常用概率分布課件

田間試驗(yàn)設(shè)計(jì)主講：湯青林田間試驗(yàn)設(shè)計(jì)主講：湯青林1第一節(jié)田間試驗(yàn)概述第一章田間試驗(yàn)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)一、田間試驗(yàn)的意義、任務(wù)與要求（一）田間試驗(yàn)的意義與特點(diǎn)

田間試驗(yàn)：是指在田間土壤、自然氣候等環(huán)境條件下栽培作物，并進(jìn)行與作物有關(guān)的各種科學(xué)研究的試驗(yàn)。第一節(jié)田間試驗(yàn)概述第一章田間試驗(yàn)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)一、田間試2

田間試驗(yàn)主要特點(diǎn)：1、研究的對象和材料是農(nóng)作物，以農(nóng)作物生長發(fā)育的反應(yīng)作為試驗(yàn)指標(biāo)研究其生長發(fā)育規(guī)律、各項(xiàng)栽培技術(shù)或條件的效果。2、田間試驗(yàn)具有嚴(yán)格的地區(qū)性和季節(jié)性。3、田間試驗(yàn)普遍存在試驗(yàn)誤差。田間試驗(yàn)主要特點(diǎn)：3（二）田間試驗(yàn)的任務(wù)田間試驗(yàn)的根本任務(wù)是在自然或田間條件下選育和鑒定新的作物品種和改進(jìn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)技術(shù)；客觀地評定優(yōu)良品種及其適應(yīng)區(qū)城；研究各項(xiàng)增產(chǎn)技術(shù)措施及其應(yīng)用范圍，使科研成果能夠合理地應(yīng)用和推廣，盡快轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力，發(fā)揮其在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上的作用。

（二）田間試驗(yàn)的任務(wù)4（三）田間試驗(yàn)的要求1、試驗(yàn)?zāi)康囊鞔_；2、試驗(yàn)要有代表性和先進(jìn)性；3、試驗(yàn)結(jié)果要正確可靠。（三）田間試驗(yàn)的要求5在進(jìn)行田間試驗(yàn)的過程中，必須嚴(yán)格控制試驗(yàn)條件，盡可能減少試驗(yàn)誤差，要努力提高試驗(yàn)的準(zhǔn)確性和精確性，使試驗(yàn)結(jié)果正確、可靠。

準(zhǔn)確性也叫準(zhǔn)確度，指在試驗(yàn)中某一試驗(yàn)指標(biāo)或性狀的觀測值與其真值接近的程度。設(shè)某一試驗(yàn)指標(biāo)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(zhǔn)確性高；反之則低。在進(jìn)行田間試驗(yàn)的過程中，必須嚴(yán)格控制試驗(yàn)條件，盡6精確性也叫精確度，指試驗(yàn)中同一試驗(yàn)指標(biāo)或性狀的重復(fù)觀測值彼此接近的程度。若觀測值彼此接近，即任意二個(gè)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(yàn)的準(zhǔn)確性、精確性合稱為正確性。精確性也叫精確度，指試驗(yàn)中同一試驗(yàn)指標(biāo)或性7圖1-1準(zhǔn)確性與精確性示意圖圖1-1準(zhǔn)確性與精確性示意圖8

4、試驗(yàn)結(jié)果要具有重演性試驗(yàn)結(jié)果的重演性是指在相同的條件下再次進(jìn)行同一試驗(yàn)，應(yīng)能獲得與原試驗(yàn)相同的結(jié)果。只有試驗(yàn)結(jié)果符合客觀規(guī)律、能夠重演，才有推廣應(yīng)用價(jià)值。

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二、田間試驗(yàn)常用術(shù)語（一）試驗(yàn)指標(biāo)

用來衡量試驗(yàn)結(jié)果的好壞或處理效應(yīng)的高低、在試驗(yàn)中具體測定的性狀或觀測的項(xiàng)目稱為試驗(yàn)指標(biāo)。農(nóng)業(yè)試驗(yàn)中許多數(shù)量性狀和質(zhì)量性狀都可以作為試驗(yàn)指標(biāo)。二、田間試驗(yàn)常用術(shù)語10（二）試驗(yàn)因素指試驗(yàn)中人為控制的、影響試驗(yàn)指標(biāo)的原因。試驗(yàn)因素常用大寫字母A、B、C、…等表示。（三）因素水平對試驗(yàn)因素所設(shè)定的量的不同級別或質(zhì)的不同狀態(tài)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(biāo)1，2，…，來表示。如A1、A2、…，B1、B2、…，等。（二）試驗(yàn)因素11（四）試驗(yàn)處理事先設(shè)計(jì)好的實(shí)施在試驗(yàn)單位上的具體項(xiàng)目叫試驗(yàn)處理，簡稱處理。在單因素試驗(yàn)中，實(shí)施在試驗(yàn)單位上的具體項(xiàng)目就是試驗(yàn)因素的某一水平。單因素試驗(yàn)時(shí)，試驗(yàn)因素的一個(gè)水平就是一個(gè)處理。在多因素試驗(yàn)時(shí)，試驗(yàn)因素的一個(gè)水平組合就是一個(gè)處理。（四）試驗(yàn)處理12（五）試驗(yàn)小區(qū)安排一個(gè)試驗(yàn)處理的小塊地段稱為試驗(yàn)小區(qū)，簡稱小區(qū)。（六）試驗(yàn)單位亦稱試驗(yàn)單元，是指施加試驗(yàn)處理的材料單位。這個(gè)單位可以是一個(gè)小區(qū)，也可以是一穴、一株、一穗、一個(gè)器官等。（七）總體 根據(jù)試驗(yàn)研究目的確定的研究對象的全體稱為總體，其中的一個(gè)研究單位稱為個(gè)體。（五）試驗(yàn)小區(qū)13（八）有限總體與無限總體包含無窮多個(gè)個(gè)體的總體稱為無限總體；包含有限個(gè)個(gè)體的總體稱為有限總體。（九）樣本從總體中抽取的一部分供觀察測定的個(gè)體組成的集合，稱為樣本。

（八）有限總體與無限總體14由樣本特征來推斷其總體性質(zhì)是統(tǒng)計(jì)分析的基本手段。從總體中采用隨機(jī)方法抽取的樣本稱為隨機(jī)樣本。隨機(jī)樣本具有較好的代表性。由樣本特征來推斷其總體性質(zhì)是統(tǒng)計(jì)分析的基本手段。15（十）樣本容量 樣本所包含的個(gè)體數(shù)目稱為樣本容量，常記為n。通常將樣本容量n>30的樣本稱為大樣本，將樣本容量n≤30的樣本稱為小樣本。（十一）觀測值對樣本中各個(gè)體的某種性狀、特性加以考察，如稱量、度量、計(jì)數(shù)或分析化驗(yàn)所得的結(jié)果稱為觀測值。（十）樣本容量 16第二節(jié)田間試驗(yàn)的誤差及其控制

一、試驗(yàn)誤差及其控制（一）試驗(yàn)誤差受非處理因素的影響使觀測值與試驗(yàn)處理真值之間產(chǎn)生的差異稱為試驗(yàn)誤差。田間試驗(yàn)誤差可分為系統(tǒng)誤差和隨機(jī)誤差兩種。第二節(jié)田間試驗(yàn)的誤差及其控制171、系統(tǒng)誤差

系統(tǒng)誤差是試驗(yàn)過程中產(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(yàn)的準(zhǔn)確性。1、系統(tǒng)誤差182、隨機(jī)誤差

由多種偶然的、無法控制的因素所引起的誤差稱為隨機(jī)誤差。隨機(jī)誤差帶有偶然性質(zhì)，在試驗(yàn)中，即使十分小心也難以消除。隨機(jī)誤差影響試驗(yàn)的精確性。統(tǒng)計(jì)上的試驗(yàn)誤差指隨機(jī)誤差。這種誤差愈小，試驗(yàn)的精確性愈高。

2、隨機(jī)誤差19（二）田間試驗(yàn)誤差的來源

1、試驗(yàn)材料本身所存在的差異；2、試驗(yàn)操作和田間管理技術(shù)的不一致所引起的差異；3、環(huán)境條件的差異。 （二）田間試驗(yàn)誤差的來源20

（三）田間試驗(yàn)誤差的控制途徑1、選擇同質(zhì)一致的試驗(yàn)材料； 2、改進(jìn)操作管理技術(shù)，使之標(biāo)準(zhǔn)化；3、控制引起差異的主要外界因素；

田間試驗(yàn)引起誤差的主要外界因素是土壤差異。（三）田間試驗(yàn)誤差的控制途徑21

控制土壤差異的主要措施：

(1)選擇土壤質(zhì)地和肥力均勻的試驗(yàn)地；(2)采用適當(dāng)?shù)男^(qū)技術(shù)；(3)應(yīng)用正確的試驗(yàn)設(shè)計(jì)和相應(yīng)的統(tǒng)計(jì)分析?？刂仆寥啦町惖闹饕胧?2二、土壤差異與試驗(yàn)地的選擇

（一）土壤差異

土壤差異形成原因：

常用概率分布課件23

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

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試驗(yàn)地的土壤差異是可以測量的：目測法，空白試驗(yàn)或勻田種植試驗(yàn)。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(diǎn)肥，有的地點(diǎn)瘦，變化無規(guī)則。試驗(yàn)地的土壤差異是可以測量的：目測法，空白試驗(yàn)或25（二）試驗(yàn)地的選擇

1、試驗(yàn)地的位置要適當(dāng)。 2、試驗(yàn)地最好選用平地。 3、試驗(yàn)地的土壤結(jié)構(gòu)和肥力要均勻一致。 4、選擇的試驗(yàn)地應(yīng)有土地利用的歷史記錄。 5、試驗(yàn)地采用輪換制。（二）試驗(yàn)地的選擇26三、田間試驗(yàn)設(shè)計(jì)的基本原則

