第一章 田间试验设计方法(2013)
01田间试验设计
1A 2D 3C 4B
5B 6A 7B 8D
9C 10 C 11 D 12 A
16
【例如】假定有A、B、C、D四种肥料， 每个处理重复3次，采用完全随机设计， 则田间排列为：
1A 5B 9C 2 D 6 A 10 C 3 C 7 B 11 D 4 B 8 D 12 A
17
㈡随机区组设计
设计方法
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 独立随机排列。
结果能重现
结果重演性
27
衡量结果好坏 常用术语
常用产量
试验指标
研究对象
试验因素
常用术语
质单或因量差素异试验：水平即因处素理水平
多因素试验：水平组合即处理
小区上实施的 具体项目
试验处理
28
单因素简单 多因素效率高
试验种类
综合性为推广 品种 栽培
按因素多少
肥料 农药
按试验内容
小区为研究
大区试为验推种广 类
划分为K个
小区
D
A
D
E
E
A
③处理在区
组内随机排
C
D
B
列
肥
瘦
19
设计示例
8个处理，4次重复，共32个小区。
Байду номын сангаас
I
II
III
2
5
6
5
1
4
1
4
5
4
2
3
8
8
7
3
6
2
7
7
1
6
3
8
肥力梯度
IV
4 5 2 4 1 3 7 8
第一章田间试验方法-精品
二、 田间试验的特点
田间试验是在大田自然环境条件下 进行的,其多样性和不断变化性造成了田 间试验具有以下特点: 1、进行试验的复杂性; 2、具有地区性和季节性; 3、存在试验误差。
在进行试验的全过程中，必须遵循唯一 差异原则.即除了将所研究的因素有意识地 分成不同处理外，其它条件及一切管理措 施都应尽可能一致(consistency) 。
（二）任务
1、促进农业生产和农业科学向前发展。 2、担负着农业科学研究与生产实践相结合
的任务。 3、研究各项新技术、新品种及推广应用前
景，使其尽快转化为生产力。
(三) 田间试验的基本要求： 1.试验目的要明确(objective)
提出的试验项目要有明确目的;对试 验预期结果和作用要心中有数;立项要有 发展的观点和以生产为本的观点。
（一） 意义
在非常接近大田生产条件下，对新成 果、新技术进行田间试验，以明确其是否 增产显著，是否具有推广应用前景。因此， 田间试验在解决农业生产实际问题中占有 重要的和不可替代的地位。
因此，田间试验是农业科学研究的主 要形式，是验证新成果或新技术的必要手 段，是大田推广的准备阶段，是联系农业 科学理论与生产实践的桥梁。
四、控制土壤差异的小区技术
小区技术是根据田间试验设计的基本原则，对试 验小区进行科学的设计和布置。
1、小区面积 一定范围内增大小区面积可以减少 误差。
边际效应(marginal effect) 指小区两端或两边植株 因占较大空间而表现的差异。
生长竞争(growth competition)指相邻小区因品种、 株高或生长期等不同，导致有的小区挤占相邻小区的阳 光、养分的现象。
制在试验设计中的运用以及怎样控制试验误差。
第一节
第一章田间试验概述
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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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
|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
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
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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
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控制土壤差异的主要措施：
田间试验设计方案(一)
田间试验设计方案(一)田间试验设计方案资料一、背景介绍田间试验设计是农业科研领域中非常重要的一环，通过科学合理的试验设计可以获得可靠的实验结果，为农业生产提供科学依据。
本方案旨在介绍田间试验设计的基本原则和步骤，以及提供一些常用的设计方法和统计分析技巧。
二、田间试验设计的基本原则•随机化：合理地随机分配试验单位，避免产生偏倚，提高实验结果的可靠性。
•重复性：同一处理组合进行多次重复，以减小误差的影响，增加实验结果的可信度。
