第二章--田间试验的设计与实施

,第二章田间试验的设计与实施,农业科学研究方法分两大类：调查研究法与试验研究法。两者可在田间进行，或结合生产进行，也可在室内进行。,第二章田间试验的设计与实施,试验的地区性;试验的周期长，具有季节性;存在试验误差;,5.田间试验的要求,（1）试验的目的要明确（2）试验条件要有代表性（3）试验结果要能够重复（4）试验的结果要正确保证一定准确度和精确度,准确度(accuracy):指试验中某一性状的观察值与其相应真值(truevalue)的接近程度。,精确度(precision):指试验中同一性状重复观察值彼此接近程度，即试验误差的大小，它是可以估计的。,降低试验误差;扩大试验的代表性。,(3)重复的作用：,2.局部控制,(1)局部控制:就是分范围分地段控制非处理因素，使其对各个处理的影响趋于最大程度的一致。,实施：将整个试验环境分成若干个最为一致的小环境，称为区组（block）。每一区组再按试验处理数目划分小区（plot），一个小区随机安排一个处理。,例,作用：进一步减少试验误差,3.随机排列(randomassortment),随机排列：指试验中的不同处理都有同等的机会设置在任何一个试验小区上，即重复中的某一个处理究竟安排在哪一个小区，不要有主观成见，完全由随机的方法确定。,(2)随机的作用:获得无偏的试验误差估计值,例：有一6品种的产量比较试验，欲在一块土壤肥力南北走向的试验地进行，n=3,如何合理安排小区。,土壤肥力梯度方向,肥,瘦,区组1,区组2,区组3,三原则间关系,重复,随机排列,局部控制,无偏估计误差,有效降低误差,二、控制土壤差异的小区技术,1.小区面积在田间试验中，安排一个处理的小块地段称为试验小区（plot）。,2.小区的形状和方向,小区的形状有长方形和正方形两种；,小区的方向专指长方形小区而言，指长方形小区长边的方向。,3.重复次数,试验设置重复次数越多，试验误差越小。但在实际运用时，并非重复越多越好。,4.设置对照区,对照（check）:作为试验中处理间比较标准的处理称做对照。,设置对照的目的：在田间对各处理进行比较时，有利于作为衡量品种或处理优劣的标准；利用对照区估计和矫正试验地的土壤差异；,5.设置保护行（guardrow）,保护行：对试验区周边或小区间、区组间作而不作观察记录的作物行。,保护行的作用：A防止外来因素的损害（人、畜）B减少边际效应C防渗透,6.重复区(区组)与试验小区的排列,同一重复或区组内的土壤肥力应尽可能一致，试验地的土壤差异尽可能排列在重复区之间。,区组间的差异大，并不增大试验误差；而区组内的差异小，却能有效的减少误差，因而可提高试验的精确度。,小区在各重复内的排列方式有：,顺序排列：将小区在各重复内按照同一次序排列；随机排列：各小区在各重复内的位置完全随机决定,裂区设计如下:,【例如】A为主区因素，有A1、A2、A3三个水平；B为副区因素，有B1、B2、B3、B4四个水平；2次重复;裂区设计如下:,书例：如有6个品种（1-6表示），控制为副处理；3种施肥量(高、中、低表示），控制为主处理，重复3次，试绘裂区设计的排列图。,方法：先对主处理(施肥量)随机区组设计，后对副处理(品种)随机，每一重复的主、副处理随机皆独立进行。,P27,例：病虫害防治试验。研究因子两个：药剂种类和喷雾方式。参试药剂四种：A1,A2,A3,A4。喷雾方式两种：静电喷雾和非静电喷雾。药剂为主要因子，喷雾方式为次要因子。重复三次。,裂区设计在小区的排列方式上可有变化，主处理和副处理均可排列成拉丁方或随机区组；副区的比较比主区更为精确；,课堂练习:有一幼年绿肥和修剪的试验，绿肥（次因素）有三种（A1-A3），修剪方式(主因素)有4种（B1-B4），重复4次，试绘田间排列图。,乙高、乙中、乙低;丙高、丙中、丙低;这9个水平组合就是该试验的试验方案。,多因素试验方案根据处理的数目和均衡性，又可分为完全方案、不均衡方案和均衡不完全方案三种:,(1)完全方案是多因素试验最简单的一种设计方案，即每一个试验因素的每个水平要相互组合，所有因素处于完全平等的地位。,【例如】研究氮、磷、钾肥肥效的试验，包括N，P，K三个因素，每个因素又分为施与不施两个水平。所以，处理数为2228个。,其试验方案如下：处理1O(CK)处理5NP处理2N处理6NK处理3P处理7PK处理4K处理8NPK,完全方案包括了每个试验因素不同水平的一切可能的组合，反映情况比较全面，所以也称全面试验(completeexperiment)。只包括部分处理的试验，叫做部分实施试验(partialexperimentation)。,(2)不均衡方案,为了缩减处理数，在完全方案的基础上，根据经验和专业知识，剔除一些次要的和无意义的水平组合，可构成不均衡方案即不完全方案。,【例如】氮、磷、钾肥肥效试验，在富含钾的土壤上，可剔除K、NK和PK处理，缩减成以下方案：处理1O(CK)处理4NP处理2N处理5NPK处理3P,(3)均衡不完全方案,是在保持试验因素之间搭配均衡性的基础上，减少试验处理数。“正交设计”就是典型的均衡不完全方案设计(详见第十三章)。,2.拟订试验方案的要点,根据试验目的、任务和条件选准试验因素处理水平力求简明，水平间的差异须适当，使处理的效应容易表现试验处理中必须有作为比较标准的对照,3.拟订试验方案的要点,必须在所比较的处理之间应用唯一差异的原则尽量排除非试验因素的限制在着手拟订试验方案时，应该对方案所预期得到的试验结果有所估计,唯一差异原则:,指在进行处理间比较时，除了试验处理不同外，其它所有条件应当尽量一致或相同，使其具有可比性，才能使处理间的比较结果可靠。例如，进行不同品种猪的育肥比较试验，各参试猪除了品种不同外，其它如性别、年龄、体重等应一致，饲料和饲养管理等条件都应相同，才能准确评定品种的优劣。,例如：五个品种，每个品种各种五个小区