田間試驗(yàn)設(shè)計(jì)的廣義理解是指從制定方案到資料整理分析的整個(gè)試驗(yàn)研究課題的設(shè)計(jì)，包括確定試驗(yàn)方案、小區(qū)技術(shù)、資料搜集和整理分析方法等。田間試驗(yàn)設(shè)計(jì)的狹義理解則專指小區(qū)技術(shù)，特別是重復(fù)區(qū)和小區(qū)的排列方法。三、田間試驗(yàn)設(shè)計(jì)的基本原則27按照試驗(yàn)的目的要求和試驗(yàn)地的具體情況，將各試驗(yàn)小區(qū)在試驗(yàn)地上作最合理的設(shè)置和排列，稱為田間試驗(yàn)設(shè)計(jì)。 田間試驗(yàn)設(shè)計(jì)的主要作用是控制、降低試驗(yàn)誤差，提高試驗(yàn)的精確性，獲得試驗(yàn)誤差的無偏估計(jì)，從而對試驗(yàn)處理進(jìn)行正確而有效的比較。按照試驗(yàn)的目的要求和試驗(yàn)地的具體情況，將各試驗(yàn)小28

田間試驗(yàn)設(shè)計(jì)的三原則：

（一）重復(fù)

重復(fù)是指試驗(yàn)中將同一試驗(yàn)處理設(shè)置在兩個(gè)或兩個(gè)以上的試驗(yàn)單位上。同一試驗(yàn)處理所設(shè)置的試驗(yàn)單位數(shù)稱為重復(fù)數(shù)。田間試驗(yàn)設(shè)計(jì)的三原則：29重復(fù)的作用：1、估計(jì)試驗(yàn)誤差。2、降低試驗(yàn)誤差，提高試驗(yàn)的精確性。適當(dāng)增大重復(fù)次數(shù)可以降低試驗(yàn)誤差。重復(fù)的作用：30

田間試驗(yàn)中，當(dāng)試驗(yàn)小區(qū)數(shù)目較多、整個(gè)試驗(yàn)需要面積較大，而試驗(yàn)環(huán)境或試驗(yàn)單位差異較大時(shí)，如果僅根據(jù)重復(fù)和隨機(jī)兩個(gè)原則進(jìn)行試驗(yàn)設(shè)計(jì)，不能將試驗(yàn)環(huán)境或試驗(yàn)單位差異所引起的變異從試驗(yàn)誤差中分離出來，因而試驗(yàn)誤差大，試驗(yàn)的精確性與檢驗(yàn)的靈敏度低。

（二）局部控制 田間試驗(yàn)中，當(dāng)試驗(yàn)小區(qū)數(shù)目較多、整個(gè)試驗(yàn)需要面積較31為解決這一問題，可將整個(gè)試驗(yàn)環(huán)境或試驗(yàn)單位分成若干個(gè)小環(huán)境或小組，在小環(huán)境或小組內(nèi)使非處理因素盡可能一致，實(shí)現(xiàn)試驗(yàn)條件的局部一致性，這就是局部控制。為解決這一問題，可將整個(gè)試驗(yàn)環(huán)境或試驗(yàn)單位分成若32下圖的排列未實(shí)行局部控制:下圖的排列未實(shí)行局部控制:33常用概率分布課件34

（三）隨機(jī)排列

隨機(jī)排列是指試驗(yàn)中的每一處理都有同等機(jī)會(huì)設(shè)置在一個(gè)重復(fù)中的任何一個(gè)試驗(yàn)小區(qū)上。（三）隨機(jī)排列35常用概率分布課件36重復(fù)隨機(jī)排列局部控制降低試驗(yàn)誤差無偏估計(jì)試驗(yàn)誤差

田間試驗(yàn)設(shè)計(jì)的三個(gè)基本原則的關(guān)系和作用重復(fù)隨機(jī)排列局部控制降低試驗(yàn)誤差無偏估計(jì)試驗(yàn)誤差田間試37四、控制土壤差異的小區(qū)技術(shù)

（一）試驗(yàn)小區(qū)的面積

原則：在保證一定重復(fù)次數(shù)的基礎(chǔ)上，適當(dāng)增大小區(qū)面積。 研究性試驗(yàn)小區(qū)面積一般在6—30m2，示范性試驗(yàn)的小區(qū)面積通常不小于300m2。四、控制土壤差異的小區(qū)技術(shù)38

確定試驗(yàn)的小區(qū)面積，應(yīng)考慮以下因素： 1、試驗(yàn)種類 2、作物類別 稻麥品種比較試驗(yàn)的小區(qū)面積一般為5—15m2；棉花、玉米品種比較試驗(yàn)的小區(qū)面積一般為15—25m2。確定試驗(yàn)的小區(qū)面積，應(yīng)考慮以下因素：393、試驗(yàn)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(yàn)收獲計(jì)產(chǎn)面積的需要要保證試驗(yàn)最終產(chǎn)量的準(zhǔn)確性，必須考慮取樣需要、邊際效應(yīng)與生長競爭

。

3、試驗(yàn)地面積、土壤差異程度及形式40在田間試驗(yàn)進(jìn)行的過程中，常常需要在田間取樣進(jìn)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(zhǔn)確性，因此，在確定試驗(yàn)小區(qū)面積時(shí)，要相應(yīng)增大小區(qū)面積。

在田間試驗(yàn)進(jìn)行的過程中，常常需要在田間取樣進(jìn)行各41

邊際效應(yīng)是指小區(qū)兩邊或兩端植株的生長環(huán)境與小區(qū)中間植株的生長環(huán)境不一致而表現(xiàn)出差異；

生長競爭是指當(dāng)相鄰小區(qū)種植不同作物或相鄰小區(qū)進(jìn)行不同肥料等處理時(shí)，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。

邊際效應(yīng)是指小區(qū)兩邊或兩端植株的生長環(huán)境42

對這些效應(yīng)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。

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（二）小區(qū)的形狀

一般以3﹕1至5﹕1為宜。 為了便于試驗(yàn)小區(qū)實(shí)現(xiàn)機(jī)械化作業(yè)，小區(qū)的長寬比可大些，或依機(jī)械作業(yè)的寬度而定。（三）重復(fù)次數(shù)

實(shí)際研究工作中，常采用3—5次重復(fù)。（二）小區(qū)的形狀44

（四）對照區(qū)的設(shè)置

對照區(qū)（通常以CK表示）作為與處理比較的標(biāo)準(zhǔn)。

設(shè)置對照的作用： １、在田間對各處理進(jìn)行觀察比較時(shí)作為衡量處理優(yōu)劣的標(biāo)準(zhǔn)。 ２、估計(jì)和矯正試驗(yàn)地的土壤差異。（四）對照區(qū)的設(shè)置45

（五）保護(hù)行的設(shè)置

在試驗(yàn)地的周圍設(shè)置保護(hù)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(shè)保護(hù)行，重復(fù)區(qū)之間一般也不設(shè)保護(hù)行。 保護(hù)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(yàn)小區(qū)收獲時(shí)發(fā)生的誤差及鳥害。（五）保護(hù)行的設(shè)置46

將一個(gè)重復(fù)全部處理小區(qū)分配于具有相對同質(zhì)的一小塊土地上，稱為一個(gè)區(qū)組。

設(shè)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。

（六）重復(fù)區(qū)（區(qū)組）和小區(qū)的排列將一個(gè)重復(fù)全部處理小區(qū)分配于具有相對同質(zhì)的一小塊47

田間試驗(yàn)一般設(shè)置3—4次重復(fù)，分別安排在3—4個(gè)區(qū)組上，這時(shí)重復(fù)與區(qū)組等同。每一區(qū)組包括全部處理，稱為完全區(qū)組。當(dāng)處理數(shù)較多時(shí)，每個(gè)區(qū)組只安排部分處理，稱為不完全區(qū)組。田間試驗(yàn)一般設(shè)置3—4次重復(fù)，分別安排在3—48

區(qū)組的排列，當(dāng)小區(qū)數(shù)不太多時(shí)，每一區(qū)組可排成一行，試驗(yàn)地呈長方形；試驗(yàn)地為正方形而長度擺設(shè)不下整個(gè)區(qū)組時(shí)，一個(gè)區(qū)組也可分排成二行，相鄰在一起。

區(qū)組的排列，當(dāng)小區(qū)數(shù)不太多時(shí)，每一區(qū)組可排成一行49

試驗(yàn)地平坦而靠近坡地時(shí)，區(qū)組的排列最好與坡平行；試驗(yàn)地本身為坡地時(shí)，同一區(qū)組的各小區(qū)設(shè)置在同一等高線上；當(dāng)肥力呈梯度變化時(shí)，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(shè)置在同一肥力水平帶。小區(qū)在各區(qū)組內(nèi)的排列有順序式和隨機(jī)式。試驗(yàn)地平坦而靠近坡地時(shí)，區(qū)組的排列最好與坡平行；50

第三節(jié)田間試驗(yàn)方案一、田間試驗(yàn)的種類（一）按試驗(yàn)因素的多少分類 1、單因素試驗(yàn)

單因素試驗(yàn)設(shè)計(jì)簡單，試驗(yàn)?zāi)康拿鞔_，試驗(yàn)結(jié)果容易分析。

第三節(jié)田間試驗(yàn)方案51

進(jìn)行包含所有水平組合的多因素全面試驗(yàn)不僅可以考察不同因素的簡單效應(yīng)和主效，還可探索因素間的交互作用，以確定各試驗(yàn)因素的最優(yōu)水平組合。

2、多因素試驗(yàn) 是指在同一試驗(yàn)中同時(shí)研究兩個(gè)或兩個(gè)以上試驗(yàn)因素的試驗(yàn)，各因素的不同水平相互組成平衡的水平組合。 進(jìn)行包含所有水平組合的多因素全面試驗(yàn)不僅可以考察不同52