•均衡性：控制试验设计的各因素水平，保持处理间的均衡，提高结果的可重复性和代表性。
•正交性：追求处理间的相互独立，减少因素之间的相互干扰，确保实验结果的准确性。
三、田间试验设计的步骤1.确定试验目的和研究问题。
2.确定试验因素和水平。
3.设计试验布局，包括块设计、区组设计等。
4.制定随机化方案。
5.安排实验要求的样本量。
6.实施实验，记录数据。
7.进行统计分析，检验和推断结论。
8.撰写试验报告。
四、常用的田间试验设计方法1. 三重因素的随机区组设计•每个处理组合只重复一次。
•处理组合随机分配到每个区块中。
2. 完全随机化设计•每个处理组合在整个试验区域内随机分配。
•不设区块和常均区的概念。
3. 拉丁方设计•每个处理组合只出现一次。
•每个处理在整个试验区域内只出现一次。
4. 二因素随机区组设计•分别进行两个因素的随机区组设计，结合起来进行分析。
五、统计分析技巧1.方差分析：用于分析因素之间的差异是否显著。
2.LSD多重比较法：用于比较不同处理组合的差异性。
3.相关分析：用于分析不同因素之间的相关程度。
4.回归分析：用于建立因变量和自变量之间的数学模型。
5.主成分分析：用于提取主要影响因素，并进行综合评价。
六、总结田间试验设计是农业科研的重要环节，合理的试验设计和统计分析有助于获得可靠和真实的实验结果，并为农业生产提供科学依据。
通过遵循随机化、重复性、均衡性和正交性等原则，选择合适的设计方法和统计分析技巧，可以提高实验效果和数据分析的准确性。
田间试验设计方案
田间试验设计方案田间试验设计方案资料概述田间试验设计是农业科研中一种重要的实验设计方法，通过合理设计实验方案，以田间试验的方式进行数据收集和验证，从而得出科学的结论。
本方案旨在介绍田间试验设计的基本原理和步骤，以及常用的设计方法。
设计原理田间试验设计的主要原理是在不同的处理组合下进行试验，观察不同处理对农作物生长和产量的影响，从而找到最优的处理组合。
其基本设计原则包括以下几点： - 随机化：为了减少误差，需要将试验区划分为随机化的处理组合，使得各处理在试验区内的分布均匀。
- 重复性：为了提高试验结果的可靠性，需要对每个处理组合进行多次重复，以减少偶然因素的影响。
- 控制：为了排除其他因素的影响，需要设置合适的对照组进行对比分析。
设计步骤田间试验设计的一般步骤如下： 1. 确定研究目的和问题：明确需要研究的农作物特性、处理变量以及研究目标。
2. 确定试验区域和时期：选择合适的试验地点和农作物生长季节，并考虑气候、土壤和其他环境因素。
3. 设计处理组合：根据研究目的和需要测试的处理变量，设计不同的处理组合。
应尽量考虑对照组和重复次数。
4. 随机化布局：将试验区域划分为随机化的小区块，使得每个处理组合在试验区内的分布均匀。
5. 实施试验：按照设计方案，在每个小区块内施加相应的处理，确保实验过程的准确性和可重复性。
6. 数据收集与分析：在适当的时期，收集各处理组合的数据，并进行统计分析，得出结论。
常用设计方法田间试验设计中常用的设计方法包括以下几种： - 完全随机设计（CRD）：处理组合随机分配在试验区域内，适用于处理间无明显差异的情况。
- 区组设计（RCBD）：将试验区域划分为若干个区组，每个区组内处理组合随机分配，适用于处理间存在差异的情况。
- 分组区组设计（Split-Plot）：将试验区域划分为若干个主区块和次区块，主区块中处理组合随机分配，次区块中子处理组合随机分配，适用于处理间和处理内存在差异的情况。
第一章_(第5节)试验设计方法
第一章 试验设计
二、随机排列的试验设计
完全随机设计 随机区组设计 拉丁方设计 裂区设计 正交设计
单因素试验 多因素试验
多因素试验 多因素试验
第一章 试验设计
(一)完全随机化试验设计 完全随机设计
将具有n次重复的k个处理完全随机的布置到各个试验单元 将具有n次重复的k个处理完全随机的布置到各个试验单元 中的试验方法。要求试验条件或试验环境的同质性很高 同质性很高。 中的试验方法。要求试验条件或试验环境的同质性很高。 【例如】比较a个品种的产量,每一品种设置n个重复,全部试 例如】比较a个品种的产量 每一品种设置n个重复, 的产量, 验共有an an次 根据完全随机化试验设计的要求,试验田中的an 验共有an次。根据完全随机化试验设计的要求,试验田中的an 个试验小区的土质、肥力、含水量、 个试验小区的土质、肥力、含水量、田间管理等条件必须完全 一致。 一致。 至于哪一个品种的哪一次重复安排在哪一个小区 至于哪一个品种的哪一次重复安排在哪一个小区,完全是随 哪一个品种的哪一次重复安排在哪一个小区, 机的,因此得到了“完全随机化试验设计”这一名称。 机的,因此得到了“完全随机化试验设计”这一名称。
