田间试验与统计2

1 第一章、绪论 生物统计：是研究生物群体现象的方法。生物统计学是应用数理统计原理和方法来分析和解释生物学上的数量变化的一门科学。生物统计的主要功用：a利用生物统计方法收集、整理分析试验数据，使大量的数字提炼成统计数、数学方程和统计图，以认识数量变异的规律。B生物统计为试验设计规划提供依据，把生物统计应用到试验设计上去，可以提高试验设计与分析的精确性和合理性。c应用生物统计可以合理估计试验误差，判断试验的表面效应，为试验者提供预见性。D生物统计可提供由样本推断总体的科学方法。试验设计：研究安排试验并对结果进行统计分析的一门科学。试验设计的步骤：首先要明确试验目的，需要回答那些问题，怎样搜集试验数据，估计什么效应，如何统计推断等问题都需要认真考虑、仔细研究。 生物统计的主要内容：1资料整理及其特征数的估算2统计假设测验a平均数假设测验b卡方测验c方差分析3相关与回归 田间试验设计的主要内容：根据试验目的选用一组试验处理进行比较，确定试验用的试验单位或小区，以便布置试验处理；决定布置试验处理的原则，确定每个试验单位或小区应测量或记载的项目。 第二章、田间试验的概述 第一节、田间试验的目的和要求 田间试验的具体任务：1推动农业生产和农业科学向前发展。2联系农业科学与生产实践的桥梁。3开展农业科学研究，改良品种和改进农业生产技术。 田间试验的特点：1复杂性2地区性3季节性4试验误差。 田间试验的要求：1试验目的要明确 在大量阅读文献与社会调查的基础上，明确选题，制订合理的试验方案。对试验的预期结果及其在农业生产和科学实验中的作用要做到心中有数。2 试验条件要有代表性：试验条件应能代表将来准备推广试验结果的地区的自然条件(如试验地土壤种类、地势、土壤肥力、气象条件等)与农业条件(如轮作制度、农业结构、施肥水平等)。3试验结果要可靠：在田间试验中准确度是指试验中某一性状(小区产量或其它性状)的观察值与其理论真值的接近程度；越是接近，则试验越准确。精确度是指试验中同一性状的重复观察值彼此接近的程度，即试验误差的大小，它是可以计算的。试验误差越小，则处理间的比较越为精确。4试验结果要能够重演：所谓重演性是指在相同条件下，再次进行试验或实验，应能获得与原试验相同的结果。 第二节、试验方案 试验因素：试验要解决的问题就是因素 试验水平：同一个试验因素内不同状态或不同数量等级称为水平。 2

试验处理：在试验中具体比较的项目。 试验单位：施加处理的材料单位。 试验指标：衡量试验的标准。 二，田间试验的种类 1根据内容分为：品种试验、栽培试验、品种和栽培相结合的试验。 根据试验因素的多少分为单因素试验（某一因素的不同水平的效果）、多因素试验（研究两个和两个以上的因素时、除了所研究的因素外，其它条件完全一致，而各因素都分为不同水平各因素不同水平的组合，称之）、综合试验。 三、试验因素的效应和交互作用 效应：因素对性状所起的增进或减少的作用。 简单效应：因素内不同水平之间的差异。 平均效应：因素内简单效应的平均值。 交互作用：某个因素内两个简单效应的差数平均称之。 四、试验方案：根据试验目的与要求所拟定的进行比较的一组试验处理的总称。分为：完全方案、不均衡方案和均衡不完全方案。 五、试验方案制定的内容：1确定处理选用什么试验单位2选取的处理样本容量，处理分配给试验单位的方法，田间试验的小区排列方法3观察指标4抽取样本5试验数据处理方法。 六、确定试验方案的要点：1因素越少越好2水平区间要合适3必须要有对照4唯一差异原则。 第三节、试验误差及其控制途径 一、系统误差：因仪器不良，或试验地肥力按一定方向变化，或观察人员的习惯与偏差造成的误差。解决办法是认真选择试验地，合理规划试验区，校正仪器和个人偏差。 随机误差：由于偶然原因或难以控制的因素所引起的。 二、试验误差的来源及其控制途径 田间试验的误差来源：1试验材料固有的差异 在田间试验中供试材料常是植物或其他生物，它们在其遗传和生长发育上往往会存在着差异，如试验用的材料基因型不一致，种子生活力的差别，试验用的秧苗素质的差异等等，均能造成试验结果的偏差。2试验时农事操作和管理技术的不一致所引起的差异 供试材料在田间的生长周期较长，在试验过程中的各个管理环节稍有不慎，均会增加试验误差。例如a播种前整地、施肥的不一致性及播种时播种深浅的不一致性，b在作物生长发育过程中田间管理包括中耕、除草、灌溉、施肥、防病、治虫及使用除草剂、生长调节剂等完成时间及操作标准的不一致性，c收获脱粒时操作质量的不一致性以及观察测定时间、人员、仪器等的不一致性。3进行试验时外界条件的差异,田间试验条件最主 3

