# Tábla-kísérlet elemzés

A agronómusok Próbaanalitikát (Trial Analytics) alkalmaznak különböző növényfajták, művelési technikák és inputalkalmazások, beleértve a precíziós gazdálkodásban végzett változó adagolású (VRA) alkalmazások eredményeinek értékelésére. Mezőkísérletekből gyűjtött, elemezett és értelmezett adatok segítségével a kutatók betekintést nyernek a genetika, a környezet és a gazdálkodási gyakorlatok közötti kölcsönhatásokba. Ez a tudás hozzájárul olyan növénytermesztési stratégiák kidolgozásához, amelyek optimalizálják a hozampotenciált, miközben minimalizálják az inputfelhasználást. Továbbá a Próbaanalitika nemcsak a precíziós gazdálkodási gyakorlatok hatékonyságának értékelését teszi lehetővé, hanem segít olyan reziliens fajták azonosításában is, amelyek sokféle és kihívást jelentő körülmények között is jól teremnek, ezáltal hozzájárulva az élelmiszer-biztonsághoz.

## Adatelőkészítés

A hatékony próbaanalitikához néhány alapvető adatkészlet szükséges:

1. **Hozam adatkészlet**: \
   Ez az adatkészlet rögzíti a hozamadatokat. \
   Ezt importálhatjuk a [JohnDeere Operation Centerből](https://docs.geopard.tech/geopard-tutorials/hu/termekbemutato-webalkalmazas/importalas/importalas-myjohndeere-bol) vagy manuálisan feltölthetjük [shapefile-ként](https://docs.geopard.tech/geopard-tutorials/hu/termekbemutato-webalkalmazas/importalas/hozamadat-importalas) vagy [gépek saját formátumában](https://docs.geopard.tech/geopard-tutorials/hu/termekbemutato-webalkalmazas/importalas/gepi-sajat-formatumok).
2. **Kijuttatási adatkészlet**: \
   Ez kulcsfontosságú a ténylegesen a mezőn végrehajtott kijuttatás megértéséhez. Legalább olyan attribútumokat tartalmaz, mint a TargetRate, AppliedRate és néhány géphez kapcsolódó mérőszám. \
   A Hozam adatkészlethez hasonlóan ezt is importálhatjuk a [JohnDeere Operation Centerből](https://docs.geopard.tech/geopard-tutorials/hu/termekbemutato-webalkalmazas/importalas/importalas-myjohndeere-bol) vagy manuálisan feltölthetjük [shapefile-ként](https://docs.geopard.tech/geopard-tutorials/hu/termekbemutato-webalkalmazas/importalas/kijuttatott-elvetett-adatok-importalasa) vagy [gépek saját formátumában](https://docs.geopard.tech/geopard-tutorials/hu/termekbemutato-webalkalmazas/importalas/gepi-sajat-formatumok).
3. **Zónák/Parcellák kísérletekkel**: \
   Ezek mutatják a próbáink tervezett kijuttatási adagjait, betekintést adva a kísérleti tervbe. \
   Ha ilyen adatréteg rendelkezésre áll, feltöltjük azt [shapefile-ként](https://docs.geopard.tech/geopard-tutorials/hu/termekbemutato-webalkalmazas/importalas/kijuttatott-elvetett-adatok-importalasa) az AsApplied/AsPlanted vagy a Hozam vezérlőbe. Ez biztosítja az összhangot az EquationMap-ek építésekor, egyszerűsítve a próbaanalitika folyamatát.\
   Ha ilyen adatréteg nem áll rendelkezésre, az Application adatkészlet TargetRate attribútuma helyettesítőként használható a kísérletek értékeléséhez.
4. **Történeti mező potenciál zónák:**\
   Ezeket a zónákat a GeoPard generálja (részletek a [ITT](https://docs.geopard.tech/geopard-tutorials/hu/termekbemutato-webalkalmazas/zonaterkepek-es-elemzesek/tobbeves-zonak)). Hasznosak a konzisztens történeti termelékenységű kísérletek elemzéséhez. Különösen előnyös ez akkor, ha a kísérletek olyan régiókban vannak szétosztva, ahol változó a történeti termékenység.

Miután összegyűjtöttük ezeket az adatkészleteket, a következő lépés a próbaértékelés megkezdése.

