第一章 田間試驗(yàn)概述
【內(nèi)容提要】 田間試驗(yàn)就是在大田條件下進(jìn)行的試驗(yàn)。田間試驗(yàn)的任務(wù)就是在大田條件
下評(píng)價(jià)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)新技術(shù)、新產(chǎn)品和新品種的實(shí)際效果，解決農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中需要解決的問題；必須
滿足試驗(yàn)?zāi)康拿鞔_、試驗(yàn)條件有代表性、試驗(yàn)結(jié)果準(zhǔn)確可靠和試驗(yàn)結(jié)果可重演四項(xiàng)基本要求；
精心選擇試驗(yàn)因素和處理、正確設(shè)計(jì)試驗(yàn)方案；科學(xué)控制試驗(yàn)地的土壤肥力差異及其他來源的
試驗(yàn)誤差；合理設(shè)置試驗(yàn)小區(qū)的形狀、面積，合理設(shè)置保護(hù)區(qū)（行）和對(duì)照；在重復(fù)、隨機(jī)和局部
控制原則指導(dǎo)下設(shè)計(jì)對(duì)比法、間比法、完全隨機(jī)、完全隨機(jī)區(qū)組、拉丁方、裂區(qū)等常用試驗(yàn)設(shè)計(jì)，
并正確實(shí)施。
【學(xué)習(xí)重點(diǎn)】 田間試驗(yàn)的基本要求，試驗(yàn)方案設(shè)計(jì)，試驗(yàn)誤差和土壤肥力差異控制，小區(qū)
技術(shù)，試驗(yàn)設(shè)計(jì)原則，隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，裂區(qū)設(shè)計(jì)等。
【學(xué)習(xí)難點(diǎn)】 試驗(yàn)誤差和土壤肥力差異控制，隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，裂區(qū)設(shè)計(jì)。
【要求掌握的基本技能】 試驗(yàn)方案設(shè)計(jì)，小區(qū)技術(shù)，繪制田間種植圖，試驗(yàn)的實(shí)施。
在大田條件下進(jìn)行的試驗(yàn)稱為田間試驗(yàn)（fieldexperiment）。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)在大田中進(jìn)行，受
光照、氣溫、降雨和土壤等自然生態(tài)因子的影響。因此，要評(píng)價(jià)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)新技術(shù)在當(dāng)?shù)剡_(dá)到的
預(yù)期效果如何、農(nóng)作物新品種或新的豐產(chǎn)措施有無增產(chǎn)效果、新農(nóng)藥或新的防治病蟲害措施效
果等問題必須進(jìn)行田間試驗(yàn)。田間試驗(yàn)是進(jìn)行農(nóng)業(yè)科學(xué)研究的主要形式，雖然除田間試驗(yàn)外，
進(jìn)行農(nóng)業(yè)科學(xué)研究也采用盆栽、溫室、實(shí)驗(yàn)室以及其他方式進(jìn)行試驗(yàn)（如作物育種過程中的溫
室加代，研究作物礦質(zhì)營養(yǎng)吸收的盆栽試驗(yàn)等），但是，這些試驗(yàn)的環(huán)境條件與大田生產(chǎn)差別較
大，試驗(yàn)結(jié)果不能代表田間試驗(yàn)的結(jié)果，難以直接應(yīng)用于大田生產(chǎn)。因此，這些試驗(yàn)只有在要
求對(duì)環(huán)境條件作較嚴(yán)格的控制時(shí)才加以應(yīng)用，一般說來，它們只是農(nóng)業(yè)科學(xué)試驗(yàn)的輔助方式。
