田间试验设计与实施市公开课一等奖省赛课获奖课件

第二章田间试验设计与实施

田间试验设计与实施第1页第一节田间试验特点和要求在自然环境大田进行科学试验称为田间试验。田间试验任务是处理农业生产和科学研究中存在问题，为科研结果评定提供依据；

试验室试验、盆栽试验和温室试验等只能作为有效辅助性试验方法。田间试验设计与实施第2页1、研究对象普通为农作物不一样作物有不一样遗传特征不一样品种也含有不一样遗传特征和生长发育规律。一、田间试验特点田间试验设计与实施第3页2、田间试验含有复杂性田间试验主要对象是农作物，是一个复杂有机体，作物本身经常是个遗传变异群体，有其本身生长发育规律和遗传特征，并与耕作条件、自然环境等亲密相关，所以是复杂多变。田间试验设计与实施第4页3、试验干扰原因多田间试验是在开放自然环境条件下进行，受到自然环境如温度、湿度、降雨等影响。昆虫、病菌、杂草、土壤条件等与作物之间存在有相互作用。不一样农业管理办法和耕作制度也影响到作物生长发育情况。所以田间试验普遍存在试验误差。田间试验设计与实施第5页4、试验周期长农作物一个生长周期时间较长，而且有季节性。每个生长步骤表现都对最终试验结果产生影响。田间试验设计与实施第6页5、田间试验含有地域性和季节性不一样地域含有不一样土壤、气候、耕作条件，在某一地域取得试验结果，在其它地域可能表现不一样效果。因为气候条件限制，农作物生长含有季节性。田间试验设计与实施第7页田间试验误差不可能没有！试验条件：大田开放自然环境研究对象：农作物试验周期：长田间试验设计与实施第8页1、试验目标要明确为何要进行这项科学研究？处理什么问题？它在科研和生产中作用、效果怎样？等等。科研选题要注意：实用性先进性创新性可行性二、田间试验要求田间试验设计与实施第9页Why？Veryimportant!What?Problemstobesolved!How?Possibleprocesstomeettheproblem!OutlinesContentsandDetailstodoAdvantagesExpectedoutcomes田间试验设计与实施第10页试验条件应能代表试验结果推广地域自然条件、农业条件。试验条件在考虑当前生产条件同时，应适当超前。2、试验要有代表性油菜机械化，冬闲田田间试验设计与实施第11页3、试验要有可靠性试验可靠性也即是试验正确性。正确性包含试验准确性和试验准确性。在进行试验过程中，应严格执行各项试验要求，将非试验原因干扰控制在最低水平，降低试验误差，提升试验正确性。田间试验设计与实施第12页4、试验要有重演性重演性是指在相同条件下，重复进行同一试验，能够取得与原试验类似结果。因为试验材料差异和复杂环境条件等原因影响，在不一样地域或不一样时间进行相同试验，结果往往不一样。所以，为了确保试验结果重演性，必须明确设定试验各个步骤，保持系统试验纪录。在有条件情况下，尽可能进行多年或多点试验，这么所取得试验结果才含有很好重演性。田间试验设计与实施第13页第二节田间试验误差一、试验误差及特点试验误差：观察值与处理真值之间差异。试验误差预计是进行显著性测验基础。也是衡量试验准确性依据，误差小则准确性高，误差大则准确性底。田间试验设计与实施第14页误差种类系统误差：有一定原因引发偏差。系统误差可在一定程度上消除。随机误差：找不出确切原因，完全是因为偶然性引发差异。随机误差不可防止，但能够减小。田间试验统计分析时，将系统误差尽可能排除，将剩下都归结为随机误差。田间试验设计与实施第15页随机误差特点随机误差符合正态分布。其平均值是0。田间试验设计与实施第16页二、田间试验误差起源（1）试验材料固有差异。（2）试验过程中农事操作和管理技术不一致所引发差异。（3）试验外界条件差异。

