肥效試驗(yàn)(配方師培訓(xùn))

1、肥料效應(yīng)田間試驗(yàn)2006.11.28海口1匯報(bào)提綱一、引言二、肥效試驗(yàn)的計(jì)設(shè)與實(shí)施三、“3414”試驗(yàn)的設(shè)計(jì)特點(diǎn)四、“3414”試驗(yàn)的結(jié)果分析五、2一、引言測(cè)土配方施肥來(lái)源于“測(cè)土施肥”和“配方施肥”。測(cè)土施肥是根據(jù)土壤中不同的養(yǎng)分含量和作物吸收量來(lái)確定施肥量的一種方法。配方施肥是在土壤養(yǎng)分測(cè)定的基礎(chǔ)上，根據(jù)大量的田間試驗(yàn)，獲得肥料效應(yīng)函數(shù)等配方方法。所以，配方施肥和測(cè)土施肥都是一個(gè)目的，只是側(cè)重面有所差異，這里我們概括稱(chēng)為測(cè)土配方施肥。3測(cè)土配方施肥是：根據(jù)肥料田間試驗(yàn)、土壤測(cè)試結(jié)果、作物需肥規(guī)律、土壤供肥特點(diǎn)和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)要求，在合理施用有機(jī)肥的基礎(chǔ)上，提出氮、磷、鉀、中量元素、微量元素等肥料

2、數(shù)量與配比及其適時(shí)、適法、施用的施肥方法。在其測(cè)土、配方、配肥、供肥和施肥指導(dǎo)的五個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)中，肥料效應(yīng)的田間試驗(yàn)是驗(yàn)證和標(biāo)定每個(gè)環(huán)節(jié)必備的過(guò)程。4（一）研究肥料效應(yīng)的基本方法我國(guó)每年肥料的施用量約為4700萬(wàn)噸，這些養(yǎng)分發(fā)揮了什么樣的作用，必須通過(guò)田間試驗(yàn)的方法來(lái)確定。5（二）田間試驗(yàn)是建立作物施肥指標(biāo)體系不可缺少的環(huán)節(jié)。土壤速效養(yǎng)分的不確定性目前還沒(méi)有一種化學(xué)的方法可以完全準(zhǔn)確的區(qū)分土壤的速效養(yǎng)分和遲效養(yǎng)分，這給測(cè)土施肥工作帶來(lái)了很大的難度，這樣就要求：不同的測(cè)定方法必須有一個(gè)相應(yīng)的評(píng)價(jià)指標(biāo)和施肥推薦指標(biāo)；這就需要有大量的田間試驗(yàn)。6 在目前常用施肥模型中，無(wú)論是目標(biāo)產(chǎn)量法，還是養(yǎng)分指標(biāo)法

3、，都需要通過(guò)田間試驗(yàn)來(lái)確定模型中的參數(shù)。7（三）是驗(yàn)證測(cè)土配方施肥效果的最直觀方法。通過(guò)測(cè)土配方施肥后，或施用了配方肥以后，作物的實(shí)際增產(chǎn)增收的效果必須通過(guò)田間試驗(yàn)的方法獲得。8（四）研究與推廣的必須中間環(huán)節(jié) 通過(guò)田間試驗(yàn)一方面可以驗(yàn)證測(cè)土配方施肥的實(shí)際作用，另一方面可以起到一種示范作用，使測(cè)土配方施肥工作更加容易進(jìn)行。9二、田間試驗(yàn)設(shè)計(jì)與實(shí)施10（一）肥料效應(yīng)試驗(yàn)的計(jì)設(shè)單因子回歸設(shè)計(jì)多因子回歸設(shè)計(jì)單因子隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)多因子隨面區(qū)組設(shè)計(jì)對(duì)比試驗(yàn)11（二）肥料效應(yīng)田間試驗(yàn)的實(shí)施12（一）實(shí)驗(yàn)地的選擇 1. 有代表性，充分代表當(dāng)?shù)氐纳a(chǎn)水平，必要時(shí)，可選擇高、中、低肥力全部實(shí)施。2. 試驗(yàn)地的土壤肥

4、力要均勻。3. 試驗(yàn)地的地勢(shì)要平坦。4. 位置要適當(dāng)5. 有足夠的面積和適合的形狀13（二）編制計(jì)劃書(shū)計(jì)劃書(shū)編制的主要內(nèi)容包括：區(qū)組排列、小區(qū)面積與形狀、小區(qū)排列、 品種選定、 播種密度、 基追肥比例、每個(gè)小區(qū)實(shí)際用肥量、 計(jì)劃栽培管理措施等。計(jì)劃書(shū)是田間試驗(yàn)的重要記錄檔案，所以計(jì)劃書(shū)必須保留副本。141. 區(qū)組排列15肥力高肥力低162. 小區(qū)面積與形狀小區(qū)面積的大小根據(jù)作物的種類(lèi)不同有所變化，一般密植作物小區(qū)面積可小一些，而稀植作物小區(qū)面積要大一些。但最小面積不宜小于20平方米，也不宜大于667平方米。小區(qū)形狀以2-5:1為宜。一般在小區(qū)布置時(shí)，長(zhǎng)軸方向與區(qū)組方向一致，區(qū)組方向與地力變化或

