第一章田间试验方法.

1、第一章第一章 田间试验田间试验第一节第一节 田间试验概述田间试验概述第二节第二节 试验误差及其控制途径试验误差及其控制途径第三节第三节 田间试验方案田间试验方案第四节第四节 常用的田间试验设计方法常用的田间试验设计方法 第五节第五节 田间试验的实施步骤田间试验的实施步骤第六节第六节 田间试验的抽样方法田间试验的抽样方法l常用田间试验术语常用田间试验术语;l试验误差的概念及其特点试验误差的概念及其特点,与精确度和准确度的与精确度和准确度的关系关系;l试验误差的来源及控制途径试验误差的来源及控制途径;l试验方案试验方案,怎样制定试验方案怎样制定试验方案;l常用的田间试验设计方法及特点常用的田间试验

2、设计方法及特点,l试验设计的三个基本原则试验设计的三个基本原则;l怎样抽样才能使样本对总体具有很好的代表性怎样抽样才能使样本对总体具有很好的代表性;l本章难点本章难点:试验误差概念试验误差概念,重复、随机、局部控重复、随机、局部控制在试验设计中的运用以及怎样控制试验误差制在试验设计中的运用以及怎样控制试验误差。 一、田间试验的意义、任一、田间试验的意义、任 务与要求务与要求 二、田间试验的特点二、田间试验的特点 三、田间试验常用术语三、田间试验常用术语 田间试验田间试验 (field experiment)(field experiment)是是指在田间土壤、自然气候等环境条件下指在田间土壤、

3、自然气候等环境条件下栽培作物，并进行与作物有关的各种科栽培作物，并进行与作物有关的各种科学研究的试验。学研究的试验。 农业科学试验形式多种多样，除田间试验外，还实验室试验、温室试验等。 （一）（一） 意义意义 在非常接近大田生产条件下，对新成在非常接近大田生产条件下，对新成果、新技术进行田间试验，以明确其是否果、新技术进行田间试验，以明确其是否增产显著，是否具有推广应用前景。因此，增产显著，是否具有推广应用前景。因此，田间试验在解决农业生产实际问题中占有田间试验在解决农业生产实际问题中占有重要的和不可替代的地位。重要的和不可替代的地位。 因此，田间试验是农业科学研究的主因此，田间试验是农业科学

4、研究的主要形式，是验证新成果或新技术的必要手要形式，是验证新成果或新技术的必要手段，是大田推广的准备阶段，是联系农业段，是大田推广的准备阶段，是联系农业科 学 理 论 与 生 产 实 践 的 桥 梁 。科 学 理 论 与 生 产 实 践 的 桥 梁 。（二）任务（二）任务1 1、促进农业生产和农业科学向前发展。、促进农业生产和农业科学向前发展。2 2、担负着农业科学研究与生产实践相结合、担负着农业科学研究与生产实践相结合 的任务。的任务。3 3、研究各项新技术、新品种及推广应用前、研究各项新技术、新品种及推广应用前景，使其尽快转化为生产力。景，使其尽快转化为生产力。(三三) 田间试验的田间试验

5、的基本要求基本要求：1.试验试验目的要明确目的要明确(objective) (objective) 提出的试验项目要有明确目的提出的试验项目要有明确目的;对试对试验预期结果和作用要心中有数验预期结果和作用要心中有数;立项要有立项要有发展的观点和以生产为本的观点。发展的观点和以生产为本的观点。2.2.要有代表性要有代表性(representative)(representative)和先进性和先进性 包括生物学和自然条件、农业生产条件两包括生物学和自然条件、农业生产条件两方面的代表性。代表性既要考虑当前情况又方面的代表性。代表性既要考虑当前情况又要预见未来发展。要预见未来发展。3.3.试验结果要

6、正确试验结果要正确 一是避免人为错误一是避免人为错误; ;二是降低试验误差，二是降低试验误差，提高试验的提高试验的准确度准确度(accuracy)(accuracy)和精确度和精确度(precision)(precision)。 准确度准确度是指试验中某一性状是指试验中某一性状( (小区产量或小区产量或其它性状其它性状) )的观察值与其相应真值的观察值与其相应真值(true (true value)value)的接近程度。的接近程度。 精确度精确度是指试验中同一性状重复观察值彼是指试验中同一性状重复观察值彼此接近的程度。此接近的程度。4.试验结果能够试验结果能够重复重复( (replicati

