田間試驗概述

田間試驗概述第一頁，共一百三十八頁，2022年，8月28日第一章田間試驗概述第一節(jié)田間試驗的任務和要求

第二節(jié)試驗方案第三節(jié)試驗誤差及其控制第四節(jié)試驗設計的基本原則第五節(jié)控制土壤差異的小區(qū)技術第六節(jié)常用的田間試驗設計第七節(jié)田間試驗程序第二頁，共一百三十八頁，2022年，8月28日第一節(jié)田間試驗任務和要求一、田間試驗的意義田間試驗是指在大田條件下進行的各種科學研究的試驗。是農(nóng)業(yè)科學試驗的主要形式。除此之外還有實驗室試驗、溫室試驗等等。下一張

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第三頁，共一百三十八頁，2022年，8月28日二、田間試驗主要特點※1.復雜性

2.地區(qū)性

3.季節(jié)性

4.田間試驗普遍存在試驗誤差。下一張

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第四頁，共一百三十八頁，2022年，8月28日三、田間試驗的任務

1.推動農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和農(nóng)業(yè)科學向前發(fā)展

2.是聯(lián)系農(nóng)業(yè)科學與生產(chǎn)實踐的橋梁

3.開展農(nóng)業(yè)科學研究，改良品種和改進農(nóng)業(yè)生產(chǎn)技術。

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第五頁，共一百三十八頁，2022年，8月28日四、田間試驗的要求

※

1.試驗目的要明確

2.試驗條件要有代表性和先進性

3.試驗結果要正確可靠下一張

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第六頁，共一百三十八頁，2022年，8月28日在進行田間試驗的過程中，必須嚴格控制試驗條件，盡可能減少試驗誤差，要努力提高試驗的準確性和精確性，使試驗結果正確、可靠。下一張

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（1）準確性也叫準確度，指在試驗中某一試驗指標或性狀的觀測值與其真值接近的程度。設某一試驗指標或性狀的真值為μ，觀測值為x，若x與μ相差的絕對值|x－μ|小，則觀測值x的準確性高；反之則低。第七頁，共一百三十八頁，2022年，8月28日（2）精確性也叫精確度，指試驗中同一試驗指標或性狀的重復觀測值彼此接近的程度。若觀測值彼此接近，即任意二個觀測值xi、xj

相差的絕對值|xi

－xj|小，則觀測值精確性高；反之則低。試驗的準確性、精確性合稱為正確性※

。下一張

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由于真值μ常常不知道，所以準確性不易度量，但利用統(tǒng)計方法可度量精確性。第八頁，共一百三十八頁，2022年，8月28日

4、試驗結果要具有重演性

試驗結果的重演性是指在相同的條件下再次進行同一試驗，應能獲得與原試驗相同的結果。只有試驗結果符合客觀規(guī)律、能夠重演，才有推廣應用價值。下一張

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第九頁，共一百三十八頁，2022年，8月28日

第二節(jié)試驗方案一、基本概念※

1.試驗指標

衡量試驗效果的指示性狀稱為試驗指標。在農(nóng)業(yè)試驗中可以選用單指標，也可以選用多指標。下一張

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第十頁，共一百三十八頁，2022年，8月28日

2.試驗因素

指試驗研究的對象。試驗因素常用大寫字母A、B、C、…等表示。

3.因素水平

一個因素質的不同狀態(tài)或量的不同等級稱為因素的水平，簡稱水平。因素水平用代表該因素的字母添加下標1，2，…，來表示。如A1、A2、…，B1、B2、…，等。下一張

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第十一頁，共一百三十八頁，2022年，8月28日

4、試驗處理

在試驗中具體比較的項目叫試驗處理，簡稱處理。在單因素試驗中，實施在試驗單位上的具體項目就是試驗因素的某一水平。單因素試驗時，試驗因素的一個水平就是一個處理。在多因素試驗時，試驗因素的一個水平組合就是一個處理。下一張

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第十二頁，共一百三十八頁，2022年，8月28日

5、試驗小區(qū)

安排一個試驗處理的小塊地段稱為試驗小區(qū)，簡稱小區(qū)。

6、試驗單位

亦稱試驗單元，是指施加試驗處理的材料單位。這個單位可以是一個小區(qū)，也可以是一穴、一株、一穗、一個器官等。

7、試驗方案

是指根據(jù)試驗目的與要求所擬定的進行比較的一組試驗處理的總稱。下一張

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第十三頁，共一百三十八頁，2022年，8月28日二、田間試驗的種類（一）按試驗因素的多少分類※ 1.單因素試驗

※

在同一試驗中只研究某一因素的不同水平的效果，稱單因素試驗。單因素試驗設計簡單，試驗目的明確，試驗結果容易分析。

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第十四頁，共一百三十八頁，2022年，8月28日 多因素試驗不但能夠分析出單個因素的作用，而且能夠分析出各因素之間的互作。

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2.多因素試驗※

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。第十五頁，共一百三十八頁，2022年，8月28日

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)都較少時應用。

第十六頁，共一百三十八頁，2022年，8月28日

3.綜合性試驗

也是一種多因素試驗，但各因素的各水平不構成平衡的處理組合，而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的影響和交互作用。

