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第三章试验方案与试验计划书知识目标：●学会田间试验方案的制订方法；●掌握田间试验计划书的书写格式。技能目标：●学会制订田间试验方案的技能；●学会制订田间试验计划书的技能。第一节制订田间试验方案方法田间试验计划是试验实施的依据，更是试验成败的关键。田间试验实施是把试验计划具体实施。主要包括试验地的选择、田间区划、试验材料准备、播种或移栽、田间管理、观察记载与测定、收获和测产等。任何田间试验的全过程，包括选题与设计，布置与种植，管理与观察，收获与测产，以及总结与推广，所有这些工作就是田间试验的实施。要搞好田间试验，必须做好田间试验全过程的所有环节。如果试验中某一个环节没有做好，试验就会失败。因此，在田间试验实施中，必须以认真、仔细、精益求精的态度进行工作。一、试验方案的设计方法1．单因素试验方案单因素试验方案设计一般由试验因素的若干水平加适当对照处理即可。其设计要点是确定因素的水平范围和水平间距。水平范围是指试验因素水平的上、下限范围，其大小取决于研究目的及试验研究的深入程度。水平间距是指因素相邻水平间的级差，水平间距要适当，过大没有实际意义，过小试验效果易被误差掩盖，试验结果不能说明问题。例如在育种试验中，将新育成的若干品种与原有品种进行比较以测定其改良的程度，此时，品种是试验的唯一因素，各育成品种与原有品种即为各个处理水平，在试验过程中，除品种不同外，其他环境条件和栽培管理措施都应严格控制一致。又例如为了明确某一品种的耐肥程度，施肥量就是试验因素，试验中的处理水平就是几种不同的施肥量，品种及其他栽培管理措施都相同。表3-1大豆钾肥用量试验方案即为单因素试验方案。表3-1大豆钾肥施用量试验方案处理号处理名称钾肥用量（kg/hm2）1234对照低钾中钾高钾0501001502．复因素试验方案生物体生长受到许多因素的综合作用，采用复因素试验，有利于探究并明确对生物体生长有关的几个因素的效应及其相互作用，能够较全面地说明问题。复因素试验的效率常高于单因素试验。复因素试验方案设计常有两种类型，一是全面实施方案，二是不完全实施方案。（1）全面实施方案其方案设计要点是：所有试验因素在试验中处于完全平等的地位，每个因素的每个水平都与另外因素的所有水平相互配合构成试验处理组合。全面实施方案是最常用较简单的复因素试验方案，其优点是因素水平能均衡搭配。下面以大豆播期和氮肥用量二因素三水平试验方案设计为例说明，试验因素及水平见表3-2，试验方案见表3-3。表3-2大豆播期、氮肥用量试验因素水平试验水平试验因素播期氮肥用量（kg/hm2）1235月10日5月20日5月30日50100150表3-3大豆播期、氮肥用量全面实施试验方案处理号播期氮肥用量（kg/hm2）1234567895月10日5月10日5月10日5月20日5月20日5月20日5月30日5月30日5月30日501001505010015050100150表3-3试验方案中，处理组合的确定方法是，先由播期的1水平（5月10日）分别与氮肥用量的3个水平配合，得到1、2、3三个处理组合；再由播期的2水平（5月20日）分别与氮肥用量的3个水平配合，得到4、5、6三个处理组合；最后由播期的3水平（5月30日）分别与氮肥用量的3个水平配合，得到7、8、9三个处理组合。这样就得到上述3×3全面实施试验方案。如果因素过多，试验规模很大，往往难以全面实施。（2）不完全实施方案由全面实施方案的一部分处理构成试验方案，称为不完全实施方案。不完全实施方案多采用正交设计、正交回归设计、旋转回归设计、最优设计等设计方法来制订。其设计方法可参看相关书籍。制订试验计划前，要先确定田间试验课题。在选择和确定田间试验课题时，必须从生产需要出发。一般应根据农业生产发展需要提出来的研究任务、本地区生产过程要解决的问题、存在着争执的生产问题及国内外其他地区的先进经验来确定试验课题。