第十二章 田间计划和育种试验

第十二章育种试验设计一、园林植物育种试验的设计（一）试验设计的任务科学研究：实验—

验证(test)

试验—

探索(experiment)试验设计：试验方法统计分析方法育种实验设计：育种方法设计品种比较试验（二）田间试验的重要意义

育种试验设计是用统计学的方法分析试验结果，从而获得真实遗传的、稳定的、真正的新品种。育种工作者为了正确地鉴定原始材料和育种材料的品质、产量以及其它各种性状和特性，从而选育出适合生产需要的优良品种，就必须在育种过程中进行一系列的比较试验。比较试验的方法:盆栽试验;温室试验;露地试验和实验;实验室试验等。（三）试验设计的基本要求目的性典型性精确性重演性坚韧性可行性(四)基本原则样本数量设置重复设置对照局部控制（五）田间试验设计的特点植物生长的季节性田间影响因子的多方面性生物生长发育的阶段性试验场所：露地、温室、实验室。栽培方式：地栽、盆栽、无土栽培。二、田间试验设计的误差控制（一）田间试验的误差来源广义误差错误—

试验者必须克服，不能出现；误差—

系统误差偶然误差材料与方法造成，合理的试验设计克服。具有随机性，设置重复，尽可能缩小。田间误差个体差异环境差异栽培措施材料丢失数据采集（二）克服误差的基本原则重复原则principleofrepetition随机化原则principleofrandomization局部控制原则principleoflocalcontrol重复随机排列局部控制正确估计试验误差适当减少试验误差(三)田间试验验设计的的误差控控制1、提高田田间试验验典型性性的方法法为了提高高田间试试验的典典型性，，在选择择试验地地时应尽尽量使它它在自然然条件和和栽培技技术等方方面是典典型的，，也就是是说应该该把试验验地设置置地在本本地区进进行推广广。2、提高高田间试试验精确确性的方方法田间试验验误差：：定向误差差偶然误差差克服试验验误差的的方法：：目力测定定试探播种种3、克服土壤壤差异的主要要方法（1）合理整地;（2）匀地播种;（3）应用适当合理理的田间设计计;对于温室花卉卉进行育种试试验时，除采采用以上各种种方法来克服服差异外，还还应特别注意意温室内不同同部分光线、、温度、湿度度等方面的差差异。三、田间试验验设计田间试验设计计的正确与否否，关系着整整个试验的成成败，因而在在进行田间试试验以前，必必须精细地设设计，田间试试验设计应该该建立在对试试验目的有充充分了解以及及对试验地进进行全面研究究的基础上。。（一）田间试试验设计内容容（二）田间排排列形式（三）田间试试验中的栽培培与试验技术术问题（一）田间试试验设计内容容1.小区的大小、、形状与方向向小区面积的大大小对田间试试验的精确性性影响很大，，在一般情况况下小区面积积太小会使试试验产生很大大的误差，而而加大小区面面积则试验的的精确性与典典型性也就会会随之而提高高，通常小区区面积的大小小是由供试材材料的数量、、育种工作所所处的不同阶阶段、试验土土壤差异的大大小、试验小小区重复次数数的多少以及及人力物力的的充足与否，，田间管理的的方便与否等等因素所决定定。2.小区的形状和和方向对于提高试验验的精确性也也有作用，一一般的情况下下长方形的而而其长边方向向与土壤差异异的方向相平平行与耕作方方向相垂直的的小区，其精精确性较高。。SN3.重复的设置及及其次数：在整个试验中中同一品种的的同一处理不不只种植一个个小区或一次次，而是种植植几个小区或或种植几次，，并将同一品品种同一处理理的几个小区区适当分配到到试验地上的的不同地点，，这就叫做重重复。设置重复可以以克服一个小小区以及附近近小面积的土土壤差异；但但不能充分反反映整个试验验土壤差异程程度，并且由由于在每一个个重复之中必必须包括参加加试验的每一一品种的每一一处理，这样样就不是以一一个小区的表表现来评定一一个品种或一一个处理，而而是根据几个个小区的平均均表现来评定定一个品种或或一个处理的的优劣，因而而就可使试验验的结果较为为可靠。