7、on) 指田间试验的结果必须经受得起重复指田间试验的结果必须经受得起重复试验的检验。这就是田间试验结果能够运试验的检验。这就是田间试验结果能够运用于大田生产的保证，只有把握了试验的用于大田生产的保证，只有把握了试验的正确性和代表性，才能确保试验结果的重正确性和代表性，才能确保试验结果的重复性。复性。 田间试验是在大田自然环境条件下田间试验是在大田自然环境条件下进行的进行的, ,其多样性和不断变化性造成了田其多样性和不断变化性造成了田间试验具有以下特点间试验具有以下特点: : 1、进行试验的、进行试验的复杂性复杂性; 2、具有、具有地区性和季节性地区性和季节性; 3、存在、存在试验误差试验误差。

8、 在进行试验的全过程中，在进行试验的全过程中，必须遵循唯必须遵循唯一差异原则一差异原则. .即除了将所研究的因素有意识即除了将所研究的因素有意识地分成不同处理外，其它条件及一切管理地分成不同处理外，其它条件及一切管理措施都应尽可能一致措施都应尽可能一致(consistency)(consistency) 。 从试验技术，材料的选择，取样技术等从试验技术，材料的选择，取样技术等方面入手，尽量减少试验误差方面入手，尽量减少试验误差; ;用统计方法用统计方法正确估计误差，从而对处理效应做出可靠正确估计误差，从而对处理效应做出可靠结论。结论。试验指标试验指标试验因素试验因素水平水平(level)(le

9、vel)4、处理处理（treatment）：试验中具体比较项：试验中具体比较项目叫处理。目叫处理。品品 种种 A1 A2 A3施氮肥施氮肥 B1 B2 B1 B2 B1 B2处处 理理 A1 A1 A2 A2 A3 A3 B1 B2 B1 B2 B1 B25、试验小区试验小区（experimental plot）：）： 安安排一个试验处理的小块地段称为试验小区，排一个试验处理的小块地段称为试验小区，简称小区。简称小区。6、试验单位试验单位（experimental unit）：）： 亦亦称称试验单元试验单元，是指施加一个试验处理的材，是指施加一个试验处理的材料单位。如一个小区，也可以是一穴、一

10、料单位。如一个小区，也可以是一穴、一株、一穗、一个器官等。从一个试验单位株、一穗、一个器官等。从一个试验单位可以获得一个具有独立随机误差的观察值。可以获得一个具有独立随机误差的观察值。 输入输入（处理）（处理）试验单元试验单元 输出输出（试验指标）（试验指标）随机随机干扰干扰 输入输入（i）Xij=(i, ij) 输出输出（xij）ij效应效应施氮量施氮量(/亩亩) 10 15 增施增施5 氮的效应氮的效应产产 量量(/亩亩) 350 450 100单因素试验的这种效应或多因素试验同单因素试验的这种效应或多因素试验同一因素水平下另一因素不同水平间的差异称一因素水平下另一因素不同水平间的差异称为

11、简单效应（为简单效应（simple effectsimple effect ）。）。主效主效施肥处理施肥处理 0 N P NP N的主效的主效小区产量小区产量 10 20 16 30 =（10+14）/ 2 N的简单效应的简单效应 N-0=10 NP-P=14 =12?P的简单效应及主效应的简单效应及主效应,NP互作效应互作效应互作互作( (interaction)反映反映观察值观察值变量变量1111、总体总体（populationpopulation）：根据试验研究）：根据试验研究目的确定的同类事物或对象的全体称为总目的确定的同类事物或对象的全体称为总体体(population)(popul

12、ation)。其中的一个研究单位称。其中的一个研究单位称为个体为个体(individual)(individual)。个体是统计分析中。个体是统计分析中的最基本单位，根据研究目的，它可以是的最基本单位，根据研究目的，它可以是一株植物，一个稻穗，也可以是一种作物，一株植物，一个稻穗，也可以是一种作物，一个作物品种等。一个作物品种等。有限总体（有限总体（finite populationfinite population）无限总体（无限总体（infinite populationinfinite population） 1212、样本样本（samplesample）：）： 从总体中抽取的一部分供观

13、察测定的从总体中抽取的一部分供观察测定的 个体组成的集合，称为样本。个体组成的集合，称为样本。 由样本特征来推断其总体性质是统计由样本特征来推断其总体性质是统计分析的基本手段，因此，样本必须具有较分析的基本手段，因此，样本必须具有较好的代表性，即抽样应随机和独立进行。好的代表性，即抽样应随机和独立进行。 1313、样本容量样本容量（sample size）：）：样本所样本所包含的个体数目称为样本容量，常记为包含的个体数目称为样本容量，常记为n。 n 30n 30为大样本，为大样本，n n3030的为小样本。的为小样本。 用上述专业术语解释转基因黄金大用上述专业术语解释转基因黄金大米米胡萝卜素含

