农业科学实验
2.随机 (random) 随机是指一个区组中每一处理都有同等的机会设置在 任何一个试验小区上,避免任何主观成见。
进行随机排列的方法: 抽签法 计算器(机)产生随机数字法 利用随机数字表(附表1)。
3.局部控制(local control)
局部控制就是将整个试验环境分成若干个相对最为 一致的小环境,再在小环境内设置成套处理,即在田间 分范围分地段地控制土壤差异等非处理因素,使之对各 试验处理小区的影响达到最大程度的一致。因为在较小
第二章
田间试验的设计与实施
第一节 田间试验的特点和要求
第二节 田间试验的误差与土壤差异
第三节 田间试验设计的原则 第四节 控制土壤差异的小区技术 第五节 常用的田间试验设计 第六节 田间试验的布置与管理
第七节 田间试验的观察记载和测定
第八节 温室与实验室的试验
第一节 田间试验的特点和要求
一、田间试验的特点
Ⅰ
C K
1
2
3
4
C K
5
6
7
8
C K
9
10
11
12
C K
13
14
15
16
C K
171819 Nhomakorabea20
C K
Ⅱ
C K
20
19
18
17
C K
16
15
14
13
C K
12
11
10
9
C K
8
7
6
5
C K
4
3
2
1
C K
Ⅲ
C K
1
2
3
4
C K
5
6
7
8
C K
9
10
11
12
C K
13
14
15
16
C K
17
18
19
20
C K
图2.6 20个品种3次重复的间比法排列,逆向式 (Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ代表重复;1、2、3…代表品种;CK代表对照)
C K C K C K 1 0 1 1 1 2 C K 1 3 1 4 1 5 1 6 C K C K C K
1 Ⅰ
2 → 1 5
3
4
5
6
7
8
9
1 Ⅱ
2 → 1 5
3
4
5
6
7
8
C K
1 6
1 4
测定土壤差异程度的方法 最简单的方法是目测法,即根据前茬作物生长的一致情况加以
评定。
更精细地测定土壤肥力差异,可采用空白试验或均一性试验。
空白试验(blank test)即在整个试验地上种植单一品种的作物, 这种作物以植株较小而适于条播的谷类作物为好。在整个作物生长 过程中,从整地到收获,采用一致的栽培和管理措施,并对作物生 长情况作仔细观察,遇有特殊情况如严重缺株、病虫害等,应注明
(二) 控制田间试验误差的途径 (1)选择同质一致的试验材料 (2) 改进操作和管理技术,使之标准化 (3) 控制引起差异的外界主要因素
选择肥力均匀的试验地;
试验中采用适当的小区技术;
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)由于土壤形成的基础不同,历史原因造成土壤的物 理性质与化学性质方面有很大差异; (2)由于在土地利用上的差异,如种植不同作物,以及 在耕作、栽培、施肥等农业技术上的不一致等。 土壤差异集中地表现为土壤肥力的差异。以往研究证明, 土壤差异具有持久性。
偏的误差估计
第五节 常用的田间试验设计
一、顺序排列的试验设计 二、随机排列的试验设计
一、顺序排列的试验设计
(一) 对比法设计(contrast design) (二) 间比法设计(interval contrast design)
(一) 对比法设计(contrast design) 这种设计的排列特点是每一供试品种均直接排列于对 照区旁边,使每一小区可与其邻旁的对照区直接比较。 Ⅰ Ⅱ Ⅲ
(一) 完全随机设计(completely random design) 完全随机设计将各处理随机分配到各个试验单元(或小区) 中,每一处理的重复数可以相等或不相等,这种设计对试验单 元的安排灵活机动,单因素或多因素试验皆可应用。 这类设计分析简便,但是应用此类设计必须试验的环境 因素相当均匀,所以一般用于实验室培养试验及网、温室的
盆钵试验。
例:要检验三种不同的生长素,各一个剂量,测定对小麦 苗高的效应,包括对照(用水)在内,共4个处理,若用盆栽试 验每盆小麦为一个单元,每处理用4盆,共16盆。 随机排列时将每盆标号1,2,…,16;
然后查用随机数字表或抽签法或计算机(器)随机数字发生
方形小区是有利的。
三、重复次数
重复次数即每一处理的试验小区数,试验设置重复次 数越多,试验误差越小。多于一定的重复次数,误差的减 少很慢,精确度的增进不大,而人、物力的花费大大增加, 并不经济。 重复次数的多少,一般应根据试验所要求的精确度、 试验地土壤差异大小、试验材料如种子的数量、试验地面积、
