第二章田间试验的设计与实施
第二章 田间试验的设计与实施
3、局部控制的作用
可有效降低由于试验地肥力
差异而引的试验误差，提高
低
试验准确性
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第四节 控制土壤差异的小区技术
一、试验小区的面积
1、试验小区（experimental plot）：在田间试验中，安排一个处理的小 块地段称试验小区，简称小区(plot)
2、随机排列的作用 （1）避免系统误差 （2）随机排列与重复相结合可以提供一个无偏的试验误差无偏估值
3、随机排列的方法 （1）随机数字表法 （2）抽签法
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三、局部控制原则
1、定义： 指分范围分地段控制非处理因素，使这些非处理因素对处理的 影响能够最大限度趋向一致
2、局部控制方法：将试验地划分成等于重复数的区组，各处理在一个区 组内只出现一次，区组内的小区数等于处理数
1、裂区试验设计的方法
（1）划分区组：把试验地划分成区组，区组数等于重复数，区组的排列方向与环 境变异方向一致,区组之间设置走道，区组两端及四周设置保护行
（2）划分主区和
在每一区组内划分主区，主区等于主处理数,主处理在每
主处理随机排列： 一区组内的主区间随机排列
（3）划分副区和 在每一主区内划分副区，副区等于副处理数，副处 副处理随机排列： 理在每一主区内的副区间随机排列
二、随机排列的试验设计
一）完全随机试验设计 二）随机区组试验设计 三）裂区试验设计
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一、顺序排列的试验设计
一) 对比法设计(contrast design)
1、设计特点：每一供试处理的 小区均直接按某种顺序排列于 对照区的旁边，即每隔两个处 理小区有一对照区，重复间的 小区排列有阶梯式和逆向式两 种排列方法
田间试验实施方案
田间试验实施方案一、实施目的。
田间试验是为了验证实验室研究结果在实际农田环境中的适用性和效果，为农业生产提供科学依据和技术支撑。
本次田间试验旨在测试新型肥料在不同作物种植中的效果，为农民提供更科学、更有效的施肥方案。
二、试验设计。
1. 选址。
根据试验需要，选择土壤肥力较为平均的农田作为试验地点，确保试验结果的可靠性和代表性。
2. 作物选择。
根据当地主要种植作物和农民需求，选择水稻、小麦和玉米等常见作物进行试验，以验证新型肥料在不同作物上的效果。
3. 试验组织。
将试验地分为多个小区，每个小区设置不同的处理组合，包括对照组、常规施肥组和新型肥料组，以及不同施肥量的处理组，以全面比较不同施肥方案对作物生长和产量的影响。
4. 施肥方案。
根据试验设计，制定详细的施肥方案，包括施肥时间、施肥量和施肥方法等，确保每个处理组的施肥操作一致、规范。
三、实施步骤。
1. 土壤准备。
在实施试验前，对试验地的土壤进行全面检测，了解土壤的肥力状况和作物生长的基本条件，为后续的试验设计提供依据。
根据土壤检测结果，进行必要的土壤改良和调整。
2. 试验布置。
根据试验设计，对试验地进行布置，设置好各个处理组的小区，并标明清晰的标识，以便后续的施肥和管理操作。
3. 施肥管理。
根据施肥方案，按时、按量进行施肥操作，注意施肥的均匀性和准确性，确保每个处理组的施肥操作一致。
4. 生长管理。
在试验过程中，对各个处理组的作物生长情况进行定期观察和记录，及时发现并处理作物生长中的异常情况，确保试验结果的准确性和可靠性。
5. 数据采集。
在作物生长期间，对各个处理组的产量、品质等数据进行定期采集和记录，为后续的数据分析和结果评价提供依据。
四、实施要求。
1. 严格执行试验设计和施肥方案，确保试验结果的可比性和准确性。
2. 做好试验地的管理和维护工作，确保试验地的整洁和安全。
3. 做好试验记录和数据采集工作，确保试验数据的完整和准确。
4. 在试验过程中，及时发现和处理可能影响试验结果的异常情况，确保试验的顺利进行和结果的可靠性。
第二章田间试验的设计与实施
例3：将以上两个例子合起来.
