《田间试验》PPT课件.ppt

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1、第一章第一章 田间试验田间试验第一节第一节 试验设计原则试验设计原则第二节第二节 控制土壤差异的小区技术控制土壤差异的小区技术第三节第三节 田间试验方案田间试验方案第四节第四节 常用的田间试验设计常用的田间试验设计第五节第五节 田间试验的实施步骤田间试验的实施步骤第六节第六节 田间试验的抽样方法（自学）田间试验的抽样方法（自学）止境学无 试验设计试验实施观测抽样试验方案设计小区技术设计试验实施管理田间区划布置抽样观测记载获取数据信息 田间试验的基本内容第一节 试验设计原则 科学试验设计的三个基本原则科学试验设计的三个基本原则1.重复重复(replication)2.随机随机(random)3.

2、局部控制局部控制(local control)1.重复重复(replication)是指在一个试验中同一处理设置的试验单位数即为重复次数。是指在一个试验中同一处理设置的试验单位数即为重复次数。重复的作用重复的作用:估计试验误差估计试验误差 试验误差是客观存在的，但只能由同一处试验误差是客观存在的，但只能由同一处理的几个重复小区间的差异估得。同一处理有了二次以上重理的几个重复小区间的差异估得。同一处理有了二次以上重复，就可以从这些重复小区之间的产量复，就可以从这些重复小区之间的产量(或其它性状或其它性状)的差异的差异估计误差。估计误差。降低试验误差降低试验误差 数理统计学已证明误差的大小与重复次

3、数数理统计学已证明误差的大小与重复次数的平方根成反比。重复多，则误差小，有四次重复的试验，的平方根成反比。重复多，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。也能更准确地估计处理效应。2.随机随机(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。机会设置在任何一个试验小区上，避免任何主观成见。随机有随机有3个含义：分组随机（试验单位分到各组中的机会个含

4、义：分组随机（试验单位分到各组中的机会均等）、抽样随机（个体被抽到的机会均等）、顺序随机均等）、抽样随机（个体被抽到的机会均等）、顺序随机（单位接受处理的机会均等）。（单位接受处理的机会均等）。进行随机排列的方法进行随机排列的方法:抽签法抽签法计算器计算器(机机)产生随机数字法产生随机数字法利用随机数字表。利用随机数字表。3.局部控制局部控制(local control)局部控制就是分范围、分地段地控制非试验因素局部控制就是分范围、分地段地控制非试验因素（试验条件），使之各试验处理所受的影响趋于最大程（试验条件），使之各试验处理所受的影响趋于最大程度的一致。度的一致。在田间试验中就是将要比较的

5、试验处理设置在土壤在田间试验中就是将要比较的试验处理设置在土壤较均匀的局部地段内，以便控制土壤差异等试验条件，较均匀的局部地段内，以便控制土壤差异等试验条件，使之减少试验误差，因为在较小地段内，试验环境条件使之减少试验误差，因为在较小地段内，试验环境条件容易控制一致。又称为划分区组（容易控制一致。又称为划分区组（block）。然后在各个）。然后在各个区组上实行重复和随机排列。区组上实行重复和随机排列。图图2.2 试验设计三个基本原则的关系和作用试验设计三个基本原则的关系和作用 第二节第二节 控制土壤差异的小区技术控制土壤差异的小区技术一、试验小区的面积一、试验小区的面积二、小区的形状二、小区的

6、形状三、重复次数三、重复次数四、对照区的设置四、对照区的设置五、保护行的设置五、保护行的设置六、重复区六、重复区(或区组或区组)和小区的排列和小区的排列 一、试验小区的面积一、试验小区的面积 小区小区(plot)(plot)-在田间试验中，安排一个处理的小块地在田间试验中，安排一个处理的小块地段称试验小区段称试验小区,简称小区简称小区(plot)。试验小区面积的大小，一般变动范围为试验小区面积的大小，一般变动范围为660m2。而示范。而示范性试验的小区面积通常不小于性试验的小区面积通常不小于300m2。可以从以下各方面考虑确定一个具体试验的小区面积：可以从以下各方面考虑确定一个具体试验的小区面

