Размещено на http://www.allbest.ru/

23

• ВЯТСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ
• Агрономический факультет
• КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА
• Агрономический эксперимент. Повышение урожайности
• Содержание
• Задание № 1
• 1.1Варианты и схема эксперимента
• 1.2Повторность и повторение эксперимента
• 1.3Разведывательные опыты
• 1.4Техника закладки и проведения вегетационных опытов
• 1.5Техника закладки и проведения лизиметрических опытов
• Задание № 2
• 2.1 Картофель
• 2.2 Ячмень
• Литература
• полевой опыт урожайность ячмень картофель
• Задание № 1

1.1 Варианты и схема эксперимента

Эксперимент (от лат. ехреrimentum -- опыт или практика) --индуктивный метод получения новых фактов и знаний по конкретно сформулированной проблеме, основу которого составляют варианты и повторность.

Агрономический эксперимент (полевой опыт) проводят на специально выделенном земельном участке. Он включает изучение и сравнение различных аспектов плодородия почвы, биологических особенностей и жизненных факторов растений и агрофитоценозов, новых приемов агротехники и технологий как в естественных условиях, так и их моделирование на разном уровне репрезентативности, воспроизводимости и контроля.

Под репрезентативностью понимают экологическое и агротехническое соответствие модели или опыта условиям производства.

Воспроизводимость -- это, с одной стороны, возможность получения близких результатов в повторном опыте, а с другой -- означает, насколько трудно воспроизвести или повторить один и тот же эксперимент.

Изучаемый в опыте фактор расчленяют на варианты, или градации. Как факторами, так и вариантами могут быть виды и сорта растений, другие живые организмы или факторы их жизни:

· свет, диоксид углерода, кислород, тепло, почва или другой субстрат, вода и питательные вещества;

· препараты или их дозы, приемы или технологии, машины или орудия.

Материальной, или экспериментальной, единицей опыта служит единица наложения варианта, которая дает одно значение изучаемого признака. Это может быть объект или место испытания одного варианта, т. е. растение или их совокупность, другие макро- и микроорганизмы; сосуд или делянка, пробирка или чашка Петри и т. д. Сопутствующий проведению опыта фон окружающей среды как контролируемый, так и неконтролируемый, обозначают неизучаемым фактором. Последний включает случайный фактор, эффект которого определяют при статистической оценке по «остаточному принципу» путем вычитания изучаемой и контролируемой вариаций из общей вариации.

Варианты являются носителями материализованной идеи эксперимента и источником новой информации. Их кодируют натуральным рядом чисел (арабскими цифрами): 1, 2, 3, 4, 5, ..., латинскими буквами: А, В, С, ..., Z или одной буквой V(v) с цифровым индексом: Vh V2, F3, ..., Vk. Различают опытные, стандартные и контрольные варианты. Последние два вида должны составлять не более четверти опытных вариантов.

Стандартом служит хорошо известный (традиционный) или локальный прием, сорт, препарат и т. д. Например, в опытах по основной обработке почвы стандартом является традиционная (классическая) отвальная вспашка, а в качестве опытных вариантов применяют альтернативные, почвозащитные и ресурсосберегающие обработки, в том числе и нулевую. При изучении севооборотов или их звеньев стандартом, как правило, служит плодосменный вид. В географической сети опытов (серия опытов, заложенных по единой схеме) по защите растений стандартом может быть как единый препарат для всех регионов, так и локальный -- для конкретного региона.

Контрольный, или нулевой, вариант означает отсутствие изучаемого фактора или его дозу, равную нулю. Следует отличать контроль от абсолютного контроля. Например, при изучении эффективности фосфорных удобрений вариант без удобрений (0) будет называться абсолютным контролем, тогда как вариант «NK», не включающий фосфор, просто контролем. В этом случае он становится синонимом стандарта, т. е. в качестве контроля можно брать традиционный прием или локальный сорт.

Последовательный перечень всех вариантов опыта (цифра-код и название) называют схемой опыта.