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（3）单、复因子试验作用区别:
单因子试验，解决该因子水平间的比较问题。 复因子试验不仅要了解各个因子自身水平间的比
较问题，还要了解因子之间的相互作用问题，找 出最有效的措施，且精度较高的优点。
(1)单因子试验：只包含一个因子的试验叫单因子 试验。其任务是解决这个因子的几个水平间的比 较问题。 (2)复（多）因子试验：包含两个以上的因子的试 验叫复因子试验。
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实例：
例１. 三种药剂的防治害虫试验（Ａ１、Ａ２、A3），目的是
比较三种药剂的防治效果有否不同。
➢ 病虫害防治措施比较试验（研究不同的措施对病
害或虫害的防治效果的差异的试验。包括农药药效试验、生物防治试
验、综合防治试验）
➢ 品种与管理相结合的试验
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三、农业试验的任务
➢解决农业生产中需要解决的问题 ➢解决农业科学问题 四、农业试验与农业生产的关系
➢农业试验是农业生产的先行和准备 ➢为农业生产服务，但又不完全依赖于生产。
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(4)综合性试验
也是一种多因素试验，试验中各因素的各水平不构成 平衡的处理组合，而是将若干因素的某些水平结ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ在 一起形成少数的几个处理组合。
目的在于探讨一系列供试因素某些处理组合的综 合作用。而不在于检测因素的单独作用和相互作 用。
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3.
田间试验的设计与实施PPT课件
重复的作用： 估计试验误差 降低试验误差
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(2)随机排列（random assortment） 指试验中的不同处理都有同等的机会设置在任
何一个试验小区上，即重复中的某一个处理究竟 安排在哪一个小区，不要有主观成见，完全由随
机的方法确定。
随机的作用
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6.重复区(区组)与试验小区的排列
将全部处理排列于土壤肥力相对一致的一个 区域内，是控制土壤差异最简单而有效的方 法之一，这个区域就称作 重复区（区组） 。
重复区可排成一排，也可排成两排或多排
21ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
同一重复或区组内的土壤肥力应尽可能 一致，试验地的土壤差异尽可能排列在 重复区之间。
区组间的差异大，并不增大试验误差； 而区组内的差异小，却能有效的减少误 差，因而可提高试验的精确度。
长方形小区长边的方向。
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3.重复次数
试验设置 重复次数越 多，试验误 差越小。但 在实际运用 时，并非重 复越多越好。
100
平 80
均 60
数 40
的 误
20
差0
0 20 40 60 80 100 120
重复次数
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4.设置对照区
作为试验中处理间比较标准的处理称做对照 （check）。
设置对照的目的：
6
目前控制土壤差异的措施：
合适的试验地 采用适当的小区技术 良好的试验设计和相应的统计分析方法
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二、土壤差异与试验地的选择