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第十七頁，共一百三十八頁，2022年，8月28日綜合性試驗是針對起主導作用、且相互關系已基本清楚的因素設置的試驗，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。第十八頁，共一百三十八頁，2022年，8月28日（二）根據(jù)試驗的內容分類

1.品種試驗：將基因型不同的品種在相同條件下進行試驗，選出適合當?shù)氐膬?yōu)良品種。

2.栽培試驗：將基因型相同的品種在不同栽培條件下進行試驗，研究其豐產(chǎn)栽培技術。

3.品種和栽培相結合的試驗：將基因型不同的品種在不同的栽培條件下進行試驗。

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第十九頁，共一百三十八頁，2022年，8月28日（三）按試驗的年份分類

1.一年試驗

2.多年試驗

（四）按試驗的地點分類

1.單點試驗

2.多點試驗

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第二十頁，共一百三十八頁，2022年，8月28日（五）按試驗進程分類

1.預備試驗

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 下一張

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第二十一頁，共一百三十八頁，2022年，8月28日

(七）按試驗區(qū)的大小分類

小區(qū)試驗

大區(qū)試驗下一張

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第二十二頁，共一百三十八頁，2022年，8月28日

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三、試驗因素的效應和交互作用※1.效應：試驗因素對試驗指標所起的增加或減少的作用稱試驗效應。以產(chǎn)量為例，某甜椒品種施肥量試驗，每畝施N肥10㎏，畝產(chǎn)為3500㎏；每畝施N15㎏畝產(chǎn)量為4000㎏，則在每畝施N10㎏的基礎上，增施N肥5㎏的效應為（4000－3500）㎏/畝＝500㎏/畝。2.簡單效應：在某一因素同一水平上，另一因素不同水平的產(chǎn)量差異稱簡單效應。第二十三頁，共一百三十八頁，2022年，8月28日

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試驗因素NAP水平N1N2平均N2-N1P11016136P21824216平均14206P2-P1888BP水平N1N2平均N2-N1P11016136P218282310平均14228P2-P181210第二十四頁，共一百三十八頁，2022年，8月28日

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一個因素的水平相同，另一因素不同水平間的產(chǎn)量差異屬于簡單效應。如此例B中，18-10=8就是同一N1水平時P1間的簡單效應，28-16=12為在同一N2水平時P2與P1間的簡單效應；同理，16-10=6為同一P1水平時N2和N1間的簡單效應，28-18=10為同一P2水平時N2與N1間的簡單效應。第二十五頁，共一百三十八頁，2022年，8月28日

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3、平均效應：一個因素內各簡單效應的平均數(shù)稱平均效應或叫主要效應，簡稱主效。如此例B中，N的主效為（6+10）/2=8，P的主效為（8+12）/2=10。第二十六頁，共一百三十八頁，2022年，8月28日

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4、交互作用效應：兩個因素簡單效應間的平均差異稱為交互作用效應，簡稱互作。它反映一個因素的各水平在另一因素的不同水平中反應不一致的現(xiàn)象。如此例中，N與P的互作效應可以用下面的四個圖來表示。第二十七頁，共一百三十八頁，2022年，8月28日

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（8-8）/2=0或（6-6）/2=0（12-8）/2=2或（10-6）/2=2P2P1N1N2無互作P2P1N1N2正互作（4-8）/2=-2P2P1N1N2負互作（-2-8）/2=-5P1P2負互作第二十八頁，共一百三十八頁，2022年，8月28日

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兩個因素間的互作稱為一級互作，一級互作易于理解，實際意義明確。三個因素間的互作稱二級互作，余次類推。二級以上的高級互作實際意義不大，一般不予考察。第二十九頁，共一百三十八頁，2022年，8月28日四、擬定試驗方案的基本要求

試驗方案是指根據(jù)試驗目的與要求而擬定的進行比較的一組試驗處理。

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第三十頁，共一百三十八頁，2022年，8月28日在擬定試驗方案時，應注意： （一）明確試驗目的 （二）根據(jù)試驗目的確定參試因素 （三）合理確定參試因素的水平下一張

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第三十一頁，共一百三十八頁，2022年，8月28日 各因素水平間間距的確定方法：

1.等差法

各相鄰兩個水平數(shù)量之差相等。 甜椒全生育期的尿素用量可設3個水平，分別為20、40、60（kg/666.7m2）。 番茄種植密度可設3500、4000、4500（株/666.7m2）。下一張

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第三十二頁，共一百三十八頁，2022年，8月28日

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.隨機法

用隨機的方法確定因素內的數(shù)量水平。 例如把噴施調節(jié)劑的濃度隨機設定為0，0.5，2，6，9（mg/kg）。下一張

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第三十三頁，共一百三十八頁，2022年，8月28日

先選出因素水平的兩個端點值，再以G＝（最大值－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。下一張

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4.選優(yōu)法

第三十四頁，共一百三十八頁，2022年，8月28日例如上述噴施調節(jié)劑濃度試驗，把因素水平的兩個端點值定為0和5（mg/kg），則水平間距G=(5－0)×0.618＝3.090＋3.09=3.095-3.09=1.91于是，噴施調節(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）。第三十五頁，共一百三十八頁，2022年，8月28日（四）應用唯一差異原則

