田间试验的设计是科学研究计划的一部分，是根据试验目的与要求和试验的具体条件，制定的研究方法、步骤、小区的设置和田间排列、实施过程的具体要求，调查项目和标准、总结统计分析的方法等一套规则，来保证取得研究结果。

周密的试验设计可使我们花费较少的人力、物力、时间，而得到完整的可靠资料和应有的预期效果。

反之，考虑不周，有缺陷的试验设计未能包括应有的处理，或方案过于庞杂，以致结果难以分析，或是试验方法步骤不当，就是其它方面执行良好，也得不到应有的资料和效果，因而不能很好的完成试验任务。

所以试验设计是试验工作的重要部分，遵循一些基本原则，慎重制定。

一、试验设计的基本原则

（一）重复原则：试验中同一处理种植的小区数即为重复数。如果每个处理种植两个小区，就称做重复两次。

1. 重复的主要作用

重复的功能是估计试验误差，虽然试验误差是客观存在的，只要同一处理多种几个小区，就可以从同一处理重复小区间的差异来估算试验误差的差值。如果一个处理只有一个小区，不能求得差异，无法计算试验误差的估值，也就无法确定试验得到的观测值究竟属于处理间真实的差异，还是由于处理所用材料或试验条件造成的差异。

在这种情况下，既可把试验观测值的差异解释为处理间差异，又可说成试验条件不一造成的差异，还可以说是试验处理取材差异，究竟哪种是对的，没有可靠的客观标准。由此可见设置重复可以减少偶然性干扰，从而

多重复的平均值显然能够缩小处理平均值的标准误差，从而能够提高试验的准确性，平均值更可靠。

设置、增加重复，还可将更多种材料类型尽可能的包括进来，试验结果的适用范围因而随之扩大。

如在某地区种植的两个谷子品种的丰产性是否有真实的差异，这个地区分早薄地和水肥地两种类型，试验的目的是要得出哪个品种适合在哪类土地上种植的结论，我们的试验都应包括这两类土地两个品种，值得注意的是各重复内的土地类型应尽可能一致，而重复间的条件则不必非常一致。

在品种多年多点的区域试验中，由于年际间气象条件是变化的，要推广的品种是在未来的年份中应用的，所以了解年份对不同品种的效应是十分重要的。同样，不同试点也包括在试验中，无论是年份、地点上的重复试验，都可以看作是广义上的重复，目的是扩大试验结果的推论所适宜的种植范围。

这个原则也经常用于室内试验中，在不同条件下，重复做同一个试验，以便在试验可能存在的不同条件下，测定处理的重复力。

2.影响重复数的因素

一个试验所需要的重复数主要取决于所需要的准确度，需要试验结果的可靠性越高，重复数就越多。设置4个重复就能察觉差异，就没有要设5个重复，反之，如果一个试验的重复次数不足以统计计算处理间的重要差异，这样的试验也就没有意义。

处理数目的多少也影响试验的准确度，因为根据所要求的准确度来确定重复次数，所以对于误差自由度小于20的小试验尤为重要。

若仅比较两个品种，那么要达到10个品种对比所能达到的同样的准确度，就需要多设重复，以便增加估算试验误差的自由度。

总之，影响重复次数的因素较多，还要根据人力物力等实际情况决定重复次数。如果这方面的条件有限，则应适当减少处理数目，缩小试验规模，以便满足要求，这要比摊子大、试验粗糙、结果不太可靠，的一个仅供参考的结论好得多。

（2） 随机原则

随机化是现代试验设计的特点之一，它是由统计学家R.A.Fisher先提出，随机排列就是各处理小区在试验地的位置按随机排列，不能掺加人的主观愿望进行排列，以保证能够获得确实可靠的无偏的试验误差。

随机与偶然的意思不同，随机是保证各处理具有同等的受干扰的机会，随机排列就是使各处理在试验地中居任何一个小区位置的机会均等，但随机排列不能克服不良的试验技术。

（3） 局部控制原则

局部控制就是将试验田按照土壤肥力高低划分成几个局部地段，在局部地段随机排列一次各处理就是一个区组，称做一个重复，局部控制的原则是把较大的差异放在区组之间，而使区组内的土壤肥力尽量相对一致。

设置重复提供了正确估计试验误差和有效的减少试验误差的基础，有了重复才有可能使试验处理随机排列，从而能正确估计误差，有了重复才有局部控制的可能，从而达到有效地减少误差的目的。

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