第一章 田间试验概述
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一、田间试验的意义
田间试验是指在大田条件下进行的各种 科学研究的试验。是农业科学试验的主要形 式。除此之外还有实验室试验、温室试验等 等。
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二、 田间试验主要特点※
1.复杂性 2.地区性 3.季节性 4.田间试验普遍存在试验误差。
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三、田间试验的任务
第三节 田间试验的误差及其控制
一、试验误差及其控制
（一）试验误差概念※ 由于受非处理因素的影响使观测值与试
验处理真值之间产生的差异称为试验误差。 田间试验误差可分为系统误差和随机误
差两种。
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1.系统误差
系统误差:又称片面误差，是因为仪器不良， 或试验地肥力按一定方向变化，或观测人员的 习惯与偏向所产生的误差。它的值或恒定不变、 或遵循一定的变化规律，其产生的原因往往是 可知的或可掌握的。
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2.等比法 各相邻两个水平的数量比值相同。 油菜喷施不同浓度硼肥的各水平分别为 7.5、15、30、60（mg/kg），相邻两水 平之比为1:2。 3.随机法 用随机的方法确定因素内的数量水平。 例如把喷施调节剂的浓度随机设定为0， 0.5，2，6，9（mg/kg）。
系统误差影响试验的准确性。
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2.随机误差 ※
由于偶然原因或无法控制的因素所引起的误 差称为随机误差。
随机误差带有偶然性质，在试验中，即使十
分小心也难以消除。随机误差影响试验的精 确性。
统计上的试验误差指随机误差。这种误差愈 小，试验的精确性愈高。
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因素水平用代表该因素的字母添加下标 1， 2，…，来表示。如A1、A2、…，B1、B2、…， 等。
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4、试验处理
在试验中具体比较的项目叫试验处理，简 称处理。
在单因素试验中，实施在试验单位上的具 体项目就是试验因素的某一水平。
单因素试验时，试验因素的一个水平就是 一个处理。
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三、试验因素的效应和交互作用※ 1.效应：试验因素对试验指标所起的增加或减 少的作用称试验效应。以产量为例，某甜椒品 种施肥量试验，每亩施N肥10㎏，亩产为 3500 ㎏；每亩施N15 ㎏亩产量为4000 ㎏， 则在每亩施N10 ㎏的基础上，增施N肥5 ㎏ 的效应为（4000－3500） ㎏/亩＝500 ㎏ /亩。 2.简单效应：在某一因素同一水平上，另一因 素不同水平的产量差异称简单效应。
（二） 田间试验误差的来源 ※
在杂交试验中，要确定杂交优势的大小 ， 必须以亲本作对照，这就是试验对照。
对作物进行某种处理前与处理后的比较 ， 属于自身对照。
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在肥料效应试验中，以不施肥处理作为 空白对照。
研究磷肥效果时，可在施用氮、钾肥的 基础上，比较施磷肥与否的产量差异，这时 单施氮、钾肥的处理就称为肥底对照。
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4.选优法
先选出因素水平的两个端点值，再以 G＝（最大值－最小值）×0.618为水平 间距，用（最小值＋G）和（最大值－G） 的方法确定因素水平。
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例如上述喷施调节剂浓度试验，把因素水 平的两个端点值定为0和5（mg/kg），则水 平间距
xi 、xj 相差的绝对值 |xi －xj |小，则观测值
精确性高；反之则低。 试验的准确性、精确性合称为正确性※ 。 由于真值μ常常不知道，所以准确性不易
度量，但利用统计方法可度量精确性。
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4、试验结果要具有重演性
试验结果的重演性是指在相同的条件下再 次进行同一试验，应能获得与原试验相同的结 果。只有试验结果符合客观规律、能够重演， 才有推广应用价值。
A2
Leabharlann Baidu
A2B1 A2B2 A2B3 A2B4
A3
A3B1 A3B2 A3B3 A3B4
表1-1 A因素3个水平、B因素4个水平的12个水平组合
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（三）综合性试验方案 综合性试验 方案是在各试验因素全部水平组合中挑选部分 水平组合获得的方案，属于不完全试验方案。
