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1、34143414试验分析中的问题及解决办法试验分析中的问题及解决办法崔振岭、陈新平、张福锁崔振岭、陈新平、张福锁Tel 01062732865 E-mail 1主要内容：主要内容：1 1、土壤养分丰缺指标建立、土壤养分丰缺指标建立2 2、肥料效应函数的拟合和推荐施肥量计算、肥料效应函数的拟合和推荐施肥量计算3 3、适宜施肥水平（、适宜施肥水平（2 2 水平）的设置水平）的设置4 4、土壤养分测试的系统误差、土壤养分测试的系统误差5 5、试验点基础土壤养分含量、试验点基础土壤养分含量6 6、试验的田间管理、测产等操作规范、试验的田间管理、测产等操作规范2主要内容：主要内容：1 1、土壤养分丰缺指
2、标建立、土壤养分丰缺指标建立2 2、肥料效应函数的拟合和推荐施肥量计算、肥料效应函数的拟合和推荐施肥量计算3 3、适宜施肥水平（、适宜施肥水平（2 2 水平）的设置水平）的设置4 4、土壤养分测试的系统误差、土壤养分测试的系统误差5 5、试验点基础土壤养分含量、试验点基础土壤养分含量6 6、试验的田间管理、测产等操作规范、试验的田间管理、测产等操作规范3第一步第一步：将某一较大的生态区域内的所有田间试验按土壤类型进行分类，汇：将某一较大的生态区域内的所有田间试验按土壤类型进行分类，汇总；对某一特定作物，至少有总；对某一特定作物，至少有30-4030-40个点的个点的“3414”“3414”完全
3、或部分实施田间试验完全或部分实施田间试验4计计算各算各试验试验中缺氮、磷、中缺氮、磷、钾钾的相的相对产对产量量对对“3414“3414”试验试验而言；而言；缺氮的相缺氮的相对产对产量量 = = 处处理理2 2（N0P2K2N0P2K2）产产量量 / /处处理理6 6（ N2P2K2 N2P2K2）产产量量 * 100% * 100%缺磷的相缺磷的相对产对产量量 = = 处处理理4 4（N2P0K2N2P0K2）产产量量 / /处理处理6 6（ N2P2K2 N2P2K2）产量）产量 * 100%* 100%缺缺钾钾的相的相对产对产量量 = = 处处理理8 8（N2P2K0N2P2K0）产产量量
4、 / /处理处理6 6（ N2P2K2 N2P2K2）产量）产量 * 100%* 100%第二步第二步：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：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计算相对产量 5(1)图表向导图表向导(2)xy散点图散点图(3)下一步下一步(4)下一步下一步第三步第三步：散点图：散点图 6（1）选中数据点）选中数据点（2）单击右键、添加趋势线）单击右键、添加趋势线（3）类型中选择对数）类型中选择对数（4）选项中选择显示）选项中选择显示公式、公式、R平方值平方值（5）确定）确定第四步第四步：拟合曲线：拟合曲线 7第四步：获第五步第五
5、步：获取方程：获取方程 8Y = 30.96Ln(x) 13.498式中式中Y为相对产量，为相对产量，X 土壤速效养分含量土壤速效养分含量X = exp( )Y + 13.49830.96y = 50%, X = 7 mg/kgy = 75%, X =17 mg/kgy = 95%, X = 33 mg/kg通过上述公式进行计算：公式转化：公式转化：第六步：第六步：计算计算 9主要内容：主要内容：1 1、土壤养分丰缺指标建立、土壤养分丰缺指标建立2 2、肥料效应函数的拟合和推荐施肥量计算、肥料效应函数的拟合和推荐施肥量计算3 3、适宜肥料水平（、适宜肥料水平（2 2 水平）的设置水平）的设置4
6、 4、土壤养分测试的系统误差、土壤养分测试的系统误差5 5、低土壤养分含量试验点数、低土壤养分含量试验点数6 6、试验的田间管理、测产等操作规范、试验的田间管理、测产等操作规范10试验处理（三元二次效应函数）试验处理（三元二次效应函数）y = b0 + b1x1 + b2x2 + b3x3 + b4x12 + b5x22 + b6x32 +b7x1x2 + b8x1x3 + b9x2x3系数均为正值系数均为正值系数均为负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0b1 + 2b4x1 +b7x2 + b8x3 = 0b2 + 2b5x2 + b7x1 + b9
7、x2 = 0b3 + 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/Pyb2 + 2b5x2 + b7x1 + b9x2 = Px2/Pyb3 + 2b6x32 +b8x1 + b9x2 = Px3/Py求解上述方程组，获取最佳施肥量 x1,2,33414三元二次效应函数处理软件：111 1、利用网络工具进行运算、利用网络工具进行运算3414三元二次效应函数处理软件：三元二次效应函数处理软件：中国肥料信息网中国
8、肥料信息网12第一步：第一步：数据准备数据准备 处理编号施肥状况产量(kg/ha)N(kg/ha)P(kg/ha)K(kg/ha)10 0 0 3627 20 120 120 3954 3113 120 120 4386 4225 0 120 4860 5225 60 120 5042 6225 120 120 5949 7225 180 120 5550 8225 120 0 5259 9225 120 60 5367 10225 120 180 5036 11338 120 120 5223 12113 60 120 4535 13113 120 60 4617 14225 60 60 4
