第二章 田間試驗(yàn)設(shè)計(jì)

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1、方案設(shè)計(jì)小區(qū)技術(shù)布置管理抽樣測量數(shù)據(jù)整理參數(shù)估計(jì)假設(shè)測驗(yàn)統(tǒng)計(jì)計(jì)算統(tǒng)計(jì)推斷數(shù)據(jù)課程內(nèi)容結(jié)構(gòu)第二章第二章田間試驗(yàn)設(shè)計(jì)田間試驗(yàn)設(shè)計(jì)第一節(jié) 田間試驗(yàn)的方案設(shè)計(jì)試驗(yàn)方案的概念和基本要素試驗(yàn)方案的種類試驗(yàn)方案中的指標(biāo)和效應(yīng)制定試驗(yàn)方案的要點(diǎn)一、試驗(yàn)方案的概念和基本要素因素：同一類性質(zhì)相似的試驗(yàn)措施的總稱。：同一類性質(zhì)相似的試驗(yàn)措施的總稱。水平：同一試驗(yàn)：同一試驗(yàn)因素因素中劃分的等級或狀態(tài)中劃分的等級或狀態(tài)。處理：不同試驗(yàn)：不同試驗(yàn)因素因素與與水平水平的搭配或組合。的搭配或組合。試驗(yàn)方案：根據(jù)試驗(yàn)?zāi)康暮鸵笏鶖M定的一組要比：根據(jù)試驗(yàn)?zāi)康暮鸵笏鶖M定的一組要比較和研究的較和研究的處理處理的總稱。的總稱。二、試

2、驗(yàn)方案的種類單因素試驗(yàn)單因素試驗(yàn)多因素試驗(yàn)多因素試驗(yàn)完全實(shí)施完全實(shí)施試驗(yàn)試驗(yàn)部分實(shí)施部分實(shí)施試驗(yàn)試驗(yàn)均衡均衡試驗(yàn)試驗(yàn)不均衡不均衡試驗(yàn)試驗(yàn)1.根據(jù)因素多少分類根據(jù)因素多少分類2.根據(jù)精確度要求分根據(jù)精確度要求分預(yù)備試驗(yàn)：低預(yù)備試驗(yàn)：低基本試驗(yàn)：高基本試驗(yàn)：高3.按試驗(yàn)地點(diǎn)多少分按試驗(yàn)地點(diǎn)多少分單點(diǎn)試驗(yàn)單點(diǎn)試驗(yàn)多點(diǎn)試驗(yàn)多點(diǎn)試驗(yàn)4.根據(jù)時(shí)間長短分根據(jù)時(shí)間長短分一年試驗(yàn)一年試驗(yàn)多年試驗(yàn)多年試驗(yàn)5.按面積大小分按面積大小分小區(qū)試驗(yàn)小區(qū)試驗(yàn):指試驗(yàn)小區(qū)的面積指試驗(yàn)小區(qū)的面積60m2.大區(qū)試驗(yàn)大區(qū)試驗(yàn):指試驗(yàn)小區(qū)的面積指試驗(yàn)小區(qū)的面積60m2.三、試驗(yàn)的指標(biāo)和效應(yīng)單指標(biāo)多指標(biāo)1.試驗(yàn)指標(biāo)試驗(yàn)指標(biāo)(indic

3、ator)：用以衡量試驗(yàn)效果的指示性狀。用以衡量試驗(yàn)效果的指示性狀。2.試驗(yàn)效應(yīng)試驗(yàn)效應(yīng)(effect)：試驗(yàn)因素對試驗(yàn)指標(biāo)所起的增加或減少的作用。簡單效應(yīng)：其它因素水平相同條件下，另一因素不同水平間試驗(yàn)指標(biāo)的差異。平均效應(yīng)：一個(gè)因素內(nèi)各簡單效應(yīng)的平均數(shù)，也稱主效?；プ餍?yīng)：因素內(nèi)簡單效應(yīng)之間差異的平均。試驗(yàn)效應(yīng)試驗(yàn)效應(yīng)-無互作水平 N1 N2 簡單效應(yīng) 平均效應(yīng) P1 10 16 (16-10)=6 P2 18 24 (24-18)=6 (6+6)/2=6簡單(18-10)(24-16)效應(yīng) =8 =8平均 (8+8)/2=8效應(yīng)互作效應(yīng)(6-6)/2=0(8-8)/2=0無互作水平 N1

