2 试验设计.ppt

1、第二章：试验设计,第一节：试验研究的种类与要求,一、试验研究的种类,按试验研究的场地,田间试验：在大田条件下，以作物生长发育的各种性产量、品质等指标，来对影响植物生长发育的诸因素进行研究的试验方法。,培养试验法：培养试验是一种模拟试验，是在人工控制的条件下，用特制的容器（如盆钵、玻璃缸、塑料桶、水泥池等）栽培农作物，并进行各种科学研究的一类试验方法。（土培试验、水培试验、砂培试验）,试验因子的数目,单因子试验：在其它因子相对一致，比较良好的条件下，只研究某一个因子效应的试验。,复因子试验：研究两个或两个以上因子效应的试验。,综合性试验：通过单因子试验和复因子试验，可以探索出一定条件几个因子的最

2、优组合，根据这个最优组合制定一整套的技术措施，与现行生产上采用的技术措施作比较，研究最优组合的效应并检验其实用价值。,二、试验研究的一般程序,1、选题,其实质是确定试验研究的目的和任务。,选题原则：选择既能适应现实需要，又能反映未来发展方向，具有开拓性的课题进行研究。,研究题目的一般来源：,（1）当前生产中存在的实际问题,（2）生产进一步发展需要解决的理论和技术问题,（3）推广国内外的先进经验,（4）科学发展上需要解决的理论问题,2、计划,根据试验的目的和任务，设计和确定完成试验任务的方法步骤。,试验计划包含的一般内容,（1）试验的方案设计,（2)试验的方法设计,（3）管理措施的制定,（4）观

3、察测定项目及其方法和标准的制定,3、实施,在试验条件下执行试验计划的内容，完成试验。实施过程中，时间长，内容多，各种原始数据也在实施过程中取得，误差也在实施过程中产生，需要严格、认真、细致的工作态度。,（1）根据试验的目的和任务及试验方案和方法设计的要求，做好试 验场地、仪器、工具、材料的准备工作。,（2）认真布置试验。,(3）做好试验的管理工作。,（4）完成试验计划所规定的观察测定项目的测定工作。,实施的主要内容,4、总结,对原始数据分析整理，找出事物的内部规律。,总结的内容,（1）对原始数据严格审查，发现错误的要更正，无法更正而又能证明确实是错误的，应予以剔除。,（2）对原始数据进行统计分

4、析，找出规律，并确定其可靠程度。,（3）写出总结报告,二、试验研究的基本要求,1、代表性：试验的结果要能反应总体的特征和规律。如何才能使试验具有代表性：除了要遵行随即抽样原则，还要注意试验条件和试验过程的代表性及试验的代表性要与试验的目的和任务相一致。,2、准确性：试验结果要接近总体的特征和规律。消除了系统误差准确性与精确具有一致性，可以用精确性反应准确性的高低。如何提高试验的准确性：消除系统误差【除研究因子，其他非研究因子保持一致，比如：试验地土壤类型，土壤肥力，气候条件，耕作、灌溉等管理措施；提高试验的精确性：以误差理论为指导进行试验方案和方法设计，比如随即抽样原则，增加重复次数等】,3、

5、重现性：在相同的条件下，重复试验能得到相同的试验结果。,第二节 试验的方案设计,一、试验因子的水平、试验处理、试验方案,水平,试验因子不同质或量的存在状态。,N肥适用量对烤烟产量的影响,N肥品种对烤烟产量的影响,处理,人为地使试验因子处在不同的水平下，或不同水平的组合方式下。,单因子试验：人为的使试验因子处在不同的水平下，每一个水平就是一个处理。,N肥适用量对烤烟产量的影响,N肥品种对烤烟产量的影响,水平,处理,水平,处理,复因子试验：人为的使试验因子处在不同的水平水平组合方式下下，每一种水平组合方式就是一个处理。,比如：N、P肥适用量对烤烟产量的影响。N肥使用量设置了：0、4、8Kg/亩3个

6、水平，分别用N1、N2、N3表示，P肥使用量设置了0、8、12 Kg/亩3个水平，分别用P1、P2、P3表示。,试验方案：一个试验中所有处理的总和。,二、试验方案设计的基本要求,1、明确的目的性：抓住重点，不必事事齐全、面面俱到。,2、严密的可比性。,单一差异性原则：除了要比较的因子允许有差异，其它非试验因子应处在相对一致比较良好的状态。,能准确说明试验所要研究的问题：,设置标准处理（对照）：,3、排除非试验因子的限制：设置肥底（使非试验因子处在相对一致、比较良好的状态下，以利于试验因子效应的发挥）,三、试验方案设计的基本原理,（一）、单因子试验方案设计的基本原理,根据试验的目的和要求，将试验

