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提高三元肥效模型建模成功率的主成分回归技术研究 被引量：8
1
作者 李娟 章明清 +2 位作者 许文江 孔庆波 姚宝全 《土壤学报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第2期467-478,共12页
三元二次多项式肥效模型在施肥实践中存在大量非典型式,严重制约了肥效模型计量精确性和应用价值。为提高田间肥效试验建模成功率,本研究探讨肥效模型建模新方法。根据福建省早稻171个"3414"设计的氮磷钾田间肥效试验结果,研... 三元二次多项式肥效模型在施肥实践中存在大量非典型式,严重制约了肥效模型计量精确性和应用价值。为提高田间肥效试验建模成功率,本研究探讨肥效模型建模新方法。根据福建省早稻171个"3414"设计的氮磷钾田间肥效试验结果,研究三元二次多项式肥效模型多重共线性的危害和诊断方法以及主成分回归建模技术。结果表明,试验设计矩阵X的方阵(XTX)条件数和方差膨胀因子的诊断指标均显示,三元二次多项式肥效模型存在严重的多重共线性,且这种共线性主要是因模型设定本身造成的。多重共线性严重制约了普通最小二乘法(OLS)的有效性,OLS回归建模的三元典型肥效模型比例仅占试验总数的27.5%。主成分回归对设计矩阵提取互不相关的9个主成分,消除了多重共线性危害。采用前7个主成分回归建模,三元典型肥效模型比例提高至43.3%,为OLS法的1.6倍。尤其是主成分回归大幅度降低了模型系数符号不合理的非典型式,从OLS建模的14.6%下降至零;模型无最高产量点的非典型式比例从OLS建模的36.8%下降至21.1%。7个主成分回归建模利用了试验设计矩阵X99.9%以上的方差信息,其所得典型式与OLS法所得典型式在推荐施肥量和预测产量上几乎无差别。针对主成分回归是一种有偏估计,采用OLS法结合前7个主成分回归建模,三元典型肥效模型所占比例进一步提高至55.6%,为OLS法的2.0倍,结果明显优于单独使用OLS回归或者主成分回归。因此,主成分回归可消除三元二次多项式肥效模型的多重共线性危害,OLS法结合前7个主成分回归建模是显著提高水稻氮磷钾三元典型肥效模型比例的最优建模策略。 展开更多
关键词 早稻 氮磷钾 肥效模型 多重共线性 主成分回归 普通最小二乘法(OLS)
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福建单季稻氮磷钾推荐施肥量研究 被引量：7
2
作者 李娟 章明清 +4 位作者 姚宝全 沈金泉 章赞德 郑华林 孔庆波 《福建农业学报》 CAS 北大核心 2015年第10期933-938,共6页
根据289个单季稻氮磷钾肥效试验结果,应用肥料效应函数法研究氮磷钾推荐施肥量,即:(1)不同土壤肥力等级或目标产量的氮磷钾推荐施肥量和比例;(2)土壤碱解氮、Olsen-P和速效钾测定值的对应推荐施肥量计算式。结果表明,单季稻施用氮磷钾... 根据289个单季稻氮磷钾肥效试验结果,应用肥料效应函数法研究氮磷钾推荐施肥量,即:(1)不同土壤肥力等级或目标产量的氮磷钾推荐施肥量和比例;(2)土壤碱解氮、Olsen-P和速效钾测定值的对应推荐施肥量计算式。结果表明,单季稻施用氮磷钾化肥的平均增产效果分别为22.6%、15.5%和15.6%,中低产田的肥效高于高产田,山区稻田氮肥肥效与沿海稻田相当,磷肥肥效表现为山区稻田高于沿海稻田,钾肥则反之。推荐施肥量平均为N 160kg·hm^(-2)、P_2O_559kg·hm^(-2)和K_2O 122kg·hm^(-2),三要素比例为1∶0.4∶0.8,但不同土壤肥力等级和生产区域的推荐施肥量有明显差异。建立的测土推荐施肥回归方程式,实现了根据土壤氮磷钾测定结果计算具体地块施肥量的目的。 展开更多
关键词 单季稻 氮磷钾 肥效 施肥
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构建县域早稻氮磷钾施肥的系统聚类方法研究 被引量：10
3
作者 李娟 章明清 +2 位作者 孔庆波 姚宝全 刘德友 《植物营养与肥料学报》 CAS CSCD 北大核心 2017年第2期531-538,共8页
