.12. 田向试验与统计分析（第二版》 避免边际效应，从而进行处理之间的正确比较，常在小区试验地的周围设置保护行。 保护行的多少依作物而定，禾谷类作物一般至少种植4行。大多数试验小区与小区 之间连续种植，一般不设保护行：重复区（区组）之间一般也不设保护行。 保护行种植的品种，可用对照品种或用比供试品种略为早熟的品种，以减少试验小 区收获时发生的误差及鸟害。 (五)重复区（区组）和小区的排列 将一个重复全部的处理小区分配于具有相对同质的一小块土地上，称为一个区组 设置区组是控制土壤差异和其他田间管理等最简单最有效的方法之一。田间试验一般设 置3~4次重复，分别安排在3一4个区组上，这时重复与区组等同。每一区组安排全部 处理，称为完全区组，当处理数较多时，每个区组只安排部分处理，称为不完全区组。 区组和小区排列的原则是：同一区组内各小区的土壤肥力应尽可能一致，而不同区 组之间可以存在较大差异；小区内可包括较大的士壤差异，小区间的差异要小。因为尽 管区组间的差异大，可通过适当的统计分析方法将区组间的变异分解出来，并不增大试 验误差，不影响处理间的比较：而区组内的差异小，能有效地降低试验误差，提高试验 的精确度。 区组的排列依试验地的形状、地势、土壤差异情况而定，有以下两种排列方式， 1.密集式 即所有区组排在试验地相邻近部分。当小区数不太多时，每一区组 可排成一行，试验地呈长方形：试验地为正方形而长度摆设不下整个区组时，一个区组 也可排成两行，相邻在一起试验地平坦而靠近坡地时，区组的排列最好与坡平行，试 验地本身为坡地时，同一区组的冬小区设置在同一等高线上。当肥力呈梯度变化时，区 组要与肥力变化方向垂直，即同一区组的各小区设置在同一肥力水平带， 2.分散式即各个区组可以单独地或成群排列在试验地各个不同部位，甚至不 同田块。 小区在各区组内的排列有顺序式和随机式。顺序式又有同样式和改变式，同样式各 区组的小区按同一顺序排列：改变式则稍加改变，成为逆向式或阶梯式。随机式是小区 在各区组内的排列完全随机决定，以避免系统误差，提高试验的准确性，并能无偏估计 试验误差。 第三节田间试验方案 弹函龙罗开 一、田间试验的种类 方的 (一)按试验因素的多少分类 l.单因素试验(single-factor experiment) 它是指只研究一个因素对试验指标 影响的试验，其他所有试验条件均严格控制一致。单因素试验是最基本、最简单的试 验。例如，在育种试验中，将若干个新品种与对照品种进行比较试验，品种是试验唯 考察的因素，其他环境条件和栽培管理都严格控制一致。单因素试验设计简单，试验目 的明确，试验结果容易分析
第一章田间试验 ·13 2.多因素试验(multiplefactor experiment) 它是指同时研究两个或两个以上 试验因素对试验指标影响的试验，其他所有试验条件均严格控制一致。例如，同时探讨 氯、醉、钾肥料对作物生长的影响，可将这3种肥料各设置2~3个水平进行试验，其 他环境条件和栽培管理都严格控制一致，就构成了一个三因素试验。包含各试验因素所 有水平组合的多因素试验称为多因素全面试验(overall experiment)。多因素全面试验 不仅可以考察不同因素的主效和简单效应，还可考察因素间的交互作用，确定各试验因 素的最优水平组合。多因素试验的效率高于多个单因素试验的效率。多因素全面试验的 主要不足是，当试验因素和水平数较多时，组成的水平组合数太多，在进行试验时，人 力、物力、财力、土地等都难以承受，试验误差也不易控制。因而多因素全面试验宜在 因素个数和水平数都较少时应用。 3.综合性试验(comprehensive experiment))它也是一种多因素试验，与前述 多因素全面试验的区别在于综合性试验是将试验因素的某些水平组合在一起形成少数厂 个水平组合，使需实施的处理数大为减少。这种试验的目的在于探讨试验因素中某些水 平组合的综合作用，而不在于考察各试验因素对试验指标的影响和交互作用。综合性试 验是针对起主导作用、且相互关系已基本清楚的因素设置的试验，它的水平组合就是经 过实践已初步证实的各试验因素的优良水平的搭配。 (二)根据试验的内容分类 1.品种试验 将基因型不同的作物品种在相同条件下进行试验，鉴别各品种的 优劣，从中选出适合当地的高产品种。品种试验又可分为新品种选育试验、品种比较试 验和品种区域试验。 2.栽培试验 将基因型相同的作物品种在不同栽培条件下进行试验，研究作物 高产、优质的栽培技术。例如，作物播种期试验、密度试验、肥料施用量和施用时期试 验、灌溉试验、复种轮作试验及机械化栽培试验等。 3.品种和栽培相结合的试验 将基因型不同的作物品种在不同栽培条件下进行 试 (三)按试验的年份分类 1.一年试验 试验在一年内或一个生长季节完成。 2.多年试验 试验在多年或多个生长季节重复进行多次， (四)按试验的地点分类 1.单点试验 试验仅在一个试验地点进行。 2。多点试验指在两个或两个以上试验地点进行相同的试验。这种试验在各地 不同的自然条件下进行，有助于提早确定试验成果的适应范围，有利于新品种和新技术 的迅速推广。 (五)按试验进程分类 1.预备试脸 预备试验就是正式试验开始之前，根据试验设计进行的探索性试
