田间试验概述

田间试验概述第一页，共一百三十八页，2022年，8月28日第一章田间试验概述第一节田间试验的任务和要求

第二节试验方案第三节试验误差及其控制第四节试验设计的基本原则第五节控制土壤差异的小区技术第六节常用的田间试验设计第七节田间试验程序第二页，共一百三十八页，2022年，8月28日第一节田间试验任务和要求一、田间试验的意义田间试验是指在大田条件下进行的各种科学研究的试验。是农业科学试验的主要形式。除此之外还有实验室试验、温室试验等等。下一张

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第三页，共一百三十八页，2022年，8月28日二、田间试验主要特点※1.复杂性

2.地区性

3.季节性

4.田间试验普遍存在试验误差。下一张

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第四页，共一百三十八页，2022年，8月28日三、田间试验的任务

1.推动农业生产和农业科学向前发展

2.是联系农业科学与生产实践的桥梁

3.开展农业科学研究，改良品种和改进农业生产技术。

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第五页，共一百三十八页，2022年，8月28日四、田间试验的要求

※

1.试验目的要明确

2.试验条件要有代表性和先进性

3.试验结果要正确可靠下一张

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第六页，共一百三十八页，2022年，8月28日在进行田间试验的过程中，必须严格控制试验条件，尽可能减少试验误差，要努力提高试验的准确性和精确性，使试验结果正确、可靠。下一张

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（1）准确性也叫准确度，指在试验中某一试验指标或性状的观测值与其真值接近的程度。设某一试验指标或性状的真值为μ，观测值为x，若x与μ相差的绝对值|x－μ|小，则观测值x的准确性高；反之则低。第七页，共一百三十八页，2022年，8月28日（2）精确性也叫精确度，指试验中同一试验指标或性状的重复观测值彼此接近的程度。若观测值彼此接近，即任意二个观测值xi、xj

相差的绝对值|xi

－xj|小，则观测值精确性高；反之则低。试验的准确性、精确性合称为正确性※

。下一张

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由于真值μ常常不知道，所以准确性不易度量，但利用统计方法可度量精确性。第八页，共一百三十八页，2022年，8月28日

4、试验结果要具有重演性

试验结果的重演性是指在相同的条件下再次进行同一试验，应能获得与原试验相同的结果。只有试验结果符合客观规律、能够重演，才有推广应用价值。下一张

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第九页，共一百三十八页，2022年，8月28日

第二节试验方案一、基本概念※

1.试验指标

衡量试验效果的指示性状称为试验指标。在农业试验中可以选用单指标，也可以选用多指标。下一张

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第十页，共一百三十八页，2022年，8月28日

2.试验因素

指试验研究的对象。试验因素常用大写字母A、B、C、…等表示。

3.因素水平

一个因素质的不同状态或量的不同等级称为因素的水平，简称水平。因素水平用代表该因素的字母添加下标1，2，…，来表示。如A1、A2、…，B1、B2、…，等。下一张

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第十一页，共一百三十八页，2022年，8月28日

4、试验处理

在试验中具体比较的项目叫试验处理，简称处理。在单因素试验中，实施在试验单位上的具体项目就是试验因素的某一水平。单因素试验时，试验因素的一个水平就是一个处理。在多因素试验时，试验因素的一个水平组合就是一个处理。下一张

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第十二页，共一百三十八页，2022年，8月28日

5、试验小区

安排一个试验处理的小块地段称为试验小区，简称小区。

6、试验单位

亦称试验单元，是指施加试验处理的材料单位。这个单位可以是一个小区，也可以是一穴、一株、一穗、一个器官等。

7、试验方案

是指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。下一张

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第十三页，共一百三十八页，2022年，8月28日二、田间试验的种类（一）按试验因素的多少分类※ 1.单因素试验

※

在同一试验中只研究某一因素的不同水平的效果，称单因素试验。单因素试验设计简单，试验目的明确，试验结果容易分析。

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第十四页，共一百三十八页，2022年，8月28日 多因素试验不但能够分析出单个因素的作用，而且能够分析出各因素之间的互作。

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2.多因素试验※

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，各因素的不同水平相互组成平衡的水平组合。第十五页，共一百三十八页，2022年，8月28日

