1.1.2. ОРГАНИЗАЦИЯ ВЫБОРОЧНЫХ НАБЛЮДЕНИЙ В ПОЛЕВЫХ ОПЫТАХ

  Наблюдения и учеты, которые проводят в полевых опытах, относятся преимущественно к двух- и трехстадийным выборочным исследованиям. Полевой эксперимент — особая форма выборочного исследования, в которой элементарной единицей наблюдения первого порядка служит делянка.

Для каждого варианта опыта число делянок, т. е. единиц наблюдения первого порядка п\, всегда ограничено числом повторений (блоков) полевою опыта. При сплошном учете какого-нибудь показателя в полевом опыте, например урожая, такой поделяночный учет имеет ошибку, которая характеризуется стандартным отклонением 5] (ошибка делянки), а ошибку средней определяют в этом случае по формуле



Для заложенного полевого опыта единственный способ снижения ошибки среднего результативного признака при сплошном поделяночном учете — увеличение числа параллельных делянок, подлежащих учету.
Отметим, что дробный учет внутри делянки не создает повторности, не увеличивает значение п\ и, следовательно, не может повысить точность наблюдения.
Если на делянках выделяют площадки для наблюдений или отбирают пробы для анализов, то это уже двухстадийное выборочное наблюдение, в котором пробы или площадки будут относиться к единицам второго порядка «2 с соответствующей им ошибкой отбора проб S2- Формула для расчета ошибки среднего приведена на с. 8.
Когда от единиц наблюдения второго порядка, например от почвенных проб, отбирают л3 навесок для анализов, то это уже будут единицы наблюдения третьего порядка с ошибкой анализа s3. Ошибка выборочной средней в трехстадийном наблюдении определяется по формуле



На рисунке 2 представлены данные, характеризующие значения ошибок средних для двухстадийных наблюдений. В зависимости от комбинаций И| и «2 ошибки сильно варьируют, однако чем больше п2, тем, как правило, меньше ошибка среднего, тогда как увеличение п2 при пх = 1 не может существенно повысить качество учета.
Аналогичен характер зависимости ошибки среднего от комбинации «1 и «2 и для трехстадийного выборочного наблюдения. Ошибки параллельных анализов S2 обычно малы в сравнении с ^

Рис. 2. Репрезентативность разных систем отбора проблем в полевом опыте при учете засоренности посевов (Л — количество сорняков, В — масса сухих сорняков), массы (С) и высоты (D) растений кукурузы:
1, 2, 3, 4— количество повторений, вошедших в учет (й[); а — число учетных площадок размером 1 м2 на делянке; 6 — число растений в пробе с делянки (я2)



и S2, и точность наблюдений в трехстадийных выборках можно заметно повысить лишь за счет увеличения щ и «2gt; если, конечно, в аналитической работе нет грубых промахов (табл. 1).

Число повторений полевого опыта, вошедших в учет (Л|)	Число растений в пробе с делянки (л2)
	5	10	20	30	70
1	24	33	31	36	37
2	51	51	58	65	65
3	77	81	83	84	84
4	94	97	99	100	100

1. Репрезентативность (%) различных систем отбора проб в полевом опыте в среднем для определений гумуса, pH, Р2О5 и К20 (репрезентативность 70 проб с каждой делянки всех повторений принята за 100%)


Итак, если определение тех или иных показателей в полевом опыте является важной задачей исследования и необходима статистическая оценка полученных данных, то рационально планировать отбор проб по мере возможности на всех или минимум на двух-трех повторениях. Образцы с параллельных делянок следует анализировать отдельно. Если же исследование проводят только для общей характеристики опытного участка и статистическая обработка данных не требуется, можно объединить все образцы с параллельных делянок в один смешанный образец и отбирать пробы только с одного-двух повторений.
При установлении количества проб с делянки следует учитывать не только размер обследуемой площади, но и степень изменчивости признака. Из рисунка 3 видно, что во всех случаях содержание фосфора и калия в легко- и среднесуглинистой дерново-подзолистой почве варьирует значительно сильнее, чем гумуса и кислотности почвы. При этом с увеличением площади делянки примерно до 250 м2 вариация сильно возрастает.

При площади делянки около 350 м2 степень пространственной изменчивости свойств почвы несколько стабилизируется.
Вполне закономерно, что изменчивость свойств почвы на более круп-
Рис. 3. Варьирование рНКп (0gt; гумуса (2), подвкжиых фосфатов (3) и обменного калия (4) в легких (а) и средних (В) дерново-подзолистых суглинках в зависимости от площади делянки
ных земельных участках не может быть меньше варьирования их на площадках, составляющих часть этого участка. Теоретически разнообразие условий внутри большой территории будет большим или по крайней мере не меньшим, чем разнообразие их внутри меньшей территории, которая составляет только часть первой. Для экспериментатора, работающего методом полевого опыта, этот вывод имеет принципиальное значение, так как при прочих равных условиях количество проб почвы или растений с делянок небольшого размера должно быть значительно меньше, чем с более крупных.
Во всех случаях число учетных единиц (растений, проб почвы, замеров глубины обработки почвы, площадок для подсчета сорняков и т. д.) должно быть достаточным, чтобы охватить всю вну- триделяночную вариабельность. Трудно рассчитывать на репрезентативность отбора растительных и почвенных проб с делянки, если число их сводится к минимуму. О том, насколько важно располагать достаточным объемом выборки с каждой делянки, свидетельствует рисунок 4, где данные по сплошному учету засоренности посевов яровых зерновых культур представлены площадками в 1 м . Даже на сопредельных учетных площадках количество сорняков и масса их в воздушно-сухом состоянии различаются в 2—3 раза, а максимальные различия составляют соответственно 367 и 600 %. Большой внутриделяночной вариабельностью характеризуются влажность и плотность пахотного слоя почвы, содержание подвижных форм азота, фосфора и калия.
Наиболее показательны в этом отношении данные о содержании гумуса и подвижного калия в 100 индивидуальных пробах из пахотного слоя легкосуглинистой почвы на площадке 1 м , выделенной в центре одной из делянок многолетнего опыта МСХА