4、N2 簡單效應(yīng) 平均效應(yīng) P1 10 16 (16-10)=6 P2 18 28 (28-18)=10(6+10)/2=8簡單(18-10)(28-16)效應(yīng) =8 =12平均 (8+12)/2=10效應(yīng)互作效應(yīng)(10-6)/2=2(12-8)/2=2試驗(yàn)效應(yīng)試驗(yàn)效應(yīng)-正互作正互作水平 N1 N2 簡單效應(yīng) 平均效應(yīng) P1 10 16 (16-10)=6 P2 18 20 (20-18)=2 (6+2)/2=4簡單(18-10)(20-16)效應(yīng) =8 =4平均 (8+4)/2=6效應(yīng)互作效應(yīng)(2-6)/2=-2(4-8)/2=-2試驗(yàn)效應(yīng)-負(fù)互作負(fù)互作水平 N1 N2 簡單效應(yīng) 平均效應(yīng) P

5、1 10 16 (16-10)=6 P2 18 14 (14-18)=-4 (6-4)/2=1簡單(18-10)(14-16)效應(yīng) =8 =-2平均 (8-2)/2=3效應(yīng)互作效應(yīng)(-4-6)/2=-5(-2-8)/2=-5試驗(yàn)效應(yīng)-負(fù)互作負(fù)互作四、制定試驗(yàn)方案的要點(diǎn)目的要明確因素和水平設(shè)置要合理考慮對照唯一差異性原則對試驗(yàn)結(jié)果要有所“預(yù)期”課后練習(xí)課后練習(xí)：試作一個(gè)方案設(shè)計(jì)，注明題目、試作一個(gè)方案設(shè)計(jì)，注明題目、目的、因素、水平、處理并編號。目的、因素、水平、處理并編號。第二節(jié) 田間試驗(yàn)的小區(qū)技術(shù)試驗(yàn)誤差的基本概念為什么要進(jìn)行小區(qū)控制？小區(qū)設(shè)計(jì)的基本原則是什么？有哪些常用的小區(qū)設(shè)計(jì)方式？一、

6、關(guān)于試驗(yàn)誤差的基本概念誤差(error)：測量值和真實(shí)值之間的差異隨機(jī)誤差（random error）：偶然因素引起的方向不固定的誤差系統(tǒng)誤差（fixed error）：特定因素引起的方向固定的誤差準(zhǔn)確度（accuracy）：測量結(jié)果和真實(shí)結(jié)果之間的差異程度 精確度（precision）：同一處理不同次測量結(jié)果間的差異程度誤差、精確度和準(zhǔn)確度圖示二、田間試驗(yàn)誤差的來源與控制1.來 源 試驗(yàn)材料固有的差異試驗(yàn)材料固有的差異 田間管理技術(shù)的不完全一致田間管理技術(shù)的不完全一致 外界環(huán)境條件的差異（土壤差異）外界環(huán)境條件的差異（土壤差異）2.控制 選擇純合一致的實(shí)驗(yàn)材料選擇純合一致的實(shí)驗(yàn)材料 改進(jìn)操作