※

唯一差異原則：指在進行處理比較時，其區(qū)別僅在于某一因素水平之間，所有其它條件應當完全一致。 如進行一個噴施葉面肥的試驗，如果設置兩個葉面肥濃度，對照應為噴施等量清水。

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第三十六頁，共一百三十八頁，2022年，8月28日（五）設置對照

作為比較標準的處理，簡稱對照（CK）。進行噴施植物生長調節(jié)劑的試驗，噴施生長調節(jié)劑的為處理，不噴施生長調節(jié)劑的為對照，這樣的對照為空白對照。 若進行幾個生長調節(jié)劑濃度的比較試驗，各個處理可互為對照，不必再設對照。下一張

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第三十七頁，共一百三十八頁，2022年，8月28日 在對作物某生育期進行生理生化指標測定時，所得數(shù)據(jù)是否異常應與作物的正常值作比較，作物的正常值就是所謂的標準對照。在雜交試驗中，要確定雜交優(yōu)勢的大小，必須以親本作對照，這就是試驗對照。 對作物進行某種處理前與處理后的比較，屬于自身對照。

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第三十八頁，共一百三十八頁，2022年，8月28日 在肥料效應試驗中，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。

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第三十九頁，共一百三十八頁，2022年，8月28日五、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成。（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）構成。

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第四十頁，共一百三十八頁，2022年，8月28日表1-1 A因素3個水平、B因素4個水平的12個水平組合下一張

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第四十一頁，共一百三十八頁，2022年，8月28日

（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。下一張

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第四十二頁，共一百三十八頁，2022年，8月28日第三節(jié)田間試驗的誤差及其控制

一、試驗誤差及其控制（一）試驗誤差概念※

由于受非處理因素的影響使觀測值與試驗處理真值之間產(chǎn)生的差異稱為試驗誤差。田間試驗誤差可分為系統(tǒng)誤差和隨機誤差兩種。下一張

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第四十三頁，共一百三十八頁，2022年，8月28日

1.系統(tǒng)誤差

系統(tǒng)誤差:又稱片面誤差，是因為儀器不良，或試驗地肥力按一定方向變化，或觀測人員的習慣與偏向所產(chǎn)生的誤差。它的值或恒定不變、或遵循一定的變化規(guī)律，其產(chǎn)生的原因往往是可知的或可掌握的。

系統(tǒng)誤差影響試驗的準確性。下一張

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第四十四頁，共一百三十八頁，2022年，8月28日

2.隨機誤差

※

由于偶然原因或無法控制的因素所引起的誤差稱為隨機誤差。隨機誤差帶有偶然性質，在試驗中，即使十分小心也難以消除。隨機誤差影響試驗的精確性。統(tǒng)計上的試驗誤差指隨機誤差。這種誤差愈小，試驗的精確性愈高。

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第四十五頁，共一百三十八頁，2022年，8月28日（二）田間試驗誤差的來源

※1、試驗材料本身所存在的差異；

2、試驗操作和田間管理技術的不一致所引起的差異；

3、環(huán)境條件的差異。 下一張

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第四十六頁，共一百三十八頁，2022年，8月28日

（三）田間試驗誤差的控制途徑

※1、選擇同質一致的試驗材料； 2、改進操作管理技術，使之標準化；3、控制引起差異的主要外界因素；

田間試驗引起誤差的主要外界因素是土壤差異。下一張

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第四十七頁，共一百三十八頁，2022年，8月28日

控制土壤差異的主要措施：

(1)選擇土壤質地和肥力均勻的試驗地；(2)采用適當?shù)男^(qū)技術；(3)應用正確的試驗設計和相應的統(tǒng)計分析。第四十八頁，共一百三十八頁，2022年，8月28日二、土壤差異與試驗地的選擇

（一）土壤差異

1、土壤差異形成原因：

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第四十九頁，共一百三十八頁，2022年，8月28日

一是土壤形成的基礎即成土母質、或地形地勢的不同，造成土壤的物理、化學性質方面的差異。二是由于土地利用過程中產(chǎn)生的差異。下一張

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第五十頁，共一百三十八頁，2022年，8月28日試驗地的土壤差異是可以測量的：目測法，空白試驗或勻田種植試驗。

2、土壤差異的表現(xiàn)形式：※

呈梯度變化，即肥力高低有規(guī)則地從大田的一邊到另一邊逐漸變化；呈斑塊狀變化，有的地點肥，有的地點瘦，變化無規(guī)則。下一張

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第五十一頁，共一百三十八頁，2022年，8月28日（二）試驗地的選擇

1、試驗地的位置要適當。

2、試驗地最好選用平地。

3、試驗地的土壤結構和肥力要均勻一致。

4、選擇的試驗地應有土地利用的歷史記錄。

5、試驗地采用輪換制。下一張

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第五十二頁，共一百三十八頁，2022年，8月28日第四節(jié)田間試驗設計的基本原則

