田间试验与统计方法田间试验
田间试验与统计分析教案
一、田间试验设计与实施1.1 田间试验的目的解释田间试验在植物育种和农业研究中的重要性。
强调实验设计对获取可靠和可重复结果的重要性。
1.2 试验设计的基本原则介绍完全随机设计、随机区组设计和拉丁方设计等试验设计方法。
解释对照组和处理组的概念，并说明如何设置。
1.3 试验实施步骤讲解试验地的选择与准备，包括土壤处理和施肥。
详细说明如何进行种子或幼苗的种植、管理与观测。
1.4 数据收集与记录强调数据准确性对结果影响的重要性。
教授如何系统地收集和记录田间数据，包括植株高度、产量等指标。
二、统计分析基础2.1 统计分析的作用阐述统计分析在田间试验中的应用，以解读实验数据。
讨论统计分析如何帮助科学家做出有效的结论和决策。
2.2 描述性统计介绍平均数、中位数、标准差等描述性统计量。
教授如何使用图表（如直方图、箱线图）来展示数据分布和离群情况。
2.3 推断性统计解释推断统计的基本概念，包括置信区间和假设检验。
展示如何应用t检验和方差分析（ANOVA）来比较处理间的差异。
2.4 回归分析与预测介绍线性回归分析的基本原理和应用。
展示如何利用回归模型进行数据拟合和预测。
三、田间试验与统计软件应用3.1 田间试验数据管理讲解如何使用Excel或专门的农业统计软件（如SAS、SPSS、R语言）来管理田间数据。
教授数据输入的注意事项，以及如何进行数据清洗和整理。
3.2 统计软件操作实例提供统计软件操作的实例教学，展示如何进行描述性统计分析。
通过案例演示如何进行ANOVA和回归分析，并解释输出结果。
教授如何解释统计软件输出的结果，并将其转化为可理解的信息。
3.4 数据可视化强调数据可视化在结果展示中的重要性。
教授如何使用图表和图形来清晰表达数据分析的结果。
四、案例研究：田间试验与统计分析应用4.1 案例一：作物产量试验分析提供一个具体的田间试验案例，分析不同施肥处理对作物产量的影响。
展示如何应用统计方法比较各处理间的产量差异。
田间试验与统计方法
方 要
课件教学， 法： 用CAI课件教学，以课堂讲授为主 课件教学
求：
了 基本原理； 解 基本原理； 独立进行试验结果的统计分析； 独立进行试验结果的统计分析； 电子计算器的使用。 熟练掌握 电子计算器的使用。 所介绍的几种生物统计方法， 熟练掌握 所介绍的几种生物统计方法，能
培
严谨的治学态度
养
精细的治 学作风
培
严谨的治学态度
养
精细的治 学作风
独立的自学能力
1 田间试验方法
1-1 田间试验基本要求 1-2 田间试验设计 1-3 田间试验的实施
1-1 田间试验基本要求
1.1.1 试验的任务与要求
1.1.1 试验的任务与要求
田间试验的概念： • 是在田间自然条件下，以作物生长发 育的各种性状、产量和品质等作指标， 研究作物与环境之间关系的农业科学 试验方法。
（一）田间试验的任务
任务: 任务: • 在大田自然环境条件下研究新品种、新产品、新技术 在大田自然环境条件下研究新品种、新产品、 的增产效果， 的增产效果， • 客观地评定具有有各种优良特性的高产品种及其适应 区域，评定新产品的增产效果及对环境的反应， 区域，评定新产品的增产效果及对环境的反应， • 正确的的评判最有效的增产技术措施及其适用范围， 正确的的评判最有效的增产技术措施及其适用范围， 使农业科研成果合理地应用和推广， 使农业科研成果合理地应用和推广，发挥其在农业生 产上的重要作用， 产上的重要作用， • 并为各级农业部门及农户提供科学决策和技术咨询， 并为各级农业部门及农户提供科学决策和技术咨询， 促进农业科研成果尽快转化为生产力。 促进农业科研成果尽快转化为生产力。
三者之间关系
农业科研成果
田间试验
第三篇 常用田间试验设计和统计方法
第三篇常用田间试验设计和统计方法第十章顺序排列试验知识目标：●掌握常用的顺序排列田间试验设计方法；●掌握顺序排列田间试验结果统计分析方法。
技能目标：●学会常用的顺序排列田间试验设计；●能够绘制对比法、间比法设计田间布置图；●学会顺序排列田间试验结果统计分析。
顺序排列的试验设计主要有对比法和间比法两种。
由于各处理顺序排列，不能无偏估计处理效应和试验误差。
因此，不宜对试验结果进行方差分析。
顺序排列也有一定的优点，如设计简单，播种、观察、收获等工作不易发生差错，可按品种的成熟期、株高等排列，以减少处理间的生长竞争。
对此类试验，主要采用百分比法进行统计分析。
第一节对比法试验设计和统计方法一、对比法设计对比法（contrast design）是一种最简单的试验设计方法，常用于处理数较少的品种比较试验及示范试验。