可見，田間試驗(yàn)是農(nóng)業(yè)科學(xué)研究中不可替代的主要研究手段。
第一節(jié) 田間試驗(yàn)的任務(wù)和要求
一、田間試驗(yàn)的任務(wù)與來源
田間試驗(yàn)的任務(wù)就是在大田條件下評(píng)價(jià)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)新技術(shù)、新產(chǎn)品和新品種的實(shí)際效果，解
決農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中需要解決的問題。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)在田間進(jìn)行，只有在與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)實(shí)際條件相似的田
間進(jìn)行的試驗(yàn)中表現(xiàn)優(yōu)良的農(nóng)業(yè)科學(xué)研究成果，才有可能在生產(chǎn)實(shí)踐中得到推廣應(yīng)用，發(fā)揮其
增產(chǎn)增效的作用。征集一個(gè)地區(qū)新育成的作物品種進(jìn)行區(qū)域試驗(yàn)，評(píng)價(jià)這些品種的推廣利用
價(jià)值，供生產(chǎn)上擇優(yōu)利用；通過播期與播量試驗(yàn)，優(yōu)化新育成品種的栽培技術(shù)，實(shí)現(xiàn)良種良法結(jié)
合；通過育種試驗(yàn)，將各具不同優(yōu)良特性的親本雜交，選育出高產(chǎn)、多抗、優(yōu)質(zhì)的作物新品種；通
過肥水耦合試驗(yàn)，確定優(yōu)質(zhì)高效的施肥灌水技術(shù)等都需要進(jìn)行田間試驗(yàn)。
田間試驗(yàn)任務(wù)的來源主要有以下幾個(gè)方面。
（1）農(nóng)業(yè)生產(chǎn)實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)或提出了新的問題，需要通過田間試驗(yàn)進(jìn)行解決。由于農(nóng)業(yè)生
產(chǎn)在田間進(jìn)行，田間試驗(yàn)是直接為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)服務(wù)的。因此，當(dāng)時(shí)當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)生產(chǎn)中亟待解決的問
題是田間試驗(yàn)任務(wù)的首要來源。例如，新品種選育和節(jié)水灌溉研究都需要田間試驗(yàn)，新育成品
種需要進(jìn)行播種期與播種量試驗(yàn)；研究植物激素對(duì)農(nóng)作物生長(zhǎng)發(fā)育的影響，需要在田間進(jìn)行激
素劑量與使用時(shí)期試驗(yàn)；研究肥水增產(chǎn)效果的肥水耦合試驗(yàn)也需要在田間進(jìn)行。
（2）農(nóng)業(yè)科學(xué)工作者經(jīng)常需要通過田間試驗(yàn)開展有關(guān)作物生長(zhǎng)發(fā)育和遺傳規(guī)律以及作物
與環(huán)境之間相互關(guān)系等的研究。雖然其中的許多內(nèi)容也可以在實(shí)驗(yàn)室、溫室或人工氣候室中
進(jìn)行，但是在田間進(jìn)行試驗(yàn)更符合作物的實(shí)際生長(zhǎng)情況。可見，對(duì)有關(guān)作物生長(zhǎng)發(fā)育和遺傳規(guī)
律及其生境的基礎(chǔ)研究也是田間試驗(yàn)的任務(wù)之一。
（3）不同地區(qū)和不同單位之間經(jīng)常有相同或類似的項(xiàng)目需要進(jìn)行研究，但各個(gè)地區(qū)或單