5、自然條件變化方向一致。173. 小區(qū)排列一般采用隨機(jī)排列的方法，當(dāng)條件特別時(shí)，也可采用順序排列。184. 品種選定5. 播種密度6. 基追肥比例7. 每個(gè)小區(qū)實(shí)際用肥量8. 計(jì)劃栽培管理措施19（三）實(shí)驗(yàn)地的準(zhǔn)備計(jì)劃書(shū)編制好后，要嚴(yán)格按照計(jì)劃書(shū)的設(shè)計(jì)準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)地，注意如果在實(shí)際操作中有改變時(shí)，要在計(jì)劃書(shū)中注明，注意在實(shí)驗(yàn)地準(zhǔn)備時(shí)，要根據(jù)實(shí)際情況設(shè)計(jì)灌溉方式，一般情況下，在灌溉時(shí)，特別是需要有排水的情況下，要先低肥水平、后高肥水平。20（四）栽培管理在肥料田間試驗(yàn)中，在栽培管理上，小區(qū)間除肥料用量不同外，其它栽培管理措施要完全一致。管理措施要與當(dāng)?shù)叵嘁恢隆?1（五）觀察記錄在田間試驗(yàn)過(guò)程中還要對(duì)田

6、間的情況進(jìn)行觀察記載，記載的主要項(xiàng)目有：氣候條件土地情況農(nóng)事操作生長(zhǎng)動(dòng)態(tài)收獲考種22試驗(yàn)誤差主要來(lái)源有哪些？（1）試驗(yàn)地土壤的差異 （2）試驗(yàn)材料及田間操作差異 （3）偶然性原因 （4）試驗(yàn)地的選擇的差異 （5）試驗(yàn)小區(qū)的面積 （6）試驗(yàn)小區(qū)的形狀23三、“3414”試驗(yàn)的設(shè)計(jì)與特點(diǎn)農(nóng)業(yè)部“測(cè)土配方施肥技術(shù)規(guī)范”(試行)推薦的田間試驗(yàn)方案為“3414”試驗(yàn)，該試驗(yàn)方案吸收了回歸最優(yōu)設(shè)計(jì)處理少、效率高的優(yōu)點(diǎn)，是目前國(guó)內(nèi)外應(yīng)用較為廣泛的肥料效應(yīng)田間試驗(yàn)方案。24（一）3414試驗(yàn)的設(shè)計(jì) 3個(gè)因素：N、P、K4個(gè)水平：處理水平0123養(yǎng)分用量0最佳用量0.5最佳用量（當(dāng)?shù)赝扑]施肥量）最佳用量1.51

7、4個(gè)處理如果需要為了估算有機(jī)肥作用，可以對(duì)“3414”試驗(yàn)方案進(jìn)行調(diào)整，調(diào)整方法通常是增加一個(gè)“N0P0K0+OM”處理253414試驗(yàn)的處理設(shè)置26（二）“3414”試驗(yàn)的特點(diǎn) 1. 處理數(shù)量少 6414 2. 靈活性強(qiáng) 3. 獲得的信息量大27（三）因素2水平設(shè)置在該試驗(yàn)方案中，2水平的設(shè)置是試驗(yàn)成敗的關(guān)鍵，2水平的設(shè)置可根據(jù)以下幾方面：1. 當(dāng)?shù)赝扑]施肥量2. 通過(guò)土壤測(cè)試所推薦的施肥量3. 需在驗(yàn)證的施肥量28四、“3414”試驗(yàn)的結(jié)果分析29（一）統(tǒng)計(jì)分析的內(nèi)容 “3414”試驗(yàn)結(jié)果資料的統(tǒng)計(jì)分析主要內(nèi)容包括:1.回歸分析 回歸分析主要是通過(guò)建立產(chǎn)量與施肥量之間的二次回歸方程，尋找某