多因素試驗(yàn)的效率高于多個(gè)單因素試驗(yàn)的效率。多因素全面試驗(yàn)的主要不足，是當(dāng)試驗(yàn)因素和水平數(shù)較多時(shí)，組成的水平組合數(shù)太多，在進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)，人力、物力、財(cái)力、土地等都難以承受，試驗(yàn)誤差也不易控制。因而多因素全面試驗(yàn)宜在因素個(gè)數(shù)和水平數(shù)都較少時(shí)應(yīng)用。

多因素試驗(yàn)的效率高于多個(gè)單因素試驗(yàn)的效率。多因素53

3、綜合性試驗(yàn)

也是一種多因素試驗(yàn)，綜合性試驗(yàn)是將試驗(yàn)因素的某些水平組合在一起形成少數(shù)幾個(gè)水平組合。 這種試驗(yàn)的目的在于探討試驗(yàn)因素中某些水平組合的綜合作用，而不在于考察各試驗(yàn)因素對試驗(yàn)指標(biāo)的影響和交互作用。

3、綜合性試驗(yàn) 54

綜合性試驗(yàn)是針對起主導(dǎo)作用、且相互關(guān)系已基本清楚的因素設(shè)置的試驗(yàn)，它的水平組合就是一系列經(jīng)過實(shí)踐初步證實(shí)的優(yōu)良水平的組裝配套。綜合性試驗(yàn)是針對起主導(dǎo)作用、且相互關(guān)系已基本清楚55

（二）根據(jù)試驗(yàn)的內(nèi)容分類1、品種試驗(yàn)2、栽培試驗(yàn)3、品種和栽培相結(jié)合的試驗(yàn)

（二）根據(jù)試驗(yàn)的內(nèi)容分類56（三）按試驗(yàn)的年份分類1、一年試驗(yàn) 2、多年試驗(yàn)

（四）按試驗(yàn)的地點(diǎn)分類

1、單點(diǎn)試驗(yàn) 2、多點(diǎn)試驗(yàn)

（三）按試驗(yàn)的年份分類57

（五）按試驗(yàn)進(jìn)程分類 1、預(yù)備試驗(yàn) 2、主要試驗(yàn) 3、示范試驗(yàn)

(六）按試驗(yàn)場所分類 1、田間試驗(yàn) 2、溫室試驗(yàn) 3、實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)

（五）按試驗(yàn)進(jìn)程分類58

(七）按試驗(yàn)區(qū)的大小分類小區(qū)試驗(yàn)大區(qū)試驗(yàn)

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二、擬定試驗(yàn)方案的基本要求

試驗(yàn)方案是指根據(jù)試驗(yàn)?zāi)康呐c要求而擬定的進(jìn)行比較的一組試驗(yàn)處理。單因素試驗(yàn)方案就是指該因素的各個(gè)水平。多因素試驗(yàn)方案就是指各因素的水平組合。二、擬定試驗(yàn)方案的基本要求 60

在擬定試驗(yàn)方案時(shí)，應(yīng)注意： （一）明確試驗(yàn)?zāi)康?（二）根據(jù)試驗(yàn)?zāi)康拇_定參試因素 （三）合理確定參試因素的水平在擬定試驗(yàn)方案時(shí)，應(yīng)注意：61

各因素水平間間距的確定方法：

1、等差法

各相鄰兩個(gè)水平數(shù)量之差相等。 水稻全生育期的尿素用量可設(shè)3個(gè)水平，分別為20、40、60（kg/666.7m2）。 玉米種植密度可設(shè)3500、4000、4500（株/666.7m2）。 各因素水平間間距的確定方法：62

2、等比法

各相鄰兩個(gè)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(jī)法

用隨機(jī)的方法確定因素內(nèi)的數(shù)量水平。 例如把噴施調(diào)節(jié)劑的濃度隨機(jī)設(shè)定為0，0.5，2，6，9（mg/kg）。 2、等比法63

先選出因素水平的兩個(gè)端點(diǎn)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。4、選優(yōu)法

先選出因素水平的兩個(gè)端點(diǎn)值，再以G＝（最大值－最小64

例如上述噴施調(diào)節(jié)劑濃度試驗(yàn)，把因素水平的兩個(gè)端點(diǎn)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(diào)節(jié)劑濃度試驗(yàn)用選優(yōu)法確定的因素水平為：0（對照），1.91，3.09，5（mg/kg）。例如上述噴施調(diào)節(jié)劑濃度試驗(yàn)，把因素水平的兩個(gè)端點(diǎn)65

（四）應(yīng)用唯一差異原則

為保證試驗(yàn)結(jié)果的嚴(yán)格可比性，在試驗(yàn)中進(jìn)行處理間比較時(shí)，除了處理因素設(shè)置不同的水平外，其余因素或其它所有條件均應(yīng)保持一致，以排除非試驗(yàn)因素對試驗(yàn)結(jié)果的干擾，才能使處理間的比較結(jié)果可靠。 如進(jìn)行一個(gè)噴施葉面肥的試驗(yàn)，如果設(shè)置兩個(gè)葉面肥濃度，對照應(yīng)為噴施等量清水。

（四）應(yīng)用唯一差異原則66

（五）設(shè)置對照

進(jìn)行噴施植物生長調(diào)節(jié)劑的試驗(yàn)，噴施生長調(diào)節(jié)劑的為處理，不噴施生長調(diào)節(jié)劑的為對照，這樣的對照為空白對照。 若進(jìn)行幾個(gè)生長調(diào)節(jié)劑濃度的比較試驗(yàn)，各個(gè)處理可互為對照，不必再設(shè)對照。（五）設(shè)置對照 67

在對作物某生育期進(jìn)行生理生化指標(biāo)測定時(shí)，所得數(shù)據(jù)是否異常應(yīng)與作物的正常值作比較，作物的正常值就是所謂的標(biāo)準(zhǔn)對照。在雜交試驗(yàn)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(yàn)對照。 對作物進(jìn)行某種處理前與處理后的比較，屬于自身對照。

在對作物某生育期進(jìn)行生理生化指標(biāo)測定時(shí)，所得數(shù)據(jù)是否異常68

在肥料效應(yīng)試驗(yàn)中，以不施肥處理作為空白對照。研究磷肥效果時(shí)，可在施用氮、鉀肥的基礎(chǔ)上，比較施磷肥與否的產(chǎn)量差異，這時(shí)單施氮、鉀肥的處理就稱為肥底對照。

在肥料效應(yīng)試驗(yàn)中，以不施肥處理作為空白對照。69

三、擬定試驗(yàn)方案的方法（一）單因素試驗(yàn)方案 單因素試驗(yàn)方案由試驗(yàn)因素的所有水平構(gòu)成。（二）多因素試驗(yàn)方案 多因素試驗(yàn)方案由該試驗(yàn)的所有試驗(yàn)因素的水平組合（即處理）構(gòu)成。

三、擬定試驗(yàn)方案的方法70A因素3個(gè)水平、B因素4個(gè)水平的12個(gè)水平組合A因素3個(gè)水平、B因素4個(gè)水平的12個(gè)水平組合71

這種由各因素所有水平組合構(gòu)成的試驗(yàn)方案稱為完全試驗(yàn)方案，根據(jù)完全試驗(yàn)方案進(jìn)行的試驗(yàn)稱為全面試驗(yàn)

。 （三）綜合性試驗(yàn)方案綜合性試驗(yàn)方案是在各試驗(yàn)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(yàn)方案。 這種由各因素所有水平組合構(gòu)成的試驗(yàn)方案稱為完全試驗(yàn)方案，根72

一、順序排列設(shè)計(jì)第四節(jié)常用的田間試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法第四節(jié)常用的田間試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法73（一）完全隨機(jī)設(shè)計(jì) 1、設(shè)計(jì)方法完全隨機(jī)設(shè)計(jì)是將各處理完全隨機(jī)地分配給不同的試驗(yàn)單位（如試驗(yàn)小區(qū)），每一處理的重復(fù)次數(shù)可以相等也可以不相等。

二、隨機(jī)排列設(shè)計(jì)

（一）完全隨機(jī)設(shè)計(jì)二、隨機(jī)排列設(shè)計(jì)74

例如，欲研究某種生長調(diào)節(jié)劑對水稻株高的影響，進(jìn)行6個(gè)處理（包括施用清水的對照）的盆栽試驗(yàn)，每處理4盆（重復(fù)4次），共24盆。設(shè)計(jì)時(shí)先將每盆水稻（試驗(yàn)單位）隨機(jī)編號1、2、3、……、24；然后用抽簽法從所有編號中隨機(jī)抽取4個(gè)編號作為實(shí)施第1處理的4盆；再從余下的20個(gè)編號中隨機(jī)抽取4個(gè)編號作為實(shí)施第2處理的4盆，如此進(jìn)行下去，直到確定出實(shí)施第6處理的4盆。例如，欲研究某種生長調(diào)節(jié)劑對水稻株高的影響，進(jìn)行75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(shí)施的盆號如下：第1處理：13、2、7、22第2處理：5、18、24、12第76

2、設(shè)計(jì)特點(diǎn)

完全隨機(jī)設(shè)計(jì)應(yīng)用了試驗(yàn)設(shè)計(jì)的重復(fù)和隨機(jī)兩個(gè)原則，其優(yōu)點(diǎn)是設(shè)計(jì)容易，處理數(shù)與重復(fù)次數(shù)都不受限制，統(tǒng)計(jì)分析也比較簡單。 完全隨機(jī)設(shè)計(jì)的主要缺點(diǎn)是沒有應(yīng)用局部控制的原則，試驗(yàn)環(huán)境條件差異較大時(shí)試驗(yàn)誤差較大，試驗(yàn)的精確度較低。

完全隨機(jī)設(shè)計(jì)常用于土壤肥力均勻一致的田間試驗(yàn)和在實(shí)驗(yàn)室、溫室、網(wǎng)室中進(jìn)行的試驗(yàn)。2、設(shè)計(jì)特點(diǎn)77

（二）隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)

