作物科学是一门综合性的科学，需要从栽培、育种、遗传、生理、分子生物学等众多方面研究作物生产的调控，还需要研究环境因子对作物生长的影响。

试验设计的原则包括：①重复。各个处理要有重复试验，才能够帮助估计试验误差和减少处理评估的误差。②随机。试验中各个处理需要通过随机排列，才能使环境效益具有随机性，从而避免处理受环境左右，随机还是随机变量的数理统计推导的必备条件。③局部控制。为减少试验中环境控制的难度，可以在不同局部环境设置试验，减少试验误差。

作物生长发育中受多种因素影响，可以将试验种类分为单因素试验、多因素试验、综合性试验。作物田间试验中，还要考虑运用适当的小区试验技术、空白试验技术等，试验中要做好计划，做好观察记载。