8、個(gè)養(yǎng)分的最佳施肥量；2.方差分析 方差分析是通過(guò)F檢驗(yàn)與多重比較，比較各個(gè)處理的的直觀效果；3.施肥參數(shù)計(jì)算 施肥參數(shù)計(jì)算主要包括肥料利用率、土壤貢獻(xiàn)率、作物養(yǎng)分需要量、土壤養(yǎng)分豐缺指標(biāo)、有機(jī)肥貢獻(xiàn)率等施肥參數(shù)的計(jì)算，目的是為了獲取構(gòu)建區(qū)域性作物施肥專(zhuān)家施肥系統(tǒng)需要的有關(guān)參數(shù)。 根據(jù)需要，可運(yùn)用其中的一種或多種方法對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。30 考慮到試驗(yàn)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析計(jì)算工作量大，需要用到一些稍難理解的統(tǒng)計(jì)學(xué)知識(shí)，基層農(nóng)技人員不便掌握，一般可采用現(xiàn)成的計(jì)算機(jī)軟件來(lái)完成。如可用Excel、DPS、SAS、SSPS等統(tǒng)計(jì)軟件來(lái)完成。也可以從全國(guó)農(nóng)技推廣服務(wù)中心的網(wǎng)站上下載：()311. 回歸分析 回歸分

9、析的主要目的是建立產(chǎn)量與施肥量之間的二次回歸方程，然后通過(guò)方程確定最大施肥量與最佳施肥量，根據(jù)施肥量預(yù)測(cè)產(chǎn)量。運(yùn)用3414完全實(shí)施方案的14個(gè)處理，可以建立N、P、K三個(gè)因素與產(chǎn)量的全模型效應(yīng)方程(三元二次方程)，部分實(shí)施方案(或選擇完全實(shí)施方案的部分處理)可建立某一個(gè)或某二個(gè)因素與產(chǎn)量的效應(yīng)方程(一元二次或二元二次方程)。選擇那些試驗(yàn)處理建立回歸方程在試驗(yàn)方案設(shè)計(jì)一節(jié)中有詳細(xì)描述。如果試驗(yàn)有重復(fù)，為簡(jiǎn)化計(jì)算過(guò)程，作物產(chǎn)量通常取各重復(fù)的平均數(shù)，而不是每個(gè)重復(fù)建立一個(gè)回歸方程。 32(1) 產(chǎn)量與施肥量的多元回歸方程建立 將方程的二次項(xiàng)(平方項(xiàng)或者交互項(xiàng)，如N2就是用原始數(shù)據(jù)中的NN，NP項(xiàng)就是

10、原始數(shù)據(jù)中NP，其他項(xiàng)類(lèi)推)作為一個(gè)單獨(dú)的因素來(lái)考慮，就可將多元多次回歸方程的建立轉(zhuǎn)化為多元線形回歸方程建立。33回歸方程建立的五大“通用”公式(b)AXX (矩陣X為矩陣X的轉(zhuǎn)置矩陣)(c)BXY(d)CA-1 (A-1為矩陣A的逆矩陣)(e)bCB (矩陣b就是回歸方程的系數(shù)矩陣,b0,b1,b2,b3,bk)34353414試驗(yàn)結(jié)果舉例363414試驗(yàn)結(jié)果整理37X=Y=38b=基礎(chǔ)產(chǎn)量39（2）回歸分析結(jié)果的應(yīng)用 利用建立的二次回歸方程，通過(guò)求導(dǎo)方法，可以計(jì)算出最高產(chǎn)量或最佳效益施肥量。假設(shè)，建立的回歸方程為：Y = + 554.1791 + 28.9391 X1 + 22.6086

11、X2 + 9.2110 X3 - 0.6039 X12 0.9590 X22 0.1421 X32 - 0.4107 X1X2 0.1068 X1X3 0.1929 X2X3產(chǎn)量對(duì)各因素的偏導(dǎo)應(yīng)該為：D(Y/X1) = 28.9391 - 2 0.6039 X1 0.4107 X2 0.1068 X3D(Y/X2) = 22.6086 - 2 0.9590 X2 0.4107 X1 0.1929 X3D(Y/X3) = 9.2110 2 0.4121 X3 0.1068 X1 0.1929 X2如讓?zhuān)珼(Y/X1) = 0, D(Y/X2) = 0, D(Y/X3) = 0那么，通過(guò)求解上面的線形方程組，可得到最高產(chǎn)量施肥量X1=20.2791, X2=5.3141, X3=21.1828，將X1，X2，X3的值回代入回歸方程中，就可得出最大產(chǎn)量Ym=1005.23。 40 2.方差分析 3414試驗(yàn)如果有重復(fù)或者無(wú)重復(fù)多點(diǎn)試驗(yàn)組合在一起，按照隨機(jī)區(qū)組方差分析模型進(jìn)行“方差分析”。通過(guò)F檢驗(yàn)與多重比較，可以看出各個(gè)處理的的直觀效果。4142(1) F檢驗(yàn) F檢驗(yàn)不顯著，說(shuō)明處理間沒(méi)有差異，不必進(jìn)行多重比較； F檢驗(yàn)顯著，表示處理間有差異，但是不代表每?jī)蓚€(gè)處理間是否有差異。4344一般試驗(yàn)主要采用差異比較法來(lái)確定試驗(yàn)