第1章田間試驗

1、第1章田間試驗 試驗設(shè)計試驗實施觀測抽樣試驗方案設(shè)計小區(qū)技術(shù)設(shè)計試驗實施管理田間區(qū)劃布置抽樣觀測記載獲取數(shù)據(jù)信息 田間試驗的基本內(nèi)容第一節(jié) 試驗設(shè)計原則 科學(xué)試驗設(shè)計的三個基本原則1.重復(fù)(replication) 2.隨機(jī) (random)3.局部控制(local control) 1.重復(fù)(replication)是指在一個試驗中同一處理設(shè)置的試驗單位數(shù)即為重復(fù)次數(shù)。 重復(fù)的作用:估計試驗誤差 試驗誤差是客觀存在的，但只能由同一處理的幾個重復(fù)小區(qū)間的差異估得。同一處理有了二次以上重復(fù)，就可以從這些重復(fù)小區(qū)之間的產(chǎn)量(或其它性狀)的差異估計誤差。降低試驗誤差 數(shù)理統(tǒng)計學(xué)已證明誤差的大小與重復(fù)

2、次數(shù)的平方根成反比。重復(fù)多，則誤差小，有四次重復(fù)的試驗，其誤差將只有二次重復(fù)的同類試驗的一半。此外，通過重復(fù)也能更準(zhǔn)確地估計處理效應(yīng)。 2.隨機(jī) (random assortment) 隨機(jī)排列是指試驗方案所規(guī)定的每一個處理都有同等的機(jī)會設(shè)置在任何一個試驗小區(qū)上，避免任何主觀成見。 隨機(jī)有3個含義：分組隨機(jī)（試驗單位分到各組中的機(jī)會均等）、抽樣隨機(jī)（個體被抽到的機(jī)會均等）、順序隨機(jī)（單位接受處理的機(jī)會均等）。進(jìn)行隨機(jī)排列的方法:抽簽法計算器(機(jī))產(chǎn)生隨機(jī)數(shù)字法利用隨機(jī)數(shù)字表。 3.局部控制(local control) 局部控制就是分范圍、分地段地控制非試驗因素（試驗條件），使之各試驗處理所受

3、的影響趨于最大程度的一致。 在田間試驗中就是將要比較的試驗處理設(shè)置在土壤較均勻的局部地段內(nèi)，以便控制土壤差異等試驗條件，使之減少試驗誤差，因為在較小地段內(nèi)，試驗環(huán)境條件容易控制一致。又稱為劃分區(qū)組（block）。然后在各個區(qū)組上實行重復(fù)和隨機(jī)排列。圖2.2 試驗設(shè)計三個基本原則的關(guān)系和作用 第二節(jié) 控制土壤差異的小區(qū)技術(shù)一、試驗小區(qū)的面積二、小區(qū)的形狀三、重復(fù)次數(shù)四、對照區(qū)的設(shè)置五、保護(hù)行的設(shè)置六、重復(fù)區(qū)(或區(qū)組)和小區(qū)的排列 一、試驗小區(qū)的面積 小區(qū)( plot ) - 在田間試驗中，安排一個處理的小塊地段稱試驗小區(qū),簡稱小區(qū)(plot)。 試驗小區(qū)面積的大小，一般變動范圍為660m2。而示

4、范性試驗的小區(qū)面積通常不小于300m2。 可以從以下各方面考慮確定一個具體試驗的小區(qū)面積： 試驗種類：如機(jī)械化栽培試驗，灌溉試驗等的小區(qū)應(yīng)大些，而品種試驗則可小些。 (2) 作物的類別 種植密度大的作物的試驗小區(qū)可小些；種植密度小的大株作物應(yīng)大些 。(3) 試驗地土壤差異的程度與形式試驗地大、土壤差異程度大要適當(dāng)大(4) 育種工作的不同階段 在新品種選育的過程中，品系數(shù)由多到少，種子數(shù)量由少到多，對精確度的要求從低到高，因此在各階段所采用的小區(qū)面積是從小到大。 (5) 試驗地面積：有較大的試驗地，小區(qū)可適當(dāng)大些。 (6) 試驗過程中的取樣需要 在試驗的進(jìn)行中需要進(jìn)行各種測定，取樣會影響小區(qū)四周

