生物统计与田间试验：第二章 田间试验的设计与实施
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土壤差异集中地表现为土壤肥力的差异。以往研究证明， 土壤差异具有持久性。
➢测定土壤差异程度的方法 最简单的方法是目测法，即根据前茬作物生长的一致情况加以 评定。 更精细地测定土壤肥力差异，可采用空白试验或均一性试验。
空白试验(blank test)即在整个试验地上种植单一品种的作物， 这种作物以植株较小而适于条播的谷类作物为好。在整个作物生长 过程中，从整地到收获，采用一致的栽培和管理措施，并对作物生 长情况作仔细观察，遇有特殊情况如严重缺株、病虫害等，应注明 地段、行数以作为将来分析时的参考。收获时，将整个试验地划分 为面积相同的大量单位小区，依次编号，分开收获，得到产量数据。 根据各单位小区的数据，可以画成产量连续面积图或等肥线图(图 2.1）。
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 (4) 试验结果要能够重演 (5)体现唯一差异原则
第二节 田间试验的误差与土壤差异
一、田间试验的误差 二、试验地的土壤差异 三、试验地选择和培养
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 (2)试验时农事操作和管理技术的不一致所引起的差异 (3)进行试验时外界条件的差异
重复
随机
局部控制
无偏的试验 误差估计
降低试验误差
图2.2 田间试验设计三个基本原则的关系和作用
第四节 控制土壤差异的小区技术
一、试验小区的面积 二、小区的形状 三、重复次数 四、对照区的设置 五、保护行的设置 六、重复区(或区组)和小区的排列
一、试验小区的面积 小区( plot ) ---- 在田间试验中，安排一个处理的小块
一、田间试验的特点 二、田间试验的基本要求
一、田间试验的特点
(1) 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。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，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。
(二) 控制田间试验误差的途径
(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
➢ 选择肥力均匀的试验地； ➢ 试验中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
➢试验地的土壤差异来源 （1）由于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； （2）由于在土地利用上的差异，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。
CV%
14
12
试 验 田甲
10 0
试 验 田乙
一方向倾斜的缓坡地，但都应该是平整的。 (4) 试验地的位置要适当。 (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，试验单位至少应有二组以上试验 地，一组田块进行试验，另一组的田块则进行匀田种植，以 备轮换。
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，包括确定试验
处理的方案，小区技术，以及相应的资料搜集、整理和统 计分析的方法等；
狭义----专指小区技术，特别是重复区和试验小区的排 列方法。
科学田间试验设计的三个基本原则
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 第二节 田间试验的误差与土壤差异 第三节 田间试验设计的原则 第四节 控制土壤差异的小区技术 第五节 常用的田间试验设计 第六节 田间试验的布置与管理 第七节 田间试验的观察记载和测定 第八节 温室与实验室的试验
第一节 田间试验的特点和要求
2.随机 (random) 随机是指一个区组中每一处理都有同等的机会设置在
任何一个试验小区上，避免任何主观成见。
进行随机排列的方法: ➢抽签法 ➢计算器(机)产生随机数字法 ➢利用随机数字表(附表1)。
3.局部控制(local control) 局部控制就是将整个试验环境分成若干个相对最为
一致的小环境，再在小环境内设置成套处理，即在田间 分范围分地段地控制土壤差异等非处理因素，使之对各 试验处理小区的影响达到最大程度的一致。因为在较小 地段内，试验环境条件容易控制一致。这是降低误差的 重要手段之一。
地段称试验小区,简称小区(plot)。
试验小区面积的大小，一般变动范围为6—60m2。而示 范性试验的小区面积通常不小于3Baidu Nhomakorabea0m2。
可以从以下各方面考虑确定一个具体试验的小区面积：
(1)试验种类： (2) 作物的类别 (3) 试验地土壤差异的程度与形式 (4) 育种工作的不同阶段 (5) 试验地面积 (6) 试验过程中的取样需要 (7) 边际效应和生长竞争
1.重复(replication) 2.随机 (random) 3.局部控制(local control)
1.重复(replication) 试验中同一处理种植的小区数即为重复次数。 重复的作用: ➢估计试验误差 试验误差是客观存在的，但只能由同 一处理的几个重复小区间的差异估得。同一处理有了二 次以上重复，就可以从这些重复小区之间的产量(或其它 性状)的差异估计误差。 ➢降低试验误差 数理统计学已证明误差的大小与重复 次数的平方根成反比。重复多，则误差小，有四次重复 的试验，其误差将只有二次重复的同类试验的一半。此 外，通过重复也能更准确地估计处理效应。
图2.1 土壤肥力变异图
土壤差异通常有两种表现形式： 一种形式是肥力高低变化较有规则，即肥力从大田的一边 到另一边逐渐改变，这是较为普通的肥力梯度形式； 另一种形式是斑块状差异，即田间有较为明显的肥力差异的 斑块，面积可大可小，分布亦无一定的规则。
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。 (2) 选择的田块要有土地利用的历史记录。 (3) 试验地最好选平地，在不得已的情况下，可采用同
