第二章-田间试验的设计与实施-2013-2.ppt

1,Review,试验设计的目的是什么？排除系统误差控制偶然误差,2,Review,什么是田间试验设计？概念按照试验的目要求和试验地的具体条件，将各个处理的试验小区在试验地上进行最合理的设置和排列手段重复、随机排列、局部控制目的减少、排除非试验因子的干扰，提高田间试验的精确度,3,Review,处理与小区有何联系？小区是实施处理（组合）的场所控制土壤差异的小区技术有哪些？小区面积、形状、对照、保护行、重复、随机排列等处理、重复、区组有何内在联系？区组包含一次重复内的全部处理（完全区组）区组等于重复次数（完全区组）,4,2.5常用的田间试验设计,常用的田间试验设计,顺序排列的试验设计,随机排列的试验设计,5,2.5常用的田间试验设计,顺序排列的试验设计,对比法设计Contrastdesign,间比法设计Intervalcontrastdesign,6,2.5常用的田间试验设计,对比法设计(contrastdesign)特点是每一供试品种均直接排列于对照区旁边，使每一小区可与其邻旁的对照区直接比较,8个品种3次重复对比排列(阶梯式),7,2.5常用的田间试验设计,对比法设计(contrastdesign)优点相临对照，精确度较高直观性强，便于比较方法简单，易于掌握缺点：对照过多，占地过多相临对照，竞争误差不能进行试验误差的无偏估计，不适于统计分析,8,2.5常用的田间试验设计,对比法设计(contrastdesign)：这种设计常用于少数品种的比较试验及示范试验,10,2.5常用的田间试验设计,间比法设计(intervalcontrastdesign)在试验地上，排列的第一个小区和末尾的小区一定是对照区(CK)每二对照区之间排列相同数目的处理小区，通常是4或9个，重复24次,11,间比法设计,12,2.5常用的田间试验设计,顺序排列的试验设计试验实施方便、简单常用在处理数量大、精确度要求不高、不需要做早期推论的早期试验或预备试验引种试验杂种自交分离后代的早期选择等。,13,随机排列的试验设计,完全随机设计(completelyrandomdesign)将各处理随机分配到各个试验单元(或小区)中N个处理，k次重复，随机分配到nk个试验小区中去,14,完全随机设计,要检验三种不同的生长素，各一个剂量，测定对小麦苗高的效应，包括对照(用水)在内，共4个处理，若用盆栽试验每盆小麦为一个单元，每处理用4盆，共16盆,15,完全随机设计,没有采用局部控制，在土壤肥力差异大时，增加了试验误差适合在土壤肥力均匀，小区在20个左右的试验适合于实验室、温室和食用菌等试验,16,2.5常用的田间试验设计,随机区组设计(randomizedblocksdesign)采用“局部控制”的原则将试验地按肥力程度划分为等于重复次数的区组，一区组亦即一重复区组内各处理都独立地随机排列。,8个品种4个重复的随机区组排列,肥力梯度,高,低,1,2,施肥,1,3,品种,水平,因素,试验方案：A1B1,A1B2,A2B1,A2B2,A3B1,A3B2,A3B1,A1B1,A2B2,A1B2,A2B1,A3B2,A1B2,A2B2,A2B1,A3B1,A3B2,A1B1,A3B2,A1B2,A3B1,A2B1,A1B1,A2B2,例，试验因素水平表,非试验因子差异,19,随机区组设计的主要优点：,设计简单，容易掌握；伸缩性强，应用广泛，单因子试验和多因子试验均可采用；符合试验设计的三条基本原则，能提供无偏的误差估计，并能有效地减少单向土壤肥力差异的影响，降低试验误差，提高试验的精确度；对试验地的地形要求不严，平地或山地均可采用，必要时不同区组可分散设置在不同地段上,20,随机区组设计的主要缺点,不允许处理数太多，如果处理数目k过大，区组内的环境变异就会增加，于是区组就会丧失局部控制的功；只能控制一个方向的土壤差异，试验精确度没有拉丁方设计高,21,拉丁方设计,每一个处理在纵横两个方向排列为区组，且出现的次数相等（一般1次）处理数、重复数，直行数和横行数均相同比随机区组多一个方向进行局部控制,55拉丁方,22,拉