## Adatáttekintés

A 2023-as tavaszi/őszi gazdasági év téli búza adatai a következők:

* Hozam adatkészlet, amely a nedves tömeg eloszlást kiemeli *(1. ábra)*

<figure><img src="https://4197117614-files.gitbook.io/~/files/v0/b/gitbook-x-prod.appspot.com/o/spaces%2FYICBELdyAXXebKAzfLOR%2Fuploads%2Fg9Iv1AMpACkykujxvJ9s%2Fimage.png?alt=media&#x26;token=c2a61d7b-12e9-40b5-ad88-e6f820372638" alt=""><figcaption><p>1. ábra Eredeti HozamAdatkészlet</p></figcaption></figure>

* Nitrogén (N34) VRA terv (150 kg/ha) 2 kísérleti parcellával (120 kg/ha és 180 kg/ha)*(2. ábra)*

<figure><img src="https://4197117614-files.gitbook.io/~/files/v0/b/gitbook-x-prod.appspot.com/o/spaces%2FYICBELdyAXXebKAzfLOR%2Fuploads%2FwkGO1Tp0Ji2KzUPhfQAE%2Fimage.png?alt=media&#x26;token=28a94d78-7360-43e2-865f-4a330028ab20" alt=""><figcaption><p>2. ábra Nitrogén (N34) VRA terv kísérleti parcellákkal </p></figcaption></figure>

* Kijuttatási adatkészlet, amely a kijuttatott statisztikákat mutatja *(3. ábra)*

<figure><img src="https://4197117614-files.gitbook.io/~/files/v0/b/gitbook-x-prod.appspot.com/o/spaces%2FYICBELdyAXXebKAzfLOR%2Fuploads%2FF1YKbPqDw2HBDdnTqazX%2Fimage.png?alt=media&#x26;token=0f83b5b0-9220-4cea-984c-735338716048" alt=""><figcaption><p>3. ábra Kijuttatási adatkészlet</p></figcaption></figure>

* Történeti mezőtermelékenység (*4. ábra*)

<figure><img src="https://4197117614-files.gitbook.io/~/files/v0/b/gitbook-x-prod.appspot.com/o/spaces%2FYICBELdyAXXebKAzfLOR%2Fuploads%2FCrFaBaZxtjd0xEXZ9TUd%2Fimage.png?alt=media&#x26;token=9cf68b49-a17c-4f2f-be15-1b0bfee4993e" alt=""><figcaption><p>4. ábra Történeti mezőtermelékenység</p></figcaption></figure>

{% hint style="warning" %}
A HozamAdatkészlet nincs kalibrálva: több kombájn is dolgozott ott, vannak fordulási és hiányos adatnyomok, valamint zaj is látható. Ajánlott a Hozam kalibrálás és tisztítás (Yield Calibrate and Clean) alkalmazása a legjobb eredmény érdekében. \
Lépésről lépésre útmutató található a [LINK](https://docs.geopard.tech/geopard-tutorials/hu/agrotechnika/hozam-kalibralasa-es-tisztitasa).
{% endhint %}

A HozamAdatkészlet kalibrálás és tisztítás után megjelenik a *5. ábra*, valamint az frissített statisztikák. Ezt az adatkészletet használjuk a további lépésekben.

<figure><img src="https://4197117614-files.gitbook.io/~/files/v0/b/gitbook-x-prod.appspot.com/o/spaces%2FYICBELdyAXXebKAzfLOR%2Fuploads%2F62J6z5wt7ndZ4lWxZq58%2Fimage.png?alt=media&#x26;token=9e6ea416-81a0-4dfc-a94a-aa19f69c0ff3" alt=""><figcaption><p>5. ábra Kalibrált és Tisztított HozamAdatkészlet</p></figcaption></figure>

## Konceptus

Itt a Próbaanalitika célja annak megállapítása, hogy melyik Nitrogén (N34) adag a leghatékonyabb a táblán. Meg vannak határozva a pontszerű területek 120 kg/ha, 150 kg/ha és 180 kg/ha nitrogén-adagokkal. Ezek az adatok részben az ApplicationAdatkészletből, részben a kalibrált HozamAdatkészletből származnak.

