第二章田间试验的设计与实施PPT课件.ppt

第二章田间试验的设计与实施 田间试验设计与生物统计 主要内容 第一节田间试验特点和基本要求第二节田间试验误差与土壤差异第三节试验设计的基本原则第四节小区技术第五节常用的田间试验设计 一 基本要求 1 试验目的要明确试验条件要有代表性结果要可靠准确度 观察值与真实值的接近程度 精确度 观察值彼此接近的程度 4 试验结果要能够重演 第一节田间试验特点和基本要求 第一节田间试验特点和基本要求 二 田间试验的特点试验的研究对象和材料是生物体本身 以农作物为主 包括昆虫 病菌 土壤微生物 杂草等 由农作物本身来直接检测试验的效果 这是农业试验的重要特点 由于自然界的生物体往往是一个具有多种遗传变异的群体 因而试验材料本身就存在产生试验误差的多种因素 一 田间试验的特点2 田间试验是在开放的自然条件下进行的 包括土壤 气候 病虫等生物条件 它是多变的 再加上农作物试验周期长 在田间自然条件下全过程 导致试验产生试验误差 包括系统误差和随机误差 一 误差来源1 试验材料固有的差异2 测试方法3 仪器设备及试剂4 试验外界环境条件5 试验操作 农事操作和管理技术不一致引起的差异 第二节田间试验误差与土壤差异 1 选择同质一致的试验材料改进操作和管理技术 使之标准化控制引起差异的外界主要因素 二 试验误差的控制途径 三 试验地土壤差异 1土壤差异概念及形成原因2土壤差异测定方法 1 目测法 2 空白试验法3土壤差异的表现形式 1 肥力高低变化较有规则 相邻单位土壤肥力最为近似 2 斑块状差异 分布无一定规则 图2 1土壤肥力变异图 四 试验地选择和培养 1 试验地的土壤肥力要均匀一致2 选择的田块要有土地利用的历史纪录3 平地4 位置要适当5 最好进行空白试验6 采用轮换制 第三节试验设计的基本原则 田间试验设计一 重复原则重复 replication 试验中同一处理试验的次数叫重复 设置重复的作用有以下几个方面 1 估计试验误差2 降低试验误差3 有利于准确地估计处理效应 为了从3种不同原料和3种不同温度中选择使酒精产量最高的水平组合 设计了两因素试验 每一水平组合重复4次 结果如下表 二 随机排列 randomassortment 重复I重复II 利用查表或产生随机数的方法进行设计 三 局部控制原则 localcontrol 就是将整个试验环境分成若干个相对均匀一致的小环境 然后在小环境内设置成套处理 使它对试验各处理的影响达到最大程度的一致 田间试验设计三个基本原则的关系和作用 第四节小区技术 小区 试验中安排一个处理的小块地段 一试验小区的面积 变异系数与小区面积大小的关系 根据两个水稻空白试验的产量数据 一般变动范围6 30m2 示范性小区面积不小于300m2 1试验的种类2作物的类别3试验地土壤差异的程度与形式4育种工作的不同阶段5试验地的面积6试验过程的取样需要7边际效应和生长竞争 二 小区的形状 1小区形状的概念2狭长形小区和方形小区3重视边际效应试验中小区形状 三 重复次数 重复次数越多越好吗 多少重复较合适 1 小区面积较小时 2 小区面积较大时 重复3 4次 3 进行面积较大的对比试验时 2次重复较好 四 对照区的设置 1对照的标准 CK 当地推广的良种或最广泛应用的栽培技术措施 2设置对照的目的 1 作为衡量品种或处理优劣的标准 2 用以估计和矫正试验田的土壤差异 五 保护行的设置 1 作用 1 保护试验材料不受外来因素如人 畜的践踏和损害 2 防止靠近试验田四周的小区受到空旷地的特殊影响即边际效应 使处理间能正确的比较 重点 试验设计的三基本原则试验小区的面积 一般变动范围6 30m2 示范性小区面积不小于300m2 小区形状 长方形 正方形重复次数 小区面积较大时 重复3 4次面积较大的对比试验时 2次对照的标准 CK 当地推广的良种或最广泛应用的栽培技术措施 保护行的设置 每项目试验的四周 六 重复区和小区的排列 1 区组 完全区组 不完全区组将整个试验空间分成各自相对均匀的局部来控制非处理因素 这个局部 区组每一区组或重复包含全套处理 完全区组一个重复安排在几个区组上 每个区组只安排部分处理 不完全区组2 重复内小区排列方式顺序排列随机排列 第五节常用的田间试验设计 一顺序排列的试验设计 1 对比法设计 contrastdesign 设计特点是 每个处理排在对照两旁 对照太多要占1 3面积 土地利用率不高 相邻小区 特别是狭长形小区之间 土壤肥力有相似性 因此处理和对照相比 能达到一定的精确度 各重复可排列成多排 一个重复内排列是顺序的 重复多时 不同重复也可采用逆向式或阶梯式 少数处理试验及示范性试验 