丁方设计,标准方第一直行和第一横行均为顺序排列的拉丁方将每个标准方的横行和直行进行调换，可以化出许多不同的拉丁方,23,拉丁方设计,标准方的变换根据处理数k查表或写出一个标准方对标准方进行随机排列在行随机的基础上，再进行列向的随机排列,24,拉丁方设计,例如，5处理（1、2、3、4、5）（k5）试验首先选择55的标准方（p25，表2.1）,取随机数字，去掉0和5的数字，假设为4、1、5、3、2，为横行随机，则标准拉丁方变为：,55LatinSquare,烟叶毒素病不同毒素浓度诱病试验，由于不同植株和同一植株上不同部位的叶片（老、嫩）对毒素病的抵抗力有所不同，产生两种实验误差，针对这两种实验误差采用拉丁方设计，如下图所示：,27,拉丁方设计,优点可以从两个方向控制土壤肥力差异，精确度较高通常用于单因子试验，也可以用于试验因子或水平不多的复因子试验缺点重复数必等于处理数，灵活性不强。处理少时,精确度降低要求土地平整，具有或接近正方形，缺乏随机区组设计具有的灵活性。,28,裂区设计(split-plotdesign),在多因素试验中,处理组合数较多而又有一些特殊要求时，往往采用裂区设计主区(mainplot)按主处理所划分的小区称为主区，亦称整区副区主区内按各副处理所划分的小区称为副区，亦称裂区(split-plot)。,例如：6个品种16，有3种施肥量（高、中、低），3次重复的裂区设计为：,30,裂区设计(split-plotdesign),裂区设计的设计要点在每个区组内，先按主处理水平数划分小区主区，将主处理的各水平随机排列于各主区之中然后分别在每一主区中按副处理的水平数划分小区副区，将副处理的各水平随机排列于各副区中每一区组内的各主处理和每一主区中的各副处理的随机排列都是独立进行的同一区组各小区之间的非处理条件应一致，区组之间允许有差异,例：如有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，按裂区设计,施肥量与品种二因素试验的裂区设计（施肥量为主区，品种为副区；、代表重复）,32,裂区设计,优点：主处理分设在主区，副处理设在副区。副区之间比主区之间更为接近，因此，统计分析时，可分别估计主区和副区的试验误差副区的试验误差常小于主区的试验误差，即副区的比较比主区的比较更为精确。缺点：试验设计、田间排列和统计分析复杂，容易出错,33,裂区设计,以下情况可以考虑应用裂区设计一个因素的各处理比另一因素的处理可能需要更大的面积（如施肥、灌溉等）试验中某一因素的主效比另一个因素的主效更为重要，且要求更精确的比较两个因素的交互作用比其主效是更为重要的研究对象，将要求更高精确度的因素作为副处理某一个因素效应比另一些因素的效应更大,34,再裂区设计split-splitplotdesign,裂区设计若再引进第三个因素的试验，可以进一步做成再裂区即在裂区内再划分为更小单位的小区，称为再裂区（splitsplitplot）然后将第三个因素的各个处理随机排列于再裂区内，这种设计称为再裂区设计（SSPdesign）。,35,再裂区设计,例：3种肥料（主区）用量A1、A2、A3，重复3次4个园艺品种（副区）B1，B2，B3和B42种种植密度（副副区）C1，C2进行再裂区试验设计,A1,A2,A1,A3,A3,A2,A1,A3,A2,37,条区设计strip-blocksdesign,是裂区设计的一种衍生设计如果在所研究的两个因素都需要较大的小区面积，且便于管理和观察记载，可以将每个区组先划成若干个纵向长条形小区，安排第一个因素的各个处理再将各区组划分为若干横向长条形小区，安排第二个的各个处理，这种设计方式称为条区设计。,假定第一因素(A因素)有4个处理，第二因素(B因素)有3个处理，其3个重复的条区设计如图2.14所示。,A因素四个处理、B因素三个处理的条区设计,39,作业,根据自己的阅历和专业知识背景设想几个适合用完全随机、随机区组、拉丁方设计、裂区设计实施的试验。要求确定因素（至少2因素）、水平说明试验实施的环境条件画出完整的田间种植图说明你的理由,40,Summary,Mista