田间试验设计

试验标准（依此文件），

试验流程：责任部门、责任人

常用的田间实验设计

一、顺序排列的试验设计

（一）、对比法设计

这种设计常用于少数品种的比较试验及示范试验，其排列特点是每一供试品种均匀直接排列于对照区旁边，使每一小区可与其相邻旁的对照区直接比较。如图1为8个品种3次重复的对比法排列。

这类设计由于相邻小区特别是狭长相邻小区之间土壤肥力的相似性，亦可获得较精确的结果，并有利于实施与观察。但对照区过多，要占试验田面积的1/3，土地利用率不高。一般重复次数可为3～6次，必要时还可适当增加。每一重复内的各小区都是顺序排列。重复排列成多排时，不同重复内小区可排列成阶梯式，以避免同一处理的各小区排在一直线上。（二）、间比法设计

在育种试验前期阶段如鉴定圃试验供试的品系（种）数多，

要求不太高，而用随机区组排列有困难，可用此法。间比法设计的特点是，在一条地上，排列的第一个小区和末尾的小区一定是对照（CK）区，每二对照区之间排列相同数目的处理小区，通常是4或9个，重复2～4次。各重复可排成一排或多排式。排成多排时，则可采用逆向式（图2）。

如果一条土地上不能安排整个重复的小区，则可在第二条土地上接下去，但是开始时仍要种一对照区，称为额外对照（Ex.CK），如图3。

顺序排列设计的优点是设计简单，操作方便，可按品种成熟期、株高等排列，能减少边际效应和生长竞争。但缺点是这类设计虽通过增设对照，并安排重复区以控制误差，但各处理在小区内的安排不随机，所以估计的试验误差有偏性，理论上不能应用统计分析进行显著性测验，尤其是有明显土壤梯度时，品种间比较将会发生系统误差。

二、随机排列的试验设计

（一）完全随机设计

完全随机设计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者不相等，这种设计对试验单元的安排灵活机动，单因素或多因素试验皆可应用。例如要检验三种不同的生长素，各一个剂量，测定对小麦苗高的效应，包括对照（用水）在内，共4个处理，若用盆栽试验每盆小麦为一个单元，每处理用4盆，共16盆。随机排列时将每盆标号1，2…，16，然后查用随机数字表或抽签法或计算机（器）随机数字发生法得第一处理为（14,13,9,8），第二处理为（12,11,6,5），第三处理为（2,7,1,15），余下（3,4,10,16）为第四处理。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实验及网、温室的盆钵试验。

（二）、随机区组设计亦称完全随机区组设计

这种设计的特点是根据“局部控制”的原则，将试验地按肥力程度划分为等于重复次数的区组，一区组安排一重复，区组内各处理都独立地随机排列。这是随机排列设计中最常用而最基本的设计。

随机区组设计有以下优点：（1）、设计简单，容易掌握；（2）、富于伸缩性，单因素、多因素以及综合性的试验都可应用；（3）、能提供无偏的误差估计，并有效地减少单向的肥力差异，降低误差；（4）、对试验地的地形要求不严，必要时，不同区组亦可

分散设置在不同地段上。不足之处在于这种设计部允许处理数太多，一般不超过20个。因为处理多，区组必然增大，局部控制的效率降低，而且只能控制一个方向的土壤差异。

对于随机区组各小区的随机排列此处以随机数字法举例说明如下：例如有一包括8个处理的试验，只要将处理分别给以1,2,3,4,5,6,7,8的代号，然后从随机数字表任意指定一页中的一行，去掉0和9即可得8个处理的排列次序。如有第二重复，则可再从表查另一行或一列随机数字，作为8个处理在区组内的排列次序。有更多重复时，照样进行随机以确定处理小区的位置。总之，不仅以区组内每一处理的位置随机，并且各区组内小区的随机都是独立进行。多于9个处理的试验，可同样查随机数字表。如有12各处理，可查得任何一页的一行，去掉00、97、98、99后即得12个处理排列的次序。

随机区组在田间布置时，应考虑都试验精确度与工作便利等方面，以前者为主。设计的目的在于降低实验误差，宁使区组之间占有最大的土壤差异，而同区组内各小区间的变异应尽可能小。一般从小区形状而言，狭长形小区之间的土壤差异为最小，而方形或接近方形的区组之间的土壤差异大。因此，在通常情况下，采用方形区组和狭长形小区能提高试验精确度。在有单向肥力梯度时，亦是如此，但必须注意使区组的划分与梯度垂直，而区组内小区长的一边与梯度平行（如图4）。这样既能提高试验精确度，同时亦能满足工作便利的要求。如处理

数较多，为避免第一小区与最末小区距离过远，可将小区布置成两排，如图5。

如上所述，若试验地段的限制，使一个试验的所有区组不能排列在一块土地上时，可将少数区组设在另一地段，即各个区组可以分散设置，但一区组内的所有小区必须布置在一起。

（三）、拉丁方设计

拉丁方设计将处理从纵横两个方向排列为区组（或重复），使每个处理在每一列和每一行中出现的次数相等（通常一次），所以它是比随机区组多一个方向进行局部控制的随机排列的设计。如图6所示为5×5拉丁方。每一直行及每一横行都成为一区组或重复，而每一处理在每一直行或纵行都只出现一次。所以，

拉丁方设计的处理数、重复数、直行数、横行数均相同。由于二个方向划分成区组，拉丁方排列具有双向控制土壤差异的作用，即可以从直行和横行两个方向消除土壤差异，因而有较高的精确度。

拉丁方设计的主要优点为精确度高，但缺乏伸缩性，因为在设计中，重复数必须等于处理数，两者相互制约。处理数多，则重复次数会过多，处理数少，则重复次数必然少，导致试验估计误差的自由度太少，鉴别试验处理间差异的灵敏度不高。拉丁方设计时，为保证鉴别差异的灵敏度，可采用复拉丁方设计，即用2个（4×4）拉丁方。此外，布置这种设计时，不能将一直行或一横行分开设置，要求有整块地平坦的土地，缺乏随机区组那样的灵活性。

第一直行和第一横行均匀顺序排列的拉丁方称标准方。拉丁方甚多，但标准方较少。如3×3只有一个标准方。

将每个标准方的横行和直行进行调换，可以化出许多不同的拉丁方。一般而论，每个k×k标准方，可化出k!(k-1)!个