试验方案与试验计划书

第三章实验方案与实验计划书知识目的：●学会田间实验方案的制订办法；掌握田间实验计划书的书写格式。技能目的：●学会制订田间实验方案的技能；●学会制订田间实验计划书的技能。第一节制订田间实验方案办法田间实验计划是实验实施的根据，更是实验成败的核心。田间实验实施是把实验计划具体实施。重要涉及实验地的选择、田间区划、实验材料准备、播种或移栽、田间管理、观察记载与测定、收获和测产等。任何田间实验的全过程，涉及选题与设计，布置与种植，管理与观察，收获与测产，以及总结与推广，全部这些工作就是田间实验的实施。要搞好田间实验，必须做好田间实验全过程的全部环节。如果实验中某一种环节没有做好，实验就会失败。因此，在田间实验实施中，必须以认真、认真、精益求精的态度进行工作。一、实验方案的设计办法1．单因素实验方案单因素实验方案设计普通由实验因素的若干水平加适宜对照解决即可。其设计要点是拟定因素的水平X围和水平间距。水平X围是指实验因素水平的上、下限X围，其大小取决于研究目的及实验研究的进一步程度。水平间距是指因素相邻水平间的级差，水平间距要适宜，过大没有实际意义，过小实验效果易被误差掩盖，实验成果不能阐明问题。例如在育种实验中，将新育成的若干品种与原有品种进行比较以测定其改良的程度，此时，品种是实验的唯一因素，各育成品种与原有品种即为各个解决水平，在实验过程中，除品种不同外，其它环境条件和栽培管理方法都应严格控制一致。又例如为了明确某一品种的耐肥程度，施肥量就是实验因素，实验中的解决水平就是几个不同的施肥量，品种及其它栽培管理方法都相似。表3-1大豆钾肥用量实验方案即为单因素实验方案。表3-1大豆钾肥施用量实验方案解决号解决名称钾肥用量（kg/hm2）1234对照低钾中钾高钾0501001502．复因素实验方案生物体生长受到许多因素的综合作用，采用复因素实验，有助于探究并明确对生物体生长有关的几个因素的效应及其互相作用，能够较全方面地阐明问题。复因素实验的效率常高于单因素实验。复因素实验方案设计常有两种类型，一是全方面实施方案，二是不完全实施方案。（1）全方面实施方案其方案设计要点是：全部实验因素在实验中处在完全平等的地位，每个因素的每个水平都与另外因素的全部水平互相配合构成实验解决组合。全方面实施方案是最惯用较简朴的复因素实验方案，其优点是因素水平能均衡搭配。下面以大豆播期和氮肥用量二因素三水平实验方案设计为例阐明，实验因素及水平见表3-2，实验方案见表3-3。表3-2大豆播期、氮肥用量实验因素水平实验水平实验因素播期氮肥用量（kg/hm2）1235月10日5月20日550100150表3-3大豆播期、氮肥用量全方面实施实验方案解决号播期氮肥用量（kg/hm2）1234567895月10日5月10日5月10日5月20日5月20日5月20日5月30日5月30日5月30日501001505010015050100150表3-3实验方案中，解决组合的拟定办法是，先由播期的1水平（5月10日）分别与氮肥用量的3个水平配合，得到1、2、3三个解决组合；再由播期的2水平（5月20日）分别与氮肥用量的3个水平配合，得到4、5、6三个解决组合；最后由播期的3水平（5月30日）分别与氮肥用量的3个水平配合，得到7、8、9三个解决组合。这样就得到上述3×3全方面实施实验方案。如果因素过多，实验规模很大，往往难以全方面实施。（2）不完全实施方案由全方面实施方案的一部分解决构成实验方案，称为不完全实施方案。不完全实施方案多采用正交设计、正交回归设计、旋转回归设计、最优设计等设计办法来制订。其设计办法可参看有关书籍。制订实验计划前，要先拟定田间实验课题。在选择和拟定田间实验课题时，必须从生产需要出发。普通应根据农业生产发展需要提出来的研究任务、本地区生产过程要解决的问题、存在着争执的生产问题及国内外其它地区的先进经验来拟定实验课题。查阅某些学术论文，请与本节的实验方案比一比，看其符合哪一类实验方案？二、制订实验方案原则拟订一种对的有效的实验方案，要包含下列几个方面的原则：1．首先应当回想以往的研究进展，通过调查交流、文献索引等来明确实验目的，形成对所研究的主题及其外延的构想，使待拟订的实验方案能针对主题确切而有效地解决问题。2．根据实验目的拟定供试因素及其水平供试因素普通不适宜过多，应当抓住1～2个或少数几个重要因素来解决核心性问题。每个因素的水平数目也不适宜过多，且各水平间距要适宜，使各水平能有明确分辨，并把最佳水平X围涉及在内。