7、积：(1)试验种类：试验种类：(2)如机械化栽培试验，灌溉试验等的小区应大些，而品种试验则可小些。如机械化栽培试验，灌溉试验等的小区应大些，而品种试验则可小些。(3)(2)作物的类别作物的类别(4)种植密度大的作物的试验小区可小些；种植密度小的大株作物应大些种植密度大的作物的试验小区可小些；种植密度小的大株作物应大些。(5)(3)试验地土壤差异的程度与形式试验地土壤差异的程度与形式(6)试验地大、土壤差异程度大要适当大试验地大、土壤差异程度大要适当大(7)(4)育种工作的不同阶段育种工作的不同阶段(8)在新品种选育的过程中，品系数由多到少，种子数量由少到多，对精确度在新品种选育的过程中，品系数

8、由多到少，种子数量由少到多，对精确度的要求从低到高，因此在各阶段所采用的小区面积是从小到大。的要求从低到高，因此在各阶段所采用的小区面积是从小到大。(9)(5)试验地面积：试验地面积：有较大的试验地，小区可适当大些。有较大的试验地，小区可适当大些。(6)试验过程中的取样需要试验过程中的取样需要 在试验的进行中需要进行各种测定，取样会影响小区在试验的进行中需要进行各种测定，取样会影响小区四周植株的生长，也会影响小区最后的产量。因此要相应四周植株的生长，也会影响小区最后的产量。因此要相应增大小区面积，以保证所需的收获面积。增大小区面积，以保证所需的收获面积。(7)边际效应和生长竞争边际效应和生长竞

9、争 边际效应边际效应(marginaleffect):是指小区两边或两端的植株是指小区两边或两端的植株因占有较大空间和土地而表现的生长优势。因占有较大空间和土地而表现的生长优势。生长竞争生长竞争(growth competition):是指当相邻小区种植不同品种或施是指当相邻小区种植不同品种或施用不同肥料时，由于株高、分蘖力等性状表现的不同，通用不同肥料时，由于株高、分蘖力等性状表现的不同，通常将有一行或更多的边行受到影响，即一方受到抑制，一常将有一行或更多的边行受到影响，即一方受到抑制，一方获得生长优势。方获得生长优势。一般小区的每一边可除去一般小区的每一边可除去12行，两端各除去行，两端各

10、除去0.30.5m左右，减少误差。左右，减少误差。二、小区的形状二、小区的形状小区的形状是指小区长度与宽度的比例。小区的形状是指小区长度与宽度的比例。适当的小区形状在控制土壤差异提高试验精确度方面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。也有相当作用。小区的长宽比一般为小区的长宽比一般为31至至51，有时可达，有时可达201，试验，试验地形状和面积以及小区多少和大小等调整决定。地形状和面积以及小区多少和大小等调整决定。在通常情况下，长方形尤其是狭长形小区，容易调匀土在通常情况下，长方形尤其是狭长形小区，容易调匀土壤差异，使小区肥力接近于试验地的平均肥力水平。亦便于壤差异，使小

11、区肥力接近于试验地的平均肥力水平。亦便于观察记载及其农事操作。而在边际效应值得重视的试验中，观察记载及其农事操作。而在边际效应值得重视的试验中，方形小区是有利的。方形小区是有利的。三、重复次数三、重复次数 重复次数即每一处理的试验小区数，试验设置重复次重复次数即每一处理的试验小区数，试验设置重复次数越多，试验误差越小。多于一定的重复次数，误差的减数越多，试验误差越小。多于一定的重复次数，误差的减少很慢，而人、物力的花费大大增加，并不经济。实际研少很慢，而人、物力的花费大大增加，并不经济。实际研究工作中，常采用究工作中，常采用35次重复。次重复。重复次数的多少，一般应根据试验所要求的精确度、重复

12、次数的多少，一般应根据试验所要求的精确度、试验地土壤差异大小、试验材料如种子的数量、试验地面积、试验地土壤差异大小、试验材料如种子的数量、试验地面积、小区大小等而具体决定。对精确度要求高的试验，重复次数小区大小等而具体决定。对精确度要求高的试验，重复次数应多些。试验田土壤差异较大的，重复次数应多些，土壤差应多些。试验田土壤差异较大的，重复次数应多些，土壤差异较为一致的可少些。异较为一致的可少些。四、对照区四、对照区(check，以，以CK表示表示)的设置的设置作为处理比较的标准作为处理比较的标准，设置对照区的目的是，设置对照区的目的是：(1)便于在田间对各处理进行观察比较时作为衡量品种便于在田