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在多因素试验时，试验因素的一个水平组 合就是一个处理。
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5、试验小区
安排一个试验处理的小块地段称为试验小 区，简称小区。
6、试验单位
亦称试验单元，是指施加试验处理的材料 单位。这个单位可以是一个小区，也可以是一 穴、一株、一穗、一个器官等。
7、试验方案
是指根据试验目的与要求所拟定的进行比 较的一组试验处理的总称。
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试 因素 验
水平
N1
P1
10
AP
P2
18
平均
14
P2-P1
8
水平
N1
P1
10
BP
P2
18
平均
14
P2-P1
8
N
N2
平均
N2-N1
16
13
6
24
21
6
20
6
8
8
N2
平均
N2-N1
16
13
6
28
23
10
22
8
12
10
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一个因素的水平相同，另一因素不同水平间的 产量差异属于简单效应。如此例B中，1810=8就是同一N1水平时P1间的简单效应， 28-16=12为在同一N2水平时P2与P1间的 简单效应；同理，16-10=6为同一P1水平时 N2和N1间的简单效应，28-18=10为同一 P2水平时N2与N1间的简单效应。
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四、拟定试验方案的基本要求
试验方案是指根据试验目的与要求而拟 定的进行比较的一组试验处理。
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在拟定试验方案时，应注意：
（一）明确试验目的 （二）根据试验目的确定参试因素 （三）合理确定参试因素的水平
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各因素水平间间距的确定方法： 1.等差法 各相邻两个水平数量之差相等。 甜椒全生育期的尿素用量可设3个水平，分 别为20、40、60 （kg/666.7m2）。 番茄种植密度可设3500、4000、4500 （株/666.7m2）。
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（五）设置对照
作为比较标准的处理，简称对照（CK）。进 行喷施植物生长调节剂的试验 ， 喷施生长调节剂 的为处理，不喷施生长调节剂的为对照，这样的对 照为空白对照。
若进行几个生长调节剂浓度的比较试验，各个 处理可互为对照，不必再设对照。
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在对作物某生育期进行生理生化指标 测定 时，所得数据是否异常应与作物的正 常值作比 较，作物的正常值就是所谓的标准对照。
自然科学
理论科学
实验科学
抽样调查
科学试验
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第一章 田间试验概述
第一节 田间试验的任务和要求 第二节 试验方案 第三节 试验误差及其控制 第四节 试验设计的基本原则 第五节 控制土壤差异的小区技术 第六节 常用的田间试验设计 第七节 田间试验程序
第一节 田间试验任务和要求
1.推动农业生产和农业科学向前发展 2.是联系农业科学与生产实践的桥梁 3.开展农业科学研究，改良品种和改进农 业生产技术。
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四、田间试验的要求 ※
1.试验目的要明确 2.试验条件要有代表性和先进性 3.试验结果要正确可靠
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在进行田间试验的过程中，必须严格控 制试验条件，尽可能减少试验误差，要努力 提高试验的准确性和精确性，使试验结果正 确、可靠。
G=(5－0)×0.618＝3.09 0＋3.09=3.09
5-3.09=1.91 于是，喷施调节剂浓度试验用选优法确定 的因素水平为：0（对照），1.91，3.09，5 （mg/kg）。
（四）应用唯一差异原则 ※
唯一差异原则：指在进行处理比较时， 其区别仅在于某一因素水平之间，所有其它 条件应当完全一致。 如进行一个喷施 叶面肥的试验 ， 如果设置两个叶面肥浓度， 对照应为喷施等量清水 。
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第二节 试验方案
一、基本概念※ 1.试验指标 衡量试验效果的指示性状称
为试验指标。在农业试验中可以选用单指 标，也可以选用多指标。
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2.试验因素