二、制订试验方案原则拟订一个正确有效的试验方案，要包含以下几个方面的原则：1．首先应该回顾以往的研究进展，通过调查交流、文献索引等来明确试验目的，形成对所研究的主题及其外延的设想，使待拟订的试验方案能针对主题确切而有效地解决问题。查阅一些学术论文，请与本节的试验方案比一比，看其符合哪一类试验方案？2．根据试验目的确定供试因素及其水平供试因素一般不宜过多，应该抓住1～2个或少数几个主要因素来解决关键性问题。每个因素的水平数目也不宜过多，且各水平间距要适当，使各水平能有明确区分，并把最佳水平范围包括在内。如果涉及试验因素多，一时难以取舍，或者对各因素最佳水平的可能范围难以作出估计，这时可以将试验分为两阶段进行，即先做单因素的预备试验，通过拉大幅度进行初步观察，然后根据预备试验结果再精细选取因素和水平进行正规试验。预备试验常常采用较多的处理数，较少或不设重复；正规试验则精选因素和水平，设置较多的重复。为了不使试验规模过大而失控，试验方案原则上应力求简单。3．试验方案中应包括对照品种比较试验中，常常统一规定同一生态区域内使用的对照品种，以便作为各试验单位共同的比较标准。4．拟订试验方案时，必须正确处理试验因素及试验条件间的关系一个试验中只有供试因素的水平在变动，其他因素都保持一致，固定在某一个水平上。根据交互作用的概念，在一种条件下某试验因子的最优水平，换了一种条件，便可能不再是最优水平，反之亦然。这在品种试验中最明显。因而在拟订试验方案时必须做好试验条件的安排，绝对不要以为强调了试验条件一致性就可以获得正确的试验结果。例如品种比较试验时要安排好密度、肥料水平等一系列试验条件，使之具有代表性和典型性。由于单因素试验的试验条件必然有局限性，可以考虑将某些与试验因素可能有互作（特别负互作）的条件作为试验因素一起进行复因素试验，或者同一单因素试验在多种条件下分别进行试验。第二节田间试验计划书试验课题确定后，在进行试验之前，应制订一份文字计划，叫试验计划，试验计划是试验的根据，有了试验计划，才能将试验目的、要求明确地记载下来和表达出来，试验进行才有依据，才能有条不紊地做好一切准备工作，才能使每个参加试验的人行动一致，才能使其他有关人员对试验提出宝贵的意见。因此，任何一个田间试验必须拟订试验计划，且要在试验开始前一、二个月或更早时间进行拟订。为使试验计划拟订的科学合理和参试人员都能比较深刻地理解试验目的、要求和方法。所有参试人员，都应参加拟订试验计划。计划确定后，每个参试人员都应遵守和执行计划的规定，不得私自随便更改。如果在执行中发现计划中有遗漏的地方或由于条件的变化，原计划有不适应的地方，也必须经过大家讨论后，才能修改。一、拟订田间试验计划书的要求拟订一个正确有效的试验计划书，应遵循以下基本要求：1．目的明确拟订试验计划书前应通过回顾以往研究进展，通过调查交流、文献检索等明确试验目的，形成对所研究主题及其外延的设想，使待拟订的试验方案能针对主题，确切而有效地解决问题。2．处理适当根据试验目的确定供试因素及其水平。供试因素一般不宜过多，应该抓住1～2个或少数几个主要因素解决关键性问题。每个因素的水平数目也不宜过多，且各水平间距要适当，使各水平能有明确区分，并把最佳水平范围包括在内。3．严密的可比性一般试验采用差异比较来确定试验因素的效应。为了保证试验结果的严密可比性，在设计试验方案时必须遵循如下原则：（1）唯一差异原则在试验中，除了要研究的因素设置不同的水平外，其余因素均应保持相对一致，以排除非试验因素的干扰。例如根外喷施磷肥的试验方案中如果设喷磷（A）与不喷磷（B）两个处理，则两者间差异含有磷的作用，也有水的作用，这时磷和水的作用混杂在一起解析不出来。若加入喷水（C）处理，则磷和水的作用可分别从A与C及B与C的比较中解析出来，因而可进一步明确磷和水的相对重要性。（2）设置对照农业试验中常以常规的农艺措施为比较的基准，这个比较的基准就是对照。肥料试验中，常以不施肥处理作为空白对照。品种比较试验中常统一用同一生态区域内使用的标准（对照）种，以便作为各试验单位共同的比较标准。