第二章田間試驗(yàn)的設(shè)計(jì)與實(shí)施

第二章田間試驗(yàn)的設(shè)計(jì)與實(shí)施第1頁，共108頁，2023年，2月20日，星期三第二章田間試驗(yàn)的設(shè)計(jì)與實(shí)施&2.1農(nóng)業(yè)試驗(yàn)的內(nèi)容、任務(wù)、方式&2.2田間試驗(yàn)的特點(diǎn)和要求&2.3田間試驗(yàn)常用術(shù)語&2.4田間試驗(yàn)三原則&2.5試驗(yàn)誤差來源及控制&2.6常用田間試驗(yàn)設(shè)計(jì)&2.7試驗(yàn)方案及實(shí)驗(yàn)步驟第2頁，共108頁，2023年，2月20日，星期三&2.1農(nóng)業(yè)試驗(yàn)的內(nèi)容、任務(wù)、方式一、農(nóng)業(yè)試驗(yàn)

是為了提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力而進(jìn)行的一種自覺的，有計(jì)劃的科學(xué)研究實(shí)踐。第3頁，共108頁，2023年，2月20日，星期三二、農(nóng)業(yè)試驗(yàn)的主要內(nèi)容品種比較試驗(yàn)栽培措施比較試驗(yàn)適應(yīng)性試驗(yàn)將國(guó)外或外地引進(jìn)的新品種或新的栽培措施在當(dāng)?shù)氐臈l件下試種或試用，以檢驗(yàn)引進(jìn)的品種或栽培措施在當(dāng)?shù)厥欠窬哂袘?yīng)用價(jià)值。病蟲害防治措施比較試驗(yàn)（研究不同的措施對(duì)病害或蟲害的防治效果的差異的試驗(yàn)。包括農(nóng)藥藥效試驗(yàn)、生物防治試驗(yàn)、綜合防治試驗(yàn)）品種與管理相結(jié)合的試驗(yàn)第4頁，共108頁，2023年，2月20日，星期三三、農(nóng)業(yè)試驗(yàn)的任務(wù)解決農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中需要解決的問題解決農(nóng)業(yè)科學(xué)問題四、農(nóng)業(yè)試驗(yàn)與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的關(guān)系農(nóng)業(yè)試驗(yàn)是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的先行和準(zhǔn)備為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)服務(wù)，但又不完全依賴于生產(chǎn)。第5頁，共108頁，2023年，2月20日，星期三五、農(nóng)業(yè)試驗(yàn)的方式田間試驗(yàn)實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)盆栽試驗(yàn)溫室試驗(yàn)利用人工氣候室進(jìn)行的試驗(yàn)等第6頁，共108頁，2023年，2月20日，星期三&2.2田間試驗(yàn)的特點(diǎn)和要求1、田間試驗(yàn)的概念凡是在田間生產(chǎn)條件下對(duì)農(nóng)作物品種和栽培技術(shù)等進(jìn)行的科學(xué)試驗(yàn)都稱為田間試驗(yàn)(fieldexperiment)。第7頁，共108頁，2023年，2月20日，星期三田間試驗(yàn)是在自然的土壤、氣候和接近生產(chǎn)的大田條件下，以作物作為研究對(duì)象，研究作物對(duì)各項(xiàng)技術(shù)處理的效應(yīng)的方法。田間試驗(yàn)是最基本、最直接的農(nóng)業(yè)試驗(yàn)方法。第8頁，共108頁，2023年，2月20日，星期三2、田間試驗(yàn)的任務(wù)在大田自然環(huán)境條件下研究新的品種和新的生產(chǎn)技術(shù)，客觀的評(píng)定具有各種優(yōu)良特性的品種及其適應(yīng)區(qū)域，正確的鑒定最有效的增產(chǎn)技術(shù)措施及其適應(yīng)范圍，使科研的成果能夠合理地應(yīng)用和推廣，發(fā)揮其在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上的作用。第9頁，共108頁，2023年，2月20日，星期三3.田間試驗(yàn)的特點(diǎn)試驗(yàn)的復(fù)雜性;試驗(yàn)的地區(qū)性;試驗(yàn)的周期長(zhǎng)，具有季節(jié)性;存在試驗(yàn)誤差;第10頁，共108頁，2023年，2月20日，星期三5.田間試驗(yàn)的要求（1）試驗(yàn)的目的要明確（2）試驗(yàn)條件要有代表性（3）試驗(yàn)結(jié)果要能夠重復(fù)（4）試驗(yàn)的結(jié)果要正確保證一定準(zhǔn)確度和精確度第11頁，共108頁，2023年，2月20日，星期三

準(zhǔn)確度(accuracy):指試驗(yàn)中某一性狀的觀察值與其相應(yīng)真值(truevalue)的接近程度。

精確度(precision):指試驗(yàn)中同一性狀重復(fù)觀察值彼此接近程度，即試驗(yàn)誤差的大小，它是可以估計(jì)的。第12頁，共108頁，2023年，2月20日，星期三&2.3田間試驗(yàn)常見術(shù)語一、試驗(yàn)指標(biāo)、因素、水平、處理1.試驗(yàn)指標(biāo)(experimentalindex)衡量試驗(yàn)處理效果的指示性狀稱為試驗(yàn)指標(biāo)，簡(jiǎn)稱指標(biāo)。第13頁，共108頁，2023年，2月20日，星期三2.因素(factor)