14、量是否比普通大米显胡萝卜素含量是否比普通大米显著提高的对比试验，试设计此试验。著提高的对比试验，试设计此试验。一、试验误差一、试验误差二、土壤差异与试验地的选择二、土壤差异与试验地的选择三、田间试验设计的基本原则三、田间试验设计的基本原则四、控制土壤差异的小区技术四、控制土壤差异的小区技术1、概念、概念 由于非处理因素的影响，使试验的由于非处理因素的影响，使试验的实际观测值与处理真值之间产生的差异实际观测值与处理真值之间产生的差异称为称为试验误差试验误差（experiment error）,简简称称误差误差(error) 。 (1) (1)系统误差系统误差(systematic error):

15、 (systematic error): 准确性准确性随机误差随机误差精精确性确性 统计上的试验误差是指随机误差。统计上的试验误差是指随机误差。1）试验材料固有的差异试验材料固有的差异。各供试材料遗传上。各供试材料遗传上的不纯和发育状况的差异。的不纯和发育状况的差异。2）试验实施的不一致性试验实施的不一致性。包括栽培管理上的。包括栽培管理上的不一致性和观察测量上的不一致性。不一致性和观察测量上的不一致性。3）外界条件的差异外界条件的差异。指自然环境的差异，具。指自然环境的差异，具有随机性，难以控制，特别是土壤差异。有随机性，难以控制，特别是土壤差异。1 1）选择）选择同质同质的试验材料。的试验

16、材料。2 2）统一统一操作和管理技术。使时间上的差异和操作和管理技术。使时间上的差异和 因人的差异以区组的划分而得以控制。因人的差异以区组的划分而得以控制。3 3）努力控制引起差异的外界主要因素，特别）努力控制引起差异的外界主要因素，特别是是土壤差异土壤差异的控制。选肥力均匀的试验地；的控制。选肥力均匀的试验地；采用适当的小区技术；运用正确的试验设计采用适当的小区技术；运用正确的试验设计和统计分析方法。和统计分析方法。 1、土壤差异表现：梯度差异和斑块差异。、土壤差异表现：梯度差异和斑块差异。2、土壤差异的估测：目测或空白试验，按、土壤差异的估测：目测或空白试验，按划分的若干相同面积单元分开收

17、获计产，划分的若干相同面积单元分开收获计产，通过计算误差并进行比较，通过计算误差并进行比较，发现相邻单元发现相邻单元土壤肥力最为相似。土壤肥力最为相似。3 3、试验地的选择和培养：、试验地的选择和培养： 1 1）试验地要有代表性；）试验地要有代表性； 2 2）土壤质地均匀、肥力一致；）土壤质地均匀、肥力一致； 3 3）地势平整、位置适当；）地势平整、位置适当； 4 4）有土地利用的历史记录；）有土地利用的历史记录； 5 5）空白试验；）空白试验； 6 6）采用轮换制。）采用轮换制。田间试验设计田间试验设计（field experimental design）广义是指整个试验研究课题的设计，包括

18、试验广义是指整个试验研究课题的设计，包括试验处理方案、小区技术以及资料整理和统计分析处理方案、小区技术以及资料整理和统计分析方法等；狭义上专指小区技术，特别是重复区方法等；狭义上专指小区技术，特别是重复区和试验小区的排列方法。和试验小区的排列方法。为什么要进行试验设计为什么要进行试验设计 前已述及，试验设计就是小区技术，小前已述及，试验设计就是小区技术，小区上的试验单元是提供处理的一个具有独区上的试验单元是提供处理的一个具有独立随机误差的观察值的单元，如果试验单立随机误差的观察值的单元，如果试验单元间存在系统性偏差，会导致观察值出现元间存在系统性偏差，会导致观察值出现系统误差，引起处理真值与系

19、统误差混淆，系统误差，引起处理真值与系统误差混淆，使试验得不出正确结论。使试验得不出正确结论。 因此，为了做好试验，需对试验单元的因此，为了做好试验，需对试验单元的设置和排列进行设计。设置和排列进行设计。 试验设计的主要作用试验设计的主要作用： 避免系统误差，缩小随机误差，以保避免系统误差，缩小随机误差，以保证试验的准确度和精确度。证试验的准确度和精确度。 如果试验没有系统误差，只有随机误差，则如果试验没有系统误差，只有随机误差，则可用该处理多次重复观察值的参差不齐程度来估可用该处理多次重复观察值的参差不齐程度来估计随机误差。只有一个重复则无法估计随机误差。计随机误差。只有一个重复则无法估计随