多因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，是当试验因素和水平数较多时，组成的水平组合数太多，在进行试验时，人力、物力、财力、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平数都较少时应用。

第十六页，共一百三十八页，2022年，8月28日

3.综合性试验

也是一种多因素试验，但各因素的各水平不构成平衡的处理组合，而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。 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的影响和交互作用。

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第十七页，共一百三十八页，2022年，8月28日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经过实践初步证实的优良水平的组装配套。第十八页，共一百三十八页，2022年，8月28日（二）根据试验的内容分类

1.品种试验：将基因型不同的品种在相同条件下进行试验，选出适合当地的优良品种。

2.栽培试验：将基因型相同的品种在不同栽培条件下进行试验，研究其丰产栽培技术。

3.品种和栽培相结合的试验：将基因型不同的品种在不同的栽培条件下进行试验。

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第十九页，共一百三十八页，2022年，8月28日（三）按试验的年份分类

1.一年试验

2.多年试验

（四）按试验的地点分类

1.单点试验

2.多点试验

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第二十页，共一百三十八页，2022年，8月28日（五）按试验进程分类

1.预备试验

2.主要试验

3.示范试验

(六）按试验场所分类

1.田间试验

2.温室试验

3.实验室试验 下一张

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第二十一页，共一百三十八页，2022年，8月28日

(七）按试验区的大小分类

小区试验

大区试验下一张

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第二十二页，共一百三十八页，2022年，8月28日

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三、试验因素的效应和交互作用※1.效应：试验因素对试验指标所起的增加或减少的作用称试验效应。以产量为例，某甜椒品种施肥量试验，每亩施N肥10㎏，亩产为3500㎏；每亩施N15㎏亩产量为4000㎏，则在每亩施N10㎏的基础上，增施N肥5㎏的效应为（4000－3500）㎏/亩＝500㎏/亩。2.简单效应：在某一因素同一水平上，另一因素不同水平的产量差异称简单效应。第二十三页，共一百三十八页，2022年，8月28日

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试验因素NAP水平N1N2平均N2-N1P11016136P21824216平均14206P2-P1888BP水平N1N2平均N2-N1P11016136P218282310平均14228P2-P181210第二十四页，共一百三十八页，2022年，8月28日

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一个因素的水平相同，另一因素不同水平间的产量差异属于简单效应。如此例B中，18-10=8就是同一N1水平时P1间的简单效应，28-16=12为在同一N2水平时P2与P1间的简单效应；同理，16-10=6为同一P1水平时N2和N1间的简单效应，28-18=10为同一P2水平时N2与N1间的简单效应。第二十五页，共一百三十八页，2022年，8月28日

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3、平均效应：一个因素内各简单效应的平均数称平均效应或叫主要效应，简称主效。如此例B中，N的主效为（6+10）/2=8，P的主效为（8+12）/2=10。第二十六页，共一百三十八页，2022年，8月28日

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4、交互作用效应：两个因素简单效应间的平均差异称为交互作用效应，简称互作。它反映一个因素的各水平在另一因素的不同水平中反应不一致的现象。如此例中，N与P的互作效应可以用下面的四个图来表示。第二十七页，共一百三十八页，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无互作P2P1N1N2正互作（4-8）/2=-2P2P1N1N2负互作（-2-8）/2=-5P1P2负互作第二十八页，共一百三十八页，2022年，8月28日

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两个因素间的互作称为一级互作，一级互作易于理解，实际意义明确。三个因素间的互作称二级互作，余次类推。二级以上的高级互作实际意义不大，一般不予考察。第二十九页，共一百三十八页，2022年，8月28日四、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进行比较的一组试验处理。

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第三十页，共一百三十八页，2022年，8月28日在拟定试验方案时，应注意： （一）明确试验目的 （二）根据试验目的确定参试因素 （三）合理确定参试因素的水平下一张

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第三十一页，共一百三十八页，2022年，8月28日 各因素水平间间距的确定方法：

1.等差法

各相邻两个水平数量之差相等。 甜椒全生育期的尿素用量可设3个水平，分别为20、40、60（kg/666.7m2）。 番茄种植密度可设3500、4000、4500（株/666.7m2）。下一张

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第三十二页，共一百三十八页，2022年，8月28日

2.等比法

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7.5、15、30、60（mg/kg），相邻两水平之比为1:2。

