茶樹(shù)是多年生木本作物，生育規(guī)律的特殊性決定了田間試驗(yàn)的特點(diǎn)。茶樹(shù)樹(shù)體較大，而試驗(yàn)小區(qū)供試材料較省，要求植株質(zhì)量一致在試驗(yàn)期間，供試茶樹(shù)長(zhǎng)期定位，植株不變，所受處理也不變，試驗(yàn)前必須做好空白試驗(yàn)，了解區(qū)間或株間自然差異，用來(lái)糾正試驗(yàn)后的產(chǎn)量，提高試驗(yàn)的準(zhǔn)確性；茶樹(shù)一年多次采收，影響產(chǎn)量的因素極為復(fù)雜，宜將幾年產(chǎn)量合并分析，以求可靠。這些明顯特點(diǎn)就構(gòu)成了茶樹(shù)田間試驗(yàn)的長(zhǎng)期性與復(fù)雜性。
試驗(yàn)以差異為基礎(chǔ)。即改變一個(gè)因素，而其他因素都完全相同，在比較中找差別，在差別中找原因。要使試驗(yàn)得出正確的結(jié)果，首先試驗(yàn)處理之間要有可比性。如為探討合理密植而布置的茶權(quán)種植密度試驗(yàn)，各種處理必須在同一品種、同一環(huán)境下進(jìn)行比較。但在田間試驗(yàn)中，要做到試驗(yàn)地和試驗(yàn)材料完全一致也是比較困難的?？墒?，通過(guò)適宜的試驗(yàn)設(shè)計(jì)，還是可以把試驗(yàn)誤差減小到最小程度，這就是要講究田間試驗(yàn)設(shè)計(jì)的原因所在。
1、田間試驗(yàn)的設(shè)計(jì)方法 合理的試驗(yàn)設(shè)計(jì)，在于正確地回答所提出的問(wèn)題或能證實(shí)試驗(yàn)中所作的假設(shè)，取得預(yù)期效果，得出科學(xué)結(jié)論。試驗(yàn)設(shè)計(jì)內(nèi)容包括兩方面，即試驗(yàn)處理設(shè)計(jì)和試驗(yàn)方法設(shè)計(jì)。
（1）試驗(yàn)處理設(shè)計(jì)處理是試驗(yàn)的具體項(xiàng)目。設(shè)計(jì)處理項(xiàng)目最主要的任務(wù)是解決生產(chǎn)上存在的疑難問(wèn)題。如杭州茶葉試驗(yàn)場(chǎng)在建場(chǎng)初期設(shè)置的茶樹(shù)種植前土地深翻試驗(yàn)，是探求不同開(kāi)墾深度對(duì)茶樹(shù)生育及其產(chǎn)量的影響，所高25、50、80厘米三種深度，就是不同的處理；安徽省祁門(mén)茶葉研究所的茶樹(shù)引種試驗(yàn)，供試品種有貴州苔茶、福建政和大白茶、毛蟹、梅占和祁門(mén)櫧葉種（對(duì)照），各種品種也是不同的處理。
由于試驗(yàn)性質(zhì)不同，設(shè)計(jì)處理項(xiàng)目時(shí)，除上述的單因子設(shè)計(jì)外，學(xué)有復(fù)因子設(shè)計(jì)。單因子設(shè)計(jì)是茶樹(shù)田間試驗(yàn)中采用最多、效果較好的一種試驗(yàn)設(shè)計(jì)。但影響茶葉產(chǎn)量的因子是多方面的，復(fù)因子試驗(yàn)就能解決兩項(xiàng)或兩項(xiàng)以上栽培技術(shù)問(wèn)題，其處理便是各因子的可能組合數(shù)，可以比較成套地得出適合本地區(qū)條件的荷地高產(chǎn)技術(shù)措施，如茶樹(shù)剪、采復(fù)因子試驗(yàn)包括兩種修剪年限、三種留葉時(shí)期兩個(gè)試驗(yàn)因子，其處理數(shù)為每個(gè)因子級(jí)數(shù)的相互乘積即2*3=6個(gè)處理。
復(fù)因子試驗(yàn)不但能探求復(fù)因子間的相互作用，而且還可以了解單因子之間的效果。
（2）試驗(yàn)方法設(shè)計(jì)根據(jù)試驗(yàn)?zāi)晗藓驮囼?yàn)地點(diǎn)不同，方法上有一定試驗(yàn)、多年試驗(yàn)、單點(diǎn)試驗(yàn)、多點(diǎn)試驗(yàn)之分。
