Курс лекций по основам. Роль с Х. науки в развитии апк страны
 Скачать 1.33 Mb.
|
|
ТЕМА. Планирование исследования и основные элементы методики полевого опыта План
Главная задача любого эксперимента – это практическое решение какой – либо общей проблемы, неразрешенной на сегодняшний день (обеспечение населения продовольствием, экологическая безопасность и др.) или частной проблемы. В земледелии частными проблемами являются: увеличение продукции растениеводства, защита растений от сорняков, вредителей и болезней, повышение плодородия почвы и др. Тема исследования – это отдельный вопрос проблемы, решающий практические вопросы сельскохозяйственного производства, в конкретных почвенно-климатических условиях, для последующего широкого внедрения научных исследований в производство. При подготовке и проведении исследования можно выделить 3 этапа.
а) выбор темы исследования и её обоснование. Она должна быть актуальной и отвечать сегодняшнему дню. Она может быть прикладной (непосредственно для решения текущих задач) и теоретической (фундаментальные исследования). Без теоретических разработок, вероятен тупик в практике. б) определение цели и задач исследования Цель – одна (возможно две), задач может быть несколько и их нельзя путать. в) постановка рабочей гипотезы. Рабочая гипотеза – это научное предвидение (предположение), которое берётся за основу при объяснении ожидаемых в опыте результатов. 2. Составление программы и методики исследования (решение вопросов, что делать и как делать) а) программа исследований – это перечень изучаемых в опыте вопросов Какие наблюдения, измерения, учёты и анализы в отношении почвы или растения будут проводиться в опыте.(что делать?) б) методы исследования. Это перечень методик при изучении поставленных вопросов (как делать). (методика определения влажности почвы) Эти два этапа охватывают планирование эксперимента (мероприятия, проведённые до закладки опыта).
Результаты будут точными и надёжными если будут выдержаны все три этапа. Основные элементы методики полевого опыта Под МПО подразумевают совокупность слагающих элементов: число вариантов, площадь делянок, их форму и направление, схема опытов, повторность и повторение, методы размещения вариантов и повторений, защитные полосы, повторность опыта во времени, методы учёта урожая. Число вариантов. Оно определяется целями и задачами опыта. Оптимальное количество вариантов от 4 до 12. Увеличение числа вариантов сверх этого на пёстрых по плодородию почвах, приводит к увеличению ошибки опыта. Если вариантов в опыте мало (2-3), то в этом случае увеличивается повторность, чтобы иметь достаточное число наблюдений для правильной оценки ошибки опыта. По форме различают квадратную, прямоугольную и вытянутую делянки, при соотношении ширины и длины от 2 до 10. Наибольшее распространение получила прямоугольная форма. На практике ширина делянок определяется рабочим захватом обрабатывающих, посевных или уборочных агрегатов. Оптимальным размером площади опытных делянок считают: 0,5 – 2 м2 - в селекционной работе 10 – 15 м2 - для газонов, цветочных и овощных культур (кроме бахчевых) 50 – 100 м2 - для полевых культур сплошного сева 100 – 200 м2 - для пропашных Для производственных опытов площадь делянки может составлять от 100 до 3000 м2 и более. Оптимальное число учетных растений на делянке должно составлять 80 – 100 растений, для картофеля - 40 – 50, для кукурузы - 60 растений. В условиях защищенного грунта размеры делянок составляют от 2-4 м2 – для мелких овощей (редис, салат, петрушка, рассада, выгонка) до 8-15 м2 – для крупных. По назначению различают опытную и учётную площадь делянки. С учетной площади делянки учитывают урожай и проводят наблюдения, предусмотренные темой и программой исследования. Таким образом, опытная делянка включает в себя учётную площадь и защитные полосы. В большинстве случаев ширину боковой защитной полосы, устанавливают в пределах 0,5 – 1,5 м, (в опытах с орошением и средствами защиты растение увеличивают до 2-3 и более метров. В опытах по сортоизучению, влиянием растений соседних делянок пренебрегают, и боковые защитные полосы не выделяют. Между делянками оставляют незасеянные полоски шириной 20-40 см. Торцевые защитки шириной не менее 2 м выделяют для предохранения учётной части делянки от случайных повреждений. Уборку урожая начинают с защитных полос и урожай обезличивают. По всему периметру опытный участок окаймляет защитная полоса, шириной не менее 5 метров с посевом опытной культуры сплошного сева. По направлению. Опытные делянки располагают в том направлении, в каком сильнее всего изменяется плодородие почвы. Схема опытов – это совокупность (перечень) изучаемых в опыте вариантов