試驗(yàn)因素：指在試驗(yàn)中對(duì)試驗(yàn)指標(biāo)有影響，在試驗(yàn)中需要加以考察的各種條件，簡(jiǎn)稱為因素或因子。通常用大寫字母A、B、C等來表示。處理因素非處理因素第14頁，共108頁，2023年，2月20日，星期三

試驗(yàn)中可以人為地加以調(diào)節(jié)的因子叫可控因子，如品種、密度、施肥量、用量等。而不能人為進(jìn)行調(diào)節(jié)的因子叫作不可控因子。如：雨量、氣候等。田間試驗(yàn)一般只考慮可控因子。第15頁，共108頁，2023年，2月20日，星期三3.水平(level)

因素內(nèi)的不同狀態(tài)或者數(shù)量等級(jí)稱為水平。4.試驗(yàn)按因子數(shù)分類(1)單因子試驗(yàn)：只包含一個(gè)因子的試驗(yàn)叫單因子試驗(yàn)。其任務(wù)是解決這個(gè)因子的幾個(gè)水平間的比較問題。(2)復(fù)（多）因子試驗(yàn)：包含兩個(gè)以上的因子的試驗(yàn)叫復(fù)因子試驗(yàn)。第16頁，共108頁，2023年，2月20日，星期三實(shí)例：例１.三種藥劑的防治害蟲試驗(yàn)（Ａ１、Ａ２、A3），目的是比較三種藥劑的防治效果有否不同。例２.兩種噴霧方法的比較試驗(yàn)（Ｂ１、Ｂ２）,目的是比較兩方法的效果有否不同。例3：將以上兩個(gè)例子合起來.

第17頁，共108頁，2023年，2月20日，星期三（3）單、復(fù)因子試驗(yàn)作用區(qū)別:

單因子試驗(yàn)，解決該因子水平間的比較問題。復(fù)因子試驗(yàn)不僅要了解各個(gè)因子自身水平間的比較問題，還要了解因子之間的相互作用問題，找出最有效的措施，且精度較高的優(yōu)點(diǎn)。第18頁，共108頁，2023年，2月20日，星期三也是一種多因素試驗(yàn)，試驗(yàn)中各因素的各水平不構(gòu)成平衡的處理組合，而是將若干因素的某些水平結(jié)合在一起形成少數(shù)的幾個(gè)處理組合。目的在于探討一系列供試因素某些處理組合的綜合作用。而不在于檢測(cè)因素的單獨(dú)作用和相互作用。(4)綜合性試驗(yàn)第19頁，共108頁，2023年，2月20日，星期三試驗(yàn)處理：指事先設(shè)計(jì)好的實(shí)施在試驗(yàn)單位上的一種具體措施或試驗(yàn)中的具體比較項(xiàng)目叫做處理。5.處理(treatment)在單因素試中，每一個(gè)水平就是一個(gè)處理。在多因素試驗(yàn)中，每一個(gè)水平組合(處理組合）是一個(gè)處理。第20頁，共108頁，2023年，2月20日，星期三

【例如】研究不同品種在不同氮肥施用量下的產(chǎn)量表現(xiàn)：品種：A1、A2、A3

施氮等級(jí)：B1、B2該試驗(yàn)就會(huì)有六種水平組合（處理）：A1B1、A1B2、A2B1、A2B2、A3B1、A3B2【例如】研究A1、A2、A3、A4、A5不同品種的產(chǎn)量表現(xiàn)。第21頁，共108頁，2023年，2月20日，星期三二、試驗(yàn)單元(experimentalunit)

試驗(yàn)單元：提供一個(gè)處理所用的具有隨機(jī)誤差的一個(gè)觀察值的獨(dú)立單位或施加處理的材料單位，稱為一個(gè)試驗(yàn)單元（或小區(qū)）。第22頁，共108頁，2023年，2月20日，星期三三、試驗(yàn)效應(yīng)(effect)試驗(yàn)效應(yīng)：試驗(yàn)因素對(duì)試驗(yàn)指標(biāo)所起的增加或減少的作用稱為試驗(yàn)效應(yīng)。簡(jiǎn)單效應(yīng)：在某因素同一水平上，另一因素不同水平對(duì)試驗(yàn)指標(biāo)的影響稱為簡(jiǎn)單效應(yīng)，即是特殊水平組合間的差數(shù)。主效應(yīng)(maineffect)：一個(gè)因素內(nèi)各簡(jiǎn)單效應(yīng)的平均數(shù)稱為主要效應(yīng)，簡(jiǎn)稱主效。互作(interaction)：兩個(gè)因素簡(jiǎn)單效應(yīng)間的平均差異稱為交互作用效應(yīng)，簡(jiǎn)稱互作，反映一個(gè)因素的各水平在另一因素的不同水平中反應(yīng)不一致的現(xiàn)象。課本P5第23頁，共108頁，2023年，2月20日，星期三【例如】對(duì)某水稻品種進(jìn)行施肥試驗(yàn)，每畝施氮10kg，畝產(chǎn)量為350kg，每畝施氮15kg，畝產(chǎn)量為450kg。課本P5則在每畝施氮10kg的基礎(chǔ)上增施5kg的效應(yīng)即為450－350＝100kg/畝。第24頁，共108頁，2023年，2月20日，星期三效應(yīng)：就是供試因素不同水平下的產(chǎn)量（或其它性狀）差異。