指试验研究的对象。试验因素常用大写字母A、 B、C、…等表示。
3.因素水平
一个因素质的不同状态或量的不同等级称为因 素的水平，简称水平。
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五、拟定试验方案的方法
（一）单因素试验方案 单因素试验方案由试验因素的所有水平构
成。 （二）多因素试验方案 多因素试验方案由该试验的所有试验因素
的水平组合（即处理）构成。
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因素 A
因素 B
B1
B2
B3
B4
A1
A1B1 A1B2 A1B3 A1B4
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（8-8）/2=0或（6-6）/2=0
P2 P1
无互作
N1
N2
（4-8）/2=-2
P2 P1
负互作
N1
N2
（12-8）/2=2或（10-6）/2=2 P2 P1
正互作
N1
N2
（-2-8）/2=-5
P1 P2 负互作
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两个因素间的互作称为一级互作，一级互作 易于理解，实际意义明确。三个因素间的互作 称二级互作，余次类推。二级以上的高级互作 实际意义不大，一般不予考察。
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二、田间试验的种类
（一）按试验因素的多少分类※ 1.单因素试验 ※
在同一试验中只研究某一因素的不同水 平的效果，称单因素试验。单因素试验设计 简单，试验目的明确，试验结果容易分析。
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2.多因素试验※ 是指在同一试验中同时研究两个或两 个以上试验因素的试验，各因素的不同水 平相互组成平衡的水平组合。 多因素试验不但能够分析出单个因素的 作用，而且能够分析出各因素之间的互作。
（1）准确性 也叫准确度，指在试验中
某一试验指标或性状的观测值与其真值接近
的程度。 设某一试验指标或性状的真值为
μ， 观测值为 x，若 x与μ相差的绝对值
|x－μ|小，则观测值x的准确性高；反之则
低。
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（2）精确性 也叫精确度 ，指试验中同 一试验指标或性状的重复观测值彼此接近的程 度。若观测值彼此接近，即任意二个观测值
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多因素试验的效率高于多个单因素试验 的效率。多因素全面试验的主要不足，是当 试验因素和水平数较多时，组成的水平组合 数太多 ， 在进行试验时 ，人力、物力、财 力、土地等都难以承受，试验误差也不易控 制。因而多因素全面试验宜在因素个数和水 平数都较少时应用。
3.综合性试验
（二）根据试验的内容分类
1.品种试验：将基因型不同的品种在相同 条件下进行试验，选出适合当地的优良品种。
2.栽培试验：将基因型相同的品种在不同 栽培条件下进行试验，研究其丰产栽培技术。
3.品种和栽培相结合的试验：将基因型不 同的品种在不同的栽培条件下进行试验。
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（三）按试验的年份分类
1.一年试验 2.多年试验
（四）按试验的地点分类
1.单点试验 2.多点试验
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（五）按试验进程分类
1.预备试验 2.主要试验 3.示范试验
(六）按试验场所分类
1.田间试验 2.温室试验 3.实验室试验
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(七）按试验区的大小分类
小区试验 大区试验
也是一种多因素试验，但各因素的各水 平不构成平衡的处理组合，而是将试验因素 的某些水平组合在一起形成少数几个水平组 合。
这种试验的目的在于探讨试验因素中某 些水平组合的综合作用，而不在于考察各试 验因素对试验指标的影响和交互作用。
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综合性试验是针对起主导作用、且相 互关系已基本清楚的因素设置的试验，它 的水平组合就是一系列经过实践初步证实 的优良水平的组装配套。
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3、平均效应：一个因素内各简单效应的平均 数称平均效应或叫主要效应，简称主效。如此 例B中，N的主效为（6+10）/2=8，P的 主效为（8+12）/2=10。
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4、交互作用效应：两个因素简单效应间的平 均差异称为交互作用效应，简称互作。它反映 一个因素的各水平在另一因素的不同水平中反 应不一致的现象。如此例中，N与P的互作效 应可以用下面的四个图来表示。
