1、土壤植物營(yíng)養(yǎng)研究法土壤植物營(yíng)養(yǎng)研究法王淑平王淑平2006年年9月月27日日2.3 試驗(yàn)方法設(shè)計(jì)的基本原理試驗(yàn)方法設(shè)計(jì)的基本原理試驗(yàn)方法設(shè)計(jì)的核心，是降低試驗(yàn)誤差，提高 試驗(yàn)的精確性和估計(jì)試驗(yàn)誤差的大小。試驗(yàn)方法設(shè)計(jì)是指試驗(yàn)方案在實(shí)施過(guò)程中為了 減少試驗(yàn)誤差，使試驗(yàn)結(jié)果能夠正確分析而設(shè) 置的一系列措施。1、重復(fù)：每個(gè)處理設(shè)置幾次，就稱(chēng)幾次重 復(fù)。重復(fù)的作用：重復(fù)的作用：降低試驗(yàn)誤差，提高試驗(yàn)的精確性。估計(jì)試驗(yàn)誤差的大小，判斷試驗(yàn)的可靠程度。擴(kuò)大試驗(yàn)的代表性。2、隨機(jī)排列：、隨機(jī)排列：n試驗(yàn)中的不同處理都有同等機(jī)會(huì)設(shè)置在試驗(yàn)條件下的任何部位，它們?cè)诳臻g上（有的是在時(shí)間上）的排列是隨機(jī)的，不受人的主

2、觀意識(shí)所影響。v 只有隨機(jī)排列，才能符合統(tǒng)計(jì)學(xué)原理，才能估 計(jì)試驗(yàn)誤差。3、局部控制：、局部控制：n區(qū)組：為了提高試驗(yàn)條件的一致性，把整個(gè)試驗(yàn)條件分成若干組，每組內(nèi)條件一致，組間允許差異，這樣的組稱(chēng)為區(qū)組。n局部控制：每一區(qū)組設(shè)置一次重復(fù)，不同處理在同一重復(fù)中的排列是隨機(jī)的。這種用區(qū)組來(lái)控制和減少試驗(yàn)誤差的方法稱(chēng)為局部控制。以上三原則在降低和估計(jì)試驗(yàn)誤差上的作用、以上三原則在降低和估計(jì)試驗(yàn)誤差上的作用、功能如下：功能如下：重復(fù)局部控制隨機(jī)排列正確估計(jì)試驗(yàn)誤差減少試驗(yàn)誤差第三章第三章 田間試驗(yàn)方法設(shè)計(jì)與實(shí)施田間試驗(yàn)方法設(shè)計(jì)與實(shí)施n田間試驗(yàn)田間試驗(yàn)：在田間條件下所進(jìn)行的試驗(yàn)。：在田間條件下所進(jìn)行的

3、試驗(yàn)。優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)： 1、其結(jié)果能較客觀地反映事物的真實(shí)情況。 2、不需要特殊的設(shè)備。 缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：1、田間許多因素難于控制和分開(kāi)，其研究 的深度和廣度受到一定限制。 2、田間試驗(yàn)結(jié)果受地區(qū)性因素影響，在應(yīng) 用上受到一定限制。1 1、根據(jù)試驗(yàn)規(guī)模根據(jù)試驗(yàn)規(guī)?？煞譃閭€(gè)體試驗(yàn)和群體試驗(yàn)可分為個(gè)體試驗(yàn)和群體試驗(yàn)n個(gè)體試驗(yàn)：只在一兩個(gè)點(diǎn)上進(jìn)行的試驗(yàn)。個(gè)體試驗(yàn)：只在一兩個(gè)點(diǎn)上進(jìn)行的試驗(yàn)。n群體試驗(yàn)：在統(tǒng)一組織下，按照統(tǒng)一的題目、群體試驗(yàn)：在統(tǒng)一組織下，按照統(tǒng)一的題目、統(tǒng)一的方法，在許多地點(diǎn)同時(shí)進(jìn)行的試驗(yàn)。統(tǒng)一的方法，在許多地點(diǎn)同時(shí)進(jìn)行的試驗(yàn)。3.1 田間試驗(yàn)分類(lèi)田間試驗(yàn)分類(lèi)2、根據(jù)試驗(yàn)期限可分為根據(jù)試驗(yàn)期

4、限可分為:n一季試驗(yàn)一季試驗(yàn): :在一個(gè)地段上進(jìn)行的試驗(yàn)，其期限 僅為一季者為一季試驗(yàn)。n多年試驗(yàn)多年試驗(yàn): :在固定的地段上，連續(xù)多年進(jìn)行系統(tǒng)研究的試驗(yàn)稱(chēng)為多年定位試驗(yàn)或定位試驗(yàn)。 其中持續(xù)時(shí)間特別長(zhǎng)者，又稱(chēng)為長(zhǎng)期定位試驗(yàn)。3、根據(jù)試驗(yàn)小區(qū)的面積可分為根據(jù)試驗(yàn)小區(qū)的面積可分為：n大型小區(qū)試驗(yàn)：面積一般0.5畝以上。它適于示范試驗(yàn)和生產(chǎn)性試驗(yàn)。n小區(qū)試驗(yàn)：面積一般0.05 - 0.1畝。通常所說(shuō)的田間試驗(yàn)多屬于此類(lèi)。n微區(qū)試驗(yàn)：面積一般2-8平方米左右。肥料長(zhǎng)期定位試驗(yàn)肥料長(zhǎng)期定位試驗(yàn)3.2 田間試驗(yàn)方法設(shè)計(jì)田間試驗(yàn)方法設(shè)計(jì)n田間試驗(yàn)方法設(shè)計(jì)主要是以試驗(yàn)方法設(shè)計(jì)的三原則為中心，對(duì)小區(qū)的重復(fù)、區(qū)

