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1、 第二章第二章 园艺植物试验设计技术园艺植物试验设计技术目的要求：目的要求： 1 1、了解园艺植物试验的基本要求，掌握试、了解园艺植物试验的基本要求，掌握试 验方案的拟定方法验方案的拟定方法2 2、正确理解试验误差，了解试验抽样技术、正确理解试验误差，了解试验抽样技术3 3、能够进行简单的试验设计及结果分析能够进行简单的试验设计及结果分析大纲内容大纲内容第一节第一节 试验设计基础试验设计基础一、试验设计的内容与意义一、试验设计的内容与意义二、试验设计中的几个二、试验设计中的几个基本概念基本概念三、园艺植物试验种类三、园艺植物试验种类四、园艺植物试验的四、园艺植物试验的基本要求基本要求第二节第二
2、节 试验方案试验方案一、试验方案及其种类一、试验方案及其种类二、试验方案的二、试验方案的拟定拟定第三节第三节 试验误差及其控制试验误差及其控制一、一、误差误差的概念的概念二、误差的来源二、误差的来源三、误差的三、误差的控制途径控制途径四、正确选择试验地四、正确选择试验地五、试验设计的五、试验设计的基本原则基本原则六、控制环境因素的小区技术六、控制环境因素的小区技术第四节第四节 常用试验设计及结果分析常用试验设计及结果分析一、完全随机设计一、完全随机设计二、随机区组设计及结果分析二、随机区组设计及结果分析三、正交设计及结果分析三、正交设计及结果分析四、二次回归正交旋转组合设计及结果分析四、二次回
3、归正交旋转组合设计及结果分析第五节第五节 抽样技术抽样技术一、样本容量一、样本容量 二、二、抽样方法抽样方法 思考题思考题 主要参考文献主要参考文献1 1、试验指标、试验指标（experimental indexexperimental index） 指试验中用来反映试验处理效果好坏的标指试验中用来反映试验处理效果好坏的标志，常简称指标。园艺植物试验中，常用园艺志，常简称指标。园艺植物试验中，常用园艺植物的各种植物的各种性状性状作指标。如产量、单果重、新作指标。如产量、单果重、新梢长度、根系数目、果实含糖量等。梢长度、根系数目、果实含糖量等。 2 2、试验因素、试验因素（experimenta
4、l factorexperimental factor） 试验中，凡对试验指标可能产生影响的原试验中，凡对试验指标可能产生影响的原因或要素，都称为因或要素，都称为因素因素。如园艺植物生产受到。如园艺植物生产受到品种、种植密度、肥水条件、修剪措施、采摘品种、种植密度、肥水条件、修剪措施、采摘方法，以及自然环境条件等诸方面的影响，这方法，以及自然环境条件等诸方面的影响，这些方面就是影响园艺植物生产的因素。些方面就是影响园艺植物生产的因素。 试验中所研究的影响试验指标的因素称为试验中所研究的影响试验指标的因素称为试验因素试验因素。把除试验因素以外其它所有对试验。把除试验因素以外其它所有对试验指标有影
5、响的因素称为指标有影响的因素称为非试验因素非试验因素，或非处理，或非处理条件。条件。 例如，在不同品种的丰产性比较试验中，例如，在不同品种的丰产性比较试验中，品种即为试验因素，除品种以外的其他栽培因品种即为试验因素，除品种以外的其他栽培因素和环境因素均为非处理条件。素和环境因素均为非处理条件。3 3、水平、水平（levellevel） 把试验因素的把试验因素的不同状态或数量等级不同状态或数量等级称为该因称为该因素的水平，简称水平。素的水平，简称水平。4 4、水平组合、水平组合（level combinationlevel combination） 同一试验中各因素同一试验中各因素不同水平组合不