9、788 13第二步：第二步：进行网络运算进行网络运算 14第三步：第三步：分析结果的判读分析结果的判读15注意：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：第二步：点击开始菜单，点运行选项，在运行选项中，输入命令: RegSvr32 “C:Program FilesMicrosoft OfficeOfficeMSOWC.DLL”；其中 C:Program FilesMicrosoft Office 为 Office 的路径
10、，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 2003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。162 2、利用、利用EXCEL运算运算17第一步：第一步：数据准备数据准备 处理编号施肥状况产量(kg/h
11、a)N(kg/ha)P(kg/ha)K(kg/ha)10 0 0 3627 20 120 120 3954 3113 120 120 4386 4225 0 120 4860 5225 60 120 5042 6225 120 120 5949 7225 180 120 5550 8225 120 0 5259 9225 120 60 5367 10225 120 180 5036 11338 120 120 5223 12113 60 120 4535 13113 120 60 4617 14225 60 60 4788 18编号N(x1)P(x2)K(x3)x12x22x32x1x2x1x
12、3x2x3产量10000000003002081006410000803513881064641006480803994160102560100016004215164102561610064160404326168102566410012816080441716121025614410019216012041981680256640128004059168525664251288040410101681525664225128240120420112481057664100192240804121284106416100328040412138856464256440404321416452
13、561625648020425第二步：第二步：数据计算数据计算 19第三步：第三步：打开工具下拉菜单打开工具下拉菜单数据分析数据分析回归，确定回归，确定 20第四步：第四步：在在“y值输入区域值输入区域”输入产量，输入产量，“x值输入区域值输入区域”输入输入 x1, x2, x3等等 ，若将表头也选中，在标志框处打，若将表头也选中，在标志框处打“ ”，并，并选择任意位置为输出区域，确定。选择任意位置为输出区域，确定。21第五步：第五步：数据运算结果判读 22b1 + 2b2x1 + b7x2 + b8x3 = Px1/Pyb3 + 2b4x2 + b7x1 + b9x3 = Px2/Py b5
14、 + 2b6x3 + b8x1 + b9x2 = Px3/Py上述方程拟合成功，根据边际收益等于边际成本原则计上述方程拟合成功，根据边际收益等于边际成本原则计算经济最佳施肥量算经济最佳施肥量 23第六步：三元二次第六步：三元二次方程 24注意：注意： EXCEL软件必须安装数据分析功能才能进行上述计算。软件必须安装数据分析功能才能进行上述计算。1 1、放入、放入OFFICEOFFICE安装盘；安装盘；2 2、按下操作进行、按下操作进行25一元二次方程一元二次方程26第一步：输入处理第一步：输入处理 编编号号 NN2产产量量2003513864399616 256 4411124 576 412
15、27第二步：打开工具下拉菜单第二步：打开工具下拉菜单数据分析数据分析回归，确定回归，确定第三步：在第三步：在“y“y值输入区域值输入区域”输入产量，输入产量，“x“x值输入区域值输入区域”输入输入 x1, x2, x3 x1, x2, x3等等 ，若将表头也选中，在标志框处，若将表头也选中，在标志框处打打“ ”，并选择任意位置为输出区域，确定。，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四步：数据运算结果判读 第五步：写出三元二次公式第五步：写出三元二次公式第六步：计算最佳氮肥用量第六步：计算最佳氮肥用量 28N， y = ax2 +bx +cP， y = ax2 +bx +c
16、K， y = ax2 +bx +c分别计算氮磷钾的一元二次方程分别计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0N，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 xP，b + 2ax = 0K，b + 2ax = 0N，b + 2ax = Px/PyP，b + 2ax = Px/PyK，b + 2ax = Px/Py29线性加平台模型拟合线性加平台模型拟合30线性加平台模型线性加平台模型31第一步：数据准备、保存第一步：数据准备、保存32第二步，打开第二步，
