【精品PPT】田间试验的设计与实施.ppt

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1、第二章第二章 田间试验的设计与田间试验的设计与实施实施下一张下一张 主主 页页 退退 出出 上一张上一张 第一节第一节 田间试验的特点和要求田间试验的特点和要求 一、田间试验的特点一、田间试验的特点 1、田间试验的研究对象和材料是生物体本身、田间试验的研究对象和材料是生物体本身以农作物为主体以农作物为主体 2、田间试验的环境是开放的、田间试验的环境是开放的,容易产生误差。容易产生误差。下一张下一张 主主 页页 退退 出出 上一张上一张 二、田间试验的基本要求二、田间试验的基本要求 1、试验目的要明确、试验目的要明确要抓住当时生产实践和科学实验中急需解要抓住当时生产实践和科学实验中急需解决的问题

2、；并要照顾到长远的和不久的将来决的问题；并要照顾到长远的和不久的将来可能突出的问题。可能突出的问题。2、试验条件要有代表性、试验条件要有代表性自然条件和农业条件；要注意目前和将来自然条件和农业条件；要注意目前和将来可能被采用的条件可能被采用的条件下一张下一张 主主 页页 退退 出出 上一张上一张 3、试验结果要可靠、试验结果要可靠准确度和精确度准确度和精确度4、试验结果要能重演、试验结果要能重演 仔细明确地设定试验条件；试验在多种条仔细明确地设定试验条件；试验在多种条件下进行。件下进行。下一张下一张 主主 页页 退退 出出 上一张上一张 第二节第二节 田间试验的误差与土壤田间试验的误差与土壤差

3、异差异 一、田间试验的误差一、田间试验的误差（一）田间试验的误差来源（一）田间试验的误差来源1、试验材料固有的差异、试验材料固有的差异2、试验时农事操作和管理技术的不一、试验时农事操作和管理技术的不一致所引起的差异致所引起的差异3、外界条件的差异、外界条件的差异下一张下一张 主主 页页 退退 出出 上一张上一张 （二）控制田间试验误差的途径（二）控制田间试验误差的途径1、选择同质一致的试验材料、选择同质一致的试验材料2、改进操作和管理技术、改进操作和管理技术3、控制引起差异的外界主要因素、控制引起差异的外界主要因素控制土壤差异的措施（控制土壤差异的措施（1）选地（）选地（2）小区技术（）小区技

4、术（3）试验设计和统计分析试验设计和统计分析下一张下一张 主主 页页 退退 出出 上一张上一张 二试验地的土壤差异二试验地的土壤差异1、土壤差异形成的原因、土壤差异形成的原因（1）土壤形成的基础不同）土壤形成的基础不同（2）土地利用上的差异）土地利用上的差异2、土壤肥力差异的测定、土壤肥力差异的测定（1）目测法）目测法（2）空白试验或均一性试验）空白试验或均一性试验 3、土壤肥力差异的表现形式、土壤肥力差异的表现形式 （1）梯度变化）梯度变化 （2）斑点状差异）斑点状差异下一张下一张 主主 页页 退退 出出 上一张上一张 三试验地的选择三试验地的选择 1、试验地的土壤肥力要均匀一致、试验地的土

5、壤肥力要均匀一致 2、田块有土地利用历史记录、田块有土地利用历史记录 3、选平地、选平地 4、位置适当、位置适当 5、空白试验、空白试验 6、试验地采用轮换制、试验地采用轮换制下一张下一张 主主 页页 退退 出出 上一张上一张 第三节第三节 田间试验设计的原则田间试验设计的原则 田间试验设计（田间试验设计（field experiment design）广义理解是指整个试验研究课题设计，也就广义理解是指整个试验研究课题设计，也就是整个试验计划的拟定是整个试验计划的拟定。包括确定试验处理。包括确定试验处理的方案，小区技术，以及相应的资料收集、的方案，小区技术，以及相应的资料收集、整理和统计分析方