13、间对各处理进行观察比较时作为衡量品种或处理优劣的标准；或处理优劣的标准；(2)用以用以估计和矫正试验地的土壤差异估计和矫正试验地的土壤差异。通常在一个试。通常在一个试验中只有一个对照，有时为了适应某种要求，可同时用两验中只有一个对照，有时为了适应某种要求，可同时用两个各具不同特点的处理作对照。个各具不同特点的处理作对照。五、保护行的设置五、保护行的设置在试验地周围设置保护行在试验地周围设置保护行(guarding row)的作用是：的作用是：保护试验材料不受外来因素如人、畜等的践踏和损害；保护试验材料不受外来因素如人、畜等的践踏和损害；防止靠近试验田四周的小区受到空旷地的特殊环境影响防止靠近试

14、验田四周的小区受到空旷地的特殊环境影响即边际效应，使处理间能有正确的比较。即边际效应，使处理间能有正确的比较。保护行一般宽保护行一般宽12m，不少于试验材料的平均高度，不少于试验材料的平均高度，最好种植早熟、抗倒伏和外形易于识别的品种。如禾谷类最好种植早熟、抗倒伏和外形易于识别的品种。如禾谷类作物一般至少应种植作物一般至少应种植4行以上的保护行。行以上的保护行。保护行通常用英保护行通常用英文字母文字母“G”表示。表示。六、重复区六、重复区(或区组或区组)和小区的排列和小区的排列 区组区组(block)(block)-将全部处理小区分配于具有相对同将全部处理小区分配于具有相对同质的一块土地上，这

15、称为一个区组质的一块土地上，这称为一个区组(block)完全区组完全区组-一般试验须设置一般试验须设置34次重复，分别安次重复，分别安排在排在34个区组上，这时重复与区组相等，每一区组或重个区组上，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。复包含有全套处理，称为完全区组。不完全区组不完全区组-少数情况下，一个重复安排在几个少数情况下，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；排成一行，试验地呈长方

16、形；试验地为正方形而长度摆设不下整个区组时，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。一个区组也可分为二排，相邻在一起。区组排列的原则：区组内各小区的土壤差异应区组排列的原则：区组内各小区的土壤差异应尽可能小，区组间的差异尽可能小，区组间的差异可以可以大些。大些。试验地平坦而靠近坡地时，区组的排列试验地平坦而靠近坡地时，区组的排列最好与坡平行；试验地本身为坡地时，同一最好与坡平行；试验地本身为坡地时，同一区组的各小区设置在同一等高线上；当肥力区组的各小区设置在同一等高线上；当肥力呈梯度变化时，区组要与肥力变化方向垂直，呈梯度变化时，区组要与肥力变化方向垂直，即同

17、一区组的各小区设置在同一肥力水平带。即同一区组的各小区设置在同一肥力水平带。小区在各区组内的排列有顺序式和随机小区在各区组内的排列有顺序式和随机式。式。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。具有质的区别，称为质量水平；具有量的差异，称为数量水平。第三节 田间试验方案 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)，对于多因素试验来说，每个因素任意某个水平的组合为一个处理。为了区

18、别与单因素试验的处理，多因素试验的处理常称为处理组合（treatment combination）。4.试验方案：试验方案：是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。二、田间试验的种类二、田间试验的种类 （一）按试验因素的多少分类（一）按试验因素的多少分类 1、单因素试验、单因素试验（single-factor experiment）单因素试验是指整个试验中只研究一个因素的试验。单因素试验是指整个试验中只研究一个因素的试验。单因素试验设计简单，试验目的明确，试验结果容易分单因素试验设计简单，试验目的明确，试验结果容易分析。其局限性在于不能了解几个因子的相互关系。析。其局限性在于

19、不能了解几个因子的相互关系。进行包含所有水平组合的多因素进行包含所有水平组合的多因素全面全面试验试验不仅可以考察不同因素的简单效应和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。定各试验因素的最优水平组合。2、多因素试验、多因素试验（multiple-factor experiment）是指在同一试验中同时研究两个或两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。平相互组成平衡的水平组合。多因素试验的效率高于多个单因素试验多因