7、與管理技術(shù)：人員、實(shí)踐、質(zhì)量改進(jìn)操作與管理技術(shù)：人員、實(shí)踐、質(zhì)量 控制外界環(huán)境，主要是控制外界環(huán)境，主要是土壤差異土壤差異控制土壤差異的措施：選好試驗(yàn)地選好試驗(yàn)地 采用適當(dāng)?shù)男^(qū)控制技術(shù)采用適當(dāng)?shù)男^(qū)控制技術(shù) 應(yīng)用適當(dāng)?shù)脑囼?yàn)設(shè)計(jì)與相應(yīng)的統(tǒng)計(jì)分析應(yīng)用適當(dāng)?shù)脑囼?yàn)設(shè)計(jì)與相應(yīng)的統(tǒng)計(jì)分析3.試驗(yàn)地的選擇（1）土地差異）土地差異A 形成原因形成原因：形成基礎(chǔ)不同土地利用不同地勢不同B 特點(diǎn)特點(diǎn)：普遍性C 形式形式：（1）土地差異 持久性順序差異斑塊狀差異v有代表性v質(zhì)地均勻，肥力一致v地勢平坦，排灌條件良好v位置合適：避開高樓、大路、河流、大水庫（2）試驗(yàn)地的選擇與培養(yǎng)選擇培養(yǎng)：勻田種植三、小區(qū)設(shè)計(jì)的目的

8、及基本原則1.目的v 盡可能地降低隨機(jī)誤差盡可能地降低隨機(jī)誤差v 消除或提取系統(tǒng)誤差消除或提取系統(tǒng)誤差2.小區(qū)設(shè)計(jì)的三原則：（1）重復(fù)重復(fù)a 估計(jì)誤差 b 降低誤差（2）隨機(jī)隨機(jī)防止系統(tǒng)誤差，無偏估計(jì)誤差（3）局部控制局部控制：分范圍分地段或分空間的控制非處理 因素，使之對各處理的影響一致 降低誤差重 復(fù) 隨 機(jī)無偏估計(jì)誤差局部控制減小試驗(yàn)誤差四、田間試驗(yàn)常用的幾種小區(qū)設(shè)計(jì)（一）順序排列的試驗(yàn)設(shè)計(jì)對比法設(shè)計(jì)1對比法設(shè)計(jì)間比法設(shè)計(jì)2（二）隨機(jī)排列的試驗(yàn)設(shè)計(jì)完全隨機(jī)設(shè)計(jì)1隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)2拉丁方設(shè)計(jì)34條區(qū)設(shè)計(jì)5（三）各種小區(qū)設(shè)計(jì)的優(yōu)缺點(diǎn)五、控制土壤差異的小區(qū)技術(shù)v 小區(qū)面積v 小區(qū)形狀v 重復(fù)次數(shù)v

9、 設(shè)置對照v 保護(hù)行的設(shè)置v 區(qū)組和小區(qū)的排列作業(yè)：完成書本上的所有題目；完成以下題目。1、做一個(gè)小麥3因素試驗(yàn)，因素和水平見下表：因 素水 平品種甲、乙、丙施氮量（kg/畝）30 、50生長素 A、B寫出上述試驗(yàn)全面實(shí)施的方案設(shè)計(jì)。2、用第1題的試驗(yàn)方案，在一塊長100米，寬33米的地塊上做一個(gè)隨機(jī)區(qū)組試驗(yàn)設(shè)計(jì)。假定該地塊的肥力基本均勻，設(shè)計(jì)時(shí)全面考慮重復(fù)次數(shù)、小區(qū)大小、形狀、區(qū)組和小區(qū)的設(shè)置。以及保護(hù)行、道路的設(shè)置等。畫出詳細(xì)的田間種植圖，圖上注明各項(xiàng)設(shè)計(jì)的尺寸大小。3、用3個(gè)甘薯品種作翻蔓試驗(yàn)。品種為A1、A2、A3，翻蔓為B1（不翻蔓）、B2（翻蔓3次）、B3（翻蔓6次）。以品種為主區(qū)因素，翻蔓為裂區(qū)因素，作裂區(qū)設(shè)計(jì)，畫出田間排列圖。4、有小麥品種甲、乙、丙、丁、戊、己等6個(gè)。做一個(gè)拉丁方設(shè)計(jì)。寫出整個(gè)設(shè)計(jì)和隨機(jī)的過程，以及最后的設(shè)計(jì)結(jié)果。