5、植株的生長，也會影響小區(qū)最后的產(chǎn)量。因此要相應(yīng)增大小區(qū)面積，以保證所需的收獲面積。(7) 邊際效應(yīng)和生長競爭 邊際效應(yīng) (marginaleffect):是指小區(qū)兩邊或兩端的植株因占有較大空間和土地而表現(xiàn)的生長優(yōu)勢。 生長競爭 (growth competition):是指當(dāng)相鄰小區(qū)種植不同品種或施用不同肥料時，由于株高、分蘗力等性狀表現(xiàn)的不同，通常將有一行或更多的邊行受到影響，即一方受到抑制，一方獲得生長優(yōu)勢。 一般小區(qū)的每一邊可除去12行，兩端各除去0.30.5m左右，減少誤差。 二、小區(qū)的形狀小區(qū)的形狀是指小區(qū)長度與寬度的比例。 適當(dāng)?shù)男^(qū)形狀在控制土壤差異提高試驗精確度方面也有相當(dāng)作用

6、。 小區(qū)的長寬比一般為31至51 ，有時可達(dá)201，試驗地形狀和面積以及小區(qū)多少和大小等調(diào)整決定。 在通常情況下，長方形尤其是狹長形小區(qū)，容易調(diào)勻土壤差異，使小區(qū)肥力接近于試驗地的平均肥力水平。亦便于觀察記載及其農(nóng)事操作。而在邊際效應(yīng)值得重視的試驗中，方形小區(qū)是有利的。 三、重復(fù)次數(shù) 重復(fù)次數(shù)即每一處理的試驗小區(qū)數(shù)，試驗設(shè)置重復(fù)次數(shù)越多，試驗誤差越小。多于一定的重復(fù)次數(shù)，誤差的減少很慢，而人、物力的花費(fèi)大大增加，并不經(jīng)濟(jì)。實際研究工作中，常采用35次重復(fù)。 重復(fù)次數(shù)的多少，一般應(yīng)根據(jù)試驗所要求的精確度、試驗地土壤差異大小、試驗材料如種子的數(shù)量、試驗地面積、小區(qū)大小等而具體決定。對精確度要求高的

7、試驗，重復(fù)次數(shù)應(yīng)多些。試驗田土壤差異較大的，重復(fù)次數(shù)應(yīng)多些，土壤差異較為一致的可少些。 四、對照區(qū)(check，以CK表示)的設(shè)置作為處理比較的標(biāo)準(zhǔn) ，設(shè)置對照區(qū)的目的是 ： (1)便于在田間對各處理進(jìn)行觀察比較時作為衡量品種或處理優(yōu)劣的標(biāo)準(zhǔn)； (2)用以估計和矯正試驗地的土壤差異。通常在一個試驗中只有一個對照，有時為了適應(yīng)某種要求，可同時用兩個各具不同特點(diǎn)的處理作對照。 五、保護(hù)行的設(shè)置在試驗地周圍設(shè)置保護(hù)行(guarding row)的作用是： 保護(hù)試驗材料不受外來因素如人、畜等的踐踏和損害；防止靠近試驗田四周的小區(qū)受到空曠地的特殊環(huán)境影響即邊際效應(yīng)，使處理間能有正確的比較。 保護(hù)行一般寬

8、12m，不少于試驗材料的平均高度，最好種植早熟、抗倒伏和外形易于識別的品種。如禾谷類作物一般至少應(yīng)種植4行以上的保護(hù)行。 保護(hù)行通常用英文字母“G”表示。 六、重復(fù)區(qū)(或區(qū)組)和小區(qū)的排列 區(qū)組( block ) -將全部處理小區(qū)分配于具有相對同質(zhì)的一塊土地上，這稱為一個區(qū)組(block) 完全區(qū)組 -一般試驗須設(shè)置34次重復(fù)，分別安排在34個區(qū)組上，這時重復(fù)與區(qū)組相等，每一區(qū)組或重復(fù)包含有全套處理，稱為完全區(qū)組。 不完全區(qū)組- 少數(shù)情況下，一個重復(fù)安排在幾個區(qū)組上，每個區(qū)組只安排部分處理，稱為不完全區(qū)組。 區(qū)組的排列，當(dāng)小區(qū)數(shù)不太多時，每一區(qū)組可排成一行，試驗地呈長方形； 試驗地為正方形而長

