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1、主题二 农业推广项目试验技巧刘清元 2011.3项目一 试验地选择技巧一、试验误差及其控制（一）试验误差 受非处理因素的影响使观测值与试验 处理真值之间产生的差异称为试验误 差。田间试验误差可分为系统误差和随机 误差两种。1、系统误差 系统误差是试验过程中产生的误差，它 的值或恒定不变、或遵循一定的变化规律 ，其产生的原因往往是可知的或可掌握的 。例：测量工具，尺； 播种期不一致；施 肥不匀告等。请同学们举例。系统误差影响试验的准确性。2、随机误差 由多种偶然的、无法控制的因素所引起的误差 称为随机误差。例如：某小区突然被鸟危害；土壤肥力差异 等。随机误差带有偶然性质，在试验中，即使十分 小心
2、也难以消除。随机误差影响试验的精确性。统计上的试验误差指随机误差。这种误差愈小 ，试验的精确性愈高。 （二） 田间试验误差的来源 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。（三）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因素；田间试验引起误差的主要外界因素是土壤差异。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。 二、土壤差异与试验地的选择 （一）土壤差异 土壤差异形成原因：一是
3、土壤形成的基础即成土母质、或地形地势的不同，造成土壤的物理、化学性质方面的差异。 二是由于土地利用过程中产生的差异。试验地的土壤差异是可以测量的：目测 法，空白试验或匀田种植试验。土壤差异的表现形式：呈梯度变化，即肥力高低有规则地从 大田的一边到另一边逐渐变化；呈斑块状变化，有的地点肥，有的地 点瘦，变化无规则。（二）试验地的选择 1、试验地要有代表性。 2、试验地的位置要适当。 3、试验地最好选用平地。 4、试验地的土壤结构和肥力要均匀一致 。 5、选择的试验地应有土地利用的历史记 录。 6、试验地采用轮换制。 7、试验地要有足够面积和适宜的形状。8、试验地要匀地播种。项目二 试验地规划设计
4、田间试验设计（field experiment design） 广义理解是指整个试验研究课 题设计，也就是整个试验计划的拟定。 包括确定试验处理的方案，小区技术， 以及相应的资料收集、整理和统计分析 方法等；狭义的理解专指小 区技术， 特别是重复和试验小区的排列方法。田间试验设计的主要作用是降低试 验误差，提高试验的精确度，使研究 人员能从试验结果中获得无偏的处理 平均值以及试验误差的估计量，从而 能正确而有效的比较。田间试验设计 遵循以下三个基本原则：（一）重复 重复是指试验中同一处理实施在两个或两 个以上的试验单位上。设置重复的主要作用在于估计试验误差和 降低试验误差 。如 果 同一处理只
5、实施在一个 试验单位上，那么只能得到一个观测值，则 无从看出差异，因而无法估计试验误差的大 小。只有当同一处理实施在两个或两个以上 的试验单位上，获得两个或两个以上的观测 值时，才能估计出试验误差。样 本 标 准误与标准差的关系是即平均数抽样误差的大小与重复次 数的平方根成反比，故重复次数多可以 降低试验误差。但在实际应用时，要根 据具体情况具体分析。（二）随机排列 随机排列是指一个区组中每一处 理都有同等的机会设置在任何一个 小区上，避免任何主观成见。进行 随机排列可以采用抽签法、计算器 （机）产生随机数字或利用随机数 字表。（三）局部控制 试验条件的局部一致性为 将试验环境差异所引起的变异
