第二章田间试验的设计与实施

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,*,第二章,田间,试验的设计与实施,第一节 田间试验特点和根本要求,第二节 田间试验误差与土壤差异,第三节 试验设计的根本原那么,第四节 小区技术,第五节 常用的田间试验设计,第一节 田间试验特点和根本要求,一、,田间试验,的特点,1.试验的研究对象和材料是生物体本身，以农作物为主，包括昆虫、病菌、土壤微生物、杂草等，由农作物本身来直接检测试验的效果，这是农业试验的重要特点。由于自然界的生物体往往是一个具有多种遗传变异的群体，因而,试验材料本身就存在产生试验误差的多种因素。,2.田间试验是在开放的自然条件下进行的.包括土壤、气候、病虫等生物条件，它是多变的，再加上农作物试验周期长，在田间自然条件下全过程，导致试验产生试验误差。包括系统误差和随机误差。,二、根本要求,1.试验目的要明确,试验条件要有代表性,结果要可靠,准,确度：观察值与真实值的接近程度。,精确度：观察值彼此接近的程度。,4.,试验结果要能够重演,第二节 田间试验误差与土壤差异,一、误差来源,1.试验材料固有的差异：,2.测试方法,3.仪器设备及试剂,4.试验外界环境条件,5.试验操作，农事操作和管理技术不一致引起的差异,二、试验误差的控制途径,1.选择同质一致的试验材料,改进操作和管理技术，使之标准化,控制引起差异的外界主要因素,三、试验地土壤差异,1 土壤差异概念及形成原因,2 土壤差异测定方法,1目测法,2空白试验法,3 土壤差异的表现形式,1肥力上下变化较有规那么,相邻单位土壤肥力最为近似,2斑块状差异,分布无一定规那么,图2.1 土壤肥力变异图,四、试验地选择和培养,1、试验地的土壤肥力要均匀一致,2、选择的田块要有土地利用的历史纪录,3、最好选择平地,4、位置要适当,5、最好进行空白试验,6、采用轮换制,第三节 试验设计的根本原那么,田间试验设计,一、重复原那么,重复：试验中同一处理试验的次数叫重复。,设置重复的作用有以下几个方面：,1.估计试验误差,2.降低试验误差,3.有利于准确地估计处理效应,二、随机化排列,重,复,I,重,复,II,b,c,d,e,f,g,ck,2,ck,ck,h,e,a,b,c,f,g,d,a,a,b,c,d,e,f,g,h,ck,ck,a,b,c,g,e,d,f,利用查表或产生随机数的方法进行设计,ck,2,a,b,c,d,e,f,ck,三、局部控制原那么,就是将整个试验环境分成假设干个相对均匀一致的小环境，然后在小环境内设置成套处理，使它对试验各处理的影响到达最大程度的一致,田间试验设计三个根本原那么的关系和作用,重复,随机,局部控制,无偏的试验,误差估计,降低试验,误差,田间试验设计三个根本原那么的关系和作用,设置重复,随机化排列,局部控制,消除系统误差，,无偏试验误差估计,估计和降低,随机误差,与随机化结合,分离系统误差,降低随机误差,提高准确度和精确度,保证统计推断的可靠性,第四节 小区技术,小区：,试验中安排一个处理的小块地段。,一 试验小区的面积,变异系数与小区面积大小的关系根据两个水稻空白试验的产量数据,一般变动范围6-60m,2,.示范性小区面积不小于330m,2,。,1,试验的种类,2 作物的类别,3 试验地土壤差异的程度与形式,4 育种工作的不同阶段,5 试验地的面积,6 试验过程的取样需要,7 边际效应和生长竞争,二、小区的形状,1,小区形状的概念,2 狭长形小区和方形小区,3 重视边际效应试验中小区形状,三、重复次数,1 重复次数越多越好吗？,2 多少重复较适宜？,1小区面积较小时,2小区面积较大时,3进行面积较大的比照试验时,四、对照区的设置,1 对照的标准(CK)：当地推广的良种或最广泛应用的栽培技术措施。,2 设置对照的目的,1作为衡量品种或处理优劣的标准,2用以估计和矫正试验田的土壤差异,五、保护行的设置,1、作用,(1)保护试验材料不受外来因素如人，畜的践踏和损害。,2防止靠近试验田四周的小区受到空旷地的特殊影响即边际效应，使处理间能正确的比较。,六、重复区和小区的排列,1、区组；完全区组;不完全区组,将整个试验空间分成各自相对均匀的局部来控制非处理因素，这个局部-区组,每一区组或重复包含全套处理完全区组,一个重复安排在几个区组上，每个区组只安排局部处理-不完全区组,2、重复内小区排列方式 顺序排列 随机排列,第五节 常用的田间试验设计,一 顺序排列的试验设计,1、比照法设计contrast design,设计特点是：,每个处理排在对照两旁,对照太多要占1/3面积，土地利用率不高,相邻小区，特别是狭长形小区之间，土壤肥力有相似性，因此处理和对照相比，能到达一定的精确度；,各重复可排列成多排，一个重复内排列是顺序的，重复多时，不同重复也可采用逆向式或阶梯式。,常用于少数处理试验及示范性试验，其试验单元排列特点是处理单元直接排列在对照区旁边，使每一小区可与其邻旁的对照区直接比较。