在單因素試驗(yàn)中，這一差異稱作簡(jiǎn)單效應(yīng)?！纠纭坑幸坏史市г囼?yàn)，其處理有：O(不施氮肥)；N(施氮肥)；

則：氮的簡(jiǎn)單效應(yīng)=N產(chǎn)量-O產(chǎn)量=N-O第25頁，共108頁，2023年，2月20日，星期三

在多因素試驗(yàn)中，一個(gè)因素的相同水平下，另一因素不同水平間的產(chǎn)量(或其它性狀)差異仍稱為簡(jiǎn)單效應(yīng)?！纠纭坑幸坏⒘追史市г囼?yàn)，其處理有:P(只施磷肥)；NP(同時(shí)施氮肥和磷肥)；則：氮肥的簡(jiǎn)單效應(yīng)=NP產(chǎn)量－-P產(chǎn)量=NP-P第26頁，共108頁，2023年，2月20日，星期三實(shí)例:某豆科植物2×2復(fù)因子試驗(yàn)，施用氮（N）、磷（P）的4種處理組合試驗(yàn)結(jié)果的假定數(shù)據(jù)，以說明各種效應(yīng)。p5

試驗(yàn)Ⅰ水平N1N2平均N2-N1P11016136P21824216平均14206P2-P18880,0/2=0無互作第27頁，共108頁，2023年，2月20日，星期三

試驗(yàn)Ⅱ水平N1N2平均N2-N1P11016136P218282310平均14228P2-P1812104,4/2=2正互作第28頁，共108頁，2023年，2月20日，星期三

試驗(yàn)Ⅲ水平N1N2平均N2-N1P11016136P21820192平均14184P2-P1846-4,-4/2=-2負(fù)互作第29頁，共108頁，2023年，2月20日，星期三

試驗(yàn)Ⅳ水平N1N2平均N2-N1P11016136P2181419-4平均14151P2-P18-26-10,-10/2=-5負(fù)互作第30頁，共108頁，2023年，2月20日，星期三ⅠⅣⅢⅡ互作顯著與否關(guān)系到主效的實(shí)用性。不顯著，則各因素的效應(yīng)可以累加，主效就代表了各個(gè)簡(jiǎn)單效應(yīng)。正互作時(shí)，從各因素的最佳水平推論最優(yōu)組合，負(fù)互作，則根據(jù)互作的大小程度而有不同情況。第31頁，共108頁，2023年，2月20日，星期三兩個(gè)因素間的互作稱為一級(jí)互作(firstorderinteraction）。一級(jí)互作易于理解，實(shí)際意義明確。三個(gè)因素間的互作稱二級(jí)互作(secondorderinteraction)，余類推。二級(jí)以上的高級(jí)互作較難理解，實(shí)際意義不大，一般不予考察。第32頁，共108頁，2023年，2月20日，星期三&2.4田間試驗(yàn)設(shè)計(jì)的三原則指整個(gè)試驗(yàn)研究課題的設(shè)計(jì)，包括確定試驗(yàn)處理的方案，小區(qū)技術(shù)，以及其相應(yīng)的資料收集整理和統(tǒng)計(jì)分析的方法等。專指小區(qū)技術(shù)，特別是重復(fù)區(qū)和試驗(yàn)小區(qū)的排列方法。有效控制土壤差異，降低試驗(yàn)誤差田間試驗(yàn)設(shè)計(jì)第33頁，共108頁，2023年，2月20日，星期三一、田間試驗(yàn)三原則1.重復(fù)（replication)(1)重復(fù):指每一個(gè)處理有兩個(gè)或兩個(gè)以上試驗(yàn)單元。(2)重復(fù)數(shù):指試驗(yàn)中同一個(gè)處理所種植的小區(qū)數(shù)。

例：估計(jì)試驗(yàn)誤差試驗(yàn)(常用）表示;降低試驗(yàn)誤差;擴(kuò)大試驗(yàn)的代表性。(3)重復(fù)的作用：第34頁，共108頁，2023年，2月20日，星期三2.局部控制(1)局部控制:就是分范圍分地段控制非處理因素，使其對(duì)各個(gè)處理的影響趨于最大程度的一致。