五、保护行的设置
在试验地周围设置保护行(guarding row)的作用是: 保护试验材料不受外来因素如人、畜等的践踏和损害; 防止靠近试验田四周的小区受到空旷地的特殊环境影响 即边际效应,使处理间能有正确的比较。
保护行的数目视作物而定,如禾谷类作物一般至少应 种植4行以上的保护行。
六、重复区(或区组)和小区的排列 区组( block ) ----将全部处理小区分配于具有相对同质
狭义----专指小区技术,特别是重复区和试验小区的排
列方法。
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)
1.重复(replication) 试验中同一处理种植的小区数即为重复次数。 重复的作用: 估计试验误差 试验误差是客观存在的,但只能由同
1 ck 2 3 ck 4 5 ck 6 7 ck 8 1 ck 2 3 ck 4 5 ck 6 7 ck 8 1 ck 2 3 ck 4 5 ck 6 7 ck 8
图2.5 8个品种3次重复对比排列(阶梯式)
(二) 间比法设计(interval contrast design) 间比法设计的特点是,在一条地上,排列的第一个小区
斑块,面积可大可小,分布亦无一定的规则。
三、试验地选择和培养 (1)试验地的土壤肥力要比较均匀一致。
(2) 选择的田块要有土地利用的历史记录。
(3) 试验地最好选平地,在不得已的情况下,可采用同
一方向倾斜的缓坡地,但都应该是平整的。 (4) 试验地的位置要适当。 (5) 对拟选作试验用的田块,特别是在建立固定的试验地 时,除掌握整个试验地的土壤一般情况及土地利用历史外,
地段、行数以作为将来分析时的参考。收获时,将整个试验地划分
为面积相同的大量单位小区,依次编号,分开收获,得到产量数据。 根据各单位小区的数据,可以画成产量连续面积图或等肥线图(图 2.1)。
图2.1 土壤肥力变异图
土壤差异通常有两种表现形式: 一种形式是肥力高低变化较有规则,即肥力从大田的一边 到另一边逐渐改变,这是较为普通的肥力梯度形式; 另一种形式是斑块状差异,即田间有较为明显的肥力差异的
二、小区的形状 小区的形状是指小区长度与宽度的比例。
适当的小区形状在控制土壤差异提高试验精确度方面
也有相当作用。 小区的长宽比可为(3~10)∶1,甚至可达20∶1,试验 地形状和面积以及小区多少和大小等调整决定。 在通常情形下,长方形尤其是狭长形小区,容易调匀土 壤差异,使小区肥力接近于试验地的平均肥力水平。亦便于 观察记载及其农事操作。而在边际效应值得重视的试验中,
一处理的几个重复小区间的差异估得。同一处理有了二
次以上重复,就可以从这些重复小区之间的产量(或其它
性状)的差异估计误差。 降低试验误差 数理统计学已证明误差的大小与重复
次数的平方根成反比。重复多,则误差小,有四次重复 的试验,其误差将只有二次重复的同类试验的一半。此
外,通过重复也能更准确地估计处理效应。
和末尾的小区一定是对照(CK)区,每二对照区之间排列相同
数目的处理小区,通常是4或9个,重复2—4次。 各重复可排成一排或多排式。排成多排时,则可采用逆 向式(图2.6)。 如果一条土地上不能安排整个重复的小区,则可在第 二条土地上接下去,但是开始时仍要种一对照区,称为额外 对照(Ex. CK)如图2.7。
(一) 完全随机设计(completely random design) (二) 随机区组设计(randomized blocks design) (三) 拉丁方设计(latin square design)
(四) 裂区设计(split-plot design)
(五) 再裂区设计(split-split plot design) (六) 条区设计(strip blocks design)
1 3
C K
1 2
1 1
1 0
9
C K
8
7
6
5
C K
4
3
2
1
C K
1 6
1 4
1 3
C K
1 2
1 1
1 0
9
E x. C K ←
←
Ⅲ
图2.7 16个品种3次重复的间比排列,两行排3重复及Ex. CK的设置 (Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ代表重复;1、2、3…代表品种;CK代表对照;Ex. CK代表额外对照)
二、随机排列的试验设计
二、田间试验的基本要求
(1) 试验目的要明确 (2) 试验条件要有代表性 (3) 试验结果要可靠 (4) 试验结果要能够重演 (5)体现唯一差异原则