田間試驗的設(shè)計與實施

田間試驗的設(shè)計與實施第一頁，共五十三頁，2022年，8月28日第一節(jié)田間試驗的特點和要求■存在試驗誤差;一.田間試驗的特點試驗的復(fù)雜性;試驗的地區(qū)性;■試驗的周期長，具有季節(jié)性;第二頁，共五十三頁，2022年，8月28日

■試驗的目的要明確■試驗要有代表性■試驗的結(jié)果要正確■試驗結(jié)果要能夠重復(fù)二、田間試驗的基本要求第三頁，共五十三頁，2022年，8月28日第二節(jié)田間試驗的誤差與土壤差異一、田間試驗的誤差1、田間試驗的誤差來源試驗材料固有的差異試驗實施的不一致性外界條件的差異第四頁，共五十三頁，2022年，8月28日選擇同質(zhì)的試驗材料；2、控制田間試驗誤差的途徑控制引起差異的外界主要因素；改進操作和管理技術(shù)，使之標(biāo)準(zhǔn)化；第五頁，共五十三頁，2022年，8月28日引起誤差的外界因素中，土壤差異是最主要的又是較難控制的。如能控制土壤差異、減少土壤差異對處理的影響，就可以有效地降低誤差，增加試驗的精確度。

第六頁，共五十三頁，2022年，8月28日二、試驗地的土壤差異

1.土壤差異的表現(xiàn)斑塊差異2.土壤差異的估測空白試驗梯度差異目測第七頁，共五十三頁，2022年，8月28日

(3)應(yīng)用良好的試驗設(shè)計和相應(yīng)的統(tǒng)計分析方法。目前在控制土壤差異上，采取的措施有：(1)選擇合適的試驗地；(2)采用適當(dāng)?shù)男^(qū)技術(shù)；第八頁，共五十三頁，2022年，8月28日三、試驗地的選擇與培養(yǎng)有代表性；土壤質(zhì)地均勻，肥力一致；有土地利用的歷史記錄；地勢平整；位置適當(dāng)；進行空白試驗；采用輪換制；第九頁，共五十三頁，2022年，8月28日第三節(jié)、田間試驗設(shè)計的基本原則指整個試驗研究課題的設(shè)計，包括確定試驗處理的方案，小區(qū)技術(shù)，以及其相應(yīng)的資料收集整理和統(tǒng)計分析的方法等。專指小區(qū)技術(shù)，特別是重復(fù)區(qū)和試驗小區(qū)的排列方法。有效控制土壤差異，降低試驗誤差田間試驗設(shè)計第十頁，共五十三頁，2022年，8月28日

一、重復(fù)估計試驗誤差降低試驗誤差田間試驗的重復(fù)次數(shù)是指試驗中同一個處理所種植的小區(qū)數(shù)。重復(fù)的作用：第十一頁，共五十三頁，2022年，8月28日二、隨機排列指一個區(qū)組中每一個處理都有同等的機會設(shè)置在任何一個試驗小區(qū)上，即重復(fù)中的某一個處理究竟安排在哪一個小區(qū)，不要有主觀成見，完全由隨機的方法確定。隨機的作用獲得無偏的試驗誤差估計值第十二頁，共五十三頁，2022年，8月28日三、局部控制

局部控制就是將整個試驗環(huán)境劃分成若干個肥力相對一致的小環(huán)境，再在小環(huán)境內(nèi)設(shè)置成套處理。分范圍分地段控制非處理因素，使其對個處理的影響趨于最大程度的一致。第十三頁，共五十三頁，2022年，8月28日每一區(qū)組再按試驗處理數(shù)目劃分小區(qū)，一個小區(qū)隨機安排一個處理。將整個試驗環(huán)境分成若干個最為一致的小環(huán)境，稱為區(qū)組。實施：第十四頁，共五十三頁，2022年，8月28日土壤肥力梯度方向肥瘦區(qū)組1區(qū)組2區(qū)組3第十五頁，共五十三頁，2022年，8月28日重復(fù)隨機排列局部控制無偏估計誤差有效降低誤差第十六頁，共五十三頁，2022年，8月28日第四節(jié)控制土壤差異的小區(qū)技術(shù)一、試驗小區(qū)的面積在田間試驗中，安排一個處理的小塊地段稱為試驗小區(qū)。第十七頁，共五十三頁，2022年，8月28日二、小區(qū)的形狀和方向小區(qū)的方向?qū)Ｖ搁L方形小區(qū)而言，指長方形小區(qū)長邊的方向。小區(qū)的形狀有長方形和正方形兩種；第十八頁，共五十三頁，2022年，8月28日三、重復(fù)次數(shù)100806040200020406080100120重復(fù)次數(shù)平均數(shù)的誤差