1、設(shè)計(jì)方法

先將試驗(yàn)地劃分成若干個(gè)區(qū)組，區(qū)組數(shù)等于重復(fù)數(shù)；再將每一個(gè)區(qū)組劃分成若干個(gè)小區(qū)，小區(qū)數(shù)等于處理數(shù)；然后將各個(gè)試驗(yàn)處理獨(dú)立隨機(jī)地安排在每一區(qū)組的各個(gè)小區(qū)上。（二）隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)78

第一，根據(jù)局部控制的原則，劃分區(qū)組時(shí)應(yīng)使區(qū)組內(nèi)的環(huán)境變異盡可能小，區(qū)組間的環(huán)境變異盡可能大。 第一，根據(jù)局部控制的原則，劃分區(qū)組時(shí)應(yīng)使區(qū)組內(nèi)的環(huán)境79

第二，由于試驗(yàn)地的限制，同一試驗(yàn)的不同區(qū)組可以分散設(shè)置在不同的田塊或地段上，但同一區(qū)組內(nèi)的所有小區(qū)必須設(shè)置在一起，決不能分開。第三，每一區(qū)組內(nèi)各處理的隨機(jī)排列必須獨(dú)立進(jìn)行，這稱為以區(qū)組為單位的獨(dú)立隨機(jī)化。第二，由于試驗(yàn)地的限制，同一試驗(yàn)的不同區(qū)組可80

2、設(shè)計(jì)特點(diǎn)

隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)在完全隨機(jī)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上增加了局部控制的原則，從而將試驗(yàn)環(huán)境均勻性的控制范圍從整個(gè)試驗(yàn)地縮小到一個(gè)個(gè)區(qū)組，區(qū)組間的差異可以通過統(tǒng)計(jì)分析方法使其與試驗(yàn)誤差分離。隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)試驗(yàn)的精確度較高。 2、設(shè)計(jì)特點(diǎn)81

隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)：（1）設(shè)計(jì)簡單，容易掌握；（2）靈活性大，單因素、多因素以及綜合性試驗(yàn)都可以采用；（3）符合試驗(yàn)設(shè)計(jì)的三原則，能提供無偏的誤差估計(jì)，能有效地減少單向的土壤肥力差異對試驗(yàn)的影響，降低試驗(yàn)誤差，提高試驗(yàn)的精確度；隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)：82

（4）對試驗(yàn)地的形狀和大小要求不嚴(yán)，必要時(shí)不同區(qū)組可以分散設(shè)置在不同的田塊或地段上；（5）易于分析，當(dāng)因某種偶然事故而損失某一處理或區(qū)組時(shí)，可以除去該處理或區(qū)組進(jìn)行分析。（4）對試驗(yàn)地的形狀和大小要求不嚴(yán)，必要時(shí)不同區(qū)組可83

隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)的缺點(diǎn)：（1）處理數(shù)不能太多，因?yàn)樘幚頂?shù)太多，區(qū)組必然增大，區(qū)組內(nèi)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(yàn)誤差。在田間試驗(yàn)中，處理數(shù)一般不超過20個(gè)，最好為10個(gè)左右。（2）只能控制一個(gè)方向的土壤差異，試驗(yàn)精確度低于拉丁方設(shè)計(jì)。隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)的缺點(diǎn)：84

（三）拉丁方設(shè)計(jì)

1、設(shè)計(jì)方法

拉丁方設(shè)計(jì)是從橫行和直列兩個(gè)方向?qū)υ囼?yàn)環(huán)境條件進(jìn)行局部控制，使每個(gè)橫行和直列都成為一個(gè)區(qū)組，在每一區(qū)組內(nèi)隨機(jī)安排全部處理的試驗(yàn)設(shè)計(jì)。 在拉丁方設(shè)計(jì)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(shè)計(jì)的處理數(shù)、重復(fù)數(shù)、橫行區(qū)組數(shù)和直列區(qū)組數(shù)均相同。

（三）拉丁方設(shè)計(jì)85

拉丁方是一個(gè)由n個(gè)拉丁字母構(gòu)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(biāo)準(zhǔn)拉丁方。 3×3標(biāo)準(zhǔn)拉丁方只有一個(gè)，即 ABCBCACAB拉丁方是一個(gè)由n個(gè)拉丁字母構(gòu)成的n×n階方陣，各86

進(jìn)行拉丁方設(shè)計(jì)時(shí)，首先應(yīng)根據(jù)處理數(shù)確定選取哪一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)拉丁方，然后進(jìn)行直列、橫行和處理的隨機(jī)排列。 對于3×3和4×4標(biāo)準(zhǔn)拉丁方，隨機(jī)所有直列和第二、第三、第四橫行，再對處理進(jìn)行隨機(jī)； 對于5×5及其以上標(biāo)準(zhǔn)拉丁方，隨機(jī)所有直列和橫行，再對處理進(jìn)行隨機(jī)。

進(jìn)行拉丁方設(shè)計(jì)時(shí)，首先應(yīng)根據(jù)處理數(shù)確定選取哪一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)拉丁方87

【例1·3】有甲、乙、丙、丁、戊5個(gè)番茄品種進(jìn)行比較試驗(yàn)，已知試驗(yàn)地存在雙向肥力差異，試作拉丁方設(shè)計(jì)。

第一步，選擇標(biāo)準(zhǔn)拉丁方：選取5×5標(biāo)準(zhǔn)拉丁方。 【例1·3】有甲、乙、丙、丁、戊5個(gè)番茄品88

第二步，隨機(jī)直列：按抽簽法所得隨機(jī)數(shù)1、3、2、4、5對選取的標(biāo)準(zhǔn)拉丁方的直列進(jìn)行排列。

第三步，隨機(jī)橫行：按抽簽法所得隨機(jī)數(shù)3、5、4、2、1對已經(jīng)直列隨機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)拉丁方的橫行進(jìn)行排列。 第二步，隨機(jī)直列：按抽簽法所得隨機(jī)數(shù)1、3、2、4、5對選89

第四步，隨機(jī)處理：按抽簽法所得隨機(jī)數(shù)2、5、4、1、3對處理進(jìn)行隨機(jī)，將已經(jīng)直列、橫行隨機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)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(shè)計(jì)的田間排列。 第四步，隨機(jī)處理：按抽簽法所得隨機(jī)數(shù)2、5、4、1、3對處9013245ABCDEACBDE3CADEB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）5×5拉丁方設(shè)計(jì)13245ABCDEACBDE3CADEB丁乙甲丙戊BAEC91

3、設(shè)計(jì)特點(diǎn)

(1)試驗(yàn)的重復(fù)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(gè)完全區(qū)組； (3)所有處理在橫行和直列中都進(jìn)行隨機(jī)排列。3、設(shè)計(jì)特點(diǎn)92

拉丁方設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)： 可以從兩個(gè)方向消除試驗(yàn)環(huán)境條件的影響，具有較高的精確性。拉丁方設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)：93

拉丁方設(shè)計(jì)的缺點(diǎn)

（1）由于重復(fù)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(yàn)效率不高；若處理數(shù)少，則重復(fù)次數(shù)不足，導(dǎo)致試驗(yàn)誤差自由度太小，會(huì)降低試驗(yàn)的精確度和鑒別處理間差異的靈敏度。因此，拉丁方設(shè)計(jì)缺乏伸縮性，一般常用于5—8個(gè)處理的試驗(yàn)。

（2）田間布置時(shí)，不能將橫行區(qū)組和直列區(qū)組分開設(shè)置，要求有整塊方形的試驗(yàn)地，缺乏隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)的靈活性。拉丁方設(shè)計(jì)的缺點(diǎn)94（四）裂區(qū)設(shè)計(jì)

在多因素試驗(yàn)中，有時(shí)各考察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(yàn)，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(shè)計(jì)。

（四）裂區(qū)設(shè)計(jì)在多因素試驗(yàn)中，有時(shí)各考察因素的重95

1、設(shè)計(jì)方法

裂區(qū)設(shè)計(jì)先將試驗(yàn)地劃分為若干個(gè)區(qū)組，區(qū)組數(shù)等于試驗(yàn)的重復(fù)數(shù)；再將每個(gè)區(qū)組劃分為若干個(gè)主區(qū)，主區(qū)數(shù)等于主區(qū)因素的水平數(shù)；然后將每一主區(qū)劃分為若干個(gè)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)；

96

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）。

將重要因素各水平分配給副區(qū)（該因素稱為副區(qū)因素，97

在進(jìn)行裂區(qū)設(shè)計(jì)時(shí)，每一區(qū)組內(nèi)的主處理和每一主區(qū)內(nèi)的副處理都必須獨(dú)立隨機(jī)排列。 裂區(qū)設(shè)計(jì)的主區(qū)可以作隨機(jī)區(qū)組排列（如上所述），也可作拉丁方排列。 在進(jìn)行裂區(qū)設(shè)計(jì)時(shí)，每一區(qū)組內(nèi)的主處理和每一主區(qū)內(nèi)的副98 【例1·4】擬進(jìn)行番茄中耕次數(shù)（A，主區(qū)因素）和施肥量（B，副區(qū)因素）試驗(yàn)，A因素設(shè)置3個(gè)水平：A1、A2、A3，B因素設(shè)置4個(gè)水平：B1、B2、B3、B4，重復(fù)3次，主區(qū)作隨機(jī)區(qū)組排列，試進(jìn)行裂區(qū)設(shè)計(jì)。

第一步，將試驗(yàn)區(qū)劃分為3個(gè)區(qū)組，每個(gè)區(qū)組再劃分成3個(gè)主區(qū)。 【例1·4】擬進(jìn)行番茄中耕次數(shù)（A，主區(qū)因素）和施肥99

第二步，將主區(qū)因素A的3個(gè)水平A1、A2、A3獨(dú)立隨機(jī)地排列在每個(gè)區(qū)組的3個(gè)主區(qū)中。

第三步，將各區(qū)組的每個(gè)主區(qū)劃分為4個(gè)副區(qū)。

第四步，將副區(qū)因素B的4個(gè)水平B1、B2、B3、B4獨(dú)立隨機(jī)地排列在每個(gè)主區(qū)的4個(gè)副區(qū)中，即得裂區(qū)設(shè)計(jì)的田間排列。 第二步，將主區(qū)因素A的3個(gè)水平A1、A2、A3獨(dú)立隨100常用概率分布課件101