茶樹(shù)樹(shù)體較大，占地較多，又是多年生，這就決定了試驗(yàn)?zāi)晗掭^某些作物要長(zhǎng)。由于時(shí)間長(zhǎng)遭受意外損失造成數(shù)據(jù)缺失的機(jī)會(huì)也會(huì)增加，加上茶園多建在丘陵山區(qū)，立地條件相同的土地較難找到，這些實(shí)際情況決定了茶樹(shù)田間試驗(yàn)設(shè)計(jì)的選擇必須有適當(dāng)?shù)撵`活性。但在試驗(yàn)條件局部控制后，區(qū)組所在地點(diǎn)可以分開(kāi)，區(qū)組形狀也可不一，從這個(gè)意義上講，多點(diǎn)試驗(yàn)是很可取的。它的論據(jù)大，并能及早地肯定試驗(yàn)成果的適用范圍，有利于迅速推廣。
試驗(yàn)在一地進(jìn)行的稱(chēng)作單點(diǎn)試驗(yàn)；試驗(yàn)只進(jìn)行一年的稱(chēng)一年試驗(yàn)，如某些試探性試驗(yàn)通常只進(jìn)行一次，取得初步資料再作進(jìn)一步試驗(yàn)的依據(jù)，多年試驗(yàn)?zāi)茉跉v年不同氣候條件下考察試驗(yàn)結(jié)果，使之穩(wěn)定可靠。 試驗(yàn)中，有時(shí)還采用小區(qū)與大區(qū)相結(jié)合的方法。如在進(jìn)行茶樹(shù)綜合豐產(chǎn)試驗(yàn)時(shí)，豐產(chǎn)園的面積不能太小，否則不足以真實(shí)地反映大面積栽培的情況。但為了深入探明某些豐產(chǎn)因子的生產(chǎn)效應(yīng)而配合設(shè)置的單因子對(duì)比試驗(yàn)，可采用較小的小區(qū)，也稱(chēng)輔助試驗(yàn)。
（3）小區(qū)排列設(shè)計(jì)小區(qū)的排列方法有兩種，即順序排列和隨機(jī)排列。順序法是按一定次序（順序或逆序）把試驗(yàn)處理安排到試驗(yàn)小區(qū)。這種排列優(yōu)點(diǎn)比較簡(jiǎn)單，不易弄錯(cuò)。缺點(diǎn)是土壤差異與處理差異混在一起，常影響試驗(yàn)的準(zhǔn)確性。安排重復(fù)時(shí)，相鄰處理小區(qū)不要安排在一條線上，以免失去重復(fù)的作用。
變相的順序排列，每個(gè)處理區(qū)都可與靠近的對(duì)照區(qū)直接比較，準(zhǔn)確性與代表性都較大，方法簡(jiǎn)單也容易做到。缺點(diǎn)是對(duì)照區(qū)占試驗(yàn)面積的四分之一到三分這一，各處理之間不能直接進(jìn)行比較，也不能充分估計(jì)土壤誤差，特別是試驗(yàn)地存在明顯的順序差異時(shí)，容易造成系統(tǒng)誤差。
隨機(jī)的小區(qū)排列，不由試驗(yàn)者主觀安排，而是由機(jī)會(huì)決定，一般采用編號(hào)抽簽，使每個(gè)處理都有同等機(jī)會(huì)落在不同肥力的地段上，每個(gè)區(qū)組只設(shè)一個(gè)對(duì)照區(qū)，節(jié)約了土地。當(dāng)試驗(yàn)處理較多、地形不正或肥力差異較大時(shí)，采用比排列更能顯出它的優(yōu)越性，山區(qū)坡地茶園尤為適用，但其試驗(yàn)設(shè)計(jì)和分析較為復(fù)雜。
3、試驗(yàn)茶園選擇與試驗(yàn)的設(shè)置
（1）試驗(yàn)茶園的選擇試驗(yàn)茶園是茶樹(shù)栽培試驗(yàn)的基地，正確地選擇試驗(yàn)是提高試驗(yàn)準(zhǔn)確性的前提。茶樹(shù)從建園到正式投產(chǎn)一般要五、六年的時(shí)間，經(jīng)濟(jì)年限長(zhǎng)達(dá)幾十年，茶樹(shù)在總生育期中有其普遍規(guī)律，不同生育期又有其特殊矛盾。為了解決茶樹(shù)各生育期的特殊矛盾，有的試驗(yàn)需要在成齡茶園中進(jìn)行，有的需要在幼齡茶園中進(jìn)行，有的還要在苗期或墾期進(jìn)行。