4．试验的高效性复因素试验提供了比单因素试验更多的效应估计，具有单因素试验无可比拟的优越性。但当试验因素增多时，处理组合数迅速增加，要对全部处理组合进行全面试验，规模过大，往往难以实施，因而复因素试验的应用常常受到限制。二、田间试验计划书的内容1．试验名称、时间与地点要求能反映出这一试验的主要内容，如“大豆穴播与品种分枝力关系的研究”。有时也常在课题名称中反映出这一试验的时间、负责进行的单位与地点或将时间、单位与地点写在题目下面。2．试验目的、依据及预期的试验结果试验必须有明确的目的。丰产栽培试验的主要目的是要达到一定产量指标。因此，在试验计划中应写明要达到的产量指标。如果是对比试验，就要写上进行这项试验要解决什么问题。有的试验在写试验目的时，还同时提出试验的根据，试验目前的研究成果，发展趋势及预期成果。如大豆穴播与品种分枝力关系的研究试验目的“大豆机械穴播具有高产、铲地省工、播种省籽等优点，深受广大农民欢迎，栽培面积不断扩大，已经列为黑龙江省大豆三种主要栽培模式之一。不同的播种方法由于植株密度和分布的不同，对品种性状要求便不尽相同。过去有些农业科技人员认为：穴播大豆因为种植密度小，要求植株繁茂分枝力强的品种；也有的人认为穴播大豆由于每穴植株比较集中，适合种植主秆发达，分枝力弱的品种。为了明确大豆穴播与品种分枝力的关系，才进行了这一试验，为穴播大豆进行品种选择和育种单位制定育种目标提供科学依据”。试验目的一定要写得明确，能真实地反映对试验的具体要求，使大家一看就知道这一试验为什么做，预期能达到什么结果。文字要求简明扼要，可以分条说明。3．试验材料写明供试土壤、供试作物和试验材料等。4．试验处理方案试验方案是全部试验工作的核心。它是根据试验目的要求，经过精密考虑，仔细讨论后被提出来的。本试验要采用几个处理，要在试验计划中写清楚，有对照处理的，要把对照处理明确写明。5．试验设计方法与内容包括小区面积、长宽比例、重复次数及排列方法等。据此可作出田间试验布置图。根据田间布置图，在已准备好的试验地上布置试验的各个处理小区。6．整地、播种或移栽、施肥及田间管理措施主要有整地方法、耕翻深度，施肥数量、种类、时期和方法，播种时期、方法和密度，灌溉次数、时期；中耕除草、防治病虫害以及其他管理等。7．田间观察记载和室内考种、分析测定项目及方法。8．收获计产方法9．试验资料的统计方法和要求（参考第七章）10．试验地面积、试验经费、人力及主要仪器设备试验应根据勤俭的原则，在不影响完成试验的前提下，充分利用现有设备，节约各种物资材料。如果必须增添设备、人力、材料，应当将需要的名称、数量、金额等详细写在计划书上，以便早作准备如期解决，防止影响试验的顺利进行。11．项目负责人、执行人12．附田间试验布置图及各种记载表根据田间试验方案的具体要求，结合供试验使用的土地形状及土壤肥力趋向，具体设计小区面积、长宽比例、重复次数及排列方法等，把这些要素设计绘制成图纸即成为田间试验布置图。在田间试验布置图上应根据既定的标准，按实际比例尺绘制试验区各个重复、小区、走道和保护行等内容，标明不同处理排列的位置以及试验区周围的环境状况，图上还应注明方位和边界，以便田间区划、播种管理和田间观测记载时能按图行事。试验布置图除必须考虑小区、保护行设置外，还应设置走道。一般小区相连种植，每个小区扣除边行后得实际计产面积，边行宽度多为0.5m，其试验布置图如图3-1。NG小麦良种繁育区G区组Ⅰ623415区组Ⅱ342165G道G46153区组Ⅳ214653区组Ⅲ2G路G道路图3-1田间试验布置图（单位：米，比例尺1：500）一份试验计划除要包括以上各项主要内容外，有时为了说明与本试验有关的基本情况，说明提出试验根据和进行本项试验的意义，还可以在试验计划开头加上一段类似序言的说明文字。有些试验所用的方法比较特殊，应在计划中加上一项试验方法。有些试验还包括一些辅助性试验，如盆栽试验、室内分析等，应在计划上列出有关项目。有些试验不只是在一个地方进行，应