生物統(tǒng)計(jì)2課件

第二章田間試驗(yàn)的設(shè)計(jì)與實(shí)施第一節(jié)田間試驗(yàn)的特點(diǎn)和要求第二節(jié)田間試驗(yàn)的誤差與土壤差異第三節(jié)田間試驗(yàn)設(shè)計(jì)的原則第四節(jié)控制土壤差異的小區(qū)技術(shù)第五節(jié)常用的田間試驗(yàn)設(shè)計(jì)第六節(jié)田間試驗(yàn)的布置與管理第七節(jié)田間試驗(yàn)的觀察記載和測(cè)定第八節(jié)溫室與實(shí)驗(yàn)室的試驗(yàn)生物統(tǒng)計(jì)2第一節(jié)田間試驗(yàn)的特點(diǎn)和要求一、田間試驗(yàn)的特點(diǎn)二、田間試驗(yàn)的基本要求

生物統(tǒng)計(jì)2一、田間試驗(yàn)的特點(diǎn)

(1)由農(nóng)作物或其他生物體本身的反應(yīng)來直接檢測(cè)試驗(yàn)的效果，這是田間試驗(yàn)的重要特點(diǎn)。試驗(yàn)材料本身便存在產(chǎn)生試驗(yàn)誤差的多種因素。

(2)田間試驗(yàn)是在開放的自然條件下進(jìn)行的，因而田間試驗(yàn)的環(huán)境條件也存在著導(dǎo)致試驗(yàn)產(chǎn)生試驗(yàn)誤差，包括系統(tǒng)誤差和隨機(jī)誤差的多種可能性。生物統(tǒng)計(jì)2二、田間試驗(yàn)的基本要求(1)試驗(yàn)?zāi)康囊鞔_(2)試驗(yàn)條件要有代表性(3)試驗(yàn)結(jié)果要可靠(4)試驗(yàn)結(jié)果要能夠重演

(5)體現(xiàn)唯一差異原則生物統(tǒng)計(jì)2第二節(jié)田間試驗(yàn)的誤差與土壤差異一、田間試驗(yàn)的誤差二、試驗(yàn)地的土壤差異三、試驗(yàn)地選擇和培養(yǎng)

生物統(tǒng)計(jì)2一、田間試驗(yàn)的誤差(一)田間試驗(yàn)的誤差來源(1)試驗(yàn)材料固有的差異(2)試驗(yàn)時(shí)農(nóng)事操作和管理技術(shù)的不一致所引起的差異(3)進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)外界條件的差異生物統(tǒng)計(jì)2(二)控制田間試驗(yàn)誤差的途徑

(1)選擇同質(zhì)一致的試驗(yàn)材料

(2)改進(jìn)操作和管理技術(shù)，使之標(biāo)準(zhǔn)化

(3)控制引起差異的外界主要因素

選擇肥力均勻的試驗(yàn)地；試驗(yàn)中采用適當(dāng)?shù)男^(qū)技術(shù)；應(yīng)用良好的試驗(yàn)設(shè)計(jì)和相應(yīng)的統(tǒng)計(jì)分析。

生物統(tǒng)計(jì)2二、試驗(yàn)地的土壤差異試驗(yàn)地的土壤差異來源

（1）由于土壤形成的基礎(chǔ)不同，歷史原因造成土壤的物理性質(zhì)與化學(xué)性質(zhì)方面有很大差異；

（2）由于在土地利用上的差異，如種植不同作物，以及在耕作、栽培、施肥等農(nóng)業(yè)技術(shù)上的不一致等。

土壤差異集中地表現(xiàn)為土壤肥力的差異。以往研究證明，土壤差異具有持久性。生物統(tǒng)計(jì)2測(cè)定土壤差異程度的方法最簡(jiǎn)單的方法是目測(cè)法，即根據(jù)前茬作物生長(zhǎng)的一致情況加以評(píng)定。更精細(xì)地測(cè)定土壤肥力差異，可采用空白試驗(yàn)或均一性試驗(yàn)。