其试验单元排列特点是处理单元直接排列在对照区旁边 使每一小区可与其邻旁的对照区直接比较 I II III 1 CK 2 3 CK 4 5 6 7 8 CK CK 7 CK 8 1 CK 2 3 4 5 6 CK CK 5 CK 6 7 CK 8 1 2 3 4 CK CK 应用 2 间比法设计 其特点是 将全部品种 品系或处理 顺序排列 每隔4个或9个品种设一对照 每一重复或每一块地上 开始和最后一个小区都是对照 重复2 4次 各重复可排列成多排 在多排时 各重复的顺序可以是逆向式 间比法设计 二 随机试验设计 随机试验设计又称完全随机试验设计试验没有进行局部控制 盆栽 试验室 1 特点 使用了田间试验设计三个原则中的两个 重复 随机 能够得到无偏的误差估计值 但控制试验环境误差的能力不强 2 应用 常用于试验环境因素相当均匀的场合 如实验室培养试验 网室温室的盆钵试验 一 完全随机设计 completelyrandomdesign 设计示例有三种生长激素 分别用A B C代替 测定其对小麦株高的影响 包括对照 用等量的清水 在内 共4个处理 进行盆栽试验 每盆小麦为一个单元 每处理用4盆 重复4次 共16盆 一 完全随机设计 completelyrandomdesign 第一步 用数字代表处理A 1 4 B 5 8 C 9 12 CK 13 16第二步 抽签或查随机数字表 得到随机数字14 9 7 1 5 12 16 3 11 8 4 2 6 13 10 15第三步 将随机数字对应的处理安排到相应的盆内 二 随机区组设计 随机区组设计步骤随机区组设计特点随机区组试验设计优点随机区组试验设计缺点 划分区组 重复次数 区组数组内分区 处理数 小区数组内随机 k个处理在每个区组内随机排列 随机区组设计步骤 随机区组试验设计 小区随机方法 1 抽签2 随机数字表 随机数字表举例说明 例如一个包括个5处理的试验 将处理分别给以1 2 3 4 5的代号 然后从随机数字表任意指定一页中的一行 去掉0和大于5即可得到5个处理的排列顺序 如第三页第68行数字次序为5264862339 97183 去掉0和大于5以及重复数字而得到52431 即为5个处理在区组内的排列 特点 局部控制按肥力梯度划分区组一个重复一个区组精确度高 布局灵活 广范应用 随机区组设计特点 随机区组试验设计 优点是 设计简单 容易掌握 富于伸缩性 能够无偏的误差估计 对试验地的要求不严 优点 随机区组试验设计 不允许处理数过多一般不超过20个以10个以下为宜 缺点 随机区组设计肥力梯度方向 1 选择标准方标准方 第一直行和第一横行均为顺序排列的拉丁方 教材P25表2 1中列出了 4 4 8 8 的选择标准方 ABCDEBAECDCDAEBDEBACECDBA 三 拉丁方设计 2 按随机数字1 4 5 3 2调整直行 ABCDEBAECDCDAEBDEBACECDBA 选择标准方 3 按随机数字5 1 2 4 3调整横行 ADECBBCDEACEBADDACBEEBADC 调整直行后的拉丁方 4 按随机数字2 A 5 B 4 C 1 D 3 E 安排饲料 EBADCADECBBCDEADACBECEBAD 调整横行后的拉丁方 优缺点 优点 精确度高 双向控制土壤差异 缺点 缺乏伸缩性 重复数等于处理数 拉丁方设计 四 裂区设计 先按第一个因素各处理 主处理 设置小区再在主处理的小区内引进第二个因素各处理的小区主区分裂 副区 步骤为 划分区组 重复次数 区组数划分主区 一级因素的水平数 主区数a划分副区 二级因素的水平数 副区数b主副区内均为随机排列 裂区设计 裂区设计 设计示例有6个品种 以1 2 3 4 5 6表示 有3种施肥量 以高 中 低表示 重复3次 主处理为施肥量 副处理为品种 1 先将试验地划为三个区组 重复 2 在区组中划分出主区 并随机将主处理安排到各个区组中去 3 在各主区内划出副区 并随机将副处理安排其中 每一试验小区进一步划分为等面积的若干个小区 主区 整区 一级试验因素 主因子 副区 裂区 二级试验因素 副因子 特点 裂区设计 下列情况应采用裂区设计 面积大小不同大面积主区主次因素不同主要因素主区效应大小效应大主区精确度不同高副区定位试验中新增试验因素新副区 抽样方法 裂区设计 设计方法1下北2藤系1383吉埂60深浅湿浅湿深湿深浅 分析 有6个玉米品种进行产量比较试验 随机区组设计 4次重复 试按土壤肥力梯度 试验设计用图表示 水稻灌水方式 A1 A2 A3 与品种 B1 B2 B3 比较试验 3次重复 主要考察品种的生产能力 试进行田间试验设计 有一水稻施肥量 具有A1 A2 A3三个水平 和品种 有