6、从试验误差 中分离出来。可将整个试验环境或试验单位 分 成若干个小环境或小组，在小环境或小组内使 非处理因素尽量一致，这就是局部控制 。每个 比较一致的小环境或小组，称为单位组（或区 组）。因为单位组之间的差异可在方差分析时从试验误差中分离出来，所以局部控制能较好 地降低试验误差。肥力梯度肥力梯度2 21 15 54 43 36 67 7区组区组小区小区图图1 1 按土壤肥力变异趋势确定小区排列方向 按土壤肥力变异趋势确定小区排列方向121212肥 力 梯 度图图2 22 2田间试验设计三个基本原则的关系和作用田间试验设计三个基本原则的关系和作用试验地规划设计一、试验小区的面积在田间试验中安排
7、一个处理的 小块地段称试验小区，简称小区（ plot）。小区面积的大小对于减少土 壤的影响和提高试验的精确度有相当 密切的关系。确定小区面积时应考虑：（1）试验种类：灌溉试验应大，品种试验 应小。（2）作物的类别：种植密度大的作物如小 麦可小些；种植密度小的大株作物如玉米应大 些。小麦和青稞品种面积一般为515m2；玉 米品比为1525 m2。（3）土壤差异形式与程度：土壤差异大应 大些。（4）育种工作的不同阶段（5）试验地面积（6）试验过程中的取样需要（7）边际效应和生长竞争边际效应：小区两边或两端的植株， 因占有较大的空间而表现出的差异。生长竞争：指当相邻小区种植不同品 种或相邻小区施用不
8、同肥料时，由于株高 、分蘖力或生长期不同，通常将有一行或 更多行受到影响。二、试验小区形状与方向小区的长度和宽度的比例。长方形尤其 是狭长形小区，能减少小区之间的土壤差异 ，提高精确度。小区的方向必须是使长的一 边与肥力变化最大的方向平行，使区组的方 向与肥力梯度垂直，可提高精确度。小区的 长宽比可为（310）：1。在边际效应值得 重视的试验中，方形小区是有利的。方形小 区具有最小的周长，计产面积占小区的面积 比率最大。肥力梯度肥力梯度2 21 15 54 43 36 67 7区组区组小区小区图图2 2 按土壤肥力变异趋势确定小区排列方向 按土壤肥力变异趋势确定小区排列方向2 2 7 7 1
9、1 5 5 4 4 3 3 6 6三、重复次数重复次数就是每一处理的试验 小区数，试验设置重复次数越多，试 验误差越小。重复次数多少应根据试 验所要求的精确度，土壤差异大小、 试验材料数量，试验地面积，小区大 小等而具体决定。一般重复三次。四、对照区的设置田间试验应设置对照区（check ，以CK表示），作为处理比较的标准 。设置对照的目的是：（1）便于在田间对各处理进行观 察比较时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、保护行的设置设置保护行（guarding row） 的作用是：（1）保护试验材料不受外来因素 的践踏和损害；（2）防止边际效应。保护行的数
10、目视作物而定，种植 品种可用对照，最好是略早熟品种。六、田间道路设置为了便于观测计载和田间作业，试验 地就设置0.51m宽的田间道路。为 了尽量节省土地和减少边际效应，田 间道路不必设置过多。通常每两排小 区之间以及重复与两端保护行之间设 置田间道路，小区与小区之间一般相 连种植，不留田间道路。两侧小区与 保护行间一般不设置田间道路。若小 区间设田埂，则两侧小区与保护行间 也设田埂。七、重复区（或区组）和小区的排列将全部处理小区分配于具有相对 同质的一块土地上，这称为一个区组（ block）。一般试验设置3至4个重复， 分别安排在3至4个区组上，这时重复与 区组相等地，每个区组或重复包含全套
11、处理，称为完全区组，对应为不完全区 组。设置区组是控制土壤差异最有效的 形式之一。原则上同一重复或区组内的 土壤肥力应尽可能相对一致。不同重复 间可存在差异。1. 力求简洁明确，避免繁杂2. 试验方案中各处理间要遵守唯一差异原则3. 试验因素水平之间的级差要适当4. 试验方案中应设置比较的基准对照（CK)5. 拟定试验方案时应对所研究的问题进行考 察与调研：拟定试验方案时应对研究课题 的历史与现状有所了解。哪些问题已解决 ，哪些问题尚未解决。同时还应估计到所 研究的课题的预期效果，做到心中有数。二、制订试验方案原则 一、拟订田间试验计划书的要求 1目的明确 拟订试验计划书前应通过回顾以往研究进