實(shí)施：將整個(gè)試驗(yàn)環(huán)境分成若干個(gè)最為一致的小環(huán)境，稱為區(qū)組（block）。每一區(qū)組再按試驗(yàn)處理數(shù)目劃分小區(qū)（plot），一個(gè)小區(qū)隨機(jī)安排一個(gè)處理。例作用：進(jìn)一步減少試驗(yàn)誤差第35頁，共108頁，2023年，2月20日，星期三3.隨機(jī)排列(randomassortment)隨機(jī)排列：指試驗(yàn)中的不同處理都有同等的機(jī)會(huì)設(shè)置在任何一個(gè)試驗(yàn)小區(qū)上，即重復(fù)中的某一個(gè)處理究竟安排在哪一個(gè)小區(qū)，不要有主觀成見，完全由隨機(jī)的方法確定。(2)隨機(jī)的作用:獲得無偏的試驗(yàn)誤差估計(jì)值第36頁，共108頁，2023年，2月20日，星期三例：有一6品種的產(chǎn)量比較試驗(yàn)，欲在一塊土壤肥力南北走向的試驗(yàn)地進(jìn)行，n=3,如何合理安排小區(qū)。土壤肥力梯度方向肥瘦區(qū)組1區(qū)組2區(qū)組3第37頁，共108頁，2023年，2月20日，星期三三原則間關(guān)系重復(fù)隨機(jī)排列局部控制無偏估計(jì)誤差有效降低誤差第38頁，共108頁，2023年，2月20日，星期三二、控制土壤差異的小區(qū)技術(shù)1.小區(qū)面積在田間試驗(yàn)中，安排一個(gè)處理的小塊地段稱為試驗(yàn)小區(qū)（plot）。第39頁，共108頁，2023年，2月20日，星期三2.小區(qū)的形狀和方向小區(qū)的形狀有長(zhǎng)方形和正方形兩種；小區(qū)的方向?qū)Ｖ搁L(zhǎng)方形小區(qū)而言，指長(zhǎng)方形小區(qū)長(zhǎng)邊的方向。第40頁，共108頁，2023年，2月20日，星期三3.重復(fù)次數(shù)試驗(yàn)設(shè)置重復(fù)次數(shù)越多，試驗(yàn)誤差越小。但在實(shí)際運(yùn)用時(shí)，并非重復(fù)越多越好。平均數(shù)的誤差100806040200020406080100120重復(fù)次數(shù)第41頁，共108頁，2023年，2月20日，星期三4.設(shè)置對(duì)照區(qū)對(duì)照（check）:作為試驗(yàn)中處理間比較標(biāo)準(zhǔn)的處理稱做對(duì)照。設(shè)置對(duì)照的目的：在田間對(duì)各處理進(jìn)行比較時(shí)，有利于作為衡量品種或處理優(yōu)劣的標(biāo)準(zhǔn)；利用對(duì)照區(qū)估計(jì)和矯正試驗(yàn)地的土壤差異；第42頁，共108頁，2023年，2月20日，星期三5.設(shè)置保護(hù)行（guardrow）保護(hù)行：對(duì)試驗(yàn)區(qū)周邊或小區(qū)間、區(qū)組間作而不作觀察記錄的作物行。保護(hù)行的作用：A．防止外來因素的損害（人、畜）B．減少邊際效應(yīng)C．防滲透第43頁，共108頁，2023年，2月20日，星期三6.重復(fù)區(qū)(區(qū)組)與試驗(yàn)小區(qū)的排列同一重復(fù)或區(qū)組內(nèi)的土壤肥力應(yīng)盡可能一致，試驗(yàn)地的土壤差異盡可能排列在重復(fù)區(qū)之間。區(qū)組間的差異大，并不增大試驗(yàn)誤差；而區(qū)組內(nèi)的差異小，卻能有效的減少誤差，因而可提高試驗(yàn)的精確度。第44頁，共108頁，2023年，2月20日，星期三小區(qū)在各重復(fù)內(nèi)的排列方式有：順序排列：

將小區(qū)在各重復(fù)內(nèi)按照同一次序排列；隨機(jī)排列：

各小區(qū)在各重復(fù)內(nèi)的位置完全隨機(jī)決定第45頁，共108頁，2023年，2月20日，星期三ABCDDCBAACDBBDAC第46頁，共108頁，2023年，2月20日，星期三&2.5試驗(yàn)誤差及其控制途徑一、試驗(yàn)誤差及類型1.誤差的概念在試驗(yàn)中實(shí)際觀察值與其相應(yīng)真值的偏差稱為試驗(yàn)誤差2.誤差類型試驗(yàn)中發(fā)生的誤差有兩種：系統(tǒng)誤差和偶然誤差(機(jī)誤)第47頁，共108頁，2023年，2月20日，星期三誤差按來源分類：(1)系統(tǒng)誤差(systematicerror)

由于在觀測(cè)中因儀器不準(zhǔn)，工作者的習(xí)慣和偏向等原因所引起的觀察值偏大或偏小的差異。

準(zhǔn)確性特點(diǎn):有一定方向性系統(tǒng)誤差不能用數(shù)理統(tǒng)計(jì)分析方法來消除，只能用試驗(yàn)設(shè)計(jì)來避免，如選擇同質(zhì)一致的試驗(yàn)材料、標(biāo)準(zhǔn)化操作技術(shù)和對(duì)試驗(yàn)的外界條件的一致性控制（如試驗(yàn)地、測(cè)試儀器等）。第48頁，共108頁，2023年，2月20日，星期三(2)偶然誤差(randomerror)