20、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，组成的水平组合试验因素和水平数较多时，组成的水平组合数太多数太多，在进行试验时在进行试验时，人力、物力、财，人力、物力、财力、土地等都难以承受，试验误差也不易控力、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。平数都较少时应用。多因素试验的目的在于考查因素及之间多因素试验的目的在于考查因素及之间的效应的效应。3、综合性试验、综合性试验 也是一种多因素试验，综合性试验是将试验因素也是一种

21、多因素试验，综合性试验是将试验因素也是一种多因素试验，综合性试验是将试验因素也是一种多因素试验，综合性试验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。的某些水平组合在一起形成少数几个水平组合。的某些水平组合在一起形成少数几个水平组合。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这种试验的目的在于探讨试验因素中某些水平组这种试验的目的在于探讨试验因素中某些水平组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合的综合作用，而不在于考察各试验因素对试验指标合的综合作用，而不在于考察各试验因素对试验指标合的综合

22、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。的影响和交互作用。的影响和交互作用。的影响和交互作用。目的在于找到几个因素水平的最佳组合。综合性目的在于找到几个因素水平的最佳组合。综合性试验的前提是已知几个因素的效应及互作。试验的前提是已知几个因素的效应及互作。综合性试验是针对起主导作用、且相互关系已基综合性试验是针对起主导作用、且相互关系已基综合性试验是针对起主导作用、且相互关系已基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本清楚的因素设置的试验，它的水平组合就是一系列本清楚的因素设置的试验，它的水平组合就是一系列本清楚的因素设置的试验，

23、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。经过实践初步证实的优良水平的组装配套。经过实践初步证实的优良水平的组装配套。经过实践初步证实的优良水平的组装配套。（二）根据试验的内容分类（二）根据试验的内容分类 1、品种试验：一般做单因素试验设计、品种试验：一般做单因素试验设计 2、栽培试验：通常做多因素试验设计、栽培试验：通常做多因素试验设计 3、品种和栽培相结合的试验、品种和栽培相结合的试验 （三）按试验的年份分类（三）按试验的年份分类 1、一年试验、一年试验 2、多年试验、多年试验 （四）按试验的地点分（四）按试验的地点分 1、单点试验、单点试验 2、多点试验、多点试验（五）

24、按试验进程分类（五）按试验进程分类 1、预备试验、预备试验 2、主要试验、主要试验 3、示范试验、示范试验（六）按试验场所分类（六）按试验场所分类 1、田间试验、田间试验 2、温室试验、温室试验 3、实验室试验、实验室试验（七）按试验区的大小分类（七）按试验区的大小分类 小区试验小区试验（60）大区试验（大区试验（60）二、拟定试验方案的基本要求二、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的总称进行比较的一组试验处理的总称。单因素试验方案就是该因素各水平的总称。单因素试验方案就是该因素各水平的总称。多因素试验方案

25、就是各因素水平组合的总称。多因素试验方案就是各因素水平组合的总称。在拟定试验方案时，应注意以下几点：在拟定试验方案时，应注意以下几点：（一）明确试验目的（一）明确试验目的 （二）根据试验目的确定合理的试验方案（二）根据试验目的确定合理的试验方案（三）确定合理的水平数和水平间距（三）确定合理的水平数和水平间距 田间试验中，根据试验因素的特性，各因素水田间试验中，根据试验因素的特性，各因素水平间的间距一般可采用等差法（即等间距法）、等平间的间距一般可采用等差法（即等间距法）、等比法、随机法、优选法等确定。比法、随机法、优选法等确定。1、等差法、等差法 各相邻两个水平数量之差相等。各相邻两个水平数量

26、之差相等。水稻全生育期的尿素用量可设水稻全生育期的尿素用量可设3个水平，分别为个水平，分别为20、40、60（kg/666.7m2）。）。玉米种植密度可设玉米种植密度可设3500、4000、4500（株（株/666.7m2）。2、等比法、等比法 各相邻两个水平的数量比值相同。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），相邻两水平之比为1:2。3、随机法、随机法 用随机的方法确定因素内的数量水平。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例如把喷施调节剂的浓度

