第二章 试验的设计与实施(第二讲)

1、l第一节 田间试验的特点和要求l一、田间试验的特点l(1) 田间试验的研究对象和材料是生物体本身 l(2) 田间试验是在开放的自然条件下进行的， 试验目的要明确试验条件要有代表性试验结果要可靠 试验结果要能够重演 一、田间试验的误差l(一) 田间试验的误差来源l1试验材料固有的差异l 2试验时农事操作和管理技术的不一致所引起的差异l 3进行试验时外界条件的差异l (二) 控制田间试验误差的途径l 1 选择同质一致的试验材料l 2 改进操作和管理技术，使之标准化l3 控制引起差异的外界主要因素l图2.1 土壤肥力变异图 l (1) 试验地的土壤肥力要比较均匀一致。l(2) 选择的田块要有土地利用

2、的历史记录。l(3) 试验地最好选平地，在不得已的情况下，可采用同一方向倾斜的缓坡地，但都应该是平整的。试验时，要特别注意小区的排列，务必使同一重复的各小区设置在同一等高线上，使肥力水平和排水条件等较为一致。l(1) 试验地的位置要适当l(2) 空白试验l(3) 试验地采用轮换制l1.重复(replication) l2.随机排列(random assortment) l3.局部控制(local control) 0510152025303540101214试 验 田 乙试 验 田 甲m2CV%l (1) 试验种类：如机械化栽培试验，灌溉试验等的小区应大些，而品种试验则可小些。l (2) 作物

3、的类别：稻、麦品比试验，小区面积变动范围一般为515m2；玉米品比试验为1525m2。l (3) 试验地土壤差异的程度与形式：l (4) 育种工作的不同阶段：l (5) 试验地面积：l (6) 试验过程中的取样需要： l(7) 边际效应和生长竞争l l区组：3-4个l区组：5-6个l田间试验应设置对照区(check，以CK表示)，作为处理比较的标准。对照应该是当地推广良种或最广泛应用的栽培技术措施。设置对照区的目的是：(1)便于在田间对各处理进行观察比较时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。通常在一个试验中只有一个对照，有时为了适应某种要求，可同时用两个各具不同

4、特点的处理作对照。如品种比较试验中，可设早、晚熟二个品种作对照。对照区的设置多少及方式由各类设计而定，详见下节。l五、保护行的设置l六、重复区(或区组)和小区的排列l将全部处理小区分配于具有相对同质的一块土地上，这称为一个区组(block)。一般试验须设置34次重复，分别安排在34个区组上，这时重复与区组相等，每一区组或重复包含有全套处理，称为完全区组。 l一、顺序排列的试验设计l (一) 对比法设计(contrast design)l 完全随机设计将各处理随机分配到各个试验单元(或小区)中，每一处理的重复数可以相等或不相等，这种设计对试验单元的安排灵活机动，单因素或多因素试验皆可应用。 l随

5、机区组设计有以下优点：l（1）设计简单，容易掌握；l（2）富于伸缩性，单因素、多因素以及综合性的试验都可应用；l（3）能提供无偏的误差估计，并有效地减少单向的肥力差异，降低误差；l（4）对试验地的地形要求不严，必要时，不同区组亦可分散设置在不同地段上。不足之处在于这种设计不允许处理数太多，一般不超过20个。因为处理多，区组必然增大，局部控制的效率降低，而且只能控制一个方向的土壤差异。l拉丁方设计将处理从纵横二个方向排列为区组(或重复)，使每个处理在每一列和每一行中出现的次数相等（通常一次），所以它是比随机区组多一个方向局部控制的随机排列的设计。如图2.10所示为55拉丁方。每一直行及每一横行都

6、成为一区组或重复，而每一处理在每一直行或横行都只出现一次。所以，拉丁方设计的处理数、重复数、直行数、横行数均相同。由于二个方向划分成区组，拉丁方排列具有双向控制土壤差异的作用，即可以从直行和横行两个方向消除土壤差异，因而有较高的精确度。 l(1) 在一个因素的各种处理比另一因素的处理可能需要更大的面积时，为了实施和管理上的方便而应用裂区设计。例如耕地、肥料、灌溉等试验，耕、肥、灌等处理宜作为主区；而另一因素如品种等，则可设置于副区。l (2) 试验中某一因素的主效比另一因素的主效更为重要，而要求更精确的比较，或二个因素间的交互作用比其主效是更为重要的研究对象时，亦宜采用裂区设计，将要求更高精确

7、度的因素作为副处理，另一因素作为主处理。l (3) 根据以往研究，得知某些因素的效应比另一些因素的效应更大时，亦适于采用裂区设计，将可能表现较大差异的因素作为主处理。l一、田间试验计划的制订 l(一) 田间试验计划的内容l一般包含以下项目：l(1) 试验名称;(2) 试验目的及其依据，包括现有的科研成果、发展趋势以及预期的试验结果;(3) 试验年限和地点;(4) 试验地的土壤、地势等基本情况和轮作方式及前作状况;(5) 试验处理方案;(6) 试验设计和小区技术;(7) 整地播种施肥及田间管理措施;(8) 田间观察记载和室内考种、分析测定项目及方法;(9) 试验资料的统计分析方法和要求;(10)

8、 收获计产方法;(11) 试验的土地面积、需要经费、人力及主要仪器设备.l二、试验地的准备和田间区划 l三、种子准备 l四、播种或移栽 l五、栽培管理 l六、收获及脱粒 l（1）气候条件的观察记载 l（2）田间农事操作的记载 l（3）作物生育动态的记载 l（4）收获物的室内考种与测定 l1) 取样方法合理，保证样本有代表性 l2) 样本容量适当，保证分析测定结果的精确性。 l3) 分析测定方法要标准化， l(1) “唯一差异原则”同样适用于温室和实验室试验中试验方案和试验条件的设计。l(2) 重复、随机排列及局部控制三原则同样适用于温室和实验室试验的设计。其中区组因素与田间试验不同，不再是土地，而是其他相应的生态条件因素。例如温室中阳光可能是重要因素，可将区组设置在同一照射层次上；若温室内加温散热是重要因素，则将区组设置在同一个温度层次的位置上。又如组织培养试验中人工接种、培养基的批次、接种时间等均可为区组因素。在分析测定试验时，使用同一架仪器也可成为区组因素。有些试验因条件相对一致，也可不必设置区组因素，例如在一个光温十分均匀的温室中进行盆钵试验，这时可采用完全随机设计。l2.2 试分析田间试验误差的主要来源，如何控制田间试验的系统偏差？如何降低田间试验的随机误差？l2.4 田间试验设计的基本原则是什