17、打开SASSAS程序程序 33保存文件的位置保存文件的位置A，作物产量范围、步长；，作物产量范围、步长；K，施肥量变化范围，步长，施肥量变化范围，步长第三步：修改参数第三步：修改参数 34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:book2.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
18、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。 35运行完结果表示：PLATEAU=* 即为平台产量（最高产量）即为平台产量（最高产量）INTERCEPT=* 表示直线的起点（最低产量）表示直线的起点（最低产量）SLOPE=* 表示直线的斜率JOINT=* 表示直线与平台交会的表示直线与平台交会的X轴坐标（优化肥料用量）轴坐标（优化肥料用量）RSQ=* 为为R2F=* 为显著性检验的F值PROBF=* 为显著性检验结果是否显著为显著性检验结果是否显著第四步：结果运算；第五步第
19、四步：结果运算；第五步 结果判读与记录结果判读与记录36第六步：添加散点第六步：添加散点37第七步：添加趋势线第七步：添加趋势线38第七步：修饰图形第七步：修饰图形39不同产量增加趋势需要不同的模型、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任何如何数据都不应随意修改或舍弃40既适合线性加平台模型由适合一元二次模型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个施肥水平与第三个施肥水平相差不大时 41仅适合线性加平台模型、仅适合一元二次方程仅适合
20、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时，应用一元二次方法拟合最佳产量施肥量明显高于应用线性加平台模型计算施肥量明显高于应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。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元二次方程拟合最佳产量施肥量42作物产量对肥料用量的反应曲
21、线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。43肥料用量0 113 225 338 产量6312642464276378最大产量施肥量最大产量施肥量(kg/ha)优化产量施肥量优化产量施肥量(kg/ha)0 113 225 338 6500643062306170194-29428111288优化肥料用量：0 44作物产量对肥料用量的反应曲线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。45肥料用量0 113 225 338 产量65006430623071700 113 225 338 6000700061006
22、9501、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46作物产量对肥料用量的反应曲线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。1、检查是否是产量计算或数据输入错误；、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，、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对于无法判断肥力水平的田块应舍弃47作物产量对肥料用量的反应曲线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
23、，没有顶点，优化施肥量为外推值。肥料用量0 113 225 338 产量5000600065006090最大产量施肥量最大产量施肥量(kg/ha)优化产量施肥量优化产量施肥量(kg/ha)64038848主要内容：主要内容：1 1、土壤养分丰缺指标建立、土壤养分丰缺指标建立2 2、肥料效应函数的拟合和推荐施肥量计算、肥料效应函数的拟合和推荐施肥量计算3 3、适宜施肥水平（、适宜施肥水平（2 2 水平）的设置水平）的设置4 4、土壤养分测试的系统误差、土壤养分测试的系统误差5 5、试验点基础土壤养分含量、试验点基础土壤养分含量6 6、试验的田间管理、测产等操作规范、试验的田间管理、测产等操作规范
24、49“3414”是指氮、磷、是指氮、磷、钾钾3个因素、个因素、4个水平、个水平、14个个处处理。理。4个水平的含个水平的含义义：0水平指不施肥水平指不施肥2水平指当地最佳施肥量水平指当地最佳施肥量1水平水平=2水平水平0.53水平水平=2水平水平1.5（该该水平水平为过为过量施肥水平）。量施肥水平）。“3414”方案方案设计设计吸收了回吸收了回归归最最优设计处优设计处理少、效率高的理少、效率高的优优点。点。通过田间试验建立测土配方施肥技术指标体系通过田间试验建立测土配方施肥技术指标体系50单因素单因素1616水平试验水平试验施肥量施肥量 (kg/ha)0 0303060609090120120
