Контрольная работа по дисциплине Основы научных исследований в агрономии
 Скачать 441.21 Kb.
|
|
Размещено на http://www.allbest.ru Министерство сельского хозяйства Росийской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Ижевская государственная сельскохозяйственная академия» Контрольная работа по дисциплине «Основы научных исследований в агрономии» Проверила: Т.Е. Иванова Выполнил: студент 3 курса Александр Сергеевич Запиченко (направление «Агрономия») Ижевск 2016 ЗАДАНИЕ 1. ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ 1. Охарактеризовать основные методы исследований, применяемые в научной агрономии исследование агрономия полевой опыт В связи с тем, что агрономия изучает огромное количество объектов, для их изучения используется многие методы исследования, не только свои специфические методы, но и заимствованные из других наук (химия, физика, физиология, математика). К основным методам агрономического исследования относятся: лабораторный, вегетационный, лизиметрический, полевой. Лабораторный эксперимент – исследование, осуществляемое в лабораторной обстановке с целью установления действия и взаимодействия факторов на изучаемые объекты. Такие опыты могут проводиться не только в строго регулируемых условиях, но и в обычных (комнатных). Примерами лабораторного метода можно назвать оценку качества семян на их всхожесть, выяснение оптимальных условий прорастания семян, исследования с удобрениями, пестицидами и регуляторами роста. Наличие опытного растения не является обязательным. Вегетационный эксперимент – исследование, осуществляемое в контролируемых условиях – вегетационных домиках, теплицах, оранжереях, климатических камерах и других сооружениях с целью установления различий между вариантами опыта и количественной оценки действия и взаимодействия изучаемых факторов на урожай растений и его качество. Наличие опытного растения в этих экспериментах является обязательным требованием. Суть вегетационного метода исследования состоит в том, что растения выращивают в искусственной обстановке, регулируемой экспериментатором, в вегетационных сосудах. На время опыта, растения в сосудах помещают в вегетационные домики, теплицы, чтобы защитить растения от не изучаемых и неблагоприятных факторов. Различают вегетационные опыты с почвенными, песчаными, гравийными, водными и стерильными культурами, в зависимости от субстрата, на котором выращивается растение. Лизиметрический эксперимент – исследование жизни растений и динамики почвенных процессов в специальных лизиметрах, позволяющих учитывать передвижение и баланс влаги и питательных веществ в естественных условиях. Отличие лизиметрического от вегетационного метода заключается в том, что исследование растений и свойств почвы происходит в специальных лизиметрах, где почва отгорожена со всех сторон от окружающей почвы и подпочвы. Примерами лизиметрических опытов в земледелии, агрометеорологии, физиологии и др. наукам являются выяснения таких вопросов, как водный баланс под сельхоз культурами, вымывание и перемещение питательных веществ атмосферными осадками и поливными водами и многое другое. Полевой опыт – исследование, осуществляемое в полевой обстановке на специально выделенном участке. Основной задачей полевого опыта является установление различий между вариантами опыта, количественная оценка действия факторов жизни, условий или приемов возделывания на урожай растений и его качество. Результаты ранее описанных методов конечно важны и ценны, но прежде чем сделать окончательные выводы, эти результаты должны быть проверены в условиях сравнительного полевого опыта. Таким образом, полевой опыт является важнейшим и основным методом исследования в полеводстве, луговодстве, овощеводстве и плодоводстве. 2. Перечислить и охарактеризовать основные методические требования к полевому опыту а) типичность опыта; Типичность, или репрезентативность, полевого опыта – это соответствие условий его проведения почвенно-климатическим (природным) и агротехническим условиям данного района или зоны. Любой полевой опыт должен отвечать требованию почвенно-климатической типичности. б) соблюдение принципа единственного различия; При постановке полевых опытов необходимо соблюдать единство всех условий, кроме одного – изучаемого. Это очень важное и обязательное требование методики называют принципом единственного различия. Он должен строго соблюдаться в опытной работе. в) проведение опыта на специально выделенном участке; Требования проведения полевого опыта на специально выделенном участке с хорошо известной историей – это логическое следствие требования принципа единственного различия. Оно так же обязательно для любого полевого опыта. г) учет урожая и достоверность опыта по существу. Урожай и качество сельскохозяйственных растений – главный объективный показатель при характеристике изучаемых в опыте вариантов. Достоверность опыта – это логически правильно построенная схема и методика проведения опыта, соответствие их поставленным перед исследованием задачами, правильный выбор объекта и условий проведения данного опыта. 