第一章 试验设计 Ⅰ
8个处理3次重复的间比设计(方案1:逆向式排列) 个处理3 方案1:逆向式排列) 1:逆向式排列 ck 1 8 1 2 7 2 3 6 3 4 5 4 ck 5 ck ck 6 7 2 7 8 ck 1 ck 8 ck 4 3 5 6
Ⅱ ck Ⅲ ck
如果在一条地上安排不下整个重复,可在排到有对照区的地 如果在一条地上安排不下整个重复,可在排到有对照区的地 转接到第二条地上,但在第二条地的开头应增设一个对照区 开头应增设一个对照区, 方转接到第二条地上,但在第二条地的开头应增设一个对照区, 称为额外对照区(Ex.CK) (Ex.CK)。 称为额外对照区(Ex.CK)。
田间试验设计
（五）保护行的设置
在试验地的周围设置保护行。 禾谷类作物一般至少种植4行以上。 小区与小区之间一般不设保护行，重复区 之间一般也不设保护行。 保护行种植的品种，可用对照品种，或比 供试品种略为早熟的品种，以减少试验小区收 获时发生的误差及鸟害。
田间试验中，当试验小区数目较多、整个 试验需要面积较大，而试验环境或试验单位差 异较大时，如果仅根据重复和随机两个原则进 行试验设计，不能将试验环境或试验单位差异 所引起的变异从试验误差中分离出来，因而试 验误差大，试验的精确性与检验的灵敏度低。
为解决这一问题，可将整个试验 环境或试验单位分成若干个小环境或 小组，在小环境或小组内使非处理因 素尽可能一致，实现试验条件的局部 一致性，这就是局部控制。
二、田间试验常用术语
（一）试验指标 用来衡量试验结果的好坏或处理效应的高低、在试验中 具体测定的性状或观测的项目称为试验指标。农业试验 中许多数量性状和质量性状都可以作为试验指标。
（二）试验因素
指试验中人为控制的、影响试验指标的原因。试验因素常用大
写字母A、B、C、…等表示。
（三）因素水平
对试验因素所设定的量的不同级别或质的不同状态称为因素的 水平，简称水平。
稻麦品种比较试验的小区面积一般为 5—15m2；棉花、玉米品种比较试验的小 区面积一般为15—25m2。
3、试验地面积、土壤差异程度及形式 4、育种工作的不同阶段 5、保证试验收获计产面积的需要 要保证试验最终产量的准确性，必须考虑 取样需要、边际效应与生长竞争 。
在田间试验进行的过程中，常常需要在 田间取样进行各种测定，取样可能影响其 周围植株的生长，因而有可能影响最终小 区产量的准确性，因此，在确定试验小区 面积时，要相应增大小区面积。
田间试验方案设计
田间试验方案设计1.引言田间试验是农业科研的重要环节，通过设计合理的试验方案可以确保试验结果的可靠性和准确性。
本文档详细介绍了田间试验的设计方案，包括确定试验目标、选择试验因素、确定试验布置、确定样本容量和制定数据收集计划等内容。
2.确定试验目标在设计田间试验方案之前，首先需要明确试验目标。
试验目标可以是确定一种新农药对作物生长的影响，或者测试不同施肥方案对农作物产量的影响等。
根据试验目标，我们可以进一步确定试验因素。
3.选择试验因素试验因素是指会对试验结果产生影响的变量，可以是单个因素或多个因素的组合。
在选择试验因素时，需要考虑到实际情况和试验目标，确定哪些因素需要考虑，哪些因素可以忽略。
选择试验因素后，还需要确定每个因素的水平。
4.确定试验布置试验布置是指如何将试验因素组合成试验处理的方式，常见的试验布置包括完全随机设计、随机区组设计和拉丁方设计等。
在确定试验布置时，需要考虑到试验因素的数量、试验场地的大小和其他实际因素。
5.确定样本容量样本容量是指试验中需要观测的样本数量。
确定样本容量需要考虑到试验目标的置信水平和效应大小等因素。
通常使用统计方法来确定样本容量，保证试验结果的统计显著性。
6.制定数据收集计划制定数据收集计划是为了确保数据的准确性和可靠性。
包括确定数据的收集时机、数据的记录方式和数据的存储方式等。
在数据收集过程中，应加强质量控制，及时发现和纠正数据采集中的错误。
7.数据分析与结果呈现完成田间试验后，需要对数据进行分析并呈现结果。
数据分析可以采用统计方法，如方差分析、回归分析等。
根据试验目标，选择合适的统计方法进行数据分析，并将结果以图表、表格等形式进行呈现。
8.结论本文档介绍了田间试验的设计方案，包括确定试验目标、选择试验因素、确定试验布置、确定样本容量和制定数据收集计划等内容。
通过科学合理地设计试验方案，可以确保试验结果的可靠性和准确性，为农业科研提供有力的支持。
第1单元 田间试验
蔬菜试验的特点
• 1）试验地内土壤差异较小； • 2）对试验处理的反应敏感； • 3）蔬菜试验较农作物试验复杂。
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、试验结果要有可靠性； • 4、试验结果要有重演性。