这种种设置重复的的方法要方法法要比单纯增增大小区面积积来提高试验验精确性的效效果更为显著著。4.标准区的设置置标准区或称对对照区，它是是作为衡量选选量选育品种种优劣的标准准和增加试验验准确性而设设置的小区。。标准区内所播播种的品种应应该是当地普普遍栽培的优优良品种，这这种品种可称称为标准种。。所有田间试验验都应设置标标准区，并使使所有试验小小区的种植品品种与标准区区内的标准品品种进行比较较，比较的结结果凡显著优优于标准区的的即可当选；；如低于标准准区的则须淘淘汰，设置较较多的标准区区可以校正因因土壤差异而而对试验发生生的影响，并并能有利于田田间的观察对对比。5.保护区的设置置为消除生长竞竞争和边际影影响以及其它它扰乱因子的的影响，保证证试验的精确确性，在任何何试验中都应应设置一定的的保仿带。保保护带有以下下三种：整个试验地四四周的保护带带。小区四周的保保护带。重复之间的保保护带。（二）田间排排列形式1.多次重复法：：多次重复是将将标准区作为为一般的小区区参加在各个个重复里的方方法，应用这这种方法在设设置重复时，，可使各重复复密集排列，，也可分散排排列。由于各重复内内的小区排列列形式不同，，又可将多次次重复法分为为顺序排列和和随机排列二二种基本形式式。顺序排列随机排列2.对比法对比法是规定定每隔2个小区设置一一个标准区，，以便使每一一个处理都能能与标准区相相邻而进行相相互对比，这这种方法多采采用顺序排列列，但重复次次数多时也可可采用随机排排列，对比法法的优点是标标准区与供试试品种小区相相邻的种植在在一起，在很很大程度上处处于相对相同同的土壤肥力力条件下，因因此试验结果果较为精确，，但它的缺点点是标准区所所占的面积太太多。3.拉丁方它是多次重复复法中一种特特殊排列方式式，它的特点点是重复次数数一定要与供供试品种数或或试验处理相相等,因而使试验地地构成一个方方形。这种排排列方式从试试验的纵横二二个方向来看看都可互为重重复，并可以以消除纵横二二个方向的土土壤差异以提提高试验的精精确性，这种种方法的缺点点是不适于处处理太多，重重复次数太多多，否则会使使试验面积过过大，拉丁方方一般都在育育种后期阶段段应用。（三）田间试试验中的栽培培与试验技术术问题为了提高田间间试验的典型型性和精确性性，除应用合合理的田间试试验设计外，，最根本也是是最重要的方方法就是应用用正确的栽培培与试验技术术，它是保证证田间设计具具体实现的重重要措施。1、试验地的选选择和试探播播种；2、试验地的轮轮作与匀地播播种在进行轮作时时应采用当地地最典型的轮轮作制度，通通常对异花授授粉植物应选选择几个可以以隔离开的轮轮作区，以防防优良品种的的互相混杂。。3、施肥与整地地必须注意肥料料质量的一致致性以及撒播播时的均匀性性，为了达到到以上目的，，须使厩肥的的腐熟程度一一样，并进行行充分混合。。4、试验地段的的划分试验地平整好好后，应按事事先拟定的田田间设计图划划分试验区，，即划分出各各重复区及每每重复中的不不同小区，小小区面积必须须划分准确，，在各重复区区间要留出小小道，播种或或定植时要划划分好相等的的行距，保持持整齐的播种种量或株距，，然后在每个个小区前钉上上写有区号的的木牌，经与与田间设计书书核对无误后后，即可进行行播种或定植植。5、播种须选择品质优优良一致的种种子进行播种种，并应作好好种子的清选选、干燥及储储藏工作，播播种量一般根根据品种特性性（每亩相同同的发芽种子子数，每亩相相同的种子重重量）及营养养面积的大小小加以确定。。6、田间管理田间管理的好好坏，可以直直接影响试验验的精确性，，因此对于这这一工作，应应该特别加以以注意。7、田间观察记记载一切田间试验验的目的就是是为了探测各各种处理下的的性状表现，，只有按照一一定的要求进进行正确的观观察才能达到到以上的目的的。