Далее приведены примеры схем однофакторных опытов по изучению:

а) органических удобрений: 1 -- 0 (без удобрений -- контроль), 2 -- компост, 3 -- навоз, 4 -- навозная жижа, 5 -- сидерат;

б) доз азотных удобрений: 1--0 (без азота -- абсолютный контроль), 2 -- 40 кг N, 3 -- 80 кг N, 4 -- 120 кг N на 1 га;

в) сортов яблонь: 1 -- Любимица Яковлева (стандарт, st), 2 -- Золотая осень, 3 -- Нежность, 4 -- Красавица Черненко, 5 -- Светланка;

г) гибридов томатов Fp 1 -- Алькасар, 2 -- Евпатор, 3 -- Раиса (st), 4 -- Камерон, 5 -- Кунеро;

д) окультуривания почвы под сад: 1 -- отвальная вспашка на глубину 20...22 см + N₁₂₀P_6oKi_5o кг Д-в- на 1 га + 4 т доломитовой муки (д.м.) на 1 га (st); 2 -- плантажная вспашка на глубину 40 см + N₁₂₀P₁₀₀K₁₅₀ + 6 т д.м.; 3 -- чизелевание на глубину 40 см + N₁₅₀Pi₅₀K₁₅₀ + 6 т д.м.; 4 -- отвальная вспашка с почвоуглубителем на глубину 25... 30 см + 50 т обезвоженного осадка сточных вод на 1 га; 5 -- перекрестное дискование + 50 т стойлового навоза на 1 га.

1.2 Повторность и повторение эксперимента

Повторность (обозначают буквой «л») -- это число одноименных вариантов в опыте или экспериментальных единиц (сосудов, делянок, отдельных особей или их групп), подвергаемых воздействию одного варианта. В статистическом смысле повторность объем выборки одного варианта. Она позволяет оценить влияние случайного фактора на результаты эксперимента и, следовательно, установить его ошибку (точность).

Высокую точность (ошибка в пределах 2...4%) для большинства полевых опытов обеспечивает четырех-, а для мелкоделяночных -- шестикратная повторность. Двух-, трехкратная повторность допускается в многофакторных опытах и в географической сети опытов. Отдельные многофакторные и особенно длительные полевые опыты могут не иметь территориальной, или «нормальной», согласно требованиям математической обработки, повторности. Ее отсутствие отчасти компенсируют внутренняя повторность (градации одного из факторов) и взаимодействия высшего (II, III) порядка (жертва факторностью в пользу точности) или годы проведения исследований.

Для расчета ошибки берут часть вариации, обусловленной взаимодействием изучаемых факторов или изучаемого фактора и погодных условий. Влияние погодных условий требует собственной оценки на основе доли вариации и критерия F. Общая вариация в опыте будет складываться из действия вариантов и погоды (лет), а также их взаимодействия.

Большинство полевых опытов имеют повторения, или блоки (обособленные группы вариантов внутри одного повторения и даже в целом отдельные экспериментальные планы), кодируемые римскими цифрами: I, II, ..., V. Их число равно повторности опыта.

Повторение представляет собой группу экспериментальных единиц, подвергаемых воздействию различных вариантов, или часть опытного участка, где представлен один комплект вариантов. В лабораторных, камеральных, вегетационных и тепличных опытах эту роль могут выполнять пакеты (кассеты), камеры, установки, стеллажи и т. п. в случае их конструктивных или эксплуатационных различий, а также и стороны сооружения.

Повторение наряду с повторностью позволяет учитывать вариацию сопутствующего фона и ограничивать его влияние на ошибку эксперимента. Делянки внутри повторений (полевой опыт) нарезают компактно и ориентируют длинной стороной вдоль градиента плодородия почвы. Сами повторения могут быть размещены в один или два-три ряда (яруса), а также разбросаны по территории земельного участка в соответствии с пестротой почвенного плодородия. Необходимо стремиться к их компактному размещению, что возможно при форме земельного участка, близкой к квадрату.

Повторность, будучи числом экспериментальных единиц для одного варианта, а повторение -- группой экспериментальных единиц для разных вариантов (их комплектом), составляют разные компоненты одного опыта.

Таким образом, варианты, повторность, повторения, блоки и число вариантов в них составляют элементы структуры или методики опыта и служат его отличительными параметрами. Сущность всех способов повышения точности эксперимента заключается в снижении неконтролируемой вариабельности экспериментальных единиц или в увеличении эффективной повторности.