一、試驗設計概念田間試驗設計的廣義理解是指從制定方案到資料整理分析的整個試驗研究課題的設計，包括確定試驗方案、小區(qū)技術、資料搜集和整理分析方法等。田間試驗設計的狹義理解則專指小區(qū)技術，特別是重復區(qū)和小區(qū)的排列方法。下一張

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第五十三頁，共一百三十八頁，2022年，8月28日按照試驗的目的要求和試驗地的具體情況，將各試驗小區(qū)在試驗地上作最合理的設置和排列，稱為田間試驗設計?！?※田間試驗設計的主要作用是控制、降低試驗誤差，提高試驗的精確性，獲得試驗誤差的無偏估計，從而對試驗處理進行正確而有效的比較。下一張

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第五十四頁，共一百三十八頁，2022年，8月28日二、田間試驗設計的三原則※

（一）重復

重復是指試驗中將同一試驗處理設置在兩個或兩個以上的試驗單位上。同一試驗處理所設置的試驗單位數(shù)稱為重復數(shù)。下一張

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第五十五頁，共一百三十八頁，2022年，8月28日重復的作用：1.估計試驗誤差。2.降低試驗誤差，提高試驗的精確性。適當增大重復次數(shù)可以降低試驗誤差。第五十六頁，共一百三十八頁，2022年，8月28日

（二）隨機排列

隨機排列是指試驗中的每一處理都有同等機會設置在一個重復中的任何一個試驗小區(qū)上。其作用是提供無偏的試驗誤差估計值。下一張

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第五十七頁，共一百三十八頁，2022年，8月28日重復I重復IIbcdefgck2ckckheabcfgdaabcdefghckckabcgedfck2利用查表或產(chǎn)生隨機數(shù)的方法進行設計第五十八頁，共一百三十八頁，2022年，8月28日

田間試驗中，當試驗小區(qū)數(shù)目較多、整個試驗需要面積較大，而試驗環(huán)境或試驗單位差異較大時，如果僅根據(jù)重復和隨機兩個原則進行試驗設計，不能將試驗環(huán)境或試驗單位差異所引起的變異從試驗誤差中分離出來，因而試驗誤差大，試驗的精確性與檢驗的靈敏度低。

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（三）局部控制第五十九頁，共一百三十八頁，2022年，8月28日

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為解決這一問題，可將整個試驗環(huán)境或試驗單位分成若干個小環(huán)境或小組。這種分范圍、分地段地控制非處理因素，使其對各處理的影響趨向于最大程度的一致，稱局部控制。其作用是降低試驗誤差。第六十頁，共一百三十八頁，2022年，8月28日abcdefck

第六十一頁，共一百三十八頁，2022年，8月28日重復隨機排列局部控制降低試驗誤差無偏估計試驗誤差

圖1—1田間試驗設計的三個基本原則的關系和作用下一張

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第六十二頁，共一百三十八頁，2022年，8月28日田間試驗設計三個基本原則的關系和作用設置重復隨機化排列局部控制消除系統(tǒng)誤差，無偏試驗誤差估計估計和降低隨機誤差與隨機化結合分離系統(tǒng)誤差降低隨機誤差提高準確度和精確度保證統(tǒng)計推斷的可靠性第六十三頁，共一百三十八頁，2022年，8月28日第五節(jié)控制土壤差異的小區(qū)技術

一、試驗小區(qū)的面積

1.小區(qū)：在田間試驗中安排一個處理的小塊地段稱試驗小區(qū)

2.原則：在保證一定重復次數(shù)的基礎上，適當增大小區(qū)面積。

※研究性試驗小區(qū)面積一般在6—60m2，示范性試驗的小區(qū)面積通常不小于300m2。下一張

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第六十四頁，共一百三十八頁，2022年，8月28日

確定試驗的小區(qū)面積，應考慮以下因素：

1.試驗種類

2.作物類別

稻麥品種比較試驗的小區(qū)面積一般為6—15m2※

；棉花、玉米品種比較試驗的小區(qū)面積一般為15—25m2※

。下一張

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第六十五頁，共一百三十八頁，2022年，8月28日

3.試驗地面積、土壤差異程度及形式

4.育種工作的不同階段

5.保證試驗收獲計產(chǎn)面積的需要要保證試驗最終產(chǎn)量的準確性，必須考慮取樣需要、邊際效應與生長競爭

。

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第六十六頁，共一百三十八頁，2022年，8月28日在田間試驗進行的過程中，常常需要在田間取樣進行各種測定，取樣可能影響其周圍植株的生長，因而有可能影響最終小區(qū)產(chǎn)量的準確性，因此，在確定試驗小區(qū)面積時，要相應增大小區(qū)面積。