2、設(shè)計(jì)特點(diǎn)

（1）裂區(qū)設(shè)計(jì)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。2、設(shè)計(jì)特點(diǎn)102

（2）裂區(qū)設(shè)計(jì)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(gè)完全區(qū)組，但對全試驗(yàn)所有處理（即水平組合）來說，主區(qū)僅是一個(gè)不完全區(qū)組。 主處理的重復(fù)數(shù)等于試驗(yàn)的重復(fù)數(shù)，副處理的重復(fù)數(shù)等于試驗(yàn)的重復(fù)數(shù)乘主處理數(shù)，顯然副處理的重復(fù)數(shù)大于主處理的重復(fù)數(shù)。 （2）裂區(qū)設(shè)計(jì)的各區(qū)組先劃分為主區(qū)，安排主區(qū)因素的各103

（3）在裂區(qū)設(shè)計(jì)中，在主區(qū)因素水平間和副區(qū)因素水平內(nèi)的主區(qū)因素水平間進(jìn)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(nèi)的副區(qū)因素水平間進(jìn)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。

（3）在裂區(qū)設(shè)計(jì)中，在主區(qū)因素水平間和副區(qū)因素水平內(nèi)104

（4）兩因素裂區(qū)設(shè)計(jì)有兩個(gè)誤差（主區(qū)誤差和副區(qū)誤差）、三因素再裂區(qū)設(shè)計(jì)有三個(gè)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。 （4）兩因素裂區(qū)設(shè)計(jì)有兩個(gè)誤差（主區(qū)誤差和副區(qū)105

裂區(qū)設(shè)計(jì)主要應(yīng)用于以下幾種情況：

（1）精確度要求不同

如果某一因素的主效比另一因素重要而要求更為精確的比較，或者兩個(gè)因素間的交互作用比其主效是更為重要的研究目標(biāo)時(shí)，宜采用裂區(qū)設(shè)計(jì)。應(yīng)將要求更高精確度、主要研究的因素作為副區(qū)因素。

裂區(qū)設(shè)計(jì)主要應(yīng)用于以下幾種情況：106

（2）主效的相對大小

如果某一因素的主效比另一因素的主效更大時(shí)，宜采用裂區(qū)設(shè)計(jì)。應(yīng)將主效較大的因素作為主區(qū)因素，而將主效較小的因素作為副區(qū)因素，以便于發(fā)現(xiàn)副區(qū)因素水平間的差異。 （2）主效的相對大小107

（3）管理實(shí)施的需要

如果某一因素比另一因素需要更大的小區(qū)面積時(shí)，為了管理實(shí)施的方便而采用裂區(qū)設(shè)計(jì)。應(yīng)將需要面積較大的因素作為主區(qū)因素，需要面積較小的因素作為副區(qū)因素。 （3）管理實(shí)施的需要108

（4）試驗(yàn)設(shè)計(jì)需臨時(shí)變更

有時(shí)，一個(gè)試驗(yàn)（如甘薯品種比較試驗(yàn)）已經(jīng)在進(jìn)行，但臨時(shí)又發(fā)現(xiàn)必須加上另一個(gè)試驗(yàn)因素（如翻蔓與不翻蔓）。這時(shí)可以將已經(jīng)進(jìn)行試驗(yàn)的各小區(qū)再劃分成若干個(gè)較小的區(qū)域，將新增試驗(yàn)因素（副區(qū)因素）的各水平設(shè)置上去。 （4）試驗(yàn)設(shè)計(jì)需臨時(shí)變更109（五）正交設(shè)計(jì)1.適用范圍：僅用于復(fù)因子試驗(yàn)。2.田間排列：田間排列可采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)或拉丁方設(shè)計(jì)等。3.田間排列說明：1）為什么要用正交試驗(yàn)？2）正交表（五）正交設(shè)計(jì)1.適用范圍：僅用于復(fù)因子試驗(yàn)。2.田間排110常用概率分布課件111常用概率分布課件1123）如何安排試驗(yàn)？第一步，挑因子、選水平針刺采膠正交試驗(yàn)的因子、水平表3）如何安排試驗(yàn)？第一步，挑因子、選水平針刺采膠正交試驗(yàn)的因113第二步，作表頭設(shè)計(jì)

（1）不考察交互作用的表頭設(shè)計(jì)第二步，作表頭設(shè)計(jì)

（1）不考察交互作用的表頭設(shè)計(jì)114（2）考察交互作用的表頭設(shè)計(jì)（2）考察交互作用的表頭設(shè)計(jì)115實(shí)例：摸索番茄高產(chǎn)規(guī)律試驗(yàn)的因子共四個(gè)因子品種（A）、前期追肥（B）、中期追肥（C）、后期追肥（D），每個(gè)因子兩水平。要求考察A，B，C，D，A×B，A×C，B×C的作用實(shí)例：摸索番茄高產(chǎn)規(guī)律試驗(yàn)的因子共四個(gè)因子品種（A）、前期116番茄高產(chǎn)規(guī)律試驗(yàn)因子水平表交互作用表表頭設(shè)計(jì)番茄高產(chǎn)規(guī)律試驗(yàn)因子水平表交互作用表表頭設(shè)計(jì)117試驗(yàn)表試驗(yàn)表118第五節(jié)田間試驗(yàn)的實(shí)施步驟一、田間試驗(yàn)計(jì)劃的確定1.田間試驗(yàn)計(jì)劃的內(nèi)容2.種植計(jì)劃書的編制第五節(jié)田間試驗(yàn)的實(shí)施步驟一、田間試驗(yàn)計(jì)劃的確定1193.田間種植圖3.田間種植圖120二、試驗(yàn)地準(zhǔn)備與區(qū)劃三、種子準(zhǔn)備四、播種和移栽五、栽培管理六、田間觀察記載和測定1.氣候條件的觀察記載2.試驗(yàn)地農(nóng)事操作的記載3.作物生育動(dòng)態(tài)的觀察記載4.不正?，F(xiàn)象的觀察記載七、收獲、脫粒和室內(nèi)考種二、試驗(yàn)地準(zhǔn)備與區(qū)劃121第六節(jié)田間試驗(yàn)的抽樣方法一、典型抽樣又稱代表性抽樣，是根據(jù)研究目的有意識的抽取一定數(shù)量具有代表性的抽樣單位構(gòu)成樣本的抽樣方法。二、順序抽樣又稱機(jī)械抽樣、系統(tǒng)抽樣或等距抽樣，是按某種既定的順序抽取一定數(shù)量的抽樣單位構(gòu)成樣本的抽樣方法。第六節(jié)田間試驗(yàn)的抽樣方法一、典型抽樣122常用概率分布課件123三、隨機(jī)抽樣隨機(jī)抽樣又稱等概率抽樣或概率抽樣，是指所有抽樣單位都有同等機(jī)會(huì)（相同概率）被抽取進(jìn)入樣本的抽樣方法。田間試驗(yàn)常用的隨機(jī)抽樣方法又可以分為簡單隨機(jī)抽樣、分層隨機(jī)抽樣、整群隨機(jī)抽樣和多級隨機(jī)抽樣等。四、成片抽樣成片抽樣是指抽取的抽樣單位在試驗(yàn)單位（如試驗(yàn)小區(qū)）內(nèi)不作隨機(jī)分布或均勻分布而連成一片的抽樣方法。三、隨機(jī)抽樣124常用概率分布課件125田間試驗(yàn)設(shè)計(jì)主講：湯青林田間試驗(yàn)設(shè)計(jì)主講：湯青林126第一節(jié)田間試驗(yàn)概述第一章田間試驗(yàn)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)一、田間試驗(yàn)的意義、任務(wù)與要求（一）田間試驗(yàn)的意義與特點(diǎn)

田間試驗(yàn)：是指在田間土壤、自然氣候等環(huán)境條件下栽培作物，并進(jìn)行與作物有關(guān)的各種科學(xué)研究的試驗(yàn)。第一節(jié)田間試驗(yàn)概述第一章田間試驗(yàn)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)一、田間試127

田間試驗(yàn)主要特點(diǎn)：1、研究的對象和材料是農(nóng)作物，以農(nóng)作物生長發(fā)育的反應(yīng)作為試驗(yàn)指標(biāo)研究其生長發(fā)育規(guī)律、各項(xiàng)栽培技術(shù)或條件的效果。2、田間試驗(yàn)具有嚴(yán)格的地區(qū)性和季節(jié)性。3、田間試驗(yàn)普遍存在試驗(yàn)誤差。田間試驗(yàn)主要特點(diǎn)：128（二）田間試驗(yàn)的任務(wù)田間試驗(yàn)的根本任務(wù)是在自然或田間條件下選育和鑒定新的作物品種和改進(jìn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)技術(shù)；客觀地評定優(yōu)良品種及其適應(yīng)區(qū)城；研究各項(xiàng)增產(chǎn)技術(shù)措施及其應(yīng)用范圍，使科研成果能夠合理地應(yīng)用和推廣，盡快轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力，發(fā)揮其在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上的作用。

（二）田間試驗(yàn)的任務(wù)129（三）田間試驗(yàn)的要求1、試驗(yàn)?zāi)康囊鞔_；2、試驗(yàn)要有代表性和先進(jìn)性；3、試驗(yàn)結(jié)果要正確可靠。（三）田間試驗(yàn)的要求130在進(jìn)行田間試驗(yàn)的過程中，必須嚴(yán)格控制試驗(yàn)條件，盡可能減少試驗(yàn)誤差，要努力提高試驗(yàn)的準(zhǔn)確性和精確性，使試驗(yàn)結(jié)果正確、可靠。