隨機(jī)誤差（機(jī)誤）：由許多無法控制的內(nèi)在、外在的偶然因素所造成的偏差。精確性主要由于試驗(yàn)地的土壤差異所引起，這是田間試驗(yàn)誤差中最有影響也是最難以控制的；其它因素如病蟲害侵襲、人畜踐踏、風(fēng)雨影響等也會(huì)引起偶然誤差。第49頁，共108頁，2023年，2月20日，星期三

偶然誤差具有隨機(jī)性，在試驗(yàn)過程及統(tǒng)計(jì)分析中常常把偶然誤差稱為試驗(yàn)誤差。它是衡量試驗(yàn)精確度的依據(jù)。在田間試驗(yàn)的設(shè)計(jì)與實(shí)施過程中，必須注意合理估計(jì)試驗(yàn)誤差，并有效地降低試驗(yàn)誤差。第50頁，共108頁，2023年，2月20日，星期三二、試驗(yàn)誤差的來源與控制1.試驗(yàn)誤差的來源主要有下列幾種：a.試驗(yàn)材料固有的差異b.試驗(yàn)實(shí)施的不一致性c.試驗(yàn)外界條件的差異第51頁，共108頁，2023年，2月20日，星期三2.控制誤差的途徑選擇同質(zhì)的試驗(yàn)材料；改進(jìn)操作和管理技術(shù)，使之標(biāo)準(zhǔn)化；控制引起差異的外界主要因素，靈活應(yīng)用三原則。第52頁，共108頁，2023年，2月20日，星期三(1)選擇肥力均勻的試驗(yàn)地；(2)試驗(yàn)中采用適當(dāng)?shù)男^(qū)技術(shù)；(3)應(yīng)用良好的試驗(yàn)設(shè)計(jì)和相應(yīng)的統(tǒng)計(jì)分析。

正確貫徹執(zhí)行以上三種措施，已證明能有效地降低誤差。例如：控制土壤差異而減少土壤差異對(duì)處理的影響，通常采用的有以下三種措施：第53頁，共108頁，2023年，2月20日，星期三

三、土壤差異與試驗(yàn)地的選擇1.土壤差異的表現(xiàn)梯度差異斑塊差異2.土壤差異的估測(cè)目測(cè)空白試驗(yàn)第54頁，共108頁，2023年，2月20日，星期三3.試驗(yàn)地的選擇與培養(yǎng)有代表性；土壤質(zhì)地均勻，肥力一致；有土地利用的歷史記錄；地勢(shì)平整；位置適當(dāng)；進(jìn)行空白試驗(yàn)；采用輪換制；第55頁，共108頁，2023年，2月20日，星期三&2.6常用田間試驗(yàn)設(shè)計(jì)法一、順序排列設(shè)計(jì)法二、隨機(jī)排列設(shè)計(jì)法第56頁，共108頁，2023年，2月20日，星期三1.對(duì)比設(shè)計(jì)每隔2個(gè)供試處理設(shè)一個(gè)對(duì)照區(qū)，使每一個(gè)小區(qū)與其相鄰的對(duì)照直接比較。一、順序排列設(shè)計(jì)法第57頁，共108頁，2023年，2月20日，星期三5ck43ck21ckck12ck34ck51ck23ck45ckⅠⅡⅢ例1：第58頁，共108頁，2023年，2月20日，星期三5ck12ck34ck1ck23ck45ck4ck51ck23ckⅠⅡⅢ例2：第59頁，共108頁，2023年，2月20日，星期三2.間比設(shè)計(jì)在一條地上，排列的第一個(gè)小區(qū)和最末尾的小區(qū)一定是對(duì)照區(qū)，每?jī)蓚€(gè)對(duì)照區(qū)之間排列相同數(shù)目的處理小區(qū)。第60頁，共108頁，2023年，2月20日，星期三ck1234ck5678ckck8765ck4321ckck1234ck5678ck

方案1ⅠⅡⅢ例：8個(gè)處理3次重復(fù)的間比設(shè)計(jì)第61頁，共108頁，2023年，2月20日，星期三ck1234ck5678ck1234ckck8765ck4321ck8765ckⅠⅡⅢ

