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1、试验设计与统计分析园艺教研室,韩国君教授,第一章 园艺植物实验基础与实验数据的整理,第一节 园艺植物的实验方法 第二节 园艺植物实验的原则和要求 第三节 指标的信息特征与表达 第四节 试验误差及其控制,第一节 园艺植物的实验方法,按实验进程分类 按实验的研究方法分类 按实验所涉及专业分类 按实验的研究性质分类,一、按进程分类,预备试验（初步试验）：探索性试验。 规模小、设计简单，时间短，要求低。 本科生的毕业课题。 基本试验：主要试验形式。 重复、验证预备试验的试验，成果鉴定、论文编写的主要依据。 处理和重复多一些，占地面积不大，准确性高。 硕、博士的课题，主要重要研究课题。,二、按研究方法分
2、类,调查总结研究法：即在一定的自然条件下，进行系统的调查研究，观察记载，经过分析研究，总结出园林植物的生长发育规律和先进的技术经验，加以概括，提高到理论水平。 该方法简单易行，不需要特殊仪器，适合当地生产条件，便于推广应用，但有一定的局限性。 既要掌握专业知识，又要有综合概括能力。,二、按研究方法分类,田间试验法：以差异对比法为基础，人工处理和控制条件下，排除次要因素，突出所研究的主要内容，观察比较不同处理的反应和效果。 是园艺植物试验的主要方法。 研究对象多数在田间自然条件下生长。 试验条件越接近自然条件，试验效果越好。,二、按研究方法分类,温室试验法：在人为控制条件下，研究生产上反映出来的
3、现象，从中找出规律。 一般为预备试验或正式试验的辅助试验，如盆栽试验。 人工模拟自然条件。,二、按研究方法分类,实验室试验法：性质与温室试验大致相同，但规模更小，条件控制更严格。 组织培养、形态解剖、生理生化分析、营养诊断等。 一般为田间试验的辅助手段。,三、按专业分类,栽培试验：主要针对栽培学在生产中出现的问题，通过试验解决栽培学问题。 肥水管理、砧木试验、扦插生根等。 育种试验：主要从事新品种的选育、培育与引进。 品种比较试验、诱变育种、芽变选种等。,三、按专业分类,植物保护试验：主要研究生产上主要病虫害的发生规律和防治措施，以及新农药的药效观察等。 贮藏加工试验：研究贮藏保鲜、产品加工和
4、提高商品性等问题。 如研究玫瑰花干制品的贮藏，鲜花的保鲜期比较等。,四、按研究性质分类,基础理论的研究：为获得新知识而进行的独创性研究。 揭示基本原理和规律，不以实际应用为主要唯一目的。 花芽分化理论、苹果矮化机制等。 理论性强。,四、按研究性质分类,应用科学的研究：主要研究生产中的实用技术或寻找服务于生产的应用型结论。 如密植试验、肥料试验等。 与生产实际联系紧密，更直接解决实际问题。,四、按研究性质分类,试验发展： 利用知识为生产新的材料、产品和装置，建立新的工艺和系统以及实质性的改进而进行的系统性工作。 研究与发展： 边缘学科，农业+数学，包括为解决问题而进行的定型设计和试制。 推广试验
5、和科技服务：推广示范、为用户提供服务。,第二节 园艺植物实验的原则和要求,一、基本概念 二、单一差异原则 三、园林植物田间试验研究的特点 四、园艺植物试验的要求 五、园艺植物试验设计的基本准则 六、试验设计（计划）,指 标,也称试验指标（experimental index），指衡量试验处理效果的标准。一般是植物的某些性状，如品种比较中的产量。 定性指标：不能直接用数据来表示。如：花朵的颜色。 定量指标：只能用数据来表示的指标。如：株高，根长等。 花色用花色素含量来表示时？,基本概念 1,观察值（observed value）：对每一个个体按所研究的某些性状进行观察测定得到的数据。 变量（va