20、机误差。同一处理的多次观察值的平均值，是处理真同一处理的多次观察值的平均值，是处理真值的最好估计值。因为随机误差时高时低、时正值的最好估计值。因为随机误差时高时低、时正时负，平均起来在统计学上假定为零。时负，平均起来在统计学上假定为零。如果如果x是每次观察值的误差，则用该处理的是每次观察值的误差，则用该处理的n次观察平均值作为处理真值估计时的误差如下。次观察平均值作为处理真值估计时的误差如下。xxn重复的作用如下：重复的作用如下：1）估计试验误差估计试验误差；2）降低试验误差降低试验误差。因此若两个处理进行比较，都用其平因此若两个处理进行比较，都用其平均数比较，均数比较，n合理大时，均数误差就

21、足够合理大时，均数误差就足够小，这样两个处理比较主要就是真值估计小，这样两个处理比较主要就是真值估计值间比较，结论会客观可靠。值间比较，结论会客观可靠。随机是指试验中的不同处理都有同等随机是指试验中的不同处理都有同等机会设置在任何一个试验小区上，即重复机会设置在任何一个试验小区上，即重复中的某一处理究竟安排在哪一小区，不能中的某一处理究竟安排在哪一小区，不能有主观成见，完全用随机的办法确定。随有主观成见，完全用随机的办法确定。随机是为了获得机是为了获得无偏的误差估计值。无偏的误差估计值。当环境变异较大时，仅实行随机和重复，当环境变异较大时，仅实行随机和重复，环境的全部变异都被归入误差，使试验误

22、差变环境的全部变异都被归入误差，使试验误差变大，试验灵敏度降低。大，试验灵敏度降低。在田间试验中，实施局部控制，就是将整在田间试验中，实施局部控制，就是将整个试验环境分成若干个最为一致的小环境，称个试验环境分成若干个最为一致的小环境，称为区组（为区组（block）。每一区组再按处理数目划）。每一区组再按处理数目划分小区，一个小区随机安排一个处理。分小区，一个小区随机安排一个处理。重复重复局部控制局部控制有效降有效降低误差低误差随机排列随机排列无偏估无偏估计误差计误差这三个基本原则是试验设计创始人这三个基本原则是试验设计创始人R.A.Fisher首首次提出，因此也称次提出，因此也称Fisher试

23、验设计原理。试验设计原理。小区技术是根据田间试验设计的基本原则，对试小区技术是根据田间试验设计的基本原则，对试验小区进行科学的设计和布置。验小区进行科学的设计和布置。1、小区面积、小区面积 一定范围内增大小区面积可以减少一定范围内增大小区面积可以减少误差。误差。边际效应边际效应(marginal effect) 指小区两端或两边植株指小区两端或两边植株因占较大空间而表现的差异。因占较大空间而表现的差异。生长竞争生长竞争(growth competition)指相邻小区因品种、指相邻小区因品种、株高或生长期等不同，导致有的小区挤占相邻小区的阳株高或生长期等不同，导致有的小区挤占相邻小区的阳光、养

24、分的现象。光、养分的现象。 小区面积(研究性6-30m2;示范性300m2)大小不可硬性规定，可从以下几方面综合考虑。 试验种类 作物类别 试验地面积与土壤差异程度及形式种类 育种工作的不同阶段 保证试验收获计产面积的需要 适当小区形状在控制土壤差异方面具有相适当小区形状在控制土壤差异方面具有相当作用（长形优于方形）。小区形状指长宽比当作用（长形优于方形）。小区形状指长宽比例例,小区方向指长方形小区长边所沿的方向。小区方向指长方形小区长边所沿的方向。 1 4 6 2 5 3 7 肥力方向4、设置对照、设置对照 试验中作为处理间比较试验中作为处理间比较的标准称为对照（的标准称为对照（check）

25、。以对照衡量）。以对照衡量处理优劣处理优劣;估计和矫正土壤差异。估计和矫正土壤差异。5、设置保护行、设置保护行(guard row)重复次数重复次数平平均均数数误误差差6 6、重复区（区组）与试验小区的排列、重复区（区组）与试验小区的排列 区组的排列原则是区组内土壤肥力尽可区组的排列原则是区组内土壤肥力尽可能一致，土壤差异排列在区组之间。能一致，土壤差异排列在区组之间。 小区在区组内的排列有顺序式和随机式。小区在区组内的排列有顺序式和随机式。随机式可提供无偏的误差估计值，顺序式有随机式可提供无偏的误差估计值，顺序式有可能产生系统误差，不能作出无偏的误差估可能产生系统误差，不能作出无偏的误差估计

26、。计。一、田间试验的种类一、田间试验的种类二、拟定试验方案的基本要求二、拟定试验方案的基本要求 三、拟定试验方案的方法三、拟定试验方案的方法（一）按试验因素的多少分类（一）按试验因素的多少分类1、单因素试验（、单因素试验（single-factor experiment） 2、多因素试验（、多因素试验（multiple-factor experiment） 3、综合性试验（、综合性试验（comprehensive experiment （二）根据试验的内容分类（二）根据试验的内容分类 1、品种试验、品种试验 2、栽培试验、栽培试验 3、品种和栽培相结合的试验、品种和栽培相结合的试验 （三）按试

