Курс лекций по дисциплине «Методы исследований в растениеводстве»
Научные принципы разработки схемы однофакторных и многофакторных
жүктеу/скачать 428,83 Kb.
|
Научные принципы разработки схемы однофакторных и многофакторныхопытов При составлении схемы надо выдержать принцип единственного различия и принцип факториальности (ортогональность). (принцип факториальности означает испытание всех возможных сочетаний изучаемых факторов). Варианты должны различаться лишь по одному изучаемому фактору при равенстве сопутствующих факторов. Варианты в однофакторных опытах могут различаться качественно (сорта, способ посева, форма удобрений пестицидов) и количественно: доза удобрений, норма посева и т.д. При разработке схем однофакторных опытов при качественной изменчивости вариантов важно выдержать принцип единственного различия, правильно выбрать контроль (стандарт) и определить соответствующие (не изучаемые) условия. Для таких же схем с количественной изменчивостью вариантов необходимо добавить следующее: а) установить единицу варьирования изучаемого фактора и число градаций. При однофакторных опытах нужно взять столько вариантов, чтобы по экспериментальным данным получить кривую отклика, имеющую на графике лимитирующую, стационарную и ингибирующую области (зоны). Для этого нужно правильно выбрать центр эксперимента и в соответствии с шагом эксперимента определить градацию факторов вправо и влево от центра. Обычно достаточно иметь 5-8 уровней (доз, градаций) изучаемого фактора. Другая особеность – шаг варьирования выбран слишком большим в этом случае можно проскочить точку максимум. Поэтому величину шага определить точно практически невозможно, много здесь зависит от интуиции и квалификации экспериментатора. Характерная особенность многофакторного опыта – установить действие, характер и величину взаимодействия изучаемых факторов. При разработке схемы многофакторных опытов должен соблюдаться принцип факториальности, т.е. должны изучаться все возможные сочетания факторов. Это позволит выявить характер взаимодействия – антогонизм, аффитивизм и синергизм. Такие опыты называют полным факториальным экспериментом ПФЭ. Каждый фактор может изучаться при двух или нескольких градациях. Схемы тогда выглядит так, например 3х3х3, где число сомпожителей – это число изучаемыфакторов, а каждый из сомпожителей указывает на число градаций данного фактора. Проще разрабатывать ПФЭ по матричной модели, которая строится по формулам qn, где n-количество градаций, а q – количество изучаемых вариантов. Решающее значение при планировании ПФЭ также удачный выбор центра эксперимента и шага варьирования изучаемых факторов. Схема ПФЭ обладает рядом преимуществ перед однофакторным: Опытные данные показывают влияние каждого фактора в различных условиях и в их взаимодействиях; ПФЭ позволяет получить более надежные разработки для практических рекомендаций; При независимом действии факторов один многофакторный опыт дает столько же информации, сколько несколько однофакторных опытов. Существенный недостаток ПФЭ проявляется при изучении 3 и более факторов в 4-5 и более градациях - их многовариантность, что затрудняет практическое осуществление опыта: выделение крупного земельного участка. Устранить эти недостатки (т.е. противоречия между многовариантностью и требованием иметь компактные размеры опыта) можно двумя путями: Постановкой неполных факториальных схем (бракуют варианты из полных схем) Использование для постановки метода смешивания Суть метода смешивания – блокировка вариантов в компактные сравниваемы группы (блоки) внутри каждого повторения. При блокировке экспериментатор намеренно жертвует, например, тройным взаимодействием, чтобы точнее сравнить варианты внутри блока. Что касается многолетних стационарных опытов, то в них принципиально новым моментом при планировании является время, как фактор позволяющий изучить долгосрочную тенденцию действия вариантов. Многолетние опыты планируют в два этапа: на первом этапе – разрабатывают основную схему на втором – методику развертывания эксперимента во время и на территории. Особое внимание при планировке обращают на сочетание основных элементов методики, рациональное направление, форму и площадь делянки, повторность, систему расположения повторений, делянок и вариантов. Площадь опытной делянки выбирают в зависимости от изучаемого фактора, культура, степени и характера пространственной изменчивости, пестроты плодородия и способов уборки урожая. Необходимо выбрать такой размер делянок, чтобы механизировать все технологические процессы. Наиболее распространенная площадь делянки 100 – 300 м2. Рекомендуется повторность примерно высчитывать по данным дробного учета или по материалам опытов прошлых лет. Для расчета необходимо знать S или V и х . Например, если и х = 20 ц/га, S= 2 ц/га, то V S х *100 2 *100 10% 20 Теперь в формуле n = ( t 0,5 * S S х )2 необходимо абсолютные показатели среднего квадратного отклонения S и его ошибки тогда получим S х заменить на относительные показатели и n – число повторений; t – критерий Стьюдента; V – коэффициент изменчивости; n = ( tSt * V S х% )2, где S х %– относительная ошибка средней арифметической. Для расчета S х %– нужно знать, исходя из рабочей гипотезы, возможную минимальную прибавку урожая, которую следует оценить статистически. Например, ожидается и планируется получение прибавки около 15%. Значит 5НСР (наименьшая существенная разница) равна 15%. Из статистики известно, что НСР = ± 3 S х %– т.е. 15% = ± 3 S х %– S х %– = 15 5% 3 Sxˉ%, = 5% Теперь выясняется число повторений, если t = 1 (р=0,67) 12 *102 n = 4 . 52 Варианты внутри повторения должны располагаться систематически случайно, стандартным методом, латинским квадратом или прямоугольником и методом расщепленных делянок. При разработке программы исследования намечается план и методика проведения наблюдений и учетов. Наблюдения и учеты должны быть целенаправленными и включать контроль за главными факторами изменчивости, которые, вызывают варьирование результативного признака. Это позволяет глубже понять сущность и причины эффектов в опыте. Второстепенных наблюдений должны быть как можно меньше, т.к. это загромождает эксперимент цифровыми данными, перегружает экспериментатора, отсюда возникают грубые ошибки. Открытым пунктом для выбора учетов и наблюдений является рабочая гипотеза. Наблюдения по типичным, модельным растениям неверен, так как растения в совокупности представляют из себя вариационный ряд изменчивости, в котором объективно существуют и малые и большие отклонения от моды и от xˉ. Поэтому данные по типичным растениям будут не точными, смещёнными и возможная достоверность их результатов р = 0,67, что недостаточно для уверенного безошибочного суждения. В заключительном этапе составления программы следует указать: Какие новые данные ожидается получить после проработки темы; Правильно ли выбран контроль и единица сравнения4 Достаточно ли запланирована ошибка опыта для доказательства возможных эффектов в опыте. жүктеу/скачать 428,83 Kb. Достарыңызбен бөлісу:
|