位的條件不同，不可能也不必要都開展研究。通常可以委托具備較好試驗(yàn)條件的地區(qū)或單位
來進(jìn)行獨(dú)立研究或由位于不同地區(qū)的多個(gè)單位進(jìn)行多點(diǎn)試驗(yàn)協(xié)作研究。因此，受其他地區(qū)或
單位委托進(jìn)行的研究也是田間試驗(yàn)任務(wù)的一個(gè)重要來源。
（4）根據(jù)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)發(fā)展的需要，各級(jí)農(nóng)業(yè)行政部門或科研主管部門經(jīng)常會(huì)下達(dá)一些田間
試驗(yàn)項(xiàng)目。例如，農(nóng)作物新品種展示、高產(chǎn)示范方等都是田間試驗(yàn)任務(wù)的來源。
二、田間試驗(yàn)的基本要求
無論哪種類型的田間試驗(yàn)，要得到正確可靠的結(jié)果，使其在科學(xué)種田中發(fā)揮參謀和促進(jìn)作
用，都必須滿足以下四項(xiàng)基本要求。
（一）試驗(yàn)?zāi)康囊鞔_
試驗(yàn)?zāi)康囊鞔_就是對(duì)試驗(yàn)要解決的問題有充分的了解，對(duì)預(yù)期結(jié)果做到心中有數(shù)。例
如，作物新品種的播種期與密度試驗(yàn)，就是要確定作物新品種的最佳播種期和最適密度，安排
試驗(yàn)時(shí)，就要根據(jù)已有的資料和經(jīng)驗(yàn)，預(yù)期可能的最佳播種期和最適密度。這樣就可以圍繞可
能的最佳播種期安排播種期處理，圍繞可能的最佳密度安排密度處理；否則，最佳播種期和最
佳密度可能不包括在播種期處理和密度處理范圍內(nèi)，必然導(dǎo)致試驗(yàn)失敗。
田間試驗(yàn)最根本、最主要的目的是解決農(nóng)業(yè)生產(chǎn)或科學(xué)研究中的問題。因此，制訂試驗(yàn)方
案、選擇試驗(yàn)項(xiàng)目時(shí)，要抓住當(dāng)時(shí)當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)生產(chǎn)或科學(xué)研究中急需解決的問題，明確進(jìn)行試驗(yàn)
的目的。由于有些田間試驗(yàn)需要較長(zhǎng)的時(shí)間，就必須預(yù)見到試驗(yàn)結(jié)果推廣時(shí)可能變化了的社
會(huì)需求。例如，選育一個(gè)作物新品種通常需要10年以上的時(shí)間，那么開始一輪新品種選育時(shí)
就要預(yù)見到10年后社會(huì)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)作物新品種的需求以及變化了的生產(chǎn)條件，明確10年
后要解決的問題。
（二）試驗(yàn)條件要有代表性
試驗(yàn)條件要有代表性就是要求田間試驗(yàn)的各項(xiàng)試驗(yàn)條件要接近試驗(yàn)結(jié)果欲推廣地區(qū)的自
然條件和生產(chǎn)條件，只有這樣才能使試驗(yàn)結(jié)果在欲推廣地區(qū)的生產(chǎn)上發(fā)揮增產(chǎn)增效作用。例
如，欲推廣地區(qū)土壤比較黏重，不夠肥沃，肥料來源尚有困難，水利條件也不夠理想，則對(duì)試驗(yàn)
地、供試品種和各項(xiàng)試驗(yàn)技術(shù)措施的選擇就必須與這些具體條件相適應(yīng)。否則，選擇一塊特別
肥沃和有灌溉條件的高肥水地塊作為試驗(yàn)地，并選用喜肥水品種，用其試驗(yàn)結(jié)果指導(dǎo)欲推廣地
區(qū)的生產(chǎn)，顯然很難達(dá)到預(yù)期目的，還很有可能帶來巨大損失。此外，在考慮代表性的同時(shí)還