如果涉及实验因素多，一时难以取舍，或者对各因素最佳水平的可能X围难以作出预计，这时能够将实验分为两阶段进行，即先做单因素的预备实验，通过拉大幅度进行初步观察，然后根据预备实验成果再精细选用因素和水平进行正规实验。预备实验经常采用较多的解决数，较少或不设重复；正规实验则精选因素和水平，设立较多的重复。为了不使实验规模过大而失控，实验方案原则上应力求简朴。3．实验方案中应涉及对照品种比较实验中，经常统一规定同一生态区域内使用的对照品种，方便作为各实验单位共同的比较原则。4．拟订实验方案时，必须对的解决实验因素及实验条件间的关系一种实验中只有供试因素的水平在变动，其它因素都保持一致，固定在某一种水平上。根据交互作用的概念，在一种条件下某实验因子的最优水平，换了一种条件，便可能不再是最优水平，反之亦然。这在品种实验中最明显。因而在拟订实验方案时必须做好实验条件的安排，绝对不要觉得强调了实验条件一致性就能够获得对的的实验成果。例如品种比较实验时要安排好密度、肥料水平等一系列实验条件，使之含有代表性和典型性。由于单因素实验的实验条件必然有局限性，能够考虑将某些与实验因素可能有互作（特别负互作）的条件作为实验因素一起进行复因素实验，或者同一单因素实验在多个条件下分别进行实验。第二节田间实验计划书实验课题拟定后，在进行实验之前，应制订一份文字计划，叫实验计划，实验计划是实验的根据，有了实验计划，才干将实验目的、规定明确地记载下来和体现出来，实验进行才有根据，才干有条不紊地做好一切准备工作，才干使每个参加实验的人行动一致，才干使其它有关人员对实验提出贵重的意见。因此，任何一种田间实验必须拟订实验计划，且要在实验开始前一、二个月或更早时间进行拟订。为使实验计划拟订的科学合理和参试人员都能比较深刻地理解实验目的、规定和办法。全部参试人员，都应参加拟订实验计划。计划拟定后，每个参试人员都应恪守和执行计划的规定，不得私自随便更改。如果在执行中发现计划中有遗漏的地方或由于条件的变化，原计划有不适应的地方，也必须通过大家讨论后，才干修改。一、拟订田间实验计划书的规定拟订一种对的有效的实验计划书，应遵照下列基本规定：1．目的明确拟订实验计划书前应通过回想以往研究进展，通过调查交流、文献检索等明确实验目的，形成对所研究主题及其外延的构想，使待拟订的实验方案能针对主题，确切而有效地解决问题。2．解决适宜根据实验目的拟定供试因素及其水平。供试因素普通不适宜过多，应当抓住1～2个或少数几个重要因素解决核心性问题。每个因素的水平数目也不适宜过多，且各水平间距要适宜，使各水平能有明确分辨，并把最佳水平X围涉及在内。3．严密的可比性普通实验采用差别比较来拟定实验因素的效应。为了确保明验成果的严密可比性，在设计实验方案时必须遵照以下原则：（1）唯一差别原则在实验中，除了要研究的因素设立不同的水平外，其它因素均应保持相对一致，以排除非实验因素的干扰。例如根外喷施磷肥的实验方案中如果设喷磷（A）与不喷磷（B）两个解决，则两者间差别含有磷的作用，也有水的作用，这时磷和水的作用混杂在一起解析不出来。若加入喷水（C）解决，则磷和水的作用可分别从A与C及B与C的比较中解析出来，因而可进一步明确磷和水的相对重要性。（2）设立对照农业实验中常以常规的农艺方法为比较的基准，这个比较的基准就是对照。肥料实验中，常以不施肥解决作为空白对照。品种比较实验中常统一用同一生态区域内使用的原则（对照）种，方便作为各实验单位共同的比较原则。4．实验的高效性复因素实验提供了比单因素实验更多的效应预计，含有单因素实验无可比拟的优越性。但当实验因素增多时，解决组合数快速增加，要对全部解决组合进行全方面实验，规模过大，往往难以实施，因而复因素实验的应用经常受到限制。二、田间实验计划书的内容1．实验名称、时间与地点规定能反映出这一实验的重要内容，如“大豆穴播与品种分枝力关系的研究”。有时也常在课题名称中反映出这一实验的时间、负责进行的单位与地点或将时间、单位与地点写在题目下面。2．实验目的、根据及预期的实验成果实验必须有明确的目的。丰产栽培实验的重要目的是要达成一定产量指标。因此，在实验计划中应写明要达成的产量指标。如果是对比实验，就要写上进行这项实验要解决什么问题。有的实验在写实验目的时，还同时提出实验的根据，实验现在的研究成果，发展趋势及预期成果。如大豆穴播与品种分枝力关系的研究实验目的“大豆机械穴播含有高产、铲地省工、播种省籽等优点，深受广大农民欢迎，栽培面积不停扩大，已经列为XX省大豆三种重要栽培模式之一。不同的播种办法由于植株密度和分布的不同，对品种性状规定便不尽相似。