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1、田间试验和生物统计在农业科学研究中的应用农学与生物科技学院作物栽培与耕作学*x摘要：农业科学研究，大多在田间进行试验，并运用生物统计学知识对试验数据进行处理，得到科学的结论，这样的结论具有理论性、公道性和科学性，可以直接用以指导田间的生产。田间试验和生物统计学相结合，促进农业科学研究稳步前进。关键词：农业科学田间试验生物统计农业和生物学领域的科学研究，使人们熟悉生物界的各种规律，促进人们发掘出新的农业技术和措施，从而不断进步农业生产水平，改进人类生存环境。农业科学研究的根本任务是寻求进步农作物产量和品质，降低能耗，增加经济效益的理论、方法和技术。而田间试验和生物统计是农业科学研究中的重点内容。
2、1田间试验在农业科学研究中的应用作物的产量和品质都是在大田中形成的，因此，农业科学的研究主要也是在大田中进行的，在农业研究中，田间试验是主要形式，也有些研究必须在温室或实验室条件下进行，尤其是一些精确的理论性的研究，在大田中难以实现对一些环境条件进行严格的控制，需要在特定的控终辊件下进行研究，但是任何农业技术或措施在应用到大田生产时，都必须先进行田间试验，因而田间试验不仅是进行探索研究的主要工具，还是联系农业科学与农业生产的桥梁。1.1田间试验的特点田间试验的研究对象和材料是生物本身，以农作物为主也包括昆虫、病菌、土壤微生物、杂草等，从生物体本身生养过程的反应作试验指标研究有关生长发育的规律、
3、某些因素的作用、某些技术的效果等。由农作物或其他生物体本身的反应来直接检测试验的效果，这是田间试验的重要特点。由于自然界的生物体往往是一个具有多种遗传变异的群体，即使用纯系品种的种子也往往存在一定的变异性，因而试验材料本身即存在产生试验误差的多种因素。田间试验是在开放的自然条件下进行的，试验环境包括土壤、天气，甚至病虫等生物条件，它们是多变的，再加上农作物试验周期长，尤其是最后产品的测定要在田间自然条件下经历生长发育的全过程，因而田间试验的环境条件也存在着导致试验产生试验误差，包括系统误差和随机误差的多种可能。1.2田间试验的基本要求为保证田间试验达到预定要求，是试验结果能在进步农业生产和科学
4、研究的水平上发挥作用，田间试验必须目的要明确，试验条件要有代表性，试验结果要可靠，并且试验结果能够重演。1.3田间试验的原则田间试验要有试验设计，田间试验设计包括确定试验处理的方案、小区技术、以及相应的资料的搜集、整理和统计分析的方法等。科学的田间试验设计有三个原则，即重复、随机排列和局部控制。重复是为了估计试验误差并降低试验误差，以进步试验的精确度。随机排列是指一个区组中每一个处理都有同等的机会设置在任何一个试验小区上，避免主观成见，与重复相结合，就能提供无偏的试验误差估计值。局部控制就是将整个试验环境分成若干个相对最为一致的小环境，再在小环境内设置成套处理，使各试验处理小区的影响达到最大程
5、度的一致，试验误差的来源只限于区组内较小地段的土壤差异，也是降低误差的重要手段。1.4田间试验设计方法田间试验设计有顺序排列的试验设计和随机排列的试验设计。白癜风顺序排列的试验设计主要有对比法和间比法两种。由于各处理顺序排列，不能无偏估计处理效应和试验误差。因此，不宜对试验结果进行方差分析。顺序排列也有一定的优点，如设计简单，播种、观察、收获等工作不易发生差错，可按品种的成熟期、株高等排列，以减少处理间的生长竞争。对此类试验，主要采用百分比法进行统计分析。随机排列的试验设计包括完全随机设计、随机区组设计、拉丁方设计、裂区设计和条区设计。完全随机设计将各处理随机分配到各个试验单元中，硬度计每一个
6、处理的重复数可以相等或不相等，这种设计对试验单元的安排灵活机动，单因素或多因素试验都可以采用。这类设计分析简便，但是应用时要求试验的环境因子一致，一般用于实验室和温室盆钵条件。随机区组设计将试验地按肥力程度划分为即是重复次数的区组，一区安排一个重复，区组内各处理都独立地随机安排。这种设计简单，轻易把握，富于伸缩性，单因素、多因素以及综合因素的试验都可以应用，能提供无偏的误差估计，并有效地减少单向的肥力差异，降低误差，对试验地的地形要求不严，必要时，不同区组可以设置在不同地段上。但是这种设计不答应处理数太多，一般不超过20个。拉丁方设计将处理从纵横两个方向排列为区组，使每个处理在每一列和每一行中
7、出现的次数相等。拉丁方设计的处理数、重复数、直行数、横行数都相同。这种排列可以从直行和横行两个方向消除土壤差异，因而具有较高的精确度，但是缺乏伸缩性，由于它要求重复数即是处理数，两者相互制约。led照明裂区设计先按第一个因素设置各个处理的小区，然后在这主处理的小区内引进第二个因素的各个处理的小区。网站制作按主处理设置的小区为主区，主区内的按各副处理设置的小区为副区，也叫裂区。条区设计属于裂区设计的一种衍生设计，当研究的两个因素都要求较大的小区面积时，为了便于治理和观察记载，将每个区组先划分为若干纵向长条形小区，安排第一个因素的各个处理，再将各区组划分为若干横向长条形小区，安排第二个因素的各个处
