Тема: Определение и особенности полевого эксперимента

Элементы полевого эксперимента (продолжение).

Начало см. в лекции № 5

VI. Опытный (экспериментальный) участок – часть землепользования на которой размещается один полевой эксперимент.

Требования:

1) Он должен быть типичным для зоны по всем признакам;

2) Быть достаточно однородным;

3) Поэтому он должен быть как можно компактнее – по форме приближаться к квадрату.

VII. Опытная делянка – наименьшая часть опытного участка на которой размещают один какой-то вариант.

У делянки различают:

1. Общую площадь;

2. Защитные полосы;

3. Учетная площадь делянки.

На величину погрешности эксперимента сильно влияет S_учетн. делянки. Это влияние выражается графиком

I. В этой зоне с увеличением делянки возрастает количество растений на ней, полнее взаимопогашаются индивидуальные особенности растений. Именно поэтому погрешность эксперимента уменьшается.

II. В ней количество растений и неоднородность условий на участке сочетаются наиболее гармонично поэтому погрешность эксперимента минимальная.

III. Индивидуальные особенности растений погашаются почти полностью потому, что их много. Но с увеличением делянки возрастает неоднородность условий, т.к. он становится очень большим. Поэтому погрешность эксперимента увеличивается.

Для надежности выводов большое значение имеет направление делянки – длинной стороной делянки должны размещаться так как изменяются условия на участке.

VIII. Повторность вариантов – количество делянок с одним и тем же вариантом на всем опытном участке. С математических позиций – повторность – это объем выборки из соответствующе генеральной совокупности.

Увеличение количества повторностей у вариантов – это самое действенное средство для уменьшения погрешности эксперимента.

Приближенно необходимое количество повторностей можно определить по формуле:

V_z – коэффициент остаточного варьирования исследуемого признака в ранее проведенных экспериментах в этой зоне. Его определяют при дисперсионном анализе C_z, _z,

IX. Условия исследования – сочетание почвенных, метеорологических и технологических условий на почвенном участке.

Требования:

1) они должны быть типичными для зоны, иначе рекомендации в производстве не подтвердятся. Так как управлять метеорологическими условиями невозможно, то рекомендации можно формулировать по средним данным, минимум за 3 года исследований.

2) на опытном участке условия должны быть достаточно однородными. На самом деле, сочетание условий на участке приводит к тому, что условия на нем могут изменяться или только случайно или комбинированно.

Условия изменяются только случайно (случайное варьирование)

систематическая часть варьирования

Условия изменяются только комбинированно (комбинированное варьирование)

Количество участков с комбинированным и только случайным варьированием условий примерно одинаково.

Вид варьирования условий на опытном участке имеет очень большое значение для надежности выводов. Если на участках с комбинированным варьированием условий варианты распределять на делянках последовательно, то характеристика вариантов будет искаженная. Она будет содержать систематические ошибки. Ее природа видна их рисунка.

1 2 3 4 5 6

А

1 2 3 4 5 6

А

1 2 3 4 5 6

А

1 2 3 4 5 6

А

В четырех случаях из четырех шестой вариант "обеспечивает" повышение на – А ц/га по сравнению с первым. Шестой вариант будет рекомендован производству как лучший, на самом деле увеличение урожайности вызвано не 6-м вариантом, а тем что везде он попадал на лучшую делянку. Это и есть систематическая ошибка.

Ошибка – это разность между истинной величиной признака и величиной, получаемой при обследовании объектов.

В исследованиях возможны 3 типа ошибок:

1) Случайные ошибки – их вызывают неконтролируемые факторы, то есть природная изменчивость всех объектов. Они неизбежны в любом исследовании. Общая их масса определяет погрешность исследования.

пример: погрешность эксперимента

Случайные ошибки обладают свойством взаимопогашения – они бывают положительные и отрицательные (меньше и больше истинной величины) и частота их при достаточном объеме выборок примерно одинакова.

Основные средства борьбы со случайными ошибками:

а) увеличение повторности вариантов;

б) подбор однородных участков для закладки эксперимента;

в) однообразное выполнение всех технологических операций является фоном для исследуемого фактора.

2) Систематические ошибки, те которые приводят к завышению или занижению результатов. Основным их источником является сочетание комбинированного варьирования условий на участке с последовательным размещением вариантов по делянкам.

Средство борьбы – распределение вариантов на делянках по жребию.

3) Грубые ошибки (промахи) – ошибки по вине исполнителей эксперимента.

Средство борьбы – ответственное отношение к работе.

X. Повторения эксперимента – обособленная часть опытного участка на которой один раз размещены все варианты.

Они предназначены для уменьшения погрешности эксперимента на участках с комбинированным варьированием условий.

При случайном варьировании условий эту функцию повторения выполнять не могут.

Погрешность эксперимента на участках с комбинированным варьированием условий уменьшается по следующей причине:

предположим, что общее варьирование С_у=1000

варьирование по вариантам C_v = 600

варьирование по повторениям C_p = 300

Тогда С_z = 100.

Если же повторений не создать, то С_z=400. Погрешность эксперимента определяется на основе C_z, там где меньше C_z (где были повторения) будет меньше погрешность эксперимента.

При закладке эксперимента вид будущего варьирования на участке не известна, поэтому повторения надо создавать в любом эксперименте, желательно даже в 2-х направлениях – горизонтальные и вертикальные. А при дисперсионном анализе результатов надо определять вид варьирования условий:

если F_p F _(p) – условия варьировали комбинированно и повторениями надо воспользоваться.

если F_p < F _(p) – условия варьировали случайно, повторения были не нужны, их надо игнорировать, так как они могут искажать погрешность.

Этот процесс называется адаптацией модели дисперсионного анализа к условиям на опытном участке.

XI. Способы учета урожая.

Учесть урожай означает:

а) убрать его на каждой делянке;

б) привести к стандартному виду

пример: урожайность чистого зерна при 14 % влажности.

в) выразить в общепринятых единицах измерения.

Существуют два способа учета урожая:

1. Сплошной учет, то есть уборка и взвешивание со всей учетной площади. Это самый объективный и самый надежный способ учета, поэтому только его и надо использовать.

2. Способ пробных площадок – урожай убирают и взвешивают с нескольких площадок на территории S_учетн., а затем взвешивают и пересчитывают в общепринятые единицы измерения.

Разновидностями этого являются – покустный учет урожая, подеревный учет урожая.

Это очень субъективный способ, так как вольно или невольно исследователь выбирает для учета которые ему больше нравятся. Избежать этого можно при отборе площадок для учета по жребию. Тем не менее площадки – это выборка с делянки, а делянка одного варианта – это выборки из ГС.

То есть используют двухстадийную выборку, а у нее погрешность в 1 и выше, чем у одностадийной выборки.

!!! Не используй учет урожая по пробным делянкам!!!