空白試驗(yàn)(blanktest)即在整個(gè)試驗(yàn)地上種植單一品種的作物，這種作物以植株較小而適于條播的谷類作物為好。在整個(gè)作物生長(zhǎng)過程中，從整地到收獲，采用一致的栽培和管理措施，并對(duì)作物生長(zhǎng)情況作仔細(xì)觀察，遇有特殊情況如嚴(yán)重缺株、病蟲害等，應(yīng)注明地段、行數(shù)以作為將來分析時(shí)的參考。收獲時(shí)，將整個(gè)試驗(yàn)地劃分為面積相同的大量單位小區(qū)，依次編號(hào)，分開收獲，得到產(chǎn)量數(shù)據(jù)。根據(jù)各單位小區(qū)的數(shù)據(jù)，可以畫成產(chǎn)量連續(xù)面積圖或等肥線圖(圖2.1）。生物統(tǒng)計(jì)2圖2.1土壤肥力變異圖土壤差異通常有兩種表現(xiàn)形式：一種形式是肥力高低變化較有規(guī)則，即肥力從大田的一邊到另一邊逐漸改變，這是較為普通的肥力梯度形式；另一種形式是斑塊狀差異，即田間有較為明顯的肥力差異的斑塊，面積可大可小，分布亦無一定的規(guī)則。生物統(tǒng)計(jì)2三、試驗(yàn)地選擇和培養(yǎng)(1)試驗(yàn)地的土壤肥力要比較均勻一致。

(2)選擇的田塊要有土地利用的歷史記錄。

(3)試驗(yàn)地最好選平地，在不得已的情況下，可采用同一方向傾斜的緩坡地，但都應(yīng)該是平整的。

(4)試驗(yàn)地的位置要適當(dāng)。

(5)對(duì)擬選作試驗(yàn)用的田塊，特別是在建立固定的試驗(yàn)地時(shí)，除掌握整個(gè)試驗(yàn)地的土壤一般情況及土地利用歷史外，若有可能，最好還要進(jìn)行空白試驗(yàn)。

(6)試驗(yàn)地采用輪換制，試驗(yàn)單位至少應(yīng)有二組以上試驗(yàn)地，一組田塊進(jìn)行試驗(yàn)，另一組的田塊則進(jìn)行勻田種植，以備輪換。生物統(tǒng)計(jì)2第三節(jié)田間試驗(yàn)設(shè)計(jì)的原則田間試驗(yàn)設(shè)計(jì)(fieldexperimentdesign)

廣義----是指整個(gè)試驗(yàn)研究課題的設(shè)計(jì)，包括確定試驗(yàn)處理的方案，小區(qū)技術(shù)，以及相應(yīng)的資料搜集、整理和統(tǒng)計(jì)分析的方法等；

狹義----專指小區(qū)技術(shù)，特別是重復(fù)區(qū)和試驗(yàn)小區(qū)的排列方法。生物統(tǒng)計(jì)2科學(xué)田間試驗(yàn)設(shè)計(jì)的三個(gè)基本原則1.重復(fù)(replication)

2.隨機(jī)(random)3.局部控制(localcontrol)

生物統(tǒng)計(jì)21.重復(fù)(replication)試驗(yàn)中同一處理種植的小區(qū)數(shù)即為重復(fù)次數(shù)。

重復(fù)的作用:估計(jì)試驗(yàn)誤差試驗(yàn)誤差是客觀存在的，但只能由同一處理的幾個(gè)重復(fù)小區(qū)間的差異估得。同一處理有了二次以上重復(fù)，就可以從這些重復(fù)小區(qū)之間的產(chǎn)量(或其它性狀)的差異估計(jì)誤差。降低試驗(yàn)誤差數(shù)理統(tǒng)計(jì)學(xué)已證明誤差的大小與重復(fù)次數(shù)的平方根成反比。重復(fù)多，則誤差小，有四次重復(fù)的試驗(yàn)，其誤差將只有二次重復(fù)的同類試驗(yàn)的一半。此外，通過重復(fù)也能更準(zhǔn)確地估計(jì)處理效應(yīng)。生物統(tǒng)計(jì)22.隨機(jī)(random)

隨機(jī)是指一個(gè)區(qū)組中每一處理都有同等的機(jī)會(huì)設(shè)置在任何一個(gè)試驗(yàn)小區(qū)上，避免任何主觀成見。進(jìn)行隨機(jī)排列的方法:抽簽法計(jì)算器(機(jī))產(chǎn)生隨機(jī)數(shù)字法利用隨機(jī)數(shù)字表(附表1)。生物統(tǒng)計(jì)23.局部控制(localcontrol)

局部控制就是將整個(gè)試驗(yàn)環(huán)境分成若干個(gè)相對(duì)最為一致的小環(huán)境，再在小環(huán)境內(nèi)設(shè)置成套處理，即在田間分范圍分地段地控制土壤差異等非處理因素，使之對(duì)各試驗(yàn)處理小區(qū)的影響達(dá)到最大程度的一致。因?yàn)樵谳^小地段內(nèi)，試驗(yàn)環(huán)境條件容易控制一致。這是降低誤差的重要手段之一。