27、验的年份分类（三）按试验的年份分类 1、一年试验、一年试验 2、多年试验、多年试验 （四）按试验的地点分类（四）按试验的地点分类 1、单点试验、单点试验 2、多点试验、多点试验 （五）按试验进程分类（五）按试验进程分类 1、预备试验、预备试验 2、主要试验、主要试验 3、示范试验、示范试验 （六）按试验场所分类（六）按试验场所分类 1、田间试验、田间试验 2、温室试验、温室试验 3、实验室试验、实验室试验 （七）按试验区的大小分类（七）按试验区的大小分类 小区试验与大区试验小区试验与大区试验 试验方案试验方案（experimental scheme）是指根）是指根 据试验目的与要求而拟定的进行

28、比较的据试验目的与要求而拟定的进行比较的一组试验处理的总称。一组试验处理的总称。试验方案是整个试验工作的试验方案是整个试验工作的核心部分核心部分，它，它在很大程度上反映了研究水平的高低，在很大程度上反映了研究水平的高低，决定了能否取得完满的有价值的结果。决定了能否取得完满的有价值的结果。 l（一）明确试验目的（一）明确试验目的 l（二）根据试验目的确定（二）根据试验目的确定参试因素参试因素 l（三）合理确定参试（三）合理确定参试因素的水平因素的水平 ：等差法：等差法 ，等比法等比法 ，随机法，随机法 ，优选法，优选法 。l（四）应用唯一差异原则（四）应用唯一差异原则 l（五）设置对照（五）设置

29、对照（checkcheck） l（六）正确处理试验因素与试验条件的关系（六）正确处理试验因素与试验条件的关系 l（七）对试验结果有所预测（七）对试验结果有所预测l（一）单因素试验方案（一）单因素试验方案 l（二）多因素试验方案（二）多因素试验方案 l（三）综合性试验方案（三）综合性试验方案 将若干因素的某些水平结合在一起作将若干因素的某些水平结合在一起作为处理，组成综合性试验方案。目的在于为处理，组成综合性试验方案。目的在于探索一系列供试因素某些水平组合的综合探索一系列供试因素某些水平组合的综合作用，不涉及个别因素的效应和因素间互作用，不涉及个别因素的效应和因素间互作。综合性方案属于不均衡方案

30、。作。综合性方案属于不均衡方案。 一、顺序排列设计法一、顺序排列设计法 优点优点：1）设计简单，）设计简单，2）可根据株高、）可根据株高、成熟期等性状进行排列，成熟期等性状进行排列，3）有利于田间作）有利于田间作业与比较观察。业与比较观察。 缺点缺点：可能产生系统误差，理论上不：可能产生系统误差，理论上不能用统计分析进行显著性检验，只是计算能用统计分析进行显著性检验，只是计算百分数和排列位次。百分数和排列位次。 l常用于少数品种的比较试验或示范试验。常用于少数品种的比较试验或示范试验。l每隔每隔2个处理设置一个个处理设置一个CK。l每个处理与临近每个处理与临近CK直接比较，因而比较直接比较，因

31、而比较的精确度高。的精确度高。lCK所占小区数多。所占小区数多。CKCKCK54321CKCKCK54321CKCKCK54321l应用了重复和局部控制原则；应用了重复和局部控制原则；l处理与对照比较依据是相邻土壤肥力差处理与对照比较依据是相邻土壤肥力差异较小，结果准确可靠；异较小，结果准确可靠；l对照占地太多。对照占地太多。品种代号重 复总产量平均产量对相邻CK的%IIIIII15.55.75.616.85.60120.0CK4.74.54.814.04.6724.14.64.313.04.3392.934.54.34.313.14.3792.3CK4.94.64.714.24.7345.5

32、5.25.316.05.33112.754.24.44.613.24.4095.0CK4.64.74.613.94.6366.05.75.717.45.80125.274.94.74.514.14.7098.6CK5.04.64.714.34.7784.85.05.215.05.00104.9表11 油菜品种比较试验产量结果分析（单位：kg/20m2）在一块试验地上，第一小区和最后一小区在一块试验地上，第一小区和最后一小区一定是对照，每两个对照间排列相同数目的处一定是对照，每两个对照间排列相同数目的处理小区。一般用于育种初期（处理较多）。理小区。一般用于育种初期（处理较多）。CK12 3 4C