К схеме опыта предъявляются следующие требования: а) в ней обязательно выделяется контрольный вариант (стандарт) б) схема опыта по возможности должна быть короткой (6-12 вариантов) в) варианты должны быть контрастными, чтобы выявить различия в урожайности г) схема опыта должна быть составлена с учетом принципа единственного различия. Варианты в опыте должны отличаться только по одному признаку – изучаемому Точность полевого эксперимента в большой степени определяется повторностью опыта на территории и во времени. Повторность опыта на территории - это число, показывающее, сколько раз на территории опытного участка встречается делянка с одним и тем же вариантом (min – 3). Более точные результаты получаются при увеличении числа повторностей (opt – 6-8). Повторность опыта во времени это число лет испытаний агротехнических приёмов или сортов. Полевые опыты располагают методами организованных повторений и неорганизованных повторений (метод полной рендомизации). Метод организованных повторений. Суть его заключается в том, что делянки с полным набором всех вариантов схемы объединяют территориально в компактную группу, составляя организованное повторение, которое занимает часть опытного поля Организованное повторение - это часть площади опытного участка, включающая полный набор вариантов схемы опыта. Применяют два способа размещения организованных повторений: сплошное, когда все повторения объединены территориально, и разбросанное, когда повторения по одному или по нескольку расположены в разных частях поля или даже на разных полях, в основном по причине неоднородности почвенного участка или по причине его маленького размера. Метод неорганизованных повторений. При этом опыты могут размещаться на земельном участке без территориального объединения вариантов в компактные группы – повторения, а полностью случайно. Такое размещение называется полной рендомизацией. Оно используется только в тех редких случаях, когда нет необходимости ставить под контроль возможное закономерное варьирование условий эксперимента. (закладка небольшого опыта на хорошо выровненном земельном участке). Методы размещения вариантов в опыте Выделяют три группы методов размещения вариантов: стандартный, систематический и рендомизированный (случайный). Стандартный метод применяется очень редко (в селекции), когда плодородие почвы характеризуется значительной пестротой. Данные, полученные в опыте, поставленного стандартным методом, можно обрабатывать наряду с дисперсионным, дробным и разностным методом. Варианты размещаются при этом методе в определённом порядке: контроль идёт или после каждого варианта (ямб-метод), или через два варианта (дактиль-метод) Ямб-метод
Дактиль-метод
Стандартные методы постановки опытов имеют достоинство в том, что они позволяют более точно оценить изучаемые в опыте варианты (сорта), если плодородие опытного участка характеризуется значительной пестротой Недостатки стандартного метода.
Систематическое размещение вариантов это такое расположение опыта, когда порядок следования вариантов в каждом повторении подчиняется определенной системе. Существует два способа размещения вариантов по этому методу: а) последовательный в один ярус
б) шахматный - при размещении повторений в несколько ярусов.
Систематические методы применяются на выровненных по рельефу и плодородию участках. Математическую обработку данных можно провести дробным методом Рендомизированный (случайный) метод размещения вариантов. Используют три способа рендомизации.
Рендомизированный метод был предложен английским учёным Фишером. Они позволяют дать более объективную оценку изучаемым вариантам и получить меньшую величину случайной ошибки. Существует два способа рендомизации: а) с использованием частичной рендомизации б) полная (неограниченная) рендомизация При частичной рендомизации опыты ставят методом организованных повторений. На опытном участке выделяют повторения, а внутри повторения варианты размещают рендомизированно. При этом опыт может быть поставлен: методом расщеплённых делянок или методом смешивания. Используют в опытах по сортоиспытанию, в которых изучаются много вариантов. При полной рендомизации опыт ставят методом неорганизованных повторений. Опытный участок разбивают сразу разбивают на делянки и по ним размещают варианты рендомизированно. Применяется в отдельных случаях при закладке мелкоделяночных опытов с удобрениями, гербицидами. Такой опыт может быть поставлен методом латинского квадрата или прямоугольника. Метод латинского квадрата используют при постановке опытов на небольших по размеру участках или плодородие на них изменяется в двух взаимно перпендикулярных направлениях Требования при постановке опыта методом латинского квадрата
Ряды
С Т О Л Б Ц Ы
Недостаток латинского квадрата устраняется при методе латинского прямоугольника. Он не требует равенства повторности опыта числу вариантов, но обязательно число вариантов (ℓ) должно быть кратным повторности опыта (n). n : ℓ 4 : 12 = 3 15 вариантов ( 3×3×5) I II III
Рекомендуют использовать при постановке опыта на участках, где плодородие почвы изменяется в двух взаимно перпендикулярных направлениях. Данные опытов, поставленных с использованием рендомизированного размещения вариантов, обрабатывают методом дисперсионного анализа. Учёт урожая 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:
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:
Уменьшение учётной делянки из-за выключек допускается не более чем на 50 %. При уменьшении её больше указанного размера, делянку выбраковывают полностью. ЛЕКЦИЯ № 5 |