田间试验是指在大田条件下进行的各种 科学研究的试验。是农业科学试验的主要形 式。除此之外还有实验室试验、温室试验等 等。
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二、 田间试验主要特点※
1.复杂性 2.地区性 3.季节性 4.田间试验普遍存在试验误差。
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三、田间试验的任务
第三节 田间试验的误差及其控制
一、试验误差及其控制
（一）试验误差概念※ 由于受非处理因素的影响使观测值与试
验处理真值之间产生的差异称为试验误差。 田间试验误差可分为系统误差和随机误
差两种。
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1.系统误差
系统误差:又称片面误差，是因为仪器不良， 或试验地肥力按一定方向变化，或观测人员的 习惯与偏向所产生的误差。它的值或恒定不变、 或遵循一定的变化规律，其产生的原因往往是 可知的或可掌握的。
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2.等比法 各相邻两个水平的数量比值相同。 油菜喷施不同浓度硼肥的各水平分别为 7.5、15、30、60（mg/kg），相邻两水 平之比为1:2。 3.随机法 用随机的方法确定因素内的数量水平。 例如把喷施调节剂的浓度随机设定为0， 0.5，2，6，9（mg/kg）。
系统误差影响试验的准确性。
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2.随机误差 ※
由于偶然原因或无法控制的因素所引起的误 差称为随机误差。
随机误差带有偶然性质，在试验中，即使十
分小心也难以消除。随机误差影响试验的精 确性。
统计上的试验误差指随机误差。这种误差愈 小，试验的精确性愈高。
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因素水平用代表该因素的字母添加下标 1， 2，…，来表示。如A1、A2、…，B1、B2、…， 等。
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4、试验处理
在试验中具体比较的项目叫试验处理，简 称处理。
在单因素试验中，实施在试验单位上的具 体项目就是试验因素的某一水平。
单因素试验时，试验因素的一个水平就是 一个处理。
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三、试验因素的效应和交互作用※ 1.效应：试验因素对试验指标所起的增加或减 少的作用称试验效应。以产量为例，某甜椒品 种施肥量试验，每亩施N肥10㎏，亩产为 3500 ㎏；每亩施N15 ㎏亩产量为4000 ㎏， 则在每亩施N10 ㎏的基础上，增施N肥5 ㎏ 的效应为（4000－3500） ㎏/亩＝500 ㎏ /亩。 2.简单效应：在某一因素同一水平上，另一因 素不同水平的产量差异称简单效应。
（二） 田间试验误差的来源 ※
在杂交试验中，要确定杂交优势的大小 ， 必须以亲本作对照，这就是试验对照。
对作物进行某种处理前与处理后的比较 ， 属于自身对照。
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在肥料效应试验中，以不施肥处理作为 空白对照。
研究磷肥效果时，可在施用氮、钾肥的 基础上，比较施磷肥与否的产量差异，这时 单施氮、钾肥的处理就称为肥底对照。
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4.选优法
先选出因素水平的两个端点值，再以 G＝（最大值－最小值）×0.618为水平 间距，用（最小值＋G）和（最大值－G） 的方法确定因素水平。
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例如上述喷施调节剂浓度试验，把因素水 平的两个端点值定为0和5（mg/kg），则水 平间距
xi 、xj 相差的绝对值 |xi －xj |小，则观测值
精确性高；反之则低。 试验的准确性、精确性合称为正确性※ 。 由于真值μ常常不知道，所以准确性不易
度量，但利用统计方法可度量精确性。
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4、试验结果要具有重演性
试验结果的重演性是指在相同的条件下再 次进行同一试验，应能获得与原试验相同的结 果。只有试验结果符合客观规律、能够重演， 才有推广应用价值。
A2
Leabharlann Baidu
A2B1 A2B2 A2B3 A2B4
A3
A3B1 A3B2 A3B3 A3B4
表1-1 A因素3个水平、B因素4个水平的12个水平组合
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（三）综合性试验方案 综合性试验 方案是在各试验因素全部水平组合中挑选部分 水平组合获得的方案，属于不完全试验方案。