6、同水平组合在一起而在一起而构成的技术措施（或条件）就叫做水平组合。构成的技术措施（或条件）就叫做水平组合。 4 4、处理、处理（treatmenttreatment） 指试验中进行比较的试验技术措施。在单因指试验中进行比较的试验技术措施。在单因素试验中，一个处理指该因素的一个水平；在多素试验中，一个处理指该因素的一个水平；在多因素试验中，一个处理指一个水平组合。因素试验中，一个处理指一个水平组合。 5 5、试验单元、试验单元（experimental unitexperimental unit） 指试验中安排一个处理的最基本的试验单位，指试验中安排一个处理的最基本的试验单位，也叫试验单位。如一
7、个试验小区（也叫试验单位。如一个试验小区（experimental experimental plotplot），一株树或几株树，一株树上的一枝大分），一株树或几株树，一株树上的一枝大分枝，一盆植物，一个插床等等。枝，一盆植物，一个插床等等。 1 1、试验条件的代表性、试验条件的代表性 2 2、试验的正确性：准确度、试验的正确性：准确度（accuracyaccuracy）和精确度）和精确度 （precisionprecision） 3 3、试验结果的重演性、试验结果的重演性 拟定试验方案的主要工作内容就是对试验因素拟定试验方案的主要工作内容就是对试验因素及其水平的选择确定：及其水平的选择确定：
8、 根据试验的目的、任务和条件选择确定试验因素根据试验的目的、任务和条件选择确定试验因素根据试验的目的、任务和条件选择确定试验因素根据试验的目的、任务和条件选择确定试验因素 各因素的水平确定要适当各因素的水平确定要适当 1 1 1 1、水平要有先进性和针对性。、水平要有先进性和针对性。、水平要有先进性和针对性。、水平要有先进性和针对性。 2 2 2 2、水平的数目要合适。、水平的数目要合适。、水平的数目要合适。、水平的数目要合适。 3 3 3 3、水平的范围及间隔大小要合理。、水平的范围及间隔大小要合理。、水平的范围及间隔大小要合理。、水平的范围及间隔大小要合理。 试验方案中必须设立作为比较标准
9、的对照试验方案中必须设立作为比较标准的对照 试验处理间应遵循唯一差原则试验处理间应遵循唯一差原则 拟定试验方案时必须正确处理试验因素和试验拟定试验方案时必须正确处理试验因素和试验 条件之间的关系条件之间的关系 试验误差试验误差: : 使观察值偏离试验处理真值的影响称试验误使观察值偏离试验处理真值的影响称试验误差，简称误差。差，简称误差。 系统误差系统误差：由处理以外的其它非试验条件的明显：由处理以外的其它非试验条件的明显不一致所造成。不一致所造成。控制并消除控制并消除。 偶然误差偶然误差：在严格控制非试验条件相对一致后仍：在严格控制非试验条件相对一致后仍不能消除的偶发性误差，也叫随机误差。不能
10、消除的偶发性误差，也叫随机误差。尽量降尽量降低低。 误差是不可避免的误差是不可避免的 ，而避免错误发生是完，而避免错误发生是完全可以做到的。全可以做到的。 控制途径：控制途径：1 1、选择相对一致的试验材料。、选择相对一致的试验材料。 2 2、试验的管理操作技术应尽量一致。、试验的管理操作技术应尽量一致。 3 3、控制外界环境的主要因素。、控制外界环境的主要因素。 图图2-1 2-1 试验设计三项基本原则的关系图试验设计三项基本原则的关系图设置重复设置重复复随机化随机化局部控制局部控制无偏无偏估计误差估计误差有效降低误差有效降低误差uu 1 1、顺序抽样、顺序抽样(systematic sam
