试验设计与统计分析 第三章 田间试验技术

第三章
田间试验技术
§1
田间试验中常用的术语
1、试验设计（experiment design）：
广义：指整个试验课题的设计。包括试验处理 设计、试验方法设计、小区设计、试验结果观察指 标设计、抽样方法设计等。 狭义：指试验中所进行的一组处理的安排方法 的设计（即小区设计）。
2、试验因素（因子） (experiment factor) ：
形又有明显的差异，在设置区组时可以考虑设置不
完全区组。
4. 区组设置的方法 区组在田间设置的时候要考虑地形。 在山地，区组的长边要平行于等高线； 在平地，区组的长边要垂直于环境梯度。小区 Nhomakorabea2 7 1
5
4
3
6
Ⅰ
Ⅱ
肥 力 梯 度
Ⅲ
区组
按土壤肥力变异趋势确定小区排列方向
五、试验处理的重复次数
在试验中重复的次数一般以误差自由度不小于
因素间的交互效应只有在多因素试验中才能
反映出来。
例：施肥试验
A因素 B因素 不施磷肥 B1 施磷肥 B2 不施氮肥 A1 80 90 施氮肥 A2 100 120 A1-A2 20 30
B1-B2
10
20
A因素的主效应＝（20+30）÷2＝25
B因素的主效应＝（10+20）÷2＝15
A×B因素的互作效应＝（30-20）÷2＝（20-10）÷2 ＝5
试验只在一个地点进行。
2）多点试验：（multiple-local experiment）：
同一试验在不同地点同时进行。
二、试验因素和处理（水平）数的确定
1、试验因素的确定：
试验因素是根据试验目的来提出的，那么根据试
验目的来确定试验因素的类型及多少。同时也要考 虑试验的条件、人力、财力、技术水平。
一章介绍）
4. 选择试验用地
5. 进行区组及小区的区划；
6. 试验材料的准备、编号；
7. 根据设计图将各个处理对号安排到试验地里；
8. 绘制田间栽植图，并且与设计图对照，查看是
否有错误，如果发现错误，要及时纠正；
9. 栽植保护行，并作地标。
试验布置中要注意以下几点：
1）设计一定要根据试验的要求和试验地的实际
十、设置地标
田间试验在野外较长时间，为了观察管理方便，
便于查找，设置地标是必要的。
特别是造林试验，一般在试验范围的四周的每
个角埋上水泥桩。并要钉一个牌子，写明试验用地，
以示警示。
十一、田间试验的步骤
1. 拟定试验计划
2. 确定试验因素、处理数、重复数、小区面
积，计算区组面积。
3. 选择一个适宜的设计方案（设计方案在下
控制土壤差异的主要措施：
(1) 选择土壤质地和肥力均匀的试验地； (2) 采用适当的小区技术； (3) 应用正确的试验设计和相应的统计分析。 4. 防治病虫为害，尽量减少人畜为害。 5. 用相同的标准对试验结果进行观察和测量
§3 田间试验技术
一、田间试验的种类
1. 以试验因素分： 1）单因素试验（single-factor experiment）： 指在一个试验中只研究某一个因素若干个处理 （水平）的效应。 特点：试验设计、统计分析简单，研究目的明确。 所得信息量较少， 不能了解几个因素间的相互关系对 试验结果的影响 。
指试验研究的对象，也就是试验中需要考虑的 条件。例如：施肥影响农作物的产量，研究肥料对 试验结果的影响，那么肥料就是试验因素。又如： 生长激素对扦插生根有影响，那么生长激素就是试
验因素。
3、水平（level）：指每个试验因素的不同状态， 或每个试验因素所采用的不同质和量的具体措施。
4、试验处理（treatment）：
12（df≥12）为标准。
六、试验地的选择
1. 地势要平坦，如果是坡地，坡度不能太大，坡 度变化不能太复杂，地形要求规则。 2. 立地条件中等，土层厚度和肥力相对一致。 3. 交通方便，便于试验地的管理观察记载 4. 最好有水源，便于排灌。
七、试验材料的组织
1. 参加试验材料要真实可靠； 2. 参加试验材料要具有代表性； 3. 参加试验材料规格相对一致；
在单因素试验中：指试验因素的不同质和量
的具体措施。与试验水平概念相同。 在多因素试验中：指各因素各水平的组合。 与水平的概念有一定的差异。 例如：肥料试验中，N、P、K 三种肥料，1、2、 3 三种施肥方法的试验，称为两因素，各3个水平，
共9个处理组合的试验。
5、重复（replication）:
试验中同一试验处理（水平）种植的小区数。
定量指标：指可以用数据描述的指标。 例如：产量、生长量等。 定性指标：指不能用数据描述的性状。 例如：花色、果实的颜色等。
9、主效应 (main effect)：
指试验中单个因素对试验结果产生的影响。