3.随机法

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0，0.5，2，6，9（mg/kg）。下一张

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第三十三页，共一百三十八页，2022年，8月28日

先选出因素水平的两个端点值，再以G＝（最大值－最小值）×0.618为水平间距，用（最小值＋G）和（最大值－G）的方法确定因素水平。下一张

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4.选优法

第三十四页，共一百三十八页，2022年，8月28日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0和5（mg/kg），则水平间距G=(5－0)×0.618＝3.090＋3.09=3.095-3.09=1.91于是，喷施调节剂浓度试验用选优法确定的因素水平为：0（对照），1.91，3.09，5（mg/kg）。第三十五页，共一百三十八页，2022年，8月28日（四）应用唯一差异原则

※

唯一差异原则：指在进行处理比较时，其区别仅在于某一因素水平之间，所有其它条件应当完全一致。 如进行一个喷施叶面肥的试验，如果设置两个叶面肥浓度，对照应为喷施等量清水。

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第三十六页，共一百三十八页，2022年，8月28日（五）设置对照

作为比较标准的处理，简称对照（CK）。进行喷施植物生长调节剂的试验，喷施生长调节剂的为处理，不喷施生长调节剂的为对照，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，各个处理可互为对照，不必再设对照。下一张

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第三十七页，共一百三十八页，2022年，8月28日 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，这就是试验对照。 对作物进行某种处理前与处理后的比较，属于自身对照。

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第三十八页，共一百三十八页，2022年，8月28日 在肥料效应试验中，以不施肥处理作为空白对照。研究磷肥效果时，可在施用氮、钾肥的基础上，比较施磷肥与否的产量差异，这时单施氮、钾肥的处理就称为肥底对照。

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第三十九页，共一百三十八页，2022年，8月28日五、拟定试验方案的方法（一）单因素试验方案

单因素试验方案由试验因素的所有水平构成。（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组合（即处理）构成。

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第四十页，共一百三十八页，2022年，8月28日表1-1 A因素3个水平、B因素4个水平的12个水平组合下一张

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第四十一页，共一百三十八页，2022年，8月28日

（三）综合性试验方案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案，属于不完全试验方案。下一张

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第四十二页，共一百三十八页，2022年，8月28日第三节田间试验的误差及其控制

一、试验误差及其控制（一）试验误差概念※

由于受非处理因素的影响使观测值与试验处理真值之间产生的差异称为试验误差。田间试验误差可分为系统误差和随机误差两种。下一张

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第四十三页，共一百三十八页，2022年，8月28日

1.系统误差

系统误差:又称片面误差，是因为仪器不良，或试验地肥力按一定方向变化，或观测人员的习惯与偏向所产生的误差。它的值或恒定不变、或遵循一定的变化规律，其产生的原因往往是可知的或可掌握的。

系统误差影响试验的准确性。下一张

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第四十四页，共一百三十八页，2022年，8月28日

2.随机误差

※

由于偶然原因或无法控制的因素所引起的误差称为随机误差。随机误差带有偶然性质，在试验中，即使十分小心也难以消除。随机误差影响试验的精确性。统计上的试验误差指随机误差。这种误差愈小，试验的精确性愈高。

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第四十五页，共一百三十八页，2022年，8月28日（二）田间试验误差的来源

※1、试验材料本身所存在的差异；

2、试验操作和田间管理技术的不一致所引起的差异；

3、环境条件的差异。 下一张

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第四十六页，共一百三十八页，2022年，8月28日

（三）田间试验误差的控制途径

※1、选择同质一致的试验材料； 2、改进操作管理技术，使之标准化；3、控制引起差异的主要外界因素；

田间试验引起误差的主要外界因素是土壤差异。下一张

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第四十七页，共一百三十八页，2022年，8月28日

控制土壤差异的主要措施：

(1)选择土壤质地和肥力均匀的试验地；(2)采用适当的小区技术；(3)应用正确的试验设计和相应的统计分析。第四十八页，共一百三十八页，2022年，8月28日二、土壤差异与试验地的选择

