高级试验设计

《高级试验设计与数据分析》课程设计农学院1.结合自己的专业或科研课题，运用所学的知识，设计一个A、B两因素的田间或室内试验，已知A与B因素相比更重要，且受环境的影响较大。希望能得出AB的优化组合和交互作用，并能计算出A、B两因素与试验效应的定量关系。（A、B需采用实际因子）

要求： 1、写出完整的报告

2、提出合理的试验方案，说明如何进行数据分析和结果的表达（可假定试验结果）？可获取哪些信息，并标明各因素的自由度。不同施氮量下灌水量对小麦籽粒产量的影响试验设计与结果分析1.试验地与试验材料 试验位于山东兖州小孟镇王海村，温带大陆性半湿润季风气候。供试品种为高产强筋小麦济麦20。试验地播种前0—20cm土层土壤含有机质1.42%，全氮0.13%，水解氮83.7mgkg-1，速效磷55.9mgkg-1，速效钾90.6mgkg-1。2.方案设计本试验方案设计为采用方差分析的复因素析因试验设计完全实施方案。两个因素分别为施氮量和灌水量，施氮量设4个水平：0、120、210、300kghm-2，分别记为B1、B2、B3、B4。灌水量也设4个水平：不浇水、底墒水+拔节水、底墒水+拔节水+开花水、底墒水+拔节水+开花水+灌浆水，每次灌水量60mm，用水表计量灌水量，分别记为A1、A2、A3、A4。施氮量和灌水量相互搭配可得到共计16个试验处理构成试验方案。3.方法设计 试验采用裂区设计，主区为施氮水平，副区为灌水量，设3次重复。主区采用随机区组排列。小区面积为3m*6m=18m²，各灌水处理间设置1m的隔离带。4.田间排列B2B1B3B4A1A4A4A1A4A2A1A4区组IA3A3A3A3A2A1A2A2B3B1B4B2A4A3A2A3A2A2A1A4区组IIA3A4A4A2A1A1A3A1B2B4B1B3A3A2A2A2A1A4A3A4区组IIIA2A1A4A1A4A3A1A35.结果整理单位：kkghm-2主处理B副处理A区组主区合计（Tm）区组总数（）IIIIIIB1A15.94176.27895.604517.8251A26.83256.78876.876320.4975A37.1837.28767.078421.549A46.96.98766.812420.7Tm26.857227.342826.371680.5716B2A17.51417.63347.934823.0823A27.65887.59417.723522.9764A37.74817.80687.689423.2443A47.42547.48497.365922.2762Tm30.346430.519230.713691.5792B3A17.71177.67757.745923.1351A28.18738.26628.108424.5619A37.76957.68927.849823.3085A47.38187.43567.32822.1454Tm31.050331.068531.032193.1509B4A17.78737.89417.680523.3619A27.81927.73987.898623.4576A37.58467.66737.501922.7538A47.26977.30327.236221.8091Tm30.460830.604430.317291.3824Tr118.7147119.5349118.4345主处理和副处理双向表主处理副处理主处理合计（Tb）A1A2A3A4B117.825120.497521.54920.780.5716B223.082322.976423.244322.276291.5792B323.135124.561923.308522.145493.1509B423.361923.457622.753821.809191.3824副处理合计(Ta)87.404491.493490.855686.93076.方差分析划分变异因素实验数据总变异可分为主区、副区两部分，其中主区部分包括：区组效应、施氮量（主处理）效应、主区随机误差、主区总数；副区部分包括：灌水量（副处理）、施氮量与灌水量之间的交互作用、副区误差。2）计算平方和及自由度C= 总平方和与总自由度：SSdfT=a*b*r-1=4*4*3-1=47 主区总平方和：SS 主处理的平方和与自由度：SSDfb=b-1=4-1=3 区组平方和与自由度：SSdfr=r-1=3-1=2 主区误差平方和与自由度：SSDfe1=(r-1)(b-1)=(3-1)(4-1)=6 副区总平方和：SS 副处理平方和与自由度：SSDfa=a-1=4-1=3 主副处理交互作用平方和与自由度：SSdfab=(a-1)(b-1)=(4-1)(4-1)=9 副区误差平方和与自由度：SSdfb=b(r-1)(a-1)=4(3-1)(4-1)=24F检验变异来源dfSSMSFF0.05F0.01主区区组效应20.0410.0201.1755.1410.92主处理38.3732.791160.4**4.769.78误差e160.1040.017主区总变异118.519副区副处理31.3640.45533.644**3.014.72主处理*副处理92.9720.33024.428**2.303.25误差e2240.3240.014总变异4713.179 经F检验，主处理B因素的各水平间，副处理A因素的各水平间，差异极显著，A×B互作极显著，区组间差异不显著。由此说明：（1）区组间无显著差异，说明本试验的实验环境较为均匀或者区组在控制土壤基础条件上有显著效果，从而显著减小了系统误差。（2）不同的施氮量水平之间差异极显著。（3）不同的灌水量水平有极显著差异。（4）施氮量和灌水量两因素之间互作对小麦产量的影响是极显著的。4）多重比较 a、本试验施氮量（B因素）主处理采用SSR法进行多重比较。SE= 查表得SSR值，与SE值算得，在p=2,3,4时的LSR值如下。PSSR0.05SSR0.01LSR0.05LSR0.0123.455.250.01730.026433.585.510.01800.027743.645.650.01830.0284单位：kg/hm²施氮量水平平均产量α=0.05α=0.01B37.7626aAB27.6316bBB47.6152bBB16.7143cC b、本试验灌水量（B因素）副处理的结果采用SSR法进行多重比较。SE= 查表得SSR值，与SE值算得，在p=2,3,4时的LSR值如下。PSSR0.05SSR0.01LSR0.05LSR0.0122.923.960.27340.370833.074.140.28750.387743.154.240.29500.3971单位：kg/hm²灌溉水平平均产量α=0.05α=0.01A27.6244aAA37.5713aAA17.2837bAA47.2442bA经多重比较结果可得，施氮量和灌水量对紫小麦籽粒产量有显著影响。就施氮量而言，B3极显著优于B2、B4，B2、B4显著优于B1，从高产高效的角度考虑B3水平的施氮量是理想的。就灌水量而言，A2、A3显著优于A1、A4，但未达到极显著水平，从节水的角度考虑A2水平是更理想的选择。