试验地土壤差异是田间试验最主要、最经常差异，亦是最难以控制误差起源。田间试验设计与实施第17页三、试验误差控制路径（1）选择同质、一致材料供试材料基因型一致生长发育一致。如依据秧苗大小，壮弱等进行分组。（2）改进操作和管理技术田间管理规范化管理时间统一化降低工作人员之间操作差异田间试验设计与实施第18页（3）控制引发差异外界主要原因

针对土壤差异，通常采取：①选择肥力均匀试验地②试验中选择适当小区技术③应用良好试验设计和对应统计分析（下面将详细讲解）田间试验设计与实施第19页一、试验地土壤差异

土壤差异原因：土壤形成基础不一样。土壤理化性质方面有很大差异土壤利用上差异。种植过不一样作物、实施过不一致耕作、栽培、施肥等农业技术。土壤平整性差异。第三节土壤差异田间试验设计与实施第20页土壤差异表现1、斑块状差异、无一定规律2、规律性差异。土壤差异特点：

1、含有持久性2、肥力差异含有相邻相同性土壤差异测定方法：1、目测法2、空白试验法田间试验设计与实施第21页二、试验地选择和培养试验地选择：1、试验地土质和肥力要求均匀一致。2、最好是平地，或有规律缓坡地。3、排灌条件要好。4、位置适当。试验地培养1、增施肥料能够减小肥力差异。2、采取轮作方式，可保持土壤一致性。田间试验设计与实施第22页第四节控制土壤差异小区技术一、试验小区面积试验类型和试验原因。作物种类及其种植密度大小如稻麦品比试验普通为5～15m2玉米棉花则需要15～25m2试验地面积与土壤差异程度。田间试验设计与实施第23页收获计产面积需要。

试验取样影响

边际效应影响：小区两端和两边植株因占有较大空间，往往含有较强生长势。

生长竞争影响：当相邻小区种植不一样品种或相邻小区施用不一样肥料时，因为株高、分蘖力或生长久不一样，通常将有一行或多行受到影响。田间试验设计与实施第24页二、小区形状小区形状指小区长与宽百分比。长方形小区有利于调匀土壤差异。小区长方向应与肥力改变方向一致。方形小区利于消除竞争效应。田间试验设计与实施第25页三、重复次数重复次数越多，试验误差越小。依试验所要求准确度、试验地土壤差异大小等确定。普通3～5次。田间试验设计与实施第26页四、对照区设置目标：（1）作为衡量品种或处理优劣标准。（2）用以预计和矫正试验地土壤差异。

田间试验设计与实施第27页五、保护行和保护区设置作用：（1）预防边际效应。

（2）保护试验材料免遭外界原因破坏。田间试验设计与实施第28页六、区组和小区排列

区组（block）：将一个重复全部处理小区分配于含有相对同质一块土地，称为一个区组。它依据局部控制标准和土壤差异情况，控制非试验原因对试验结果影响有效方法。设置区组目标是控制试验误差。每一区组包含全套处理称为完全区组。