Elemzésünket három külön zónára fókuszáljuk:

* 120 kg/ha (kísérleti zónaként jelölve)
* 150 kg/ha (fő zónának tekintve)
* 180 kg/ha (egy másik kísérleti zóna)

Megközelítésünk a következő értékeléseket fogja tartalmazni:

1. **Terv alapú:** a tervezett változó adagolású (VRA) kijuttatás használata a kalibrált hozamhoz kapcsolva.
2. **Kijuttatás alapú:** A ténylegesen kijuttatott adatkészletek összehasonlítása a kalibrált hozammal.
3. **Kijuttatás alapú és történeti termelékenységgel kombinálva:** A ténylegesen kijuttatott adatkészletek összehasonlítása a kalibrált hozammal, történeti mező potenciál zónákkal átfedésben.

Ez a módszeres megközelítés lehetővé teszi a nitrogén hatásának átfogó értékelését a hozamra nézve, mind a tervezett, mind a ténylegesen kijuttatott adatok alapján.

## Terv alapú

Hatása a ~~kijuttatott~~ tervezett Nitrogén (N34) hozeloszlásra vizuálisan megjelenik a következő képernyőképeken *(6., 7., 8. ábra)*. Itt egy rövid összefoglaló az eredményekről:

* <mark style="color:kék;">A fő zóna, 150 kg/ha nitrogénnel, 45,8 ha-t fed le, és átlagosan 4,99 t/ha hozamot produkál</mark> (*6. ábra*).
* <mark style="color:kék;">Az első kísérleti zóna, 180 kg/ha nitrogén alkalmazásával, 1,76 ha-t fed le, és átlagban 6,5 t/ha hozamot ad</mark> (*7. ábra*).
* <mark style="color:kék;">A második kísérleti zóna, 120 kg/ha nitrogénnel, 1,86 ha-t fed le és átlagosan 6,39 t/ha hozamot produkál</mark> (*8. ábra*).

Az eredmények egy jelentős kérdést vetnek fel: <mark style="color:narancs;">Miért tűnik hatékonyabbnak az alacsonyabb kijuttatási adag a magasabbnál?</mark> A mélyebb betekintés érdekében a következő fázis magában foglalja a[ kísérletek értékelését a ténylegesen kijuttatott adatok alapján](#applied-based-evaluation).

<figure><img src="https://4197117614-files.gitbook.io/~/files/v0/b/gitbook-x-prod.appspot.com/o/spaces%2FYICBELdyAXXebKAzfLOR%2Fuploads%2FraVRCgxuEVTGfTKK4c0s%2Fimage.png?alt=media&#x26;token=57602ad8-bd9f-46b4-adcf-5de53f99fe7b" alt=""><figcaption><p>6. ábra Fő zóna N34 150 kg/ha értékkel</p></figcaption></figure>

<figure><img src="https://4197117614-files.gitbook.io/~/files/v0/b/gitbook-x-prod.appspot.com/o/spaces%2FYICBELdyAXXebKAzfLOR%2Fuploads%2FNM80FFM2TQULwV54LuqW%2Fimage.png?alt=media&#x26;token=1542336e-20a2-4a77-a343-9a92f67c90eb" alt=""><figcaption><p>7. ábra Kísérleti zóna N34 180 kg/ha értékkel</p></figcaption></figure>

<figure><img src="https://4197117614-files.gitbook.io/~/files/v0/b/gitbook-x-prod.appspot.com/o/spaces%2FYICBELdyAXXebKAzfLOR%2Fuploads%2FITg4CWAJb27X28jquqyO%2Fimage.png?alt=media&#x26;token=cff8d0b3-5896-4f34-bbdc-6a34a7352982" alt=""><figcaption><p>8. ábra Kísérleti zóna N34 120 kg/ha értékkel</p></figcaption></figure>

Alább részletesen megtalálja az értékelés során használt képletek és beállítások tárgyalását.&#x20;

{% hint style="info" %}
Ha mélyebben szeretne elmerülni az Equation megközelítésben és annak végrehajtásában, kérjük, tekintse meg oktatóanyagainkat mind a [Felhasználói felületre](https://docs.geopard.tech/geopard-tutorials/hu/termekbemutato-webalkalmazas/kepletalapu-elemzes) és [API-ra](https://docs.geopard.tech/geopard-tutorials/hu/api-dokumentacio/diagramok-alapfolyamatokkal/5.-egyenletek-futtatasa).
{% endhint %}