33、K5 678CKCK87 6 5CK4 321CK逆向式逆向式CK12 3 4CK5 678CKl应用了重复和局部控制原则；应用了重复和局部控制原则；l每几个处理两侧都有对照，在减少肥力每几个处理两侧都有对照，在减少肥力差异造成误差方面有一定作用；差异造成误差方面有一定作用；l可方便安排大量处理，对照占地较对比可方便安排大量处理，对照占地较对比法少；法少；株系代号重 复总产量平均产量对两侧CK平均的%IIIIIIIVCK11.5211.7611.6311.1146.0211.505 11.5375112.2212.5813.2812.7250.8012.700110.1211.3511.961

34、1.4811.2646.0511.51399.8310.4511.2612.2910.4544.4511.11396.3412.6713.1913.3413.8853.0813.270115.0CK11.8111.7811.3711.3246.2811.570 11.5175511.8311.9411.7411.8347.3411.835102.8614.3214.6215.0814.5458.5614.640127.1710.5210.3410.7110.0141.5810.39590.3811.5611.1311.6911.5645.9411.48599.7CK11.4611.6411.2

35、011.5645.8611.465表表12 水稻株系鉴定试验产量结果分析（单位：水稻株系鉴定试验产量结果分析（单位：kg/10m2）各处理在重复区内的排列随机决各处理在重复区内的排列随机决定，每个处理占据任何一个小区的机定，每个处理占据任何一个小区的机会完全均等，可避免系统误差，因而会完全均等，可避免系统误差，因而可作精确的统计分析。可作精确的统计分析。1、完全随机设计完全随机设计(complete randomized design) 将全部供试单元（将全部供试单元（N）随机分成）随机分成k组，组，每组有每组有ni个试验单元，然后按组给以不同个试验单元，然后按组给以不同处理。组内试验单元可等

36、或不等。此设计处理。组内试验单元可等或不等。此设计运用了重复和随机两原则。是随机排列设运用了重复和随机两原则。是随机排列设计中最简单的一种设计方法。计中最简单的一种设计方法。品种品种A品种品种B品种品种C正常灌水正常灌水干旱处理干旱处理三个玉米品种耐旱性比较试验三个玉米品种耐旱性比较试验将整个试验地划分成与试验重复数相将整个试验地划分成与试验重复数相等的若干区组，每一区组划分成等的若干区组，每一区组划分成 k k 个小个小区，随机布置区，随机布置 k k 个处理，即每一区组包个处理，即每一区组包括全部的试验处理小区。且每一区组各处括全部的试验处理小区。且每一区组各处理的随机排列都必须独立进行。

37、理的随机排列都必须独立进行。 若若A1=20A1=20，A2=24A2=24，二者差异为二者差异为4 4，若第，若第区组总观察值与第区组总观察值与第区区组总观察值平均差异为组总观察值平均差异为2 2，则，则A1A1、A2A2的试验误的试验误差仅为差仅为2 2。如果采用完。如果采用完全随机试验设计，则全随机试验设计，则A1A1、A2A2的试验误差为的试验误差为4 4。因。因此采用局部控制可有效此采用局部控制可有效降低试验误差。降低试验误差。DBECAADCBEDCAEB五个处理三次重复的随机区组设计肥力从行和列两个方向对试验环境条件进行局部从行和列两个方向对试验环境条件进行局部控制，使每一行和每

38、一列都成为区组，每一区组控制，使每一行和每一列都成为区组，每一区组内随机安排全部处理。因此有：内随机安排全部处理。因此有：处理数处理数= =重复数重复数= =行区组数行区组数= =列区组数列区组数。如用如用5 5头奶牛检验头奶牛检验5 5种饲料对泌乳量的影响，种饲料对泌乳量的影响，由于由于5 5头牛的泌乳力不太一致，且泌乳期有差异，头牛的泌乳力不太一致，且泌乳期有差异，因而可用拉丁方设计。因而可用拉丁方设计。当处理数少于当处理数少于5 5，为了使误差项自由度不小于，为了使误差项自由度不小于1212，可采用复拉丁方设计。，可采用复拉丁方设计。ACEBDAAAA列列 区区 组组行行 区区 组组五五

39、个个处处理理的的拉拉丁丁方方设设计计 在多因素随机区组试验中，由于在多因素随机区组试验中，由于情况特殊不能在区组内将所有处理完情况特殊不能在区组内将所有处理完全随机排列，就产生了随机区组设计全随机排列，就产生了随机区组设计的一些推广设计，如裂区设计和条区的一些推广设计，如裂区设计和条区设计。设计。在多因素试验中，如果希望对某个重要在多因素试验中，如果希望对某个重要因素的考察有较高的精确度，可考虑用裂因素的考察有较高的精确度，可考虑用裂区设计。区设计。重复数区组数，每一区组内的主区数重复数区组数，每一区组内的主区数主区因素的水平数，每一主区内的副区主区因素的水平数，每一主区内的副区数副区因素的水