过去有些农业科技人员认为：穴播大豆由于种植密度小，规定植株繁茂分枝力强的品种；也有的人认为穴播大豆由于每穴植株比较集中，适合种植主秆发达，分枝力弱的品种。为了明确大豆穴播与品种分枝力的关系，才进行了这一实验，为穴播大豆进行品种选择和育种单位制订育种目的提供科学根据”。实验目的一定要写得明确，能真实地反映对实验的具体规定，使大家一看就懂得这一实验为什么做，预期能达成什么成果。文字规定简要扼要，能够分条阐明。3．实验材料写明供试土壤、供试作物和实验材料等。4．实验解决方案实验方案是全部实验工作的核心。它是根据实验目的规定，通过精密考虑，认真讨论后被提出来的。本实验要采用几个解决，要在实验计划中写清晰，有对照解决的，要把对照解决明确写明。5．实验设计办法与内容涉及社区面积、长宽比例、重复次数及排列办法等。据此可作出田间实验布置图。根据田间布置图，在已准备好的实验地上布置实验的各个解决社区。6．整地、播种或移栽、施肥及田间管理方法重要有整地办法、耕翻深度，施肥数量、种类、时期和办法，播种时期、办法和密度，浇灌次数、时期；中耕除草、防治病虫害以及其它管理等。7．田间观察记载和室内考种、分析测定项目及办法。8．收获计产办法9．实验资料的统计办法和规定（参考第七章）10．实验地面积、实验经费、人力及重要仪器设备实验应根据勤俭的原则，在不影响完毕实验的前提下，充足运用现有设备，节省多个物资材料。如果必须增添设备、人力、材料，应当将需要的名称、数量、金额等具体写在计划书上，方便早作准备如期解决，避免影响实验的顺利进行。11．项目负责人、执行人12．附田间实验布置图及多个记载表根据田间实验方案的具体规定，结合供实验使用的土地形状及土壤肥力趋向，具体设计社区面积、长宽比例、重复次数及排列办法等，把这些要素设计绘制成图纸即成为田间实验布置图。在田间实验布置图上应根据既定的原则，按实际比例尺绘制实验区各个重复、社区、走道和保护行等内容，标明不同解决排列的位置以及实验区周边的环境状况，图上还应注明方位和边界，方便田间区划、播种管理和田间观察记载时能按图行事。实验布置图除必须考虑社区、保护行设立外，还应设立走道。普通社区相连种植，每个社区扣除边行后得实际计产面积，边行宽度多为0.5m，其实验布置图如图3-1。NG小麦良种繁育区G区组Ⅰ623415区组Ⅱ342165G道G46153区组Ⅳ214653区组Ⅲ2G路G道路图3-1田间实验布置图（单位：米，比例尺1：500）一份实验计划除要涉及以上各项重要内容外，有时为了阐明与本实验有关的基本状况，阐明提出实验根据和进行本项实验的意义，还能够在实验计划开头加上一段类似前言的阐明文字。有些实验所用的办法比较特殊，应在计划中加上一项实验办法。有些实验还涉及某些辅助性实验，如盆栽实验、室内分析等，应在计划上列出有关项目。有些实验不只是在一种地方进行，应当在计划上列出实验地点，以及各实验点供试地段的基本状况，如地势、土壤状况、前作以及其它等。如果同一实验由几个单位、几个人共同负责，同时又有明确分工，也应当在实验计划上写明这些状况，或者在计划上加上组织领导一项。总之，为确保明验顺利进行，各项规定都应写在计划上。但也规定简要扼要，条理清晰，可写可不写的就不要写，能够用表格形式体现的，尽量采用表格。三、田间实验计划书格式1．封面写明实验名称、计划书编制者或编制小组名称以及设计时间等。2．选题根据及实验目的规定3．实验材料和实验地条件4．实验办法（1）实验方案及其根据（2）田间实验设计及其根据（3）观察记载的项目、原则和办法5．进度安排及起止年限6．预期效果7．主持单位和协作单位的人员及其分工8．仪器设备、农资及用工等经费的预算下面以“全国北方春大豆中早熟组东部区实验计划书”为例来阐明实验计划书的写法。全国北方春大豆中早熟组东部区实验计划书一、实验目的鉴定大豆新品种的丰产性、稳产性、适应性、抗逆性及其它重要品种特性，筛选适合不同地区种植的高产、优质、成熟期适宜的大豆新品种，客观评价其应用价值，为大豆新品种审定和推广提供根据。二、实验解决解决代号解决名称选送单位12345678910垦95-3438合交97-713延交9804-14绥99-3216哈交99-6382钢95144-1九交9511-3绥农14（ck）丰源001-3建97-825XX省农垦科学院XX省合江农研所XX省延边农科院XX省XX农研所XX省农科院大豆所红兴隆管局农科所XX九站农科院XX省XX农研所XX省丰源农科所建三江管局农科所三、田间设计实验采用随机区组设计，3次重复，4行区，行长10米，社