27、随机设定为0，0.5，2，6，9（mg/kg）。）。先选出因素水平的两个端点值，再以先选出因素水平的两个端点值，再以 G（最大值最小值）（最大值最小值）0.618为水平间为水平间距，用（最小值距，用（最小值G）和（最大值）和（最大值G）的）的方法确定因素水平方法确定因素水平。4、选优法、选优法 例如上述喷施调节剂浓度试验，把因素水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平的两个端点值定为0和和5（mg/kg），则水），则水平间距平间距 G=(50)0.6183.09 03.09=3.09 5-3.09=1.91 于是，喷施调节剂浓度试验用选优法确定于是，喷施调节剂浓度试验用选优法

28、确定的因素水平为：的因素水平为：0（对照），（对照），1.91，3.09，5（mg/kg）。（四）贯彻（四）贯彻唯一差异原则唯一差异原则 为保证试验结果的严格可比性为保证试验结果的严格可比性，在试验中进行处理在试验中进行处理间比较时，除了处理因素设置不同的水平外，其余因素或间比较时，除了处理因素设置不同的水平外，其余因素或其它所有条件均应保持一致，以排除非试验因素对试验结其它所有条件均应保持一致，以排除非试验因素对试验结果的干扰，才能使处理间的比较结果可靠。果的干扰，才能使处理间的比较结果可靠。如进行一个喷施叶面肥的试验如进行一个喷施叶面肥的试验，如果设置两个叶面如果设置两个叶面肥浓度，肥浓度

29、，对照应为喷施等量清水对照应为喷施等量清水。除需要比较的因素以外，其余的因素必须除需要比较的因素以外，其余的因素必须保持在同一水平。保持在同一水平。（五）设置对照（五）设置对照 有比较才有鉴别，所以要设对照。对照实际上有比较才有鉴别，所以要设对照。对照实际上是试验的一个特别的处理。问题在于如何设对照。是试验的一个特别的处理。问题在于如何设对照。农业试验中常以大面积推广使用的农艺措施农业试验中常以大面积推广使用的农艺措施为标准对照，来检验新措施或新技术的优劣。为标准对照，来检验新措施或新技术的优劣。进行喷施植物生长调节剂的试验进行喷施植物生长调节剂的试验，喷施生长，喷施生长调节剂的为处理，喷水（

30、不加生长调节剂）的为调节剂的为处理，喷水（不加生长调节剂）的为对照，这样的对照为空白对照。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。个处理可互为对照，不必再设对照。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标准对照。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，这就是就是

31、亲本对照亲本对照。对作物进行某种处理前与处理后的比较，属于对作物进行某种处理前与处理后的比较，属于自身对照自身对照。在肥料效应试验中，以不施肥处理作为在肥料效应试验中，以不施肥处理作为空白对照空白对照。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、钾肥的处理就称为的产量差异，这时单施氮、钾肥的处理就称为肥底对照肥底对照。（六）正确处理试验因素及试验条件间交互作用（六）正确处理试验因素及试验条件间交互作用 三、拟定试验方案的方法三、拟定试验方案的方法 （一）单因素试验方案（一）单因素试验方案 单因素试验方案

32、由试验因素的所有水平构成。单因素试验方案由试验因素的所有水平构成。关关键在于确定几个水平，水平间距是多少，水平的键在于确定几个水平，水平间距是多少，水平的上下限如何设置。上下限如何设置。（二）多因素试验方案（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。组合（即处理）构成。这种由各因素所有水平组合构成的试验方案这种由各因素所有水平组合构成的试验方案称为称为完全试验方案完全试验方案，根据完全试验方案进行的试验，根据完全试验方案进行的试验称为称为全面试验全面试验。多因素全面试验既能考察试验因素对试验指标多因素全面试验既能

33、考察试验因素对试验指标的影响，也能考察因素间的交互作用，选出最优水的影响，也能考察因素间的交互作用，选出最优水平组合。平组合。（三）综合性试验方案（三）综合性试验方案 综合性试验方案是在各试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验因素全部水平组合中挑选部分水平组合获得的方案，案，属于不完全试验方案属于不完全试验方案。如正交试验设计。如正交试验设计。四、处理效应1、试验指标(experimental indicator)：用于衡量试验效果的指示性状。2、处理效应（treatment effect）：试验处理对试验指标所起的增加或减少的作用。3、简单效应(simple