6、riation）：表现出变异的一组观察值。,基本概念 1,因素（factor）,在试验中可以控制并对试验效应有直接或间接影响的，在试验过程中需要加以考虑的条件因子。 如施N、P肥对果品产量有影响，在研究产量时需考虑施肥量，因此施N肥量、施P肥量均为因素。,基本概念 1,因素（factor）,根据因素的性质 处理因素：在试验中需考虑的。必须具备：可控性；在数量或质量上具有不同等级或水平。 非处理因素：试验中不需考虑的。 如：某品种不同氮肥用量与产量的关系，氮肥用量为处理因素，其它如土壤质地等为非处理因素。 根据因素个数的多少，可分为单因素试验和多因素试验,基本概念 1,因素（factor）,单因
7、素试验：只研究某一因素若干处理的试验。 特点：影响因素少，设计简单，目的明确，易得结果。 常见：品种比较试验、激素处理试验、施肥试验等。,基本概念 1,因素（factor）,多（复）因素试验：同时研究两个以上（包括两个）因素的试验。 除研究的因素外，其他因素都在相同水平上，可研究各因素的平均效应或两因素的互作。 特点：试验较复杂，结构庞大，分析困难。 常见：不同激素处理不同时间的效果比较等。 目的：在于明确各试验因素的相对重要性和相互作用，并从中选出一个或几个最优处理。,基本概念 1,水平（level）,指因素在试验中的不同状态或数量等级。 如氮肥试验中，可分为：0Kg/株（对照）、1Kg/株
8、、2Kg/株、3Kg/株等不同数量等级。 品种栽培试验有非洲菊、金盏菊、万寿菊等不同状态。,基本概念 1,处理（treatment）,试验中各因素各水平间的组合称为处理，简单的说就是试验中的具体比较项目。 处理的数目等于各因素水平数的乘积。即A因素有a个水平，B因素有b个水平，则该试验,基本概念 1,表示该试验中一个因素有3个水平，一个因素有4个水平，则共有12个处理。,则表示2个因素各具3水平， 1个因素有5水平，则共45个处理。,如研究A1、A2、A3、A4不同品种的产量表现，几因素试验？指标？因素？水平？几个处理？ 单因素，产量为指标，品种为因素，4个水平A1、A2、A3、A4 ，共4个
9、处理A1、A2、A3、A4。 说明：单因素试中，每一水平就是一个处理。,基本概念 1,如研究不同品种在不同氮肥用量下的产量表现，品种有A1、A2、A3，施肥量有B1、B2，几因素试验？指标？因素？水平？几个处理？ 二因素，产量为指标，品种与氮肥用量为因素，品种有3水平，氮肥用量有2水平，共6个处理A1B1、A1B2、A2B1、A2B2、A3B1、A3B2。 说明：多因素试验中，每一个水平组合是一个处理。,基本概念 1,确定处理：均衡搭配 一个因素的每一个水平均匀地与另一个因素的各水平搭配，且只出现一次。 如：不同品种，不同氮肥，不同磷肥用量下的产量表现，,基本概念 1,试验效应（experim
10、ental effect）,指因素的水平改变后带来的试验指标的变化。 单因素试验中，称为简单效应。如氮肥肥效试验中，其处理有：0（不施氮肥）和N（施氮肥），则 氮的简单效应=N产量-0产量=N-0,基本概念 1,试验效应（experimental effect）,多因素试验中，一个因素的相同水平下，另一因素不同水平间的试验指标差异仍称为简单效应。,基本概念 1,主效应（main effect）,也称平均效应（mean effect），指多因素试验中，一个因素内各简单效应的平均值。 如氮、磷肥效应试验结果，其处理有0 （不施肥）、N（单施氮肥）、P（单施磷肥）、NP（同时施氮、磷肥） ，则 N-
11、0单施氮的简单效应 NP-P在施P基础上氮的简单效应 氮的主效（N-0）+（NP-P）/2,基本概念 1,交互作用（interaction）,两个或更多因素间相互作用而产生的效应。 因素内简单效应间的平均差异称为交互作用效应，简称互作。 分正、负交互。反映一个因素各水平在另一个因素的不同水平下反应不一致的现象。 一级互作：两个因素间的互作 二级互作：三个因素间的互作,基本概念 1,交互作用（interaction）,如：肥料试验中，对照为亩产200Kg，单施10Kg氮肥后亩产为300Kg，单施8Kg磷肥后亩产为250Kg 氮肥的施肥效应为,基本概念 1,100（=300-200）Kg,磷肥的施