3. Дать определения полевого опыта и производственного опыта. Если между ними имеются различия, то в чем их суть? Полевой опыт – исследование, осуществляемое в полевой обстановке на специально выделенном участке. Основной задачей полевого опыта является установление различий между вариантами опыта, количественная оценка действия факторов жизни, условий или приемов возделывания на урожай растений и его качество. Производственный сельскохозяйственный опыт – это комплексное, научно поставленное исследование, которое проводится непосредственно в производственных условиях и отвечает конкретным задачам самого материального производства, его постоянного развития и совершенствования. Таким образом, можно сделать вывод, что цели производственного эксперимента значительно шире, чем любого вида полевого опыта. Производственный метод изучает агротехническую и экономическую эффективность системы агрономических и организационно-хозяйственных мероприятий, а не отдельных приемов или элементов этой системы, как при полевом методе. Поэтому исследования при производственном эксперименте проводится большими группами людей – бригадами, хозяйствами и группой хозяйств. 4. Классификация полевых опытов, их краткая характеристика. Все разнообразие полевых опытов делится на две группы: 1) опыты агротехнические; 2) опыты по сортоиспытанию сельскохозяйственных культур. Агротехнические опыты, в свою очередь, делятся на: а) однофакторные; б) многофакторные. В однофакторных опытах изучается действие только одного фактора, приема, который является единственной причиной изменений изучаемого результативного признака, например глубина или способ обработки почвы, дозы удобрений, сорта и т. д. Многофакторные опыты включают несколько, но не менее двух однофакторных опытов, построенных по принципу единственного логического различия между изучаемыми факторами простого опыта. По продолжительности времени опыты делятся на: а) краткосрочные (летучие), которые проводятся 1—3 года; б) многолетние, которые проводятся на протяжении ротации севооборота и более продолжительное время. Они составляют особо важную группу методов агрономического исследования и направлены на оказание серьезной помощи сельскохозяйственному производству. Многолетние опыты могут быть стационарными и нестационарными. В стационарных опытах изучаются действие, последействие и взаимодействие изучаемых факторов, а в нестационарных — только прямое действие изучаемого фактора, приема. Географические опыты — это опыты одинакового содержания, которые проводятся одновременно в нескольких различных географических и почвенно-климатических условиях по единой методике, например географическая сеть опытов с удобрениями или опыты по оценке эффективности способов обработки почвы. Основная их задача — проследить за действием изучаемого приема в различных почвенно-климатических условиях. Сюда же относят опыты Госкомиссии по сортоиспытанию сельскохозяйственных культур, а также опыты Всесоюзного института растениеводства (ВИР), позволяющие установить закономерности в изменении химизма растений в зависимости от условий среды. Производственные полевые опыты подразделяются на: 1) опыты-пробы; 2) точные сравнительные полевые опыты; 3) опыты по учету (оценке) хозяйственной (экономической) эффективности агротехнических мероприятий; 4) показательные, демонстрационные опыты. 5. Перечислить основные элементы методики полевого опыта. Каково их влияние на точность полевого эксперимента? Методика полевого опыта – это совокупность слагающих ее элементов: число вариантов, площадь делянок, их форма и направление, повторность, система размещения повторений, делянок и вариантов на территории, метод учета урожая и организация опыта во времени. Число вариантов – заранее заданная величина, которая всецело определяется его содержанием и задачами. При увеличении числа вариантов в опыте более 12-16, значительно увеличивается ошибка эксперимента. Опыты с большим числом вариантов требуют более сложных методов постановки. Повторность опыта на территории – это число одноименных делянок каждого варианта, а повторность опыта во времени – это число лет испытаний. При увеличении повторности заметно снижается ошибка опыта. Эффективность повторности особенно четко проявляется, если целые повторения, т.