要有預(yù)見性，隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，肥、水等生產(chǎn)條件會(huì)不斷改善，農(nóng)業(yè)機(jī)械化水平也在不斷提
高。由于有的試驗(yàn)往往需要數(shù)年才有結(jié)果，如果不考慮試驗(yàn)結(jié)果欲推廣地區(qū)數(shù)年后可能出現(xiàn)
的生產(chǎn)條件，試驗(yàn)成果就難以在生產(chǎn)上發(fā)揮較大作用。
（三）試驗(yàn)結(jié)果要準(zhǔn)確可靠
進(jìn)行田間試驗(yàn)時(shí)，必須堅(jiān)持唯一差異原則，隨時(shí)隨地注意試驗(yàn)的準(zhǔn)確性，力求避免造成不
應(yīng)有的試驗(yàn)誤差。例如，品種比較試驗(yàn)的目的在于比較不同品種的豐產(chǎn)能力，除比較的品種
外，土壤肥力及栽培管理措施應(yīng)盡可能保持一致。否則，若比較的各個(gè)品種所處小區(qū)肥力不
勻，或前茬、澆水、中耕等田間管理措施不一，時(shí)間早晚不同，收獲不一致，就會(huì)大大影響試驗(yàn)的
準(zhǔn)確性。但應(yīng)該指出，在注意其他條件一致的原則時(shí)，也不能機(jī)械套用這一原則。例如，將成
熟期不同的品種同時(shí)收獲，其結(jié)果反而不能準(zhǔn)確反映這些品種的生產(chǎn)能力。
（四）試驗(yàn)結(jié)果要有重演性
試驗(yàn)結(jié)果的重演性是指在相同或類似的條件下進(jìn)行同樣的試驗(yàn)或生產(chǎn)實(shí)踐，能獲得類似
的結(jié)果。田間試驗(yàn)結(jié)果具有重演性，才能使試驗(yàn)結(jié)果推廣應(yīng)用于大田生產(chǎn)。為了滿足重演性
的要求，必須注意下面幾個(gè)環(huán)節(jié)：第一，完全掌握試驗(yàn)所處的自然條件和生產(chǎn)條件；第二，有及
時(shí)、準(zhǔn)確、完整的田間觀察記載，以便分析產(chǎn)生各種試驗(yàn)結(jié)果的原因，找出規(guī)律性的東西；第三，
每一項(xiàng)試驗(yàn)最好在同一地區(qū)重復(fù)進(jìn)行2~3年，以便弄清作物對(duì)不同年份氣候條件的反應(yīng)；第
四，如果將試驗(yàn)結(jié)果推廣到其他地區(qū)，還應(yīng)進(jìn)行多點(diǎn)試驗(yàn)。
三、田間試驗(yàn)的種類
田間試驗(yàn)一般以作物為研究對(duì)象。依據(jù)試驗(yàn)項(xiàng)目的性質(zhì)、試驗(yàn)因素多少、試驗(yàn)設(shè)計(jì)類型、
試驗(yàn)小區(qū)面積、試驗(yàn)地點(diǎn)數(shù)、試驗(yàn)?zāi)攴輸?shù)不同，可以將田間試驗(yàn)從不同的角度分成不同的種類。
（一）按試驗(yàn)項(xiàng)目的性質(zhì)分類
田間試驗(yàn)根據(jù)供試項(xiàng)目的性質(zhì)，一般可分為7類。
1.遺傳試驗(yàn)
主要研究作物各性狀的遺傳特點(diǎn)和遺傳規(guī)律，估算各類遺傳參數(shù)。例如，為科學(xué)評(píng)價(jià)雜交
親本和估算遺傳參數(shù)進(jìn)行的雙列雜交試驗(yàn)、為確定作物性狀的遺傳模型和估算基因效應(yīng)進(jìn)行
的多世代群體試驗(yàn)都是遺傳試驗(yàn)。
2.生理生化試驗(yàn)
主要研究作物的生長(zhǎng)發(fā)育規(guī)律及其生理特點(diǎn)，測(cè)定各項(xiàng)生理生化指標(biāo)和作物器官的化學(xué)
組成。例如，在田間測(cè)定作物群體或個(gè)體的光合效率、呼吸特性等生理生化指標(biāo)。
3.生態(tài)試驗(yàn)
主要研究作物對(duì)自然和人工生態(tài)條件的反應(yīng)，確定作物的適宜生境和營養(yǎng)來源。