要、最经常的差异是试验地的土壤差异，主要指土壤肥力不均匀所导致的条件差异，这是试验误差中最有影响、亦是最难以控制的。其他还有病虫害侵袭、人畜践踏、风雨影响等，它们常具有随机性，各处理遭受的影响不完全相同。 控制田间试验误差的途径1选择同质一致的试验材料,必须严格要求试验材料的基因型同质一致；至于生长发育上的一致性，如秧苗大小、壮弱不一致时，则可按大小、壮弱分档，而后将同一规格的安排在同一区组的各处理小区，或将各档秧苗按比例混合分配于各处理，从而减少试验的差异。2改进操作和管理技术，使之标准化 总的原则是：除操作要仔细，一丝不苟，把各种操作尽可能做到完全一样外，一切管理操作、观察测量和数据收集都应以区组为单位进行，减少可能发生的差异。3控制引起差异的外界主要因素,外界主要因素是较难控制的土壤差异，通常采用的有以下三种措施：a选择肥力均匀的试验地；b试验中采用适当的小区技术；c应用良好的试验设计和相应的统计分析。正确贯彻执行以上三种措施，已证明能有效地降低误差，本章后文将对上述三种措施作讨论。 第四节、田间试验设计的原则 田间试验设计广义的理解是指整个试验研究课题的设计，包括确定试验处理的方案，小区技术，以及相应的资料搜集、整理和统计分析的方法等；狭义的理解专指小区技术，特别是重复区和试验小区的排列方法。本章所讨论的试验设计均指狭义的设计。 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. 科学田间试验设计的三个基本原则为依据的：1.重复 试验中同一处理种植的小区数即为重复次数。重复的作用是估计试验误差。试验误差是客观存在的，但只能由同一处理的几个重复小区间的差异估得。重复的另一主要作用是降低试验误差，以提高试验的精确度。2.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试验小区上，避免任何主观成见。3.局部控制 局部控制就是将整个试验环境分成若干个相对最为一致的小环境，再在小环境内设置成套处理，即在田间分范围分地段地控制土壤差异等非处理因素，使之对各试验处理小区的影响达到最大程度的一致。 第五节、试验地的选择与培养 一、试验地的选择：1试验地要有代表性2试验地要平坦3试验地肥力要均匀一致4试验地的位置要适当 二、试验地的培养 空白试验：是在选择的土地上用同一作物而质量相同的种子，在同一时间内采用相同的播种方法、耕作、施肥、管理等技术的措施。 消除土壤差异的方法：1匀地播种：是土壤肥力均匀做法和试探 4

播种相同但不分区收获。2多施有机肥及深耕3合理轮作4合理小区排列。 第六节、控制土壤差异的小区技术 一、试验小区的面积 试验小区面积的大小，一般变动范围为6—60m2。而示范性试验的小区面积通常不小于330 m2。在确定一个具体试验的小区面积时，可以从以下各方面考虑：a 试验种类：如机械化栽培试验，灌溉试验等的小区应大些，而品种试验则可小些。b作物的类别：种植密度大的作物如稻麦等的试验小区可小些；种植密度小的大株作物如棉花、玉米、甘蔗等应大些。稻、麦品比试验，小区面积变动范围一般为5—15m2；玉米品比试验为15—25m2，可供参考。c试验地土壤差异的程度与形式：土壤差异大，小区面积应相应大些；土壤差异较小，小区可相应小些。当土壤差异呈斑块时，也就是相邻小区的生产力相关比较低时，应该用较大的小区。d育种工作的不同阶段：在新品种选育的过程中，品系数由多到少，种子数量由少到多，对精确度的要求从低到高，因此在各阶段所采用的小区面积是从小到大。e试验地面积：有较大的试验地，小区可适当大些。f试验过程中的取样需要：在试验的进行中需要田间取样进行各种测定时，取样会影响小区四周植株的生长，亦影响取样小区最后的产量测定，因此要相应增大小区面积，以保证所需的收获面积。g边际效应和生长竞争：边际效应是指小区两边或两端的植株，因占较大空间而表现的差异，小区面积应考虑边际效应大小，边际效应大的相应需增大小区面积。生长竞争是指当相邻小区种植不同品种或相邻小区施用不同肥料时，由于株高、分蘖力或生长期的不同，通常将有一行或更多行受到影响。一般地讲，小区的每一边可除去1—2行，两端各除去0.3—0.5m左右，这样留下准备收获的面积称为收获面积或计产面积。观察记载和产量计算应在计产面积上进行。 二、小区的形状 :在通常情形下，长方形尤其是狭长形小区，容易调匀土壤差异，使小区肥力接近于试验地的平均肥力水平。亦便于观察记载及其农事操作。如已知试验田呈肥力梯度时，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，使区组方向与肥力梯度方向垂直，这样可提供较高的精确度。小区的长宽比可为(3～10)∶1，甚至可达20∶1，试验地形状和面积以及小区多少和大小等调整决定。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，计产面积占小区面积的比率最大。如肥料试验，当土壤差异表现的形式确实不知时，用方形小区较妥，因为虽不如用狭长小区那样获得较高的精确度，但亦不会产生最大的误差。 三、重复次数