Íme azok az egyenletek, amelyeket futtatni kell a számítások reprodukálásához.&#x20;

1. Fő 150 kg/ha esetén: \
   `Yield_Main = np.where(Zone==1, Yield_WetMass, np.nan)`
2. Kísérlet 120 kg/ha esetén: \
   `Yield_Zone = np.where(Zone==3, Yield_WetMass, np.nan)`
3. Kísérlet 180 kg/ha esetén: \
   `Yield_Zone = np.where(Zone==2, Yield_WetMass, np.nan)`

Fontos aktiválni a *Numpy-t* *(9. ábra)* és kikapcsolni a *Interpolációt* *(10. ábra)*.

<figure><img src="https://4197117614-files.gitbook.io/~/files/v0/b/gitbook-x-prod.appspot.com/o/spaces%2FYICBELdyAXXebKAzfLOR%2Fuploads%2FixfesbJQxzVC93JW3H7b%2Fimage.png?alt=media&#x26;token=dcab1611-8a33-4450-9b06-5ba24760e8c3" alt=""><figcaption><p>9. ábra "Numpy" aktiválása</p></figcaption></figure>

<figure><img src="https://4197117614-files.gitbook.io/~/files/v0/b/gitbook-x-prod.appspot.com/o/spaces%2FYICBELdyAXXebKAzfLOR%2Fuploads%2F0V4AxWhE0zraNfH1axHQ%2Fimage.png?alt=media&#x26;token=d86b3921-c313-4946-9455-35fbef29cc13" alt=""><figcaption><p>10. ábra "Interpolált" adatok használatának kikapcsolása</p></figcaption></figure>

## Kijuttatás alapú

Fontos megfigyelés, hogy a ténylegesen kijuttatott adag a kísérlet során nem mindig esik egybe a tervezett (cél) adaggal. Konkrétan az eloszlás 120 kg/ha-tól egészen 189 kg/ha-ig terjedhet *(11. ábra)*. E változékonyság miatt kulcsfontosságú volt egy hibamegengedés küszöb meghatározása. Így ±5% pontosság került meghatározásra elfogadható határként a próba értékelhetőségének megítéléséhez.

A következő képernyőképeken bemutatva (*12., 13., 14. ábra)* a hozam statisztikai eloszlása látható, a ténylegesen kijuttatott Nitrogén (N34) értékekre fókuszálva. Az alábbiakban összefoglalt statisztikák találhatók, szem előtt tartva a ±5%-os elfogadási tartományt:

* <mark style="color:kék;">A fő zóna 150 kg/ha-nál 43,5 ha kijuttatott területet mutatott, átlaghozam 4,9 t/ha</mark> (*12. ábra*).&#x20;
* <mark style="color:kék;">Az első kísérleti zóna 180 kg/ha-nál 1,47 ha területet fedett, átlaghozam 6,5 t/ha</mark> (*13. ábra*).&#x20;
* <mark style="color:kék;">A második kísérleti zóna 120 kg/ha-nál 1,44 ha-t fedett, átlaghozam 6,3 t/ha</mark> (*14. ábra*).

<figure><img src="https://4197117614-files.gitbook.io/~/files/v0/b/gitbook-x-prod.appspot.com/o/spaces%2FYICBELdyAXXebKAzfLOR%2Fuploads%2FQ5Aawg78wAVNsybfq2RB%2Fimage.png?alt=media&#x26;token=293f63d1-414b-4e23-be09-b54844f21988" alt=""><figcaption><p>11. ábra Ténylegesen kijuttatott adagok a kísérletekben</p></figcaption></figure>

<figure><img src="https://4197117614-files.gitbook.io/~/files/v0/b/gitbook-x-prod.appspot.com/o/spaces%2FYICBELdyAXXebKAzfLOR%2Fuploads%2FyBHR1SLHA9ujXr5wk8xA%2Fimage.png?alt=media&#x26;token=78f67150-560b-4495-974e-30407e25aca9" alt=""><figcaption><p>12. ábra Fő zóna N34 150 kg/ha ±5%</p></figcaption></figure>