·14· 田间试验与统计分析（第二版） 验，为正式试验做好准备。通过预各试验，使试验人员熟悉操作方法和程序，熟悉和合 理选择供试材料。通过对预备试验所得到的资料进行分析，还可检查试验设计的科学 性、合理性和可行性，发现问题及时解决，使正式试验能顺利进行， 2。主要试验 在预备试验的基础上，按照严格的试验设计和试验技术要求进行 的正式试验。试验的处理和重复数较多，精确度要求较高。 3.示范试验 它又称生产试验，是一种推广性质的试验。示范试验应尽量接近 生产条件，要能够重现主要试验的结果。示范试验的试验面积较大，试验地和材料要有 代表性，处理和重复数宜少，试验正确性要高。 (六)按试验场所分类 1.田间验 它是农业试验的主要形式，在人为控制的条件下，观察比较作物 对不同处理的反应和效果。田间试验的条件接近生产实际，但由于温、光、水及土壤环 境难以控制，试验较复杂，试验误差较大 2.温室试验 在较严格控制温度及光照的条件下，观察作物的生长发育规律， 比较不同处理的效果。由于温、光、水等条件得到较好的控制，试验误差小，结果正确 可靠。 3.实验室试验 在严格控制的试验条件下进行的一些特殊试验，如种子低温发 芽试验、组织培养试验等，对阑明农业生产中的一些理论问题极为有用，在有条件时应 充分利用。 (七)按试验小区的大小分类 试验小区的面积≤60m的试验称为小区试验试验小区的面积>60m的试验称为 大区试验。 二、拟定试验方案的基本要求 试验方案(experimental scheme)是指根据试验目的与要求而拟定的进行比较的 组试验处理的总称。单因素试验方案就是该因素各水平的总称，多因素试验方案就是各 因素水平组合的总称。试验方案是整个试验工作的核心部分，须周密考虑，植重拟定 试验方案在很大程度上反映了研究水平的高低，决定了能否取得圆满的有价值的结果 方案不完善，试验执行得再好，也弥补不了其缺陷，结果肯定不理想：方案太复杂则难 以执行好。拟定一个正确有效的试验方案，是保证试验成功的基础。在拟定试验方案 时，应注意以下几点。 (一)明确试验目的 拟定试验方案时，在正确掌握农业科学研究和生产中存在的问题后，应明确试验的 目的是什么、解决什么问题，以及在农业科学研究和生产中的作用、效果如何等。通过 查阅文献资料和调查交流，掌握有关资料、信息，使试验方案有科学依据；对所研究的 主题及其相关问题要有较深入的了解，在某种程度上对试验结果有所预测
第一章田间试验 ·15: (二)根据试验目的确定参试因素 参试因素应选择对试验指标影响较大、能解决关键性问题的因素。田间试验的目的 就是通过比较来鉴别处理效果的好坏。 一项试验研究任务往往涉及许多方面，需要对很 多因素（或指标）进行研究。但是，一个试验的因素不能太多，否则处理数过多无法实 施。试验方案应力求简单，制定试验方案时，应对研究任务做仔细深入分析，在固定大 多数因素的条件下，抓住试验中的主要因素，重点研究一个或几个因素的作用，每个因 素设置一定数量水平，构成一定数量的处理。 一般在研究的初期，应抓住关键因素做单 因素试验，如在作物生长后期进行施用某种生长调节剂的试验，在拟定试验方案时，设 置施用不同用量生长调节剂的几个处理和一个不施用生长调节剂的对照，得到一个包含 多个处理的单因素试验方案。随着研究的深人，需要了解因素之间的相互作用，可采用 多因素试验。例如，考察作物不同生育时期对不同生长调节剂用量的反应，则应安排一 个两因素试验 (三)合理确定参试因素的水平 各因素的水平数目应适当，水平数太少容易漏掉一些好的信息，致使结果分析不全 面：水平数目过多，不仅难以反映出各水平间的差异，而且加大了处理数。 水平间的差 异或间距要合理，使各水平有明显区别，并把最优水平包括在内.。各因素水平可根据因 素的特点及作物的反应灵敏度等来确定，以使处理的效果容易表现出来。有些因素在数 量等级上只需较小的差异就反映出不同处理的效果，如生长调节剂浓度等。