34、effect)：同一因素内两种水平间试验指标的相差。4、平均效应(main effect)：一个因素内各简单效应的平均数(主要效应,主效)5、交互作用(interectioneffect)，简称互作：因素内各简单效应的平均差异。P1条件下条件下N简单效简单效应，其余类推应，其余类推 第四节第四节 常用的试验设计常用的试验设计 一、顺序排列的试验设计一、顺序排列的试验设计二、随机排列的试验设计二、随机排列的试验设计 根据小区在各重复内的排列方式可分为：根据小区在各重复内的排列方式可分为：顺序排列或随机排列顺序排列或随机排列 顺序排列顺序排列-可能存在系统误差，不能作出无偏的误可能存在系统误差，不

35、能作出无偏的误差估计。差估计。（用于处理数多、对精确度要求不高的试验）（用于处理数多、对精确度要求不高的试验）随机排列随机排列-是各小区在各重复内的位置完全随机决是各小区在各重复内的位置完全随机决定，可避免系统误差，提高试验的准确度，还能提供无定，可避免系统误差，提高试验的准确度，还能提供无偏的误差估计偏的误差估计。（用于处理数较少、对精确度要求较高（用于处理数较少、对精确度要求较高的试验）的试验）一、顺序排列的试验设计一、顺序排列的试验设计 顺序排列设计：设计简单，操作方便，能减少小区间顺序排列设计：设计简单，操作方便，能减少小区间的边际效应和生长竞争的边际效应和生长竞争。1、对比法设计对比

36、法设计(contrast design)又称邻比法又称邻比法设计（设计（neighbor comparison design）。）。一般用于单因素试验，试验处理数目不宜过一般用于单因素试验，试验处理数目不宜过多，通常在多，通常在10个以内。如少数品种比较试验及生个以内。如少数品种比较试验及生产示范性试验。产示范性试验。特点：每一处理均直接排列于对照旁边，即特点：每一处理均直接排列于对照旁边，即每隔每隔两个处理设置一个对照两个处理设置一个对照，使每一处理都可与其相，使每一处理都可与其相邻的对照直接比较。邻的对照直接比较。1ck 2 3 ck 4 5ck 6 7ck 85ck 6 7 ck 8 1

37、ck 2 3ck 47ck 8 1 ck 2 3ck 4 5ck 6图图2.5 8个品种个品种3次重复对比排列次重复对比排列(阶梯式阶梯式)如果处理数为偶数时，则以处理开头；处理数为奇数，如果处理数为偶数时，则以处理开头；处理数为奇数，既可以处理开头，又可以对照开头。既可以处理开头，又可以对照开头。GGGGGG ck 12ck34ck 5 6ck 77ck 6 5 ck 4 3ck21ck图图2.6 7个处理个处理3次重复对比排列次重复对比排列(逆向式逆向式)ck 12ck34ck 5 6ck 7阶梯式：可使同一处理尽可能占有不同的土壤条件。阶梯式：可使同一处理尽可能占有不同的土壤条件。逆向式

38、：便于田间观察记载。逆向式：便于田间观察记载。优点：优点：应用了试验设计的重复和局部控制原则，应用了试验设计的重复和局部控制原则，而且其一个局部控制单位实际上是比区组更小的两而且其一个局部控制单位实际上是比区组更小的两个试验单位（处理与对照彼此相邻），对比法设计个试验单位（处理与对照彼此相邻），对比法设计使试验处理与对照的比较有较高的精确度使试验处理与对照的比较有较高的精确度,并有利于并有利于观察。观察。缺点：缺点：（1）一个试验只能有一个对照（所以一般只能用）一个试验只能有一个对照（所以一般只能用于单因素试验），各处理与对照相比较的精确度较于单因素试验），各处理与对照相比较的精确度较高，而各

