Планирование экспериментов с садовыми культурами

1. Планирование экспериментов с садовыми культурами

Лекция 5

2. Понятие об эксперименте и типы экспериментов (опытов).

Эксперимент (от лат. experimentum – проба, опыт)
– метод познания, при помощи которого в
контролируемых и управляемых условиях
исследуются явления природы и общества.
Типы экспериментов в зависимости от условий
выращивания:
Вегетационный;
Лизиметрический;
Вегетационно-полевой;
Полевой;
Производственный.

3. Почвенный лизиметр

4. Продолжение Типы экспериментов (опытов)

В зависимости от числа факторов:
однофакторные опыты;
многофакторные опыты.
В зависимости от длительности
эксперимента различают:
краткосрочные опыты – длительность
составляет 1-3 года;
многолетние опыты - длительность более 3
лет.

5. Методические требования к опытам.

1) типичность – соответствие условий
проведения опыта почвенно-климатическим и
агротехническим условиям данной зоны;
2) принцип единственного различия – варианты
опыта должны отличаться друг от друга только по
одному изучаемому параметру (признаку).
3) точность опыта – доля ошибки
репрезентативности по отношению к средней
арифметической, выраженная в процентах (не
более 8%) а пределах варианта.

6. Организация эксперимента

Включает три этапа:
1) планирование
исследования;
2) выбор и подготовка
земельного участка;
3) разработка схемы
закладки опыта.

7. Планирование исследования

1) выбор и формулировка темы;
2) определение цели и задач исследования;
3) выбор объектов исследования;
4) анализ состояния проблемы (исторический и современный);
5) создание рабочей гипотезы (научного предположения);
6) составление программы и методики исследования:
определение способов проверки рабочей гипотезы;
выбор методов исследования;
определение необходимого количества наблюдений;
определение необходимого количества времени для проведения
наблюдений
выбор методов статистического анализа результатов наблюдений.

8. Выбор и подготовка земельного участка

1) требования к участку:
типичность ;
однородность;
знание истории участка (за последние 3-5 лет и
дольше)
почва;
рельеф - предпочтителен ровный рельеф или с
небольшим однообразным уклоном (1-2о);
2) подготовка участка: цель – выравнивание его по
плодородию.
уравнительный посев;
рекогносцировочный (разведовательный) посев.

9. Разработка схемы закладки опыта

1) число вариантов: вариантом может быть
растение, сорт, условие возделывания (в том числе год
наблюдения), агротехнический прием или их сочетание:
число вариантов зависит от цели и задач эксперимента; не
должно быть больше 10-12 (60-64 делянки);
контрольный вариант (контроль, стантарт) – один или
несколько вариантов с которыми сравнивают опытные
варианты;
чем больше число вариантов, тем меньше повторностей,
что приводит к уменьшению точности опыта;
чем меньше число вариантов, тем больше повторностей,
что приводит к увеличению точности опыта
схема опыта – совокупность контрольных и опытных
вариантов. объединенных общей идеей.

10. 2) площадь и форма делянок:

Делянка – это участок земли для
размещения контрольных и опытных
вариантов:
площадь делянки зависит от площади
питания растения, она может составляя 1200 кв.м.
форма делянки – обычно квадратная или
прямоугольная (соотношение сторон, как
правило, не более 10)

11. 3) количество повторностей:

повторность опыта необходима для увеличения его точности
(снижения ошибок репрезентативности);
Различают повторность в пространстве и во времени;
повторность в пространстве – число одинаковых делянок
каждого варианта опыта;
число повторностей прямо пропорционально коэффициенту
вариации и обратно пропорционально точности опыта, то есть,
примерно равно: (cv/m%)2
обычно число повторностей варьирует от 3 до 6;
повторность во времени – число лет испытаний сортов или
агротехнических приемов, обычно оно варьирует от 3 до 5 лет,
для древесных растений этот период может быть значительно
большим;
повторение – часть площади опытного участка, включающая
делянки с полным набором вариантов опыта.

12. 4) количество растений на делянке:

зависит от площади питания и размера
растений, может варьировать от 3-5
(плодовые деревья) до нескольких
миллионов (газонные травы)

13. 5) система размещения вариантов и повторностей (делянок) на участке:

Cпособы размещения
повторностей:
сплошное – когда все
повторения объединены
территориально,
применяется чаще
всего;
разбросанное –
применяется как
вынужденная мера при
малых площадях
участков.

14. Cпособы размещения вариантов внутри повторности (повторения):

систематическое – повторения или варианты
внутри повторения располагаются по заранее
намеченной системе, например, по при
сортоизучении по географическому
происхождению сортов, или при изучении
влияния доз удобрений на урожайность в
порядке увеличения дозы и т.п.;
случайное – каждый вариант имеет равную
вероятность, равный шанс попасть на любую
часть участка, то есть, варианты в пределах
повторности размещаются случайно, с точки
зрения статистики более предпочтителен.