1.土壤差异的表现 梯度差异 斑块差异 2.土壤差异的估测 目测 空白试验
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3、试验地的选择与培养 有代表性； 土壤质地均匀，肥力一致； 有土地利用的历史记录； 地势平整； 位置适当； 进行空白试验； 采用轮换制；
第2章--田间试验
２、作用：有效地降低试验误差。
例如，有6个西瓜品种的3 次重复试验。
瘦
土
壤
肥
力
梯
度
方
向
肥
a
区组1 区组2 区组3
b
区组1 区组2 区组3
实施： 将整个试验环境分成若干个最为一致的小环
境，称为区组（block）或重复。
3. 因素多少
❖ 单因素试验 Single factor experiment
其他因素相同的条件下，只研究一个因素的 效应。
❖ 多因素试验 Multiple factor experiment
在同一个试验中研究两个或两个以上因素效 应的试验。
❖ 综合性试验 Comprehensive experiment
CDEAB 3 DEABC 4 EABCD 5
标准（拉丁）方：第一行和第一列为顺 序排列的拉丁方。
【例如】设某一试验，有4个处理，分别以1、 2、3、4表示，试做拉丁方设计。
①选择标准方
ABCD BCDA CDAB DABC
②列随机
用随机的方法得到随机数字2、4、1、3，按随 机数字的顺序把标准方的列做相应的调整。
❖１、试验材料固有的差异 ❖２、试验实施条件的不一致
❖二、进行试验的外界条件的差异
三、控制田间误差的具体措施
➢选择同质材料：生长、发育；壮弱程度； 秧苗大小等等。
➢操作和管理水平的一致性 ➢控制引起差异的外界主要因素--土壤差异
试验地的选择
➢土壤肥力要比较均匀一致 ➢选择的土地要有利用的历史记录 ➢试验地最好选在平地 ➢试验地的位置适当 ➢试验地最好采用轮换制 ➢试验地的选择需要有空白试验
田间试验的实施步骤
田间试验的实施步骤引言田间试验是农业科研和生产实践中的重要环节，通过在实际农田中进行试验，探索最适宜的种植方法和管理措施，以提高农作物的产量和质量。
本文将介绍田间试验的实施步骤，包括试验设计、田间管理、数据采集与分析等内容。
试验设计田间试验的首要任务是设计一个合理的试验方案，以确保试验能够得到准确、可靠的结果。
试验设计应考虑以下几个因素：1.研究目的：明确试验的目标，确定需要解决的科学问题或生产问题。
2.试验因素：确定需要考察的因素，如品种、施肥量、灌溉水量等。
3.试验设计类型：根据研究目的和试验要求选择合适的试验设计类型，如完全随机设计、区组设计等。
4.试验区划：根据试验设计类型将试验区划分为不同的处理组，如不同品种、施肥量等。
田间管理田间管理是田间试验中不可忽视的环节，良好的管理能够确保试验的准确性和稳定性。
以下是田间管理的关键步骤：1.土壤处理：对试验区进行土壤管理，包括耕地翻整、土壤肥力调查和施肥。
2.播种和定植：按照试验设计在试验区进行播种或定植，确保每个处理组的种植方式一致。
3.病虫害防治：根据田间病虫害情况，采取相应的防治措施，保证试验区均衡生长。
4.灌溉和排水：根据试验需要进行灌溉和排水操作，保证试验区的水分状况适宜。
5.土壤养护：对试验区进行适时的松土、除草和修剪等工作，保持试验区的整洁和良好的生长环境。
数据采集与分析数据采集是田间试验的核心环节之一，准确记录和处理数据能够为试验结果的分析和推断提供可靠的依据。
以下是数据采集与分析的步骤：1.数据收集：按照试验设计，及时准确地收集试验数据，包括生长数据、产量数据等。
2.数据整理：对采集到的试验数据进行整理和归类，并进行数据清洗，排除异常值和错误数据。
3.数据分析：使用统计学方法对试验数据进行分析，如方差分析、回归分析等。
根据分析结果，判断各处理组之间的差异是否具有统计学意义。
4.结果解读：根据数据分析结果，对试验结果进行解读和总结，得出科学结论并提出相应建议。
生物统计与田间试验总复习
生物统计与田间试验第一章绪论—科学试验及其误差控制1.科学研究的基本方法:选题、文献、假说、假说的检验、试验的规划与设计。