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第六十七頁，共一百三十八頁，2022年，8月28日

邊際效應：是指小區(qū)兩邊或兩端的植株，因占較大空間而表現(xiàn)出的差異；

生長競爭：是指當相鄰小區(qū)種植不同品種或相鄰小區(qū)施用不同肥料時，由于株高、分枝、分蘗力或生長期的不同，小區(qū)邊際通常有一行或多行受到影響。

第六十八頁，共一百三十八頁，2022年，8月28日

對這些效應和影響的處理方法，是在小區(qū)面積上除去可能受到影響的邊行和兩端，以減少誤差。一般，小區(qū)的每一邊除去1—2行，兩端各除去30—50cm。第六十九頁，共一百三十八頁，2022年，8月28日（二）小區(qū)的形狀

指小區(qū)長度與寬度之比。一般以3﹕1至10﹕1為宜※。小區(qū)的方向必須是長的一邊與肥力變化最大的方向平行，于坡向平行。 為了便于試驗小區(qū)實現(xiàn)機械化作業(yè)，小區(qū)的長寬比可大些，或依機械作業(yè)的寬度而定。下一張

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第七十頁，共一百三十八頁，2022年，8月28日

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（三）重復次數(shù)

實際研究工作中，常采用3—5次重復※

。第七十一頁，共一百三十八頁，2022年，8月28日（四）對照區(qū)的設置

對照區(qū)（通常以CK表示）作為與處理比較的標準。

設置對照的作用： １、在田間對各處理進行觀察比較時作為衡量處理優(yōu)劣的標準。 ２、估計和矯正試驗地的土壤差異。下一張

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第七十二頁，共一百三十八頁，2022年，8月28日（五）保護行的設置

在試驗地的周圍設置保護行。 禾谷類作物一般至少種植4行以上。 小區(qū)與小區(qū)之間一般不設保護行，重復區(qū)之間一般也不設保護行。

保護行種植的品種，可用對照品種，或比供試品種略為早熟的品種，以減少試驗小區(qū)收獲時發(fā)生的誤差及鳥害。下一張

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第七十三頁，共一百三十八頁，2022年，8月28日

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第七十四頁，共一百三十八頁，2022年，8月28日

1、區(qū)組概念：將一個重復全部處理小區(qū)分配于具有相對同質的一小塊土地上，稱為一個區(qū)組。

設置區(qū)組是控制土壤差異和其它田間管理等最簡單最有效的方法之一。

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（六）重復區(qū)（區(qū)組）和小區(qū)的排列第七十五頁，共一百三十八頁，2022年，8月28日

2、數(shù)目：田間試驗一般設置3—5次重復，分別安排在3—5個區(qū)組上，這時重復與區(qū)組等同，稱完全區(qū)組。有時將一個重復安排在幾個區(qū)組上，每個區(qū)組只安排部分處理，稱為不完全區(qū)組。

第七十六頁，共一百三十八頁，2022年，8月28日

3、排列方式：區(qū)組的排列，當小區(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度擺設不下整個區(qū)組時，一個區(qū)組也可分排成二行，相鄰在一起。

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第七十七頁，共一百三十八頁，2022年，8月28日下一張

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第七十八頁，共一百三十八頁，2022年，8月28日

4.方向※

：試驗地本身為坡地時，同一區(qū)組的各小區(qū)設置在同一等高線上；當肥力呈梯度變化時，區(qū)組要與肥力變化方向垂直，即同一區(qū)組的各小區(qū)設置在同一肥力水平帶。小區(qū)在各區(qū)組內的排列有順序式和隨機式。第七十九頁，共一百三十八頁，2022年，8月28日一、順序排列設計

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第六節(jié)常用的田間試驗設計方法第八十頁，共一百三十八頁，2022年，8月28日(一)對比法排列

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優(yōu)點---設計簡單，工作方便，不易出現(xiàn)差錯。缺點---對照區(qū)占地太多，小區(qū)排列不隨機，估計試驗有偏差，理論上不能應用顯著性測驗。

1CK21CK2第八十一頁，共一百三十八頁，2022年，8月28日

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對比法設計第八十二頁，共一百三十八頁，2022年，8月28日

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(二)間比法設計其特點是：①將全部品種(品系或處理)順序排列，每隔4個或9個品種設一對照；②每一重復或每一塊地上，開始和最后一個小區(qū)都是對照③重復2～4次，各重復可排列成多排④在多排式時，各重復的順序可以是逆向式第八十三頁，共一百三十八頁，2022年，8月28日

(二)間比法設計CK1234CK5678CK第八十四頁，共一百三十八頁，2022年，8月28日（一）完全隨機設計

1.設計方法

完全隨機設計是將各處理完全隨機地分配給不同的試驗單位（如試驗小區(qū)），每一處理的重復次數(shù)可以相等也可以不相等。

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二、隨機排列設計

第八十五頁，共一百三十八頁，2022年，8月28日例如，欲研究某種生長調節(jié)劑對番茄株高的影響，進行6個處理（包括施用清水的對照）的盆栽試驗，每處理4盆（重復4次），共24盆。設計時先將每盆番茄（試驗單位）隨機編號1、2、3、……

、24；然后用抽簽法從所有編號中隨機抽取4個編號作為實施第1處理的4盆；再從余下的20個編號中隨機抽取4個編號作為實施第2處理的4盆，如此進行下去，直到確定出實施第6處理的4盆。下一張

