3. Виды ошибок

В полевом опыте встречаются 3 вида ошибок:

1. Случайные ( )

2. Систематические

3. Грубые ошибки опыта

Ошибка – это расхождение между результатами. Они вызываются разными причинами. Полевой опыт абсолютно точно выполнить нельзя.

Случайные ошибки – это ошибки, которые возникают в опыте под влиянием очень большого числа факторов, действие которых настолько незначительно, что выделить и учесть их в отдельности невозможно.

Причины, которые вызывают случайные ошибки:

а) плохо разделан посевной слой

б) повреждение семян болезнями, вредителями и др.

Эта совокупность причин и составляет случайные ошибки. Но математически эти ошибки можно рассчитать.

Свойства случайных ошибок.

1. Случайные ошибки могут иметь малое и большое значении. Малые значения встречаются чаще, чем большие.

2. Случайные ошибки могут иметь значения отрицательные (-) и положительные(+), а при одинаковом количестве (-) и (+) они могут поглощать друг друга. Величина случайной ошибки уменьшается при увеличении числа наблюдений.

= =гдеS - стандартное отклонение

Систематические ошибки. Это ошибки вызванные неоднородностью (пестротой) почвенного плодородия опытного участка. Они могут или только завышать результаты или повышаться, т.е. они имеют однонаправленное действие.

В отличие от случайных ошибок они не могут взаимопоглощаться и компенсироваться. Их можно сгладить или уменьшить при подборе однородного участка.

С_р – изменчивость урожая по повторениям (варьирование)

Грубые ошибки. (промахи в работе). Они возникают в результате нарушения пяти основных методических требований к полевому опыту. В результате небрежного, неумелого выполнения работ и в результате недосмотра. Их уже нельзя устранить, но их можно не допустить путем тщательного продумывания.

4. Условия проведения полевого опыта.

Результаты полевого опыта в большой степени зависят от условий его проведения. Эти условия характеризуются следующими условиями:

а) сильная изменчивость внешних факторов роста и развития растений

б) сезонность проведения полевого опыта (закладывается только весной или осенью), с этим связана медлительность.

в) сильная изменчивость метеорологических условий по годам проведения опытов.

г) неоднородность почвенного плодородия опытного участка (абсолютно однородного участка по плодородию выбрать невозможно).

д) сложность основного объекта наблюдения в полевом опыте (растения)

5. Выбор и подготовка земельного участка под опыт

(организация опытного поля)

Организация опытного поля включает в себя 2 этапа:

1. Выбор участка

2. Подготовка участка под опыт

1.Выбор участка. При выборе участка необходимо знать и выполнять требования, предъявляемые к нему:

а) знание истории опытного участка

б) типичность почвенного покрова (почва должна быть типичной для зоны, в которой проводится опыт.

в) выравненность по рельефу

г) однородность почвенного покрова по плодородию

На опытном участке должны отсутствовать факторы, влияющие на однородность опытного участка (силосные ямы, поливные каналы и т.д.).

2.Подготовка опытного участка под опыт. На этом этапе выполняются следующие работы:

а) проводится почвенное обследование, составляется почвенная карта и одновременно берут образцы для определения гумуса, NPK, химических и физических свойств почвы.

б) проводится нивелировка опытного участка (изучение рельефа и микрорельефа) и выявляют понижения и повышения.

в) проводят уравнительный и рекогносцировочный посев

Уравнительный посев- это посев, какой либо культуры, проведенный на всей площади опытного участка в годы предшествующие закладке опыта.

Цель - 1. Устранить пестроту содержания питательных веществ в разных частях опытного участка.

2. Провести тщательную борьбу с сорняками.

При этом создается надлежащий фон для закладки опыта. За состоянием травостоя уравнительного посева проводятся наблюдения.

Требования к уравнительному посеву.

1. На всем опытном участке должна быть одинаковая обработка почвы.

2. Посев проводится одной культурой.

3. Посев должен быть закончен в 1-2 дня при высоком уровне агротехники.

Уравнительные посевы в производстве можно провести 1-2 года до опытов, а в научных учреждениях – в течение 2-3 лет.

В последний год посев может быть рекогносцировочным (дробный учет урожая по микроделянкам). На каждой делянке урожай убирают отдельно. Затем рассчитывают средний урожай по опыту. Устанавливают коэффициент вариации урожаев на опытном участке. (V). По коэффициенту корреляции оценивают степень однородности плодородия почвы. При V до 10% - изменчивость плодородия слабая, или незначительная, при V от 10 до 20 % - изменчивость средняя, при V > 20 % - изменчивость плодородия сильная.

По коэффициенту вариации (V) можно установить повторность будущего опыта n = V где - предполагаемая ошибка опыта

Рекогносцировочный посев позволяет установить размер делянки, форму и ее направление. В настоящее время рекогносцировочный посев применяется редко т.к. они : а) требуют больших материальных затрат

б) в настоящее время основные положения методики полевого опыта хорошо изучены.

ЛЕКЦИЯ № 4

ТЕМА. Планирование исследования и основные элементы

методики полевого опыта

План

1. Этапы планирования исследования (эксперимента)

2. Основные элементы МПО

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.

1. Первоначальный, который включает в себя:

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).

2. Осуществление закладки и проведение 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

1. Посев 10 мая

2. Посев 15 мая Схема опыта считается основой опыта

3. Посев 20 мая

4. Посев 25 мая

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).