生物統(tǒng)計(jì)2重復(fù)

隨機(jī)

局部控制無偏的試驗(yàn)誤差估計(jì)

降低試驗(yàn)誤差

圖2.2田間試驗(yàn)設(shè)計(jì)三個(gè)基本原則的關(guān)系和作用生物統(tǒng)計(jì)2第四節(jié)控制土壤差異的小區(qū)技術(shù)一、試驗(yàn)小區(qū)的面積二、小區(qū)的形狀三、重復(fù)次數(shù)四、對(duì)照區(qū)的設(shè)置五、保護(hù)行的設(shè)置六、重復(fù)區(qū)(或區(qū)組)和小區(qū)的排列

生物統(tǒng)計(jì)2一、試驗(yàn)小區(qū)的面積

小區(qū)(plot)----在田間試驗(yàn)中，安排一個(gè)處理的小塊地段稱試驗(yàn)小區(qū),簡(jiǎn)稱小區(qū)(plot)。

試驗(yàn)小區(qū)面積的大小，一般變動(dòng)范圍為6—60m2。而示范性試驗(yàn)的小區(qū)面積通常不小于330m2。生物統(tǒng)計(jì)2可以從以下各方面考慮確定一個(gè)具體試驗(yàn)的小區(qū)面積：

試驗(yàn)種類：(2)作物的類別(3)試驗(yàn)地土壤差異的程度與形式(4)育種工作的不同階段(5)試驗(yàn)地面積(6)試驗(yàn)過程中的取樣需要(7)邊際效應(yīng)和生長(zhǎng)競(jìng)爭(zhēng)生物統(tǒng)計(jì)2圖2.3變異系數(shù)與小區(qū)面積大小的關(guān)系（根據(jù)兩個(gè)水稻空白試驗(yàn)的產(chǎn)量數(shù)據(jù)）生物統(tǒng)計(jì)2二、小區(qū)的形狀小區(qū)的形狀是指小區(qū)長(zhǎng)度與寬度的比例。適當(dāng)?shù)男^(qū)形狀在控制土壤差異提高試驗(yàn)精確度方面也有相當(dāng)作用。

小區(qū)的長(zhǎng)寬比可為(3～10)∶1，甚至可達(dá)20∶1，試驗(yàn)地形狀和面積以及小區(qū)多少和大小等調(diào)整決定。

在通常情形下，長(zhǎng)方形尤其是狹長(zhǎng)形小區(qū)，容易調(diào)勻土壤差異，使小區(qū)肥力接近于試驗(yàn)地的平均肥力水平。亦便于觀察記載及其農(nóng)事操作。而在邊際效應(yīng)值得重視的試驗(yàn)中，方形小區(qū)是有利的。

生物統(tǒng)計(jì)2三、重復(fù)次數(shù)

重復(fù)次數(shù)即每一處理的試驗(yàn)小區(qū)數(shù)，試驗(yàn)設(shè)置重復(fù)次數(shù)越多，試驗(yàn)誤差越小。多于一定的重復(fù)次數(shù)，誤差的減少很慢，精確度的增進(jìn)不大，而人、物力的花費(fèi)大大增加，并不經(jīng)濟(jì)。

重復(fù)次數(shù)的多少，一般應(yīng)根據(jù)試驗(yàn)所要求的精確度、試驗(yàn)地土壤差異大小、試驗(yàn)材料如種子的數(shù)量、試驗(yàn)地面積、小區(qū)大小等而具體決定。對(duì)精確度要求高的試驗(yàn)，重復(fù)次數(shù)應(yīng)多些。試驗(yàn)田土壤差異較大的，重復(fù)次數(shù)應(yīng)多些，土壤差異較為一致的可少些。生物統(tǒng)計(jì)2四、對(duì)照區(qū)(check，以CK表示)的設(shè)置作為處理比較的標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)置對(duì)照區(qū)的目的是：(1)便于在田間對(duì)各處理進(jìn)行觀察比較時(shí)作為衡量品種或處理優(yōu)劣的標(biāo)準(zhǔn)；

(2)用以估計(jì)和矯正試驗(yàn)田的土壤差異。通常在一個(gè)試驗(yàn)中只有一個(gè)對(duì)照，有時(shí)為了適應(yīng)某種要求，可同時(shí)用兩個(gè)各具不同特點(diǎn)的處理作對(duì)照。生物統(tǒng)計(jì)2五、保護(hù)行的設(shè)置在試驗(yàn)地周圍設(shè)置保護(hù)行(guardingrow)的作用是：