1.3 Разведывательные опыты

Опыты методического характера (продолжительностью от 2...3 до 20 лет) называют «слепыми», или разведывательными, поскольку в них отсутствуют обычные варианты, а изучают вопросы совершенствования агрономических и статистических методов исследования, а также оптимизации структуры опыта и сравнительную эффективность экспериментальных планов. (Слепые опыты проводят в поле, в теплице или в вегетационном домике.) Однако чаще их роль сводится к рекогносцировке варьирования плодородия почвы перед закладкой опыта (уравнительные опыты, или уравнительные и рекогносцировочные посевы).

В большинстве случаев на исследуемом участке высевают яровые зерновые, так как они более чувствительны к изменению почвенного плодородия и более устойчивы к воздействию других неблагоприятных условий. Участок рекогносцировочного посева перед уборкой разбивают на площадки (или полосы) одинакового размера от 10 до 300 м² (в теплице до 1 м²) и учитывают урожайность с каждой площадки отдельно. Результаты дробного учета картируют, т. е. данные об урожайности с каждой площадки-делянки наносят на бумагу в виде штриховки или заливки разной интенсивности (рис. 1).

Рисунок 1. Фрагмент картограммы земельного участка по данным дробного учета урожайности овса (156 площадок по 100 м2). Плодородие почвы снижается с севера на юг (показано стрелкой)

По графикам (кривым) поделяночной урожайности (рис. 2) можно выбрать наиболее эффективный способ размещения повторений, делянок и вариантов в опыте. Эти кривые отражают виды территориального варьирования плодородия почвы, которые условно классифицируют на закономерное, или систематическое (а и б); случайное (в) и комплексное, или закономернослучайное (г).

Рисунок 2. Варьирование поделяночных урожаев (ломаная линия) и их скользящих средних (сглаженные кривые) (по Б.А.Доспехову, 1985):

а,в - яровой пшеницы (а - на дерново-подходистой почве, в - на черноземе); б - вико-овсяной смеси; г - ячменя

При закономерном варьировании плодородия почвы наблюдается одностороннее изменение урожайности культуры по площадкам земельного участка.

При случайном варьировании плодородия почвы поделяночные урожаи колеблются вокруг средней всего опытного участка, а разности между ними статистически недостоверны. Однако чаще территориальная неоднородность земельных участков проявляется одновременно в виде закономерного и случайного варьирования плодородия. Степень выраженности закономерной составляющей зависит от рельефа и площади участка, возделываемой культуры и агротехники.

Для оценки характера варьирования почвенного плодородия предпочтительнее использовать сглаженные кривые. Их получают на основе простых скользящих средних, среднеарифметических трех дат: исходной, предшествующей и последующей, т. е. у_i= (у_i-1 + у_i + у_i+1)/3. Для сглаживания крайних значений берут их удвоенную величину плюс последующее (предыдущее) значение: У_i = (2y₁+y₂)/3 и у_п = (2у_n + У_n--₁)/3.

При сильной вариации данных рекомендуется брать средние из четырех-пяти дат. Кроме простых существуют взвешенные, адаптивные и экспоненциальные скользящие средние.

Представленное на картограмме «закономерное» снижение плодородия почвы с севера на юг подчеркивает необходимость размещения комплекта вариантов в обеих частях опытного участка.

1.3 Техника закладки и проведения вегетационных опытов

Сущность вегетационного опыта заключается в том, что растения выращиваются в сосудах и контролируемых условиях. Экспериментальной единицей служит сосуд из пластмассы, оцинкованного или эмалированного железа, стекла или глины, заполняемый почвой, песком, торфом или их смесями. В качестве субстрата используют также перлит, гравий, воду в сочетании с питательной смесью и другие материалы. Сосуды размещают на столах или вагонетках под стеклом или пленкой в специальных сооружениях, называемых вегетационными домиками. Для однородности освещения сосуды ежедневно меняют местами, а в дневные часы при ясной и теплой погоде вагонетки с сосудами выкатывают на открытый воздух под сетку.

В условиях вегетационного опыта создается возможность более строгого учета влияния влажности, освещения, температуры и питательных веществ на рост и развитие растений. В вегетационных домиках, где прозрачную крышу заменяет металлический каркас с сеткой, используют сосуды с перфорированным дном и поддонниками. Дренажную и атмосферную воду, накапливаемую в поддоннике, используют для полива. Проведение исследований в сосудах на открытом воздухе возможно лишь в теплый сезон или в условиях субтропического климата.