準(zhǔn)確性也叫準(zhǔn)確度，指在試驗(yàn)中某一試驗(yàn)指標(biāo)或性狀的觀測值與其真值接近的程度。設(shè)某一試驗(yàn)指標(biāo)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(zhǔn)確性高；反之則低。在進(jìn)行田間試驗(yàn)的過程中，必須嚴(yán)格控制試驗(yàn)條件，盡131精確性也叫精確度，指試驗(yàn)中同一試驗(yàn)指標(biāo)或性狀的重復(fù)觀測值彼此接近的程度。若觀測值彼此接近，即任意二個(gè)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(yàn)的準(zhǔn)確性、精確性合稱為正確性。精確性也叫精確度，指試驗(yàn)中同一試驗(yàn)指標(biāo)或性132圖1-1準(zhǔn)確性與精確性示意圖圖1-1準(zhǔn)確性與精確性示意圖133

4、試驗(yàn)結(jié)果要具有重演性試驗(yàn)結(jié)果的重演性是指在相同的條件下再次進(jìn)行同一試驗(yàn)，應(yīng)能獲得與原試驗(yàn)相同的結(jié)果。只有試驗(yàn)結(jié)果符合客觀規(guī)律、能夠重演，才有推廣應(yīng)用價(jià)值。

134

二、田間試驗(yàn)常用術(shù)語（一）試驗(yàn)指標(biāo)

用來衡量試驗(yàn)結(jié)果的好壞或處理效應(yīng)的高低、在試驗(yàn)中具體測定的性狀或觀測的項(xiàng)目稱為試驗(yàn)指標(biāo)。農(nóng)業(yè)試驗(yàn)中許多數(shù)量性狀和質(zhì)量性狀都可以作為試驗(yàn)指標(biāo)。二、田間試驗(yàn)常用術(shù)語135（二）試驗(yàn)因素指試驗(yàn)中人為控制的、影響試驗(yàn)指標(biāo)的原因。試驗(yàn)因素常用大寫字母A、B、C、…等表示。（三）因素水平對試驗(yàn)因素所設(shè)定的量的不同級別或質(zhì)的不同狀態(tài)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(biāo)1，2，…，來表示。如A1、A2、…，B1、B2、…，等。（二）試驗(yàn)因素136（四）試驗(yàn)處理事先設(shè)計(jì)好的實(shí)施在試驗(yàn)單位上的具體項(xiàng)目叫試驗(yàn)處理，簡稱處理。在單因素試驗(yàn)中，實(shí)施在試驗(yàn)單位上的具體項(xiàng)目就是試驗(yàn)因素的某一水平。單因素試驗(yàn)時(shí)，試驗(yàn)因素的一個(gè)水平就是一個(gè)處理。在多因素試驗(yàn)時(shí)，試驗(yàn)因素的一個(gè)水平組合就是一個(gè)處理。（四）試驗(yàn)處理137（五）試驗(yàn)小區(qū)安排一個(gè)試驗(yàn)處理的小塊地段稱為試驗(yàn)小區(qū)，簡稱小區(qū)。（六）試驗(yàn)單位亦稱試驗(yàn)單元，是指施加試驗(yàn)處理的材料單位。這個(gè)單位可以是一個(gè)小區(qū)，也可以是一穴、一株、一穗、一個(gè)器官等。（七）總體 根據(jù)試驗(yàn)研究目的確定的研究對象的全體稱為總體，其中的一個(gè)研究單位稱為個(gè)體。（五）試驗(yàn)小區(qū)138（八）有限總體與無限總體包含無窮多個(gè)個(gè)體的總體稱為無限總體；包含有限個(gè)個(gè)體的總體稱為有限總體。（九）樣本從總體中抽取的一部分供觀察測定的個(gè)體組成的集合，稱為樣本。

（八）有限總體與無限總體139由樣本特征來推斷其總體性質(zhì)是統(tǒng)計(jì)分析的基本手段。從總體中采用隨機(jī)方法抽取的樣本稱為隨機(jī)樣本。隨機(jī)樣本具有較好的代表性。由樣本特征來推斷其總體性質(zhì)是統(tǒng)計(jì)分析的基本手段。140（十）樣本容量 樣本所包含的個(gè)體數(shù)目稱為樣本容量，常記為n。通常將樣本容量n>30的樣本稱為大樣本，將樣本容量n≤30的樣本稱為小樣本。（十一）觀測值對樣本中各個(gè)體的某種性狀、特性加以考察，如稱量、度量、計(jì)數(shù)或分析化驗(yàn)所得的結(jié)果稱為觀測值。（十）樣本容量 141第二節(jié)田間試驗(yàn)的誤差及其控制

一、試驗(yàn)誤差及其控制（一）試驗(yàn)誤差受非處理因素的影響使觀測值與試驗(yàn)處理真值之間產(chǎn)生的差異稱為試驗(yàn)誤差。田間試驗(yàn)誤差可分為系統(tǒng)誤差和隨機(jī)誤差兩種。第二節(jié)田間試驗(yàn)的誤差及其控制1421、系統(tǒng)誤差

系統(tǒng)誤差是試驗(yàn)過程中產(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(yàn)的準(zhǔn)確性。1、系統(tǒng)誤差1432、隨機(jī)誤差

由多種偶然的、無法控制的因素所引起的誤差稱為隨機(jī)誤差。隨機(jī)誤差帶有偶然性質(zhì)，在試驗(yàn)中，即使十分小心也難以消除。隨機(jī)誤差影響試驗(yàn)的精確性。統(tǒng)計(jì)上的試驗(yàn)誤差指隨機(jī)誤差。這種誤差愈小，試驗(yàn)的精確性愈高。

2、隨機(jī)誤差144（二）田間試驗(yàn)誤差的來源

1、試驗(yàn)材料本身所存在的差異；2、試驗(yàn)操作和田間管理技術(shù)的不一致所引起的差異；3、環(huán)境條件的差異。 （二）田間試驗(yàn)誤差的來源145

（三）田間試驗(yàn)誤差的控制途徑1、選擇同質(zhì)一致的試驗(yàn)材料； 2、改進(jìn)操作管理技術(shù)，使之標(biāo)準(zhǔn)化；3、控制引起差異的主要外界因素；

田間試驗(yàn)引起誤差的主要外界因素是土壤差異。（三）田間試驗(yàn)誤差的控制途徑146

控制土壤差異的主要措施：

(1)選擇土壤質(zhì)地和肥力均勻的試驗(yàn)地；(2)采用適當(dāng)?shù)男^(qū)技術(shù)；(3)應(yīng)用正確的試驗(yàn)設(shè)計(jì)和相應(yīng)的統(tǒng)計(jì)分析?？刂仆寥啦町惖闹饕胧?47二、土壤差異與試驗(yàn)地的選擇

（一）土壤差異

土壤差異形成原因：

常用概率分布課件148

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

149

試驗(yàn)地的土壤差異是可以測量的：目測法，空白試驗(yàn)或勻田種植試驗(yàn)。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(diǎn)肥，有的地點(diǎn)瘦，變化無規(guī)則。試驗(yàn)地的土壤差異是可以測量的：目測法，空白試驗(yàn)或150（二）試驗(yàn)地的選擇

1、試驗(yàn)地的位置要適當(dāng)。 2、試驗(yàn)地最好選用平地。 3、試驗(yàn)地的土壤結(jié)構(gòu)和肥力要均勻一致。 4、選擇的試驗(yàn)地應(yīng)有土地利用的歷史記錄。 5、試驗(yàn)地采用輪換制。（二）試驗(yàn)地的選擇151三、田間試驗(yàn)設(shè)計(jì)的基本原則

田間試驗(yàn)設(shè)計(jì)的廣義理解是指從制定方案到資料整理分析的整個(gè)試驗(yàn)研究課題的設(shè)計(jì)，包括確定試驗(yàn)方案、小區(qū)技術(shù)、資料搜集和整理分析方法等。田間試驗(yàn)設(shè)計(jì)的狹義理解則專指小區(qū)技術(shù)，特別是重復(fù)區(qū)和小區(qū)的排列方法。三、田間試驗(yàn)設(shè)計(jì)的基本原則152按照試驗(yàn)的目的要求和試驗(yàn)地的具體情況，將各試驗(yàn)小區(qū)在試驗(yàn)地上作最合理的設(shè)置和排列，稱為田間試驗(yàn)設(shè)計(jì)。 田間試驗(yàn)設(shè)計(jì)的主要作用是控制、降低試驗(yàn)誤差，提高試驗(yàn)的精確性，獲得試驗(yàn)誤差的無偏估計(jì)，從而對試驗(yàn)處理進(jìn)行正確而有效的比較。按照試驗(yàn)的目的要求和試驗(yàn)地的具體情況，將各試驗(yàn)小153

田間試驗(yàn)設(shè)計(jì)的三原則：

（一）重復(fù)

重復(fù)是指試驗(yàn)中將同一試驗(yàn)處理設(shè)置在兩個(gè)或兩個(gè)以上的試驗(yàn)單位上。同一試驗(yàn)處理所設(shè)置的試驗(yàn)單位數(shù)稱為重復(fù)數(shù)。田間試驗(yàn)設(shè)計(jì)的三原則：154重復(fù)的作用：1、估計(jì)試驗(yàn)誤差。2、降低試驗(yàn)誤差，提高試驗(yàn)的精確性。適當(dāng)增大重復(fù)次數(shù)可以降低試驗(yàn)誤差。重復(fù)的作用：155

田間試驗(yàn)中，當(dāng)試驗(yàn)小區(qū)數(shù)目較多、整個(gè)試驗(yàn)需要面積較大，而試驗(yàn)環(huán)境或試驗(yàn)單位差異較大時(shí)，如果僅根據(jù)重復(fù)和隨機(jī)兩個(gè)原則進(jìn)行試驗(yàn)設(shè)計(jì)，不能將試驗(yàn)環(huán)境或試驗(yàn)單位差異所引起的變異從試驗(yàn)誤差中分離出來，因而試驗(yàn)誤差大，試驗(yàn)的精確性與檢驗(yàn)的靈敏度低。