保護(hù)試驗(yàn)材料不受外來因素如人、畜等的踐踏和損害；防止靠近試驗(yàn)田四周的小區(qū)受到空曠地的特殊環(huán)境影響即邊際效應(yīng)，使處理間能有正確的比較。

保護(hù)行的數(shù)目視作物而定，如禾谷類作物一般至少應(yīng)種植4行以上的保護(hù)行。

生物統(tǒng)計(jì)2六、重復(fù)區(qū)(或區(qū)組)和小區(qū)的排列

區(qū)組(block)----將全部處理小區(qū)分配于具有相對(duì)同質(zhì)的一塊土地上，這稱為一個(gè)區(qū)組(block)

完全區(qū)組

----一般試驗(yàn)須設(shè)置3～4次重復(fù)，分別安排在3～4個(gè)區(qū)組上，這時(shí)重復(fù)與區(qū)組相等，每一區(qū)組或重復(fù)包含有全套處理，稱為完全區(qū)組。

不完全區(qū)組----少數(shù)情況下，一個(gè)重復(fù)安排在幾個(gè)區(qū)組上，每個(gè)區(qū)組只安排部分處理，稱為不完全區(qū)組。生物統(tǒng)計(jì)2

小區(qū)在各重復(fù)內(nèi)的排列方式：順序排列或隨機(jī)排列

順序排列----可能存在系統(tǒng)誤差，不能作出無偏的誤差估計(jì)。

隨機(jī)排列----是各小區(qū)在各重復(fù)內(nèi)的位置完全隨機(jī)決定，可避免系統(tǒng)誤差，提高試驗(yàn)的準(zhǔn)確度，還能提供無偏的誤差估計(jì)生物統(tǒng)計(jì)2第五節(jié)常用的田間試驗(yàn)設(shè)計(jì)

一、順序排列的試驗(yàn)設(shè)計(jì)二、隨機(jī)排列的試驗(yàn)設(shè)計(jì)生物統(tǒng)計(jì)2一、順序排列的試驗(yàn)設(shè)計(jì)(一)對(duì)比法設(shè)計(jì)(contrastdesign)(二)間比法設(shè)計(jì)(intervalcontrastdesign)生物統(tǒng)計(jì)2

(一)對(duì)比法設(shè)計(jì)(contrastdesign)

這種設(shè)計(jì)的排列特點(diǎn)是每一供試品種均直接排列于對(duì)照區(qū)旁邊，使每一小區(qū)可與其鄰旁的對(duì)照區(qū)直接比較。Ⅰ

ⅡⅢ

1ck23ck45ck67ck81ck23ck45ck67ck81ck23ck45ck67ck8圖2.58個(gè)品種3次重復(fù)對(duì)比排列(階梯式)生物統(tǒng)計(jì)2(二)間比法設(shè)計(jì)(intervalcontrastdesign)

間比法設(shè)計(jì)的特點(diǎn)是，在一條地上，排列的第一個(gè)小區(qū)和末尾的小區(qū)一定是對(duì)照(CK)區(qū)，每二對(duì)照區(qū)之間排列相同數(shù)目的處理小區(qū)，通常是4或9個(gè)，重復(fù)2—4次。

各重復(fù)可排成一排或多排式。排成多排時(shí)，則可采用逆向式(圖2.6)。

如果一條土地上不能安排整個(gè)重復(fù)的小區(qū)，則可在第二條土地上接下去，但是開始時(shí)仍要種一對(duì)照區(qū)，稱為額外對(duì)照(Ex.CK)如圖2.7。生物統(tǒng)計(jì)2ⅠCK1234CK5678CK9101112CK13141516CK17181920CK

ⅡCK20191817CK16151413CK1211109CK8765CK4321CK

ⅢCK1234CK5678CK9101112CK13141516CK17181920CK

圖2.620個(gè)品種3次重復(fù)的間比法排列，逆向式（Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ代表重復(fù)；1、2、3…代表品種；CK代表對(duì)照）CK1234CK5678CK9101112CK13141516CK1234CK5678CKⅠ→Ⅱ→CK16151413CK1211109CK8765CK4321CK16151413CK1211109Ex.CK←Ⅲ←圖2.716個(gè)品種3次重復(fù)的間比排列，兩行排3重復(fù)及Ex.CK的設(shè)置（Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ代表重復(fù)；1、2、3…代表品種；CK代表對(duì)照；Ex.CK代表額外對(duì)照）生物統(tǒng)計(jì)2二、隨機(jī)排列的試驗(yàn)設(shè)計(jì)(一)完全隨機(jī)設(shè)計(jì)(completelyrandomdesign)(二)隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)(randomizedblocksdesign)(三)拉丁方設(shè)計(jì)(latinsquaredesign)(四)裂區(qū)設(shè)計(jì)(split-plotdesign)(五)再裂區(qū)設(shè)計(jì)(split-splitplotdesign)(六)條區(qū)設(shè)計(jì)(stripblocksdesign)生物統(tǒng)計(jì)2(一)完全隨機(jī)設(shè)計(jì)(completelyrandomdesign)

