3414试验数据处理及配方施肥简介(上)

2、利用EXCEL运算
以Microsoft Office2000为例
第一步：
数据准备
处理编号 1 2 3 4
施肥状况 N(kg/ha) P(kg/ha) K(kg/ha) 0 0 113 225 225 225 0 120 120 0 60 120 0 120 120 120 120 120
产量(kg/ha) 3627 3954 4386 4860 5042 5949
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
第六步：添加散点
第七步：添加趋势线
第八步：修饰图形
8
作物产量(t/ha)
6 4 2 0 0 100 200 300 400 肥料用量(kg/ha）
225
225 225 225 338 113 113 225
180
120 120 120 120 60 120 60
120
0 60 180 120 120 60 60
5550
5259 5367 5036 5223 4535 4617 4788
12
13
14
第二步：进行网络运算
第三步：分析结果的判读
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
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 Files\Microsoft Office\Office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: RegSvr32
“C:\Program Files\Microsoft Office\Office\MSOWC.DLL”；其中 C:\Program Files\Microsoft 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。
为什么要建立/更新测土配方施肥技术指标体系？
2）近十多年来，新的作物生产体系不断出现，蔬菜、果树、花卉等 经济作物的种植面积和重要性越来越突出，但就全国而言，尚未建 立这些作物测土施肥的技术体系。
河北省“3414”试验各因素施肥水平（kg/mu）
水平 0 1 2 3 氮 0 7.5 15 22.5 磷 0 5 10 15.0 钾 0 5 10 15.0
2
2 2 2 2 2 0
9
10 11 12
N2P2K1
N2P2K3 N3P2K2 N1P1K2
2
2 3 1
2
2 2 1
1
3 2 2
13
14
N1P2K1
N2P1K1
1
2
2
1
1
1
测土配方施肥工作的目的是 通过多年、多点的3414试验，
1、建立/更新土壤肥力丰缺指标
2、确定推荐施肥量
土壤养分丰缺指标法是国际上最通用 的测土配方施肥方法！
b1 + 2b2x1 + b7x2 + b8x3 = Px1/Py
b3 + 2b4x2 + b7x1 + b9x3 = Px2/Py b5 + 2b6x3 + b8x1 + b9x2 = Px3/Py
求解上述方程组，获取最高施肥量 x
N，b + 2ax = Px/Py P，b + 2ax = Px/Py K，b + 2ax = Px/Py
求解上述方程组，获取最高施肥量 x
4、 线性加平台模型拟合
线性加平台模型
8
作物产量(t/ha)
6 4 2 0 0 100 200 300 肥料用量(kg/ha） 400 y = 30x + 5000 x<50 y = 6500 x>50 R2 = 0.997 y = -0.028x2 + 13.5x + 5070 R2 = 0.9421
任何如何数据都不应随意修改或舍弃
推荐施肥量的确定
能用三元二次模型拟合的，可以直接利用三元 二次模型提供的公式计算施肥量。 不能用三元二次模型拟合的，要考虑用一元二 次、线性加平台等模型进行拟合，计算最佳施 肥量。
不能用任何模型拟合的，要根据各自的情况进 行判断，给出相应的推荐施肥量
对用三元二次模型拟合成功的，根据边际收益等于边际成本原 则计算经济最佳施肥量
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
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 = 0
b1 + 2b4x1 +b7x2 + b8x3 = Px1/Py
报告内容
“3414”试验简介
“3414”试验数据处理与分析
土壤养分丰缺指标的建立 实际操作举例
肥料效应函数的拟合和推荐施肥量计算 试验处理（三元二次效应函数）
y = b0 + b1x1 + b2x2 + b3x3 + b4x12 + b5x22 + b6x32 +b7x1x2 + b8x1x3 + b9x2x3
“3414”田间试验数据处理 问题与讨论
河北省农林科学院农业资源环境研究所
报告内容
“3414”试验简介 “3414”试验数据处理与分析 土壤养分丰缺指标的建立
实际操作举例
3414简介
“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）。
b3 + 2b4x2 + b7x1 + b9x3 = Px2/Py
b5 + 2b6x3 + b8x1 + b9x2 = Px3/Py
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
注意：
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。