1.1.2.1 方案的种类
• 一、按试验因素的多少 • 二、按试验研究内容 • 三、按试验规模 • 四、按试验期限 • 五、按试验小区大小
二、随机排列 (一)随机区组设计
G
31524
124 35
G
G
53142
13524
G
随机区组设计特点
特点：局部控制 按肥力梯度划分区组 一个重复一个区组 各个处理在一个重复中只有一个小区称为区组 精确度高，布局灵活，广范应用。
随机区组试验设计
优点是：
----设计简单，容易掌握
优点
----富于伸缩性
划分主区:一级因素的水平数=主区数 a
划分副区:二级因素的水平数=副区数 b 主副区内均为随机排列
裂区设计
裂区设计
特点
每一试验小区进一步划分为等面积的若干 个小区。
主区(整区)----一级试验因素(主因子) 副区(裂区)----二级试验因素(副因子)
下列情况应采用裂区设计
面积大小不同 大面积 主区
正确选择和培养试验地
选 ①试验地要有代表性
②试验地肥力要均匀
择
③试验地要平坦
④试验地位置要适当
⑤试验地要有足够的面积和适宜的 的形状
还定多先严★ ★ 用★ 适★
要位采进格试
作试用行的验
空验种 1 试地
白在植 试匀密
~
3
验选 ，定
田间试验方案设计完整版
田间试验方案设计 HEN system office room 【HEN16H-HENS2AHENS8Q8-HENH1688】怎样设计“田间药效试验”的方案进行农药田间药效试验之前，必须制定试验计划和方案，明确试验的目的、要求、方法以及各项技术措施的规格要求，以便试验的各项工作按计划进行，也便于在进行过程中检查执行情况，保证试验任务的完成。
田间试验设计的主要目的是减少试验误差，提高试验的精确度，使试验人员能从试验结果中获得无偏差的处理平均值及试验误差的估计值，从而能进行正确而有效的比较。
在药效试验中要减少试验误差，就必须对试验误差来源，通过试验设计加以克服。
在试验过程中如何减少试验误差应注意以下几个方面：1.试验地的选择选择有代表性的试验地是使土壤差异减少至最少限度的一个重要措施，对提高试验准确度有很大作用。
选择试验地要考虑到：a、试验地的地势应平坦，肥力水平均匀一致。
b、试验地的作物生长整齐、长势一致，而且防治对象常年发生较重且为害程度比较均匀，每小区的害虫虫口密度和病害的发病情况大致相同。
特别是杀菌剂试验，要选择高度感染供试对象病害的品种进行试验。
c、试验地的田间管理水平相对一致，并符合当地的实际情况。
d、试验地应选择离房屋、道路、水塘稍远的开阔农田，以保证人、畜安全和免受外来因素的偶然影响。
e、试验地周围最好种植相同的作物，以免试验地孤立而易遭受其它因素为害。
2.试验药剂处理供试农药和对照农药的剂型和含量要合乎规格，无变质、失效现象，并有详细的标签和说明书，标明生产厂家、出厂日期等。
评价一种农药产品不同剂量的药效试验，至少要有供试产品的3个浓度梯度、1个常规标准农药的常用浓度和1个空白对照等5个处理。
如供试的农药产品是混配制剂，而且各个单剂已登记过，除设混剂本身3个浓度梯度和1个空白对照外，还应设混剂中各个单剂的常规处理浓度，共6个处理。
3.设置重复次数试验设置重复次数越多，试验误差越少。
第一章田间试验
第三节 田间试验方案
一、几个基本概念
1、试验因素: (experimental factor)
可以人为改变并在试验中研究其变化对试验
结果产生影响的试验条件，简称为因素或
因子。
2、水平(level)：因素的数量等级或质量类别。
3、处理(treatment)
对于单因素试验来说，试验因素的某一
水平即为一个处理(treatment) ，对于多因
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。
2.随机 (random assortment)
随机排列是指试验方案所规定的每一个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。
随机有3个含义：分组随机（试验单位分到各组中的机会均等）、抽样随机
试验不仅可以考察不同因素的简单效应和
主效，还可探索因素间的交互作用，以确
定各试验因素的最优水平组合。
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
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。
区组的排列，当小区数不太多时，每一
区组可排成一行，试验地呈长方形；
试验地为正方形而长度摆设不下整个区
组时，一个区组也可分为二排，相邻在一起。