4.土肥試驗(yàn)
研究土壤特性和不同土壤類型的產(chǎn)量潛力、施肥效果等。
5.作物育種試驗(yàn)
培育作物新品種進(jìn)行的試驗(yàn)包括親本和雜交后代的種植，新品系的產(chǎn)量鑒定和比較，新品
種的區(qū)域試驗(yàn)等。
6.作物栽培與耕作試驗(yàn)
研究作物栽培技術(shù)的播種期試驗(yàn)、播種量試驗(yàn)，還有輪作、間作等試驗(yàn)。
7.病蟲草害防治試驗(yàn)
研究作物病蟲草害防治的技術(shù)與機(jī)理，如農(nóng)藥試驗(yàn)、綜合防治試驗(yàn)等。
（二）按試驗(yàn)因素多少分類
試驗(yàn)因素（experimentfactor）就是要在試驗(yàn)中研究其變動(dòng)對(duì)試驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生影響的因素。
按照試驗(yàn)因素的多少，試驗(yàn)可分為單因素試驗(yàn)和多因素試驗(yàn)（復(fù)因素試驗(yàn)）。此外，還有組合因
素試驗(yàn)。
1.單因素試驗(yàn)
只研究一個(gè)因素效應(yīng)的試驗(yàn)稱為單因素試驗(yàn)。單因素試驗(yàn)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單、目的明確、試驗(yàn)結(jié)果
易于分析，但不能了解因素間的相互關(guān)系是其局限性。例如，作物育種研究中通常進(jìn)行的品種
比較試驗(yàn)，只研究品種這一個(gè)試驗(yàn)因素，因此品種比較試驗(yàn)就是單因素試驗(yàn)；再如，施肥量試驗(yàn)
只研究施肥量這一個(gè)試驗(yàn)因素對(duì)作物產(chǎn)量及其他性狀的影響，因此也屬于單因素試驗(yàn)。
2.多因素試驗(yàn)
研究?jī)蓚�(gè)或兩個(gè)以上因素效應(yīng)的試驗(yàn)稱為多因素試驗(yàn)。多因素試驗(yàn)往往依其供試因素?cái)?shù)
稱謂，如品種×播種期×播種量是一個(gè)三因素試驗(yàn)。多因素試驗(yàn)不僅可以研究各因素的單獨(dú)
效應(yīng)，而且可以研究?jī)蓚�(gè)或兩個(gè)以上因素結(jié)合起來的交互作用。多因素試驗(yàn)比單因素試驗(yàn)更
符合作物的生長(zhǎng)發(fā)育規(guī)律，但多因素試驗(yàn)的設(shè)計(jì)和結(jié)果分析比較復(fù)雜。例如，研究一個(gè)小麥新
品種優(yōu)化栽培措施的播種期×播種量試驗(yàn)就是一個(gè)二因素試驗(yàn)，其既可研究播種期和播種量
的單獨(dú)效應(yīng)，也可研究二者的交互作用。
3.組合因素試驗(yàn)
組合因素試驗(yàn)是指將一個(gè)試驗(yàn)因素的某個(gè)特定水平與其他試驗(yàn)因素的某些特定水平搭配
形成一些特定的處理組合，試驗(yàn)和結(jié)果分析時(shí)把各特定處理組合作為單因素的處理對(duì)待。這
種試驗(yàn)主要用于綜合技術(shù)研究。例如，在河南鄭州‘豫農(nóng)202’最適宜的播種期為10月10日，
播種量為8kg/666.7m2；‘豫麥18’最適宜的播種期為10月20日，播種量為9kg/666.7m2；‘豫
農(nóng)035’最適宜的播種期為10月10日，播種量為8kg/666.7m2；‘豫麥2號(hào)’最適宜的播種期為
10月8日，播種量為8kg/666.7m2；‘豫農(nóng)949’最適宜的播種期為10月15日，播種量為
8.5kg/666.7m2。這樣可以形成一個(gè)有5個(gè)特定處理組合的組合因素試驗(yàn)。
（三）按試驗(yàn)設(shè)計(jì)類型分類