（一）土壤差异

1、土壤差异形成原因：

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第四十九页，共一百三十八页，2022年，8月28日

一是土壤形成的基础即成土母质、或地形地势的不同，造成土壤的物理、化学性质方面的差异。二是由于土地利用过程中产生的差异。下一张

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第五十页，共一百三十八页，2022年，8月28日试验地的土壤差异是可以测量的：目测法，空白试验或匀田种植试验。

2、土壤差异的表现形式：※

呈梯度变化，即肥力高低有规则地从大田的一边到另一边逐渐变化；呈斑块状变化，有的地点肥，有的地点瘦，变化无规则。下一张

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第五十一页，共一百三十八页，2022年，8月28日（二）试验地的选择

1、试验地的位置要适当。

2、试验地最好选用平地。

3、试验地的土壤结构和肥力要均匀一致。

4、选择的试验地应有土地利用的历史记录。

5、试验地采用轮换制。下一张

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第五十二页，共一百三十八页，2022年，8月28日第四节田间试验设计的基本原则

一、试验设计概念田间试验设计的广义理解是指从制定方案到资料整理分析的整个试验研究课题的设计，包括确定试验方案、小区技术、资料搜集和整理分析方法等。田间试验设计的狭义理解则专指小区技术，特别是重复区和小区的排列方法。下一张

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第五十三页，共一百三十八页，2022年，8月28日按照试验的目的要求和试验地的具体情况，将各试验小区在试验地上作最合理的设置和排列，称为田间试验设计。※ ※田间试验设计的主要作用是控制、降低试验误差，提高试验的精确性，获得试验误差的无偏估计，从而对试验处理进行正确而有效的比较。下一张

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第五十四页，共一百三十八页，2022年，8月28日二、田间试验设计的三原则※

（一）重复

重复是指试验中将同一试验处理设置在两个或两个以上的试验单位上。同一试验处理所设置的试验单位数称为重复数。下一张

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第五十五页，共一百三十八页，2022年，8月28日重复的作用：1.估计试验误差。2.降低试验误差，提高试验的精确性。适当增大重复次数可以降低试验误差。第五十六页，共一百三十八页，2022年，8月28日

（二）随机排列

随机排列是指试验中的每一处理都有同等机会设置在一个重复中的任何一个试验小区上。其作用是提供无偏的试验误差估计值。下一张

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第五十七页，共一百三十八页，2022年，8月28日重复I重复IIbcdefgck2ckckheabcfgdaabcdefghckckabcgedfck2利用查表或产生随机数的方法进行设计第五十八页，共一百三十八页，2022年，8月28日

田间试验中，当试验小区数目较多、整个试验需要面积较大，而试验环境或试验单位差异较大时，如果仅根据重复和随机两个原则进行试验设计，不能将试验环境或试验单位差异所引起的变异从试验误差中分离出来，因而试验误差大，试验的精确性与检验的灵敏度低。

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（三）局部控制第五十九页，共一百三十八页，2022年，8月28日

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为解决这一问题，可将整个试验环境或试验单位分成若干个小环境或小组。这种分范围、分地段地控制非处理因素，使其对各处理的影响趋向于最大程度的一致，称局部控制。其作用是降低试验误差。第六十页，共一百三十八页，2022年，8月28日abcdefck

第六十一页，共一百三十八页，2022年，8月28日重复随机排列局部控制降低试验误差无偏估计试验误差

图1—1田间试验设计的三个基本原则的关系和作用下一张

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第六十二页，共一百三十八页，2022年，8月28日田间试验设计三个基本原则的关系和作用设置重复随机化排列局部控制消除系统误差，无偏试验误差估计估计和降低随机误差与随机化结合分离系统误差降低随机误差提高准确度和精确度保证统计推断的可靠性第六十三页，共一百三十八页，2022年，8月28日第五节控制土壤差异的小区技术

一、试验小区的面积

1.小区：在田间试验中安排一个处理的小块地段称试验小区

2.原则：在保证一定重复次数的基础上，适当增大小区面积。

※研究性试验小区面积一般在6—60m2，示范性试验的小区面积通常不小于300m2。下一张

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第六十四页，共一百三十八页，2022年，8月28日

确定试验的小区面积，应考虑以下因素：

1.试验种类

2.作物类别

稻麦品种比较试验的小区面积一般为6—15m2※

；棉花、玉米品种比较试验的小区面积一般为15—25m2※

。下一张

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第六十五页，共一百三十八页，2022年，8月28日

3.试验地面积、土壤差异程度及形式

4.育种工作的不同阶段

5.保证试验收获计产面积的需要要保证试验最终产量的准确性，必须考虑取样需要、边际效应与生长竞争

。

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第六十六页，共一百三十八页，2022年，8月28日在田间试验进行的过程中，常常需要在田间取样进行各种测定，取样可能影响其周围植株的生长，因而有可能影响最终小区产量的准确性，因此，在确定试验小区面积时，要相应增大小区面积。