9、度擺設(shè)不下整個區(qū)組時，一個區(qū)組也可分為二排，相鄰在一起。 區(qū)組排列的原則：區(qū)組內(nèi)各小區(qū)的土壤差異應(yīng)盡可能小，區(qū)組間的差異可以大些。 試驗地平坦而靠近坡地時，區(qū)組的排列最好與坡平行；試驗地本身為坡地時，同一區(qū)組的各小區(qū)設(shè)置在同一等高線上；當(dāng)肥力呈梯度變化時，區(qū)組要與肥力變化方向垂直，即同一區(qū)組的各小區(qū)設(shè)置在同一肥力水平帶。 小區(qū)在各區(qū)組內(nèi)的排列有順序式和隨機(jī)式。 一、幾個基本概念1、試驗因素: (experimental factor)可以人為改變并在試驗中研究其變化對試驗結(jié)果產(chǎn)生影響的試驗條件，簡稱為因素或因子。2、水平(level)：因素的數(shù)量等級或質(zhì)量類別。具有質(zhì)的區(qū)別，稱為質(zhì)量水平；具有

10、量的差異，稱為數(shù)量水平。第三節(jié) 田間試驗方案 3、處理(treatment) 對于單因素試驗來說，試驗因素的某一水平即為一個處理(treatment) ，對于多因素試驗來說，每個因素任意某個水平的組合為一個處理。為了區(qū)別與單因素試驗的處理，多因素試驗的處理常稱為處理組合（treatment combination）。4.試驗方案：是根據(jù)試驗?zāi)康呐c要求所擬定的進(jìn)行比較的一組試驗處理的總稱。 二、田間試驗的種類 （一）按試驗因素的多少分類 1、單因素試驗（single-factor experiment） 單因素試驗是指整個試驗中只研究一個因素的試驗。 單因素試驗設(shè)計簡單，試驗?zāi)康拿鞔_，試驗結(jié)果容

11、易分析。其局限性在于不能了解幾個因子的相互關(guān)系。 進(jìn)行包含所有水平組合的多因素全面試驗不僅可以考察不同因素的簡單效應(yīng)和主效，還可探索因素間的交互作用，以確定各試驗因素的最優(yōu)水平組合。2、多因素試驗（multiple-factor experiment） 是指在同一試驗中同時研究兩個或兩個以上試驗因素的試驗，各因素的不同水平相互組成平衡的水平組合。 多因素試驗的效率高于多個單因素試驗的效率。多因素全面試驗的主要不足，是當(dāng)試驗因素和水平數(shù)較多時，組成的水平組合數(shù)太多 ， 在進(jìn)行試驗時 ，人力、物力、財力、土地等都難以承受，試驗誤差也不易控制。因而多因素全面試驗宜在因素個數(shù)和水平數(shù)都較少時應(yīng)用。 多

12、因素試驗的目的在于考查因素及之間的效應(yīng)。 3、綜合性試驗 也是一種多因素試驗，綜合性試驗是將試驗因素的某些水平組合在一起形成少數(shù)幾個水平組合。 這種試驗的目的在于探討試驗因素中某些水平組合的綜合作用，而不在于考察各試驗因素對試驗指標(biāo)的影響和交互作用。 目的在于找到幾個因素水平的最佳組合。綜合性試驗的前提是已知幾個因素的效應(yīng)及互作。 綜合性試驗是針對起主導(dǎo)作用、且相互關(guān)系已基本清楚的因素設(shè)置的試驗，它的水平組合就是一系列經(jīng)過實踐初步證實的優(yōu)良水平的組裝配套。 （二）根據(jù)試驗的內(nèi)容分類 1、品種試驗：一般做單因素試驗設(shè)計 2、栽培試驗：通常做多因素試驗設(shè)計 3、品種和栽培相結(jié)合的試驗 （三）按試驗