12、展，通 过调查交流、文献检索等明确试验目的，形成对 所研究主题及其外延的设想，使待拟订的试验方 案能针对主题，确切而有效地解决问题。 2处理适当 根据试验目的确定供试因素及其水平。供试因素 一般不宜过多，应该抓住12个或少数几个主要因 素解决关键性问题。每个因素的水平数目也不宜 过多，且各水平间距要适当，使各水平能有明确 区分，并把最佳水平范围包括在内。田间试验计划书 3严密的可比性 一般试验采用差异比较来确定试验因素的效应。为了保证 试验结果的严密可比性，在设计试验方案时遵循如下原则 ： （1）唯一差异原则 在试验中，除了要研究的因素设置不同 的水平外，其余因素均应保持相对一致，以排除非试验
13、因 素的干扰。例如根外喷施磷肥的试验方案中如果设喷磷（ A）与不喷磷（B）两个处理，则两者间差异含有磷的作 用，也有水的作用，这时磷和水的作用混杂在一起解析不 出来。若加入喷水（C）处理，则磷和水的作用可分别从 A与C及B与C的比较中解析出来，因而可进一步明确磷和 水的相对重要性。 （2）设置对照 农业试验中常以常规的农艺措施为比较的 基准，这个比较的基准就是对照。肥料试验中，常以不施 肥处理作为空白对照。品种比较试验中常统一用同一生态 区域内使用的标准（对照）种，以便作为各试验单位共同 的比较标准。复因素试验提供了比单因素试验更 多的效应估计，具有单因素试验无 可比拟的优越性。但当试验因素增
14、 多时，处理组合数迅速增加，要对 全部处理组合进行全面试验，规模 过大，往往难以实施，因而复因素 试验的应用常常受到限制。4试验的高效性1. 课题名称： 2. 目的及其依据： 3. 方案： 4. 单元的数量和要求 5. 设计方法： 6. 观察和记载的项目与方法： 7. 结果的统计分析方法： 8. 所需的条件、设备和经费： 9. 时间、地点及工作人员： 10. 预期结果以及成果的鉴定： 11. 附田间试验种植图和各种观察记载表： 二、田间试验计划书的内容GG 道道路路N N小麦良种繁育区小麦良种繁育区GG道道路路6 62 23 34 41 15 5GGGGGGGG3 34 42 21 16 65
15、 51 14 46 65 53 32 24 46 61 15 53 32 2小麦品种比较试验田间种植图小麦品种比较试验田间种植图田间试验计划书格式1封面 写明试验名称、计划书编制者或编制 小组名称以及设计时间等。 2选题依据及试验目的要求 3试验材料和试验地条件 4试验方法 （1）试验方案及其依据 （2）田间试验设计及其依据 （3）观测记载的项目、标准和方法 5进度安排及起止年限 6预期效果 7主持单位和协作单位的人员及其分工 8仪器设备、农资及用工等经费的预算项目三 试验方案组织实施一、试验地准备 试验地在进行区划前，应做好充分准备，以保证各处理 有较为一致的环境条件。试验地应按试验要求施用
16、基肥 ，最好采用分格分量方法施用，以达到均匀施肥。 1试验地一般要求匀地播种 为减少土壤肥力差异对试验的影响，试验前应匀地播种 。试验地经过一次试验后还要进行合理的轮作换茬。 2整地和施肥 一般试验地在试验前，需进行整地和施肥。整地要耕深 一致，耙匀耙平；整地方向应与小区的长边垂直，使每 一区组内各小区的整地质量基本相同；整地区域可延伸 出试验区边界12m；整地要求在一天内完成。整地时 结合施肥，基肥施用数量应相同，并且施用必须均匀一 致，尽量在较短时间内施完。试验地切忌堆放肥料，以 免造成新的土壤肥力差异。在病虫害比较严重的地方需 进行土壤消毒处理，处理措施要一致并于当日完成。二、田间区划试验地准备工作初步完成后，即可按田间试验计 划进行试验地区划。田间区划就是根据田间试验布置 图在田间实际“放大样”（按比例放大到试验地上）。 区划时用测绳