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第六十七页，共一百三十八页，2022年，8月28日

边际效应：是指小区两边或两端的植株，因占较大空间而表现出的差异；

生长竞争：是指当相邻小区种植不同品种或相邻小区施用不同肥料时，由于株高、分枝、分蘖力或生长期的不同，小区边际通常有一行或多行受到影响。

第六十八页，共一百三十八页，2022年，8月28日

对这些效应和影响的处理方法，是在小区面积上除去可能受到影响的边行和两端，以减少误差。一般，小区的每一边除去1—2行，两端各除去30—50cm。第六十九页，共一百三十八页，2022年，8月28日（二）小区的形状

指小区长度与宽度之比。一般以3﹕1至10﹕1为宜※。小区的方向必须是长的一边与肥力变化最大的方向平行，于坡向平行。 为了便于试验小区实现机械化作业，小区的长宽比可大些，或依机械作业的宽度而定。下一张

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第七十页，共一百三十八页，2022年，8月28日

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（三）重复次数

实际研究工作中，常采用3—5次重复※

。第七十一页，共一百三十八页，2022年，8月28日（四）对照区的设置

对照区（通常以CK表示）作为与处理比较的标准。

设置对照的作用： １、在田间对各处理进行观察比较时作为衡量处理优劣的标准。 ２、估计和矫正试验地的土壤差异。下一张

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第七十二页，共一百三十八页，2022年，8月28日（五）保护行的设置

在试验地的周围设置保护行。 禾谷类作物一般至少种植4行以上。 小区与小区之间一般不设保护行，重复区之间一般也不设保护行。

保护行种植的品种，可用对照品种，或比供试品种略为早熟的品种，以减少试验小区收获时发生的误差及鸟害。下一张

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第七十三页，共一百三十八页，2022年，8月28日

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第七十四页，共一百三十八页，2022年，8月28日

1、区组概念：将一个重复全部处理小区分配于具有相对同质的一小块土地上，称为一个区组。

设置区组是控制土壤差异和其它田间管理等最简单最有效的方法之一。

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（六）重复区（区组）和小区的排列第七十五页，共一百三十八页，2022年，8月28日

2、数目：田间试验一般设置3—5次重复，分别安排在3—5个区组上，这时重复与区组等同，称完全区组。有时将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。

第七十六页，共一百三十八页，2022年，8月28日

3、排列方式：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；试验地为正方形而长度摆设不下整个区组时，一个区组也可分排成二行，相邻在一起。

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第七十七页，共一百三十八页，2022年，8月28日下一张

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第七十八页，共一百三十八页，2022年，8月28日

4.方向※

：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；当肥力呈梯度变化时，区组要与肥力变化方向垂直，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式。第七十九页，共一百三十八页，2022年，8月28日一、顺序排列设计

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第六节常用的田间试验设计方法第八十页，共一百三十八页，2022年，8月28日(一)对比法排列

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优点---设计简单，工作方便，不易出现差错。缺点---对照区占地太多，小区排列不随机，估计试验有偏差，理论上不能应用显著性测验。

1CK21CK2第八十一页，共一百三十八页，2022年，8月28日

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对比法设计第八十二页，共一百三十八页，2022年，8月28日

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(二)间比法设计其特点是：①将全部品种(品系或处理)顺序排列，每隔4个或9个品种设一对照；②每一重复或每一块地上，开始和最后一个小区都是对照③重复2～4次，各重复可排列成多排④在多排式时，各重复的顺序可以是逆向式第八十三页，共一百三十八页，2022年，8月28日