2.唯一差异性原则：除需要比较的因素以外，其余的因素必须保持在同一水平。
3.试验方案：指根据试验目的和要求所拟进行比较的一组试验处理(treatment)的总称。
4.处理因素必须是：①可控的；②在数量上或质量上具有不同等级或水平。
5.水平(level)：因素内的不同状态或者数量等级称为水平。
6.处理(treatment) ：试验中的具体比较项目叫做处理。
在单因素试中，每一个水平就是一个处理；在多因素试验中，每一个水平组合是一个处理。
7.试验因素、水平、处理是三个密切联系的概念：①凡一个因素就有若干个水平，因素与水平是联系在一起的。
②水平组合是针对多因素试验而言的；一个水平组合是每个因素各出一个水平构成，为一个处理。
③一个多因素试验的所有不同的水平组合数是各因素水平数之积。
8.试验指标:衡量试验处理效果的标准，简称指标。
包括试验单元、抽样单元、测量单元。
9.试验效应(experimental effect) ：试验因素对试验指标所起的增加或减少的作用。
简单效应(simple effect)：在同一因素内两种水平间试验指标的相差。
主要效应(main effect)；简称主效：一个因素内各简单效应的平均数称平均效应；交互作用效应(interaction effect)，简称互作：两个因素简单效应间的平均差异。
9.一级互作(first order interaction) :两个因素间的互作，A×B、B×C ……。
易于理解，实际意义明确；二级互作(second order interaction) ：三个因素间的互作。
10.应有对照水平或处理，简称对照(check，CK)。
11.观察值(observation):将每次所取样品测定的结果称为一个观察值，记为y i。
田间试验设计技术ppt课件
对照对照区在田间的排列方式，通常分为 顺序式和非顺序式两种顺序式是每隔一定数 量的处理设置一个对照区，非顺序式排列是 将对照区按处理小区一样处理，在试验中随 机排列。
每一个重复区（区组）内都要设置对照区。 对对照区的要求是：除了不进行试验处理之 外，其余各种条件及各项管理操作均应与处 理小区的相一致。
第五节 试验设计的基本原理
一、重复原则 在试验中，同名小区出现的次数称为重复。显
然重复次数≥ 2的试验才能称为有重复的试验。 重复的作用是：估计误差和降低误差。 二、随机原则
随机是指在一个重复区中的某一个处理究竟安 排在哪一个小区，不能由试验者的主观意志决定， 而完全是由机会决定的。随机的作用是无偏估计 误差。随机排列是估计试验误差的重要手段，也 是应用生物统计方法分析试验结果的前提。
三、设置对照 有比较才有鉴别，因此试验方案中一定要安排有
对照。一般在一个试验中只设一个对照，但有时为 满足多个试验目标的要求可以设置2个或2个以上对 照。
设置对照时一定要注意其代表性和合理性，例如 品种比较试验，一般应以当地主栽优良品种为对照； 进行栽培技术方面的试验时以当地最常用的栽培管 理技术为对照；根外追肥、浸种、扦插等试验时应 以叶面喷清水、清水浸种或插条等等。
四、设置保护区或保护行
为了使试材能在比较一致的环境条件下正常生长 发育，试验地应设置保护行或保护区，以G表示。保 护行的作用是：① 使试材不受偶然性因素的影响， 如人、畜践踏等。② 使试材在相对一致的生态环境 中生长发育，防止边际效应的影响。
边际效应是指试验地四周的小区或小区边上的植 株受到光照、通风、营养、水分等条件的不同而使 其生长发育与试验地内部的小区或小区内部的植株 生长发育有所差异。
二、巢式设计（Nested Design）
田间试验的设计与实施
田间试验的设计与实施第二章田间试验的设计与实施一、田间试验的两大特点：1、研究对象和材料是生物体本身(具有多种遗传变异的群体)2、在开放的自然条件下进行(多变的试验环境)二、田间试验的基本要求：1、试验目的要明确2、试验条件要有代表性3、试验结果要可靠准确度:指试验中某一性状(小区产量或其它性状) 的观察值与其理论真值的接近程度。
精确度:指试验中同一性状的重复观察值彼此接近的程度。