完全隨機(jī)設(shè)計(jì)將各處理隨機(jī)分配到各個(gè)試驗(yàn)單元(或小區(qū))中，每一處理的重復(fù)數(shù)可以相等或不相等，這種設(shè)計(jì)對(duì)試驗(yàn)單元的安排靈活機(jī)動(dòng)，單因素或多因素試驗(yàn)皆可應(yīng)用。

這類設(shè)計(jì)分析簡(jiǎn)便，但是應(yīng)用此類設(shè)計(jì)必須試驗(yàn)的環(huán)境因素相當(dāng)均勻，所以一般用于實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)試驗(yàn)及網(wǎng)、溫室的盆缽試驗(yàn)。生物統(tǒng)計(jì)2

例:要檢驗(yàn)三種不同的生長(zhǎng)素，各一個(gè)劑量，測(cè)定對(duì)小麥苗高的效應(yīng)，包括對(duì)照(用水)在內(nèi)，共4個(gè)處理，若用盆栽試驗(yàn)每盆小麥為一個(gè)單元，每處理用4盆，共16盆。隨機(jī)排列時(shí)將每盆標(biāo)號(hào)1，2，…，16;然后查用隨機(jī)數(shù)字表或抽簽法或計(jì)算機(jī)(器)隨機(jī)數(shù)字發(fā)生法得第一處理為(14，13，9，8)，第二處理為(12，11，6，5)，第三處理為(2，7，1，15)，余下(3，4，10，16)為第四處理。生物統(tǒng)計(jì)2(二)隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)(randomizedblocksdesign)

亦稱完全隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)(randomcompleteblockdesign)特點(diǎn):

根據(jù)“局部控制”的原則，將試驗(yàn)地按肥力程度劃分為等于重復(fù)次數(shù)的區(qū)組，一區(qū)組亦即一重復(fù)，區(qū)組內(nèi)各處理都獨(dú)立地隨機(jī)排列。

優(yōu)點(diǎn)：（1）設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，容易掌握；（2）富于伸縮性，單因素、多因素以及綜合性的試驗(yàn)都可應(yīng)用；（3）能提供無偏的誤差估計(jì)，并有效地減少單向的肥力差異，降低誤差；（4）對(duì)試驗(yàn)地的地形要求不嚴(yán)，必要時(shí)，不同區(qū)組亦可分散設(shè)置在不同地段上。生物統(tǒng)計(jì)2

小區(qū)的隨機(jī)可借助于附表1隨機(jī)數(shù)字表、抽簽或計(jì)算機(jī)(器)隨機(jī)數(shù)字發(fā)生法。以隨機(jī)數(shù)字法為例說明如下：

例如有一包括8個(gè)處理的試驗(yàn)，將處理分別給以1、2、3、4、5、6、7、8的代號(hào)，從隨機(jī)數(shù)字表任意指定一頁中的一行，去掉0和9即可得8個(gè)處理的排列次序。如在該表2頁第68行數(shù)字次序?yàn)?264862339，9718302620，……

去掉0和9以及重復(fù)數(shù)字而得到，即為8個(gè)處理在區(qū)組內(nèi)的排列。如有第二重復(fù)，則可再從表查另一行或一列隨機(jī)數(shù)字，作為8個(gè)處理在第二區(qū)組內(nèi)的排列次序。生物統(tǒng)計(jì)2

多于9個(gè)處理的試驗(yàn)，可同樣查隨機(jī)數(shù)字表。如有12個(gè)處理，可查得任何一頁的一行，去掉00、97、98、99后即得12個(gè)處理排列的次序。例如該表第4頁第79行，每次讀兩位，得97、39、24、89、90、89、86、49、15、18、25、43、80、74、30、41、67、36、43、58、42、07、04、25、17、54、60、88、49、34、42，在這些隨機(jī)數(shù)字中，除了將97等數(shù)字除去外，其余凡大于12的數(shù)均被12除后得余數(shù)，將重復(fù)數(shù)字劃去，所得隨機(jī)排列為3、12、5、6、2、1、7、8、10、4、9、11，最后一個(gè)數(shù)字乃隨機(jī)查出11個(gè)數(shù)字后自動(dòng)決定的。生物統(tǒng)計(jì)2

