常用田間試驗設計和統(tǒng)計方法.doc

第三篇 常用田間試驗設計和統(tǒng)計方法第十章 順序排列試驗知識目標： 掌握常用的順序排列田間試驗設計方法； 掌握順序排列田間試驗結果統(tǒng)計分析方法。技能目標： 學會常用的順序排列田間試驗設計； 能夠繪制對比法、間比法設計田間布置圖； 學會順序排列田間試驗結果統(tǒng)計分析。順序排列的試驗設計主要有對比法和間比法兩種。由于各處理順序排列，不能無偏估計處理效應和試驗誤差。因此，不宜對試驗結果進行方差分析。順序排列也有一定的優(yōu)點，如設計簡單，播種、觀察、收獲等工作不易發(fā)生差錯，可按品種的成熟期、株高等排列，以減少處理間的生長競爭。對此類試驗，主要采用百分比法進行統(tǒng)計分析。第一節(jié) 對比法試驗設計和統(tǒng)計方法一、對比法設計對比法（contrast design）是一種最簡單的試驗設計方法，常用于處理數(shù)較少的品種比較試驗及示范試驗。在田間試驗中，對比法的排列特點是：每隔兩個小區(qū)設置一個對照區(qū)，這樣，每一個小區(qū)均可排列于對照區(qū)旁，從而使得每個小區(qū)都能與相鄰對照區(qū)直接進行比較。這種排列使得試驗區(qū)與對照區(qū)相連接，降低了土壤、氣候等環(huán)境條件差異。因此，對比法不僅有利于觀察還可以提高試驗種與對照種比較的精確度。在運用對比法設計田間試驗時，必須注意以下幾個方面：（1）由于對照區(qū)過多，其面積占試驗田面積的1/3，降低了土地利用率。因此不宜設置過多處理，重復數(shù)在36次即可；（2）在同一重復內，各小區(qū)按順序排列。但多排式重復時，采用階梯式或逆向式排列，以避免不同重復內的相同小區(qū)排列在同一條直線上（圖10-1）。 1 CK 2 3 CK 4 5 CK 61 CK 2 3 CK 4 5 CK 66 CK 5 4 CK 3 2 CK 13 CK 4 5 CK 6 1 CK 21 CK 2 3 CK 4 5 CK 65 CK 6 1 CK 2 3 CK 4圖10-1（a）6個處理3次重復逆向式排列 （b）6個處理3次重復階梯式排列二、對比法試驗結果統(tǒng)計方法對比法設計試驗的產量分析，處理的結果一般都與鄰近對照比較，處理間不直接進行比較。結果分析的方法用百分比法，以對照的產量為100，用處理產量與相鄰對照產量相比較，計算出各處理對相鄰對照產量的百分比（即相對生產力），用以評定處理的優(yōu)劣（位次）。例10.1設有A、B、C、D、E、F 6個小麥品種的比較試驗，設標準品種為CK，采用對比法設計，小區(qū)面積35m2，3次重復，田間小區(qū)排列和產量（kg/35 m2）（圖10-2），試進行統(tǒng)計分析。A26CK21B22C21CK24D30E26CK25F26C31CK29D27E25CK25F30A30CK25B23E28CK27F25A29CK25B24C24CK26D30圖10-2 小麥品種比較試驗田間小區(qū)排列和產量（一）列產量結果將圖10-2中各品種及對照各次重復的產量列為表10-1，并計算其產量總和與平均小區(qū)產量。（二）計算各品種與鄰近對照產量的百分比 （10-1）表10-1 小麥品比試驗（對比法）的產量結果分析品種各重復小區(qū)產量與鄰近CK的%矯正產量（kg/hm2）位次總和平均ACKBCCKDECKF26212221243026252630252523293127252529252424263028272585717168799181777628.3323.6723.6722.6726.3330.3327.0025.6725.33119.72100.00100.0086.08100.00115.19105.20100.0098.7086 266.8172 057.1472 057.1462 026.7972 057.1483 002.6275 804.1172 057.1471 120.401（4）46（4）23（4）5例如：A品種對鄰近CK的%=依次類推，將算得各品種與鄰近CK的百分數(shù)填入表10-1。（三）計算各品種的矯正產量各品種的小區(qū)產量是在不同土壤肥力條件下形成的，這些產量可能因小區(qū)土壤肥力的差異而偏高或偏低，而對照品種在整個試驗區(qū)分布比較普遍，其平均產量能夠代表對照品種在試驗區(qū)一般肥力條件下的產量水平。又作物產量習慣于用每公頃產量表示，可用對照品種的平均產量為標準，計算各品種在一般肥力條件下的矯正產量（kg/hm2）1計算對照區(qū)的平均產量 （10-2）本例對照區(qū)平均產量2計算對照品種單產對照品種單產 （10-3）對照品種單產3計算各品種的矯正產量品種的矯正產量=對照品種單產品種與鄰近CK產量的% （10-4）本例A品種的矯正產量=72 057.14119.72%=86 266.81，依此類推。并將算得各品種矯正產量數(shù)據列入表10-1。（四）確定位次按照品種（包括對照）矯正產量的高低排列名次（見表10-1）。（五）試驗結論相對生產力大于100的品種，其百分數(shù)愈高，就愈可能優(yōu)于對照品種。但決不能認為超過100的所有品種，都是顯著地優(yōu)于對照的，因將品種與相鄰對照相比只是減少了誤差，而不能排除誤差。所以，一般田間試驗認為：相對生產力比對照超過10以上，可判定處理的生產力確實優(yōu)于對照；凡相對生產力僅超過5左右的品種，應繼續(xù)試驗再作結論。當然，由于不同試驗的誤差大小不同，上述標準也僅供參考。