11、pling) (systematic sampling) 又称系又称系统抽样、机械抽样或等距抽样。具体作法是：将统抽样、机械抽样或等距抽样。具体作法是：将总体全部个体总体全部个体N N按自然顺序进行编号，并将总体按自然顺序进行编号，并将总体平分成若干组。组数等于样本容量平分成若干组。组数等于样本容量n n。然后从第。然后从第一组内随机抽取一组内随机抽取1 1个个体（抽样单位），再以组个个体（抽样单位），再以组内个体数（内个体数（N/nN/n）为间隔在第二组抽取另一个体）为间隔在第二组抽取另一个体（抽样单位）。如此继续下去，直到抽出所需个（抽样单位）。如此继续下去，直到抽出所需个体组成样本体组成
12、样本 。uu2 2、简单随机抽样、简单随机抽样(simple random sampling) (simple random sampling) 这是一种直接从总体中随机抽取若干个体构成样这是一种直接从总体中随机抽取若干个体构成样本的抽样方法。具体作法是：先对总体中所有个本的抽样方法。具体作法是：先对总体中所有个体逐个进行编号，然后用随机方法（查随机数字体逐个进行编号，然后用随机方法（查随机数字表或抽签法）按样本容量从总体中抽取所需个体表或抽签法）按样本容量从总体中抽取所需个体组成样本。组成样本。uu3 3 3 3、分层抽样、分层抽样、分层抽样、分层抽样(stratified random s
13、ampling) (stratified random sampling) (stratified random sampling) (stratified random sampling) 又叫类又叫类又叫类又叫类型抽样或分类抽样，是一种混合抽样方法。其具体方型抽样或分类抽样，是一种混合抽样方法。其具体方型抽样或分类抽样，是一种混合抽样方法。其具体方型抽样或分类抽样，是一种混合抽样方法。其具体方法分两个步骤进行：法分两个步骤进行：法分两个步骤进行：法分两个步骤进行：将总体按变异情况分成若干较将总体按变异情况分成若干较将总体按变异情况分成若干较将总体按变异情况分成若干较均匀同质的部分，即区层。
14、各区层的个体（抽样单位）均匀同质的部分，即区层。各区层的个体（抽样单位）均匀同质的部分，即区层。各区层的个体（抽样单位）均匀同质的部分，即区层。各区层的个体（抽样单位）数可等可不等。数可等可不等。数可等可不等。数可等可不等。分别在各区层中按一定比例确定该分别在各区层中按一定比例确定该分别在各区层中按一定比例确定该分别在各区层中按一定比例确定该区层抽样数区层抽样数区层抽样数区层抽样数n n n ni i i i，并按，并按，并按，并按n n n ni i i i在该区层内进行简单随机抽样。在该区层内进行简单随机抽样。在该区层内进行简单随机抽样。在该区层内进行简单随机抽样。最后将各层中抽得的个体（
15、抽样单位）共同组成一个最后将各层中抽得的个体（抽样单位）共同组成一个最后将各层中抽得的个体（抽样单位）共同组成一个最后将各层中抽得的个体（抽样单位）共同组成一个样本。样本。样本。样本。 uu4 4 4 4、整群抽样、整群抽样、整群抽样、整群抽样(cluster sampling) (cluster sampling) (cluster sampling) (cluster sampling) 此法是一种以包含此法是一种以包含此法是一种以包含此法是一种以包含若干个体的单位群为抽样对象的抽样方法。其具体作若干个体的单位群为抽样对象的抽样方法。其具体作若干个体的单位群为抽样对象的抽样方法。其具体作若