<figure><img src="https://4197117614-files.gitbook.io/~/files/v0/b/gitbook-x-prod.appspot.com/o/spaces%2FYICBELdyAXXebKAzfLOR%2Fuploads%2FeOMxE76sp3ugO1NffWPN%2Fimage.png?alt=media&#x26;token=9e3f47ae-250a-41dd-b9ce-f3d4bcaab85e" alt=""><figcaption><p>13. ábra Kísérleti zóna N34 180 kg/ha ±5%</p></figcaption></figure>

<figure><img src="https://4197117614-files.gitbook.io/~/files/v0/b/gitbook-x-prod.appspot.com/o/spaces%2FYICBELdyAXXebKAzfLOR%2Fuploads%2FJUBlkogPAF2fTSYa0EOW%2Fimage.png?alt=media&#x26;token=48dd3f24-df15-40da-905c-9012b70971d2" alt=""><figcaption><p>14. ábra Kísérleti zóna N34 120 kg/ha ±5%</p></figcaption></figure>

A módszertan mélyebb megértéséhez és az eredmények specifikumaihoz az alkalmazott egyenletek az alábbiak:

1. Kísérleti ténylegesen kijuttatott nitrogén:\
   `Applied_Trial = np.where((Zone == 3) | (Zone == 2), Applied_Value, np.nan)`
2. Fő 150 kg/ha esetén, 5% elfogadással: \
   `Yield_Main = np.where((Zone == 1) & (Applied_Value >= 142.5) & (Applied_Value <= 157.5), Yield_WetMass, np.nan)`
3. Kísérlet 120 kg/ha esetén, 5% elfogadással: \
   `Yield_Trial = np.where((Zone == 3) & (Applied_Value >= 114.0) & (Applied_Value <= 126.0), Yield_WetMass, np.nan)`
4. Kísérlet 180 kg/ha esetén, 5% elfogadással: \
   `Yield_Trial = np.where((Zone == 2) & (Applied_Value >= 171.0) & (Applied_Value <= 189.0), Yield_WetMass, np.nan)`

## **Kijuttatás alapú és történeti termelékenységgel kombinálva**

A kísérletek hozamadatai következetesen meghaladják a teljes táblára vonatkozó átlaghozamot. Ennek a különbségnek egyik fő oka látszólag az a történetileg magas termelékenységű zóna, ahol a kísérletek zajlottak, ahogy az a *15. ábrán* és *16. ábrán*látható. A kísérletek árnyaltabb értékeléséhez fontos figyelembe venni a termelékenységi zónákat az eredmények elemzésekor.

<figure><img src="https://4197117614-files.gitbook.io/~/files/v0/b/gitbook-x-prod.appspot.com/o/spaces%2FYICBELdyAXXebKAzfLOR%2Fuploads%2FH0aA9ZAe2IkSFtqcJe5B%2Fimage.png?alt=media&#x26;token=c58e81d6-b2df-4d6d-8682-3c750f38f2a1" alt=""><figcaption><p>15. ábra Történeti mező potenciál zónái</p></figcaption></figure>

<figure><img src="https://4197117614-files.gitbook.io/~/files/v0/b/gitbook-x-prod.appspot.com/o/spaces%2FYICBELdyAXXebKAzfLOR%2Fuploads%2Fi2agD6onOT4aVaW9LvHh%2Fimage.png?alt=media&#x26;token=feecbfd5-2433-4061-85b9-8233446572d8" alt=""><figcaption><p>16. ábra Történeti mező potenciál zónái HozamAdatkészletként</p></figcaption></figure>

A következő képernyőképeken bemutatva (*17., 18., 19. ábra)* a hozam statisztikai eloszlása látható, a ténylegesen kijuttatott Nitrogén (N34) értékekre fókuszálva, átfedésben a GeoPard által létrehozott történeti termelékenységi zónákkal. Az alábbiakban összefoglalt statisztikák találhatók, figyelembe véve a kijuttatott értékek ±5%-os elfogadási tartományát:

* <mark style="color:kék;">A fő zóna 150 kg/ha-nál 2,65 ha kijuttatott területet mutatott, átlaghozam 6,34 t/ha</mark> (*17. ábra*).
* <mark style="color:kék;">Az első kísérleti zóna 180 kg/ha-nál 1,08 ha-t fedett, átlaghozam 6,41 t/ha</mark> (*18. ábra*).
* <mark style="color:kék;">A második kísérleti zóna 120 kg/ha-nál 1,78 ha-t fedett, átlaghozam 6,33 t/ha</mark> (*19. ábra*).