x1x2
0 0 64 0 64 128 192
x1x3
0 0 80 160 160 160 160
x2x3
0 80 80 0 40 80 120
产量
300 351 399 421 432 441 419
8
9 10 11
16
16 16 24
8
8 8 8
0
5 15 10
256
256 256 576
64
64 64 64
编号
1 2 3 4 5 6 7
N(x1)
0 0 8 16 16 16 16
P(x2)
0 8 8 0 4 8 12
K(x3)
0 10 10 10 10 10 10
x12
0 0 64 256 256 256 256
x22
0 64 64 0 16 64 144
x32
0 100 100 100 100 100 100
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
b2 + 2b5x2 + b7x1 + b9x2 = Px2/Py
b3 + 2b6x32 +b8x1 + b9x2 = Px3/Py
求解上述方程组，获取最高施肥量 x1,2,3
通过田间试验建立测土配方施肥技术指标体系
为什么要建立/更新测土配方施肥技术指标体系？
1）由于土壤肥力、作物产量等因素发生了很大变化，二十世纪八十 年代建立的测土配方施肥指标体系已不能适用于目前的生产条件， 而全国很多地区还没有建立新的指标体系。
全国土壤养分丰缺指标协作组：
通过田间试验建立测土配方施肥技术指标体系
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
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
b1 + 2b2x1 + b7x2 + b8x3 = Px1/Py
y = 30x + 5000 R2 = 1
8
作物产量(t/ha)
y = 6500 R 2 = #N/A
6 4 2 0 0 100 200 300 400 肥料用量(kg/ha） y = 30x + 5000 x<50 y = 6500 x>50 R2 = 0.997
不同产量增加趋势需要不同的模型、
“3414”方案设计吸收了回归最优设计处理少、效率高的优点。
“3414”施肥方案设计
处理 试验编号 1 N0P0K0 0 0 0 氮 磷 钾
2
3 4 5 6 7 8
N0P2K2
N1P2K2 N2P0K2 N2P1K2 N2P2K2 N2P3K2 N2P2K0
0
1 2 2 2 2 2
2
2 0 1 2 3 2
3413三元二次效应函数处理软件：/sfb/TfgjHgfx.htm#
试验数据的分析
1 、利用网络工具进行运算
3414 三元二次效应函数处理软件：
/sfb/TfgjHgfx.htm#
中国肥料信息网
第一步： 数据准备
0
25 225 100
128
128 128 192
0
80 240 240
0
40 120 80
405
410 420 412
12
13 14
8
8 16
4
8 4
10
5 5
64
64 256
16
64 16
100
25 25
32
64 64
80
40 80
40
40 20
412
432 425
第三步：打开工具下拉菜单数据分析回归，确定
3 、一元二次方程
第一步：输入处理
编号 2 N 0 N2 0 产量 351
3
6 11
8
16 24
64
256 576
399
441 412
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：写出一元二次公式 第六步：计算最佳氮肥用量
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。
第四步：结果运算；第五步 结果判读与记录
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） SLOPE=*** 表示直线的斜率
分别计算氮磷钾的一元二次方程
N， y = ax2 +bx +c
P， y = ax2 +bx +c
K， y = ax2 +bx +c
最高施肥量
自变量x 的边际效应等于0
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
N，b + 2ax = 0 P，b + 2ax = 0 K，b + 2ax = 0
5
6 7 8 9 10 11
225
225 225 225 338 113 113 225
180
120 120 120 120 60 120 60
120
0 60 180 120 120 60 60
5550
5259 5367 5036 5223 4535 4617 4788
12
13
14
第二步：数据计步：修改参数
保存文件的位置
A，作物产量范围、步长；K，施肥量变化范围，步长
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6000~9200 kg/ha，运算的补充为200 kg/ha，施肥量变化范围为0~400
处理编号 1 2 3 4
施肥状况 N(kg/ha) P(kg/ha) K(kg/ha) 0 0 113 225 225 225 0 120 120 0 60 120 0 120 120 120 120 120
产量(kg/ha) 3627 3954 4386 4860 5042 5949
5
6 7 8 9 10 11