田間試驗(yàn)按試驗(yàn)設(shè)計(jì)（experimentdesign）類型可分為對(duì)比法設(shè)計(jì)（contrastdesign）試驗(yàn)、
間比法設(shè)計(jì)（intervalcontrastdesign）試驗(yàn)、完全隨機(jī)設(shè)計(jì)（completelyrandomdesign）試驗(yàn)、
完全隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)（completelyrandomblockdesign）試驗(yàn)、裂區(qū)設(shè)計(jì)（splitplotdesign）試驗(yàn)、
正交設(shè)計(jì)（orthogonaldesign）試驗(yàn)、平衡不完全區(qū)組設(shè)計(jì)（balancedincompletelyblockdesign）
試驗(yàn)、平衡格子方設(shè)計(jì)（balancedlatticedesign）試驗(yàn)等。這些試驗(yàn)中的大部分將在后面
介紹，此不贅述。
（四）按試驗(yàn)小區(qū)面積分類
試驗(yàn)小區(qū)（experimentplot）是田間試驗(yàn)中一個(gè)處理（treatment）或處理組合（treatment
combination）一次實(shí)施所占用的地段。一般地講，試驗(yàn)小區(qū)面積在333m2以下的試驗(yàn)稱為小
區(qū)試驗(yàn)，試驗(yàn)小區(qū)面積在333m2以上的試驗(yàn)稱為大區(qū)試驗(yàn)。大區(qū)試驗(yàn)耕作栽培條件接近大田
生產(chǎn)，每個(gè)大區(qū)都可能碰上較肥或較瘦的地段，因此代表性和準(zhǔn)確性都較好，而且便于示范推
廣，對(duì)試驗(yàn)結(jié)果的分析也比較省事，但試驗(yàn)條件難以嚴(yán)格控制，而且人力物力消耗較多，所以不
適用于探索性試驗(yàn)。大區(qū)試驗(yàn)一般用于和生產(chǎn)比較接近的田間試驗(yàn)，如作物品種或栽培技術(shù)
等的大區(qū)對(duì)比試驗(yàn)、新品種展示試驗(yàn)等；大區(qū)試驗(yàn)一般不設(shè)重復(fù)。小區(qū)試驗(yàn)在一定程度上克服
了大區(qū)試驗(yàn)的缺點(diǎn)，特別在育種試驗(yàn)的初期、中期階段，試驗(yàn)的處理數(shù)較多，而每一處理的種子
量較少，設(shè)置大區(qū)試驗(yàn)有困難。所以一般應(yīng)先進(jìn)行小區(qū)試驗(yàn)，在小區(qū)試驗(yàn)選優(yōu)淘劣的基礎(chǔ)上再
做大區(qū)對(duì)比示范試驗(yàn)。大多數(shù)田間試驗(yàn)都是小區(qū)試驗(yàn)，小區(qū)試驗(yàn)一般要設(shè)置重復(fù)。
（五）按試驗(yàn)地點(diǎn)數(shù)分類
按試驗(yàn)地點(diǎn)數(shù)多少，試驗(yàn)可以分為單點(diǎn)試驗(yàn)和多點(diǎn)試驗(yàn)。單點(diǎn)試驗(yàn)只在一個(gè)地點(diǎn)進(jìn)行；多
點(diǎn)試驗(yàn)要在兩個(gè)或兩個(gè)以上的地點(diǎn)按相同的試驗(yàn)方案進(jìn)行，可以研究試驗(yàn)處理對(duì)不同地點(diǎn)氣
候、土壤等自然生態(tài)因子的反應(yīng)。如果試驗(yàn)結(jié)果欲在多個(gè)地區(qū)推廣就應(yīng)進(jìn)行多點(diǎn)試驗(yàn)，作物新
品種的區(qū)域試驗(yàn)就是多點(diǎn)試驗(yàn)。
（六）按試驗(yàn)?zāi)攴輸?shù)分類