<figure><img src="https://4197117614-files.gitbook.io/~/files/v0/b/gitbook-x-prod.appspot.com/o/spaces%2FYICBELdyAXXebKAzfLOR%2Fuploads%2FPqw7u62bJAezDn9UW5qs%2Fimage.png?alt=media&#x26;token=ff101b42-7882-4dc3-a2ad-b57053900768" alt=""><figcaption><p>17. ábra Fő zóna N34 150 kg/ha átfedésben a történeti termelékenységgel</p></figcaption></figure>

<figure><img src="https://4197117614-files.gitbook.io/~/files/v0/b/gitbook-x-prod.appspot.com/o/spaces%2FYICBELdyAXXebKAzfLOR%2Fuploads%2FmzkQRoU3HMMOm1fLLjNY%2Fimage.png?alt=media&#x26;token=ba8105da-877b-4234-9e1d-f59826949bf0" alt=""><figcaption><p>18. ábra Kísérleti zóna N34 180 kg/ha ±5% átfedésben a történeti termelékenységgel</p></figcaption></figure>

<figure><img src="https://4197117614-files.gitbook.io/~/files/v0/b/gitbook-x-prod.appspot.com/o/spaces%2FYICBELdyAXXebKAzfLOR%2Fuploads%2FzTOI3v14HdZLANjM3o36%2Fimage.png?alt=media&#x26;token=f83a50dd-585d-4b66-937d-eb0d2f1c78f0" alt=""><figcaption><p>19. ábra Kísérleti zóna N34 120 kg/ha ±5% átfedésben a történeti termelékenységgel</p></figcaption></figure>

A módszertan mélyebb megértéséhez és az eredmények specifikumaihoz az alkalmazott egyenletek az alábbiak:

1. Fő 150 kg/ha esetén, 5% elfogadással, átfedésben a történeti termelékenységgel: \
   `Yield_Main = np.where((Application_Zone == 1) & (Productivity_SubZone == 51) & (Applied_Value >= 142.5) & (Applied_Value <= 157.5), Yield_WetMass, np.nan)`
2. Kísérlet 120 kg/ha esetén, 5% elfogadással, átfedésben a történeti termelékenységgel: \
   `Yield_Trial = np.where((Application_Zone == 3) & (Productivity_SubZone == 51) & (Applied_Value >= 114.0) & (Applied_Value <= 126.0), Yield_WetMass, np.nan)`
3. Kísérlet 180 kg/ha esetén, 5% elfogadással, átfedésben a történeti termelékenységgel: \
   `Yield_Trial = np.where((Application_Zone == 2) & (Productivity_SubZone == 51) & (Applied_Value >= 171.0) & (Applied_Value <= 189.0), Yield_WetMass, np.nan)`

ahol&#x20;

* a rész `Productivity_SubZone == 51` a magas termelékenységű zónákat tükrözi, ahol alkalmazták a kísérleteket,
* a részek `(Applied_Value >= 142.5) & (Applied_Value <= 157.5)` , `(Applied_Value >= 114.0) & (Applied_Value <= 126.0)`,  `(Applied_Value >= 171.0) & (Applied_Value <= 189.0)` a ráfordítások értékeiből ±5% pontosságot foglalnak magukban `150`, `120`, `180` kg/ha.

## Összefoglalás

A kísérletek hozameredményei nagyban megegyeznek a tábla magas történeti termelékenységű zónájában megfigyelt átlaghozammal. Másképp fogalmazva, az N34 termék kísérleti alkalmazása az adagokkal <mark style="color:kék;">120 kg/ha - 150 kg/ha - 180 kg/ha</mark>, átlaghozamokat eredményezve: <mark style="color:kék;">6,33 t/ha - 6,34 t/ha - 6,41 t/ha</mark> ezekben az esetekben nem gyakorol számottevő hatást a betakarított hozamra a magas termelékenységű zónán belül.