方案2例：8個(gè)處理3次重復(fù)的間比設(shè)計(jì)第62頁，共108頁，2023年，2月20日，星期三二、隨機(jī)排列設(shè)計(jì)法（重點(diǎn)）完全隨機(jī)設(shè)計(jì)隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)拉丁方設(shè)計(jì)改良對(duì)比法裂區(qū)設(shè)計(jì)正交設(shè)計(jì)（第9章講）單因素試驗(yàn)多因素試驗(yàn)多因素試驗(yàn)第63頁，共108頁，2023年，2月20日，星期三（一）完全隨機(jī)設(shè)計(jì)適用：試驗(yàn)空間中的各種非試驗(yàn)因素者相當(dāng)均勻一致，否則誤差大。1.實(shí)施步驟：將全部試驗(yàn)小區(qū)統(tǒng)一編號(hào)，按隨機(jī)的方法安排每個(gè)處理。例題重復(fù)和隨機(jī)廣泛應(yīng)用于環(huán)境變異較小的盆載試驗(yàn)、溫室試驗(yàn)和實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)，而在田間試驗(yàn)中很少應(yīng)用。第64頁，共108頁，2023年，2月20日，星期三2、優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：易設(shè)計(jì),對(duì)處理和重復(fù)數(shù)沒嚴(yán)格限制，可充分利用全部材料；有無缺區(qū)也可進(jìn)行分析；統(tǒng)計(jì)分析簡(jiǎn)單。缺點(diǎn)：同處理小區(qū)分布比較零亂，不便于觀察。沒實(shí)行局部控制，在試驗(yàn)材料或小區(qū)土壤差異較大時(shí)，不能采用。第65頁，共108頁，2023年，2月20日，星期三（二）隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)適用于：存在單方向系統(tǒng)誤差的試驗(yàn)隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì):按照局部控制的原則，將整個(gè)試驗(yàn)地分成與重復(fù)數(shù)相等的區(qū)組，然后把每一個(gè)區(qū)組劃分成與處理數(shù)相等的小區(qū)，將各處理隨機(jī)安排在區(qū)組內(nèi)的小區(qū)中。第66頁，共108頁，2023年，2月20日，星期三1.實(shí)施步驟：(1)確定重復(fù)數(shù)(2)劃分區(qū)組

原則：重復(fù)內(nèi)具同質(zhì)性，重復(fù)間允許最大異質(zhì)性區(qū)組數(shù)＝重復(fù)數(shù)；區(qū)組的走向與土壤肥力梯度相垂直；區(qū)組內(nèi)的差異盡可能的小，區(qū)組間的差異盡可能的大。第67頁，共108頁，2023年，2月20日，星期三(2)小區(qū)的劃分小區(qū)數(shù)＝處理數(shù)；小區(qū)的長(zhǎng)邊與土壤肥力梯度平行；(3)處理的設(shè)置將各處理隨機(jī)安排區(qū)組的小區(qū)中，每處理僅占一小區(qū)。(4)區(qū)組的設(shè)置不同的區(qū)組可以設(shè)置在不同的地段上，而同一區(qū)組內(nèi)的各個(gè)小區(qū)必須設(shè)置在同一地段上。第68頁，共108頁，2023年，2月20日，星期三【例如】假定有A、B、C、D、E五個(gè)處理，每個(gè)處理重復(fù)3次，采用隨機(jī)完全區(qū)組設(shè)計(jì)，則田間排列為：肥瘦ABCDECBAEDECDABⅠⅡⅢ第69頁，共108頁，2023年，2月20日，星期三再例：8個(gè)品種4個(gè)重復(fù)的隨機(jī)區(qū)組排列ⅠⅡⅢⅣ74211317368548732164524887566532圖：8個(gè)品種4個(gè)重復(fù)的隨機(jī)區(qū)組排列肥力梯度ⅠⅡⅢⅣ第70頁，共108頁，2023年，2月20日，星期三ⅠⅡⅢ38110715149613416112125ⅠⅡⅢ圖16個(gè)品種3個(gè)重復(fù)的隨機(jī)區(qū)組，小區(qū)布置成兩排第71頁，共108頁，2023年，2月20日，星期三2.隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)優(yōu)、缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：①易設(shè)計(jì)和分析，能保證試驗(yàn)的精確度和準(zhǔn)確度（貫徹了三原則）。②對(duì)試驗(yàn)條件要求不高，靈活性大，適用廣。③單因素、多因素試驗(yàn)都可應(yīng)用。缺點(diǎn)：①不允許處理數(shù)太多，一般少于20。②試驗(yàn)精確度沒有拉丁方設(shè)計(jì)高。第72頁，共108頁，2023年，2月20日，星期三處理數(shù)為2的隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，叫配對(duì)法。例2:水果保鮮試驗(yàn)：

第一對(duì)

第二對(duì)

第三對(duì)

例1:肥料對(duì)比試驗(yàn)：第一對(duì)

第二對(duì)

第三對(duì)

............第N對(duì)

第73頁，共108頁，2023年，2月20日，星期三（三）拉丁方設(shè)計(jì)拉丁方設(shè)計(jì)實(shí)行雙重局部控制，精確度最高，是隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)特殊情況。1.實(shí)施方法從行和列兩個(gè)方向上排列成區(qū)組，而每一處理在每一行或列都只占有一個(gè)小區(qū)，處理在各區(qū)組的排列是隨機(jī)的。第74頁，共108頁，2023年，2月20日，星期三CDAEBECDBABAECDABCDEDEBAC→→→→→↓↓↓↓↓行區(qū)組列區(qū)組5×5拉丁方第75頁，共108頁，2023年，2月20日，星期三2.拉丁方設(shè)計(jì)的特點(diǎn)：處理數(shù)=重復(fù)數(shù)=行區(qū)組數(shù)=列區(qū)組數(shù)；精確度高；試驗(yàn)結(jié)果分析簡(jiǎn)便；第76頁，共108頁，2023年，2月20日，星期三3.隨機(jī)排列的方法拉丁方均由標(biāo)準(zhǔn)拉丁方衍變而來。標(biāo)準(zhǔn)拉丁方即第一列和第一行為順序排列的拉丁方