按試驗(yàn)?zāi)攴輸?shù)多少，試驗(yàn)可以分為一年試驗(yàn)和多年試驗(yàn)。一個(gè)試驗(yàn)只進(jìn)行一年稱為一年
試驗(yàn)；按同一試驗(yàn)方案將一個(gè)試驗(yàn)進(jìn)行兩年或兩年以上稱為多年試驗(yàn)，多年試驗(yàn)可以研究試驗(yàn)
處理對(duì)不同年份的氣候等自然生態(tài)因子的反應(yīng)。由于年際間氣候特點(diǎn)往往存在較大差異，所
以一個(gè)試驗(yàn)最好進(jìn)行兩年以上，這樣才能使試驗(yàn)結(jié)果客觀可靠，具有推廣利用價(jià)值。
此外，還有將多年試驗(yàn)與多點(diǎn)試驗(yàn)結(jié)合形成的多年多點(diǎn)試驗(yàn)，這樣在一個(gè)試驗(yàn)中既可研究
試驗(yàn)處理對(duì)不同地點(diǎn)氣候、土壤等自然生態(tài)因子的反應(yīng)，也可研究試驗(yàn)處理對(duì)年際間氣候因子
的反應(yīng)。作物新品種的區(qū)域試驗(yàn)通常是多年多點(diǎn)試驗(yàn)。
第二節(jié) 試驗(yàn)方案的制訂
試驗(yàn)方案是根據(jù)試驗(yàn)?zāi)康乃鶖M訂的一組試驗(yàn)處理或處理組合的總稱。有時(shí)試驗(yàn)方案也指
整個(gè)試驗(yàn)計(jì)劃，包括試驗(yàn)?zāi)康暮鸵罁?jù)、供試試驗(yàn)材料、試驗(yàn)處理、小區(qū)設(shè)置、種植方法、田間管
理、觀察記載項(xiàng)目、收獲考種、試驗(yàn)結(jié)果分析方法等。試驗(yàn)方案是試驗(yàn)的藍(lán)圖，必須認(rèn)真細(xì)致的
進(jìn)行擬訂，不能草率了事。
一、試驗(yàn)因素與水平
在田間試驗(yàn)中有各種各樣的因素影響試驗(yàn)結(jié)果，有些因素是試驗(yàn)的條件稱為條件因素。
例如，氣候條件（光照、氣溫、降雨等）和土壤肥力等在大多數(shù)情況下都是試驗(yàn)的條件因素。在
試驗(yàn)中對(duì)其進(jìn)行研究的因素稱為試驗(yàn)因素。例如，在品種比較試驗(yàn)中品種是試驗(yàn)因素，在播種
期與播種量試驗(yàn)中播種期和播種量是試驗(yàn)因素，在施肥試驗(yàn)中肥料類型和施肥量是試驗(yàn)因素。
將一個(gè)試驗(yàn)因素從質(zhì)或量的方面分成若干個(gè)試驗(yàn)項(xiàng)目，稱為處理或水平。例如，在品種比
較試驗(yàn)中使用了10個(gè)品種，那么品種這個(gè)試驗(yàn)因素就具有10個(gè)處理或水平；同樣若一個(gè)施肥
試驗(yàn)使用了3種肥料，每種肥料又有3個(gè)施肥量，那么肥料種類和施肥量?jī)蓚�(gè)試驗(yàn)因素都各有
3個(gè)處理或3個(gè)水平。
在多因素試驗(yàn)中將一個(gè)試驗(yàn)因素的各水平同其他試驗(yàn)因素的各水平相互搭配起來構(gòu)成處
理組合。例如，在一個(gè)玉米品種×密度試驗(yàn)中，如果選用‘豫玉22’、‘丹玉405’和‘鄭單958’3
個(gè)玉米品種，3000株/666.7m2、3750株/666.7m2、4500株/666.7m2、5250株/666.7m24種密
度，那么這個(gè)試驗(yàn)就有12個(gè)處理組合：‘豫玉22’/（3000株/666.7m2）、‘丹玉405’/（3000株/
666.7m2）、‘鄭單958’/（3000株/666.7m2）、‘豫玉22’/（3750株/666.7m2）、‘丹玉405’/
（3750株/666.7m2）、‘鄭單958’/（3750株/666.7m2）、‘豫玉22’/（4500株/666.7m2）、‘丹玉
405’/（4500株/666.7m2）、‘鄭單958’/（4500株/666.7m2）、‘豫玉22’/（5250株/666.7m2）、
