第二章 田间试验设计

方案设计小区技术布置管理抽样测量数据整理参数估计假设测验统计计算统计推断数据课程内容结构第二章第二章田间试验设计田间试验设计第一节 田间试验的方案设计试验方案的概念和基本要素试验方案的种类试验方案中的指标和效应制定试验方案的要点一、试验方案的概念和基本要素因素：同一类性质相似的试验措施的总称。：同一类性质相似的试验措施的总称。水平：同一试验：同一试验因素因素中划分的等级或状态中划分的等级或状态。处理：不同试验：不同试验因素因素与与水平水平的搭配或组合。的搭配或组合。试验方案：根据试验目的和要求所拟定的一组要比：根据试验目的和要求所拟定的一组要比较和研究的较和研究的处理处理的总称。的总称。二、试验方案的种类单因素试验单因素试验多因素试验多因素试验完全实施完全实施试验试验部分实施部分实施试验试验均衡均衡试验试验不均衡不均衡试验试验1.根据因素多少分类根据因素多少分类2.根据精确度要求分根据精确度要求分预备试验：低预备试验：低基本试验：高基本试验：高3.按试验地点多少分按试验地点多少分单点试验单点试验多点试验多点试验4.根据时间长短分根据时间长短分一年试验一年试验多年试验多年试验5.按面积大小分按面积大小分小区试验小区试验:指试验小区的面积指试验小区的面积60m2.大区试验大区试验:指试验小区的面积指试验小区的面积60m2.三、试验的指标和效应单指标多指标1.试验指标试验指标(indicator)：用以衡量试验效果的指示性状。用以衡量试验效果的指示性状。2.试验效应试验效应(effect)：试验因素对试验指标所起的增加或减少的作用。简单效应：其它因素水平相同条件下，另一因素不同水平间试验指标的差异。平均效应：一个因素内各简单效应的平均数，也称主效。互作效应：因素内简单效应之间差异的平均。试验效应试验效应-无互作水平 N1 N2 简单效应 平均效应 P1 10 16 (16-10)=6 P2 18 24 (24-18)=6 (6+6)/2=6简单(18-10)(24-16)效应 =8 =8平均 (8+8)/2=8效应互作效应(6-6)/2=0(8-8)/2=0无互作水平 N1 N2 简单效应 平均效应 P1 10 16 (16-10)=6 P2 18 28 (28-18)=10(6+10)/2=8简单(18-10)(28-16)效应 =8 =12平均 (8+12)/2=10效应互作效应(10-6)/2=2(12-8)/2=2试验效应试验效应-正互作正互作水平 N1 N2 简单效应 平均效应 P1 10 16 (16-10)=6 P2 18 20 (20-18)=2 (6+2)/2=4简单(18-10)(20-16)效应 =8 =4平均 (8+4)/2=6效应互作效应(2-6)/2=-2(4-8)/2=-2试验效应-负互作负互作水平 N1 N2 简单效应 平均效应 P1 10 16 (16-10)=6 P2 18 14 (14-18)=-4 (6-4)/2=1简单(18-10)(14-16)效应 =8 =-2平均 (8-2)/2=3效应互作效应(-4-6)/2=-5(-2-8)/2=-5试验效应-负互作负互作四、制定试验方案的要点目的要明确因素和水平设置要合理考虑对照唯一差异性原则对试验结果要有所“预期”课后练习课后练习：试作一个方案设计，注明题目、试作一个方案设计，注明题目、目的、因素、水平、处理并编号。目的、因素、水平、处理并编号。第二节 田间试验的小区技术试验误差的基本概念为什么要进行小区控制？小区设计的基本原则是什么？有哪些常用的小区设计方式？一、关于试验误差的基本概念误差(error)：测量值和真实值之间的差异随机误差（random error）：偶然因素引起的方向不固定的误差系统误差（fixed error）：特定因素引起的方向固定的误差准确度（accuracy）：测量结果和真实结果之间的差异程度 精确度（precision）：同一处理不同次测量结果间的差异程度误差、精确度和准确度图示二、田间试验误差的来源与控制1.来 源 试验材料固有的差异试验材料固有的差异 田间管理技术的不完全一致田间管理技术的不完全一致 外界环境条件的差异（土壤差异）外界环境条件的差异（土壤差异）2.控制 选择纯合一致的实验材料选择纯合一致的实验材料 改进操作与管理技术：人员、实践、质量改进操作与管理技术：人员、实践、质量 控制外界环境，主要是控制外界环境，主要是土壤差异土壤差异控制土壤差异的措施：选好试验地选好试验地 采用适当的小区控制技术采用适当的小区控制技术 应用适当的试验设计与相应的统计分析应用适当的试验设计与相应的统计分析3.试验地的选择（1）土地差异）土地差异A 形成原因形成原因：形成基础不同土地利用不同地势不同B 特点特点：普遍性C 形式形式：（1）土地差异 持久性顺序差异斑块状差异v有代表性v质地均匀，肥力一致v地势平坦，排灌条件良好v位置合适：避开高楼、大路、河流、大水库（2）试验地的选择与培养选择培养：匀田种植三、小区设计的目的及基本原则1.目的v 尽可能地降低随机误差尽可能地降低随机误差v 消除或提取系统误差消除或提取系统误差2.小区设计的三原则：（1）重复重复a 估计误差 b 降低误差（2）随机随机防止系统误差，无偏估计误差（3）局部控制局部控制：分范围分地段或分空间的控制非处理 因素，使之对各处理的影响一致 降低误差重 复 随 机无偏估计误差局部控制减小试验误差四、田间试验常用的几种小区设计（一）顺序排列的试验设计对比法设计1对比法设计间比法设计2（二）随机排列的试验设计完全随机设计1随机区组设计2拉丁方设计34条区设计5（三）各种小区设计的优缺点五、控制土壤差异的小区技术v 小区面积v 小区形状v 重复次数v 设置对照v 保护行的设置v 区组和小区的排列作业：完成书本上的所有题目；完成以下题目。1、做一个小麦3因素试验，因素和水平见下表：因 素水 平品种甲、乙、丙施氮量（kg/亩）30 、50生长素 A、B写出上述试验全面实施的方案设计。2、用第1题的试验方案，在一块长100米，宽33米的地块上做一个随机区组试验设计。假定该地块的肥力基本均匀，设计时全面考虑重复次数、小区大小、形状、区组和小区的设置。以及保护行、道路的设置等。画出详细的田间种植图，图上注明各项设计的尺寸大小。3、用3个甘薯品种作翻蔓试验。品种为A1、A2、A3，翻蔓为B1（不翻蔓）、B2（翻蔓3次）、B3（翻蔓6次）。以品种为主区因素，翻蔓为裂区因素，作裂区设计，画出田间排列图。4、有小麦品种甲、乙、丙、丁、戊、己等6个。做一个拉丁方设计。写出整个设计和随机的过程，以及最后的设计结果。