(二)间比法设计CK1234CK5678CK第八十四页，共一百三十八页，2022年，8月28日（一）完全随机设计

1.设计方法

完全随机设计是将各处理完全随机地分配给不同的试验单位（如试验小区），每一处理的重复次数可以相等也可以不相等。

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二、随机排列设计

第八十五页，共一百三十八页，2022年，8月28日例如，欲研究某种生长调节剂对番茄株高的影响，进行6个处理（包括施用清水的对照）的盆栽试验，每处理4盆（重复4次），共24盆。设计时先将每盆番茄（试验单位）随机编号1、2、3、……

、24；然后用抽签法从所有编号中随机抽取4个编号作为实施第1处理的4盆；再从余下的20个编号中随机抽取4个编号作为实施第2处理的4盆，如此进行下去，直到确定出实施第6处理的4盆。下一张

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第八十六页，共一百三十八页，2022年，8月28日第1处理：13、2、7、22第2处理：5、18、24、12第3处理：17、20、11、1第4处理：10、3、15、19第5处理：4、16、9、14第6处理：21、23、6、8各处理实施的盆号如下：第八十七页，共一百三十八页，2022年，8月28日

2.设计特点

完全随机设计应用了试验设计的重复和随机两个原则，其优点是设计容易，处理数与重复次数都不受限制，统计分析也比较简单。 完全随机设计的主要缺点是没有应用局部控制的原则，试验环境条件差异较大时试验误差较大，试验的精确度较低。

完全随机设计常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。下一张

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第八十八页，共一百三十八页，2022年，8月28日（二）随机区组设计

1、设计方法

先将试验地划分成若干个区组，区组数等于重复数；再将每一个区组划分成若干个小区，小区数等于处理数；然后将各个试验处理独立随机地安排在每一区组的各个小区上。下一张

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第八十九页，共一百三十八页，2022年，8月28日

（1）划分区组：

根据局部控制的原则，将试验地按土壤肥力梯度划分为等于重复次数的区组。划分区组时应使区组内的环境变异尽可能小，区组间的环境变异尽可能大。下一张

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第九十页，共一百三十八页，2022年，8月28日

（2）划小区：再将每一区组划分为供试处理相等的小区。由于试验地的限制，同一试验的不同区组可以分散设置在不同的田块或地段上，但同一区组内的所有小区必须设置在一起，决不能分开。

（3）安排处理：区组内每一小区随机安排一个处理。下一张

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第九十一页，共一百三十八页，2022年，8月28日

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第九十二页，共一百三十八页，2022年，8月28日

2、设计特点

随机区组设计在完全随机设计的基础上增加了局部控制的原则，从而将试验环境均匀性的控制范围从整个试验地缩小到一个个区组，区组间的差异可以通过统计分析方法使其与试验误差分离。随机区组设计试验的精确度较高。下一张

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第九十三页，共一百三十八页，2022年，8月28日随机区组设计的优点：（1）设计简单，容易掌握；（2）灵活性大，单因素、多因素以及综合性试验都可以采用；（3）符合试验设计的三原则，能提供无偏的误差估计，能有效地减少单向的土壤肥力差异对试验的影响，降低试验误差，提高试验的精确度；下一张

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第九十四页，共一百三十八页，2022年，8月28日（4）对试验地的形状和大小要求不严，必要时不同区组可以分散设置在不同的田块或地段上；（5）易于分析，当因某种偶然事故而损失某一处理或区组时，可以除去该处理或区组进行分析。下一张

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第九十五页，共一百三十八页，2022年，8月28日随机区组设计的缺点：（1）处理数不能太多，因为处理数太多，区组必然增大，区组内的环境变异增大，从而丧失区组局部控制的功能，增大试验误差。在田间试验中，处理数一般不超过20个，最好为10个左右。（2）只能控制一个方向的土壤差异，试验精确度低于拉丁方设计。

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第九十六页，共一百三十八页，2022年，8月28日（三）拉丁方设计

1、设计方法

拉丁方设计是从横行和直列两个方向对试验环境条件进行局部控制，使每个横行和直列都成为一个区组，在每一区组内随机安排全部处理的试验设计。 在拉丁方设计中，同一处理在每一横行区组和每一直列区组出现且只出现一次，所以拉丁方设计的处理数、重复数、横行区组数和直列区组数均相同。