試驗設(shè)置重復(fù)次數(shù)越多，試驗誤差越小。但在實際運用時，并非重復(fù)越多越好。第十九頁，共五十三頁，2022年，8月28日四、對照區(qū)的設(shè)置作為試驗中處理間比較標(biāo)準(zhǔn)稱做對照。設(shè)置對照的目的：在田間對各處理進行比較時，有利于作為衡量品種或處理優(yōu)劣的標(biāo)準(zhǔn)；利用對照區(qū)估計和矯正試驗地的土壤差異；第二十頁，共五十三頁，2022年，8月28日五、保護行的設(shè)置試驗地和試驗小區(qū)四周種植的不計產(chǎn)區(qū)域稱為保護行。保護行的作用：保護試驗材料不受外來因素的損害；防止靠近試驗田四周的小區(qū)受到空曠地的特殊環(huán)境的影響，即減少邊際效應(yīng)；第二十一頁，共五十三頁，2022年，8月28日六、重復(fù)區(qū)(區(qū)組)與試驗小區(qū)的排列

將全部處理排列于土壤肥力相對一致的一個區(qū)域內(nèi)，是控制土壤差異最簡單而有效的方法之一，這個區(qū)域就稱作重復(fù)區(qū)（區(qū)組）。

重復(fù)區(qū)可排成一排，也可排成兩排或多排

第二十二頁，共五十三頁，2022年，8月28日同一重復(fù)或區(qū)組內(nèi)的土壤肥力應(yīng)盡可能一致，試驗地的土壤差異盡可能排列在重復(fù)區(qū)之間。區(qū)組間的差異大，并不增大試驗誤差；而區(qū)組內(nèi)的差異小，卻能有效的減少誤差，因而可提高試驗的精確度。第二十三頁，共五十三頁，2022年，8月28日小區(qū)在各重復(fù)內(nèi)的排列方式有：隨機排列

小區(qū)在各重復(fù)內(nèi)的位置完全隨機決定；順序排列小區(qū)在各重復(fù)內(nèi)按照同一次序排列；第二十四頁，共五十三頁，2022年，8月28日ABCDDCBAACDBBDACⅠⅡⅠⅡ第二十五頁，共五十三頁，2022年，8月28日第五節(jié)常用的田間試驗設(shè)計一、順序排列的試驗設(shè)計法1.對比設(shè)計每隔2個供試處理設(shè)一個對照區(qū)，使每一個小區(qū)與其相鄰的對照直接比較。第二十六頁，共五十三頁，2022年，8月28日5ck43ck21ckck12ck34ck51ck23ck45ckⅠⅡⅢ第二十七頁，共五十三頁，2022年，8月28日2.間比設(shè)計在一條地上，排列的第一個小區(qū)和最末尾的小區(qū)一定時對照區(qū)，每兩個對照區(qū)之間排列相同數(shù)目的處理小區(qū)。第二十八頁，共五十三頁，2022年，8月28日ck1234ck5678ckck8765ck4321ckck1234ck5678ckⅠⅡⅢ8個處理3次重復(fù)的間比設(shè)計（方案1）第二十九頁，共五十三頁，2022年，8月28日ck1234ck5678ck1234ckck8765ck4321ck8765ckⅠⅡⅢ8個處理3次重復(fù)的間比設(shè)計（方案2）第三十頁，共五十三頁，2022年，8月28日二、隨機排列的試驗設(shè)計單因素試驗多因素試驗多因素試驗完全隨機隨機區(qū)組拉丁方設(shè)計裂區(qū)設(shè)計第三十一頁，共五十三頁，2022年，8月28日【例如】假定有A、B、C、D四個處理，每個處理重復(fù)3次，采用完全隨機設(shè)計，則田間排列為：ABCDACCBDBDA（一）完全隨機設(shè)計第三十二頁，共五十三頁，2022年，8月28日盆載試驗、溫室試驗和實驗室試驗。將各個處理隨機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)計稱做完全隨機設(shè)計。重復(fù)和隨機第三十三頁，共五十三頁，2022年，8月28日（二）隨機區(qū)組設(shè)計按照局部控制的原則，將整個試驗地分成與重復(fù)數(shù)相等的區(qū)組，然后把每一個區(qū)組劃分成與處理數(shù)相等的小區(qū)。第三十四頁，共五十三頁，2022年，8月28日實施步驟：1.劃分區(qū)組