13、的年份分類 1、一年試驗 2、多年試驗 （四）按試驗的地點(diǎn)分 1、單點(diǎn)試驗 2、多點(diǎn)試驗（五）按試驗進(jìn)程分類 1、預(yù)備試驗 2、主要試驗 3、示范試驗（六）按試驗場所分類 1、田間試驗 2、溫室試驗 3、實驗室試驗（七）按試驗區(qū)的大小分類 小區(qū)試驗 （60） 大區(qū)試驗（60） 二、擬定試驗方案的基本要求 試驗方案是指根據(jù)試驗?zāi)康呐c要求而擬定的進(jìn)行比較的一組試驗處理的總稱。 單因素試驗方案就是該因素各水平的總稱。 多因素試驗方案就是各因素水平組合的總稱。 在擬定試驗方案時，應(yīng)注意以下幾點(diǎn)： （一）明確試驗?zāi)康?（二）根據(jù)試驗?zāi)康拇_定合理的試驗方案（三）確定合理的水平數(shù)和水平間距 田間試驗中，根據(jù)

14、試驗因素的特性，各因素水平間的間距一般可采用等差法（即等間距法）、等比法、隨機(jī)法、優(yōu)選法等確定。1、等差法 各相鄰兩個水平數(shù)量之差相等。 水稻全生育期的尿素用量可設(shè)3個水平，分別為20、40、60 （kg/666.7m2）。 玉米種植密度可設(shè)3500、4000、4500（株/666.7m2）。 2、等比法 各相鄰兩個水平的數(shù)量比值相同。 油菜噴施不同濃度硼肥的各水平分別為7.5、15、30、60（mg/kg），相鄰兩水平之比為1:2。3、隨機(jī)法 用隨機(jī)的方法確定因素內(nèi)的數(shù)量水平。 例如把噴施調(diào)節(jié)劑的濃度隨機(jī)設(shè)定為0，0.5，2，6，9（mg/kg）。 先選出因素水平的兩個端點(diǎn)值，再以 G（最大

15、值最小值）0.618為水平間距，用（最小值G）和（最大值G）的方法確定因素水平。4、選優(yōu)法 例如上述噴施調(diào)節(jié)劑濃度試驗，把因素水平的兩個端點(diǎn)值定為0和5（mg/kg），則水平間距 G=(50)0.6183.09 03.09=3.09 5-3.09=1.91 于是，噴施調(diào)節(jié)劑濃度試驗用選優(yōu)法確定的因素水平為：0（對照），1.91，3.09，5（mg/kg）。 （四）貫徹唯一差異原則 為保證試驗結(jié)果的嚴(yán)格可比性 ， 在試驗中進(jìn)行處理間比較時，除了處理因素設(shè)置不同的水平外，其余因素或其它所有條件均應(yīng)保持一致，以排除非試驗因素對試驗結(jié)果的干擾，才能使處理間的比較結(jié)果可靠。 如進(jìn)行一個噴施葉面肥的試驗

16、， 如果設(shè)置兩個葉面肥濃度，對照應(yīng)為噴施等量清水 。 除需要比較的因素以外，其余的因素必須保持在同一水平。 （五）設(shè)置對照 有比較才有鑒別，所以要設(shè)對照。對照實際上是試驗的一個特別的處理。問題在于如何設(shè)對照。 農(nóng)業(yè)試驗中常以大面積推廣使用的農(nóng)藝措施為標(biāo)準(zhǔn)對照，來檢驗新措施或新技術(shù)的優(yōu)劣。 進(jìn)行噴施植物生長調(diào)節(jié)劑的試驗 ，噴施生長調(diào)節(jié)劑的為處理，噴水（不加生長調(diào)節(jié)劑）的為對照，這樣的對照為空白對照。 若進(jìn)行幾個生長調(diào)節(jié)劑濃度的比較試驗，各個處理可互為對照，不必再設(shè)對照。 在對作物某生育期進(jìn)行生理生化指標(biāo)測定時，所得數(shù)據(jù)是否異常應(yīng)與作物的正常值作比較，作物的正常值就是所謂的標(biāo)準(zhǔn)對照。 在雜交試驗中