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第九十七页，共一百三十八页，2022年，8月28日

拉丁方是一个由n个拉丁字母构成的n×n阶方阵，各字母在每一横行和每一直列出现且只出现一次。第一横行和第一直列的拉丁字母均按顺序排列的拉丁方称为标准拉丁方。

3×3标准拉丁方只有一个，即 教材中表2.1为4×4—8×8的选择标准拉丁方。下一张

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ABCBCACAB第九十八页，共一百三十八页，2022年，8月28日

进行拉丁方设计时，首先应根据处理数确定选取哪一个标准拉丁方，然后对拉丁方的直列、横行和处理的随机排列。 对于3×3和4×4标准拉丁方，随机所有直列和第二、第三、第四横行，再对处理进行随机； 对于5×5及其以上标准拉丁方，随机所有直列和横行，再对处理进行随机。

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第九十九页，共一百三十八页，2022年，8月28日

【例1·3】有甲、乙、丙、丁、戊5个番茄品种进行比较试验，已知试验地存在双向肥力差异，试作拉丁方设计。

第一步，选择标准拉丁方：本例处理数为5，从表2.1中选取5×5标准拉丁方，如下图所示。下一张

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第一百页，共一百三十八页，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）图5×5拉丁方设计第一百零一页，共一百三十八页，2022年，8月28日

第二步，随机直列：按抽签法所得随机数1、3、2、4、5对选取的标准拉丁方的直列进行排列，结果如上图（2）所示。

第三步，随机横行：按抽签法所得随机数3、5、4、2、1对已经直列随机的标准拉丁方的横行进行排列，结果如图（3）所示。下一张

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第一百零二页，共一百三十八页，2022年，8月28日

第四步，随机处理：按抽签法所得随机数2、5、4、1、3对处理进行随机，A＝2＝乙、B＝5＝戊、以C＝4＝丁、D＝1＝甲、E＝3＝丙。将随机后的拉丁方的A、B、C、D、E分别替换为乙、戊、丁、甲、丙，即得拉丁方设计的田间排列，结果如图（4）所示。下一张

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第一百零三页，共一百三十八页，2022年，8月28日

3、设计特点

(1)试验的重复数与处理数相等；

(2)每一横行和每一直列都包括全部处理，形成一个完全区组；

(3)所有处理在横行和直列中都进行随机排列。

(4)重复数＝处理数＝横行数＝直列数下一张

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第一百零四页，共一百三十八页，2022年，8月28日拉丁方设计的优点： 可以从两个方向消除试验环境条件的影响，具有较高的精确性。下一张

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第一百零五页，共一百三十八页，2022年，8月28日拉丁方设计的缺点

（1）由于重复数等于处理数，故处理不能太多，否则横行区组、直列区组占地过大，试验效率不高；若处理数少，则重复次数不足，导致试验误差自由度太小，会降低试验的精确度和鉴别处理间差异的灵敏度。因此，拉丁方设计缺乏伸缩性，一般常用于4—8个处理的试验。

（2）田间布置时，不能将横行区组和直列区组分开设置，要求有整块方形的试验地，缺乏随机区组设计的灵活性。下一张

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第一百零六页，共一百三十八页，2022年，8月28日（四）裂区设计

在多因素试验中，有时各试验因素的重要性是不同的，希望对重要因素的考察有较高的精确度。例如品种与施肥量两因素试验，品种是重要因素，精确度要求较高，施肥量是次要因素，精确度要求较低。在这种情况下，通常采用裂区设计。

第一百零七页，共一百三十八页，2022年，8月28日

1.设计方法

(1)

裂区设计先将试验地划分为若干个区组，区组数等于试验的重复数；（2）再将每个区组划分为若干个主区，主区数等于主区因素的水平数；（3）然后将每一主区划分为若干个副区(或裂区)，副区数(或裂区数)等于副区因素的水平数；下一张

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第一百零八页，共一百三十八页，2022年，8月28日（4）将重要因素各水平分配给副区（该因素称为副区因素，副区因素的各水平也称为副处理)，将次要因素各水平分配给主区（该因素称为主区因素，主区因素各水平也称为主处理）。