隨機(jī)區(qū)組在田間布置時(shí)，應(yīng)考慮到試驗(yàn)精確度與工作便利等方面，以前者為主。在通常情況下，采用方形區(qū)組和狹長(zhǎng)形小區(qū)能提高試驗(yàn)精確度。在有單向肥力梯度時(shí)，亦是如此，但必須注意使區(qū)組的劃分與梯度垂直，而區(qū)組內(nèi)小區(qū)長(zhǎng)的一邊與梯度平行(圖2.8)。這樣既能提高試驗(yàn)精確度，同時(shí)亦能滿足工作便利的要求。如處理數(shù)較多，為避免第一小區(qū)與最末小區(qū)距離過遠(yuǎn)，可將小區(qū)布置成兩排(圖示2.9)。生物統(tǒng)計(jì)2ⅠⅡⅢⅣ74211317368548732164524887566532圖2.88個(gè)品種4個(gè)重復(fù)的隨機(jī)區(qū)組排列

肥力梯度生物統(tǒng)計(jì)2ⅠⅡⅢ38110715149613416112125圖2.916個(gè)品種3個(gè)重復(fù)的隨機(jī)區(qū)組，小區(qū)布置成兩排生物統(tǒng)計(jì)2(三)拉丁方設(shè)計(jì)(latinsquaredesign)

拉丁方設(shè)計(jì)將處理從縱橫二個(gè)方向排列為區(qū)組(或重復(fù))，使每個(gè)處理在每一列和每一行中出現(xiàn)的次數(shù)相等（通常一次），所以它是比隨機(jī)區(qū)組多一個(gè)方向局部控制的隨機(jī)排列的設(shè)計(jì)。如圖2.10所示為5×5拉丁方。CDAEBECDBABAECDBACDEDEBAC圖2.105×5拉丁方優(yōu)點(diǎn):精確度高缺點(diǎn):缺乏伸縮性

生物統(tǒng)計(jì)2

拉丁方設(shè)計(jì)的通常應(yīng)用范圍只限于4—8個(gè)處理。當(dāng)在采用4個(gè)處理的拉丁方設(shè)計(jì)時(shí)，為保證鑒別差異的靈敏度，可采用復(fù)拉丁方設(shè)計(jì)，即用2個(gè)(4×4)拉丁方。

第一直行和第一橫行均為順序排列的拉丁方稱標(biāo)準(zhǔn)方。拉丁方甚多，但標(biāo)準(zhǔn)方較少。如3×3只有一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)方。ABCBCACAB

將每個(gè)標(biāo)準(zhǔn)方的橫行和直行進(jìn)行調(diào)換，可以化出許多不同的拉丁方。一般而論，每個(gè)k×k標(biāo)準(zhǔn)方，可化出個(gè)不同的拉丁方。生物統(tǒng)計(jì)2

不同處理數(shù)的拉丁方的隨機(jī)略有不同，一般按以下所示步驟進(jìn)行：

(4×4)拉丁方：隨機(jī)取4個(gè)標(biāo)準(zhǔn)方中的一個(gè)，隨機(jī)所有直行及第2、3、4橫行，也可以隨機(jī)所有橫行和直行，再隨機(jī)處理。

(5×5)及更高級(jí)拉丁方：隨機(jī)所有直行、橫行和處理。生物統(tǒng)計(jì)2

設(shè)有5個(gè)品種分別以1、2、3、4、5代表，擬用拉丁方排列進(jìn)行比較試驗(yàn)。取上面所列的(5×5)選擇標(biāo)準(zhǔn)方。從隨機(jī)數(shù)字表中，以鉛筆尖任意落于一行，查隨機(jī)數(shù)字，將0和大于5的數(shù)字去掉，得1、4、5、3、2，即為直行的隨機(jī)。再點(diǎn)一行，如得5、1、2、4、3，即為橫行的隨機(jī)。再點(diǎn)一行，得2、5、4、1、3，即為品種隨機(jī)。將(5×5)選擇標(biāo)準(zhǔn)方按上面三個(gè)隨機(jī)步驟，就得到所需的拉丁方排列(圖2.11)。生物統(tǒng)計(jì)21.選擇標(biāo)準(zhǔn)方2.按隨機(jī)數(shù)字14532調(diào)整直行3.按隨機(jī)數(shù)字51243調(diào)整橫行4.按隨機(jī)數(shù)字2=A，5=B，4=C1=D，3=E，排列品種ABCDEADECBEBADC35214BAECDBCDEAADECB21345CDAEBCEBADBCDEA54132DEBACDACBEDACBE12453ECDBAEBADCCEBAD43521圖2.11（5×5）拉丁方的隨機(jī)生物統(tǒng)計(jì)2(四)裂區(qū)設(shè)計(jì)(split-plotdesign)