➢测定土壤差异程度的方法 最简单的方法是目测法，即根据前茬作物生长的一致情况加以 评定。 更精细地测定土壤肥力差异，可采用空白试验或均一性试验。
空白试验(blank test)即在整个试验地上种植单一品种的作物， 这种作物以植株较小而适于条播的谷类作物为好。在整个作物生长 过程中，从整地到收获，采用一致的栽培和管理措施，并对作物生 长情况作仔细观察，遇有特殊情况如严重缺株、病虫害等，应注明 地段、行数以作为将来分析时的参考。收获时，将整个试验地划分 为面积相同的大量单位小区，依次编号，分开收获，得到产量数据。 根据各单位小区的数据，可以画成产量连续面积图或等肥线图(图 2.1）。
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 (4) 试验结果要能够重演 (5)体现唯一差异原则
第二节 田间试验的误差与土壤差异
一、田间试验的误差 二、试验地的土壤差异 三、试验地选择和培养
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 (2)试验时农事操作和管理技术的不一致所引起的差异 (3)进行试验时外界条件的差异
重复
随机
局部控制
无偏的试验 误差估计
降低试验误差
图2.2 田间试验设计三个基本原则的关系和作用
第四节 控制土壤差异的小区技术
一、试验小区的面积 二、小区的形状 三、重复次数 四、对照区的设置 五、保护行的设置 六、重复区(或区组)和小区的排列
一、试验小区的面积 小区( plot ) ---- 在田间试验中，安排一个处理的小块
一、田间试验的特点 二、田间试验的基本要求
一、田间试验的特点
(1) 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。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，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。
(二) 控制田间试验误差的途径
(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
➢ 选择肥力均匀的试验地； ➢ 试验中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
➢试验地的土壤差异来源 （1）由于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； （2）由于在土地利用上的差异，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。
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试 验 田甲
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试 验 田乙
一方向倾斜的缓坡地，但都应该是平整的。 (4) 试验地的位置要适当。 (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，试验单位至少应有二组以上试验 地，一组田块进行试验，另一组的田块则进行匀田种植，以 备轮换。
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，包括确定试验
处理的方案，小区技术，以及相应的资料搜集、整理和统 计分析的方法等；
狭义----专指小区技术，特别是重复区和试验小区的排 列方法。
科学田间试验设计的三个基本原则
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 第二节 田间试验的误差与土壤差异 第三节 田间试验设计的原则 第四节 控制土壤差异的小区技术 第五节 常用的田间试验设计 第六节 田间试验的布置与管理 第七节 田间试验的观察记载和测定 第八节 温室与实验室的试验
第一节 田间试验的特点和要求
2.随机 (random) 随机是指一个区组中每一处理都有同等的机会设置在
任何一个试验小区上，避免任何主观成见。
进行随机排列的方法: ➢抽签法 ➢计算器(机)产生随机数字法 ➢利用随机数字表(附表1)。
3.局部控制(local control) 局部控制就是将整个试验环境分成若干个相对最为
一致的小环境，再在小环境内设置成套处理，即在田间 分范围分地段地控制土壤差异等非处理因素，使之对各 试验处理小区的影响达到最大程度的一致。因为在较小 地段内，试验环境条件容易控制一致。这是降低误差的 重要手段之一。
地段称试验小区,简称小区(plot)。
试验小区面积的大小，一般变动范围为6—60m2。而示 范性试验的小区面积通常不小于3Baidu Nhomakorabea0m2。
可以从以下各方面考虑确定一个具体试验的小区面积：
(1)试验种类： (2) 作物的类别 (3) 试验地土壤差异的程度与形式 (4) 育种工作的不同阶段 (5) 试验地面积 (6) 试验过程中的取样需要 (7) 边际效应和生长竞争
1.重复(replication) 2.随机 (random) 3.局部控制(local control)
1.重复(replication) 试验中同一处理种植的小区数即为重复次数。 重复的作用: ➢估计试验误差 试验误差是客观存在的，但只能由同 一处理的几个重复小区间的差异估得。同一处理有了二 次以上重复，就可以从这些重复小区之间的产量(或其它 性状)的差异估计误差。 ➢降低试验误差 数理统计学已证明误差的大小与重复 次数的平方根成反比。重复多，则误差小，有四次重复 的试验，其误差将只有二次重复的同类试验的一半。此 外，通过重复也能更准确地估计处理效应。
图2.1 土壤肥力变异图
土壤差异通常有两种表现形式： 一种形式是肥力高低变化较有规则，即肥力从大田的一边 到另一边逐渐改变，这是较为普通的肥力梯度形式； 另一种形式是斑块状差异，即田间有较为明显的肥力差异的 斑块，面积可大可小，分布亦无一定的规则。
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。 (2) 选择的田块要有土地利用的历史记录。 (3) 试验地最好选平地，在不得已的情况下，可采用同