5、組設(shè)置和小區(qū)在田間的排列方式等問(wèn)題進(jìn)行的技術(shù)處理。田間試驗(yàn)方法設(shè)計(jì)主要作用：田間試驗(yàn)方法設(shè)計(jì)主要作用：盡一切可能減少試驗(yàn)誤差，提高試驗(yàn)精確性， 為試驗(yàn)結(jié)果統(tǒng)計(jì)分析奠定基礎(chǔ)。 1、試驗(yàn)小區(qū)的面積：試驗(yàn)小區(qū)的面積：小區(qū)是構(gòu)成試驗(yàn)的基本單位，小區(qū)面積的大小， 不僅影響工作的便利，而且會(huì)影響試驗(yàn)的準(zhǔn)確性。一般說(shuō)，在一定范圍內(nèi)擴(kuò)大小區(qū)面積會(huì)降低試驗(yàn) 誤差。隨著小區(qū)面積的擴(kuò)大，降低試驗(yàn)誤差的效率逐漸 降低。甚至有時(shí)因試驗(yàn)的處理（或重復(fù)）較多， 擴(kuò)大面積反而會(huì)使試驗(yàn)地總面積過(guò)大，擴(kuò)大各小 區(qū)間的土壤差異，增加試驗(yàn)誤差。確定小區(qū)面積考慮的因素確定小區(qū)面積考慮的因素：u課題性質(zhì)與任務(wù)u植物種類(lèi)u田間管理方式u處

6、理數(shù)u地形和土壤：土壤肥力差異2、試驗(yàn)小區(qū)的形狀：、試驗(yàn)小區(qū)的形狀：試驗(yàn)誤差大小也與小區(qū)形狀有關(guān)。1、土壤肥力不均一，沿著土壤肥力方向布置的 小區(qū)長(zhǎng)寬比愈大，產(chǎn)量差異愈小。2、土壤肥力均勻或肥力變異方向未知時(shí)，用正 方形小區(qū)最好。邊際效應(yīng)：指小區(qū)周?chē)倪呅泻托卸朔N植的作 物，其生長(zhǎng)狀況與小區(qū)中間者不同 的現(xiàn)象。確定小區(qū)形狀應(yīng)考慮因素：確定小區(qū)形狀應(yīng)考慮因素：1、供試作物種類(lèi)及管理方式2、注意小區(qū)排列方法我國(guó)肥料試驗(yàn)常用長(zhǎng)方形，長(zhǎng)寬比：2-5：1。 小區(qū)面積較大時(shí)，長(zhǎng)寬比： 3-5 ： 1。 小區(qū)面積較小時(shí)，長(zhǎng)寬比： 2-3 ： 1。？3、重復(fù)：、重復(fù)：增加重復(fù)降低試驗(yàn)誤差。1、當(dāng)面積相同時(shí)，重

7、復(fù)比增大面積更好地降 低誤差。2、重復(fù)在降低試驗(yàn)誤差時(shí)的效率，隨著重復(fù) 次數(shù)的增加而降低。重復(fù)次數(shù)和小區(qū)面積對(duì)變異系數(shù)的影響重復(fù)次數(shù)和小區(qū)面積對(duì)變異系數(shù)的影響設(shè)置重復(fù)，可以估計(jì)試驗(yàn)誤差。重復(fù)次數(shù)的確定:同前一般按誤差自由度不小于的要求來(lái)確定。一般肥料試驗(yàn)，處理數(shù)大于2的試驗(yàn)，重復(fù)數(shù)應(yīng)是38次?，F(xiàn)代回歸設(shè)計(jì)，可以不設(shè)重復(fù)，但對(duì)處理數(shù)有所要求。4、田間排列：、田間排列：田間排列田間排列是指小區(qū)和區(qū)組在試驗(yàn)地上安排的位是指小區(qū)和區(qū)組在試驗(yàn)地上安排的位置與方式。置與方式。（1）、完全隨機(jī)設(shè)計(jì)：）、完全隨機(jī)設(shè)計(jì)：n試驗(yàn)方案中所有個(gè)體單元在試驗(yàn)時(shí)間或空間上隨機(jī)排列，稱(chēng)完全隨機(jī)設(shè)計(jì)。n一般用于試驗(yàn)條件較為一