在本例結論是：A品種產量最高，比對照增產19.72；D品種占第二位，比對照增產15.19，大體上可以認為他們確實優(yōu)于對照；E品種占第三位，比對照增產5.2，應繼續(xù)試驗后再作結論；B與F、C品種與對照持平或低于對照，比對照減產，應淘汰。第二節(jié) 間比法試驗設計和統(tǒng)計方法一、間比法設計 育種試驗的前期階段，供試品種較多，試驗要求較低時采用的試驗設計方法。CK1234CK5678CK9101112CK13141516CK1234CK5678CKIIICK16151413CK1211109CK8765CK4321CK16151413CK1211109ExCKIIIICK1234CK5678CK9101112CK13141516CK17181920CKIICK20191817CK16151413CK1211109CK8765CK4321CKIIICK1234CK5678CK9101112CK13141516CK17181920CK圖10-3 20個品種3次重復的間比法排列，逆向式（I、II、III代表重復；1、2、3、20代表品種；CK代表對照）圖10-4 16個品種3次重復的間比法排列，2行排列重復及Ex.CK的設置（I、II、III代表重復；1、2、3、16代表品種；CK代表對照；Ex.CK代表額外對照）在運用間比法設計（interval contrast design）田間試驗時，必須注意以下幾個方面：（1）在每一個試驗地上，排列的開始和最后一個小區(qū)一定是對照區(qū)（CK）；（2）在同一重復內，各小區(qū)按順序排列，每兩個對照區(qū)之間設置同等數(shù)目的處理小區(qū)，一般設置4個、9個甚至19個；（3）重復一般為24次，各重復可以排成一排或多排；（4）當多排重復時，采用逆向式排列（圖10-3）；（5）如果一塊地內不能安排下全部重復的小區(qū)，可以在第二塊地上接下去，但開始時必須種植一個對照區(qū)，這個對照區(qū)稱為額外對照（Ex.CK）（圖10-4）。間比法設計的優(yōu)點是：設計簡單，操作方便，可按品種的不同特性排列，能降低邊際效應和生長競爭影響。缺點是：雖然增設了對照，但各處理在小區(qū)內的排列并非隨機排列。因此，估計的試驗誤差有偏差。二、間比法試驗結果統(tǒng)計方法與對比法試驗設計相比，間比法設計的兩個對照區(qū)中間一般是隔4個、9個或19個處理小區(qū)，這樣有些處理與對照區(qū)不相鄰，因此，與各處理相比較的是前后兩個對照區(qū)指標值的平均數(shù)（記作），該平均數(shù)稱為理論對照標準。例10.2有12個品系的馬鈴薯品種比較試驗，以一推廣品種為對照，采用二次重復，間比法設計，小區(qū)計產面積15m2，每隔4個品系設一對照，田間小區(qū)排列和產量（kg15m2）如圖10-5所示，試分析各品系的相對生產力。CK27.0130.4233.6329.2430.0CK31.0536.4634.0741.6837.2CK35.0942.01034.41134.81236.4CK35.8CK271234.41130.81038.0935.2CK31.0834.0742.4627.6530.0CK29.8430.0330.8230.0126.0CK24.2圖10-5 馬鈴薯品系試驗田間小區(qū)排列和產量1列制產量結果表將圖10-5中各品系及對照各重復的產量列為表10-2，并計算各品系及對照產量的總和與平均產量。2計算各段平均對照產量品系1、2、3、4為第一段，其.0。依此類推，逐項計算，列入表10-2。3計算各品系相對生產力 依此類推，將算得結果列于表10-2。表10-2 馬鈴薯品系試驗（間比法）的產量結果分析品系代號各重復小區(qū)產量對照標準品系與的%CK11234CK25678CK39101112CK427.030.433.629.230.031.036.434.441.637.235.042.034.434.836.435.824.226.030.030.830.029.830.027.642.434.031.035.238.030.834.427.051.256.463.660.060.060.866.462.084.071.266.077.272.465.670.862.825.628.231.830.030.030.433.231.042.035.633.038.636.232.835.431.428.028.028.028.031.731.731.731.732.232.232.232.2100.7113.6107.1107.1104.797.8132.5112.3119.9112.4101.9109.9（四） 結論相對生產力超過對照10%以上的有2、7、8、9、10五個品系，其中品系7增產幅度最大，達到32.5%；超過對照5%以上的有3、4、12三個品系，有必要作進一步試驗觀察，其余品系可以淘汰。小 結順序排列對比法設計間比法設計百分比法分析設計步驟單因素復習思考題1對比法設計和間比法設計有何異同？各在什么情況下適用？2間比法試驗設計的特點？3大白菜品種比較試驗，對比法設計，三次重復，階梯式排列，小區(qū)田間排列和產量（kg/20m2）如下圖。試分析，最后結果用每667m2產量（kg）表示。A16CK14B13C14CK15D12F15CK12F13C13CK14D11F13CK13E14A18CK13B13E16CK14F14A17CK14B14C14CK15D134有一柑橘品系比較試驗，12個品系和一個對照品種，其代號分別為1