8、确定被淘汰汰小区当某些小区的的某一部分受受到与实验无无关的偶然影影响而发生缺缺株或生长不不良等现象时时，就会影响响整个试验的的精确性，因因此必须把这这些小区或部部分地段淘汰汰，9、种子的收获获用种子繁殖的的花木应及进进分别收种、、编号、脱粒粒、储藏，在在这一工作的的整个过程中中，均应注意意防止一切可可能发生的混混毁，通过单单株选择而当当选的当选的的优良单株，，还应专门分分另记载和采采收种子。四、试验设计计的方法要使试验获得得预期的效果果，正确地设设计试验是重重要环节。实验设计的基基本步骤：1.确定研究对象象；2.确定试验的基基本方法；3.确定试验的实实施方案：小区的大小、、形状、重复复次数、小区区排列的方式式、整个田间间试验的布置置，…。（一）试验因因子和处理1.概念试验因子（因因素）：指试试验中要考虑虑的某项指标标（或称研究究对象）。水平（处理））：指研究试试验因子所采采用的具体措措施。2.试验种类单因子试验：：在整个试验验中仅研究一一个因子的效效果；多因子试验：：在同一试验验中同时研究究两个获两个个以上试验因因子的效果。。3.多点试验与区区域试验例：茶花引种种试验因子A：材料来源A1-青岛植物园A2-北美A3–密苏里植物园园A4–蓓蕾植物园因子B:引种栽植措施施B1-露地保护B2-叶面喷施保护护剂B3-栽培技术处理理筛选适宜北京京地区种植的的茶花品种A1A2A3A4B1B2B3B4四季青乡苗圃圃A1A2A3A4B1B2B3B4北安河苗圃A1A2A3A4B1B2B3B4朝阳区绿化苗苗圃（二）重复的的设置1.田间设置重复复变化方向土壤壤肥力R1R2R3(1)(2)坡向R1R2R3(3)阳光R1R2R3SN(4)风力、风向2.重复的排列方方式1)多排式排列R1R2R32)单排式排列R1R2R31)顺序排列方式式3.小区的排列方方式123412341234R2R1R32)多排式小区逆逆向排列法123412121110911234123)多排式小区阶阶梯式排列法法1234125678910111212349101112123456784)随机排列方式式随机的原则是是局部控制随即区组设计计拉丁方设计列区设计六、育种试验验结果的统计计分析（一）数理统统计在育种试试验中的意义义要使选种育种种工作的成果果具有可靠的的科学依据，，必须进行一一系列的比较较试验，所有有这些对比试试验都要调查查大量对象，，测量和记载载大量数据，，从而取得第第一手资料，，这是使试验验结果免受主主观影响的客客观基础.（二）变异数数列在统计中能够够变异的性状状或特性，才才是需用要研研究的对象，，不呈变异的的性状，就失失去研究的意意交，而对于于能够变异的的整个数量资资料，即通过过观察和测量量所获得的一一群同质的原原始数据，就就称为变异数数列。（三）平均数数和标准差为了表示整个个变异数列的的特征，一般般在统计上，，必须求出两两个最基本的的统计指标，，即平均数和和标准差。1、平均数：以以X表示，它可以以表示变数的的中心位置，，或资料的集集中的情况。。2、标准差以S表示，平均数数只能表示变变数的分布的的中心位置，，但不能表示示出各变数分分布范围的大大小，标准差差则最能表示示材料中各变变异数的分布布范围，即变变异程度。标准差愈大，，则说明资料料的变动程度度愈大，由此此资料算得的的平均的可靠靠性就愈大。。（四）常态曲曲线（或称正正态曲线、正正态分布）在数量性状各各变数的分布布，如N很大（至少30以上）时，将将某一类变数数为横座标，，和此类变数数相应的变数数出现的次数数为纵座标，，其分布可绘绘出一条以平平均数为中心心的，左右对对称的光滑曲曲线，叫做常常态曲线。（五）变异系系数上面所讲标准准差是用来表表示变异量的的绝对值的，，基单位与样样本的相同，，如高度用厘厘米，重量用用公分，但是是如有需要比比较高度和重重量的相对变变异程度，则则因单位不同同，无法比较较，或虽为同同一单位，平平均数（X）不同时也无无法比较，这这就需要用消消除了单位的的相对变异量量即变