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第八十六頁，共一百三十八頁，2022年，8月28日第1處理：13、2、7、22第2處理：5、18、24、12第3處理：17、20、11、1第4處理：10、3、15、19第5處理：4、16、9、14第6處理：21、23、6、8各處理實施的盆號如下：第八十七頁，共一百三十八頁，2022年，8月28日

2.設計特點

完全隨機設計應用了試驗設計的重復和隨機兩個原則，其優(yōu)點是設計容易，處理數(shù)與重復次數(shù)都不受限制，統(tǒng)計分析也比較簡單。 完全隨機設計的主要缺點是沒有應用局部控制的原則，試驗環(huán)境條件差異較大時試驗誤差較大，試驗的精確度較低。

完全隨機設計常用于土壤肥力均勻一致的田間試驗和在實驗室、溫室、網(wǎng)室中進行的試驗。下一張

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第八十八頁，共一百三十八頁，2022年，8月28日（二）隨機區(qū)組設計

1、設計方法

先將試驗地劃分成若干個區(qū)組，區(qū)組數(shù)等于重復數(shù)；再將每一個區(qū)組劃分成若干個小區(qū)，小區(qū)數(shù)等于處理數(shù)；然后將各個試驗處理獨立隨機地安排在每一區(qū)組的各個小區(qū)上。下一張

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第八十九頁，共一百三十八頁，2022年，8月28日

（1）劃分區(qū)組：

根據(jù)局部控制的原則，將試驗地按土壤肥力梯度劃分為等于重復次數(shù)的區(qū)組。劃分區(qū)組時應使區(qū)組內的環(huán)境變異盡可能小，區(qū)組間的環(huán)境變異盡可能大。下一張

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第九十頁，共一百三十八頁，2022年，8月28日

（2）劃小區(qū)：再將每一區(qū)組劃分為供試處理相等的小區(qū)。由于試驗地的限制，同一試驗的不同區(qū)組可以分散設置在不同的田塊或地段上，但同一區(qū)組內的所有小區(qū)必須設置在一起，決不能分開。

（3）安排處理：區(qū)組內每一小區(qū)隨機安排一個處理。下一張

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第九十一頁，共一百三十八頁，2022年，8月28日

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第九十二頁，共一百三十八頁，2022年，8月28日

2、設計特點

隨機區(qū)組設計在完全隨機設計的基礎上增加了局部控制的原則，從而將試驗環(huán)境均勻性的控制范圍從整個試驗地縮小到一個個區(qū)組，區(qū)組間的差異可以通過統(tǒng)計分析方法使其與試驗誤差分離。隨機區(qū)組設計試驗的精確度較高。下一張

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第九十三頁，共一百三十八頁，2022年，8月28日隨機區(qū)組設計的優(yōu)點：（1）設計簡單，容易掌握；（2）靈活性大，單因素、多因素以及綜合性試驗都可以采用；（3）符合試驗設計的三原則，能提供無偏的誤差估計，能有效地減少單向的土壤肥力差異對試驗的影響，降低試驗誤差，提高試驗的精確度；下一張

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第九十四頁，共一百三十八頁，2022年，8月28日（4）對試驗地的形狀和大小要求不嚴，必要時不同區(qū)組可以分散設置在不同的田塊或地段上；（5）易于分析，當因某種偶然事故而損失某一處理或區(qū)組時，可以除去該處理或區(qū)組進行分析。下一張

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第九十五頁，共一百三十八頁，2022年，8月28日隨機區(qū)組設計的缺點：（1）處理數(shù)不能太多，因為處理數(shù)太多，區(qū)組必然增大，區(qū)組內的環(huán)境變異增大，從而喪失區(qū)組局部控制的功能，增大試驗誤差。在田間試驗中，處理數(shù)一般不超過20個，最好為10個左右。（2）只能控制一個方向的土壤差異，試驗精確度低于拉丁方設計。

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第九十六頁，共一百三十八頁，2022年，8月28日（三）拉丁方設計

1、設計方法

拉丁方設計是從橫行和直列兩個方向對試驗環(huán)境條件進行局部控制，使每個橫行和直列都成為一個區(qū)組，在每一區(qū)組內隨機安排全部處理的試驗設計。 在拉丁方設計中，同一處理在每一橫行區(qū)組和每一直列區(qū)組出現(xiàn)且只出現(xiàn)一次，所以拉丁方設計的處理數(shù)、重復數(shù)、橫行區(qū)組數(shù)和直列區(qū)組數(shù)均相同。

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第九十七頁，共一百三十八頁，2022年，8月28日

拉丁方是一個由n個拉丁字母構成的n×n階方陣，各字母在每一橫行和每一直列出現(xiàn)且只出現(xiàn)一次。第一橫行和第一直列的拉丁字母均按順序排列的拉丁方稱為標準拉丁方。

3×3標準拉丁方只有一個，即 教材中表2.1為4×4—8×8的選擇標準拉丁方。下一張

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ABCBCACAB第九十八頁，共一百三十八頁，2022年，8月28日