8、理。这种设计主要为了估计试验误差，它能估计两个因素的主效误差和交互作用的误差。2生物统计在农业科学中的应用目前，农业科学研究已进进了定量地研究生命现象的阶段。由于各门学科的相互渗透和结合，尤其是生物学、化学、遗传学、生理学、生态学、生物数学等现代学科向农业的渗透，使农业科学成为既有广阔的科学基础，又有较浓厚经验色彩的技术科学门类。在农业科学的这一发展过程中，数学方法和技术的引进是十分重要的，其中特别是生物统计学对农业由经验型向精确型的转化起着不可忽视的作用。在农业生物科学方面，由于生物有机体本身具有复杂的生命活动，同时由于有机体与环境条件的不可分割的关系，在生长发育过程中又受着经常变化的天气及
9、土壤肥力等自然条件的复杂影响，因而试验结果包含试验因素的主效，因素间交互作用及误差等多项变异，故单从试验结果数据很难判定试验处理因素是否有效及效果的大小与可靠程度。只有根据数理统计学的原理，采用公道的试验设计、合适的抽样技术和科学的统计方法才能得出有用可靠的估计与推断。2.1生物统计可以指导田间试验设计农业科研职员根据不同目的、不同规模、不同条件来选择最佳的农业试验设计方案和相应的统计方法。通过对试验结果的处理，可以获得无偏的处理均匀值及试验误差的估计量，从而能进行正确有效的比较试验因素之间的差异，以及试验设计的好坏。数理统计学家已为农业科学工作者提供了很多试验设计方法。如完全随机区组、拉丁方
10、、裂区、条区设计、不完全随机区组、正交、回回设计等。农业科学工作者广泛应用这些试验设计方法来估计影响农业试验过程中的因素主效和交互作用的大小，作出有一定概率保证的统计推断。可以说，任何重要的农业科学试验。如品种比较试验，肥料试验、栽培条件试验及各种农艺措施综合配套试验都是采用一定的试验设计方法进行的。可见正确的试验设计方法保证了农业科学试验结果的可靠性和实在际应用价值。2.2生物统计可以进行农业抽样估计生物统计学重要内容之一就是抽样理论和技术，而在农业科学研究中的对象往往是数目巨大且分布特性各异的群体，因此农业科学研究试验、生产治理和农村调查工作中要求合适的抽样理论和技术，这就要求生物统计学知
11、识做指导。农业生物群体中除服从正态分布外，还有少数群体服从普洼松分布，二项分布及其它类型的偏态分布。生物统计学对不同分布采取不同的抽样理论和技术，在调查和生产治理中也应用了简单随机抽样、类型抽样、系统抽样、阶段抽样、序贯抽样等方法和技术，并已成功地应用于苗情、虫情、疫情等调查。2.3生物统计可以对农业猜测预告正确预告作物的生长发育进度，产量和病虫害的发生时期与数目，对于确保农业生物的稳产和高产极为重要。这就要求研究农艺过程中各因素之间的相互关系，建立自变量因素与因变量指标之间的数学函数，包括一元线性回回式，多元线性回回或非线性的回回函数，从而获得科学的回回猜测式用于农业预告与控制。早在50年代
12、，回回技术就已普遍用于病虫害猜测预告。到70年代后，这一技术又大量应用于作物产量的预告，回回技术由一元线性回回发展到多元非线性回回。预告公式的拟合效果和精度都在进步。可见预告技术成为人们了解生物生长发育动态、月嫂猜测病虫害，从而指挥和调整农业生产必不可少的工具。2.4生物统计可以对农业进行多元分析影响农业生物产品产量与质量的性状很多，这些性状在生物的生长发育与产品形成过程中相互联系或制约，因此研究多个农业生物性状的综合生物学效应及多元相关分析十分重要。由于计算机技术的迅猛发展，目前，已利用主成分分析、典范相关分析、因子分析、聚类分析和判别分析等方法研究和分析农业科学试验中的多变量数据，得出一些
13、有意义的结果，从而指导生产实践。2.5生物统计可以对农艺措施优化在70年代，我国就推广优选法，正交设计和其它优选法开始应用于农业科学试验。80年代，农业科学研究者运用回回设计的方法来建立模式化的施肥和栽培程序。通过这些先进的试验设计来优化农艺措施，目前，我国已在水稻、油菜、玉米、棉花、小麦等十多种农作物中建立了优良品种模式栽培程序，对不同种作物在不同类型土壤上的施肥也建立了一些优化方案。由于推广优化载培技术，有的良种增产效果十分明显。3田间试验和生物统计结合农业科学研究包括农学、园艺、草业、植物保护、生物技术、农业资源和环境等，涉及的学科有抽样调查，也有科学实验，这些就是生物统计和田间试验的内
14、容，生物统计为田间试验做理论指导，田间试验为生物统计作资料基础，田间试验的数据结果通过适当的统计处理，得到的结论将能直接用以指导田间的生产。生物统计与田间试验结合在农业中的应用，进步了农业科学研究的理论性和科学性。参考文献：1、盖钧镒.试验统计方法M.北京：中国农业出版社,2000,9.2、卜颖.生物统计在农业科学中的应用J.农业经济,1999,5：42-42.3、张金栋.田间试验设计的原理和方法J.生物学通报,1989,9：11-13,34.4、洪川,马怀君.农业优化栽培试验设计的研究J.山东农业科学,1992,1：1-7.5、简峰.进步农业科学试验精确度的浅见J.广西农业科学,2000,5：260-263.本文章有不足之处，望读者见谅！最给力USB协议浅析和USB设备设计简介MSN空间完美搬家到新浪博客！