25、150150180180210210240240270270300300330330360360390390420420450450作物产作物产量量(kg/ha)4000400045004500500050005900590060006000610061006500650065006500659065906784678463596359650065006490649064806480659065906500650051施肥量(kg/ha)作物产量(kg/ha)0400060500012060001806500若若2水平相对偏小水平相对偏小最佳施肥量外推，不准确最佳施肥量外推，不准确最佳产量施氮
26、量最佳产量施氮量 237 138 kg N/ha52施肥量(kg/ha)作物产量(kg/ha)04000150620030063594506400最佳产量最佳产量 100 138 kg N/ha若若2水平相对偏高水平相对偏高最佳施肥量内移，不准确最佳施肥量内移，不准确5334143414试验第二个水平产量与最高产量关系试验第二个水平产量与最高产量关系 54主要内容：主要内容：1 1、土壤养分丰缺指标建立、土壤养分丰缺指标建立2 2、肥料效应函数的拟合和推荐施肥量计算、肥料效应函数的拟合和推荐施肥量计算3 3、适宜施肥水平（、适宜施肥水平（2 2 水平）的设置水平）的设置4 4、土壤养分测试的系
27、统误差、土壤养分测试的系统误差5 5、试验点基础土壤养分含量、试验点基础土壤养分含量6 6、试验的田间管理、测产等操作规范、试验的田间管理、测产等操作规范55JJF1001-1998通用计量术语及定义系统误差：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：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。试验室试验室I92 mg/kg (36237)试验室试验室II101 mg/kg (32263)5657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
28、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。58主要内容：主要内容：1 1、土壤养分丰缺指标建立、土壤养分丰缺指标建立2 2、肥料效应函数模型（优化肥料用量拟合）、肥料效应函数模型（优化肥料用量拟合）3 3、适宜肥料水平（、适宜肥料水平（2 2 水平）的设置水平）的设置4 4、土壤养分测试的系统误差、土壤养分测试的系统误差5 5、试验点基础土壤养分含量、试验点基础土壤养分含量6 6、试验的田间管理、测产
29、等操作规范、试验的田间管理、测产等操作规范59土壤速效磷的分级指标土壤速效磷的分级指标汇总汇总相对相对产量产量土壤速效磷含土壤速效磷含量（量（mg/kg)mg/kg)50502 2 70708 8 757511 11 808016 16 909032 32 959545 45 60土壤速效磷的养分丰缺指标土壤速效磷的养分丰缺指标61主要内容：主要内容：1 1、土壤养分丰缺指标建立、土壤养分丰缺指标建立2 2、肥料效应函数的拟合和推荐施肥量计算、肥料效应函数的拟合和推荐施肥量计算3 3、适宜施肥水平（、适宜施肥水平（2 2 水平）的设置水平）的设置4 4、土壤养分测试的系统误差、土壤养分测试的系
30、统误差5 5、试验点基础土壤养分含量、试验点基础土壤养分含量6 6、试验的田间管理、测产等操作规范、试验的田间管理、测产等操作规范62试验点基础土壤样品的获取试验点基础土壤样品的获取xxxxxxxxx1xxxxx2xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx3xxx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63553505cm15cm30cm60cmDepthP (ppm)12031有效磷的垂直分布差异有效磷的垂直分布差异From Zhang HL, OSU, USA严格控制土样深度，并保持土体均一严格控制土样深度，并保持土体均一64小区估产小区估产？亩穗数：亩穗数：根据
31、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。亩穗数 样方内有效穗数样方面积(m2)667穗粒数：穗粒数：在每个样方内按播种方向数20株的穗粒数，求出平均的穗粒数。千粒重：千粒重：估产，可根据品种性状和往年资料进行估计；测产，应进行实地测定， 即1000粒籽粒的重量。65小区估产与实测作物产量的差异小区估产与实测作物产量的差异66试验小区测产：试验小区测产：8m6m测产区测产样方籽粒产量(kg/ha) 样方平均产量(kg)单个样方面积 (m2)10000同时取1m样段装入网袋中，烘干，脱粒，测定样品总量与籽粒产量。收获指数(%) 籽粒产量样品总量生物量(kg/ha) = 籽粒产量(kg/ha)收获指数(%)100建议：取2个样方，510平方米67建议建议: :小区测产应以小区测产应以“实打实收实打实收”为准，估产结为准，估产结果果( (亩穗数、穗粒数、千粒重）仅作为小亩穗数、穗粒数、千粒重）仅作为小区测产参考。区测产参考。68谢谢大家69