進行拉丁方設計時，首先應根據(jù)處理數(shù)確定選取哪一個標準拉丁方，然后對拉丁方的直列、橫行和處理的隨機排列。 對于3×3和4×4標準拉丁方，隨機所有直列和第二、第三、第四橫行，再對處理進行隨機； 對于5×5及其以上標準拉丁方，隨機所有直列和橫行，再對處理進行隨機。

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第九十九頁，共一百三十八頁，2022年，8月28日

【例1·3】有甲、乙、丙、丁、戊5個番茄品種進行比較試驗，已知試驗地存在雙向肥力差異，試作拉丁方設計。

第一步，選擇標準拉丁方：本例處理數(shù)為5，從表2.1中選取5×5標準拉丁方，如下圖所示。下一張

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第一百頁，共一百三十八頁，2022年，8月28日1324525413ABCDEACBDE3CADEB丁乙甲丙戊BAECDBEACD5EDCBA丙甲丁戊乙CDAEBCADEB4DBEAC甲戊丙乙丁DEBACDBEAC2BEACD戊丙乙丁甲ECDBAEDCBA1ACBDE乙丁戊甲丙（1）（2）（3）（4）圖5×5拉丁方設計第一百零一頁，共一百三十八頁，2022年，8月28日

第二步，隨機直列：按抽簽法所得隨機數(shù)1、3、2、4、5對選取的標準拉丁方的直列進行排列，結果如上圖（2）所示。

第三步，隨機橫行：按抽簽法所得隨機數(shù)3、5、4、2、1對已經(jīng)直列隨機的標準拉丁方的橫行進行排列，結果如圖（3）所示。下一張

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第一百零二頁，共一百三十八頁，2022年，8月28日

第四步，隨機處理：按抽簽法所得隨機數(shù)2、5、4、1、3對處理進行隨機，A＝2＝乙、B＝5＝戊、以C＝4＝丁、D＝1＝甲、E＝3＝丙。將隨機后的拉丁方的A、B、C、D、E分別替換為乙、戊、丁、甲、丙，即得拉丁方設計的田間排列，結果如圖（4）所示。下一張

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第一百零三頁，共一百三十八頁，2022年，8月28日

3、設計特點

(1)試驗的重復數(shù)與處理數(shù)相等；

(2)每一橫行和每一直列都包括全部處理，形成一個完全區(qū)組；

(3)所有處理在橫行和直列中都進行隨機排列。

(4)重復數(shù)＝處理數(shù)＝橫行數(shù)＝直列數(shù)下一張

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第一百零四頁，共一百三十八頁，2022年，8月28日拉丁方設計的優(yōu)點： 可以從兩個方向消除試驗環(huán)境條件的影響，具有較高的精確性。下一張

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第一百零五頁，共一百三十八頁，2022年，8月28日拉丁方設計的缺點

（1）由于重復數(shù)等于處理數(shù)，故處理不能太多，否則橫行區(qū)組、直列區(qū)組占地過大，試驗效率不高；若處理數(shù)少，則重復次數(shù)不足，導致試驗誤差自由度太小，會降低試驗的精確度和鑒別處理間差異的靈敏度。因此，拉丁方設計缺乏伸縮性，一般常用于4—8個處理的試驗。

（2）田間布置時，不能將橫行區(qū)組和直列區(qū)組分開設置，要求有整塊方形的試驗地，缺乏隨機區(qū)組設計的靈活性。下一張

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第一百零六頁，共一百三十八頁，2022年，8月28日（四）裂區(qū)設計

在多因素試驗中，有時各試驗因素的重要性是不同的，希望對重要因素的考察有較高的精確度。例如品種與施肥量兩因素試驗，品種是重要因素，精確度要求較高，施肥量是次要因素，精確度要求較低。在這種情況下，通常采用裂區(qū)設計。

第一百零七頁，共一百三十八頁，2022年，8月28日

1.設計方法

(1)

裂區(qū)設計先將試驗地劃分為若干個區(qū)組，區(qū)組數(shù)等于試驗的重復數(shù)；（2）再將每個區(qū)組劃分為若干個主區(qū)，主區(qū)數(shù)等于主區(qū)因素的水平數(shù)；（3）然后將每一主區(qū)劃分為若干個副區(qū)(或裂區(qū))，副區(qū)數(shù)(或裂區(qū)數(shù))等于副區(qū)因素的水平數(shù)；下一張

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第一百零八頁，共一百三十八頁，2022年，8月28日（4）將重要因素各水平分配給副區(qū)（該因素稱為副區(qū)因素，副區(qū)因素的各水平也稱為副處理)，將次要因素各水平分配給主區(qū)（該因素稱為主區(qū)因素，主區(qū)因素各水平也稱為主處理）。

第一百零九頁，共一百三十八頁，2022年，8月28日

在進行裂區(qū)設計時，每一區(qū)組內的主處理和每一主區(qū)內的副處理都必須獨立隨機排列。 裂區(qū)設計的主區(qū)可以作隨機區(qū)組排列（如上所述），也可作拉丁方排列。下一張

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第一百一十頁，共一百三十八頁，2022年，8月28日

【例1·4】有6個品種，以1、2、3、4、5、6表示，有3種施肥量，以高、中、低表示，重復3次。主處理為施肥量，副處理為品種。重復3次，主區(qū)作隨機區(qū)組排列，試進行裂區(qū)設計。下一張