Рис. 4. Количество (слева) и масса сухих сорняков (справа) на площадках размером 1 м2, размещенных на делянке 100 м2 (в % к х)



Рис. 5. Содержание гумуса (слева) н подвижного калия (справа) в почве на площадках размером 0,01 м, размещенных на делянке площадью 1 м2 (в % к х)


(делянка 9/133). Из рисунка 5 видно, что разница в содержании гумуса между индивидуальными пробами, взятыми в пределах площадки размером 1 х 1 м, может достигать 184 %, а подвижного калия — 384 %. Следует добавить, что внутрилабораторная ошибка, т. е. разница по содержанию гумуса и калия в параллельных анализах, не выходила за пределы 2—4 %, и по существу она теряется в ошибке, которая сопряжена с вариабельностью индивидуальных проб почвы.
Действительно, по многочисленным данным кафедры земледелия и методики опытного дела МСХА, для легкосуглинистых и среднесуглинистых дерново-подзолистых почв дисперсия внутри- лабораторных анализов в среднем в 55 раз меньше дисперсии индивидуальных проб, взятых с однородной делянки полевого опыта, и, следовательно, ее роль в общей ошибке репрезентативности очень мала. Поэтому снизить ошибку репрезентативности можно в первую очередь за счет уменьшения ошибки, имеющей наибольшую величину, т. е. ошибки отбора проб в полевом опыте.
Чтобы правильно установить оптимальное число проб, достаточное для характеристики делянки полевого опыта, каждый исследовательский центр (кафедра) должен собрать со временем необходимые сведения о степени варьирования основных объектов наблюдения в местных условиях. Эти данные исключительно важны, и правильное их использование обеспечит успешное проведение опытной работы. Поэтому ориентировочно, учитывая материалы кафедры земледелия и методики опытного дела МСХА, можно сказать, что при проведении опытной работы в условиях центральных районов Нечерноземной зоны необходимо с разных мест делянки площадью 100—200 м2 отбирать 8—12 проб или выделять аналогичное число учетных площадок. В опытах с площадью делянок меньше 100 м2 число проб (площадок) можно сократить до 6—8, а если площадь делянок больше 200 м2 или если в опыте изучают только 2—3 варианта, число проб следует увеличить до 15—20.
В исследованиях по земледелию и в практической агрономической работе, например при контроле качества технологии обработки почвы, возделывании сельскохозяйственной культуры и уборке урожая, необходимо использовать научно обоснованные статистические методы. 

Еще по теме 1.1.2. ОРГАНИЗАЦИЯ ВЫБОРОЧНЫХ НАБЛЮДЕНИЙ В ПОЛЕВЫХ ОПЫТАХ:

1. НАБЛЮДЕНИЕ
2. Наблюдения над живыми птицами
3. Фенологические наблюдения за ростом и развитием растений
4. К наблюдениям над млекопитающими в природных условиях
5. Полевые испытания
6. ГЛАВА ТРЕТЬЯ Наблюдения над движениями артерий при вивисекциях
7. Лабораторно-полевые ульи для шмелей
8. АГРОТРЕБОВАНИЯ К ВЫПОЛНЕНИЮ ОСНОВНЫХ ПОЛЕВЫХ РАБОТ
9. ПОЛЕВАЯ ПЕРНАТАЯ ДИЧЬ
10. ПОЛЕВЫЕ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫЕ МЕДОНОСЫ
11. Садовые и полевые методы Хольцера
12. РОД ПОЛЕВЫЕ ХОМЯЧКИ GENUS REITHRODONTOMYS
13. Климат зоны и метеорологические условия в годы проведения полевых опытов
14. ГЛАВА СЕМНАДЦАТАЯ Подтверждение движения и циркуляции крови посредством- наблюдений над сердцем и посредством анатомических исследований
15. Глава 1. Полевое оборудование для изучения шмелей
16. УДОБРЕНИЕ ЛУГОВ, ПАСТБИЩ И СЕЯНЫХ ТРАВ В ПОЛЕВОМ СЕВООБОРОТЕ
17. Транспортировка навоза по подземному трубопроводу оросительной сети и внесение его цистернами-разбрасывателями из полевого хранилища или от загрузочной станции
18. Изучение эффективности применения штаммов псевдомонад и азотобактерадля защиты пшеницы от корневых гнилей и альтернариозав условиях вегетационных,полевых и производственных испытаний
19. Федотов, В. А., Кадыров, С. В., Щедрина, Д. И.. Агротехнологии полевых культур в Центральном Черноземье. — Воронеж: издательство «Истоки». — 260 с, 2011