17、，要確定雜交優(yōu)勢的大小，必須以親本作對照，這就是親本對照。 對作物進(jìn)行某種處理前與處理后的比較，屬于自身對照。 在肥料效應(yīng)試驗中，以不施肥處理作為空白對照。 研究磷肥效果時，可在施用氮、鉀肥的基礎(chǔ)上，比較施磷肥與否的產(chǎn)量差異，這時單施氮、鉀肥的處理就稱為肥底對照。（六）正確處理試驗因素及試驗條件間交互作用 三、擬定試驗方案的方法 （一）單因素試驗方案 單因素試驗方案由試驗因素的所有水平構(gòu)成。 關(guān)鍵在于確定幾個水平，水平間距是多少，水平的上下限如何設(shè)置。 （二）多因素試驗方案 多因素試驗方案由該試驗的所有試驗因素的水平組合（即處理）構(gòu)成。 這種由各因素所有水平組合構(gòu)成的試驗方案稱為完全試驗方案，

18、根據(jù)完全試驗方案進(jìn)行的試驗稱為全面試驗 。 多因素全面試驗既能考察試驗因素對試驗指標(biāo)的影響，也能考察因素間的交互作用，選出最優(yōu)水平組合。（三）綜合性試驗方案 綜合性試驗方案是在各試驗因素全部水平組合中挑選部分水平組合獲得的方案，屬于不完全試驗方案。如正交試驗設(shè)計。四、處理效應(yīng)1、試驗指標(biāo)(experimental indicator) ：用于衡量試驗效果的指示性狀。 2、處理效應(yīng)（treatment effect）：試驗處理對試驗指標(biāo)所起的增加或減少的作用。3、簡單效應(yīng)(simple effect) ：同一因素內(nèi)兩種水平間試驗指標(biāo)的相差。4、平均效應(yīng)(main effect) ：一個因素內(nèi)各簡

19、單效應(yīng)的平均數(shù)(主要效應(yīng), 主效)5、交互作用(interectioneffect)，簡稱互作： 因素內(nèi)各簡單效應(yīng)的平均差異。 P1條件下N簡單效應(yīng)，其余類推 第四節(jié) 常用的試驗設(shè)計 一、順序排列的試驗設(shè)計二、隨機(jī)排列的試驗設(shè)計 根據(jù)小區(qū)在各重復(fù)內(nèi)的排列方式可分為： 順序排列或隨機(jī)排列 順序排列-可能存在系統(tǒng)誤差，不能作出無偏的誤差估計。（用于處理數(shù)多、對精確度要求不高的試驗） 隨機(jī)排列-是各小區(qū)在各重復(fù)內(nèi)的位置完全隨機(jī)決定，可避免系統(tǒng)誤差，提高試驗的準(zhǔn)確度，還能提供無偏的誤差估計 。（用于處理數(shù)較少、對精確度要求較高的試驗）一、順序排列的試驗設(shè)計 順序排列設(shè)計：設(shè)計簡單，操作方便，能減少小區(qū)

20、間的邊際效應(yīng)和生長競爭。 1、對比法設(shè)計(contrast design)又稱鄰比法設(shè)計（neighbor comparison design）。 一般用于單因素試驗，試驗處理數(shù)目不宜過多，通常在10個以內(nèi)。如少數(shù)品種比較試驗及生產(chǎn)示范性試驗。特點(diǎn)：每一處理均直接排列于對照旁邊，即每隔兩個處理設(shè)置一個對照，使每一處理都可與其相鄰的對照直接比較。 1ck23ck45ck67ck85ck67ck81ck23ck47ck81ck23ck45ck6圖2.5 8個品種3次重復(fù)對比排列(階梯式)如果處理數(shù)為偶數(shù)時，則以處理開頭；處理數(shù)為奇數(shù)，既可以處理開頭，又可以對照開頭。GGGGGG ck12ck34c