10、互作效应（interaction effect）：
指试验中有两个因素彼此间相互影响对试验
结果产生的影响。
试验的地点、明显的地标物、图例等。
思考题
1. 田间试验误差的主要来源及控制？
2. 试述土壤差异的特点？
3.如何确定试验处理（水平）数 ？
4.如何确定试验小区的大小 ？ 5.区组设置的原则？ 6.选择试验用地考虑的条件是什么？ 7.试验材料的组织有哪些要求？ 8.田间试验的步骤？
即安排同一试验处理的地块数。
6、试验小区（experiment plot)：
安排一个试验处理（水平）的地块。
7、试验区组（experiment block）： 包含若干个试验小区，环境条件相似的地块。
8、试验指标（experiment indicator）：
指试验中用来判断试验处理效果的性状或标准。
一、田间试验的误差来源
1. 试验材料本身所存在的差异； 2. 试验操作和田间管理技术的不一致所引起 的差异； 3. 环境条件的差异； 4. 观察取样、记载人为产生的误差；
5. 病虫害、人畜危害等因素的影响。
二、田间试验误差的控制途径
1. 选择同质一致的试验材料；
2. 改进操作管理技术，使之标准化； 3. 控制引起差异的主要外界环境因素； 田间试验引起误差的主要外界环境因素是 土壤差异。
小区的面积以满足大样本为宜。苗圃试验每个小区
的株数不少于30株；造林试验，在整个试验中，每
个处理的株数不少于30株。
2. 小区形状 小区的形状一般是长方形(3～10:1)或正
方形设置。
3. 小区排列 不同处理的小区要随机排列才能满足试
验的原则。
四、区组的设置
1. 区组设置的原则：
同一区组内除试验处理（水平）间存在差异
若A×B的互作效应值为正数，说明两个因 素有相互促进作用； 若A×B的互作效应值为负数，说明两个因 素有相互抑制作用； 若A×B的互作效应值为零，说明两个因素 没有影响。
11、唯一差异原则：指试验中，只有试验处
理存在差异，其它影响试验结果的因素必须控
制在相同或相似的条件下。
12、误差（error）：指试验中试验处理的观察
4. 参加试验材料若要进行选择，各个试验处理的入
选率要一致，或者采用随机抽样的方法组织试验材
料。
八、设置对照
对照小区（通常以CK表示）作为与处理比较 的标准。 设置对照的作用： １、在田间对各处理进行观察比较时，作
为衡量处理优劣的标准。
２、估计和矫正试验的误差。
例如：引种试验，一般用乡土树种作对照；
2）多因素试验（multiple-factor experiment）：
在一个试验中同时安排两个或两个以上因素
的试验。 特点：试验结果不仅获得每个因素的效应，同 时也能获得因素间相互影响的程度，所得到的结果 更正确，信息量也较大；但是试验设计比较复杂，
田间试验的安排比较繁琐，统计分析也比较复杂。
2、依试验地点分： 1）单点试验：（single-local experiment）：
进行选择；
2）试验材料一定要编号（处理号和区组号），
并且要反复校对，不要出现错误；
3）对试验地的面积计算要根据小区的面积和重
复次数计算，并且要根据地形、区组设计的原则来
区划区组和小区
4）将各个处理安排到对应的小区中时一定要
细致认真，反复校对，不能出现差错。
5）绘制的栽植图要跟设计图一致，并且要
求注明试验的名称、设计人、试验布置的时间、
值与试验处理真值的差数。
系统误差（systematic error）：由试验处理以
外的试验条件明显不一致产生的误差，又称偏
差（bias）。 偶然误差（spontaneous error）：指严格控制 试验条件以后仍然不能消除的误差。又称随机 误差(random error)。
§2
田间试验的误差及其控制
3）试验地的土壤状况 土壤条件差异大，小区面积相对较大；反 之小区的面积相对较小。 4）重复次数 重复次数多，小区面积可以小一点，反之， 小区面积要求要大一些
5）劳动力、试验规模、试验地的面积、试验 材料的多少 总之，试验小区面积的大小要满足试验精度的要 求，小区面积大，试验的精度就高一些。一般要求
外，其它影响试验结果的条件要控制在相同或相
似的水平下。 2. 区组的形状：一般为长方形。
3. 区组的大小
完全区组： 指同一个区组中容纳全部的试验处理（水平） 不完全区组： 指同一区组中仅包含部分试验处理（水平）
一般地形平坦，土壤差异小，区组可大一些；反之，
区组面积要小一些。如果小区面积要求较大，而地
2、试验处理（水平）数的确定 1）处理数的多少依据试验的实际和别人的经验
确定。 2）各处理间的效应要有明显的差异
3）各处理间的间距尽量相等