适当的小区形状在控制土壤差异提高试验精确度方面也有相当作用。
第01章 田间试验概述
第一章 田间试验概述
单 位
黑龙江八一农垦大学农学院
主要内容
1 2
3 4 5 6
田间试验的任务和要求
试验方案的制订
试验误差及其控制 试验地的土壤差异与小区技术 常用的试验设计 试验的实施
第一节 田间试验的任务和要求
一、田间试验的任务和来源
田间试验：在大田条件下进行的试验。
田间试验的特点：
测定2次 30g
2g
30g
2g
30g
2g
一、田间试验的误差
田间试验的误差来源
(1) 试验小区条件不一致。 高大建筑物、树木、道路、风口等 (2) 试验材料不一致。
种子、秧苗等
(3) 栽培管理操作技术不一致
播种、采样、喷药、施肥等
(4) 偶然因素的影响
冰雹、旋风、人畜、病虫等
控制田间试验误差的途径
合江19 (B3)
A1 B3
A 2 B3
A3 B3
二、试验指标与效应
1、试验指标：用于衡量试验效果的指示性状称试验指标。 或者把它叫做观察项目。
它是一种判据。例如可以把株高作为判断灌水有无促进植
物生长的依据，那么株高就是反映灌水作用的指标。 试验观察指标必须选得准，因为它关系到试验结果能否回 答所研究的问题。 通常同一试验需要调查多个试验指标。
土壤差异通常有两种表现形式：
梯度式：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； 斑块式：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。
图2.1 土壤肥力变异图
二、试验地的土壤差异
土壤差异的测定方法：
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。
第一章田间试验
42
单因素试验在设计上较简单，目的明 确，所得结果易于分析，但不能了解几个 因素之间的相互关系。
浙江大学
遗传学第四章
43
2. 多因素试验方案
在同一试验中同时研究两个或两个
以上试验因素的试验。各个因素都分为
不同水平，各因素不同水平的组合即为
试验的处理或处理组合。多因素试验方
案由该试验的所有试验因素的水平组合
浙江大学 遗传学第四章 39
一、试验方案的基本概念 试验方案—根据试验目的和要求所拟 订的进行比较的一组试验处理的总称。试 验方案是全部试验工作的核心部分。因此， 须周密考虑，慎重拟订。试验方案按供试 因素的多少可区分为单因素试验方案和多 因素试验方案。
浙江大学 遗传学第四章 40
1. 单因子试验方案
要有实验室试验、盆栽试验、温室实验等的
配合。后几种试验方法的主要优点是能够较
严格地控制一些在田间条件下难以控制的试物的生长发育规
律，但这些试验研究结果能不能在大田生产
中应用，都还必须经过田间试验的检验。
浙江大学 遗传学第四章 8
所以，田间试验是农业试验的
浙江大学 遗传学第四章 46
3. 综合性试验方案
这也是一种多因素试验，但与上述多
因素试验有不同。它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。
浙江大学
遗传学第四章
47
综合性试验的目的在于探讨一系列供 试因素某些处理组合的综合作用。它不研 究亦不能研究个别因素的效应和因素间的 交互作用。
浙江大学 遗传学第四章 4
从田间试验和农业生产的关系来说，
田间试验可看作是农业生产的先行和准
备。“先行”体现了田间试验的探索性
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自然科学
理论科学
实验科学
我国国家教育部定义是： “科学研究是指为了增 进知识包括关于人类文 化和社会的知识以及利 用这些知识去发明新的 技术而进行的系统的创 造性工作
抽样调查
科学试验
一般是指利用科研手段和装备，为了认识客观事物的内在本质和运动规律而 进行的调查研究、实验、试制等一系列的活动。为创造发明新产品和新技术 提供理论依据。科学研究的基本任务就是探索、认识未知。 2015/11/16
二、科学研究的基本过程
科学研究的目的在于探求新的知识、理论、 方法、技术和产品： (1) 对所研究的命题形成一种认识或假说 (2) 根据假说安排相斥性的试验或抽样调查 (3) 根据试验结果进行推理，肯定或否定或修 改假说
从而形成结论，或开始新一轮的试验以验证修改完善后的假说， 如此循环发展，使所获得的认识或理论逐步发展、深化。
境或试验单位差异所引起的变异从试验误差中分离
出来，因而试验误差大，试验的精确性与检验的灵 敏度低。 为解决这一问题，在试验环境或试验单位差异大 的情况下，可将整个试验环境或试验单位分成若干 个小环境或小组，在小环境或小组内使非处理因素 尽量一致，这就是局部控制。