田间试验设计与实施第29页标准上，同一区组（重复）内土壤肥力应尽可能相对一致，而不一样重复之间能够存在差异。

区组排列能够密集方式，也能够分散方式。区组内小区排列，普通可分为随机排列和次序排列。田间试验设计与实施第30页第五节试验设计标准一、试验设计目标和类型试验设计目标：是以尽可能少人力、物力和时间得到尽可能准确信息。田间试验设计与实施第31页试验设计类型按试验原因分类单原因试验:只有一个原因不一样水平。多原因试验:包含有两个和两个以上原因及其不一样水平。综合性试验:只有少数处理组合多原因试验。田间试验设计与实施第32页按试验内容分类1、品种试验2、栽培试验3、品种栽培相结合试验田间试验设计与实施第33页按年份试验分类1、一年试验2、多年试验田间试验设计与实施第34页按地点分类单点试验多点试验田间试验设计与实施第35页按试验进程分类预备试验正式试验示范试验田间试验设计与实施第36页二、试验方案制订关键点1、根据试验目标确定试验因素拟定方案时，根据生产中存在关键问题，突出重点，挑选少数几个对试验指标影响较大因素做试验因素。若只考查一个因素，则可采用单因素试验。若是考查两个以上因素，则应采用多因素试验。田间试验设计与实施第37页2、依据试验原因性质确定试验水平水平数目要适当，太少会使结果分析不全方面；过多会增大试验规模。水平间距要合理。要将可能最正确水平包含在内。可依据经验数据或预备试验，确定试验水平范围。试验水平间距普通采取等差法、等比法或优选法。田间试验设计与实施第38页3、试验方案中必须设置对照（CK）田间试验目标就是经过比较来判别处理效应优劣等，不然就不能显示出试验处理效果。依据研究目标与内容，可选择不一样对照形式。田间试验设计与实施第39页4、试验方案应遵照唯一差异标准这是指在进行处理间比较时，除了所试验原因不一样外，其它全部条件应该尽可能一致或相同，使其含有可比性，才能使试验原因各处理间比较结果可靠。田间试验设计与实施第40页5、处理好试验规模与试验处理关系单原因试验规模较小，试验结果简单明了，但有其不足。多原因试验不但能够衡量不一样原因效应，还能够估算互作效应。但伴随原因增加，处理数快速增多，经常难以实施。多原因试验也可抽取部分处理，进行试验。田间试验设计与实施第41页三、试验设计基本标准（一）重复

重复是指试验中同一处理实施在两个或两个以上试验单位上。在田间试验中，一株能够组成一个试验单位，但经常是一行，或者若干行（小区）组成一个试验单位。设置重复主要作用在于预计试验误差和降低试验误差。田间试验以3-5次重复最为常见。田间试验设计与实施第42页（二）随机随机是指每一个处理都有同等机会设置在任何一个小区，防止试验人员主观倾向影响。

随机化目标是为了取得无偏误差预计量。田间试验设计与实施第43页（三）局部控制当试验环境差异较大时，或试验单位较多时，仅依据重复和随机两标准进行设计，试验误差仍可能较大。将整个试验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原因尽可能一致，这就是局部控制。每个比较一致小环境或小组，称为区组。田间试验设计与实施第44页田间试验设计与实施第45页第六节惯用田间试验设计依据试验小区排列方式可分为两类次序排列试验设计随机排列试验设计田间试验设计与实施第46页一、次序排列试验设计（一）对比法设计（contrastdesign）

1CK23CK45CK67CK8

7CK81CK23CK45CK6

5CK67CK81CK23CK4

8个品种,三次重复,对比设计,阶梯排列田间试验设计与实施第47页（二）间比法设计（intervaldesign）开头和结尾小区均为对照，每二对照之间排列相同数目标处理小区（通常是4或9个，ck常编号为5或10），重复2~4次。开头小区对照，称为额外对照（Ex.CK）。若一条土地上不能安排整个重复小区，则可在第二条土地依次序接下去。田间试验设计与实施第48页田间试验设计与实施第49页对比和间比法优缺点优点：处理与对摄影邻或靠近，准确性较高。缺点：对照数量较多，试验效率较低。田间试验设计与实施第50页次序排列设计特点：优点：

设计简单田间操作方便。如播种观察记载方便缺点：不能无偏地预计试验误差。用途：惯用在育种初级阶段：参加试验材料多，与对照比较进行初步淘汰。田间试验设计与实施第51页二、随机排列试验设计完全随机设计

随机区组设计

拉丁方设计

裂区设计田间试验设计与实施第52页1.完全随机设计

（completelyrandomdesign）比如：8个处理，每处理3重复盆钵试验，共24个盆钵。先对处理进行编号：处理A(1-3)，处理B(4-6)，处理C(7-9)，处理D(10-12)，处理E(13-15)，处理F(16-18)，处理G19-21)，处理H(22-24)。然后将这24个盆钵随机排列。田间试验设计与实施第53页完全随机排列田间试验设计与实施第54页完全随机排列特点：能够预计误差和方差分析。无局部控制。适合用于：环境原因相对均匀试验，如试验室培养试验，网、温室盆钵试验。田间试验设计与实施第55页2.随机区组设计