１．從書中選一標(biāo)準(zhǔn)拉丁方２．按規(guī)則隨機(jī)調(diào)動(dòng)直行、橫行及處理實(shí)現(xiàn)隨機(jī)排列采用辦法：第77頁，共108頁，2023年，2月20日，星期三【例如】設(shè)某一試驗(yàn)，有5個(gè)處理，分別以1、2、3、4、5表示，試做拉丁方設(shè)計(jì)。①選擇標(biāo)準(zhǔn)方ABCDEBAECDCDAEBDEBACECDBA５×５標(biāo)準(zhǔn)拉丁方第78頁，共108頁，2023年，2月20日，星期三1.選擇標(biāo)準(zhǔn)方ABCDEBAECDCDAEBDEBACECDBA2.按隨機(jī)數(shù)字14532調(diào)整直行ADECBBCDEACEBADDACBEEBADC3.按隨機(jī)數(shù)字51243調(diào)整橫行EBADCADECBBCDEADACBECEBAD4.按隨機(jī)數(shù)2=A,5=B,4=C,1=D,3=E，排列處理3521421345541321245343521第79頁，共108頁，2023年，2月20日，星期三4.實(shí)際應(yīng)用：例１．不同捕哦燈效果比較試驗(yàn)（燈位、日期）第80頁，共108頁，2023年，2月20日，星期三例2煙葉毒素病不同毒素濃度誘病試驗(yàn)，由于不同植株和同一植株上不同部位的葉片（老、嫩）對(duì)毒素病的抵抗力有所不同，產(chǎn)生兩種實(shí)驗(yàn)誤差，針對(duì)這兩種實(shí)驗(yàn)誤差采用拉丁方設(shè)計(jì)，如下圖所示：

第81頁，共108頁，2023年，2月20日，星期三5.拉丁方設(shè)計(jì)的優(yōu)、缺點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：精確度最高，適用試驗(yàn)存在兩種系統(tǒng)誤差的試驗(yàn)。缺點(diǎn)：1.缺乏伸縮性：處理數(shù)=重復(fù)數(shù)=行數(shù)=列數(shù)這種試驗(yàn)設(shè)計(jì)，不能將一行或一列分開設(shè)置；觀察記載和田間管理都不方便。2.處理數(shù)限于５－８。第82頁，共108頁，2023年，2月20日，星期三（四）改良對(duì)比法１．適用范圍當(dāng)參試處理數(shù)眾多，環(huán)境條件差異較大（如丘陵地帶）時(shí)，就難于實(shí)現(xiàn)局部控制，改良對(duì)比法用增加對(duì)照區(qū)的辦法，來解決這一矛盾，從而提高試驗(yàn)的精確度。第83頁，共108頁，2023年，2月20日，星期三2．田間排列說明１、每個(gè)重復(fù)區(qū)的第一個(gè)小區(qū)安排處理，第二個(gè)小區(qū)安排對(duì)照，以后每隔兩個(gè)處理區(qū)安排一個(gè)對(duì)照區(qū)，一直至排完為止。２、一般重復(fù)3-6次，重復(fù)內(nèi)可不具同質(zhì)性。３、在各重復(fù)中，每個(gè)處理（不包括對(duì)照），必須隨機(jī)排列。４、若一條長(zhǎng)形的試驗(yàn)地排不完一個(gè)重復(fù)，可另起一行，用兩行來排完一個(gè)重復(fù)區(qū)。第84頁，共108頁，2023年，2月20日，星期三ckckckckⅠⅡⅢ例：7個(gè)處理1個(gè)對(duì)照3次重復(fù)的改良對(duì)比法設(shè)計(jì)35162472ck45ck13ck76ck7ck16ck52ck43ck如抽簽順序?yàn)椋?，5，1，6，2，4，73．特點(diǎn)：任意一個(gè)處理區(qū)的左側(cè)或右側(cè)必有一個(gè)對(duì)照區(qū)。第85頁，共108頁，2023年，2月20日，星期三４．優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：１、適用于丘陵地等環(huán)境條件變異較大的地方。