е. весь набор изучаемых вариантов опыта, располагать в пределах даже сильно различающихся, но достаточно однородных внутри себя частей земельного участка. Площадь, направление и форма делянки. Размер опытной делянки для различных видов полевого опыта в каждом конкретном случае будет меняться в зависимости от назначения и задачи опыта, культуры, степени и характера пестроты почвенного покрова, агротехники и от того, какими орудиями, машинами предполагается пользоваться, и возможна ли одновременная обработка всех делянок или их придется обрабатывать раздельно. От направления делянок, т.е. от ориентации их на опытном участке, зависит достоверность опыта. Форма делянки – это отношение ее длины к ширине. Различают квадратные (10х10 м или 5х5 м), прямоугольные (5х10 м или 4х20 м) и удлиненные (2,5х40 м или 4х60 м). Длинные узкие делянки полнее охватывают пестроту земельного участка и обеспечивают лучшую сравнимость вариантов опыта. 6. Описать методы размещения вариантов по делянкам опыта Методы размещения вариантов по делянкам опытного участка делят на три основные группы: стандартные, систематические и рендомизированные (случайные). Характерным отличием стандартных методов является более частое, обычно через 1-2 опытных варианта, расположением контроля, стандарта, а так же предполагается неизменный порядок расположения вариантов в каждом повторении. Стандартные методы основаны на том, что плодородие опытного участка изменяется постепенно, и между урожаями ближайших делянок наблюдается корреляционная связь. Плюсами стандартных методов размещения полевого опыта можно назвать простоту и предполагаемую возможность устранить влияние пестроты плодородия почвы. Может показаться, что это даст наиболее точную оценку эффективности сорта или агротехнического приема, но практика применения выявила и недостатки этого метода. Во-первых, не всегда наблюдается тесная корреляционная зависимость между урожаями рядом расположенных делянок. Во-вторых, очень трудно сравнить опытные варианты, далеко расположенные друг от друга. В-третьих, стандартные методы характеризуются большой громоздкостью и нерациональным использованием земельной площади, особенно при большом числе изучаемых вариантов. Систематическое размещение вариантов – это такое расположение опыта, когда порядок следования вариантов в каждом повторении подчиняется определенной системе. Способов размещения вариантов по этому методу множество. Самые распространенные в нашей стране два – последовательный в один ярус и шахматный при расположении повторений в несколько ярусов. Главный плюс систематических методов – простота, а главный недостаток – возможные и часто непредвиденные искажения эффектов по вариантам, а также ненадежность в статистической оценке ошибки опыта. Чаще всего большинство полевых опытов закладываются в наше время новыми методами, в основу которых положен принцип случайного, или рендомизированного, размещения вариантов. Самый простой способ рендомизации – варианты нумеруют или обозначают буквами, эти обозначения пишут на одинаковых карточках. Затем карточки тщательно перемешивают и вынимают по одной. Варианты повторений размещают на делянках в последовательности, определенной жребием, случаем. Для каждого повторения проводится своя рендомизация. 7. Перечислить и охарактеризовать основные этапы научного исследования, осуществляемого методом полевого опыта Научное исследование - это целенаправленный процесс производства новых знаний, раскрывающих новые явления в обществе и природе, использования их в практической деятельности людей. Основными этапами научного исследования являются: -планирование – это определение задачи и объектов (растений) исследования, разработка схемы эксперимента, выбор земельного участка и оптимальной структуры полевого опыта; -проведение полевых опытов, наблюдений и учетов; -обработка и обобщение полученных данных. 8. Кратко описать технику разбивки и оформления полевого опыта на опытном участке После изучения и подготовки земельного участка необходимо нанести намеченное расположение опыта на схематический план, где указываются точные размеры всего опыта, повторений, делянок, номера делянок и номера вариантов по делянкам и т.