2.结合自己的科研课题，运用所学的知识，设计一个试验，要明确试验因素、水平、处理、以及实施方法，建立回归模型，并说明采用该设计的原因和如何检验模型的显著性。

要求： 1、写出完整的报告

2、提出合理的试验方案，说明如何进行数据分析，并标明各因素的自由度。

3、建立回归模型并说明如何检验。夏玉米穗分化与叶龄指数回归关系研究试验设计与结果分析1.试验地与试验材料 试验位于陕西省，地力为中上等肥力水平，可灌溉。供试品种为西单2号。2.方案设计本试验方案设计为采用回归分析方法的回归试验设计完全实施方案。因素是夏玉米雄穗分化时期，共9个水平，由9个不同的夏玉米品种实现。3.方法设计试验设计为6行区，行长16.8m，每品种占67m2，株距0.33m，行距0.67m，种植密度45000株/hm2。施肥灌水扥田间管理措施同大田，在三叶期定苗时，每品种选定长势一致的幼苗40株作为穗分化观察的标准株，每隔1天对其叶数进行观察记载，分别在第4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21片叶完全展开时，每品种随机挖取)2颗标准株进行雌雄穗分化的解剖观察，详细记载其所对应的可见叶数与展开叶数用以计算叶面积指数。试验研究对象是雄穗分化，用1~9个自然数分别代表9个雄穗分化时期作为回归分析的因变量X，叶龄指数作为自变量Y。4.结果整理分化时期叶龄指数XY1Y2Y1+Y2Y平均132.931.964.832.4240.239.179.339.65348.247.195.347.65455.154.4109.554.75563.763.1126.863.4669.969.5139.469.7778.978.5157.478.7891.289.1180.390.1591001002001005.回归方程的建立在excel中计算得到Lyy=8350.724,Lxx=120,Lxy=997.9bbY=8.3158x+22.46536.回归方程的检验总平方和为：Lyy=回归平方和为：U=失拟平方和为：Q误差平方和为：QdfdfFF=2536.062*r=F0.05