‘丹玉405’/（5250株/666.7m2）、‘鄭單958’/（5250株/666.7m2）。
一個(gè)試驗(yàn)因素若是從量的方面分成若干試驗(yàn)處理（水平），各相鄰處理（水平）之間的間距
可以相等也可以不等。
二、試驗(yàn)處理效應(yīng)
在田間試驗(yàn)中，用于衡量試驗(yàn)效果的指示性狀稱為試驗(yàn)指標(biāo)（experimentindex）。在一個(gè)
試驗(yàn)中衡量試驗(yàn)效果的指標(biāo)可以是一個(gè)，也可以是多個(gè)，這要根據(jù)研究目的和專業(yè)知識(shí)確定。
例如，在作物品種區(qū)域試驗(yàn)中，要考察的試驗(yàn)指標(biāo)通常有生育期、產(chǎn)量及其構(gòu)成因素、株高、穗
部性狀、抗病性、抗蟲性、抗逆性、品質(zhì)等幾十個(gè)試驗(yàn)指標(biāo)。
雖然在田間試驗(yàn)中通常可考察的試驗(yàn)指標(biāo)很多，但也不能面面俱到，要根據(jù)研究目的，分
清主次，抓住主要方面，量力而行，合理確定試驗(yàn)指標(biāo)。
試驗(yàn)處理效應(yīng)（treatmenteffect）是試驗(yàn)因素對(duì)性狀，即試驗(yàn)指標(biāo)所起的增進(jìn)或減少作用，
一般用試驗(yàn)處理平均數(shù)（average）與試驗(yàn)總平均數(shù)的差來度量。例如，一個(gè)品種比較試驗(yàn)共用
了10個(gè)品種，其株高分別為75cm、82cm、77cm、85cm、67cm、76cm、79cm、71cm、80cm、78cm，
可以算出其平均數(shù)為77cm，那么其效應(yīng)依次分別為-2cm、5cm、0cm、8cm、-10cm、-1cm、
2cm、-6cm、3cm、1cm。試驗(yàn)處理效應(yīng)也稱為主效（maineffect）。
兩個(gè)或兩個(gè)以上試驗(yàn)因素結(jié)合起來產(chǎn)生的額外效應(yīng)稱為交互作用（interactioneffect），簡(jiǎn)
稱互作。交互作用也可以說是一個(gè)因素的各水平在另一個(gè)因素的各水平上表現(xiàn)不一致的現(xiàn)
象。例如，兩個(gè)小麥品種和兩種施氮量的試驗(yàn)結(jié)果（表1-1），種植小麥品種甲施純氮13kg/
666.7m2、產(chǎn)量為500kg/666.7m2，種植小麥品種乙施純氮13kg/666.7m2、產(chǎn)量為550kg/
666.7m2；若種植小麥品種甲施純氮16kg/666.7m2、產(chǎn)量為560kg/666.7m2，種植小麥品種乙
施純氮16kg/666.7m2、產(chǎn)量為650kg/666.7m2。那么，單純將品種由甲換為乙，施純氮13kg/
666.7m2將增產(chǎn)50kg/666.7m2；單純將施純氮由13kg/666.7m2提高到16kg/666.7m2，小麥
品種甲將增產(chǎn)60kg/666.7m2；因而，品種乙施純氮16kg/666.7m2的預(yù)期產(chǎn)量應(yīng)為610kg/
666.7m2，而實(shí)際產(chǎn)量為650kg/666.7m2，比預(yù)期多的40kg/666.7m2就是交互作用。但交互
作用通常不是這樣推算和表示的，而是用處理組合的平均數(shù)、產(chǎn)生交互作用的試驗(yàn)因素的相應(yīng)
處理的平均數(shù)和整個(gè)試驗(yàn)的總平均數(shù)的代數(shù)和來估算。
表1-1 兩個(gè)小麥品種和兩種施氮量的試驗(yàn)結(jié)果（解釋交互作用）
（單位：kg/666.7m2）
品 種施純氮13kg/666.7m2的產(chǎn)量施純氮16kg/666.7m2的產(chǎn)量平 均
甲500560530乙550650600平均525605565
新書資訊