试验方案与试验计划书的制定方法

第三章 试验方案与试验计划书

知识目标：

● 学会田间试验方案的制订方法； ● 掌握田间试验计划书的书写格式。

技能目标：

● 学会制订田间试验方案的技能； ● 学会制订田间试验计划书的技能。

第一节 制订田间试验方案方法

田间试验计划是试验实施的依据，更是试验成败的关键。

田间试验实施是把试验计划具体实施。主要包括试验地的选择、田间区划、试验材料准备、播种或移栽、田间管理、观察记载与测定、收获和测产等。

任何田间试验的全过程，包括选题与设计，布置与种植，管理与观察，收获与测产，以及总结与推广，所有这些工作就是田间试验的实施。要搞好田间试验，必须做好田间试验全过程的所有环节。如果试验中某一个环节没有做好，试验就会失败。因此，在田间试验实施中，必须以认真、仔细、精益求精的态度进行工作。

一、试验方案的设计方法

1．单因素试验方案

单因素试验方案设计一般由试验因素的若干水平加适当对照处理即可。其设计要点是确定因素的水平范围和水平间距。水平范围是指试验因素水平的上、下限范围，其大小取决于研究目的及试验研究的深入程度。水平间距是指因素相邻水平间的级差，水平间距要适当，过大没有实际意义，过小试验效果易被误差掩盖，试验结果不能说明问题。例如在育种试验中，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，品种是试验的唯一因素，各育成品种与原有品种即为各个处理水平，在试验过程中，除品种不同外，其他环境条件和栽培管理措施都应严格控制一致。又例如为了明确某一品种的耐肥程度，施肥量就是试验因素，试验中的处理水平就是几种不同的施肥量，品种及其他栽培管理措施都相同。表3-1大豆钾肥用量试验方案即为单因素试验方案。

表3-1大豆钾肥施用量试验方案

处理号 处理名称 钾肥用量（kg/hm 2）

1 2 3 4

对照 低钾 中钾 高钾

0 50 100 150

2．复因素试验方案

生物体生长受到许多因素的综合作用，采用复因素试验，有利于探究并明确对生物体生长有关的几个因素的效应及其相互作用，能够较全面地说明问题。复因素试验的效率常高于单因素试验。复因素试验方案设计常有两种类型，一是全面实施方案，二是不完全实施方案。

（1）全面实施方案其方案设计要点是：所有试验因素在试验中处于完全平等的地位，每个因素的每个水平都与另外因素的所有水平相互配合构成试验处理组合。全面实施方案是最常用较简单的复因素试验方案，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试验方案设计为例说明，试验因素及水平见表3-2，试验方案见表3-3。

表3-2大豆播期、氮肥用量试验因素水平

试验水平

试验因素

播期氮肥用量（kg/hm2）

1 2 3

5月10日

5月20日

5月30日

50

100

150 表3-3大豆播期、氮肥用量全面实施试验方案

处理号播期氮肥用量（kg/hm2）

1 2 3 4 5 6 7 8 9 5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

50

100

150

50

100

150

50

100

150

表3-3试验方案中，处理组合的确定方法是，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、3三个处理组合；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、6三个处理组合；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、9三个处理组合。这样就得到上述3×3全面实施试验方案。如果因素过多，试验规模很大，往往难以全面实施。

（2）不完全实施方案由全面实施方案的一部分处理构成试验方案，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、最优设计等设计方法来制订。其设计方法可参看相关书籍。

制订试验计划前，要先确定田间试验课题。在选择和确定田间试验课题时，必须从生产需要出发。一般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他地区的先进经验来确定试验课题。

二、制订试验方案原则

拟订一个正确有效的试验方案，要包含以下几个方面的原则：

1．首先应该回顾以往的研究进展，通过调查交流、文献索引等来明确试验目的，形成对所研究的主题及其外延的设想，使待拟订的试验方案能针对主题确切而有效地解决问题。

2．根据试验目的确定供试因素及其水平

供试因素一般不宜过多，应该抓住1～2个或少数几个主要因素来解决关键性问题。每个因素的水平数目也不宜过多，且各水平间距要适当，使各水平能有明确区分，并把最佳水平范围包括在内。如果涉及试验因素多，一时难以取舍，或者对各因素最佳水平的可能范围难以作出估计，这时可以将试验分为两阶段进行，即先做单因素的预备试验，通过拉大幅度进行初步观察，然后根据预备试验结果再精细选取因素和水平进行正规试验。预备试验常常采用较多的处理数，较少或不设重复；正规试验则精选因素和水平，设置较多的重复。为了不使试验规模过大而失控，试验方案原则上应力求简单。

3．试验方案中应包括对照

品种比较试验中，常常统一规定同一生态区域内使用的对照品种，以便作为各试验单位共同的比较标准。

4．拟订试验方案时，必须正确处理试验因素及试验条件间的关系

一个试验中只有供试因素的水平在变动，其他因素都保持一致，固定在某一个水平上。根据交互作用的概念，在一种条件下某试验因子的最优水平，换了一种条件，便可能不再是最优水平，反之亦然。这在品种试验中最明显。因而在拟订试验方案时必须做好试验条件的安排，绝对不要以为强调了试验条件一致性就可以获得正确的试验结果。例如品种比较试验时要安排好密度、肥料水平等一系列试验条件，使之具有代表性和典型性。由于单因素试验的试验条件必然有局限性，可以考虑将某些与试验因素可能有互作（特别负互作）的条件作为试验因素一起进行复因素试验，或者同一单因素试验在多种条件下分别进行试验。

第二节田间试验计划书

试验课题确定后，在进行试验之前，应制订一份文字计划，叫试验计划，试验计划是试验的根据，有了试验计划，才能将试验目的、要求明确地记载下来和表达出来，试验进行才有依据，才能有条不紊地做好一切准备工作，才能使每个参加试验的人行动一致，才能使其他有关人员对试验提出宝贵的意见。因此，任何一个田间试验必须拟订试验计划，且要在试验开始前一、二个月或更早时间进行拟订。为使试验计划拟订的科学合理和参试人员都能比较深刻地理解试验目的、要求和方法。所有参试人员，都应参加拟订试验计划。计划确定后，每个参试人员都应遵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，也必须经过大家讨论后，才能修改。

一、拟订田间试验计划书的要求

拟订一个正确有效的试验计划书，应遵循以下基本要求：

1．目的明确

拟订试验计划书前应通过回顾以往研究进展，通过调查交流、文献检索等明确试验目的，形成对所研究主题及其外延的设想，使待拟订的试验方案能针对主题，确切而有效地解决问题。

2．处理适当

根据试验目的确定供试因素及其水平。供试因素一般不宜过多，应该抓住1～2个或少数几个主要因素解决关键性问题。每个因素的水平数目也不宜过多，且各水平间距要适当，使各水平能有明确区分，并把最佳水平范围包括在内。

3．严密的可比性

一般试验采用差异比较来确定试验因素的效应。为了保证试验结果的严密可比性，在设计试验方案时必须遵循如下原则：