有些因素在 数量等级上则需较大的差异才能反映出不同处理效果来，如酶肥用量等。试验方案中名 因素水平的间距要灵活掌握。田间试验中，根据试验因素的特性，各因素水平通常采用 等差法（即等间距法）和等比法确定，也可采用随机法和选优法确定 1,等差法指各相邻两个水平数量之差相等。例如，水稻全生育期的尿素用量 可设3个水平，分别为.20、40、60(kg/666.7m2),相邻两个水平都相差20 (kg/666.7m2)。又如，玉米种植密度可设3500、4000、4500（株/666.7m2),相邻两 个水平都相差500（株/666.7m2)。 2.等比法 指各相邻两个水平的数量比值相同，如油菜喷施不同浓度硼肥的名 水平分别为7.5、15、30、60(mg/kg),相邻两水平之比为1：2。 3.随机法 指用随机方法确定因素的水平，如把喷施调节剂的浓度随机确定为 0、0.5、2、6、9(mg/kg). 4。优法 先确定因素水平的最大值和最小值，以G=(最大值一最小值) 0.618为水平间距，用（最小值十G)和（最大值一G)确定因素另外2个水平。当试 验指标与因素水平间呈抛物线关系时，用这种方法可以找到一个最优水平，故将此法称 为选优法。例如，上述喷施生长调节剂浓度试验，把因素水平的最大值和最小值定为 和0(mg/kg),则水平间距G-(5一0)×0.618=3.09(mg/kg),因素的另外2个水 平为0+3.09=3.09,5-3.09-1,91.于是，喷施生长调节剂浓度试验用选优法确定 的因素水平为0,1.91、3.09、5(mg/kg)
·16· 田间试验与统计分析（第二版） (四)设置对照 有比较才能鉴别，在试验方案中应设置对照(check,记为CK)。对照也是试验方 案中的一个处理，所以对照亦称对照处理。对照是比较的基准，任何试验都不能缺少对 照，否则就不能显示出试验处理的效果， 根据研究的目的与内容，可选择不同的对照形式。例如，进行喷施植物生长调节剂 的试验，喷施生长调节剂的为处理，不喷施生长调节剂的为对照，这样的对照为空白对 照。若进行几个生长调节剂浓度的比较试验，各个处理可互为对照，不必再设对照。在 对作物某生育期进行生理生化指标测定时，所得数据是否异常应与作物的正常值作比 较，作物的正常值就是标准对照。在杂交试验中，要确定杂交优势的大小，必须以亲本 作对照，这就是试验对照。对作物进行某种处理前与处理后的比较，属于自身对照。在 肥料效果试验中，以不施肥处理作为空白对照：同时，还可以设置肥底对照，如研究磷 肥效果时，可在施用氮、钾肥的基础上，比较施磷肥与否的产量差异，这时单施氮、钾 肥的处理就称为肥底对照 设置对照有2个方面的作用：①在田间对各处理进行观察比较时作为衡量处理优劣 的标准②估计和矫正试验地的土壤差异。整个试验地设置几个对照以后，依据对照产 量的变化，估计出试验地的土壤肥力变化和分布情况，并将不同处理的试验结果矫正到 各小区土壤肥力相同或相近的水平进行比较，从而减少或消除土壤差异产生的影响。 (五)应用唯一差异原则 为保证试验结果的严格可比性，除了试验因素设置不同的水平外，其余因素或其他 所有条件均应保持一致，以排除非试验因素对试验结果的干扰，才能使处理间的比较结 果可靠。例如，进行某品种作物播种期试验，设3月15日、3月25日、4月4日、 月14日4个播种期，播种期的不同是该试验不同处理之间的唯一差异，其他如种植密 度、施肥量、水分条件等均应一致，栽培管理措施都应相同，才能得出该品种作物的适 宜播种期。又如，进行一个喷施叶面肥的试验，如果设置两个叶面肥浓度，对照应为喷 施等量清水，处理与对照间的差异就是叶面肥的效果；如果对照为不喷施等量清水，处 理与对照间的差异，就难以分清到底是叶面肥的效果，还是喷清水的效果，不能说明叶 面肥的真实效果。 (六)明确试验因素与试验条件的关系 ,个试验中只有参试因素的水平变动，其他因素都保持一致，固定在某个水平上 而在某种条件下获得的试验结果，在其他条件下就不能重演，最优处理不一定再优。例 如，在含磷、钾丰富的士壤上进行氮肥肥效试验，可能获得较好的增产效果，但在缺 磷、钾的土壤上重复进行该试验，氮肥的增产效果就会降低。因而在拟订试验方案时， 必须明确试验因素与非试验因素之间的关系，考虑试验条件的影响，尤其是那些与试验 因素可能存在互作的试验条件，如品种试验时应安排好密度、施肥水平等一系列试验条 件，使之具有代表性和典型性。由于单因素试验时试验条件的局限性，可以考虑将那些 与试验因素有互作的试验条件作为试验因素一起进行多因素试验，或在不同条件下，重