（二）局部控制 田間試驗(yàn)中，當(dāng)試驗(yàn)小區(qū)數(shù)目較多、整個(gè)試驗(yàn)需要面積較156為解決這一問題，可將整個(gè)試驗(yàn)環(huán)境或試驗(yàn)單位分成若干個(gè)小環(huán)境或小組，在小環(huán)境或小組內(nèi)使非處理因素盡可能一致，實(shí)現(xiàn)試驗(yàn)條件的局部一致性，這就是局部控制。為解決這一問題，可將整個(gè)試驗(yàn)環(huán)境或試驗(yàn)單位分成若157下圖的排列未實(shí)行局部控制:下圖的排列未實(shí)行局部控制:158常用概率分布課件159

（三）隨機(jī)排列

隨機(jī)排列是指試驗(yàn)中的每一處理都有同等機(jī)會(huì)設(shè)置在一個(gè)重復(fù)中的任何一個(gè)試驗(yàn)小區(qū)上。（三）隨機(jī)排列160常用概率分布課件161重復(fù)隨機(jī)排列局部控制降低試驗(yàn)誤差無偏估計(jì)試驗(yàn)誤差

田間試驗(yàn)設(shè)計(jì)的三個(gè)基本原則的關(guān)系和作用重復(fù)隨機(jī)排列局部控制降低試驗(yàn)誤差無偏估計(jì)試驗(yàn)誤差田間試162四、控制土壤差異的小區(qū)技術(shù)

（一）試驗(yàn)小區(qū)的面積

原則：在保證一定重復(fù)次數(shù)的基礎(chǔ)上，適當(dāng)增大小區(qū)面積。 研究性試驗(yàn)小區(qū)面積一般在6—30m2，示范性試驗(yàn)的小區(qū)面積通常不小于300m2。四、控制土壤差異的小區(qū)技術(shù)163

確定試驗(yàn)的小區(qū)面積，應(yīng)考慮以下因素： 1、試驗(yàn)種類 2、作物類別 稻麥品種比較試驗(yàn)的小區(qū)面積一般為5—15m2；棉花、玉米品種比較試驗(yàn)的小區(qū)面積一般為15—25m2。確定試驗(yàn)的小區(qū)面積，應(yīng)考慮以下因素：1643、試驗(yàn)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(yàn)收獲計(jì)產(chǎn)面積的需要要保證試驗(yàn)最終產(chǎn)量的準(zhǔn)確性，必須考慮取樣需要、邊際效應(yīng)與生長競爭

。

3、試驗(yàn)地面積、土壤差異程度及形式165在田間試驗(yàn)進(jìn)行的過程中，常常需要在田間取樣進(jìn)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(zhǔn)確性，因此，在確定試驗(yàn)小區(qū)面積時(shí)，要相應(yīng)增大小區(qū)面積。

在田間試驗(yàn)進(jìn)行的過程中，常常需要在田間取樣進(jìn)行各166

邊際效應(yīng)是指小區(qū)兩邊或兩端植株的生長環(huán)境與小區(qū)中間植株的生長環(huán)境不一致而表現(xiàn)出差異；

生長競爭是指當(dāng)相鄰小區(qū)種植不同作物或相鄰小區(qū)進(jìn)行不同肥料等處理時(shí)，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。

邊際效應(yīng)是指小區(qū)兩邊或兩端植株的生長環(huán)境167

對這些效應(yīng)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。

168

（二）小區(qū)的形狀

一般以3﹕1至5﹕1為宜。 為了便于試驗(yàn)小區(qū)實(shí)現(xiàn)機(jī)械化作業(yè)，小區(qū)的長寬比可大些，或依機(jī)械作業(yè)的寬度而定。（三）重復(fù)次數(shù)

實(shí)際研究工作中，常采用3—5次重復(fù)。（二）小區(qū)的形狀169

（四）對照區(qū)的設(shè)置

對照區(qū)（通常以CK表示）作為與處理比較的標(biāo)準(zhǔn)。

設(shè)置對照的作用： １、在田間對各處理進(jìn)行觀察比較時(shí)作為衡量處理優(yōu)劣的標(biāo)準(zhǔn)。 ２、估計(jì)和矯正試驗(yàn)地的土壤差異。（四）對照區(qū)的設(shè)置170

（五）保護(hù)行的設(shè)置

在試驗(yàn)地的周圍設(shè)置保護(hù)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(shè)保護(hù)行，重復(fù)區(qū)之間一般也不設(shè)保護(hù)行。 保護(hù)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(yàn)小區(qū)收獲時(shí)發(fā)生的誤差及鳥害。（五）保護(hù)行的設(shè)置171

將一個(gè)重復(fù)全部處理小區(qū)分配于具有相對同質(zhì)的一小塊土地上，稱為一個(gè)區(qū)組。

設(shè)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。

（六）重復(fù)區(qū)（區(qū)組）和小區(qū)的排列將一個(gè)重復(fù)全部處理小區(qū)分配于具有相對同質(zhì)的一小塊172

田間試驗(yàn)一般設(shè)置3—4次重復(fù)，分別安排在3—4個(gè)區(qū)組上，這時(shí)重復(fù)與區(qū)組等同。每一區(qū)組包括全部處理，稱為完全區(qū)組。當(dāng)處理數(shù)較多時(shí)，每個(gè)區(qū)組只安排部分處理，稱為不完全區(qū)組。田間試驗(yàn)一般設(shè)置3—4次重復(fù)，分別安排在3—173

區(qū)組的排列，當(dāng)小區(qū)數(shù)不太多時(shí)，每一區(qū)組可排成一行，試驗(yàn)地呈長方形；試驗(yàn)地為正方形而長度擺設(shè)不下整個(gè)區(qū)組時(shí)，一個(gè)區(qū)組也可分排成二行，相鄰在一起。

區(qū)組的排列，當(dāng)小區(qū)數(shù)不太多時(shí)，每一區(qū)組可排成一行174

試驗(yàn)地平坦而靠近坡地時(shí)，區(qū)組的排列最好與坡平行；試驗(yàn)地本身為坡地時(shí)，同一區(qū)組的各小區(qū)設(shè)置在同一等高線上；當(dāng)肥力呈梯度變化時(shí)，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(shè)置在同一肥力水平帶。小區(qū)在各區(qū)組內(nèi)的排列有順序式和隨機(jī)式。試驗(yàn)地平坦而靠近坡地時(shí)，區(qū)組的排列最好與坡平行；175

第三節(jié)田間試驗(yàn)方案一、田間試驗(yàn)的種類（一）按試驗(yàn)因素的多少分類 1、單因素試驗(yàn)

單因素試驗(yàn)設(shè)計(jì)簡單，試驗(yàn)?zāi)康拿鞔_，試驗(yàn)結(jié)果容易分析。

第三節(jié)田間試驗(yàn)方案176

進(jìn)行包含所有水平組合的多因素全面試驗(yàn)不僅可以考察不同因素的簡單效應(yīng)和主效，還可探索因素間的交互作用，以確定各試驗(yàn)因素的最優(yōu)水平組合。

2、多因素試驗(yàn) 是指在同一試驗(yàn)中同時(shí)研究兩個(gè)或兩個(gè)以上試驗(yàn)因素的試驗(yàn)，各因素的不同水平相互組成平衡的水平組合。 進(jìn)行包含所有水平組合的多因素全面試驗(yàn)不僅可以考察不同177

多因素試驗(yàn)的效率高于多個(gè)單因素試驗(yàn)的效率。多因素全面試驗(yàn)的主要不足，是當(dāng)試驗(yàn)因素和水平數(shù)較多時(shí)，組成的水平組合數(shù)太多，在進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)，人力、物力、財(cái)力、土地等都難以承受，試驗(yàn)誤差也不易控制。因而多因素全面試驗(yàn)宜在因素個(gè)數(shù)和水平數(shù)都較少時(shí)應(yīng)用。

多因素試驗(yàn)的效率高于多個(gè)單因素試驗(yàn)的效率。多因素178

3、綜合性試驗(yàn)

也是一種多因素試驗(yàn)，綜合性試驗(yàn)是將試驗(yàn)因素的某些水平組合在一起形成少數(shù)幾個(gè)水平組合。 這種試驗(yàn)的目的在于探討試驗(yàn)因素中某些水平組合的綜合作用，而不在于考察各試驗(yàn)因素對試驗(yàn)指標(biāo)的影響和交互作用。

3、綜合性試驗(yàn) 179

綜合性試驗(yàn)是針對起主導(dǎo)作用、且相互關(guān)系已基本清楚的因素設(shè)置的試驗(yàn)，它的水平組合就是一系列經(jīng)過實(shí)踐初步證實(shí)的優(yōu)良水平的組裝配套。綜合性試驗(yàn)是針對起主導(dǎo)作用、且相互關(guān)系已基本清楚180

（二）根據(jù)試驗(yàn)的內(nèi)容分類1、品種試驗(yàn)2、栽培試驗(yàn)3、品種和栽培相結(jié)合的試驗(yàn)

（二）根據(jù)試驗(yàn)的內(nèi)容分類181（三）按試驗(yàn)的年份分類1、一年試驗(yàn) 2、多年試驗(yàn)

（四）按試驗(yàn)的地點(diǎn)分類

1、單點(diǎn)試驗(yàn) 2、多點(diǎn)試驗(yàn)

（三）按試驗(yàn)的年份分類182

（五）按試驗(yàn)進(jìn)程分類 1、預(yù)備試驗(yàn) 2、主要試驗(yàn) 3、示范試驗(yàn)

(六）按試驗(yàn)場所分類 1、田間試驗(yàn) 2、溫室試驗(yàn) 3、實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)

（五）按試驗(yàn)進(jìn)程分類183

(七）按試驗(yàn)區(qū)的大小分類小區(qū)試驗(yàn)大區(qū)試驗(yàn)

184

二、擬定試驗(yàn)方案的基本要求

試驗(yàn)方案是指根據(jù)試驗(yàn)?zāi)康呐c要求而擬定的進(jìn)行比較的一組試驗(yàn)處理。單因素試驗(yàn)方案就是指該因素的各個(gè)水平。多因素試驗(yàn)方案就是指各因素的水平組合。二、擬定試驗(yàn)方案的基本要求 185