21、k56ck77ck65ck43ck21ck圖2.6 7個處理3次重復(fù)對比排列(逆向式)ck12ck34ck56ck7階梯式：可使同一處理盡可能占有不同的土壤條件。逆向式：便于田間觀察記載。 優(yōu)點(diǎn)：應(yīng)用了試驗設(shè)計的重復(fù)和局部控制原則，而且其一個局部控制單位實際上是比區(qū)組更小的兩個試驗單位（處理與對照彼此相鄰），對比法設(shè)計使試驗處理與對照的比較有較高的精確度,并有利于觀察。 缺點(diǎn)： （1）一個試驗只能有一個對照（所以一般只能用于單因素試驗），各處理與對照相比較的精確度較高，而各處理相比較的精確度較低。 （2）對照占有的試驗單位太多，達(dá)到整個試驗地的三分之一或更多，降低土地利用率。 （3）各重復(fù)區(qū)內(nèi)

22、的處理均為順序排列，所以不能無偏估計試驗誤差。2、間比法設(shè)計（indirect comparison) 一般僅用于單因素試驗，常用于育種初期階段,如選種圃、品系鑒定圃以及良種繁育時的株行圃。特點(diǎn)：(1)對照應(yīng)當(dāng)均勻地分布在整個試驗地上，任何兩個對照之間都要安排相同數(shù)目的處理，一般每兩個對照之間安排3個或3個以上處理；(2)各重復(fù)區(qū)的第一個和最后一個小區(qū)一定是對照；(3)重復(fù)一般為24次，各重復(fù)可以排成一排或多排；當(dāng)各重復(fù)區(qū)排列成多排時，不同重復(fù)區(qū)內(nèi)處理的排列可采用階梯式或逆向式；(4)如果一塊地內(nèi)不能安排下全部重復(fù)的小區(qū)，可以在第二塊地上接下去，但開始時必須種植一個對照區(qū)，這個對照區(qū)稱為額外對

23、照（Ex.CK） CK1234CK5678CK9101112CK13141516CK17181920CKCK20191817CK16151413CK1211109CK8765CK4321CKCK1234CK5678CK9101112CK13141516CK17181920CK圖2.6 20個品種3次重復(fù)的間比法排列，逆向式（、代表重復(fù)；1、2、3代表品種；CK代表對照）CK1234CK5678CK9101112CK13141516CK1234CK5678CKCK16151413CK1211109CK8765CK4321CK16151413CK1211109Ex.CK圖2.7 16個品種3次重復(fù)

24、的間比排列，兩行排3重復(fù)及Ex. CK的設(shè)置（、代表重復(fù)；1、2、3代表品種；CK代表對照；Ex. CK代表額外對照） 二、隨機(jī)排列的試驗設(shè)計1. 完全隨機(jī)設(shè)計(completely random design)2. 隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(randomized blocks design)3. 拉丁方設(shè)計(latin square design)4. 裂區(qū)設(shè)計(split-plot design) (一) 完全隨機(jī)設(shè)計(completely random design) 完全隨機(jī)設(shè)計是將各處理完全隨機(jī)地分配到各個試驗單元(或小區(qū))中，每一處理的重復(fù)數(shù)可以相等或不相等，這種設(shè)計對試驗單元的安排靈活機(jī)動，