п. Разбивка участка начинается с выделением общего контура опыта и контуров отдельных повторений. После того как общий контур опыта выделен, его разбивают на повторения и делянки – этот этап работы сложен, но должен быть выполнен с предельной точностью. На колышках, разделяющих повторения, указывают номера делянок и повторений. Так же при закладке опыта должны быть обязательно предусмотрены защитные полосы шириной не менее 5 м. После того как разбивка участка завершена, необходимо надежно зафиксировать его основные границы, от которых в любое время можно было бы установить границы повторений и делянок. 9. Указать требования, предъявляемые к полевым работам на опытном участке Одновременность выполнения агротехнических работ, не подлежащих изучению на всех ил в крайних случаях на нескольких целых повторениях полевого опыта – важнейшее правило. Неоднократное нарушение этого правила в течение вегетации часто ведет к полной утрате достоверности опытов по существу. Высококачественность выполняемых работ – второе важное требование к выполнению агротехнических работ. При разработке агротехнического фона опыта главное внимание необходимо обращать на создание оптимальных условий для сравнения изучаемых приемов или сортов и на максимальное использование механизации. 10. Описать методы учета урожая в полевых опытах Различают три метода учета урожая: сплошной, пробными площадками и снопами. В первом случае урожай с каждой учетной делянки убирают и взвешивают, а при втором методе учитывают урожай только с пробных делянок. При сноповом методе (травы, лён), учитывают биологический урожай (сырой), затем по пропорции рассчитывают товарную продукцию, семена, волокно, сено). Основным методом учёта урожая в полевом опыте считают сплошной. Перед уборкой урожая, на опытном участке выполняется следующая подготовительная работа: 1. Тщательно осматривается опытный участок 2. Убирается урожай с окаймляющей опытный участок защитной полосы затем с продольных и поперечных защиток каждой делянки. 3. Устанавливают наличие выключек, фиксируют, замеряют их площадь, убирают с них урожай и обезличивают. 4. Замеряют учётную площадь, убирают урожай и взвешивают. Под выключкой понимают часть учётной делянки, исключённую из учета вследствие случайных повреждений или ошибок, допущенных во время работы. Целые делянки выключаются и выбраковываются лишь в исключительных случаях. Основания для выбраковки целых делянок: 1. Повреждения, вызванные стихийными явлениями природы 2. Случайные повреждения в результате потравы скотом, птицей, грызунами и др. 3. Ошибка при закладке и проведении опыта. Уменьшение учётной делянки из-за выключек допускается не более чем на 50 %. При уменьшении её больше указанного размера, делянку выбраковывают полностью. ЗАДАНИЕ 2. ПЛАНИРОВАНИЕ ПОЛЕВОГО ОПЫТА Тема: «Влияние основных видов обработки почвы на урожайность яровой пшеницы» Рабочая гипотеза: предполагаем, что оптимальным вариантом предпосевной обработки почвы под яровую пшеницу будет отвальная вспашка. Задача: изучить влияние приемов предпосевной обработки почвы на урожайность яровой пшеницы. Объектом исследования в опыте будет яровая пшеница сорта «Тюменская 80». Варианты обработки почвы:
Отвальная вспашка осуществлялась плугом ПН-9-35; безотвальное рыхление КПГ-250; плоскорезное рыхление КПЭ-3,8. Элементы методики опыта: Число вариантов – 3. Повторность опыта во времени – 1 год. Повторность опыта на территории – трехкратная. Ширина опытной делянки – 6 м. Ширина учетной делянки – 3,15 м. Торцевые защитки – 3,15 м. Площадь учетной делянки – 150 м2. Общая площадь опытной делянки 324 м2. Делянки размещены в один ярус, повторения – сплошным методом, варианты – методом рендомизированных повторений. Метод учета урожая – сплошной. Обработка данных проводится методом дисперсионного анализа однофакторного опыта, проведенного методом рендомизированных повторений.
Таблица 1 – Урожайность яровой пшеницы, ц/га
Проверяем правильность расчетов по равенству ΣР = ΣV = ΣX = 281,6.
Таблица 2 – Таблица преобразованных дат
Проверяем правильность расчетов по равенству ΣР = ΣV = ΣX1= 2,6. N = ln = 3*3 = 9 С = (Х1)2 : N = 2,62 : 9 = 0,75 Су = ΣХ2 – С = [(-3,2)2 + 152 + 0,72 + (-6)2 + 8,72 + (-2,2)2 + (-7,4)2 + 1,22 + + (-4,2)2] – 0,75 = 425,35 Ср = ΣР2 : l – С = [(-16,6)2 + 24,92 + (-5,7)2] : 3 – 0,75 = 308,60 СV = ΣV2 : n – C = [12,52 + 0,52 + (-10,4)2] : 3 – 0,75 = 87,47 Сz = Cy – Cp – CV = 425,35 – 308,60 – 87,47 = 29,28 Таблица 3 – Результат дисперсионного анализа
s2 = = = 4,88 s2v = = = 43,74 Fф = = = 8,96 Предварительный вывод: есть существенное различие между вариантами и Но отвергается (Fф > F05).