第一百零九页，共一百三十八页，2022年，8月28日

在进行裂区设计时，每一区组内的主处理和每一主区内的副处理都必须独立随机排列。 裂区设计的主区可以作随机区组排列（如上所述），也可作拉丁方排列。下一张

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第一百一十页，共一百三十八页，2022年，8月28日

【例1·4】有6个品种，以1、2、3、4、5、6表示，有3种施肥量，以高、中、低表示，重复3次。主处理为施肥量，副处理为品种。重复3次，主区作随机区组排列，试进行裂区设计。下一张

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第一步，将试验区划分为3个区组，每个区组再划分成3个主区。第一百一十一页，共一百三十八页，2022年，8月28日

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第一百一十二页，共一百三十八页，2022年，8月28日

第二步，在区组中划分出主区，并随机将主处理安排到各个区组中去。

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第一百一十三页，共一百三十八页，2022年，8月28日

第三步在各主区内划出副区，并随机将副处理安排其中。 下一张

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第一百一十四页，共一百三十八页，2022年，8月28日

2、设计特点

（1）裂区设计副区因素是主要研究的因素，主区因素是次要研究的因素，副区面积小、主区面积大。下一张

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第一百一十五页，共一百三十八页，2022年，8月28日 （2）裂区设计的各区组先划分为主区，安排主区因素的各水平（即主处理），再由主区划分副区安排副区因素的各水平（即副处理）。这样对副区来说主区就是一个完全区组，但对全试验所有处理（即水平组合）来说，主区仅是一个不完全区组。

主处理的重复数等于试验的重复数，副处理的重复数等于试验的重复数乘主处理数，显然副处理的重复数大于主处理的重复数。下一张

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第一百一十六页，共一百三十八页，2022年，8月28日 （3）在裂区设计中，在主区因素水平间和副区因素水平内的主区因素水平间进行比较，其精确度较低；而在副区因素水平间和主区因素水平内的副区因素水平间进行比较，其精确度较高，尤其是副区因素水平间的比较，比主区因素水平间的比较更为精确。下一张

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第一百一十七页，共一百三十八页，2022年，8月28日

（4）两因素裂区设计有两个误差（主区误差和副区误差）、三因素再裂区设计有三个误差（主区误差、副区误差、副副区误差）。通常主区误差大于副区误差，副区误差大于副副区误差。下一张

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第一百一十八页，共一百三十八页，2022年，8月28日

3、裂区设计主要应用于以下几种情况：

面积大小不同大面积主区主效应大小主效应大主区精确度不同高副区试验中新增试验因素时新副区

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第一百一十九页，共一百三十八页，2022年，8月28日

第七节田间试验实施

一、田间试验计划的制订（一）田间试验计划的内容1.试验名称：2.试验目的及其依据，包括现有的科研成果、发展趋势以及预期的试验结果；3.试验时间、地点、材料（包括供试土壤、作物等）；下一张

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第一百二十页，共一百三十八页，2022年，8月28日

4.试验地的土壤、地势等基本情况和轮作方式及前作状况。

5.试验处理方案：处理数、水平数下一张

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第一百二十一页，共一百三十八页，2022年，8月28日

6.试验方法设计内容小区面积长宽比例重复次数排列方法下一张

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第一百二十二页，共一百三十八页，2022年，8月28日

7.整地、播种或移栽、施肥及田间管理措施等；

8.田间观察记载和室内考种、分析测定项目及方法；

9.收获计产方法；

10.试验资料的统计方法和要求；

11.试验地面积、试验经费、人力及主要仪器设备；

12.项目负责人、执行人；

13.附件、试验布置图及各种记载表等下一张

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第一百二十三页，共一百三十八页，2022年，8月28日

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（二）种植计划书的编制试验计划书：种植计划、田间种植图、观测记载表1.种植计划（1）试验的题目、地点、及时间（2）试验的目的、依据及其预期的效果（3）试验地区性土质、地形、地势、前茬及水利条件等基本情况（4）供试处理及试验材料的名称（5）试验设计（包括小区排列和重复次数）（6）耕作栽培措施（7）田间观测、室内考种和分析测定的项目及方法第一百二十四页，共一百三十八页，2022年，8月28日

2.田间种植图在试验地确定以后，要根据试验地的形状及土壤肥力趋向以及试验方案的要求，具体设计小区面积、形状与方向，区组形状与方向和保护行等，把这些设计绘制成图即为田间种植图。绘图要求：