不管哪一階段的試驗(yàn)，都要求土壤肥力均勻，形狀力求整齊，以消除偶然因素的影響，正確反映出試驗(yàn)對(duì)象質(zhì)的差異。 試驗(yàn)成果都要在大面積生產(chǎn)上起示范和指導(dǎo)作用，試驗(yàn)區(qū)的位置要選在本單位（專(zhuān)業(yè)隊(duì)或茶場(chǎng)）的中心地帶，地勢(shì)、土壤類(lèi)型和肥力都應(yīng)具代表性，除改造低產(chǎn)茶園試驗(yàn)外，都要求肥力中等以上的茶園，不宜靠近林木、房舍、并有必要的基本設(shè)施（如抗旱、防凍），保證試驗(yàn)地按時(shí)得出結(jié)果。
（2）茶園土壤肥力差異與測(cè)定肥力一致是試驗(yàn)茶園的基本條件。實(shí)際上每塊茶園的土壤肥力不均勻一致卻又是普遍存在的。產(chǎn)生土壤肥力差異的原因：在土壤形成過(guò)程中，除與前期的成土母質(zhì)有關(guān)外，一般后期的成土過(guò)程影響較大，如坡地茶園受雨水沖惻，常表現(xiàn)為坡下土層較肥厚，坡上土層較瘦薄；其次是人們的生產(chǎn)活動(dòng)，如與栽培管理、平整土地等有關(guān)，常見(jiàn)的如施肥時(shí)靠近路邊的多施，距離近的多施，茶行的行頭多施等。 土壤馬力差異的表現(xiàn)形式，一般有兩種。
一種是順序差異，表現(xiàn)向一個(gè)或兩個(gè)方向遞增或遞減，如雨水沖刷造成的一個(gè)方向肥力差異，或由于施肥不合理，造成一塊茶園出現(xiàn)一個(gè)或兩個(gè)方向的土壤肥力順序差異；
另一種是團(tuán)塊差異，主要由施肥不當(dāng)或平整土地所造成。新建茶園時(shí)一般將堆肥堆地地塊中間，或送肥時(shí)先堆成幾個(gè)肥料堆，這樣堆腳就殘留有較多的肥料，提高了這部分土壤的肥力；此外，如采用挑高填低的方法平整土地，也能形成團(tuán)塊差異。
由于土壤肥力差異普遍存在，在選擇試驗(yàn)茶園時(shí)有必要進(jìn)行土壤肥力差異程度測(cè)定，只有當(dāng)土壤肥力差異在一定的范圍時(shí)，才能選作試驗(yàn)用地。
測(cè)驗(yàn)的方法有二：
①目測(cè)法在茶樹(shù)生長(zhǎng)盛期，對(duì)準(zhǔn)備選作試驗(yàn)地的茶園逐塊觀察，深入了解茶園的現(xiàn)狀和歷史情況，包括土壤類(lèi)型、土層深淺、土質(zhì)好壞和平整土地等等。將實(shí)地觀察的情況繪出草圖，標(biāo)明哪些地段過(guò)肥或過(guò)瘦，作為試驗(yàn)地的檔案材料，通過(guò)目測(cè)可以了解茶園的基本情況，茶樹(shù)生長(zhǎng)較一致的就可以選作試驗(yàn)用地。
若土壤差異較大，或試驗(yàn)的要求較高，或原有的土壤肥力差異憑借眼力無(wú)法察覺(jué)，那主要用探測(cè)法來(lái)測(cè)定土壤肥力的大小。
②探測(cè)法在茶園中按試驗(yàn)設(shè)計(jì)劃區(qū)或量取一定長(zhǎng)度的茶行，采取完全相同的栽培管理措施，按區(qū)（行）收獲茶葉鮮葉計(jì)產(chǎn)（一季產(chǎn)量或一年產(chǎn)量），將產(chǎn)量填入草圖，即成為這塊茶園的土壤肥力分布圖。
根據(jù)這個(gè)圖，既可以判斷這塊茶園能不能選作試驗(yàn)地，或者能否馬上開(kāi)展試驗(yàn)，又可為茶樹(shù)田間試驗(yàn)劃區(qū)提供依據(jù)。這種探測(cè)的方法，也稱(chēng)作預(yù)備試驗(yàn)空白試驗(yàn)，此法獲得的荷地產(chǎn)量資料，通過(guò)計(jì)算，如果區(qū)間產(chǎn)量差異不大，就可入選作試驗(yàn)用地。探測(cè)法比目測(cè)法可靠，但時(shí)間較長(zhǎng)，對(duì)要求精確性較高的肥料試驗(yàn)、品比試驗(yàn)等，常采用此法。