（即试验误差的大小，它是可以计算的试验误差越小，则处理间的比较越为精确）特别要注意“唯一差异”原则避免发生人为的错误和系统误差4、试验结果要能够重演一、田间试验的误差：(一) 田间试验的误差来源1、试验材料固有的差异（系统误差）2、农事操作和管理技术的不一致所引起的差异（系统误差）3、外界条件的差异（随机误差）(二) 控制田间试验误差的途径严格遵循“唯一差异”原则1. 选择同质一致的试验材料 2、改进操作和管理技术，使之标准化 3、控制引起差异的外界主要因素针对其中最主要、最难控制的土壤差异通常采用以下三种措施：选择肥力均匀的试验地采用适当的小区技术应用良好的试验设计和相应的统计分析二、试验地的土壤差异：土壤形成的基础不同，历史原因造成土壤的物理性质与化学性质方面有很大差异土地利用上的差异，如种植不同作物，以及在耕作、栽培、施肥等农业技术上的不一致等三、试验地选择和培养：(1)试验地的土壤肥力要比较均匀一致（作物生长整齐度）(2) 选择的田块要有土地利用的历史记录（近年来土地利用上相同或接近相同的田块）（3) 试验地最好选平地，在不得已的情况下，可采用同一方向倾斜的缓坡地，但都应该是平整的（肥力水平一致）(4) 试验地的位置要适当（阳光充足、空旷地块）。
(5) 对拟选作试验用的田块，特别是在建立固定的试验地时，除掌握整个试验地的土壤一般情况及土地利用历史外，若有可能，最好还要进行空白试验(6) 试验地采用轮换制，使得每年的试验能设置在较均匀的土地上。
第二章_田间试验的设计与实施讲解
准备好当年播种材料的同时，须留同样材料按次 序存放仓库，以便遇到灾害后补种时应用。
三、播种或移栽
播种时应力求种子分布均匀，深浅一致。 如要进行移栽，取苗时要力求挑选大小均匀的秧
苗，以减少试验材料的不一致； 整个试验区播种或移栽完毕后，应立即播种或移
准备收获工具，采取室内考种样本, 收获计产部分， 按小区分区脱粒，称重。
及时、细致、准确，尽量避免差错。 2.考种： 考种是将取回的考种样本，进行植物形态的观察、产
量结构因子的调查，或收获物重要品质的鉴定的方法。
第二节 试验总结
农业科学研究工作中，在田间调查、观察记 载、收获计产、室内鉴定和统计分析等完成 后，最后获得试验结果，一般都要求写一份 试验总结。它是对研究成果的总结和记录， 是进行新技术推广的重要手段
主要内容：
第一节 田间试验的实施步骤 第二节 田间试验总结
第一节 田间试验的实施步骤
一、试验地的准备和田间区划
(一)试验地的准备 基肥均匀，犁耕深度一致，耙匀耙平。 （二）田间规划 即按田间试验计划与种植计划书进行试验地
区划。试验地区划主要是确定试验小区、保 护行、走道、灌排水沟等在田间的位置。每 小区前插上标牌，标明处理名称。
随机数字
４３ ６５ ７１ ０５ ８９ ０３ ６８ ４４ １０ ４２ ２５ １３ ５ １１ ０５ ２９ ０３ ８ １４ １０ １２ ２５
4)化区抽样
先将总体按变异情况化为若干区，在各 区按大小比例随机取样。
例土壤肥力调查，先将土壤划分为贫瘠 区、一般区、肥沃区。
六、收获、脱粒和室内考种
第二章田间试验的设计与实施方案
(1)选择肥力均匀的试验地 (2)试验中采用适当的小区技术 (3)应用合理的试验设计
业
事 奋
斗成
自来功
二、试验地的土壤肥力差异
一)土壤肥力差异的测定 测定方法：空白试验
二)土壤肥力差异的产生
1、土壤在形成过程中造成的差异
高
2、土壤利用过程中造成的土壤肥力差异
三）土壤肥力差异的种类
低
1、趋向式肥力差异 2、斑块式肥力差异 四）减少土壤差异的措施 1、均地播种或绿肥掩青
长方形小区
注意：
1、当土壤肥力呈梯度变化时，小区的方向必 须使长的一边与肥力变化方向平行，区组方向 与肥力梯度方向垂直；
2、边际效应较大时，采用方形小区更有利。
正方形小区
三、重复次数
试验重复次数的确定依据：试验次数多少根据试验所要求的精确度、试验地 土壤差异大小、试验材料如种子的数量、试验地面积、小区大小等具体情况而 定。一般情况下田间试验重复3-4次,实验室试验重复5-6次.