16、干个体的单位群为抽样对象的抽样方法。其具体作法是：首先对所调查总体按需要划分成若干单位群，法是：首先对所调查总体按需要划分成若干单位群，法是：首先对所调查总体按需要划分成若干单位群，法是：首先对所调查总体按需要划分成若干单位群，并对各群进行编号，然后用简单随机抽样法在总体中并对各群进行编号，然后用简单随机抽样法在总体中并对各群进行编号，然后用简单随机抽样法在总体中并对各群进行编号，然后用简单随机抽样法在总体中抽单位群来组成样本。所抽单位群个数与每个群中个抽单位群来组成样本。所抽单位群个数与每个群中个抽单位群来组成样本。所抽单位群个数与每个群中个抽单位群来组成样本。所抽单位群个数与每个群中个体数
17、之乘积等于样本容量体数之乘积等于样本容量体数之乘积等于样本容量体数之乘积等于样本容量n n n n。 uu 5 5、分级抽样、分级抽样(nested random sampling) (nested random sampling) 又又叫阶段抽样。其方法是：先将总体分成若干大叫阶段抽样。其方法是：先将总体分成若干大组（初级单位），并从中随机抽取几个大组；组（初级单位），并从中随机抽取几个大组；然后在所抽大组中再分小组（次级单位），并然后在所抽大组中再分小组（次级单位），并分别随机抽取几个小组；需要时还可再分，最分别随机抽取几个小组；需要时还可再分，最后根据最终抽取的所有单位组的全部个体组成后
18、根据最终抽取的所有单位组的全部个体组成样本，逐个进行观测。样本，逐个进行观测。uu6 6、典型抽样、典型抽样(typical sampling) (typical sampling) 指根据试验指根据试验调查的要求，从总体中有意识有目的地选取一调查的要求，从总体中有意识有目的地选取一定量的典型植株个体或抽样单位作为样本加以定量的典型植株个体或抽样单位作为样本加以观测。观测。 思思 考考 题题1.1.什么是试验设计？其意义何在？什么是试验设计？其意义何在？2.2.园艺试验设计的基本要求是什么？园艺试验设计的基本要求是什么？3.3.什么是试验方案？如何拟定一个正确的试验方什么是试验方案？如何拟定一
19、个正确的试验方 案？案？4.4.试验误差的主要来源是什么？如何避免系统误试验误差的主要来源是什么？如何避免系统误 差，降低偶然误差？差，降低偶然误差？5.5.试验设计应遵循哪三项基本原则？这三项基本试验设计应遵循哪三项基本原则？这三项基本 原则相互关系与作用如何？原则相互关系与作用如何？6.6.完全随机设计与随机区组设计各有何特点？各完全随机设计与随机区组设计各有何特点？各 在什么情况下应用？在什么情况下应用？7.正交设计的基本步骤有哪些？正交设计的基本步骤有哪些？8.什么叫二次回归正交旋转组合设计？怎样设什么叫二次回归正交旋转组合设计？怎样设 计？计？9.园艺植物研究中常用抽样方法有哪些？各
20、适用园艺植物研究中常用抽样方法有哪些？各适用 于什么情况？于什么情况？10.研究多效唑对抑制水仙株高的效果，设置研究多效唑对抑制水仙株高的效果，设置 A、B、C、D、E 5个处理浓度（其中个处理浓度（其中E为为清水对照），清水对照），5次重复，单盆小区，采用完全次重复，单盆小区，采用完全随机设计。试验结果见下表，试作方差分析。随机设计。试验结果见下表，试作方差分析。 主要参考文献主要参考文献主要参考文献主要参考文献1 1 1 1 华中农业大学主编华中农业大学主编华中农业大学主编华中农业大学主编. . . . 果树研究法（第二版）果树研究法（第二版）果树研究法（第二版）果树研究法（第二版）. .