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第一步，將試驗區(qū)劃分為3個區(qū)組，每個區(qū)組再劃分成3個主區(qū)。第一百一十一頁，共一百三十八頁，2022年，8月28日

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第一百一十二頁，共一百三十八頁，2022年，8月28日

第二步，在區(qū)組中劃分出主區(qū)，并隨機將主處理安排到各個區(qū)組中去。

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第一百一十三頁，共一百三十八頁，2022年，8月28日

第三步在各主區(qū)內劃出副區(qū)，并隨機將副處理安排其中。 下一張

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第一百一十四頁，共一百三十八頁，2022年，8月28日

2、設計特點

（1）裂區(qū)設計副區(qū)因素是主要研究的因素，主區(qū)因素是次要研究的因素，副區(qū)面積小、主區(qū)面積大。下一張

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第一百一十五頁，共一百三十八頁，2022年，8月28日 （2）裂區(qū)設計的各區(qū)組先劃分為主區(qū)，安排主區(qū)因素的各水平（即主處理），再由主區(qū)劃分副區(qū)安排副區(qū)因素的各水平（即副處理）。這樣對副區(qū)來說主區(qū)就是一個完全區(qū)組，但對全試驗所有處理（即水平組合）來說，主區(qū)僅是一個不完全區(qū)組。

主處理的重復數(shù)等于試驗的重復數(shù)，副處理的重復數(shù)等于試驗的重復數(shù)乘主處理數(shù)，顯然副處理的重復數(shù)大于主處理的重復數(shù)。下一張

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第一百一十六頁，共一百三十八頁，2022年，8月28日 （3）在裂區(qū)設計中，在主區(qū)因素水平間和副區(qū)因素水平內的主區(qū)因素水平間進行比較，其精確度較低；而在副區(qū)因素水平間和主區(qū)因素水平內的副區(qū)因素水平間進行比較，其精確度較高，尤其是副區(qū)因素水平間的比較，比主區(qū)因素水平間的比較更為精確。下一張

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第一百一十七頁，共一百三十八頁，2022年，8月28日

（4）兩因素裂區(qū)設計有兩個誤差（主區(qū)誤差和副區(qū)誤差）、三因素再裂區(qū)設計有三個誤差（主區(qū)誤差、副區(qū)誤差、副副區(qū)誤差）。通常主區(qū)誤差大于副區(qū)誤差，副區(qū)誤差大于副副區(qū)誤差。下一張

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第一百一十八頁，共一百三十八頁，2022年，8月28日

3、裂區(qū)設計主要應用于以下幾種情況：

面積大小不同大面積主區(qū)主效應大小主效應大主區(qū)精確度不同高副區(qū)試驗中新增試驗因素時新副區(qū)

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第一百一十九頁，共一百三十八頁，2022年，8月28日

第七節(jié)田間試驗實施

一、田間試驗計劃的制訂（一）田間試驗計劃的內容1.試驗名稱：2.試驗目的及其依據(jù)，包括現(xiàn)有的科研成果、發(fā)展趨勢以及預期的試驗結果；3.試驗時間、地點、材料（包括供試土壤、作物等）；下一張

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第一百二十頁，共一百三十八頁，2022年，8月28日

4.試驗地的土壤、地勢等基本情況和輪作方式及前作狀況。

5.試驗處理方案：處理數(shù)、水平數(shù)下一張

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第一百二十一頁，共一百三十八頁，2022年，8月28日

6.試驗方法設計內容小區(qū)面積長寬比例重復次數(shù)排列方法下一張

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第一百二十二頁，共一百三十八頁，2022年，8月28日

7.整地、播種或移栽、施肥及田間管理措施等；

8.田間觀察記載和室內考種、分析測定項目及方法；

9.收獲計產(chǎn)方法；

10.試驗資料的統(tǒng)計方法和要求；

11.試驗地面積、試驗經(jīng)費、人力及主要儀器設備；

12.項目負責人、執(zhí)行人；

13.附件、試驗布置圖及各種記載表等下一張

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第一百二十三頁，共一百三十八頁，2022年，8月28日

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（二）種植計劃書的編制試驗計劃書：種植計劃、田間種植圖、觀測記載表1.種植計劃（1）試驗的題目、地點、及時間（2）試驗的目的、依據(jù)及其預期的效果（3）試驗地區(qū)性土質、地形、地勢、前茬及水利條件等基本情況（4）供試處理及試驗材料的名稱（5）試驗設計（包括小區(qū)排列和重復次數(shù)）（6）耕作栽培措施（7）田間觀測、室內考種和分析測定的項目及方法第一百二十四頁，共一百三十八頁，2022年，8月28日

2.田間種植圖在試驗地確定以后，要根據(jù)試驗地的形狀及土壤肥力趨向以及試驗方案的要求，具體設計小區(qū)面積、形狀與方向，區(qū)組形狀與方向和保護行等，把這些設計繪制成圖即為田間種植圖。繪圖要求：