（3）區(qū)組、小區(qū)的形狀與大小區(qū)組設(shè)置在于對(duì)試驗(yàn)園地實(shí)行局部控制。多數(shù)茶園由于立地條件的限制，如在坡地茶園上設(shè)置試驗(yàn)，園內(nèi)水、肥、土、光等生態(tài)因子，因坡向、坡度的不同而有差異，根據(jù)區(qū)組內(nèi)試驗(yàn)條件應(yīng)盡可能一致的要求，區(qū)組應(yīng)按水平呈長(zhǎng)方形或帶狀為宜。 為進(jìn)一步控制試驗(yàn)條件，提高試驗(yàn)準(zhǔn)確性，常采用小區(qū)試驗(yàn)。
它具有區(qū)間鄰近、便于比較、管理方便等優(yōu)點(diǎn)。但由于茶園團(tuán)塊差異的存在，因此，小區(qū)面積一定要合適，否則會(huì)增大試驗(yàn)誤差。一般的栽培技術(shù)試驗(yàn)，小區(qū)面積以半分地為宜。為適當(dāng)擴(kuò)大小區(qū)面積，調(diào)整土壤差異，小區(qū)面積也可擴(kuò)大到一分地以?xún)?nèi)。
小區(qū)形狀有長(zhǎng)方形和方形兩種。長(zhǎng)方形小區(qū)具有較鎬的精確度，因它飲食的土壤肥力類(lèi)較方形小區(qū)多，有利于平衡土壤差異，特別是有團(tuán)塊差異的地段。在順序差異的坡地，長(zhǎng)方形小區(qū)也能有效地平衡土壤差異，但長(zhǎng)邊應(yīng)與等肥線垂直，若長(zhǎng)邊與等肥線平行反而會(huì)增加差異。區(qū)組應(yīng)與等肥線平行，使同一區(qū)組內(nèi)各小區(qū)處在相近似的土壤肥力條件下，有利于控制土壤差異。
長(zhǎng)方形小區(qū)的長(zhǎng)寬比，根據(jù)試驗(yàn)性質(zhì)不同，一般采用5：1至3：1的較多。茶園機(jī)械化或耕作試驗(yàn)多采用狹長(zhǎng)方形小區(qū)，茶樹(shù)種植密度試驗(yàn)和品比試驗(yàn)，這類(lèi)試驗(yàn)面積較小，同時(shí)又要考慮到通風(fēng)透光條件對(duì)試驗(yàn)的影響，一般多采用方形小區(qū)，因方形小區(qū)的行頭較長(zhǎng)方形為寬，小氣候?qū)︵弲^(qū)的影響能小到最低程度。
（4）重復(fù)次數(shù)由于代試的茶樹(shù)只能是總體的一部分（稱(chēng)作樣本），重復(fù)次數(shù)越多，樣本對(duì)總體的代表性就越大，由樣本推斷總體就越正確，試驗(yàn)的準(zhǔn)確性越高。但重復(fù)過(guò)多，不但工作繁重，花費(fèi)太多，而且還會(huì)給試驗(yàn)操作和觀察記載帶來(lái)很大困難。
在小區(qū)面積小而土壤差異較大時(shí)，重復(fù)次數(shù)要多些；小區(qū)面積大而土壤差異較大時(shí)，重復(fù)可少些。一般試驗(yàn)要求重復(fù)3-5次，以4次較好，只有較大面積的生產(chǎn)試驗(yàn)，才設(shè)置1-2次重復(fù)。
（5）試驗(yàn)材料的準(zhǔn)備與種植茶樹(shù)栽培技術(shù)試驗(yàn)主要對(duì)象是茶樹(shù)，除特殊情況外，試驗(yàn)植株不宜采用實(shí)生群體，最好選用來(lái)自同一母株質(zhì)量相當(dāng)?shù)臒o(wú)性繁殖茶樹(shù)，以求株間的相似。試驗(yàn)材料應(yīng)隨取用。 試驗(yàn)材料的種植，要一個(gè)區(qū)組一個(gè)區(qū)組地進(jìn)行，同一區(qū)