Для зимующих плодовых, ягодных, цветочных и других культур ставят вегетационно-полевые опыты, как в сосудах без дна, так и с полностью закрытой корневой системой.

Впервые метод выращивания растений на растворах химически чистых солей был введен в практику в 1859 г. немецким ученым В. Кнопом. Развитие и совершенствование вегетационного опыта тесно связано с исследованиями Ж. Б. Буссенго, Е. А. Мичерлиха, Гельригеля, К. А. Тимирязева, Д. Н. Прянишникова, А. Г. Дояренко, К. К. Гедройца и других ученых. Толчком к широкому внедрению водной, а точнее, водно-гравийной культуры (гидропоники) в производство послужили успешные пилотные испытания У. Герике (США) в 1929 г. Составной частью передовых технологий является автоматизированная система как полива, так и фертигации (сочетания полива с внесением удобрения). По данным Международного центра богарного земледелия (ICARDA), 1 т воды в условиях поля, теплицы и гидропоники обеспечивает урожайность томатов соответственно 4, 17 и 45 кг.

Наиболее распространенным видом вегетационного опыта является почвенная культура. Размер сосуда должен обеспечить нормальные условия для роста и развития корневой системы опытного растения. Для культур сплошного способа посева выбирают сосуды 15 х 20 см (20 х 20 см), для пропашных -- 25 х 30 см (30 х 30 см). В качестве дренажана дно сосуда помещают 200...300 г битого стекла под углом 30°. Этим же стеклом сосуды тарируют, т. е. доводят до одинаковой массы. Поверху дренажа укладывают марлевый кружок, превышающий диаметр сосуда на 2...3 см. Кружок «примазывают» увлажненным кварцевым песком (15 мл воды на 100 г песка) в количестве 300...500 г. Сосуды заполняют физически спелой почвой пахотного горизонта, отобранной весной, или смесями торфа и песка с почвой. В целях повышения однородности почву тщательно перемешивают и просеивают через сито с диаметром отверстий 3 мм. Далее для каждого сосуда готовят свой субстрат: добавляют необходимые ингредиенты (удобрения и мелиоранты) и тщательно перемешивают. Подготовленным субстратом набивают сосуд при равномерном уплотнении и сохранении вертикального положения трубки для полива, размещенной на расстоянии 1... 1,5 см от стенок сосуда. Влажность почвы в сосуде доводят до 60 % от полной влагоемкости (ПВ). В целях снижения испаряемости воды и предупреждения образования корки поверхность почвы присыпают песком в количестве 200 г, а после посева семян добавляют еще 200...400 г.

В зависимости от вида растения и качества субстрата дозы удобрений варьируют в пределах по действующему веществу (д.в.) от 0,35 до 0,75 г для азота (N) и от 0,3 до 0,5 г для фосфора (Р₂0₅) и калия (К₂0) на сосуд.

Посев проводят пророщенными семенами, предварительно протравленными, например, в 1%-ном растворе формалина. Семена, тщательно промытые водой, расстилают тонким слоем на эмалированных противнях, прикрывают стеклом и проращивают при температуре 20...25°С. Наклюнувшиеся, одинаковые по размеру семена отбирают пинцетом и помещают в лунки, заранее подготовленные по трафарету из картона, на глубину 0,5... 2 см в зависимости от размера семян и присыпают песком. Высевают двойную норму семян по отношению к оптимальной, а на стадии всходов растения прореживают в два-три приема. В сосуде диаметром 15 см оставляют 20...25 растений зерновых культур, 10... 15 растений гороха (гречихи) и 35...40 растений льна (одинаковое число по сосудам). Для посева корнеплодов и других крупных растений, выращиваемых в больших сосудах, берут 10 наклюнувшихся семян и после прореживания оставляют по одному растению в центре сосуда.