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在多因素试验时，试验因素的一个水平组 合就是一个处理。
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5、试验小区
安排一个试验处理的小块地段称为试验小 区，简称小区。
6、试验单位
亦称试验单元，是指施加试验处理的材料 单位。这个单位可以是一个小区，也可以是一 穴、一株、一穗、一个器官等。
7、试验方案
是指根据试验目的与要求所拟定的进行比 较的一组试验处理的总称。
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试 因素 验
水平
N1
P1
10
AP
P2
18
平均
14
P2-P1
8
水平
N1
P1
10
BP
P2
18
平均
14
P2-P1
8
N
N2
平均
N2-N1
16
13
6
24
21
6
20
6
8
8
N2
平均
N2-N1
16
13
6
28
23
10
22
8
12
10
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一个因素的水平相同，另一因素不同水平间的 产量差异属于简单效应。如此例B中，1810=8就是同一N1水平时P1间的简单效应， 28-16=12为在同一N2水平时P2与P1间的 简单效应；同理，16-10=6为同一P1水平时 N2和N1间的简单效应，28-18=10为同一 P2水平时N2与N1间的简单效应。
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四、拟定试验方案的基本要求
试验方案是指根据试验目的与要求而拟 定的进行比较的一组试验处理。
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在拟定试验方案时，应注意：
（一）明确试验目的 （二）根据试验目的确定参试因素 （三）合理确定参试因素的水平
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各因素水平间间距的确定方法： 1.等差法 各相邻两个水平数量之差相等。 甜椒全生育期的尿素用量可设3个水平，分 别为20、40、60 （kg/666.7m2）。 番茄种植密度可设3500、4000、4500 （株/666.7m2）。
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（五）设置对照
作为比较标准的处理，简称对照（CK）。进 行喷施植物生长调节剂的试验 ， 喷施生长调节剂 的为处理，不喷施生长调节剂的为对照，这样的对 照为空白对照。
若进行几个生长调节剂浓度的比较试验，各个 处理可互为对照，不必再设对照。
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在对作物某生育期进行生理生化指标 测定 时，所得数据是否异常应与作物的正 常值作比 较，作物的正常值就是所谓的标准对照。
自然科学
理论科学
实验科学
抽样调查
科学试验
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第一章 田间试验概述
第一节 田间试验的任务和要求 第二节 试验方案 第三节 试验误差及其控制 第四节 试验设计的基本原则 第五节 控制土壤差异的小区技术 第六节 常用的田间试验设计 第七节 田间试验程序
第一节 田间试验任务和要求
1.推动农业生产和农业科学向前发展 2.是联系农业科学与生产实践的桥梁 3.开展农业科学研究，改良品种和改进农 业生产技术。
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四、田间试验的要求 ※
1.试验目的要明确 2.试验条件要有代表性和先进性 3.试验结果要正确可靠
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在进行田间试验的过程中，必须严格控 制试验条件，尽可能减少试验误差，要努力 提高试验的准确性和精确性，使试验结果正 确、可靠。
G=(5－0)×0.618＝3.09 0＋3.09=3.09
5-3.09=1.91 于是，喷施调节剂浓度试验用选优法确定 的因素水平为：0（对照），1.91，3.09，5 （mg/kg）。
（四）应用唯一差异原则 ※
唯一差异原则：指在进行处理比较时， 其区别仅在于某一因素水平之间，所有其它 条件应当完全一致。 如进行一个喷施 叶面肥的试验 ， 如果设置两个叶面肥浓度， 对照应为喷施等量清水 。
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第二节 试验方案
一、基本概念※ 1.试验指标 衡量试验效果的指示性状称
为试验指标。在农业试验中可以选用单指 标，也可以选用多指标。
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2.试验因素
指试验研究的对象。试验因素常用大写字母A、 B、C、…等表示。
