生物统计与田间试验：第二章 田间试验的设计与实施-2
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随机排列----是各小区在各重复内的位置 完全随机决定，可避免系统误差，提高试验 的准确度，还能提供无偏的误差估计
第五节 常用的田间试验设计
一、顺序排列的试验设计 二、随机排列的试验设计
一、顺序排列的试验设计
(一) 对比法设计(contrast design) (二) 间比法设计(interval contrast design)
长方形尤其是狭长形小区 方形小区
已知存在肥力 （水分、坡度等） 梯度时，小区的 长边与肥力变化 最大的方向平行， 使区组方向与肥 力等梯度方向垂 直。
图2.4
三、重复次数
重复次数即每一处理的试验小区数。
1.处理数；
2.试验条件；
3.试验精度要求；
4.试验地的土壤差异。
一次试验一般以3～6次重复为宜。 尽量多！！！
误 差
s s
x
n
0 10 20 30
重复次数
五、保护行的设置
在试验地周围设置保护行(guarding row)的作用是：
➢保护试验材料不受外来因素如人、畜等的践踏和损害； ➢防止靠近试验田四周的小区受到空旷地的特殊环境影响 即边际效应，使处理间能有正确的比较。
保护行的数目视作物而定，如禾谷类作物一般至少应 种植4行以上的保护行。
第一章 绪论—科学试验及其误差控制
第一节 科学研究与科学试验 第二节 试验方案 第三节 试验误差及其控制 第四节 试验统计学的发展和本课程的主
要内容
1.1 农业和生物学领域中进行科学研究的目的 是什么？简述研究的基本过程和方法。
1.2 何谓试验因素和试验水平？何谓简单效应、 主要效应和交互作用效应？举例说明之。
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
目测法，即根据前茬作物生长的一致情况加以评定。 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): 在整个试验地上种植单一品种的作物， 以植株较小而适于条播的谷类作物为好。采用一致的栽培和管
1.6 试验误差有哪些来源，如何控制？
1.7 名词解释 唯一差异原则 因素、水平、水平组合、处理 主效、互作效应
统计学是一门关于数据资料的收集、整理、分析 和推断的科学。
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 第九节 常用抽样方法
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
CV%
14
12
试 验 田甲
10 0
试 验 田乙
m2
5
10
15
20
25
30
35
40
图2.3 变异系数与小区面积大小的关系（根据两个水稻空白试验的产量数据）
二、小区的形状
小区的形状是指小区长度与宽度的比例。
完全区组 ----一般试验须设置3～4次重复，分 别安排在3～4个区组上，这时重复与区组相等，每 一区组或重复包含有全套处理，称为完全区组。
不完全区组---- 少数情况下，一个重复安排在 几个区组上，每个区组只安排部分处理，称为不完 全区组。
❖ 小区在各重复内的排列方式： 顺序排列 随机排列
顺序排列----可能存在系统误差，不能作 出无偏的误差估计。
1.3 什么是试验方案，如何制订一个正确的试 验方案？试结合所学专业举例说明之。
1.4 什么是试验指标？为什么要在试验过程中 进行一系列的观察记载和测定？为什么观察和测 定要求有统一的标准和方法？
1.5 什么是试验误差（系统误差、随机误差）？试验 误差与试验的准确度、精确度及试验处理间比较 的可靠性有什么关系？
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
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。
优点：设计简单，田间排列规则，操作方便。
缺点：违Leabharlann Baidu随机原则，易产生系统误差，不能得 到无偏估计值。
一般用于试验精度要求不高的，处理数多的单因 素试验。
(一) 对比法设计(contrast design) 这种设计的排列特点是每一供试品种均直接排列于对
照区旁边，使每一小区可与其邻旁的对照区直接比较。 Ⅰ 1 ck 2 3 ck 4 5 ck 6 7 ck 8
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。
第三节 田间试验设计的原则
1.重复(replication) 2.随机 (random) 3.局部控制(local control)
设置保护行应考虑的因素： 1.试验种类； 2.试验材料和土地的多少； 3.小区面积大小。
✓同一重复或区组 内的土壤差异应尽 可能相对一致，不 同重复间可存在差 异。
六、重复区(或区组)和小区的排列
区组( block ) ----将全部处理小区分配于具有相 对同质的一块 土地上，这称为一个区组(block)
生长竞争与边际效应
生长竞争：当相邻小区种 植不同品种或相邻小区 施用不同肥料时，由于 株高、分蘖力或生长期 的不同，通常将有一行 或更多行受到影响。
边际效应：小区两边或两 端的植株，因占较大空 间而表现的差异，小区 面积应考虑边际效应大 小，边际效应大的相应 需增大小区面积。 pp19
设置方式：
理措施。 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、试验地的土壤差异