25、單因素或多因素試驗皆可應(yīng)用。 優(yōu)點(diǎn)： （1）應(yīng)用了試驗設(shè)計的重復(fù)和隨機(jī)兩個原則； （2）試驗處理的重復(fù)數(shù)目可以靈活設(shè)計，處理數(shù)與重復(fù)數(shù)都不受限制； （3）試驗結(jié)果統(tǒng)計分析簡單。缺點(diǎn)： 沒有應(yīng)用局部控制原則，當(dāng)試驗環(huán)境條件差異較大時試驗誤差較大，試驗精確度較低。 故該類設(shè)計分析簡便，但是應(yīng)用此類設(shè)計必須試驗的環(huán)境因素相當(dāng)均勻，所以一般用于土壤肥力均勻一致的田間試驗和在實驗室、溫室、網(wǎng)室中進(jìn)行的試驗。 例:要檢驗三種不同的生長素，各一個劑量，測定對小麥苗高的效應(yīng)，包括對照(用水)在內(nèi)，共4個處理，若用盆栽試驗每盆小麥為一個單元，每處理用4盆，共16盆。隨機(jī)排列時將每盆標(biāo)號1，2，16;然后查用隨機(jī)

26、數(shù)字表或抽簽法或計算機(jī)(器)隨機(jī)數(shù)字發(fā)生法得第一處理為(14，13，9，8)，第二處理為(12，11，6，5)，第三處理為(2，7，1，15)，余下(3，4，10，16)為第四處理。 2. 隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(randomized blocks design) 亦稱完全隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(random complete block design)特點(diǎn): 根據(jù)“局部控制”的原則，將試驗地按肥力程度劃分為 等于重復(fù)次數(shù)的區(qū)組，一區(qū)組亦即一重復(fù)，區(qū)組內(nèi)各 處理都獨(dú)立地隨機(jī)排列。 優(yōu)點(diǎn)：（1）設(shè)計簡單，容易掌握； （2）富于伸縮性，單因素、多因素以及綜合性的試 驗都可應(yīng)用； （3）能提供無偏的誤差估計，并有效地減

27、少單向的 肥力差異，降低誤差； （4）對試驗地的地形要求不嚴(yán)，必要時，不同區(qū)組 亦可分散設(shè)置在不同地段上。 主要缺點(diǎn)：（1）處理數(shù)不能太多。處理數(shù)一般不超過20個，否則局部控制的效率降低。（2）只能控制一個方向的環(huán)境條件（如土壤）差異，試驗精確度不及拉丁方設(shè)計。 隨機(jī)區(qū)組在田間布置時，應(yīng)考慮到試驗精確度與工作便利等方面，以前者為主。 在通常情況下，采用方形區(qū)組和狹長形小區(qū)能提高試驗精確度。在有單向肥力梯度時，亦是如此，但必須注意使區(qū)組的劃分與梯度垂直，而區(qū)組內(nèi)小區(qū)長的一邊與梯度平行(圖2.8)。這樣既能提高試驗精確度，同時亦能滿足工作便利的要求。如處理數(shù)較多，為避免第一小區(qū)與最末小區(qū)距離過遠(yuǎn)，

28、可將小區(qū)布置成兩排(圖示2.9)。 74211317368548732164524887566532圖2.8 8個品種4個重復(fù)的隨機(jī)區(qū)組排列 肥力梯度 肥瘦38110715149613416112125圖2.9 16個品種3個重復(fù)的隨機(jī)區(qū)組，小區(qū)布置成兩排3. 拉丁方設(shè)計(latin square design) 拉丁方設(shè)計將處理從縱橫二個方向排列為區(qū)組(或重復(fù))，使每個處理在每一列和每一行中出現(xiàn)的次數(shù)相等（通常一次），所以它是比隨機(jī)區(qū)組多一個方向局部控制的隨機(jī)排列的設(shè)計。如圖2.10所示為55拉丁方。 CDAEBECDBABAECDBACDEDEBAC圖2.10 55拉丁方優(yōu)點(diǎn):精確度高缺點(diǎn)