40、平数。数副区因素的水平数。副区（副区（secondary plot）或裂区）或裂区(split plot)里随机安排副处理。对副处里随机安排副处理。对副处理来讲，一个主区就是一个区组，而对理来讲，一个主区就是一个区组，而对整个试验来讲，主区仅是一个不完全区整个试验来讲，主区仅是一个不完全区组。裂区设计可估计主区和副区两个试组。裂区设计可估计主区和副区两个试验误差。验误差。例：肥料和品种两因素裂区设计。例：肥料和品种两因素裂区设计。A1A3A2B4B3B2B1B3B1B4B2 B1B2B3B4A1A3A2A4B1B2B3上：主、副区均为随机区组设计；下：主区为拉丁方设计，副区随机排列。l试验因素

41、重要性不同试验因素重要性不同。随机区组各因素同等重要，。随机区组各因素同等重要，而裂区中各因素有主次之分。而裂区中各因素有主次之分。l小区面积不同，有主副区之分小区面积不同，有主副区之分。随机区组各小区面。随机区组各小区面积相同，而裂区设计主区因素各水平占据面积大，积相同，而裂区设计主区因素各水平占据面积大，副区因素各水平面积小。副区因素各水平面积小。l试验因素精确度要求不同试验因素精确度要求不同。随机区组各因素各水平。随机区组各因素各水平重复数相同，裂区中副区各水平重复数多于主区各重复数相同，裂区中副区各水平重复数多于主区各水平，因此副区各水平间比较及其与主区因素的互水平，因此副区各水平间比

42、较及其与主区因素的互作效应比较精确度高于主区各水平间的比较。作效应比较精确度高于主区各水平间的比较。l试验误差估计不同试验误差估计不同。随机区组只估计一个误差，而。随机区组只估计一个误差，而裂区可分别估计主区误差和副区误差。裂区可分别估计主区误差和副区误差。条区设计是裂区设计的一种衍生设计。条区设计是裂区设计的一种衍生设计。即即A、B互为主、副因素。能估计三种试验互为主、副因素。能估计三种试验误差误差(A*R、B*R、A*B*R)，分别用以测验，分别用以测验两因素的主效及其交互作用，但两个主效两因素的主效及其交互作用，但两个主效应估计值精确度较差，互作效应精确度高。应估计值精确度较差，互作效应

43、精确度高。A1 A2 A4 A3B2B1B3重复 田间试验的实施田间试验的实施就是要正确、及时把就是要正确、及时把试验处理，按试验设计要求实施到试验田块；试验处理，按试验设计要求实施到试验田块；严格正确执行各项管理措施，以保证试验作严格正确执行各项管理措施，以保证试验作物正常生长；通过田间观察记载或室内考种物正常生长；通过田间观察记载或室内考种掌握试验作物生长发育过程中的发展动态并掌握试验作物生长发育过程中的发展动态并获得可靠的试验数据。获得可靠的试验数据。 （一）田间试验计划的内容（一）田间试验计划的内容（1）试验名称；）试验名称；（2）试验目的及其依据，预期试验效果；）试验目的及其依据，预

44、期试验效果；（3）试验时间和地点；）试验时间和地点；（4）试验地的基本情况；）试验地的基本情况；（5）试验处理等；）试验处理等；（6）试验设计；）试验设计；（7）田间管理要求；）田间管理要求；（8）田间观察记载项目及方法标准；）田间观察记载项目及方法标准；（9）试验取样和收获计产方法；）试验取样和收获计产方法；（10）试验资料的统计分析方法和要求；）试验资料的统计分析方法和要求；（11）试验所需的土地面积、经费、人工）试验所需的土地面积、经费、人工 及主要仪器设备；及主要仪器设备；（12）田间种植图、观察、考种记载表；）田间种植图、观察、考种记载表；（13）计划制订人、执行人。）计划制订人、执

45、行人。 编制种植计划书的目的是为了把试验处编制种植计划书的目的是为了把试验处理种植到大田，并可作为试验记载本用。理种植到大田，并可作为试验记载本用。它包括试验名称、年份与地点、田间种植它包括试验名称、年份与地点、田间种植图、种植行号和区号、处理名称或代号以图、种植行号和区号、处理名称或代号以及田间记载项目等。及田间记载项目等。区号品种ASI穗粒数有效穗数 籽粒产量101川单21102成单14103雅玉2号104川单13105农大108201雅玉2号202川单13203成单14204农大108205川单21保护行走道保 护 行保护行走道走道2.67m区2组3I647185 走区7组2II4865