21、 . .北京：农业出版社，北京：农业出版社，北京：农业出版社，北京：农业出版社，1990199019901990： 3 3 3 3353535352 2 2 2 骆建霞，孙建设主编骆建霞，孙建设主编骆建霞，孙建设主编骆建霞，孙建设主编. . . . 园艺植物科学研究导论园艺植物科学研究导论园艺植物科学研究导论园艺植物科学研究导论. . . . 北京：中国农业出版北京：中国农业出版北京：中国农业出版北京：中国农业出版 社，社，社，社，2002200220022002：16161616636363633 3 3 3 李春喜，王志和，王文林编著李春喜，王志和，王文林编著李春喜，王志和，王文林编著李春
22、喜，王志和，王文林编著. . . . 生物统计学（第二版）生物统计学（第二版）生物统计学（第二版）生物统计学（第二版）. . . .北京：科学出版北京：科学出版北京：科学出版北京：科学出版 社，社，社，社，2000200020002000：1151151151151561561561564 4 4 4 方萍，何延编著方萍，何延编著方萍，何延编著方萍，何延编著. . . . 试验设计与统计试验设计与统计试验设计与统计试验设计与统计. . . . 杭州：浙江大学出版社，杭州：浙江大学出版社，杭州：浙江大学出版社，杭州：浙江大学出版社，2003200320032003： 65656565929292
23、925 5 5 5 明道绪主编明道绪主编明道绪主编明道绪主编. . . . 生物统计附试验设计生物统计附试验设计生物统计附试验设计生物统计附试验设计. . . . 北京：中国农业出版社，北京：中国农业出版社，北京：中国农业出版社，北京：中国农业出版社，2002200220022002： 2752752752753253253253256 6 6 6 王钦德，杨坚主编王钦德，杨坚主编王钦德，杨坚主编王钦德，杨坚主编. . . . 食品试验设计与统计分析食品试验设计与统计分析食品试验设计与统计分析食品试验设计与统计分析. . . .北京：中国农业大学出版北京：中国农业大学出版北京：中国农业大学出版
24、北京：中国农业大学出版 社，社，社，社，2003200320032003，3303303303304344344344347 7 7 7 徐中儒编著徐中儒编著徐中儒编著徐中儒编著. . . . 农业试验最优回归设计农业试验最优回归设计农业试验最优回归设计农业试验最优回归设计. . . . 哈尔滨：黑龙江科学技术出版哈尔滨：黑龙江科学技术出版哈尔滨：黑龙江科学技术出版哈尔滨：黑龙江科学技术出版 社，社，社，社，1988198819881988：626262622102102102108 8 8 8 刘权主编刘权主编刘权主编刘权主编. . . . 果树试验设计及统计果树试验设计及统计果树试验设计及
25、统计果树试验设计及统计. . . . 北京：中国农业出版社，北京：中国农业出版社，北京：中国农业出版社，北京：中国农业出版社，1997199719971997：3 3 3 3292929299 9 9 9 马希文编著马希文编著马希文编著马希文编著. . . . 正交设计的数学理论正交设计的数学理论正交设计的数学理论正交设计的数学理论. . . .北京：人民教育出版社，北京：人民教育出版社，北京：人民教育出版社，北京：人民教育出版社，1981198119811981：97979797 15215215215210101010荣廷昭，李晚忱主编荣廷昭，李晚忱主编荣廷昭，李晚忱主编荣廷昭，李晚忱主编
26、. . . . 田间试验与统计分析田间试验与统计分析田间试验与统计分析田间试验与统计分析. . . . 成都：四川大学出版社，成都：四川大学出版社，成都：四川大学出版社，成都：四川大学出版社， 2001200120012001：20820820820822822822822811111111黄科黄科黄科黄科. . . . 氮磷钾施用量与辣椒品质的相关性研究氮磷钾施用量与辣椒品质的相关性研究氮磷钾施用量与辣椒品质的相关性研究氮磷钾施用量与辣椒品质的相关性研究. . . .西南农业大学学报，第西南农业大学学报，第西南农业大学学报，第西南农业大学学报，第24242424 卷第卷第卷第卷第4 4 4 4期：期：期：期：34934934934935635635635612121212徐强徐强徐强徐强. . . . 不同施氮、钾肥量和种植密度对茭白产量的影响不同施氮、钾肥量和种植密度对茭白产量的影响不同施氮、钾肥量和种植密度对茭白产量的影响不同施氮、钾肥量和种植密度对茭白产量的影响. . . . 长江蔬菜，长江蔬菜，长江蔬菜，长江蔬菜， 2004200420042004（3 3 3 3）：）：）：）：4343434345454545