15. Способы систематического размещения вариантов:

Последовательное расположение в 1-4 яруса:
- при одноярусном расположении варианты всех
повторений располагаются в той последовательности, которая
заранее установлена исследователем исходя из разных
соображений: удобства обработки почвы, внесения удобрений,
посева, ухода, уборки урожая и т.п.;

16. Способы систематического размещения вариантов:

Повторения
располагаются в несколько
ярусов;
- не должно быть территориального
совпадения одноименных
вариантов, то есть, помещения их
рядом как в горизонтальном, так и
вертикальном направлении; при
этом необходимо стремиться к
тому, чтобы одноименные
варианты опыта были удалены на
возможно большее расстояние
друг от друга;

17. Способы систематического размещения вариантов:

Четырехъярусное
расположение вариантов в
опыте
- чтобы определить число
делянок, на которое
необходимо сдвинуть делянки
в последующих ярусах,
необходимо общее число
вариантов разделить на
количество ярусов и на
полученное число сдвигать
расположение делянок во
втором и последующих ярусах.

18. Стандартное расположение:

Отличается более частым
расположением контрольных
вариантов, обычно его
применяют на сильно
вытянутых делянках.
Недостаток - громоздкость,
поэтому в садоводстве они
применяются крайне редко.
- ямб-метод –
расположение контрольных
делянок через одну
опытную;

19. Стандартное расположение:

- дактиль-метод – расположение
контрольных делянок через две опытных.

20. Стандартное расположение:

- парный метод –после посева опытные и
контрольные делянки делят на 15-20
симметричных частей (парцелл); во время
вегетации на парцеллах при каких-либо
нарушениях делают выключку в данной и
симметричной ей парцеллы; в учет
попадает одинаковое количество парцелл,
как с контрольной, так и парной с ней
опытной делянки

21.

22. Способы случайного (рендомизированного) размещения вариантов:

рендомизированные повторения (случайное
размещение вариантов в пределах повторности):
каждое повторение (блок) разделяют на делянки
по числу вариантов, которые размещают
случайно; для каждого повторения проводится
своя рендомизация вариантов; важное
ограничение – в каждом повторении обязательно
должен быть полный набор вариантов опыта;

23.

24. Способы случайного (рендомизированного) размещения вариантов:

латинский квадрат: число повторений
обязательно должно быть равно числу
вариантов: в каждом столбце и строке должен
быть полный набор всех вариантов, и,
следовательно, ни один из вариантов не
повторяется дважды ни в строке, ни в столбце:

25. Расположение вариантов латинском квадратов 4х4 и 5х5

26. Техника закладки опыта

1) Нанести расположение опыта на схематический план,
указать точные размеры всей площади. А также
площадей повторностей, делянок, защитных полос и
т.д. Все делянки во всех повторениях обязательно
должны быть одинаковой длины и ширины и иметь
строго прямоугольную форму.
2) Провести разбивку участка на делянки: выводят
общий контур опыта и контура отдельных
повторений. Обязательно должны быть
предусмотрены защитные полосы, окаймляющие
весь опыт, а также между повторениями и по краям
каждой делянки.
3) По углам установить репера – фиксированные колья.

27. Полевые работы на опыте

Агротехнические мероприятия должны проводиться
одновременно, с одинаковым качеством, краткосрочно на всех
вариантах опыта. Агротехнический фон должен быть оптимален
на всех вариантах опыта.
Обработка почвы. Должна отвечать требованиям полной
однородности, одновременности и высококачественности.
Посев и посадка. Норму высева желательно устанавливать по
числу всхожих семян, а не по весу. Весовую норму высева
определяют по формуле:
К=(100 х М х А)/П, где
К – весовая норма высева, в кг на 1 га;
М – норма высева в шт. на 1 га;
А – вес 1000 семян, в г
П – посевная годность семян, в %.

28. Уход и наблюдения

Уход за растениями и опытом. Уход за
растениями на опытном поле не отличается от
ухода за соответствующими культурами в
производственных условиях. Специальные работы:
прочистка дорожек между делянками, отбивка
защитных полос, расстановка колышков и этикеток.
Наблюдения в период вегетации. Типы
наблюдений: фенологические, морфологические,
физиологические, биохимические, оценка
хозяйственных признаков, оценка устойчивости к
стрессовым факторам среды.

29. Документация и отчетность по опыту.

Перечень обязательных документов:
1) дневник
2) рабочая тетрадь
3) журнал полевого опыта
4) таблицы с экспериментальными данными
5) графическое изображение данных

30. Разделы итоговой исследовательской работы.

1) введение (актуальность и новизна);
2) цель и задачи исследования;
3) краткая история проблемы (обзор литературы);
4) схема, материал, методика и условия проведения
эксперимента;
5) результаты экспериментальной работы и их
обсуждение;
6) выводы и практические рекомендации;
7) список использованной литературы;
8) приложения.