2015/11/16
实施：
将整个试验环境分成若干个最为一致
2015/11/16
随机误差的规律性 以大豆品种蛋白质含量的测
定为例，若从一批种子中抽取 100份样品，分别进行蛋白质含 量的测定，若无系统偏差的干 扰，则所获100个数据，将其平
-3 -2 -1
f ( )
68.27%
95.45%
0
1
2
3
均数当作理论真值 ˆ ，根据 ˆ 可计算出100个误差值。这100个误差值有“＋” y
土 壤 肥 力 变 异 图
2015/11/16
3. 试验地的选择与培养
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；
2015/11/16
三、田间试验的基本原则
1. 重复 指每一个处理至少要有两个试验单元。 田间试验的重复次数是指试验中同一 个处理所种植的小区数。 重复的作用： 估计试验误差
例如，在室内比较5种农药的杀虫效果，包括空白
对照共6个处理，每个处理重复3次。 在准备试虫时发现虫龄大小不一致，如果采用随 机分组，可以降低误差，但如果采用局部控制可 以得到更好的精度。
实施：将虫龄一致的试虫分为一组，共3组。每组
分成6小组（30头左右），6个小组分别用5种农药
及空白对照处理。
误差具有同样多的频数。因而随机误差的频数分
布呈对称性。一般把这样的对称性分布叫做正态
误差分布或者叫高斯误差分布。
2015/11/16
随机误差的层次性
仍以大豆品种蛋白质含量测定为例，可以看到大 豆蛋白质测定中抽取样品时，因为取样过程的随机性 存在取样的随机误差，对于同一份样品，由于测定过
程中的随机因素导致存在随机误差，两者虽都是随机
植保试验的代表性包括生物学和环境条件两 个方面的代表性。
2. 试验结果要可靠
包括试验的准确性和精确性。
3. 试验要有重演性
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第三节
1. 误差的概念
试验误差及其控制
一、试验误差及其控制途径
在科学研究中，试验处理常常受到各种非处 理因素的影响，使试验处理的效应不能真实地反
映出来，也就是说，试验所得到的观测值，不但
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重
复
随
机
局部控制
无偏的试验
误差估计
降低试验误差
田间试验设计三个基本原则的关系和作用
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四、控制土壤差异的小区技术 1.小区面积
在田间试验中，安排一个处理的小块地
段称为试验小区（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330m2。
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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），以CK表示。
设置对照的目的：
在田间对各处理进行比较时，有利于 作为衡量处理优劣的标准； 利用对照区估计和矫正试验地的土壤差异
y
2. 误差的种类
准确性
系统误差(systematic error)
由非研究的因素所形成的实验结果朝一
个方向的偏差，它有规律性，其大小和符号
基本相同。 一般而言，系统误差可以排除
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精确性
偶然误差(random error)
主要由于偶然因素引起的误差，其大小和正 负方向不定，完全决定于机会。又称为随机误差 (random error) 控制偶然误差的方法：增加重复次数、选 用均匀一致的实验单元、在试验中进行合理的 分组。
科学研究是指“反复探索”的意思，英文叫“re-search”。其中前缀re是“反复”的意思， search是“探索”的意思。科学研究的内涵包含整理、继承知识和创新、发展知识两部分 2015/11/16
三、科学研究的基本方法
1. 选题 2. 文献 3. 假说 4. 假说的检验
科研课题的选择是整
的小环境，称为区组（block）。
每一区组再按试验处理数目划分小区
（plot），一个小区随机安排一个处理。
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瘦
土 壤 肥 力 梯 度 方 向
区组3
区组2
肥
过 道
区组1
比较不同水稻品种对稻田节肢动物群落的影响（ 6个品种，设3次重复）