（randomblocksdesign）亦称完全随机区组设计（randomcompleteblockdesign）以8个品种，每品种4重复品种比较试验为例。每个区组内，随机排列安排8个处理；共进行4次重复。

田间试验设计与实施第56页随

机

区

组

排

列田间试验设计与实施第57页随机区组设计优点：同时利用三大标准，即重复、随机和局部控制。区组间土壤差异能够与误差区分开来，试验准确度较高。将试验地按肥力程度划分为区组，区组内各处理随机排列，增加了处理间可比性。同时不一样区组能够分散设置，增加设计灵活性。田间试验设计与实施第58页缺点：当处理过多时，区组内条件一致性较难确保。普通不超出20个处理。田间试验设计与实施第59页随

机

区

组

排

列能够从一个方向控制土壤差异。田间试验设计与实施第60页3、拉丁方设计(了解)

（latinsquaredesign）将试验处理按纵、横两个方向作了局部控制，使每一处理在每一行和每一列中均出现一次。

田间试验设计与实施第61页比如：5个处理5×5拉丁方第一直行和第一横行均为相同次序排列拉丁方----标准方。田间试验设计与实施第62页拉丁方随机排列1）依据处理数K，选定一个K×K标准方。2）将直行随机排列。3）将横行随机排列。4）将处理随机排列。田间试验设计与实施第63页如随机排列后5×5拉丁方示意。田间试验设计与实施第64页拉丁方设计特点能够从两个方向控制土壤差异，因而含有较高准确度。试验设计缺乏伸缩性。因为

处理数=重复数=直行数=横行数拉丁方设计普通适合于4–8个处理。田间试验设计与实施第65页4、裂区设计（split-plotdesign）在多原因试验中，在一些特殊情况下，需要采取该种设计。①按第一原因设置各个处理小区（称为主区，mainplot）②主区内引进第二个原因各个处理（副处理）小区（副区或裂区，split-plot）比如：3种施肥水平与6个品种二原因试验设计。田间试验设计与实施第66页

低

高

中

重复Ⅰ152634243651541362

高

中

低

重复Ⅱ653142312456163254

中

低

高

重复Ⅲ246315253614412563

三种肥料、6个品种、3次重复裂区设计田间试验设计与实施第67页

152541243

653231163

246532142

634362651

142465254

135461653

高

低

中低

中

高高

中

低ⅠⅡⅢ3种施肥量、6个品种、3次重复试验裂区设计田间试验设计与实施第68页裂区试验特点:主区面积大，副区面积小。对第二个原因来讲，一个主区就是一个区组，但从整体试验来讲，一个主区不是一个完全区组。副区处理间比较准确度较高。田间试验设计与实施第69页通常以下几个情况应用裂区设计：1.

管理实施需要时：一个原因处理比另一个原因处理需要更大面积。2.准确度要求不一样时:将准确度要求高原因放在副区。田间试验设计与实施第70页3.两原因主效差异较大时：已知某一原因效应比另一原因效应更大时，可将效应小处理做为副处理，方便发觉副区处理间差异。4.试验设计需要暂时变更。田间试验设计与实施第71页第七节田间试验实施一、种植计划书编制1.试验名称:2.试验目:3.试验地点和时间:4.试验方案：试验原因试验水平试验处理田间试验设计与实施第72页5.试验设计试验设计方法小区面积及其形状。种植密度。试验处理编码田间试验设计与实施第73页6.试验执行人：7.试验地情况：土质，地势，前茬等。8.试验管理情况统计播种、移栽、田间管理办法。9.田间种植图田间试验设计与实施第74页10、田间记载气候条件记载管理操作记载不正常现象记载。生育动态及农艺性状记载。田间试验设计与实施第75页田间种植图

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