,I,II,III,1,CK,2,3,CK,4,5,6,7,8,CK,CK,7,CK,8,1,CK,2,3,4,5,6,CK,CK,5,CK,6,7,CK,8,1,2,3,4,CK,CK,2、,间比法设计,其特点是：,将全部品种(品系或处理)顺序排列，每隔,4,个或,9,个品种设一对照；,每一重复或每一块地上，,开始,和,最后,一个小区都是对照,重复24次，各重复可排列成多排,在多排时，各重复的顺序可以是逆向式,间比法设计,CK,1,2,3,4,CK,5,6,7,8,CK,二、随机试验设计,随机试验设计又称完全随机试验设计,试验没有进行局部控制,盆 栽,试验室,一、完全随机设计completely random,design),1、特点：使用了田间试验设计三个原那么中的两个重复、随机，能够得到无偏的误差估计值，但控制试验环境误差的能力不强。,2、常用于试验环境因素相当均匀的场合，如实验室培养试验、网室温室的盆钵试验。,3、设计例如 有三种生长激素，分别用 A、B、C代替，测定其对小麦株高的影响，包括对照用等量的清水在内，共 4 个处理，进行盆栽试验，每盆小麦为一个单元，每处理用 4 盆重复4 次共16 盆。,第一步：用数字代表处理 A：1 4，B：5 8，C：9 12，CK：13 16 第二步：抽签或查随机数字表，得到随机数字 14、9、7、1、5、12、16、3、11、8、4、2、6、13、10、15 第三步：将随机数字对应的处理安排到相应的盆内。,二随机区组设计,随机区组设计步骤,随机区组设计特点,随机区组试验设计优点,随机区组试验设计缺点,划分区组:重复次数=区组数,组内分区:处理数=小区数,组内随机:k个处理在每个区组内随机排列。,随机区组设计步骤,随机区组试验设计,小区随机方法:,1.抽签,2.随机数字表,随机数字表举例说明,例如一个包括个处理的试验,将处理分别给以1、2、3、4、5的代号，然后从随机数字表任意指定一页中的一行，去掉0和大于5即可得到5个处理的排列顺序。如第三页第68行数字次序为52648 62339，97183，去掉0和大于5以及重复数字而得到52431，即为5个处理在区组内的排列。,5,2,4,1,1,G,G,G,G,特点：局部控制,按肥力梯度划分区组,一个重复一个区组,各个处理在一个重复中只有一个小区称为区组,精确度高，布局灵活，广范应用。,随机区组设计特点,随机区组试验设计,优点是：,-,设计简单，容易掌握,-,富于伸缩性,-,能够无偏的误差估计,-,对试验地的要求不严,优点,随机区组试验设计,不允许处理数过多,一般不超过20个,以10个以下为宜,缺,点,随机区组设计,肥力梯度方向,7,4,2,1,1,3,1,7,3,6,8,5,4,8,7,3,2,1,6,4,5,2,4,8,8,7,5,6,6,5,3,2,1选择标准方,标准方：第一直行和第一横行均为顺序排列的拉丁方。教材P25表2.1中列出了4488的选择标准方。,A B C D E,B A E C D,C D A E B,D E B A C,E C D B A,三、拉丁方设计,(2)按随机数字1、4、5、3、2调整直行,A B C D E,B A E C D,C D A E B,D E B A C,E C D B A,选择标准方,ABCDE,第1行,D,C,E,A,B,第,4行,E,D,B,C,A,第5行,C,E,A,B,D,第3行,B,A,D,E,C,第2行,(3)按随机数字5、1、2、4、3调整横行,A D E C B,B C D E A,C E B A D,D A C B E,E B A D C,调整直行后的拉丁方,E B A D C,第5行,A D E C B,第1行,B C D E A,第2行,D A C B E,第4行,C E B A D,第3行,(4)按随机数字2A、5B、4C、1D、3E,安排种子。,E B A D C,A D E C B,B C D E A,D A C B E,C E B A D,调整横行后的拉丁方,3,5,2,1,4,2,1,3,4,5,5,4,1,3,2,1,2,4,5,3,4,3,5,2,1,一,I,二,三,四,五,II,III,IV,V,纵向区组,横向区组,四、裂区设计,先按第一个因素各处理,(,主处理,),设置小区,再在主处理的小区内引进第二个因素各处理的小区,主区分裂,-,副区,步骤为：,划分区组:重复次数=区组数,划分主区:一级因素的水平数=主区数 a,划分副区:二级因素的水平数=副区数 b,主副区内均为随机排列,裂区设计,裂区设计,设计例如 有 6 个品种，以 1、2、3、4、5、6 表示，有 3 种施肥量，以高、中、低表示，重复 3 次。主处理为施肥量，副处理为品种。1先将试验地划为三个区组重复,(2)在区组中划分出主区，并随机将主处理安排到各个区组中去。,3在各主区内划出副区，并随机将副处理安排其中。,每一试验小区进一步划分为等面积的假设干个小区。,主区(整区)-一级试验因素(主因子),副区(裂区)-二级试验因素(副因子),特 点,裂区设计,以下情况应采用裂区设计,面积大小不同 大面积 主区,主次因素不同 主要因素 主区,效应大小 效应大 主区,精确度不同 高 副区,定位试验中新增试验因素 新 副区,裂区设计,设计方法,1 下北,2藤系138,3吉埂60,深 浅 湿 浅 湿 深 湿 深 浅,1,2,3,1,2,3,2,1,3,2,1,2,3,1,2,1,3,2,3,3,1,2,3,1,3,2,1,