图2.1 土壤肥力变异图
第三节 田间试验设计的原则
田间试验设计(field experiment design)
第五节 常用的田间试验设计
一、顺序排列的试验设计 二、随机排列的试验设计
一、顺序排列的试验设计
(一) 对比法设计(contrast design) (二) 间比法设计(interval contrast design)
长方形尤其是狭长形小区 方形小区
已知存在肥力 （水分、坡度等） 梯度时，小区的 长边与肥力变化 最大的方向平行， 使区组方向与肥 力等梯度方向垂 直。
图2.4
三、重复次数
重复次数即每一处理的试验小区数。
1.处理数；
2.试验条件；
3.试验精度要求；
4.试验地的土壤差异。
一次试验一般以3～6次重复为宜。 尽量多！！！
误 差
s s
x
n
0 10 20 30
重复次数
五、保护行的设置
在试验地周围设置保护行(guarding row)的作用是：
➢保护试验材料不受外来因素如人、畜等的践踏和损害； ➢防止靠近试验田四周的小区受到空旷地的特殊环境影响 即边际效应，使处理间能有正确的比较。
保护行的数目视作物而定，如禾谷类作物一般至少应 种植4行以上的保护行。
第一章 绪论—科学试验及其误差控制
第一节 科学研究与科学试验 第二节 试验方案 第三节 试验误差及其控制 第四节 试验统计学的发展和本课程的主
要内容
1.1 农业和生物学领域中进行科学研究的目的 是什么？简述研究的基本过程和方法。
1.2 何谓试验因素和试验水平？何谓简单效应、 主要效应和交互作用效应？举例说明之。
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
目测法，即根据前茬作物生长的一致情况加以评定。 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): 在整个试验地上种植单一品种的作物， 以植株较小而适于条播的谷类作物为好。采用一致的栽培和管
1.6 试验误差有哪些来源，如何控制？
1.7 名词解释 唯一差异原则 因素、水平、水平组合、处理 主效、互作效应
统计学是一门关于数据资料的收集、整理、分析 和推断的科学。
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 第九节 常用抽样方法
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
CV%
14
12
试 验 田甲
10 0
试 验 田乙
m2
5
10
15
20
25
30
35
40
图2.3 变异系数与小区面积大小的关系（根据两个水稻空白试验的产量数据）
二、小区的形状
小区的形状是指小区长度与宽度的比例。
完全区组 ----一般试验须设置3～4次重复，分 别安排在3～4个区组上，这时重复与区组相等，每 一区组或重复包含有全套处理，称为完全区组。
不完全区组---- 少数情况下，一个重复安排在 几个区组上，每个区组只安排部分处理，称为不完 全区组。
❖ 小区在各重复内的排列方式： 顺序排列 随机排列
顺序排列----可能存在系统误差，不能作 出无偏的误差估计。
1.3 什么是试验方案，如何制订一个正确的试 验方案？试结合所学专业举例说明之。
1.4 什么是试验指标？为什么要在试验过程中 进行一系列的观察记载和测定？为什么观察和测 定要求有统一的标准和方法？
1.5 什么是试验误差（系统误差、随机误差）？试验 误差与试验的准确度、精确度及试验处理间比较 的可靠性有什么关系？
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
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。
优点：设计简单，田间排列规则，操作方便。
缺点：违Leabharlann Baidu随机原则，易产生系统误差，不能得 到无偏估计值。
一般用于试验精度要求不高的，处理数多的单因 素试验。
(一) 对比法设计(contrast design) 这种设计的排列特点是每一供试品种均直接排列于对
照区旁边，使每一小区可与其邻旁的对照区直接比较。 Ⅰ 1 ck 2 3 ck 4 5 ck 6 7 ck 8
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。
第三节 田间试验设计的原则
1.重复(replication) 2.随机 (random) 3.局部控制(local control)
设置保护行应考虑的因素： 1.试验种类； 2.试验材料和土地的多少； 3.小区面积大小。
✓同一重复或区组 内的土壤差异应尽 可能相对一致，不 同重复间可存在差 异。
六、重复区(或区组)和小区的排列
区组( block ) ----将全部处理小区分配于具有相 对同质的一块 土地上，这称为一个区组(block)
生长竞争与边际效应
生长竞争：当相邻小区种 植不同品种或相邻小区 施用不同肥料时，由于 株高、分蘖力或生长期 的不同，通常将有一行 或更多行受到影响。
边际效应：小区两边或两 端的植株，因占较大空 间而表现的差异，小区 面积应考虑边际效应大 小，边际效应大的相应 需增大小区面积。 pp19
设置方式：
理措施。 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、试验地的土壤差异
图2.1 土壤肥力变异图
第三节 田间试验设计的原则
田间试验设计(field experiment design)