在田间试验中，对比法的排列特点是：每隔两个小区设置一个对照区，这样，每一个小区均可排列于对照区旁，从而使得每个小区都能与相邻对照区直接进行比较。
这种排列使得试验区与对照区相连接，降低了土壤、气候等环境条件差异。
因此，对比法不仅有利于观察还可以提高试验种与对照种比较的精确度。
在运用对比法设计田间试验时，必须注意以下几个方面：（1）由于对照区过多，其面积占试验田面积的1/3，降低了土地利用率。
因此不宜设置过多处理，重复数在3～6次即可；（2）在同一重复内，各小区按顺序排列。
但多排式重复时，采用阶梯式或逆向式排列，以避免不同重复内的相同小区排列在同一条直线上（图10-1）。
二、对比法试验结果统计方法对比法设计试验的产量分析，处理的结果一般都与邻近对照比较，处理间不直接进行比较。
结果分析的方法用百分比法，以对照的产量为100，用处理产量与相邻对照产量相比较，计算出各处理对相邻对照产量的百分比（即相对生产力），用以评定处理的优劣（位次）。
[例10.1]设有A 、B 、C 、D 、E 、F 6个小麦品种的比较试验，设标准品种为CK ，采用对比法设计，小区面积35m 2，3次重复，田间小区排列和产量（kg/35 m 2）（图10-2），试进行统计分析。
田间试验与统计方法(专)
田间试验与统计方法 作业题（一）一、名词解释（10分）1 边际效应2 唯一差异性原则3 小概率实际不可能性原理4 统计假设5 连续性矫正1 边际效应：指种植在小区或试验地边上的植株因其光照、通风和根系吸收范围等生长条件与中间的植株不同而产生的差异。
2 唯一差异性原则：指在试验中进行比较的各个处理，其间的差别仅在于不同的试验因素或不同的水平，其余所有的条件都应完全一致。
3 小概率实际不可能性原理：概率很小的事件，在一次试验中几乎不可能发生或可以认为不可能发生。
4 统计假设：就是试验工作者提出有关某一总体参数的假设。
5 连续性矫正：连续性矫正：2χ分布是连续性变数的分布，而次数资料属间断性变数资料。
研究表明，当测验资料的自由度等于1时，算得的2χ值将有所偏大，因此应予以矫正，统计上称为连续性矫正。
二、填空（22分）1、试验观察值与理论真值的接近程度称为（准确度）。
2、试验方案中的各处理间应遵循（唯一差异原则）原则才能正确地进行处理效应的比较。
3、统计假设测验中是根据（小概率实际不可能）原理来确定无效假设能否成立。
4、A 、B 二因素试验结果分析中处理平方和可以分解为（A 因素的平方和）、（B 因素的平方和）和（A ×B 互作的平方和）3部分。
5、用一定的概率保证来给出总体参数所在区间的分析方法称为（区间估计），保证概率称为（置信度）。
6、试验设计中遵循（重复）和（随机排列）原则可以无偏地估计试验误差。
7、样本标准差s =（1)(2--=∑n x x s ），样本均数标准差s x =（5453.0107244.1===n ss x ）。
8、次数资料的χ2测验中，χ2=（∑-=k E E O 122)(χ），当自由度为（1），χ2c =（ ∑=--=k i ii i CE E O 122)21(χ）。
9、在A 、B 二因素随机区组试验的结果分析中已知总自由度为26，区组自由度为2，处理自由度为8，A因素自由度为2，则B 因素的自由度为（2），A 、B 二因素互作的自由度为（4），误差的自由度为（16）。
田间试验与统计方法
全国高等教育自学考试田间试验与统计方法自学考试大纲全国高等教育自学考试指导委员会制订Ⅰ课程性质与设置目的要求“田间试验与统计方法”是一门研究科学试验的设计、实施、数据处理和分析的科学。
它是农学、植保等专业的一门应用技术课程,也是农学专业(独立本科段)的一门专业基础课程。
设置本课程目的和要求:使自学应考者比较全面系统地了解田间试验和其他农业技术研究的设计、实施,以及数据的收集、整理和统计分析的基本原理;掌握实施试验的技术和常用试验的统计方法,能对试验结果作出科学的解释。
通过本课程的学习,要努力培养自学应考者从事科学研究和分析问题、解决问题的能力,以便毕业后能比较好地适应我国农业生产和农业科学发展的实际需要。
课程内容与考核目标第一章绪论一、学习目的和要求通过本章学习,了解学习田间试验与统计方法的意义,掌握生物统计与试验设计的主要内容;懂得本课程的学习方法,以及它与其他学科的关系;使自学应考者能够学好这门课程,并把它应用到农业生产和科学实验中去。