在擬定試驗(yàn)方案時(shí)，應(yīng)注意： （一）明確試驗(yàn)?zāi)康?（二）根據(jù)試驗(yàn)?zāi)康拇_定參試因素 （三）合理確定參試因素的水平在擬定試驗(yàn)方案時(shí)，應(yīng)注意：186

各因素水平間間距的確定方法：

1、等差法

各相鄰兩個(gè)水平數(shù)量之差相等。 水稻全生育期的尿素用量可設(shè)3個(gè)水平，分別為20、40、60（kg/666.7m2）。 玉米種植密度可設(shè)3500、4000、4500（株/666.7m2）。 各因素水平間間距的確定方法：187

2、等比法

各相鄰兩個(gè)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(jī)法

用隨機(jī)的方法確定因素內(nèi)的數(shù)量水平。 例如把噴施調(diào)節(jié)劑的濃度隨機(jī)設(shè)定為0，0.5，2，6，9（mg/kg）。 2、等比法188

先選出因素水平的兩個(gè)端點(diǎn)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。4、選優(yōu)法

先選出因素水平的兩個(gè)端點(diǎn)值，再以G＝（最大值－最小189

例如上述噴施調(diào)節(jié)劑濃度試驗(yàn)，把因素水平的兩個(gè)端點(diǎn)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(diào)節(jié)劑濃度試驗(yàn)用選優(yōu)法確定的因素水平為：0（對照），1.91，3.09，5（mg/kg）。例如上述噴施調(diào)節(jié)劑濃度試驗(yàn)，把因素水平的兩個(gè)端點(diǎn)190

（四）應(yīng)用唯一差異原則

為保證試驗(yàn)結(jié)果的嚴(yán)格可比性，在試驗(yàn)中進(jìn)行處理間比較時(shí)，除了處理因素設(shè)置不同的水平外，其余因素或其它所有條件均應(yīng)保持一致，以排除非試驗(yàn)因素對試驗(yàn)結(jié)果的干擾，才能使處理間的比較結(jié)果可靠。 如進(jìn)行一個(gè)噴施葉面肥的試驗(yàn)，如果設(shè)置兩個(gè)葉面肥濃度，對照應(yīng)為噴施等量清水。

（四）應(yīng)用唯一差異原則191

（五）設(shè)置對照

進(jìn)行噴施植物生長調(diào)節(jié)劑的試驗(yàn)，噴施生長調(diào)節(jié)劑的為處理，不噴施生長調(diào)節(jié)劑的為對照，這樣的對照為空白對照。 若進(jìn)行幾個(gè)生長調(diào)節(jié)劑濃度的比較試驗(yàn)，各個(gè)處理可互為對照，不必再設(shè)對照。（五）設(shè)置對照 192

在對作物某生育期進(jìn)行生理生化指標(biāo)測定時(shí)，所得數(shù)據(jù)是否異常應(yīng)與作物的正常值作比較，作物的正常值就是所謂的標(biāo)準(zhǔn)對照。在雜交試驗(yàn)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(yàn)對照。 對作物進(jìn)行某種處理前與處理后的比較，屬于自身對照。

在對作物某生育期進(jìn)行生理生化指標(biāo)測定時(shí)，所得數(shù)據(jù)是否異常193

在肥料效應(yīng)試驗(yàn)中，以不施肥處理作為空白對照。研究磷肥效果時(shí)，可在施用氮、鉀肥的基礎(chǔ)上，比較施磷肥與否的產(chǎn)量差異，這時(shí)單施氮、鉀肥的處理就稱為肥底對照。

在肥料效應(yīng)試驗(yàn)中，以不施肥處理作為空白對照。194

三、擬定試驗(yàn)方案的方法（一）單因素試驗(yàn)方案 單因素試驗(yàn)方案由試驗(yàn)因素的所有水平構(gòu)成。（二）多因素試驗(yàn)方案 多因素試驗(yàn)方案由該試驗(yàn)的所有試驗(yàn)因素的水平組合（即處理）構(gòu)成。

三、擬定試驗(yàn)方案的方法195A因素3個(gè)水平、B因素4個(gè)水平的12個(gè)水平組合A因素3個(gè)水平、B因素4個(gè)水平的12個(gè)水平組合196

這種由各因素所有水平組合構(gòu)成的試驗(yàn)方案稱為完全試驗(yàn)方案，根據(jù)完全試驗(yàn)方案進(jìn)行的試驗(yàn)稱為全面試驗(yàn)

。 （三）綜合性試驗(yàn)方案綜合性試驗(yàn)方案是在各試驗(yàn)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(yàn)方案。 這種由各因素所有水平組合構(gòu)成的試驗(yàn)方案稱為完全試驗(yàn)方案，根197

一、順序排列設(shè)計(jì)第四節(jié)常用的田間試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法第四節(jié)常用的田間試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法198（一）完全隨機(jī)設(shè)計(jì) 1、設(shè)計(jì)方法完全隨機(jī)設(shè)計(jì)是將各處理完全隨機(jī)地分配給不同的試驗(yàn)單位（如試驗(yàn)小區(qū)），每一處理的重復(fù)次數(shù)可以相等也可以不相等。

二、隨機(jī)排列設(shè)計(jì)

（一）完全隨機(jī)設(shè)計(jì)二、隨機(jī)排列設(shè)計(jì)199

例如，欲研究某種生長調(diào)節(jié)劑對水稻株高的影響，進(jìn)行6個(gè)處理（包括施用清水的對照）的盆栽試驗(yàn)，每處理4盆（重復(fù)4次），共24盆。設(shè)計(jì)時(shí)先將每盆水稻（試驗(yàn)單位）隨機(jī)編號1、2、3、……、24；然后用抽簽法從所有編號中隨機(jī)抽取4個(gè)編號作為實(shí)施第1處理的4盆；再從余下的20個(gè)編號中隨機(jī)抽取4個(gè)編號作為實(shí)施第2處理的4盆，如此進(jìn)行下去，直到確定出實(shí)施第6處理的4盆。例如，欲研究某種生長調(diào)節(jié)劑對水稻株高的影響，進(jìn)行200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(shí)施的盆號如下：第1處理：13、2、7、22第2處理：5、18、24、12第201

2、設(shè)計(jì)特點(diǎn)

完全隨機(jī)設(shè)計(jì)應(yīng)用了試驗(yàn)設(shè)計(jì)的重復(fù)和隨機(jī)兩個(gè)原則，其優(yōu)點(diǎn)是設(shè)計(jì)容易，處理數(shù)與重復(fù)次數(shù)都不受限制，統(tǒng)計(jì)分析也比較簡單。 完全隨機(jī)設(shè)計(jì)的主要缺點(diǎn)是沒有應(yīng)用局部控制的原則，試驗(yàn)環(huán)境條件差異較大時(shí)試驗(yàn)誤差較大，試驗(yàn)的精確度較低。

完全隨機(jī)設(shè)計(jì)常用于土壤肥力均勻一致的田間試驗(yàn)和在實(shí)驗(yàn)室、溫室、網(wǎng)室中進(jìn)行的試驗(yàn)。2、設(shè)計(jì)特點(diǎn)202

（二）隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)

1、設(shè)計(jì)方法

先將試驗(yàn)地劃分成若干個(gè)區(qū)組，區(qū)組數(shù)等于重復(fù)數(shù)；再將每一個(gè)區(qū)組劃分成若干個(gè)小區(qū)，小區(qū)數(shù)等于處理數(shù)；然后將各個(gè)試驗(yàn)處理獨(dú)立隨機(jī)地安排在每一區(qū)組的各個(gè)小區(qū)上。（二）隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)203

第一，根據(jù)局部控制的原則，劃分區(qū)組時(shí)應(yīng)使區(qū)組內(nèi)的環(huán)境變異盡可能小，區(qū)組間的環(huán)境變異盡可能大。 第一，根據(jù)局部控制的原則，劃分區(qū)組時(shí)應(yīng)使區(qū)組內(nèi)的環(huán)境204

第二，由于試驗(yàn)地的限制，同一試驗(yàn)的不同區(qū)組可以分散設(shè)置在不同的田塊或地段上，但同一區(qū)組內(nèi)的所有小區(qū)必須設(shè)置在一起，決不能分開。第三，每一區(qū)組內(nèi)各處理的隨機(jī)排列必須獨(dú)立進(jìn)行，這稱為以區(qū)組為單位的獨(dú)立隨機(jī)化。第二，由于試驗(yàn)地的限制，同一試驗(yàn)的不同區(qū)組可205

2、設(shè)計(jì)特點(diǎn)

隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)在完全隨機(jī)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上增加了局部控制的原則，從而將試驗(yàn)環(huán)境均勻性的控制范圍從整個(gè)試驗(yàn)地縮小到一個(gè)個(gè)區(qū)組，區(qū)組間的差異可以通過統(tǒng)計(jì)分析方法使其與試驗(yàn)誤差分離。隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)試驗(yàn)的精確度較高。 2、設(shè)計(jì)特點(diǎn)206

隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)：（1）設(shè)計(jì)簡單，容易掌握；（2）靈活性大，單因素、多因素以及綜合性試驗(yàn)都可以采用；（3）符合試驗(yàn)設(shè)計(jì)的三原則，能提供無偏的誤差估計(jì)，能有效地減少單向的土壤肥力差異對試驗(yàn)的影響，降低試驗(yàn)誤差，提高試驗(yàn)的精確度；隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)：207

（4）對試驗(yàn)地的形狀和大小要求不嚴(yán)，必要時(shí)不同區(qū)組可以分散設(shè)置在不同的田塊或地段上；（5）易于分析，當(dāng)因某種偶然事故而損失某一處理或區(qū)組時(shí)，可以除去該處理或區(qū)組進(jìn)行分析。（4）對試驗(yàn)地的形狀和大小要求不嚴(yán)