46、13小区走道5m区4组8125376道区1组6275348走道（宽0.50m）小区面积 = 2.675 = 13.35(m2)保 护 行（宽2.00m）图111 小麦品种比较试验田间种植图（I、II、III、IV表示区组（重复），1、2、3、8表示处理）l试验地是实施田间试验的场所。试验地试验地是实施田间试验的场所。试验地在进行区划之前，必须做好充分的准备，在进行区划之前，必须做好充分的准备，以保证各处理获得尽可能一致的试验环以保证各处理获得尽可能一致的试验环境条件。境条件。 l先按照田间种植图所标示的整个试验区先按照田间种植图所标示的整个试验区长度和宽度，规划试验区，然后再划分长度和宽度，规

47、划试验区，然后再划分区组、小区、走道和保护行等。区组、小区、走道和保护行等。 第一边第三边第第四四边边图112 试验区田间区划示意图第三边第三边第第二二边边第一边图图112 试验区田间区划示意图试验区田间区划示意图l田间试验用的种子遗传背景和种子来源都应田间试验用的种子遗传背景和种子来源都应相同，并且经过精选去杂，以保证其纯度。相同，并且经过精选去杂，以保证其纯度。l种子准备最重要的任务就是确定播种量。种子准备最重要的任务就是确定播种量。 l种子准备应按照种植计划书的顺序进行，避种子准备应按照种植计划书的顺序进行，避免发生错误。免发生错误。 l所有种子分装完成后，应按种植计划书上的所有种子分装

48、完成后，应按种植计划书上的排列顺序校对一遍，贮备待播。排列顺序校对一遍，贮备待播。 l开沟、打窝开沟、打窝 ；l根据田间种植计划在各小区首行插上写有根据田间种植计划在各小区首行插上写有区组和小区编号（或行号）的木排（或竹区组和小区编号（或行号）的木排（或竹排），经检查无误后分发种子袋。排），经检查无误后分发种子袋。 l按区组一区一区播种（或一行），需进行按区组一区一区播种（或一行），需进行检查，发现错误，立即纠正，然后进行盖检查，发现错误，立即纠正，然后进行盖种。种。l 所有试验播种完成后，再用同类作物早熟所有试验播种完成后，再用同类作物早熟品种播种保护行。品种播种保护行。l栽培管理是保证田间

49、试验的准确性和精栽培管理是保证田间试验的准确性和精确性的重要环节之一，除了试验方案所确性的重要环节之一，除了试验方案所规定的处理间差异外，其它栽培管理措规定的处理间差异外，其它栽培管理措施均应力求质量一致，以免对各处理造施均应力求质量一致，以免对各处理造成不同的影响，增大试验误差。成不同的影响，增大试验误差。 l试验地的任何一项栽培管理措施最好能试验地的任何一项栽培管理措施最好能在一天内完成，至少同一区组要在一天在一天内完成，至少同一区组要在一天内完成。内完成。 1、气候条件的观察记载、气候条件的观察记载 2、试验地农事操作的记载、试验地农事操作的记载 3、作物生育动态的观察记载。、作物生育动

50、态的观察记载。 4、不正常现象的观察记载。、不正常现象的观察记载。 l要及时、细致、准确，决不能发生差错。要及时、细致、准确，决不能发生差错。l先熟先收、后熟后收。先熟先收、后熟后收。 l及时翻晒，注意防止霉烂和虫害，并尽快及时翻晒，注意防止霉烂和虫害，并尽快脱粒。脱粒。 l田间试验经过上述步骤，取得了大量的数田间试验经过上述步骤，取得了大量的数据资料。试验数据资料的整理和分析方法，据资料。试验数据资料的整理和分析方法，将在以后各章介绍。将在以后各章介绍。 田间试验的观察记载、室内考种和田间试验的观察记载、室内考种和分析测定中，往往不可能或没有必要对分析测定中，往往不可能或没有必要对整个试验小

51、区的所有植株进行全面调查，整个试验小区的所有植株进行全面调查，而是通过抽样的方法而是通过抽样的方法 ，对样本进行调查。，对样本进行调查。（1）抽样单位抽样单位的大小，即一个试验单位的大小，即一个试验单位（如试验小区）应划分成多少个抽样单位；（如试验小区）应划分成多少个抽样单位；（2）样本容量样本容量的大小，即为保证抽样调查的大小，即为保证抽样调查结果有预定的精确度，应抽取多少个抽样结果有预定的精确度，应抽取多少个抽样单位；单位；（3）抽样方法抽样方法 抽样单位的配置，即如何抽样单位的配置，即如何确定抽样单位在试验单位中的具体位置。确定抽样单位在试验单位中的具体位置。l试验单位上由一个或多个个体组成并能试验单位上由一个或多个个体组成并能获得一个调