二、课程内容第一节学习生物统计与试验设计的意义(一)试验资料收集、整理和分析的意义(二)生物统计与试验设计的概念(三)生物统计与试验设计的关系第二节生物统计与试验设计的主要内容(一)生物统计学的主要内容（二)试验设计的主要内容（三)生物统计和试验设计与其他学科的关系（四)学习生物统计与试验设计的方法和要求三、考核知识点(一)生物统计与试验设计的意义l.生物统计与试验设计的概念2.生物统计与试验设计的功用3.生物统计与试验设计的关系(二)生物统计与试验设计的主要内容1.生物统计的主要内容2.试验设计的主要内容四、考核要求1.识记:生物统计与试验设计的概念;生物统计与试验设计的功用;生物统计与试验设计的主要内容。
2.领会:学习生物统计与试验设计的方法和要求;生物统计与试验设计和其他学科的关系。
第二章田间试验概述一、学习目的和要求通过本章的学习,了解有关田间试验的基本概念、原理和方法,以及实施试验的技术与一般田间试验的程序。
田间试验和统计方法
田间试验和统计方法
田间试验就像一场农业大冒险！咱先说说步骤哈，那可得精心规划。
首先得确定试验目的，你想想，要是不知道为啥做试验，那不就瞎忙活嘛！然后选好试验地，这地儿就好比战士的战场，得合适才行。
接着设计试验方案，就像建筑师设计大楼一样，得考虑周全。
再就是播种啦、管理啦，这过程可得细心，就跟照顾宝贝似的。
注意事项也不少呢！试验地的选择不能马虎，要是选个乱七八糟的地，那结果能准吗？播种的密度也得把握好，太密了不行，太稀了也不行，这就跟做饭放盐似的，得恰到好处。
还有管理过程中，病虫害防治可不能掉以轻心，不然试验就毁啦！
说到安全性，那可是重中之重。
在田间试验中，可不能让自己受伤呀！比如使用农具的时候，得小心再小心。
稳定性也很关键，试验过程中不能一会儿这样一会儿那样，得保持稳定，这样得出的结果才可靠。
田间试验的应用场景那可多了去了。
可以用来研究新品种的适应性，你说要是不做试验，直接种一大片，万一不行咋办？还能研究不同施肥方法的效果，这就像给庄稼找最合适的营养品。
优势也很明显呀，能直接在实际环境中进行，得出的结果更有说服力。
给你举个实际案例吧！有个地方想种一种新的小麦品种，就进行了田间试验。
他们按照科学的方法设计试验，认真管理。
最后发现这个新品种产量高、抗病虫害能力强，效果那叫一个棒！
总之，田间试验和统计方法是农业发展的好帮手，能让我们更好地了解庄稼的生长规律，找到更好的种植方法。
咱可得重视起来，让农业发展得越来越好！。
田间试验与统计方法课程设计 (2)
田间试验与统计方法课程设计
课程设计背景
农业是一个重要产业，在实际生产过程中，田间试验和统计方法是必不可少的
工具。
田间试验可以帮助农民对主产区进行考察，确定适当的品种、肥料、农药、播种密度等，从而提高农产品产量和质量。
统计方法则可以对采集的数据进行分析，多角度探究存在问题及其根本原因，为农民提供决策依据。
设计目的
本课程设计旨在帮助学生了解田间试验的方法和步骤，以及统计分析的方法和
技巧，提高其对农业生产的理论和实践能力。
设计对象
本课程设计适合学习农业专业的本科生、研究生，以及从事田间实践和统计工
作的专业人士。
课程内容
第一章田间试验
1.1 田间试验的定义和意义
1.2 田间试验的原则和步骤
1.3 试验设计的要点和方法
1.4 试验数据的记录和分析
第二章统计方法
2.1 统计学概述
1。
田间试验与统计方法 第二章 田间试验讲解
C K
1
2
3
4
C K
5
6
7
8
C K
9
1 0
1 1
1 2
C K
1 3
1 4
1 5
1 6
C K
1
2
3
4
C K
5
6
7
8
C K
Ⅰ→
Ⅱ→
E
C1 K6
1 5
1 4
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 5
1 4
1 3
C K
1 2
1 1
1 0
9
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）
• 小区的长宽比可为(3-10):1甚至 20:1，依试验地 的形状、面积大小和小区多少大小而定。
• 考虑播种工具，播种机等
• 在边际效应值得重视的试验中，方形小区是有利的。
• 进行肥料试验，如采用狭长形小区，处理效应往往会扩及 邻区，采用方形或近方形的小区就较好。
• 土壤差异表现的形式确实不知时，用方形小区较妥。因为 虽不如用狭长小区那样获得较高的精确度，但亦不会产生 最大的误差。
二、随机排列的试验设计
(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)
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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)