39、处理相比较的精确度较低。高，而各处理相比较的精确度较低。（2）对照占有的试验单位太多，达到整个试验地）对照占有的试验单位太多，达到整个试验地的三分之一或更多，降低土地利用率。的三分之一或更多，降低土地利用率。（3）各重复区内的处理均为顺序排列，所以不能）各重复区内的处理均为顺序排列，所以不能无偏估计试验误差。无偏估计试验误差。2、间比法设计（、间比法设计（indirect comparison)一般仅用于单因素试验，常用于育种初期阶段一般仅用于单因素试验，常用于育种初期阶段,如选种如选种圃、品系鉴定圃以及良种繁育时的株行圃。圃、品系鉴定圃以及良种繁育时的株行圃。特点：特点：(1)对照应当均匀地

40、分布在整个试验地上，任何两个对照之对照应当均匀地分布在整个试验地上，任何两个对照之间都要安排相同数目的处理，一般每两个对照之间安排间都要安排相同数目的处理，一般每两个对照之间安排3个或个或3个以上处理；个以上处理；(2)各重复区的第一个和最后一个小区一定是对照；各重复区的第一个和最后一个小区一定是对照；(3)重复一般为重复一般为24次，各重复可以排成一排或多排；当各次，各重复可以排成一排或多排；当各重复区排列成多排时，不同重复区内处理的排列可采用阶重复区排列成多排时，不同重复区内处理的排列可采用阶梯式或逆向式；梯式或逆向式；(4)如果一块地内不能安排下全部重复的小区，可以在第二如果一块地内不能

41、安排下全部重复的小区，可以在第二块地上接下去，但开始时必须种植一个对照区，这个对照块地上接下去，但开始时必须种植一个对照区，这个对照区称为额外对照（区称为额外对照（Ex.CK）CK1234CK5678CK9101112CK13141516CK17181920CKCK20191817CK16151413CK1211109CK8765CK4321CKCK1234CK5678CK9101112CK13141516CK17181920CK图2.6 20个品种3次重复的间比法排列，逆向式（、代表重复；代表重复；1、2、3代表品种；代表品种；CK代表对照）代表对照）CK1234CK5678CK910111

42、2CK13141516CK1234CK5678CKCK16151413CK1211109CK8765CK4321CK16151413CK1211109Ex.CK图2.7 16个品种3次重复的间比排列，两行排3重复及Ex.CK的设置（、代表重复；1、2、3代表品种；CK代表对照；Ex.CK代表额外对照）二、随机排列的试验设计二、随机排列的试验设计1.完全随机设计完全随机设计(completely random design)2.随机区组设计随机区组设计(randomized blocks design)3.拉丁方设计拉丁方设计(latin square design)4.裂区设计裂区设计(spl

43、it-plot design)(一一)完全随机设计完全随机设计(completely random design)完全随机设计是将各处理完全随机地分配到各个试验单完全随机设计是将各处理完全随机地分配到各个试验单元元(或小区或小区)中，每一处理的重复数可以相等或不相等，这种设中，每一处理的重复数可以相等或不相等，这种设计对试验单元的安排灵活机动，单因素或多因素试验皆可应用。计对试验单元的安排灵活机动，单因素或多因素试验皆可应用。优点：优点：（1）应用了试验设计的重复和随机两个原则；）应用了试验设计的重复和随机两个原则；（2）试验处理的重复数目可以灵活设计，处理数与重复）试验处理的重复数目可以灵活

44、设计，处理数与重复数都不受限制；数都不受限制；（3）试验结果统计分析简单。）试验结果统计分析简单。缺点：缺点：没有应用局部控制原则，当试验环境条件差异较大时试没有应用局部控制原则，当试验环境条件差异较大时试验误差较大，试验精确度较低。验误差较大，试验精确度较低。故该类设计分析简便，但是应用此类设计必须试验的环故该类设计分析简便，但是应用此类设计必须试验的环境因素相当均匀，所以一般用于土壤肥力均匀一致的田间试境因素相当均匀，所以一般用于土壤肥力均匀一致的田间试验和在实验室、温室、网室中进行的试验。验和在实验室、温室、网室中进行的试验。例例:要检验三种不同的生长素，各一个剂量，测定对小要检验三种不

