力水平的田塊應舍棄,作物產(chǎn)量對肥料用量的反應曲線,作物產(chǎn)

25、量隨施肥量的增加而明顯增加，沒有頂點，優(yōu)化施肥量為外推值。,最高產(chǎn)量施肥量(kg/ha) 優(yōu)化產(chǎn)量施肥量(kg/ha),640 388,土壤供肥量計算公式：,土壤供肥量（公斤）= 百公斤產(chǎn)量所需養(yǎng)分量,,, 通過測定基礎產(chǎn)量估算。,,肥料利用率計算公式：,肥料利用率（%）=,,,一般用差減法來計算肥料利用率。,,,,,,（1）采用一元模型對推薦施肥量進行模擬，根據(jù)散點圖趨勢，結合專業(yè)背景知識，選用一元二次模型或線性加平臺模型推算作物最佳產(chǎn)量施肥量。 （2）按土壤速效磷的分級指標進行統(tǒng)計、分析、求平均值及上下限；,等級 高 中 低,相對產(chǎn)量 90% 75%90% <75%,土壤速效磷

26、含量(mg/kg) 30 1030 <10,,,,磷肥用量推薦指標,磷肥推薦用量(kg/hm2) 60 65 80 85 90 100,匯總實例,冬小麥土壤有效磷豐缺指標及磷肥推薦用量,冬小麥土壤有效鉀豐缺指標及鉀肥推薦用量,* 施鉀量為作物收獲帶走量的2倍。,區(qū)域內多點3414試驗結果所得最佳產(chǎn)量下的施肥量匯總,+,氮肥推薦用量的方法：,根據(jù)最高頻率分布,（一）輸入數(shù)據(jù),,,,,,,,,,,,（二）計算步長,（三）劃分步長,,（五）頻率分布圖,,,,（四）計算頻率,,,,,數(shù)據(jù),,小結： 1、通過3414試驗建立測土配方施肥指標體系是可行的； 2、試驗點應盡可能覆蓋從極低到極高肥力的田塊；

27、3、在三元肥料效應函數(shù)擬合成功率不高的情況下，建議直接采用一元肥料效應函數(shù)擬合來計算最佳施肥量； 4、氮肥推薦的方法仍然需要更多的探索。,主要內容：,1、土壤養(yǎng)分豐缺指標建立 2、肥料效應函數(shù)的擬合和推薦施肥量計算 1）、三元二次方程擬合 a、通過“中國肥料信息網(wǎng)”計算 b、通過excel計算分析 2）、二元二次方程擬合 3）、一元二次方程擬合 4）、線性加平臺方程擬合 5）、效應方程計算的傻瓜化 3、各種擬合結果的比較 4、肥料效應函數(shù)選擇的討論,第一步：打開office 2000安裝盤，在Microsoft Office文件夾下有MSOWC.DLL文件，復制，粘貼到C:

28、Program FilesMicrosoft OfficeOffice文件中。 第二步：點擊開始菜單，點運行選項，在運行選項中，輸入命令: RegSvr32 “C:Program FilesMicrosoft OfficeOfficeMSOWC.DLL”；其中 C:Program FilesMicrosoft Office 為 Office 的路徑，要根據(jù)實際情況進行修改，確定，會出現(xiàn)注冊成功字樣。 第三步： 如果在你的計算機中安裝了Microsoft Office并且正確注冊了 OWC (Office Web Component) 組件，仍然打不開土肥工具，請在網(wǎng)頁工具中，IE 中的安全級別

29、設置為“中”、“中低”或“低”；具體步驟：工具 Internet 選項 安全 調整 Internet安全級別,因為許多版本的office 2003中不含有MSOWC.DLL文件，所以在在打開網(wǎng)頁后，表格不能輸入數(shù)據(jù)，從而無法計算提供最佳施肥量。,（一）網(wǎng)絡統(tǒng)計軟件的安裝,EXCEL軟件必須安裝數(shù)據(jù)分析功能才能進行回歸計算。,1、放入OFFICE安裝盤；2、按下操作進行,,,,,,（二）EXCEL軟件數(shù)據(jù)分析功能的加載,（三）SAS軟件的安裝,首先把時間設置為1997年； 然后打開disk1,點擊安裝setup； 在遇到安裝不下去的時候，點擊文件夾275-1中文件夾crack，將地址欄中該文件夾地址考到安裝不下去的欄內； 繼續(xù)安裝，以后再遇到安裝不下去時，將安裝不下去的欄內disk序號依次改為2，3，4，5，分別進行安裝就可以了； 最后按照破解方法文件夾中的說明，方法三破解時間，將時間改為正常時間，以后就可以正常運行了。,謝謝！,