= = = 1,28 ц = = = 1,80 ц НСР05 = t05 * sd = 2,45 * 1,80 = 4,4 ц/га НСР05 = * 100 = 14,1 % Таблица 4 – Результаты опыта и статистической обработки
Вывод: в результате опыта «Влияние основных видов обработки почвы на урожайность яровой пшеницы» рабочая гипотеза подтвердилась, отвальная вспашка дает лучший результат и повышает урожайность яровой пшеницы. Наихудший результат был получен при плоскорезном рыхлении почвы. Отклонение от стандарта при безотвальном рыхлении было не существенно, но данный вид обработки привел к снижению урожайности на 4 ц/га (- 11,4%); плоскорезное рыхление привело к существенному отклонению от стандарта – снижение урожайности на 7,7 ц/га (-21,9%). ЗАДАНИЕ 3. ПРОАНАЛИЗИРОВАТЬ РЕЗУЛЬТАТЫ ДИСПЕРСИОННОГО АНАЛИЗА ДАННЫХ ОДНОФАКТОРНОГО ПОЛЕВОГО ОПЫТА, ПРОВЕДЕННОГО МЕТОДОМ ОРГАНИЗОВАННЫХ ПОВТОРЕНИЙ 1. Проверка нулевой гипотезы. Fф>Fт, следовательно, делаем предварительный вывод, что в опыте между градациями данного фактора есть существенные различия, и нулевая гипотеза отвергается (Но : d = 0). 2. Составляем итоговую таблицу. Таблица 5 – Влияние различных форм минеральных удобрений на товарную урожайность картофеля, т/га
Вывод: На товарную урожайность картофеля существенное влияние оказывает удобрение Гера, что увеличивает урожайность картофеля на 1,3 т/га (контроль 9,3 т/га.) при НСР05 0,5т/га. Без удобрения отмечено существенное снижение урожайности на 1,3 т/га. По удобрениям Джоу, Кемира разница урожайности составила в пределах ошибки опыта. Удобрение Гера 1,3 т/га в сравнении со всеми изучаемыми удобрениями обеспечила достоверную прибавку урожайности картофеля. ЗАДАНИЕ 4. ПРОАНАЛИЗИРОВАТЬ РЕЗУЛЬТАТЫ ДИСПЕРСИОННОГО АНАЛИЗА ДАННЫХ ДВУХФАКТОРНОГО ПОЛЕВОГО ОПЫТА, ПРОВЕДЕННОГО МЕТОДОМ ОРГАНИЗОВАННЫХ ПОВТОРЕНИЙ Из представленных результатов дисперсионного анализа (приложение Г – по таблице Г.7.2) следует, что по фактору А Fф=22,5<Fт=4,60 это означает, что нулевая гипотеза не отвергается, и делают окончательный вывод об одинаковой товарности белокочанной капусты в зависимости от сорта и схемы посадки. По фактору В Fф=13,9>Fт=3,34 нулевая гипотеза отвергается, это означает наличие белокочанной капусты в зависимости от сорта и схемы посадки. Однако неизвестно, между какими вариантами имеются существенные различия. Для выводов по результатам дисперсионного анализа составляют итоговую таблицу (таблица 6). Таблица 6 – Товарность белокочанной капусты в зависимости от сорта и схемы посадки, %
Вывод Анализируя данные, следует отметить, что способы посадки (фактор А) сформировали почти одинаковую товарность белокочанной капусты, т.к. (Fф < F05). Схема посадки 70х70 см. при колобковом способе посадки увеличила товарность белокочанной капусты на 9,3 т/га. (контроль 82 т/га.) при НСР05 частных различий 5 т/га. В среднем схема посадки 70х60 см. достоверно увеличила товарность белокочанной капусты на 5,3 см. (контроль 84,7 т/га.) при НСР05 фактора В 5 т/га., схема посадки 70х50 см. снизила товарность белокочанной капусты на 4,7 т/га. СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 1. Глуховцев, В. В. Практикум по основам научных исследований в агрономии : учебники и учеб. пособия / В. В. Глуховцев, В. Г. Кириченко, С. Н. Зудилин. – М. : Колос, 2006. – 233 с. 2. Доспехов, Б. А. Планирование полевого опыта и статистическая обработка его данных / Б. А. Доспехов. – М. : Колос, 1972. – 207 с. 3. Доспехов, Б. А. Методика полевого опыта : учебник. – 5-е изд., перераб. и доп. / Б. А. Доспехов. – М. : Агропромиздат, 1985. – 335 с. 4. Моисейченко, В. Ф. Основы научных исследований в плодоводстве, овощеводстве и виноградарстве : учебник для с.-х. вузов / В. Ф. Моисейченко, А. Х. Заверюха, М. Ф. Трифонова. – М. : Колос, 1994. – 383 с. 5. Моисейченко, В. Ф. Основы научных исследований в агрономии : учебник для с.-х. вузов / В. Ф. Моисейченко, А. Х. Заверюха, М. Ф. Трифонова. – М. : Колос, 1996. – 335 с. 6. Основы опытного дела в растениеводстве. Учебное пособие / ред.: В. Е. Ещенко, М. Ф. Трифонова. – М. : Колос С, 2009 .– 272 с. URL : http://rucont.ru/efd/227326. –Загл. с экрана (дата обращения: 23.10.2016). | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||