【目的】为建立县域早稻氮磷钾施肥类别,探讨多点肥效试验资料的定量分类方法。【方法】以仙游县26个早稻"3414"设计的氮磷钾肥试验结果为例,探讨不同系统聚类分析方法的适用性及其类别间差异显著性。【结果】对生产条件和生... 【目的】为建立县域早稻氮磷钾施肥类别,探讨多点肥效试验资料的定量分类方法。【方法】以仙游县26个早稻"3414"设计的氮磷钾肥试验结果为例,探讨不同系统聚类分析方法的适用性及其类别间差异显著性。【结果】对生产条件和生产技术水平差异较小的县域肥效试验资料,以能使类别间距离空间扩展范围较大的欧氏距离–离差平方和法为最佳系统聚类分析方法,可将26个试验资料清晰地分成3类,分别对应于该县的高产、中产和低产稻田类型;两两类别间的空白区产量和平衡施肥产量均达到差异显著水平,且在95%置信区间下,稻谷产量水平在3个类别间几乎不出现交叉重叠。在此基础上,根据3种施肥类别对应的试验点资料,分别建立三元二次多项式类特征肥料效应方程,进而得到这3个施肥类别的推荐施肥量。【结论】欧氏距离–离差平方和法系统聚类分析是县域多点肥效试验资料的一种有效定量分类方法,可将仙游县早稻分为具有统计显著性差异的3个氮磷钾施肥类别。 展开更多
关键词 早稻 施肥 聚类分析 类别
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三元非结构肥效模型提高水稻施肥推荐的可靠性 被引量：9
4
作者 李娟 章明清 +2 位作者 章赞德 许文江 姚宝全 《植物营养与肥料学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第2期311-320,共10页
【目的】针对三元二次多项式肥效模型的设定偏误和多重共线性危害导致建模成功率低的问题,研发三元非结构肥效模型,扩大模型适用性。【方法】在福建省平和县和仙游县选择了13个水稻氮磷钾田间肥效试验结果作为研究案例。田间试验均采用&... 【目的】针对三元二次多项式肥效模型的设定偏误和多重共线性危害导致建模成功率低的问题,研发三元非结构肥效模型,扩大模型适用性。【方法】在福建省平和县和仙游县选择了13个水稻氮磷钾田间肥效试验结果作为研究案例。田间试验均采用"3414"设计方案,即:1) N_0P_0K_0;2) N_0P_2K_2;3) N_1P_2K_2;4) N_2P_0K_2;5)N_2P_1K_2;6) N_2P_2K_2;7) N_2P_3K_2;8) N_2P_2K_0;9) N_2P_2K_1;10) N_2P_2K_3;11) N_3P_2K_2;12) N_1P_1K_2;13) N_1P_2K_1;14)N_2P_1K_1。其中,"2"水平为试验前当地氮磷钾推荐施肥量,"0"水平表示不施肥,"1"水平和"3"水平的施肥量分别为"2"水平的50%和150%。在一元非结构肥效模型基础上,利用氮磷钾田间肥效试验结果,在每个试验点分别构建了三元二次多项式肥效模型和三元非结构肥效模型。利用已有的668个水稻"3414"田间试验结果,比较验证了两种模型的拟合效果和推荐施肥量的可靠性。【结果】在构建的13个三元二次多项式肥效模型中,有2个模型的结果未达到统计显著水平,3个肥效模型属于非典型式,而构建的13个三元非结构肥效模型均得到了典型式。通过668个水稻氮磷钾田间肥效试验结果验证表明,三元二次多项式肥效模型未能通过显著性检验的比例达到30.1%,而三元非结构肥效模型未能通过的比例下降到23.4%。在推荐施肥量外推的非典型式中,三元二次多项式肥效模型的比例为4.0%,而三元非结构肥效模型则提高到30.7%。在系数符号不合理和无最高产量点的两种非典型式类型中,三元二次多项式肥效模型的比例分别达到32.3%和14.4%,而三元非结构肥效模型则分别降低到6.9%和0。三元二次多项式肥效模型的典型式比例仅为19.5%,而三元非结构肥效模型典型式比例则提高到39.1%,是前者的2.0倍,明显提高了田间试验结果的建模成功率。【结论】大样本田间试验充分证明,相比三元二次多项式肥效模型,采用三元非结构肥效模型进行早、中、晚稻推荐施肥,提高了建模的成功效率和模型的实用性,是可靠性更高的模型。 展开更多
关键词 水稻 氮磷钾 肥效 三元二次多项式肥效 三元非结构肥效模型
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漳州香蕉氮钾肥适宜用量及其对品质的影响 被引量：3
5
作者 章明清 李娟 +2 位作者 孔庆波 姚宝全 丁文 《热带作物学报》 CSCD 北大核心 2015年第2期263-268,共6页