２、不受處理數(shù)的限制，兩個(gè)以上均可。

３、田間操作比較方便。

缺點(diǎn)：１、對(duì)照區(qū)占地三分之一，比較浪費(fèi)土地。

２、未貫徹設(shè)計(jì)三大原則，精確度較低。

３、因兩個(gè)處理共用一個(gè)對(duì)照，不能認(rèn)為這兩個(gè)處理互不相關(guān)，所以不宜采用方差分析。

第86頁，共108頁，2023年，2月20日，星期三（五）裂區(qū)設(shè)計(jì)只用于多因素試驗(yàn)一、裂區(qū)設(shè)計(jì)應(yīng)用范圍１．因素有主、次之分時(shí)２．各因素的水平要求的面積不一時(shí)３．重點(diǎn)研究某項(xiàng)交互作用時(shí)４．臨時(shí)加某些新的因素時(shí)第87頁，共108頁，2023年，2月20日，星期三2.實(shí)施方法１．分清主、次因素，先把次要因素各水平（主處理）作隨機(jī)區(qū)組排列，這時(shí)的每個(gè)小區(qū)稱主區(qū)（整區(qū)）。2.再將各主區(qū)按主要因素的水平數(shù)分小小區(qū)（副區(qū)），然后隨機(jī)安排主因素的各水平（副處理）于副區(qū)。3．從統(tǒng)計(jì)學(xué)上看，重復(fù)最好符合下面要求：第88頁，共108頁，2023年，2月20日，星期三主處理所分的小區(qū)稱為主區(qū)（整區(qū)），主區(qū)內(nèi)各副處理所分的小區(qū)稱為副區(qū)（裂區(qū)）。裂區(qū)設(shè)計(jì)的原則：主要因素的各個(gè)水平安排在裂區(qū)，次要因素各水平安排在整區(qū)。第89頁，共108頁，2023年，2月20日，星期三A1A2A3A2A1A3A3A2A1A2A1A3

B1B2B2B1B1B2B1B2B2B1B1B2B1B2B1B2B2B1B2B1B2B1B2B1【例如】

A為主區(qū)因素，有A1、A2、A3三個(gè)水平；B為副因素，有B1、B22個(gè)水平；2次重復(fù);裂區(qū)設(shè)計(jì)如下:第90頁，共108頁，2023年，2月20日，星期三【例如】

A為主區(qū)因素，有A1、A2、A3三個(gè)水平；B為副區(qū)因素，有B1、B2、B3、B4四個(gè)水平；2次重復(fù);裂區(qū)設(shè)計(jì)如下:A1B3A1B2A3B1A3B2A2B4A2B3A1B1A1B4A3B3A3B4A2B1A2B2A3B1A3B3A2B4A2B3A1B2A1B3A3B4A3B2A2B1A2B2A1B4A1B1Ⅱ

Ⅰ第91頁，共108頁，2023年，2月20日，星期三書例：如有6個(gè)品種（1-6表示），控制為副處理；3種施肥量(高、中、低表示），控制為主處理，重復(fù)3次，試?yán)L裂區(qū)設(shè)計(jì)的排列圖。方法：先對(duì)主處理(施肥量)隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，后對(duì)副處理(品種)隨機(jī)，每一重復(fù)的主、副處理隨機(jī)皆獨(dú)立進(jìn)行。P27ⅠⅡⅢ152541243653231163246532142634362651142465254135461653高低中低中高高中低第92頁，共108頁，2023年，2月20日，星期三例：病蟲害防治試驗(yàn)。研究因子兩個(gè)：藥劑種類和噴霧方式。參試藥劑四種：A1,A2,A3,A4。噴霧方式兩種：靜電噴霧和非靜電噴霧。藥劑為主要因子，噴霧方式為次要因子。重復(fù)三次。第93頁，共108頁，2023年，2月20日，星期三裂區(qū)設(shè)計(jì)在小區(qū)的排列方式上可有變化，主處理和副處理均可排列成拉丁方或隨機(jī)區(qū)組；副區(qū)的比較比主區(qū)更為精確；第94頁，共108頁，2023年，2月20日，星期三課堂練習(xí):有一幼年綠肥和修剪的試驗(yàn)，綠肥（次因素）有三種（A1-A3），修剪方式(主因素)有4種（B1-B4），重復(fù)4次，試?yán)L田間排列圖。第95頁，共108頁，2023年，2月20日，星期三&2.7試驗(yàn)方案及實(shí)施步驟一、試驗(yàn)方案根據(jù)試驗(yàn)?zāi)康呐c要求所擬訂的進(jìn)行比較的一組試驗(yàn)處理的總稱。第96頁，共108頁，2023年，2月20日，星期三單因素試驗(yàn)方案是各個(gè)水平的總稱；【例如】有一氮肥施用量試驗(yàn)，共設(shè)畝施純氮0kg，2kg，4kg，6kg四個(gè)水平，這四個(gè)水平就是四個(gè)處理，四個(gè)處理的總合就是試驗(yàn)方案。第97頁，共108頁，2023年，2月20日，星期三多因素試驗(yàn)方案是多個(gè)因素水平組合的總稱；【例如】進(jìn)行甲、乙、丙三個(gè)品種與高、中、低三種施肥量的兩因素試驗(yàn)，共有甲高、甲中、甲低;乙高、乙中、乙低;丙高、丙中、丙低;這9個(gè)水平組合就是該試驗(yàn)的試驗(yàn)方案。第98頁，共108頁，2023年，2月20日，星期三

多因素試驗(yàn)方案根據(jù)處理的數(shù)目和均衡性，又可分為完全方案、不均衡方案和均衡不完全方案三種:(1)完全方案

是多因素試驗(yàn)最簡(jiǎn)單的一種設(shè)計(jì)方案，即每一個(gè)試驗(yàn)因素的每個(gè)水平要相互組合，所有因素處于完全平等的地位。第99頁，共108頁，2023年，2月20日，星期三

【例如】研究氮、磷、鉀肥肥效的試驗(yàn)，包括N，P，K三個(gè)