В целях предупреждения полегания и ломки стеблей изготавливают проволочные каркасы -- подпорки. Если в плане предусмотрены подкормки, то их совмещают с поливом, причем часть дозы вносят на дно сосуда через поливную трубку. Поливают ежедневно в утренние или вечерние часы отстоянной водопроводной водой, а при строгом учете pH -- дистиллированной. Для контроля поливной нормы массу подготовленных сосудов вычисляют из расчета оптимального увлажнения субстрата: 60... 70 % ПВ. Например, ПВ = 50 %, оптимальная влажность для опытных растений составляет 60 % ПВ, тогда масса воды должна составить 30 % от массы абсолютно сухой почвы: 50 * 60/100 = 30 %. В сосуд было насыпано 8 кг почвы при влажности 18 %, тогда масса абсолютно сухой почвы в нем будет равна: 8000-100/118 = 6780. Для увлажнения этой почвы до 30 % потребуется: 6780 -30/100 = 2034 г воды. Масса тарированного сосуда до набивки составляла 2016 г; масса песка, добавленного снизу при набивке и сверху после посева, -- 425 г; масса воды для его увлажнения -- 425 * 15/100 = 64 г (15 мл воды на 100 г песка); масса каркаса -- 39 г. Окончательная масса сосуда в данном примере должна составить: 2016 + 425 + 64 + + 6780 + 2034 + 39 = 11 358 г. Эту цифру фиксируют на этикетке сосуда для того, чтобы контролировать нормы последующих поливов.

Уборку проводят в фазе полной спелости (в фазе бутонизации-цветения, если оценивают зеленую массу) путем срезания растений ножницами. После просушки в индивидуальных пакетах взвешивают общую массу растений, а после обмолота -- семена.

Две другие модификации вегетационного метода -- водную и песчаную культуру используют в научном исследовании со второй половины XIX в. Они имеют первостепенное значение для изучения вопросов корневого питания растений. Субстратами служат кварцевый песок и дистиллированная вода, обогащенные питательными смесями.

При выращивании растений, чувствительных к кислой реакции среды, необходимо заменять КН₂Р0₄ на К₂НР0₄. Это позволяет повысить pH до 5...6. Смесь Кнопа имеет благоприятную реакцию среды и высокую концентрацию питательных веществ, что отвечает требованиям интенсивной культуры. Смесь Прянишникова характеризуется узким интервалом рН и считается универсальным.

Смесь Гельригеля -- наиболее универсальна. Если техника постановки и проведения опытов с почвенной и песчаной культурой практически не различается, то более сложная водная культура имеет свою специфику. Сосуды для выращивания растений представляют собой широкогорлые стеклянные банки вместимостью от 4 до 8 л и более. Стебли растений проходят через отверстия в пробке сосуда, которая имеет диаметр не менее 1,5...2 см. Нижний диаметр пробки равен внутреннему, а верхний -- внешнему диаметру сосуда. Из двух центральных отверстий одно занимает подпорка каркаса, а другое -- стеклянная трубка, через которую продувают воздух. Для предупреждения перегрева солнцем, а также проникновения света и, как следствие, развития водорослей на сосуды надевают двойные хлопчатобумажные чехлы с черной прокладкой, затягиваемые над пробкой тесьмой.

Сосуды на три четверти заполняют дистиллированной водой, вносят пипеткой или мерным цилиндром необходимое количество питательной смеси и доводят до уровня на 1 см ниже внутренней поверхности пробки. Семена проращивают на песке. Затем высаживают на парафинированную марлевую сетку, размещенную в кристаллизаторе вместимостью 1... 1,5 л. Кристаллизатор заранее заполняют чистой водопроводной водой или разбавленной до 1/10...1/5 питательной смесью. Через 1..Л,5 нед проростки достигают высоты 5...7 см при длине корешков 6...7 см. При пересадке в сосуды проростки опоясывают ватой вокруг семени и укрепляют в отверстиях пробки. Уход за растениями включает прореживание и ежедневное 5... 10-минутное продувание воздухом для снабжения корней кислородом. По мере испарения раствора в сосуды доливают дистиллированную воду. При выращивании корнеплодов уровень воды постепенно снижают. Питательный раствор полностью меняют 3...4 раза за вегетацию. Урожай водной культуры включает надземную и корневую массу.

