采用上述重复、随机排列和局部控制三个基本原则而用出的田间试验设计，配合应用适当的统计分析，既能准确地估计试验处理效应，又获得无偏的、最小的试验误差估计，因而对于所要进行的各处理间的比较能作出可靠的结论。
常用的试验设计方法有 （一）顺序排列的试验设计
1、对比法设计（conteast design）
这种设计常用于少数品种的比较试验及示范试验，其排列特点是每一供试品种均直接排列于对照区旁边，使每一小区可与其邻旁的对照区直接比较。如图2.5, 为8个品种3次重复的对比法排列。
这类设计由于相邻小区特别是狭长形相邻小区之间土壤肥力的相似性，亦可获得较精确的结果，并有利于实施与观察。但对照区过多，要点试验田面积的1/3，土地利用率不高，一般重复次数可为3-6次，必要时还可适当增加。每一重复内的各小区都是顺序排列。重复排列多排时，不同重复内小区可排列成阶梯式或逆向式，以避免负一处理的各小区排在一直线上。 1 CK 2 7 CK 8 3 CK 4 1 CK 2 7 CK 8 5 CK 6 3 CK 4 1 CK 2 7 CK 8 5 CK 6 3 CK 4 5 CK 6
图1.1 8个品种3次重复对比排列（阶梯式）
2、间比法设计（interval contrast design）
在育种试验前期阶段如鉴定圃试验供试的品系（种）数多，要求不太高，而用随机区组排列有困难，可用此法。间比法设计的特点是，在一条地上，排列的第一个小区和末尾的小区一定是对照（CK）区，每二对照区之间排列相同数目的处理小区，通常是4或9个，重复次。各重复可排成一排或多排式。排成多排时，则可采用逆向式（图2.6）。如果一条土地上不能安排整个重复的小区，则可在第二条土地上接下去，但是开始时仍要种一对照区，称为额外对照（Ex.CK）如图2.7.
CCC111C1111C1112C1 2 3 4 5 6 7 8 9 K K K 0 1 2 K 3 4 5 6 K 7 8 9 0 K C2111C1111C111CCC9 8 7 6 5 4 3 2 1 K 0 9 8 7 K 6 5 4 3 K 2 1 0 K K K CCC111C1111C1112C1 2 3 4 5 6 7 8 9 K K K 0 1 2 K 3 4 5 6 K 7 8 9 0 K 图1.2 20个品种3次重复的间比法排列，逆向法
（Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ代表重复 ；1、2、3?代表品种；CK代表对照）
CC111C1111CCC1 2 3 4 9 1 2 3 4 5 6 7 8 K K 0 1 2 K 3 4 5 6 K K K Ⅰ → Ⅱ → C1111C111CCC1111C9 8 7 6 5 4 3 2 1 K 6 5 4 3 K 2 1 0 K K K 6 5 4 3 K ←Ⅲ 图1.3 16个品种3次重复的间比排列，两行排3重复及CK的设置
（Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ代表重复 ；1、2、3?代表品种；CK代表对照）
顺序排列设计的优点是设计简单，操作方便，可按品种成熟期、株高等排列，能减少边际效应和生长竞争。但缺点是这类设计增设对照，并安排重复区以控制误差，但各处理在小区内的安排不随机，所以估计的试验误差有偏性，理论上不能应用统计分析进行显著性测验，尤其是有明显土壤肥力梯度时，品种间比较将会发生系统误差。
（二）随机排列的试验设计
1、完全随机设计（completely random design）
完全随机设计将各处理随机分配到各个试验单元（或小区）中，每一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皆可应用。例如要检验三种不同的生长素，各一个剂量，测定对小麦苗高的效应，包括对照（用水）在内，共4个处理，若用盆栽试验每盆小麦一个单元，每处理4盆，共16盆。随机排列的将每盆标号1,2,??，16盆。随机排列时将每盆标号1，2，??16，然后查用随机数字表或抽签法或计算机（器）随机数字发生法得第一处理为（14，13，9，8），第二处理为（2，7，1，15）余下（3，4，10，16）为第四处理。这类设计分析简便，但是应用引类设计必须试验的环境因素相当均匀，所以一般用于实验室培养试验及网 、温室的盆钵试验。 2、随机区组设计（randomized blocks design）亦称完全随机区组设计（random complete block design）
