《试验设计与统计分析》课件3、田间试验技术

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第三章 田间试验技术,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）。,1,田间试验中常用的,术语,2,、试验因素（因子）,(experiment factor),：,指试验研究的对象，即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。研究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,）：,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。,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种植的小区数。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,。,（,1,）定量指标：,指可以用数据描述的指标。,例如：产量、生长量等。,（,2,）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。,10,、简单效应,(simple effect),：,指同一因素内两种水平间试验指标的差异。,9,、试验效应,(experimental effect),：,指试验因素对试验指标所起的增加或减少的作用。,11,、主效应,(main effect),：,（,1,）指试验中单个因素对试验结果产生的影响；（,2,）指一个因素内各简单效应的平均数，亦称平均效应。,12,、互作效应（,interaction effect,）：,（,1,）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；（,2,）两个因素简单效应间的平均差异。,因素间的交互效应只有在多因素试验中才能反映出来。,A,因素,B,因素,不施氮肥,A1,施氮肥,A2,不施磷肥,B1,80,100,20,施磷肥,B2,90,120,30,10,20,例：施肥试验,B,因素的主效应（,10+20,）,2,15,A,因素的主效应（,20+30,）,2,25,AB,因素的互作效应（,30-20,）,2,（,20-10,）,2,5,若,AB,的互作效应值为,正数,，说明两个因素有相互,促进,作用；,若,AB,的互作效应值为,负数,，说明两个因素有相互,抑制,作用；,若,AB,的互作效应值为,零,，说明两个因素,没有影响,。,13,、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。,14,、,误差,（,error,）：,指试验中试验处理的观察值与试验处理真值的差数。,（,1,）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,）,。,（,2,）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,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。,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 。,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。,1,）单点试验：（,single-local experiment,）：,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。,2,、依试验地点分：,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提出来的，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。,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。,三、小区设计,1.,小区大小,1,）试验中研究因素的性质和要求,栽培试验的小区一般,大于,品种试验的小区。施肥试验、生产性试验、新技术试验、耕作方法研究性试验等小区面积一般要求要,大,一些。,2,）试验材料和植物生长发育状况,灌木、株型矮小的树种，小区的面积相对,较小,，而大乔木、株型高大的树木，小区的面积相对,较大,一些。苗圃试验小区相对比造林试验小区要,小,一些。,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,大,一些。,5,）劳动力、试验规模、试验地的面积、试验材料的多少,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间存在差异外，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,（,1,）完全区组：,指同一个区组中容纳全部的试验处理（水平）,（,2,）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。,肥力梯度,2,1,5,4,3,6,7,区组,小区,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,12,（,df12,）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；,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：,、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。,、估计和矫正试验误差。,例如：引种试验，一般用乡土树种作对照；,扦插试验，研究激素对生根的影响，因为激素是用水作溶液的，为了消除水对试验结果的影响，一般用水作对照，也叫空白对照。,九、设置保护行,指在试验地的周围设置保护行。,小区与小区之间一般不设保护行，重复区之间一般也不设保护行。,保护行的树种一般选择以不影响试验树木生长为宜。例如：杉木试验，用柳杉作保护行。,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，一般在试验范围四周的每个角埋上水泥桩。并钉一个牌子，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，如有错误，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、试验的地点、明显的地标物、图例等。,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？,思 考 题,