针对漳州香蕉氮肥用量普遍超量和钾肥用量超量与不足并存的施肥现状,通过4个田间试验研究氮钾肥适宜施用量及其对果实品质的影响。结果表明,在高产蕉园或中低产蕉园增施适量氮肥、高产蕉园增施适量钾肥等措施都具有显著增产效果,但在中... 针对漳州香蕉氮肥用量普遍超量和钾肥用量超量与不足并存的施肥现状,通过4个田间试验研究氮钾肥适宜施用量及其对果实品质的影响。结果表明,在高产蕉园或中低产蕉园增施适量氮肥、高产蕉园增施适量钾肥等措施都具有显著增产效果,但在中低产蕉园,在施用中量至高量氮肥时增施钾肥才有显著增产作用。氮钾肥适宜施用量和比例,有利于改善果实农艺性状,并提高香蕉果实固形物、可溶糖和维生素C含量。高产蕉园氮钾肥经济施肥量分别为N 691 kg/hm2和K2O 1 154 kg/hm2,氮钾比例为1∶1.67;中低产蕉园则分别为N 631 kg/hm2,K2O 877 kg/hm2,氮钾比例为1∶1.39。高产蕉园的钾肥需求比例明显高于中低产蕉园。 展开更多
关键词 香蕉 氮肥 钾肥 品质 施肥量
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早稻氮磷钾施肥类别归属的贝叶斯判别方法研究 被引量：1
6
作者 章明清 李娟 +2 位作者 许文江 孔庆波 姚宝全 《植物营养与肥料学报》 CAS CSCD 北大核心 2017年第4期1045-1053,共9页
【目的】在测土配方施肥中,"测土"是实现合理施肥微观指导的关键技术手段。本研究针对高度分散经营的耕地代表性土样采集难、测试费用高、花费时间长等"测土"难题,探讨早稻氮磷钾施肥类别归属的统计模式识别技术。... 【目的】在测土配方施肥中,"测土"是实现合理施肥微观指导的关键技术手段。本研究针对高度分散经营的耕地代表性土样采集难、测试费用高、花费时间长等"测土"难题,探讨早稻氮磷钾施肥类别归属的统计模式识别技术。【方法】利用闽东南80个早稻氮磷钾田间肥效试验资料作为样本,采用欧氏距离–离差平方和法进行系统聚类分析,建立区域早稻施肥类别。在此基础上,根据田块氮磷钾施肥量及其产量结合地力信息等数量指标,应用贝叶斯判别准则探讨具体田块的施肥类别归属。【结果】在确保空白区产量和平衡施肥产量均值在两两施肥类别间具有统计显著差异的前提下,闽东南早稻最多可划分为6个氮磷钾施肥类别。多元统计检验表明,6个施肥类别的类内协方差矩阵差异不全相等,据此建立了各个施肥类别的贝叶斯判别函数。结果表明,原始试验数据标准化处理可大幅度提高判别准确性,监测样本的回代误判率和交叉误判率分别只有1.2%和1.3%,预留6个试验点的84个处理的氮、磷、钾施肥量和产量试验资料的施肥类别归属的判别正确率达到81.0%。【结论】统计模式识别原理及其贝叶斯判别准则可用于早稻氮磷钾施肥类别归属决策,判别准确性能够满足推荐施肥的精度要求。 展开更多
关键词 早稻 氮磷钾 施肥类别 贝叶斯判别 类别归属
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投产铁观音茶园氮磷钾施肥指标研究 被引量：13
7
作者 章明清 李娟 +4 位作者 尤志明 姚宝全 孔庆波 沈金泉 姚建族 《茶叶学报》 2015年第3期151-158,共8页
根据近年来在闽东南茶叶主产区完成的19个"3414"设计方案的氮磷钾肥效试验结果,建立投产铁观音茶园氮磷钾施肥指标,包括茶园土壤肥力分级和目标产量、各土壤肥力等级或目标产量下的氮磷钾经济施肥量和比例、茶园速效氮磷钾丰... 根据近年来在闽东南茶叶主产区完成的19个"3414"设计方案的氮磷钾肥效试验结果,建立投产铁观音茶园氮磷钾施肥指标,包括茶园土壤肥力分级和目标产量、各土壤肥力等级或目标产量下的氮磷钾经济施肥量和比例、茶园速效氮磷钾丰缺指标、测土推荐施肥以及施肥时期和方法等5个技术内容。结果表明,铁观音茶施用氮磷钾的平均增产效果是N>K>P,平均经济施肥量为N 371 kg?hm-2、P2O5 101 kg?hm-2、K2O 136 kg?hm-2,三要素比例为1:0.3:0.4,但不同肥力等级或目标产量的经济施肥量存在较大差异。碱解氮、Olsen-P和速效钾的高产临界指标分别为200 mg?kg-1、45 mg?kg-1和115 mg?kg-1;建立了测土推荐施肥关系式,实现了根据土壤测定计算具体地块推荐施肥量的目的。研究结果为铁观音茶园测土配方施肥提供了施肥指标依据。 展开更多
关键词 铁观音 茶园 氮磷钾 指标 推荐施肥
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