因素放在副区内称为副处理。
案例1：为研究小麦新品种豫农202的高产栽培措施，现 设置一试验，其中灌水量设置3个水平，分别为A1、A2、 A3,密度设置3个水平,分别为B1、B2、B3，要求重复3 次，试设计一个合理的田间试验。
案例分析：本试验中灌水对周围影响较大，为减少因此 而造成的试验误差需设置较大小区面积，所以应采用裂 区试验设计，把灌水的各处理放在主区内，把密度的各 处理放在副区内 。
第一步：划分3个区组， 区组之间设置走道， 并在区组两端及四周 设置走道和保护行
第二步：因为主处理 有3个，所以在每个 区组内划分3个主区, 主处理在每一重复的 主区内随机排列
第三步：因为有3个 副处理，所以在每一 主区内划分3个副区 , 副处理在每一主区内 的副内随排列
田间试验与统计方法 第二章 田间试验
(3)试验地土壤差异
土壤差异大，小区面积应相应大些；土壤差异较小，小区可相应小些。
(4)育种的不同阶段
新品种选育的过程中，品系数由多到少，种子数量由少到多，对精确度 的要求从低到高，因此在各阶段所采用的小区面积是从小到大。
(5)试验地面积
有较大的试验地时，小区可适当大些。
(6)试验过程中的取样需要
(一) 完全随机设计(completely random design) 将各处理随机分配到各个试验单元(或小区)中， 每一处理的重复数可以相等或不相等， 安排灵活机动，单因素或多因素试验皆可。
这类设计分析简便，但是应用此类设计必须试验的环境因素
相当均匀，所以一般用于实验室培养试验及网、温室的盆钵
第三节 田间试验设计的原则
田间试验设计(field experiment design)
广义----是指整个试验研究课题的设计
P17
狭义----专指小区技术
P18
科学田间试验设计的三个基本原则
1.重复(replication) 2.随机 (random) 3.局部控制(local control)
• 由于土壤局部差异，长方形小区有利于均分它，而正方形 小区可能独占它
• 例如图2-3，某试验地下面有暗沟，它对长方形各处理小区 影响不同。因此，在一般情况下，小区的理想形状为长方 形。
• 不论是呈梯度或呈斑块状的土壤肥力差异，采用狭长小区 均能较全面地包括不同肥力的土壤。 • 如已知试验田呈肥力梯度时，小区的方向是使长的一边与 肥力变化最大的方向平行，使区组方向与肥力梯度方向垂 直(图2.4)，这样可提供较高的精确度。
取样会影响小区四周植株的生长，亦影响取样小区最后的产量测定，因 此要相应增大小区面积，以保证所需的收获面积。
田间试验与统计分析002
第二章田间试验的设计与实施第一节田间试验的特点和要求一、田间试验的特点农业科学研究的根本任务是寻求提高农作物产量和品质，增加经济效益的理论、方法和技术。
产量和品质是在大田生产中实现的，因此农业科学研究的主体是田间的研究，田间试验的结果将能直接用以指导田间的生产。
有时即便研究的直接对象不是作物本身，但也要在田间通过作物的反应来检测某种技术的效应。
例如杀虫剂、杀菌剂、除草剂等的效果可以直接从害虫、病菌及杂草的反应检测，但在应用到生产前还必须观察农作物的反应。
又例如检测土壤的肥力水平可以直接分析各种有效成份的含量，但最终还须看作物的产量或品质。
当然农业科学研究中也有一些试验并不一定要看作物的反应，例如研究昆虫、病菌、杂草本身的生长、发育及其影响因子等，但至少所要观察的或搜集试验数据的对象总是田间自然条件下的生物体。
在农业科学研究中，田间试验是主要形式，也有些研究必须在温室或实验室控制条件下进行，尤其是一些理论性的研究。
但是任何农业技术或措施在应用到大田生产时，都必须先进行田间试验，因而田间试验不仅是进行探索研究的主要工具，还是联系农业科学与农业生产的桥梁。
以上分析，田间试验有二个特点：(1) 田间试验的研究对象和材料是生物体本身，以农作物为主也包括昆虫、病菌、土壤微生物、杂草等，从生物体本身生育过程的反应作试验指标研究有关生长发育的规律、某些因素的作用、某些技术的效果等。
由农作物或其他生物体本身的反应来直接检测试验的效果，这是田间试验的重要特点。
由于自然界的生物体往往是一个具有多种遗传变异的群体，即使用纯系品种的种子也往往存在一定变异性，因而试验材料本身便存在产生试验误差的多种因素。
(2) 田间试验是在开放的自然条件下进行的，试验环境包括土壤、气候，甚至病虫等生物条件，它们是多变的，再加上农作物试验周期长，尤其最后产品的测定要在田间自然条件下经历生长发育的全过程，因而田间试验的环境条件也存在着导致试验产生试验误差，包括系统误差和随机误差的多种可能性。
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案例分析：本试验中灌水对周围影响较大，为减少因此而造成的试验误差需设置 较大小区面积，所以应采用裂区试验设计，把灌水的各处理放在主区内，把密度 的各处理放在副区内
第一步：划分3个区组， 区组之间设置走道， 并在区组两端及四周 设置走道和保护行
保
保
高
走
保 护
B3
B1
B2
保 护走
行 A2 A1 A3 A1 A3 A2 A3 A2 A1 行