裂區(qū)設(shè)計(jì)是多因素試驗(yàn)的一種設(shè)計(jì)形式。

在多因素試驗(yàn)中,處理組合數(shù)較多而又有一些特殊要求時(shí)，往往采用裂區(qū)設(shè)計(jì)。主區(qū)(mainplot)

按主處理所劃分的小區(qū)稱為主區(qū)，亦稱整區(qū).副區(qū)主區(qū)內(nèi)按各副處理所劃分的小區(qū)稱為副區(qū)，亦稱裂區(qū)

(split-plot)。

在裂區(qū)設(shè)計(jì)時(shí)先按第一個(gè)因素設(shè)置各個(gè)處理(主處理)的小區(qū)；然后在這主處理的小區(qū)內(nèi)引進(jìn)第二個(gè)因素的各個(gè)處理(副處理)的小區(qū).生物統(tǒng)計(jì)2通常在下列幾種情況下，應(yīng)用裂區(qū)設(shè)計(jì):在一個(gè)因素的各種處理比另一因素的處理可能需要更大的面積時(shí)，為了實(shí)施和管理上的方便而應(yīng)用裂區(qū)設(shè)計(jì)。(2)試驗(yàn)中某一因素的主效比另一因素的主效更為重要，而要求更精確的比較，或二個(gè)因素間的交互作用比其主效是更為重要的研究對(duì)象時(shí)，亦宜采用裂區(qū)設(shè)計(jì)，將要求更高精確度的因素作為副處理，另一因素作為主處理。(3)根據(jù)以往研究，得知某些因素的效應(yīng)比另一些因素的效應(yīng)更大時(shí)，亦適于采用裂區(qū)設(shè)計(jì)，將可能表現(xiàn)較大差異的因素作為主處理。生物統(tǒng)計(jì)2

下面以品種與施肥量?jī)蓚€(gè)因素的試驗(yàn)說明裂區(qū)設(shè)計(jì)。如有6個(gè)品種，以1、2、3、4、5、6表示，有3種施肥量，以高、中、低表示，重復(fù)3次，則裂區(qū)設(shè)計(jì)的排列可如圖2.12。圖中先對(duì)主處理(施肥量)隨機(jī)，后對(duì)副處理(品種)隨機(jī)，每一重復(fù)的主、副處理隨機(jī)皆獨(dú)立進(jìn)行。

裂區(qū)設(shè)計(jì)在小區(qū)排列方式上可有變化，主處理與副處理亦均可排成拉丁方，這樣可以提高試驗(yàn)的精確度。尤其是主區(qū)，由于其誤差較大，能用拉丁方排列更為有利。主、副區(qū)最適于拉丁方排列的多因素組合有5×2、5×3、5×4、6×2、6×3、7×2、7×3等。生物統(tǒng)計(jì)2ⅠⅡⅢ152541243653231163246532142634362651142465254135461653高低中低中高高中低圖2.12施肥量與品種二因素試驗(yàn)的裂區(qū)設(shè)計(jì)（施肥量為主區(qū)，品種為副區(qū)；Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ代表重復(fù)）生物統(tǒng)計(jì)2(五)再裂區(qū)設(shè)計(jì)(split-splitplotdesign)

裂區(qū)設(shè)計(jì)若再需引進(jìn)第三個(gè)因素的試驗(yàn)，可以進(jìn)一步做成再裂區(qū)，即在裂區(qū)內(nèi)再劃分為更小單位的小區(qū)，稱為再裂區(qū)(split-splitplotdesign)，然后將第三個(gè)因素的各個(gè)處理(稱為副副處理），隨機(jī)排列于再裂區(qū)內(nèi)，這種設(shè)計(jì)稱為再裂區(qū)設(shè)計(jì)。