6、法等；狭义的理解专指小整理和统计分析方法等；狭义的理解专指小 区技术，特别是重复和试验小区的排列方法。区技术，特别是重复和试验小区的排列方法。下一张下一张 主主 页页 退退 出出 上一张上一张 田间试验设计的主要作用是降低试验误差，田间试验设计的主要作用是降低试验误差，提高试验的精确度，使研究人员能从试验结提高试验的精确度，使研究人员能从试验结果中获得无偏的处理平均值以及试验误差的果中获得无偏的处理平均值以及试验误差的估计量，从而能正确而有效的比较。田间试估计量，从而能正确而有效的比较。田间试验设计遵循以下三个基本原则：验设计遵循以下三个基本原则：下一张下一张 主主 页页 退退 出出 上一张上

7、一张（一）（一）重复重复 重复是指试验中同一处理实施在两个或重复是指试验中同一处理实施在两个或两个以上的试验单位上。两个以上的试验单位上。设置重复的主要作用在于估计试验误差设置重复的主要作用在于估计试验误差和降低试验误差和降低试验误差。如。如 果果 同一处理只实施同一处理只实施在一个试验单位上，那么只能得到一个观在一个试验单位上，那么只能得到一个观测值，则无从看出差异，因而无法估计试测值，则无从看出差异，因而无法估计试验误差的大小。只有当同一处理实施在两验误差的大小。只有当同一处理实施在两个或两个以上的试验单位上，获得两个或个或两个以上的试验单位上，获得两个或两个以上的观测值时，才能估计出试验

8、误两个以上的观测值时，才能估计出试验误差。差。下一张下一张 主主 页页 退退 出出 上一张上一张 nSSx （二）随机排列（二）随机排列 随机排列是指一个区组中每一处理都有同随机排列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小区上，避免任何等的机会设置在任何一个小区上，避免任何主观成见。进行随机排列可以采用抽签法、主观成见。进行随机排列可以采用抽签法、计算器（机）产生随机数字或利用随机数字计算器（机）产生随机数字或利用随机数字表。表。下一张下一张 主主 页页 退退 出出 上一张上一张（三）局部控制（三）局部控制 试验条件的局部一致性试验条件的局部一致性 为为 将试验环境差将试验环境差

9、异异 所所 引引 起起 的变异从试的变异从试验误差中分离出来。可验误差中分离出来。可 将将 整整 个个 试试 验验 环环 境境 或或 试试 验验 单单 位位 分分 成成 若若 干干 个个 小小 环环 境境 或或 小小 组，在组，在 小小 环环 境境 或小组内使或小组内使 非非 处处 理理 因因 素素 尽尽 量量 一一 致，这就是致，这就是局部控制局部控制。每每 个个 比比 较一较一 致致的小环境或小组，称为的小环境或小组，称为单位组单位组（或（或区组区组）。）。因为单位组之间的差异可在方差分析时从因为单位组之间的差异可在方差分析时从试验误差中分离出来，所以局部控制能较好地降低试验误差中分离出来

10、，所以局部控制能较好地降低试验误差。试验误差。下一张下一张 主主 页页 退退 出出 上一张上一张 下一张下一张 主主 页页 退退 出出 上一张上一张 121212肥 力 梯 度下一张 主 页 退 出 上一张 第四节第四节 控制土壤差异的小区技术控制土壤差异的小区技术 一、试验小区的面积一、试验小区的面积在田间试验中安排一个处理的小块地段在田间试验中安排一个处理的小块地段称试验小区，简称小区（称试验小区，简称小区（plot）。小区面积）。小区面积的大小对于减少土壤的影响和提高试验的精的大小对于减少土壤的影响和提高试验的精确度有相当密切的关系。确度有相当密切的关系。下一张下一张 主主 页页 退退

11、出出 上一张上一张 确定小区面积时应考虑：确定小区面积时应考虑：（1）试验种类：灌溉试验应大，品种试）试验种类：灌溉试验应大，品种试验应小。验应小。（2）作物的类别：种植密度大的作物如）作物的类别：种植密度大的作物如小麦可小些；种植密度小的大株作物如玉米小麦可小些；种植密度小的大株作物如玉米应大些。稻麦品种面积一般为应大些。稻麦品种面积一般为515m2；玉；玉米品比为米品比为1525 m2。（3）土壤差异形式与程度：土壤差异大）土壤差异形式与程度：土壤差异大应大些。应大些。（4）育种工作的不同阶段）育种工作的不同阶段下一张下一张 主主 页页 退退 出出 上一张上一张（5）试验地面积）试验地面积