12、肥效应为,50（=250-200）Kg,交互作用（interaction）,若施氮、磷肥后亩产为400Kg，则氮肥与磷肥的交互作用为,基本概念 1,50（=400-（200+100+50）Kg ，,是正交互作用；,若施氮、磷肥后亩产为350Kg，则,无交互作用或交互作用为零（=350-（200+100+50）；,若施氮、磷肥后亩产为300Kg，则,交互作用为-50（=300-（200+100+50）Kg，,是负交互作用。,重 复（replication）,试验中，每个处理出现的次数。 一般为3次。 条件允许时可达5次。,基本概念 1,试验小区（plot）,田间试验中安排每个处理的小型地段，简称
13、为小区。是田间试验的基本单位。,基本概念 1,区 组（block）,田间试验中，安排若干处理小区的小型地段，称为区组，即若干个小区的组合。 一般一个区组应包括各处理的1次重复。,基本概念 1,二、单一差异原则,在同一试验的不同处理（两两）之间，理论上只允许存在一个能够对试验效应产生影响的因素，其他条件必须完全一致。 目的：保证试验有可比性。,对于单因素试验，一般考查不同水平间的试验效应。 施用磷肥的试验，只考虑一个因素，4个水平，则共有四个处理。,多因素试验也要体现单一差异原则，如复因素试验施N、P肥对产量的影响： A因素为施N肥，施肥量分别为A0，A1；B因素施为P肥，施肥量分别为B0，B1
14、，B2。 该试验的处理有：A0B0，A0B1，A0B2，A1B0，A1B1，A1B2共6个。,A1A0的试验效应为：（A1B0A1B1A1B2）（A0B0A0B1A0B2） B1B0的试验效应为：（A0B1A1B1）（ A0B0 A1B0） B2B0的试验效应为：（A0B2A1B2）（ A0B0 A1B0 ） B2B1的试验效应为：（ A0B2A1B2 ）（A0B1A1B1）,三、园艺植物田间试验研究的特点,长期性和复杂性：生命周期，年周期，春华（花）秋实。不同年龄和不同物候期生长发育状况不同，各具特色。 地域性：地形、土壤、气候等影响。,三、园艺植物田间试验研究的特点,繁殖方法多：可种子繁殖
15、，也可无性繁殖。 同一试验须采用相同繁殖方法？。 存在试验误差：生长环境复杂、影响因素多，要有预防事故发生的措施。,四、园艺植物试验的要求,试验的正确性：包括准确性和精确性。 准确性（accuracy）：指试验中某一性状的观察值与其相应真值（true value）的接近程度。 接近程度越高，准确性越高。,四、园艺植物试验的要求,试验的正确性：包括准确性和精确性。 精确性（precision）：指试验中同一性状重复观察值彼此接近程度，即试验误差的大小，是可估的。 试验误差应尽可能小，处理间差异才能精确比较。,a：5枪集中在中心，准而集中，准确性和精确性均好； b：5枪偏离中心但很集中，准确性差但
16、精确性很好； c：5枪打不到中心，又很分散，准确性和精确性均差； d：5枪很分散，但能围绕中心打，平均起来有一定的准确性，但精确性很差。,四、园艺植物试验的要求,试验的代表性 试验条件应能够代表采用该项试验结果地区的自然条件和生产条件。 进行试验时，既要联系当前生产实际，又要预见到将来的发展需要。,四、园艺植物试验的要求,试验的重演性 在一定条件下进行相同的试验时，能够获得类似的结论。,五、园艺植物试验设计的基本准则,目的明确：根据试验要求和任务确定目的 试验方案设计中必须遵循“单一差异”原则 尽量排除非实验因素的影响 试验方案繁简恰当,五、园艺植物试验设计的基本准则,因素水平的确定：查资料，或根据已有资料确定。等差、等比、随机 各水平之间间距恰当：不遗漏最佳水平，间距过小试验量大 设置共同供比较水平即设置对照。 清水处理作对照；当地常用方法处理；常用品种作对照等等。,六、试验设计（计划）,查前人资料：试验结果、综述（目的、意义） 选择材料 设计方法（因素、水平） 方案设计（对比、随机） 模拟试验结果，应用统计方法分析结果 预期结果 经