1.4 Техника закладки и проведения лизиметрических опытов

Лизиметрический метод -- исследование растений с помощью лизиметров, установок и приборов, имеющих отверстие в дне, что позволяет учитывать естественную миграцию почвенных растворов. Название лизиметра происходит от греческого слова «lysos» -- растворение, освобождение. Первое лизиметрическое исследование провел английский ученый Джон Дальтон (1766 -- 1844). Лизиметрические опыты дают возможность установить динамику водопроницаемости, баланс элементов питания и других веществ (поступление в почву и вынос с урожаем), коэффициенты эвакотранспирации (транспирация + испарение с поверхности) или водопотребления). Они обеспечивают мониторинг свойств почвы, роста и развития растений как в полевых, так и в лабораторных условиях. Глубина исследуемого слоя почвы составляет от 20...25 см до 1...3 м. В зависимости от способа заполнения почвой выделяют лизиметры с насыпной почвой и почвой ненарушенного строения.

Существуют стационарные (бетонные и кирпичные) и металлические лизиметры, хроматографические колонки и воронки Эбермайера (рис. 3).



Рисунок 3. Схема устройства и подготовки к работе лизиметров:

Насыпные бетонные лизиметры с общей поверхностью почвы 1...4 м2 рассчитаны на постановку многолетних и длительных опытов. Пространство между боковыми стенками (около 0,5 м) заполняют грунтом. Передние стенки выходят в подземный коридор. Покатое дно лизиметров снабжено дренажным слоем с двумя бороздками, которые проходят от углов задней стенки к отверстию в середине передней, соединенному трубопроводом со сменным приемником-накопителем. Десять лизиметров вместимостью 4 м3 (2 х 2 м и глубиной 1 м), заложенных по проекту В. Р. Вильямса в 1900 г. в МСХА им. К. А. Тимирязева, просуществовали до начала 30-х годов XX в. (рис. 4).



Рисунок 3. Общий вид бетонных лизиметров Вильямса:

1 - буферная полоса травяного газона; 2 - саженцы ели; 3 - пар; 4- стеклянные рамы перекрытия подземного коридора; 5 - второй ряд лизиметров

Металлические лизиметры разной вместимости и формы используют для работы с насыпной почвой и почвой естественного сложения. Как и в случае с бетонной конструкцией, на дне лизиметра делают дренаж из гравия и песка. Заполненные почвой лизиметры непосредственно закапывают в грунт или помещают в другие, предварительно закопанные металлические цилиндры (деревянные ящики) большого диаметра. Выемные лизиметры периодически взвешивают. Во всех случаях дно лизиметра соединено через отверстие с приемником для фильтрата. Чтобы при взятии образца почвы не было заметного нарушения ее естественного строения, низ цилиндра заострен и врезается в почву при заполнении лизиметра. Съемное дно конусообразной формы заполняют дренажным материалом и крепят к цилиндрической части. Затем лизиметр устанавливают на постоянное место и соединяют трубопроводами с приемниками.

Одной из модификаций металлических конструкций является малый лизиметр А. В. Ключарева, который представляет собой стальной тонкостенный цилиндр высотой 20 см и диаметром 11 см с воронкообразным дном. На дно этого цилиндра насыпают гравий и песок, затем его заполняют почвой ненарушенного строения и подвешивают на крючки внутри железного цилиндра высотой 50 см, предварительно закопанного до уровня поверхности почвы. Лизиметрические воронки используют только на почвах естественного строения. Они были введены Эбермайером в 1879 г. Верхние края цинковых воронок диаметром 25... 50 см и глубиной 5 см загнуты на 0,5 см и заострены. Воронка заполнена дренирующим материалом, а в районе шейки прикрыта цинковым кружком с отверстием диаметром 2 мм.

Воронки Эбермайера врезают верхним краем в потолок ниш на передней стенке достаточно глубоко вырытой траншеи на расстоянии 30... 100 см друг от друга и соединяют трубками с приемниками фильтрата (см. рис. 3). Оставшиеся после установки воронок пустоты в нишах засыпают грунтом. Промежутки между воронками служат буферными зонами. Они играют роль защиток при проведении исследований на соседних делянках полевых опытов. В изолированной сверху траншее оборудуют люк с крышкой для доступа к приемникам.