12、（6）试验过程中的取样需要）试验过程中的取样需要（7）边际效应和生长竞争）边际效应和生长竞争边际效应：边际效应：小区两边或两端的植株，因占小区两边或两端的植株，因占有较大的空间而表现出的差异。有较大的空间而表现出的差异。生长竞争：生长竞争：指当相邻小区种植不同品种或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、分蘖相邻小区施用不同肥料时，由于株高、分蘖力或生长期不同，通常将有一行或更多行受力或生长期不同，通常将有一行或更多行受到影响。到影响。下一张下一张 主主 页页 退退 出出 上一张上一张 二、小区的形状二、小区的形状小区的长度和宽度的比例。长方形尤其是小区的长度和宽度的比例。

13、长方形尤其是狭长形小区狭长形小区，能减少小区之间的土壤差异，能减少小区之间的土壤差异，提高精确度。提高精确度。小区的方向小区的方向必须是使长的一边必须是使长的一边与肥力变化最大的方向平行，使区组的方向与肥力变化最大的方向平行，使区组的方向与肥力梯度垂直，可提高精确度。小区的长与肥力梯度垂直，可提高精确度。小区的长宽比可为（宽比可为（310）：）：1。在边际效应值得重。在边际效应值得重视的试验中，方形小区是有利的。方形小区视的试验中，方形小区是有利的。方形小区具有最小的周长，计产面积占小区的面积比具有最小的周长，计产面积占小区的面积比率最大。率最大。下一张下一张 主主 页页 退退 出出 上一张上

14、一张 下一张下一张 主主 页页 退退 出出 上一张上一张 三、重复次数三、重复次数重复次数就是每一处理的试验小区数，重复次数就是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。重试验设置重复次数越多，试验误差越小。重复次数多少应根据试验所要求的精确度，土复次数多少应根据试验所要求的精确度，土壤差异大小、试验材料数量，试验地面积，壤差异大小、试验材料数量，试验地面积，小区大小等而具体决定。一般重复三次。小区大小等而具体决定。一般重复三次。下一张下一张 主主 页页 退退 出出 上一张上一张 四、对照区的设置四、对照区的设置田间试验应设置对照区（田间试验应设置对照区（check，以，以CK

15、表示），作为处理比较的标准。设置对表示），作为处理比较的标准。设置对照的目的是：照的目的是：（1）便于在田间对各处理进行观察比较）便于在田间对各处理进行观察比较时作为衡量品种或处理优劣的标准；时作为衡量品种或处理优劣的标准；（2）用以估计和矫正试验田的土壤差异。）用以估计和矫正试验田的土壤差异。下一张下一张 主主 页页 退退 出出 上一张上一张 五、保护行的设置五、保护行的设置设置保护行（设置保护行（guarding row）的作用）的作用是：是：（1）保护试验材料不受外来因素的践踏）保护试验材料不受外来因素的践踏和损害；和损害；（2）防止边际效应。）防止边际效应。保护行的数目视作物而定，种植

16、品种可用保护行的数目视作物而定，种植品种可用对照，最好是略早熟品种。对照，最好是略早熟品种。下一张下一张 主主 页页 退退 出出 上一张上一张 六、重复区（或区组）和小区的排列六、重复区（或区组）和小区的排列将全部处理小区分配于具有相对同质的将全部处理小区分配于具有相对同质的一块土地上，这称为一个区组（一块土地上，这称为一个区组（block）。）。一般试验设置一般试验设置3至至4个重复，分别安排在个重复，分别安排在3至至4个区组上，这时重复与区组相等地，每个区个区组上，这时重复与区组相等地，每个区组或重复包含全套处理，称为完全区组，对组或重复包含全套处理，称为完全区组，对应为不完全区组。设置区组是控制土壤差异应为不完全区组。设置区组是控制土壤差异最有效的形式之一。最有效的形式之一。原则上同一重复或区组原则上同一重复或区组内的土壤肥力应尽可能相对一致。不同重复内的土壤肥力应尽可能相对一致。不同重复间可存在差异。间可存在差异。下一张下一张 主主 页页 退退 出出 上一张上一张 第五节第五节 常用的田间试验设计常用的田间试验设计 试验设计是统计学的一个分支，由试验设计是统计学的一个分支，由F