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局部控制主要用于控制土壤差异（田间试验）。 室内试验也可以用局部控制。
验结果的分析方法，经济效益或社会效益的估计 , 已具备的条
件 , 需要购置的仪器设备，参加研究人员的分工，试验时间、 地点、进度安排和经费预算，成果鉴定，学术论文撰写等内容。
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狭义的理解是指试验单位的选取、重复数目 的确定及试验单位的分组。
生物统计中的试验设计主要指狭义的试验设计。
个研究工作的第一步。 试验课程包括国家或 企业指定课题和自选 课题目：
选题时应注意以下几 点：实用性、先进性、
5. 试验的规划与设计
创新性、可行性
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第二节 试验设计概述
一、试验设计的基本概念
广义理解是指试验研究课题设计，也就是
整个试验计划的拟定。包含课题名称、试验目的，研究
依据、内容及预期达到的效果，试验方案，供试单位的选取、 重复数的确定、试验单位的分组，试验的记录项目和要求，试
有害生物科学有效的综合治理技术措施，以便进 一步推广应用到生产实践中去，为我国高速度发 展的可持续农业生产服务。
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三、植保试验的特点与要求 （一）植保试验的特点
1. 试验干扰因素多 2. 试验具有复杂性
3. 试验周期长
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（二）植保试验的基本要求
1. 试验要有代表性
有处理的真实效应，而且还包含其它因素的影响，
这就出现了实测值与真值的差异，这种差异在数
值上的表现称为试验误差。
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将每次所取样品测定的结果称为一个观察 值，以y 表示。理论值或真值，以 表示， 则
y ，即观察值=真值+误差，每一
观察值都有一误差 ，可正，可负 。
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4. 控制误差的途径
选择同质的试验材料； 改进操作和管理技术，使之标准化； 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。
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二、土壤差异与试验地的选择
1. 土壤差异的表现
同一试验指标或性状的重复观测值彼此接近的程度。
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准确性与精确性示意图
•设某一试验指标的真值为 ，观察值为 x i，观察 值的平均数为 x ，根据准确性和精确性的定义， 有 ( xi ) 越小，准确性越高， ( xi x ) 越小， 精确性越高。
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误差，但发生的时段或层次不一样，因此，随机误差 具有层次性。这里前一阶段的是取样误差，后一阶段 的是测定过程误差。此时，观测值可表示为：
y
准确性和精确性
准确性(accuracy)也叫准确度，指在调查或试验中 某一试验指标或性状的观测值与其真值接近的程度。
精确性(precision)也叫精确度，指调查或试验中
试验设计的目的是尽量避免系统误差，控制、降
低偶然误差，无偏估计处理效应，从而对样本所
在总体做出可靠、正确的推断。
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二、植物保护试验的任务
在于研究在自然或人为控制条件（生产或接 近生产条件）下，病、虫、杂草等有害生物及食 用菌、资源昆虫、有害生物的天敌等有益生物的
发生规律，探索对有益生物的充分保护利用和对
3.田间误差的来源
试验误差的来源主要有下列几种： •试验材料固有的差异
•试验实施的不一致性 •外界条件的差异
(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。
降低试验误差
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2. 随机
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