Сорбционные лизиметры (лизиметрические хроматографические колонки объемом 600 см³) получили наибольшее распространение в полевых опытах. В качестве сорбентов применяют оксид алюминия, синтетические иониты и активированный уголь. Колонки, заполненные послойно кварцевым песком и сорбентом в соотношении от 1: 2 до 1:5, устанавливают в 2... 3-кратной повторности под изучаемые слои почвы. В одной траншее размещают до 20...24 установок. Местонахождение траншеи обеспечивается топографической привязкой с рисунком на бумаге. Водорастворимые вещества и металлорганические соединения поступают в колонки с водой путем вертикальной и боковой инфильтрации и поглощаются сорбентом. По истечении определенного срока (месяц, сезон, год) траншею вскрывают, а колонки разбирают в лаборатории. Песок очищают растворами кислоты и щелочи, а изменения сорбентов анализируют визуально и физико-химическими методами.

Задание № 2

Обработать методом дисперсионного анализа урожайность однофакторного полевого опыта с однолетней культурой заложенного методом рандомизированных повторений.

2.1 Картофель

Урожайность картофеля, 10-1 т с 1 га
Варианты опыта	Урожайность по повторениям, X ц/га	Суммы по вариантам, V	Средние, x
	I	II	III	IV
I	245	290	217	180	932	233,0
2	240	282	210	173	905	226,3
3	234	278	207	172	891	222,8
Суммы по повторениям	719	850	634	525	2 728	227,3

Суммы по повторениям:

I = 245+240+234+719=719

II = 290+282+278=850

III = 217+210+207=634

IV = 180+173+172=525

Суммы по вариантам:

1 = 245+290+217+180 = 932

2 = 240+282+210+173 = 905

3= 234+278+207+172 = 891

Сумма по повторениям = сумме по вариантам

?P=?V=?X

719+850+634+525 = 932+905+891

2 728=2 728

Средние, х

1 = 932ч4 = 233

2 = 905ч4 = 226,3

3 = 891ч4 = 222,8

Общее = ?XчN =?x₀чl=(233+226,3+222,8) ч 3=227,3

Общее число наблюдений:

N=l•n=3•4=12,

где l - число вариантов;

n - число повторений.

Корректирующий фактор: C= (?Х)²чN=2728²ч12 = 620 165,3

Суммы квадратов:

Общая: С_y=?X₂ -C = (245²+…+172²) - 620 165,3 = 19 074,7

Повторений: С_p=?P² ч l - C = (719²+…+525²) /3 - 620 165,3 = 18 848,7

Вариантов: С_v=?V² ч n - C = (932²+…+891²) /4 - 620 165,3 = 217,2

Остаток (ошибки): С_z= С_y - С_p - С_v= 19 074,7- 18 848,7 - 217,2 = 8,8

Число степеней свободы:

Общее: N- l = 12-1=11

Повторений: n-l = 4-1=3

Вариантов: l-1=3-1=2

Остаточное: (N-1) - (l-1) - (n-1) =11-3-2=6 или (n-1) •(l-1) =3•2=6

Средние квадраты:

Вариантов: S²_v= C_v ч (l-1) = 217,2ч2 = 108,58

Остатков: S²_z= C_z ч (n-1) • (l-1) = 8,8ч6,0= 1,47

F_ф=S²_vчS²_z=108,58ч1,47=73,75

F₀₅=5,14

Так как F_ф (73,75)> F₀₅ (5,14), то различия существенные.

Ошибка опыта:

S_x== 0,61

Ошибка разности:

S_d== 6,07

Наименьшая существенная разность:

НРС₀₅=t₀₅•S_d = 2,45•6,07=14,9 ц/га

Группировка вариантов по урожаю

Варианты опыта	Урожайность, ц/га	Отклонение от контроля, ц/га	Группы по урожаю
1-контроль	233,0	-	-
2	226,3	-6,8	II
3	222,8	-10,3	II
НСР05	-	14,9	-

К I группе относят варианты, у которых прибавка урожая по сравнению с контролем или другим вариантом равна или превышает НСР;

II группа - варианты, у которых прибавка или снижение урожая находятся в пределах НСР;

III группа - варианты, у которых снижение урожая равно или выходит за пределы НСР.

Вывод: Из данных таблицы видно, что по урожайности контрольный существенно превышает остальные варианты.