3.因素水平
一个因素质的不同状态或量的不同等级称为因 素的水平，简称水平。
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五、拟定试验方案的方法
（一）单因素试验方案 单因素试验方案由试验因素的所有水平构
成。 （二）多因素试验方案 多因素试验方案由该试验的所有试验因素
的水平组合（即处理）构成。
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因素 A
因素 B
B1
B2
B3
B4
A1
A1B1 A1B2 A1B3 A1B4
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（8-8）/2=0或（6-6）/2=0
P2 P1
无互作
N1
N2
（4-8）/2=-2
P2 P1
负互作
N1
N2
（12-8）/2=2或（10-6）/2=2 P2 P1
正互作
N1
N2
（-2-8）/2=-5
P1 P2 负互作
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两个因素间的互作称为一级互作，一级互作 易于理解，实际意义明确。三个因素间的互作 称二级互作，余次类推。二级以上的高级互作 实际意义不大，一般不予考察。
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二、田间试验的种类
（一）按试验因素的多少分类※ 1.单因素试验 ※
在同一试验中只研究某一因素的不同水 平的效果，称单因素试验。单因素试验设计 简单，试验目的明确，试验结果容易分析。
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2.多因素试验※ 是指在同一试验中同时研究两个或两 个以上试验因素的试验，各因素的不同水 平相互组成平衡的水平组合。 多因素试验不但能够分析出单个因素的 作用，而且能够分析出各因素之间的互作。
（1）准确性 也叫准确度，指在试验中
某一试验指标或性状的观测值与其真值接近
的程度。 设某一试验指标或性状的真值为
μ， 观测值为 x，若 x与μ相差的绝对值
|x－μ|小，则观测值x的准确性高；反之则
低。
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（2）精确性 也叫精确度 ，指试验中同 一试验指标或性状的重复观测值彼此接近的程 度。若观测值彼此接近，即任意二个观测值
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多因素试验的效率高于多个单因素试验 的效率。多因素全面试验的主要不足，是当 试验因素和水平数较多时，组成的水平组合 数太多 ， 在进行试验时 ，人力、物力、财 力、土地等都难以承受，试验误差也不易控 制。因而多因素全面试验宜在因素个数和水 平数都较少时应用。
3.综合性试验
（二）根据试验的内容分类
1.品种试验：将基因型不同的品种在相同 条件下进行试验，选出适合当地的优良品种。
2.栽培试验：将基因型相同的品种在不同 栽培条件下进行试验，研究其丰产栽培技术。
3.品种和栽培相结合的试验：将基因型不 同的品种在不同的栽培条件下进行试验。
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（三）按试验的年份分类
1.一年试验 2.多年试验
（四）按试验的地点分类
1.单点试验 2.多点试验
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（五）按试验进程分类
1.预备试验 2.主要试验 3.示范试验
(六）按试验场所分类
1.田间试验 2.温室试验 3.实验室试验
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(七）按试验区的大小分类
小区试验 大区试验
也是一种多因素试验，但各因素的各水 平不构成平衡的处理组合，而是将试验因素 的某些水平组合在一起形成少数几个水平组 合。
这种试验的目的在于探讨试验因素中某 些水平组合的综合作用，而不在于考察各试 验因素对试验指标的影响和交互作用。
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综合性试验是针对起主导作用、且相 互关系已基本清楚的因素设置的试验，它 的水平组合就是一系列经过实践初步证实 的优良水平的组装配套。
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3、平均效应：一个因素内各简单效应的平均 数称平均效应或叫主要效应，简称主效。如此 例B中，N的主效为（6+10）/2=8，P的 主效为（8+12）/2=10。
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4、交互作用效应：两个因素简单效应间的平 均差异称为交互作用效应，简称互作。它反映 一个因素的各水平在另一因素的不同水平中反 应不一致的现象。如此例中，N与P的互作效 应可以用下面的四个图来表示。