8、致時(shí)。（）、隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)：）、隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)：v將試驗(yàn)單位按性質(zhì)不同劃分若干區(qū)組，組內(nèi)條件相對(duì)一致，組間允許有差異；每一處理占一小區(qū)，處理數(shù)=組內(nèi)小區(qū)數(shù)；組內(nèi)各處理隨機(jī)排列；各區(qū)組獨(dú)立隨機(jī)排列。v土壤肥力變異大且已知時(shí)，采用長(zhǎng)方形小區(qū)，且小區(qū)長(zhǎng)邊與土壤肥力變異方向一致，而區(qū)組方向應(yīng)與土壤肥力變異方向垂直。v區(qū)組內(nèi)小區(qū)數(shù)很多時(shí)，則可將小區(qū)排成數(shù)排。n優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：簡(jiǎn)單，靈活，符合統(tǒng)計(jì)學(xué)原理。 n缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：當(dāng)處理數(shù)多時(shí)，小區(qū)面積又要求較大時(shí)，難于保持組內(nèi)條件的一致性。（）（）、順序區(qū)組設(shè)計(jì)：、順序區(qū)組設(shè)計(jì)：與隨機(jī)區(qū)組法大致相同，不同之處在于區(qū)組內(nèi)各處理的排列是按一定順序的。優(yōu)點(diǎn)：便于工作。缺點(diǎn)：不符

9、合誤差理論所確定的原則，估計(jì)誤差時(shí)有偏性。（）（）、拉丁方設(shè)計(jì)：、拉丁方設(shè)計(jì)：特點(diǎn)：重復(fù)數(shù)=處理數(shù)，排列成橫行數(shù)和列數(shù)相等的小區(qū)方陣。每行每列中每一處理僅出現(xiàn)一次。是在行和列兩個(gè)方向上都進(jìn)行局部控制，使 行、列兩向皆成完全區(qū)組或重復(fù)的設(shè)計(jì)。 將k個(gè)不同的符號(hào)排成k行k列，使每個(gè)符號(hào)在 每一行、每一列出現(xiàn)并僅出現(xiàn)次的方陣， 叫做kk拉丁方。應(yīng)用拉丁方設(shè)計(jì)的試驗(yàn)叫拉 丁方設(shè)計(jì)。n拉丁方設(shè)計(jì)的第一步是根據(jù)處理選擇標(biāo)準(zhǔn)方標(biāo)準(zhǔn)方， 即首行、首列均為順序排列的拉丁方。然后按一定隨機(jī)數(shù)字對(duì)標(biāo)準(zhǔn)方的行、列及處理進(jìn)行隨機(jī)變換即得拉丁方設(shè)計(jì)方案。n例如：氮肥品種試驗(yàn)，個(gè)處理：對(duì)照，尿素，硫酸銨，硝酸銨。采用拉丁方

10、設(shè)計(jì)。n拉丁方設(shè)計(jì)是隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)的特殊形式。n優(yōu)點(diǎn)：精度高。n缺點(diǎn)：對(duì)試驗(yàn)地要求嚴(yán)格。n拉丁方設(shè)計(jì)只有在處理數(shù)之間，而試驗(yàn)地又較寬裕的情況下才好使用。（）（）、裂區(qū)設(shè)計(jì)：、裂區(qū)設(shè)計(jì)：n特點(diǎn)：將每一區(qū)組按第一因素的處理數(shù)劃分小區(qū)，稱(chēng)為主區(qū)，在主區(qū)里隨機(jī)安排主處理；然后根據(jù)試驗(yàn)的第二個(gè)因素把試驗(yàn)小區(qū)分裂成面積相等的更小小區(qū)，分裂成的更小小區(qū)叫副區(qū)，安排在副區(qū)的處理叫副處理。n常用的裂區(qū)設(shè)計(jì)多是隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)的特殊形式。適用情況：適用情況：被研究的因素要求不同面積的小區(qū)。被研究的因子作用差異大小不同，試驗(yàn)因素的重要性不同，要求不同的精度。試驗(yàn)設(shè)置后發(fā)現(xiàn)不夠完善需要補(bǔ)充。u一般，將要求面積大的因子、作用差異較大的因子安排在主區(qū)內(nèi)，而要求面積較小、精度較高的因子安排在副區(qū)中。主區(qū)、副區(qū)內(nèi)處理都要求隨機(jī)排列。n條狀設(shè)計(jì)：條狀設(shè)計(jì)：處理數(shù)少時(shí)，可讓副處理坐落在同一直線上，則副處理在試驗(yàn)中呈條狀分布，這種設(shè)計(jì)叫條狀設(shè)計(jì)。（）（）、對(duì)比法：、對(duì)比法：n特點(diǎn)：特點(diǎn)：每隔兩個(gè)處理設(shè)一個(gè)對(duì)照區(qū)，使每一處 理都能與對(duì)照緊靠著。n結(jié)果：結(jié)果：每個(gè)處理產(chǎn)量與其相鄰的對(duì)照區(qū)產(chǎn)量之 差就是該處理效果，然后進(jìn)行處理間 互比。n缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：對(duì)照區(qū)占地太多。 各處理效果必須通過(guò) 對(duì)照區(qū)校正才能比較。如果對(duì)照區(qū)選擇 不當(dāng)，就無(wú)法比較。（）（）、正交設(shè)計(jì)：、正交