45、同的生长素，各一个剂量，测定对小麦苗高的效应，包括对照麦苗高的效应，包括对照(用水用水)在内，共在内，共4个处理，若用盆个处理，若用盆栽试验每盆小麦为一个单元，每处理用栽试验每盆小麦为一个单元，每处理用4盆，共盆，共16盆。盆。随机排列时将每盆标号随机排列时将每盆标号1，2，16;然后查用随机数字表或抽签法或计算机然后查用随机数字表或抽签法或计算机(器器)随机数字发生随机数字发生法得第一处理为法得第一处理为(14，13，9，8)，第二处理为，第二处理为(12，11，6，5)，第三处理为，第三处理为(2，7，1，15)，余下，余下(3，4，10，16)为第为第四处理。四处理。2.随机区组设计随机

46、区组设计(randomized blocks design)亦称完全随机区组设计亦称完全随机区组设计(random complete block design)特点特点:根据根据“局部控制局部控制”的原则，将试验地按肥力程度划分的原则，将试验地按肥力程度划分为为 等于重复次数的区组，一区组亦即一重复，区组内各等于重复次数的区组，一区组亦即一重复，区组内各 处理都独立地随机排列。处理都独立地随机排列。优点：优点：（1）设计简单，容易掌握；）设计简单，容易掌握；（2）富于伸缩性，单因素、多因素以及综合性的试）富于伸缩性，单因素、多因素以及综合性的试 验都可应用；验都可应用；（3）能提供无偏的误差估

47、计，并有效地减少单向的）能提供无偏的误差估计，并有效地减少单向的 肥力差异，降低误差；肥力差异，降低误差；（4）对试验地的地形要求不严，必要时，不同区组）对试验地的地形要求不严，必要时，不同区组 亦可分散设置在不同地段上。亦可分散设置在不同地段上。主要缺点：主要缺点：（1）处理数不能太多。处理数一般不超过）处理数不能太多。处理数一般不超过20个，否则局部个，否则局部控制的效率降低。控制的效率降低。（2）只能控制一个方向的环境条件（如土壤）差异，试验）只能控制一个方向的环境条件（如土壤）差异，试验精确度不及拉丁方设计。精确度不及拉丁方设计。随机区组在田间布置时，应考虑到试验精确度与工作随机区组在

48、田间布置时，应考虑到试验精确度与工作便利等方面，以前者为主。便利等方面，以前者为主。在通常情况下，采用方形区组和狭长形小区能提高试在通常情况下，采用方形区组和狭长形小区能提高试验精确度。在有单向肥力梯度时，亦是如此，但必须注意验精确度。在有单向肥力梯度时，亦是如此，但必须注意使区组的划分与梯度垂直，而区组内小区长的一边与梯度使区组的划分与梯度垂直，而区组内小区长的一边与梯度平行平行(图图2.8)。这样既能提高试验精确度，同时亦能满足工。这样既能提高试验精确度，同时亦能满足工作便利的要求。如处理数较多，为避免第一小区与最末小作便利的要求。如处理数较多，为避免第一小区与最末小区距离过远，可将小区布

49、置成两排区距离过远，可将小区布置成两排(图示图示2.9)。74211317368548732164524887566532图图2.8 8个品种个品种4 4个重复的随机区个重复的随机区组组排列排列 肥力梯度 肥瘦381 1071514 96 13 4 1611212 5图图2.9 16个品种个品种3个重复的随机区个重复的随机区组组，小区布置成两排，小区布置成两排3.拉丁方设计拉丁方设计(latin square design)拉丁方设计将处理从纵横二个方向排列为区组拉丁方设计将处理从纵横二个方向排列为区组(或重复或重复)，使每个处理在每一列和每一行中出现的次数相等（通常一次），使每个处理在每一列

50、和每一行中出现的次数相等（通常一次），所以它是比随机区组多一个方向局部控制的随机排列的设计。所以它是比随机区组多一个方向局部控制的随机排列的设计。如图如图2.10所示为所示为55拉丁方。拉丁方。CDAEBECDBABAECDBACDEDEBAC图图2.10 55拉丁方拉丁方优点优点:精确度高精确度高缺点缺点:缺乏伸缩性缺乏伸缩性 拉丁方设计的通常应用范围只限于拉丁方设计的通常应用范围只限于48个处理。当在个处理。当在采用采用4个处理的拉丁方设计时，为保证鉴别差异的灵敏度，个处理的拉丁方设计时，为保证鉴别差异的灵敏度，可采用复拉丁方设计，即用可采用复拉丁方设计，即用2个个(44)拉丁方。拉丁方。