7、因子分成若干个水平，每个水平就是一个处理，在加上对照即可。,N肥适用量对烤烟产量的影响,水平,处理,0+肥底,4 +肥底,6 +肥底,8 +肥底,10 +肥底,0,肥底=P、K、OM,N肥品种对烤烟产量的影响,水平,处理,硫酸铵+肥底,尿素+肥底,碳铵+肥底,硝酸钙+肥底,硝酸铵+肥底,肥底,不施肥,肥底=P、K、OM,单因子试验方案设计的应注意的问题,2、水平间的极差不能过细,1、必须设置肥底,3、水平的设置要符合实际。,（二）、复因子试验方案设计的基本原理,1、试验因子的效应和交互作用,效应：试验因子相对独立作用的效果。试验因子对试验指标相对独立地所起增加或减少作用。,例：某一氮、磷肥效试

8、验，有O、N、P、NP共4个处理其试验结果如下：,N、P肥效试验结果,交互作用：几个因素配合作用的效果。,N和P得交互作用效果=N、P配合施用的增产效果- （单施N肥的增产效果+单施P肥的增产效果）,2、完全方案：试验因子处在完全平等的地位，每个试验因子的每个水平都要与其它试验因子的所有水平碰到，每一种试验因子间的水平组合方式都是一个处理，包含所有水平组合方式的试验方案就是完全方案。,比如：N、P肥适用量对烤烟产量的影响。N肥使用量设置了：0、4、8Kg/亩3个水平，分别用N1、N2、N3表示，P肥使用量设置了0、8、12 Kg/亩3个水平，分别用P1、P2、P3表示。,优点：包含了试验因子间

9、水平搭配的一切可能的组合方式，是完全、均衡方案，揭示事物的内部规律性全面、清楚。,缺点：处理数太多，尤其是试验的因子数和水平数比较多时，会使试验方案过于庞大，试验难以实施。,比如4因子3水平的试验，完全方案的处理数=3333=81，若果每个处理重复3次，试验小区数=813=243.,完全方案的优缺点,完全方案的处理数=因子水平数的乘积,正交试验方案设计,N、P、K三因子两水平的完全方案,N、P、K三因子两不水平的完全方案,要使试验具有可比性，不一定要完全方案，只要因子间水平搭配均衡，不完全方案同样具有综合可比性，所谓的因子间水平搭配均衡指的是在进行因子不同水平的效应比较时，与它们相搭配的其它因

10、子的水平出现的次数完全相同。,正交试验方案设计就是利用数学方案作出技术安排，使试验方案，既能保持因子间水平搭配的均衡，又能减少处理数，既能获得较多的信息，又能估计试验误差的大小。,正交表,正交表的特点,（1）任意一列中，不同的数字出现的次数完全相同,（2）任意量列中，同一横行的两个数字，左边的写在前，右边的写在后，组成有序数字对，每一种有序数字对出现的次数相等。,L:正交表,正交表的字母和数字的含义,比如：,8:处理数,2:水平数,7:最多可安排试验因子的数目,交互作用表,的交互作用表,如何利用正交表来安排试验,（1）根据试验的目的和任务确定试验的因子，及每个因子的水平。,（2）根据试验因子数

11、目、水平数、需要考虑的交互作用的数目选择适当的正交表。选择正交表的原则是既要能安排下所有的试验因子及需要考虑的交互作用，又要能使处理数尽可能少。,列数等于或稍大于因子数与需要考虑的交互作用数之和的正交表,（3）做好表头设计：将试验因子安排在正交表适当的列上。,A、尽量不要在交互作用列上安排试验因子，如果实在安排不下，可以在不需要考虑的交互作用列上安排试验因子。,B、需要考虑的交互作用列，不能安排试验因子，也不能出现其他交互作用,（4）将正交表中因子所在的列抽出来，将水平号，换成具体的水平即可。,例：有机肥、氮、磷、钾肥的肥效试验，每个因子两水平（1）不考虑交互作用的正交方案（2）需要考虑N与其

12、它因子的交互作用的正交方案。,1、试验因子水平的确定,2、选择正交表,不考虑交互作用：,考虑N与其它因子的交互作用：,4、表头设计,不考虑交互作用,考虑N与其它因子的交互作用：,4、将正交表中因子所在的列抽出来，将水平号，换成具体的水平。,不考虑交互作用,考虑N与其它因子的交互作用,第三节 试验的方法设计,试验的方法设计：是一种小区技术，小区在田间的排列方式。,试验的方法设计核心问题：通过小区在田间的合理设置和排列，降低试验误差，提高试验的精确性，正确估计试验误差，判断试验结果的可靠程度。,一、试验的方法设计的基本原则,重复,1、降低试验误差，提高试验的精确度。,2、正确估计试验误差，判断试验结果的可靠程度。,3、扩大试验的代表性,每个处理设置几次，就是几次重复。田间试验中每个处理种植几个小区，就是几次重