这种设计的特点是根据“局部控制”的原则，将试验地按肥力程度划分为等于重复次数的区组，一区组安排一重复，区组内各处理都独立地随机排列。这是随机排列设计中最常用而最基本的设计。
随机区组设计有以下优点：（1）设计简单，容易掌握；（2）富于伸缩性，单因素、多因素以及综合性的试验都可应用；（3）能提供无偏的误差估计，并有效地减少单位单向的肥力差异，降低误差；（4）对试验地的地形要求不严，必要时，不同区组亦可分散设置在不同地段上。不足之处在于这种设计不允许处理数太数，一般不超过20个。因为处理多，区组必然增大，局部控制的效率降低，而且只能控制一个方向的土壤差异。
随机区组在田间布置时，应考虑到试验精确度与工作便利等方面，以前者为主。设计的目的在于降低试验误差，宁使区组之间占有最大的土壤差异，而同区组内各小区间的变异应尽可能小。一般从小区形状而言，狭长形小区之间的土壤差异为最小，而方形或接近方形的区组之间的土壤差异大。因此，在通常情况下，采用方形区组和狡长形不眍能提高试验精确度。在有单向梯度时，亦是如此，但必须注意使区组的划分与梯度垂直，而区组内小区长的一边与梯度平行（图2.8）。这样既能提高试验精确度，同时亦能满足工作便利的要求。如处理数较多，为避免第一小区与最末小区距离过远，可将小区布置成两排（图2.9）
Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ 7 4 2 1 1 3 1 7 3 6 8 5 4 8 7 3 2 1 6 4 5 2 4 8 8 7 5 6 6 5 3 2
肥力梯度
图1.4 8个品种4个重复的随机区组排列
Ⅰ Ⅱ Ⅲ 3 8 图1.5 16个品种3个重复的随机区组，小区布置成
两排
如上所述，若试验地段的限制，使一个试验的所有区组不能排列在一块土地上时，可将少数区组设在另一地段，即各个区组可以分散设置，但一区组内的所有小区必须布置在一起。
3、拉丁方设计（Iatin square design）
拉丁方设计将处理从纵横两个方向排列为区组（或重复），使每个处理在每一列和每一行中出现的次数相等（通常一次 ），所以它是比随机区组多一个方向进行局部控制的随机排列的设计。如图2.10所示为5×5拉丁方。每一直行及每一横行都成为一区组或重复，而每一处理在每一直行或横行都只出现一次。所以，拉丁方设计的处理数、重复数、直行数、横行数均相同。由于二个方向划分成区组，拉丁方排列具有双向控制土壤差异的作用，即可以从直行和横行两个方向消除土壤差异，因而有较高的精确度。
拉丁方设计的主要优点为精确度高，但缺乏伸缩性，因为在设计中，重复数必须等于处理数，两者相互制约。处理数多，则重复次数必然少，导致试验估计误差的自由度太少，鉴别试验处理间差异的灵敏度不高。拉丁方设计的通常应用范围只限于4-8个处理。当在采用4个处理的计，即用2个（4×4）拉丁方。此外，布置这各设计时，不能将一直行或一横行分开设置，要求有整块平坦的土地，缺乏随机区组那样的灵活性。
第一直行和第一横行均为顺序排列的拉丁方称标准方。拉丁方甚多，但标准方较少。如3×3只有一个标准方。
A B C B C A C A B
将每个标准方的横行和直行进行调换，可以化出许多不同的拉丁方。一般而论，每个K×K标准方，可化出K！（K-1）！个不同的拉丁方。
1 10 7 15 14 9 6 13 4 16 11 2 12 5 进行拉丁方设计时，首先应根据处理数k从拉丁方的标准方表中选定一个K×K的标准方。但在实际应用上，为了获得所需的拉丁方，可简捷地在选择标准方（表2.1）的基础上进行横行、直行及处理的随机。 表1.1 (4×4)—（6×6）的选择标准方