舉例說明再裂區(qū)設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)步驟

設(shè)有3種肥料用量以A1、A2、A3表示，作為主處理(a=3)，重復(fù)3次即3個(gè)區(qū)組(r=3)；4個(gè)小麥品種以B1、B2、B3、B4表示，作為副處理(b=4)；2種播種密度以C1、C2表示，作為副副處理(c=2)，作再裂區(qū)設(shè)計(jì)。生物統(tǒng)計(jì)2先將試驗(yàn)田(地)劃分為等于重復(fù)次數(shù)的區(qū)組，每一區(qū)組劃分為等于主處理數(shù)目的主區(qū)，每一主區(qū)安排一個(gè)主處理。本例，先將試驗(yàn)地劃分為三個(gè)區(qū)組，每一區(qū)組劃分為3個(gè)主區(qū)，每一主區(qū)安排一種肥料用量。(2)每一主區(qū)劃分為等于副處理數(shù)目的裂區(qū)(即副區(qū))，每一裂區(qū)安排一個(gè)副處理。本例，每一主區(qū)劃分為4個(gè)裂區(qū)，每一裂區(qū)安排一個(gè)小麥品種。(3)每裂區(qū)再劃分為等于副副處理數(shù)目的再裂區(qū)，每一再裂區(qū)安排一個(gè)副副處理。本例，每一裂區(qū)再劃分為2個(gè)再裂區(qū)，每一再裂區(qū)安排一種密度。全部處理都用隨機(jī)區(qū)組排列，如圖2.13所示。生物統(tǒng)計(jì)2ⅠⅡⅢB2C1B2C2B3C2B3C1B2C1B2C2A2B4C2B4C1A3B2C1B2C2A1B3C2B3C1B3C2B3C1B1C2B1C1B4B2B4C1B1C1B1C2B4C1B4C2B1C1B1C2B3C1B3C2B2C1B2C2B2C2B2C1A1B2C2B2C1A2B4C2B4C1A3B3C2B3C1B4C2B4C1B1C2B1C1B4C1B4C2B1C1B1C2B3C1B3C2B1C1B1C2B2C2B2C1B4C1B4C2B3C2B3C1A3B1C2B1C1A1B3C2B3C1A2B2C1B2C2B3C1B3C2B2C1B2C2B4C2B4C1B4C1B4C2B1C2B1C1B1C1B1C2圖2.13小麥肥料用量（A）、品種（B）和密度（C）的再裂區(qū)設(shè)計(jì)生物統(tǒng)計(jì)2(六)條區(qū)設(shè)計(jì)(stripblocksdesign)

條區(qū)設(shè)計(jì)是屬裂區(qū)設(shè)計(jì)的一種衍生設(shè)計(jì)，如果所研究的兩個(gè)因素都需要較大的小區(qū)面積，且為了便于管理和觀察記載，可將每個(gè)區(qū)組先劃分為若干縱向長(zhǎng)條形小區(qū)，安排第一因素的各個(gè)處理(A因素）；再將各區(qū)組劃分為若干橫向長(zhǎng)條形小區(qū)，安排第二因素的各個(gè)處理(B因素），這種設(shè)計(jì)方式稱為條區(qū)設(shè)計(jì)。生物統(tǒng)計(jì)2

假定第一因素(A因素)有4個(gè)處理，第二因素(B因素)有3個(gè)處理，其3個(gè)重復(fù)的條區(qū)設(shè)計(jì)如圖2.14所示。A3A1A4A2A4A3A1A2A1A3A2A4B3B2B3B1B3B1B2B1B2ⅠⅡⅢ圖2.14A因素四個(gè)處理、B因素三個(gè)處理的條區(qū)設(shè)計(jì)生物統(tǒng)計(jì)2第六節(jié)田間試驗(yàn)的布置與管理一、田間試驗(yàn)計(jì)劃的制訂二、試驗(yàn)地的準(zhǔn)備和田間區(qū)劃三、種子準(zhǔn)備四、播種或移栽五、栽培管理六、收獲及脫粒生物統(tǒng)計(jì)2一、田間試驗(yàn)計(jì)劃的制訂(一)田間試驗(yàn)計(jì)劃的內(nèi)容一般包含以下項(xiàng)目：(1)試驗(yàn)名稱(2)試驗(yàn)?zāi)康募捌湟罁?jù)，包括現(xiàn)有的科研成果、發(fā)展趨勢(shì)以及預(yù)期的試驗(yàn)結(jié)果(3)試驗(yàn)?zāi)晗藓偷攸c(diǎn)(4)試驗(yàn)地的土壤、地勢(shì)等基本情況和輪作方式及前作狀況(5)試驗(yàn)處理方案(6)試驗(yàn)設(shè)計(jì)和小區(qū)技術(shù)(7)整地播種施肥及田間管理措施(8)田間觀察記載和室內(nèi)考種、