29、:缺乏伸縮性 拉丁方設(shè)計的通常應(yīng)用范圍只限于48個處理。當(dāng)在采用4個處理的拉丁方設(shè)計時，為保證鑒別差異的靈敏度，可采用復(fù)拉丁方設(shè)計，即用2個(44)拉丁方。 第一直行和第一橫行均為順序排列的拉丁方稱標(biāo)準(zhǔn)方。拉丁方甚多，但標(biāo)準(zhǔn)方較少。如33只有一個標(biāo)準(zhǔn)方。A B CB C AC A B 將每個標(biāo)準(zhǔn)方的橫行和直行進(jìn)行調(diào)換，可以化出許多不同的拉丁方。一般而論，每個kk標(biāo)準(zhǔn)方，可化出個不同的拉丁方。 不同處理數(shù)的拉丁方的隨機(jī)略有不同，一般按以下所示步驟進(jìn)行： (44)拉丁方： 隨機(jī)取4個標(biāo)準(zhǔn)方中的一個，隨機(jī)所有直行及第2、3、4橫行，也可以隨機(jī)所有橫行和直行，再隨機(jī)處理。 (55)及更高級拉丁方： 隨

30、機(jī)所有直行、橫行和處理。 設(shè)有5個品種分別以1、2、3、4、5代表，擬用拉丁方排列進(jìn)行比較試驗。 取上面所列的(55)選擇標(biāo)準(zhǔn)方。 從隨機(jī)數(shù)字表中，以鉛筆尖任意落于一行，查隨機(jī)數(shù)字，將0和大于5的數(shù)字去掉，得1、4、5、3、2，即為直行的隨機(jī)。 再點(diǎn)一行，如得5、1、2、4、3，即為橫行的隨機(jī)。 再點(diǎn)一行，得2、5、4、1、3，即為品種隨機(jī)。 將(55)選擇標(biāo)準(zhǔn)方按上面三個隨機(jī)步驟，就得到所需的拉丁方排列(圖2.11)。1.選擇標(biāo)準(zhǔn)方2.按隨機(jī)數(shù)字1 4 5 3 2調(diào) 整 直 列3.按隨機(jī)數(shù)字5 1 2 4 3調(diào) 整 橫 行4.按隨機(jī)數(shù)字2=A，5=B，4=C1=D，3=E，排列品種1 A B

31、 C D E1 A D E C B5 E B A D C3 5 2 1 42 B A E C D2 B C D E A1 A D E C B2 1 3 4 53 C D A E B3 C E B A D2 B C D E A5 4 1 3 24 D E B A C4 D A C B E4 D A C B E1 2 4 5 3 5 E C D B A (1) (2) (3) (4) (5)5 E B A D C (1) (4) (5) (2) (3)3 C E B A D4 3 5 2 1圖2.11 （55）拉丁方的隨機(jī) 4. 裂區(qū)設(shè)計(split-plot design) 裂區(qū)設(shè)計是多因素試驗

32、的一種設(shè)計形式。 在多因素試驗中,處理組合數(shù)較多而又有一些特殊要求時，往往采用裂區(qū)設(shè)計。主區(qū)( main plot ) 按主處理所劃分的小區(qū)稱為主區(qū)，亦稱整區(qū). 副區(qū) 主區(qū)內(nèi)按各副處理所劃分的小區(qū)稱為副區(qū)，亦稱裂區(qū) (split-plot)。 在裂區(qū)設(shè)計時先按第一個因素設(shè)置各個處理(主處理)的小區(qū)；然后在這主處理的小區(qū)內(nèi)引進(jìn)第二個因素的各個處理(副處理)的小區(qū). 通常在下列幾種情況下，應(yīng)用裂區(qū)設(shè)計:在一個因素的各處理比另一因素的各處理可能需要更大的區(qū)域（或面積）時，為了實施和管理上的方便，將需要較大區(qū)域的因素作為主處理，設(shè)在主區(qū)，而另一需要區(qū)域較小的因素。(2) 試驗中某一因素的主效比另一因素的主效更為重要，而要求更精確的比較，或兩個因素間的交互作用比其主效更為重要的研究對象時，亦宜采用裂區(qū)設(shè)計，將要求精確度較高的因素作為副處理，另一因素作為主處理。 （3） 根據(jù)以往研究，得知某些因素的效應(yīng)比另一些因素的效應(yīng)更大時，亦適于采用裂區(qū)設(shè)計，將可能表現(xiàn)較大差異的因素作為主處理。 （4）試驗設(shè)計需