區(qū)組數(shù)＝重復(fù)數(shù)；

區(qū)組的走向與土壤肥力梯度相垂直；區(qū)組內(nèi)的差異盡可能的小，區(qū)組間的差異盡可能的大。第三十五頁，共五十三頁，2022年，8月28日小區(qū)的長邊與土壤肥力梯度平行；3.處理的設(shè)置區(qū)組內(nèi)每一個小區(qū)隨機安排一個處理，各區(qū)組內(nèi)的隨機獨立進行；4.區(qū)組的設(shè)置不同的區(qū)組可以設(shè)置在不同的地段上，而同一區(qū)組內(nèi)的各個小區(qū)必須設(shè)置在同一地段上。2.小區(qū)的劃分小區(qū)數(shù)＝處理數(shù)；第三十六頁，共五十三頁，2022年，8月28日【例如】假定有A、B、C、D、E五個處理，每個處理重復(fù)3次，采用隨機完全區(qū)組設(shè)計，則田間排列為：肥瘦ⅠⅡⅢABCDECBAEDECDAB第三十七頁，共五十三頁，2022年，8月28日隨機區(qū)組設(shè)計的主要優(yōu)點：①單因素、多因素試驗都可應(yīng)用②符合試驗設(shè)計的三條基本原則，能提供無偏的誤差估計，并能有效地減少單向土壤肥力差異的影響，提高試驗的精確度。第三十八頁，共五十三頁，2022年，8月28日④容易分析，如果由于某種偶然事故而損失某一處理或某一區(qū)組時，可以將該試驗看成本來就沒有這個處理或區(qū)組，仍可進行分析。③對試驗地的地形要求不嚴(yán)，平地或山地均可采用，必要時不同區(qū)組可分散設(shè)置在不同地段上。第三十九頁，共五十三頁，2022年，8月28日隨機區(qū)組設(shè)計的主要缺點：②只能控制一個方向的土壤差異。①不允許處理數(shù)太多，如果處理數(shù)目過大，區(qū)組內(nèi)的環(huán)境變異就會增加，于是區(qū)組就會喪失局部控制的功能，使誤差增大。第四十頁，共五十三頁，2022年，8月28日（三）拉丁方設(shè)計從行和列兩個方向上排列成區(qū)組或重復(fù)，而每一處理在每一行或列都只占有一個小區(qū)，處理在各區(qū)組的排列是隨機的。第四十一頁，共五十三頁，2022年，8月28日CDAEBECDBABAECDABCDEDEBAC→→→→→↓↓↓↓↓行區(qū)組列區(qū)組5X5拉丁方第四十二頁，共五十三頁，2022年，8月28日拉丁方設(shè)計的特點：處理數(shù)=重復(fù)數(shù)=行區(qū)組數(shù)=列區(qū)組數(shù)；精確度高；第四十三頁，共五十三頁，2022年，8月28日拉丁方設(shè)計的缺點：缺乏伸縮性處理數(shù)=重復(fù)數(shù)；缺乏隨機區(qū)組設(shè)計的靈活性這種試驗設(shè)計，不能將一行或一列分開設(shè)置；中部小區(qū)往往不易接近，觀察記載和田間管理都不方便。第四十四頁，共五十三頁，2022年，8月28日①選擇標(biāo)準(zhǔn)方ABCDBCDACDABDABC【例如】設(shè)某一試驗，有4個處理，分別以1、

2、3、4表示，試做拉丁方設(shè)計。Ⅰ第四十五頁，共五十三頁，2022年，8月28日②列隨機用隨機的方法得到隨機數(shù)字2、4、1、3，按隨機數(shù)字的順序把標(biāo)準(zhǔn)方的列做相應(yīng)的調(diào)整。ABCDBCDACDABDABCBDACCABDDBCAACDBⅠⅡ第四十六頁，共五十三頁，2022年，8月28日③行隨機用隨機的方法得到隨機數(shù)字3、2、4、1，把列隨機得到的拉丁方Ⅱ

，按隨機數(shù)字進行的調(diào)整，得到拉丁方Ⅲ.DBCACABDACDBBDACBDACCABDDBCAACDBⅢⅡ第四十七頁，共五十三頁，2022年，8月28日④處理隨機若得隨機數(shù)字為4、3、1、2，表示A=4,B=3,C=1,D=2.將4個處理代入，得到拉丁方Ⅳ。2314143241233241DBCACABDACDBBDACⅣⅢ第四十八頁，共五十三頁，2022年，8月28日（四）裂區(qū)設(shè)計先按第一個因素設(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)引進第二個因素的各個處理（副處理），就是主處理的小區(qū)內(nèi)分設(shè)與副處理數(shù)目相等的更小的小區(qū)。第四十九頁，共五十三頁，2022年，8月28日【例如】主因素A有A1、A2、A3三個水平;副因素B有B1、B2兩個水平;4次重復(fù),裂區(qū)設(shè)計.主處理所分的小區(qū)稱為主區(qū)（整區(qū)），主區(qū)內(nèi)個副處理所分的小區(qū)稱為副區(qū)（裂區(qū)）。第五十頁，共五十三頁，2022年，8月28日A1A2A3A2A1A3A3A2A1A2A1A3

B1B2B2B1B1B2B1B2B2B1B1B2B1B2B1B2B2B1B2B1B2B1B2B1第五十一頁，共五十三頁，2022年，8月28日A1B3A1B2A3B1A3B2A2B4A2B3A1B1A1B4A3B3A3B4A2