При сравнении опытных вариантов между собой можно сделать вывод о существенном преимуществе второго варианта над третьим.

2.2 Ячмень

Урожайность ячменя, 10-1 т с 1 га
Варианты опыта	Урожайность по повторениям, X ц/га	Суммы по вариантам, V	Средние, x
	I	II	III	IV
I	57,6	59,2	51,1	56,8	224,7	56,2
2	49,5	53,2	50,7	58,5	211,9	53,0
3	56,6	60,9	52,6	56,3	226,4	56,6
Суммы по повторениям	163,7	173,3	154,4	171,6	663,0	55,3

Суммы по повторениям:

I = 57,6+49,5+56,6 = 163,7

II = 59, 2+53, 2+60,9 = 173,3

III = 51,1+50,7+52,6 = 154,4

IV = 56,8+58,5+56,3 = 171,6

Суммы по вариантам:

1 = 57,6+59,2+51,1+56,8 = 224,7

2 = 49,5+53,2+50,7+58,5 = 211,9

3 = 56,6+60,9+52,6+56,3 = 226,4

Сумма по повторениям = сумме по вариантам

?P=?V=?X

163,7+173,3+154,4+171,6 = 224,7+211,9+226,4

663=663

Средние, х

1 = 224,7ч4 = 56,2

2 = 211,9ч4 = 53

3 = 226,4ч4 = 56,6

Общее = ?XчN =?x₀чl=(56,2+53+56,6) ч 3=55,3

Общее число наблюдений:

N=l•n=3•4=12,

где l - число вариантов;

n - число повторений.

Корректирующий фактор: C= (?Х)²чN=663²ч12 = 36 630,8

Суммы квадратов:

Общая: С_y=?X₂ -C = (57,6²+…+56,3²) - 36 630,8 = 151,2

Повторений: Сp=?P2 ч l - C = (163,72+…+171,62) /3 - 36 630,8 = 74,8

Вариантов: С_v=?V² ч n - C = (224,72+…+226,42) /4 - 36 630,8 = 31,4

Остаток (ошибки): С_z= С_y - С_p - С_v= 151,2- 74,8 - 31,4 = 45,0

Число степеней свободы:

Общее: N- l = 12-1=11

Повторений: n-l = 4-1=3

Вариантов: l-1=3-1=2

Остаточное: (N-1) - (l-1) - (n-1) =11-3-2=6 или (n-1) •(l-1) =3•2=6

Средние квадраты:

Вариантов: S²_v= C_v ч (l-1) = 31,4ч2 = 15,71

Остатков: S²_z= C_z ч (n-1) • (l-1) = 45,0ч6,0= 7,5

F_ф=S²_vчS²_z=15,71ч7,5=2,1

F₀₅=5,14

Так как F_ф (2,1)< F₀₅ (5,14), то различия несущественные.

Ошибка опыта:

S_x== 1,37

Ошибка разности:

S_d==1,02

Наименьшая существенная разность:

НРС₀₅=t₀₅•S_d = 2,45•1,02=2,5 ц/га

Группировка вариантов по урожаю

Варианты опыта	Урожайность, ц/га	Отклонение от контроля, ц/га	Группы по урожаю
1 - контроль	56,2	-	-
2	53,0	-3,2	I
3	56,6	0,4	II
НСР05	-	2,5	-

К I группе относят варианты, у которых прибавка урожая по сравнению с контролем или другим вариантом равна или превышает НСР;

II группа - варианты, у которых прибавка или снижение урожая находятся в пределах НСР;

III группа - варианты, у которых снижение урожая равно или выходит за пределы НСР.

Вывод: Из данных таблицы видно, что по урожайности контроль существенно превышает второй вариант.

При сравнении опытных вариантов между собой можно сделать вывод о существенном преимуществе третьего варианта над вторым.



Литература

1.Кирюшин Б.Д. и др. Основы научных исследований в агрономии. - М: Колосс, 2009. - 398 с.

2.Платунов А.А., Кошкин А.Ф., Старкова Д.Л. методические указания и задания для самостоятельной работы студентов агрономического факультета по дисциплине Основы научных исследований в агрономии. - Киров: ФГБОУ ВПО Вятская ГСХА, 2013. - 91 с.

Размещено на Allbest.ru