CB A E C A D BE A DC E DB
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1 15 7
3 10 6 13 2
12 8 14 11 4
2、完全随机试验设计的优缺点 优点：完全随机设计中各处理或处理组合的重复数可以相等，也可 以不等，方便灵活 缺点：由于没有设置区组，所以就没有局部控制，不能效地控制试 验误差
第二章 田间试验的设计与实施
田间试验的特点和要求 田间试验的误差与土壤差异 田间试验设计的原则 控制土壤差异的小区技术 常用的田间试验设计
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学
无
止
境
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第二节 田间试验的误差与土壤差异
一、田间试验的误差
一）试验误差的概念
1、试验误差：由于偶然性因素或其它不可控制的环境条件造成的观测 值偏离处 理真值的部分。
2
ck 1
护 行
2、对比试验设计优缺点
优点： 每一处理均于对照相邻，这样易于观察比较，且精确度高，设计简单
缺点： （1） CK的小区太多，增加了土地使用面积 （2）处理的排列不随机，没有满足田间试验的随机原则，所以不能正确 地估计出试验误差，从而无法应用统计分析进行显著性测验
3、应用范围：多应用于少数品种的预试比较试验和生产示范试验
差异而引的试验误差，提高
低
试验准确性
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第四节 控制土壤差异的小区技术
一、试验小区的面积
1、试验小区（experimental plot）：在田间试验中，安排一个处理的小块 地段称试验小区，简称小区(plot)
2、小区面积与试验误差的关系 试验误差随着小区面积的增加而减小，但面积 CV
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第三节 田间试验设计的原则
一、重复原则(replication)
1、定义：试验中同一处理种植的小区数即为重复次数 2、重复的作用 （1）估计试验误差 （2）降低试验误差，提高试验精确度 （3）估计处理效应 3、重复次数的确定
田间试验：3-4次为宜 实验室实验：5-6次为宜
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第五节 常用的田间试验设计
一、顺序排列的试验设计
一）对比试验设计 二）间比试验设计
二、随机排列的试验设计
一）完全随机试验设计 二）随机区组试验设计 三）裂区试验设计
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一、顺序排列的试验设计
一) 对比法设计(contrast design)
1、设计特点：每一供试处理的 小区均直接按某种顺序排列于 对照区的旁边，即每隔两个处 理小区有一对照区，重复间的 小区排列有阶梯式和逆向式两 种排列方法
(1)选择肥力均匀的试验地 (2)试验中采用适当的小区技术 (3)应用良好的试验设计和相应的统计分析
业
事 奋
斗成
自来功
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二、试验地的土壤肥力差异
一)土壤肥力差异的测定 测定方法：空白试验
二)土壤肥力差异的产生
1、土壤在形成过程中造成的差异
高
2、土壤利用过程中造成的土壤肥力差异
三）土壤肥力差异的种类
二、随机排列原则
1、定义： 是指一个处理或处理组合被安排在哪一个试验小区靠随 机方法确定，而不受人的主观影响
2、随机排列的作用 （1）避免系统误差 （2）随机排列与重复相结合可以提供一个无偏的试验误差无偏估值 3、随机排列的方法 （1）随机数字表法 （2）抽签法
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三、局部控制原则
第二步：因为主处理 有3个，所以在每个 区组内划分3个主区
第三步：因为有3个 副处理，所以在每一 主区内划分3个副区
第四步：主处理在每 一重复的主区内随机 排列，副处理在每一 主区内的副内随排列
走
道
护
保 护
B2
B3
B1
保 护
护
行 A3 A2 A1 A2 A3 A1 A3 A1 A2 行
走
道
道保 护
B2
作业：P34页，2.2；2.6；2.7
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注意：在裂区设计中由于副区之间的试验条件比主区之间更为接近，因此，副
区的试验误差小于主区的试验误差，所以我们常把研究因素中比较重要的那个因
素放在副区内称为副处理。
案例：为研究小麦新品种豫农202的高产栽培措施，现设置一试验，其中 密度设置3个水平分别为A1、A2、A3灌水量设置3个水平，分别为B1、 B2、B3，要求重复3次，试设计一个合理的田间试验
