第二章 田间试验
第一节 田间试验的特点和要求
田间试验是指在田间自然的土壤气候条件下进行的生物试验。
一、田间试验的特点
• (1) 研究对象和材料是生物体
由生物体本身的反应来检测试验的效果 生物体具有遗传变异性。
• (2) 在开放的自然条件下进行的
土壤、气候等，是多变的，再加上农作物试验周期长
因而，存在产生试验误差的多种因素和条件
土壤差异集中地表现为土壤肥力的差异 土壤差异具有持久性。
➢测定土壤差异程度的方法 目测法：作物生长情况
测定法：可采用空白试验或均一性试验。
具体做法：种植单一品种的作物 采用一致的栽培和管理措施 仔细观察作物生长情况并详细记录 分小块收获 画产量连续面积图或等值图
空白试验的应用：
• 由空白试验的数据可以计算单位小区的变异程度，用以表 示该试验地土壤肥力变异的一般情况。
• (1)试验种类
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。
• (2)作物的类别
种植密度大的作物如稻麦等的试验小区可小些；种植密度小的大 株作物如棉花、玉米、甘蔗等应大些。稻、麦品比试验，小区面 积变动范围一般为5-15m2；玉米品比试验为15-25m2，可供参考。
(3)试验地土壤差异
• 变异系数说明土壤差异的程度，其数值越大，土壤差异越 大，反之，土壤差异就小。
• 合并小区，通过变异程度找出最适的小区形状及大小 • 因此空白试验又称为探索试验。
三、试验地选择和培养（代表性）
(1) 土壤肥力要均匀一致 （匀田种植） (2) 最好进行空白试验 (3) 要有土地利用的历史记录 (4) 最好选平地 （局部控制） (5) 试验地的位置要适当 (6) 试验地采用轮换制：一组田块进行试验，一组的田块 则进行匀田种植，以备轮换。
避免系统误差，缩小随机误差，以保证试验的准确 度和精确度。
第四节 控制土壤差异的小区技术
一、试验小区的面积 二、小区的形状 三、重复次数 四、对照区的设置 五、保护行的设置 六、重复区(或区组)和小区的排列
一、试验小区的面积
• 在一定范围内，小区面积增加，试验误差减少，但减少不 是等比例的。小区增大到一定程度后，误差的降低就较不 明显。
土壤差异大，小区面积应相应大些；土壤差异较小，小区可相应小些。
(4)育种的不同阶段
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 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。
(5)试验地面积
有较大的试验地时，小区可适当大些。
(6)试验过程中的取样需要
取样会影响小区四周植株的生长，亦影响取样小区最后的产量测定，因 此要相应增大小区面积，以保证所需的收获面积。
• 试验精确度的提高程度往往落后于小区面积的增大程度。
• 对于一定面积的试验田，增大小区面积，重复次数必然要减 少。
• 精确度是由于增大小区面积而提高，但随着减少重复次数而 有所损失。
• 试验小区面积的大小，一般变动范围为6-60m2。而示范性 试验的小区面积通常不小于330m2。在确定一个具体试验的 小区面积时，可以从以下各方面考虑：
• 通常，长方形尤其是狭长形小区，容易调匀土壤差异，减小 小区间的土壤差异。亦便于观察记载及其农事操作。
例，小麦试验的分区统计资料表明，在小区面积不变情况下， 长宽比例由1:1增加到3:1时，小区间土壤变异系数由20.35 ％降到3.46％而正方形 小区可能独占它
（3）控制引起差异的外界主要因素
土壤差异是最主要的又是较难控制的 通常采用的有以下三种措施： • (1)选择肥力均匀的试验地； • (2)试验中采用适当的小区技术； • (3)应用良好的试验设计和相应的统计分析。
二、试验地的土壤差异 ➢试验地的土壤差异来源 （1）形成基础不同 （2）土地利用上的差异
一区组的各处理小区，或按比例混合分配于各处理
（2）操作和管理标准化
• 总的原则：态度认真， 各种操作尽可能完全一样 • 局部控制：各种操作以区组为单位进行
例如： 整个试验的某种操作如不能在一天内完成，则至少要完成一个区组内所有小区 的工作。
数人同时操作，最好一人完成一个或若干个区组，不宜分配两人到同一区组。
一、田间试验的误差
(一) 田间试验的误差来源 (1)试验材料固有的差异
生物：基因型、种子活力、秧苗素质
(2)试验时农事操作和管理技术的不一致所引起的差异
生长周期长：整地、施肥、浇水、观测时间、人员、仪器等
(3)进行试验时外界条件的差异
土壤差异：影响大，难以控制 不确定因素：病虫害、雨雪灾害、人畜践踏等
二、田间试验的基本要求
(1)试验目的要明确 （预期结果）
(2) 试验条件要有代表性 品种推广 (3) 试验结果要具有可靠性 （准确度和精确度）
(4) 试验结果要能够重演（重现性） 防止科研弄虚作假
(5)体现唯一差异原则
第二节 田间试验的误差与土壤差异
一、田间试验的误差 二、试验地的土壤差异 三、试验地选择和培养
(7)边际效应和生长竞争
边际效应指小区两边或两端的植株，因占有较大空间而表现的差异。 边际效应大的，应相应增加小区面积
生长竞争指相邻小区种植不同品种或施用不同肥料，由于株高、分蘖力 和生长期不同，通常有一行或多行受到影响。
一般，小区每边可除去1-2行，两端去除0.3-0.5m
二、小区的形状 P20
田间试验误差包括：系统偏差和随机误差。
注意：
• 试验误差与错误 • 错误不允许发生，系统误差可以控制，但随机误差却难以
避免 • 降低误差，提高试验的准确性和精确性
(二) 控制田间试验误差的途径（根据误差来源）
（1）选择同质一致的试验材料 • 试验材料的基因型一致； • 生长发育不一致采取适当的安排：如分类后安排在同
第三节 田间试验设计的原则
田间试验设计(field experiment design) P17 广义----是指整个试验研究课题的设计
狭义----专指小区技术 P18
科学田间试验设计的三个基本原则
1.重复(replication) 2.随机 (random) 3.局部控制(local control)