二) 间比法设计(interval contrast design) 1、设计特点：首尾两个小区为CK，每两个CK之间排列数目相同的处理 小区（4个或9个）；若不能将所有处理安排在同一条地块上，需设置额 外对照（EXCK），不同重复的排列可用逆向式或阶梯式
案例：现有8个玉米品种作预试试验，对照品种为郑单958，采用间比试验设计
B1
B3
保道 护
行 A1 A3 A2 A1 A2 A3 A2 A3 A1 行
低
行
行
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2、裂区试验设计的优缺点 优点：（1）当二因素试验中有一个因素的处理要求比另一个因素的处 理更精确时，此设计可满足 （2）满足田间试验设计的三个基本原则，能够较为精确地估计 出试验差
缺点： 设计比较复杂 3、裂区试验设计的应用范围 （1）二因素试验中若一个因素比另一个因素需要更大的面积时，应采用 裂区试验设计 （2）若一个因素的处理要求比另一个因素的处理更精确时，宜采用裂区 试验设计
增加到一定程度误差减少的幅度变小，因此，小 区面积不能无限增大 。
二、小区的形状
小区面积
1、小区的形状：是指小区长度与宽度的比例
2、小区的种类： 长方形小区、正方形小区
3、长方形小区的长宽比： 3-10 : 1
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长方形小区 正方形小区
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五、保护行的设置
1、设置保护行的目的 （1）保护试验材料免受人畜损害 （2）减少边际效应的影响 2、设置保护行原则
案例： 现有6个小麦品种进行预试试 验，我们依据株高进行编号为 1、2、3、4、5、6、对照为 CK
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保
护 行
1
ck 2
保
3 ck
4
5 ck
6
护 行
走
道
保
保
护 5 ck 6 1 ck 2 3 ck 4 护
行
行
保
护 行
1
ck 2
保
3 ck
4
5 ck
6
护 行
走
道
保
保
护 行
6
ck 5 4
ck 3
（1）保护行需设置4行以上，太少达不到预期目的 （2）成熟期应早于处理，这样保护行可提前收获，减少混杂，同 时也可减少鸟类危害
六、区组的排列
1、定义：指安排全部处理小区的相对同质的一块土地
2、区组排列的原则：同一区组内土壤肥力尽可能相对一致，区组 间土壤肥力可以有差异 3、区组的排列方式：可排成一排也可排成两排或多20/10/8
河南省小麦区试试验
随机区组试验设计
区组
处理
走道
保护行
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二、随机区组试验设计的优点 1.设计简单，易于掌握； 2.富有弹性，可适用于单因素、多因素试验； 3.可以控制单向肥力差异引起的试验误差； 4.该试验设计采用了田间试验设计的三个原则
三、随机区组试验设计的缺点 1.处理数不宜过多，一般不超过20个； 2.不能控制双向土壤差异。 四、随机区组试验设计的适用范围 对试验精确度要求较高，处理数在15个左右的 单因素和多因素试验均适用。
1、定义： 指分范围分地段控制非处理因素，使这些非处理因素对处理的 影响能够最大限度趋向一致
2、局部控制方法： 将试验地划分成等于重复数的区组，各处理在一个区 组内只出现一次，区组内的小区数等于处理数
注意： 划分区组时应使区组的长边 应与肥力梯度垂直，小区的 高 长边应与肥力梯度平行
3、局部控制的作用 可有效降低由于试验地肥力
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二、随机排列的试验设计
一)完全随机设计(completely random design) 1、设计特点：划分小区，小区数=处理数（或处理组合）ⅹ重复数， 把处理或处理组合随机地安排在试验小区内 案例：现有A、B、D、C、E 5个小麦品种进行产量比较试验，重复3次 案例分析：
（1）划分小区：小区数=5X3=15 （2）给每品种进行编号：A（1）,A（2）,A（3）,B（4）,B（5）,B（6）,C（7） C（8）,C（9）,D（10）,D（11）,D（12），E（13）,E（14）,E（15） （3）采用随机数字表法或摸球法产生随机数字
（3）若一个因素较另一个因素的效应更大时，应采用裂区试验设计
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本章小结
重点掌握内容
1、两个概念：试验误差，系统误差 2、田间试验误差的来源及其控制措施 3、土壤肥力差异的测验方法，土壤肥力差异的表现形式 4、田间试验设计的原则及其作用 5、常用的5种田间试验设计方法
思考题
1、采取哪些综合措施可以有效降低田间试验误差和消除系统误差？ 2、针对不同的试验如何选择合理的田间试验设计，依据是什么？