Методические требования к полевому опыту

Перед тем как начинать проводить опыт, необходимо оценить его будущую результативность, т. е. выполнить определённые требования:

• 1. Типичность опыта
• 2. Соблюдение принципа единственного различия.
• 3. Проведение опыта на заранее выбранном участке
• 4. Учёт урожая и достоверность опыта по существу.

Типичность опыта — это некое единообразие между условиями проведения полевого опыта, и условиями той зоны, в которой должны применяться результаты этого опыта. Под условиями тут нужно понимать агротехнические и почвенно-климатические (природные). Любой опыт должен отвечать требованию почвенно-климатической типичности. В понятие «типичность» для агротехнического полевого опыта входит также требование проводить исследование с перспективными (или районированными) сортами и типичными для данной зоны культурами. Агротехнические опыты с экологически не приспособленными культурами и сортами теряют ценность, потому что районированные сорта и типичные культуры могут по-другому реагировать на изучаемые приемы, и, поэтому, нельзя распространять выводы из подобных опытов на обычные производственные условия. К типичности относится также требование проведения полевого опыта при общем высоком уровне агротехники. Опыты при низком уровне агротехники не имеют большой производственной ценности. Совершенно очевидно, что на бедных землях изучаемые в опыте удобрения будут более эффективными даже при более низком общем уровне урожаев. Поэтому достоверность выводов из опытов, проведенных на окультуренных почвах при высоком уровне агротехники, значительно выше и применимость результатов таких опытов шире, чем тех, которые ставятся на неокультуренных землях при низком уровне агротехники.

Соблюдение принципа единственного различия. При постановке полевого опыта необходимо чтобы все условия, кроме одного, оставались тождественны или одинаковы на протяжении всего опыта. Но, тем не менее, в определённых случаях этот принцип необходимо понимать как принцип целесообразности и оптимальности. Поясним это примером. Предположим, в опыте сравниваются два сорта пшеницы, которые вследствие биологических особенностей по-разному реагируют на изменение густоты посева. Казалось бы, что для сравнения урожайности двух сортов необходимо применять одинаковую норму посева. Однако если сравниваемые сорта по биологическим особенностям (способности куститься и т. д.) требуют различной густоты посева, то их нельзя высевать одинаковой нормой, так как при этом один из сортов оказался бы в заведомо невыгодных для сравнения условиях. Действительно, более правильно сравнивать выборки не при одинаковых условиях, а при наиболее оптимальных.

Требование проведения полевого опыта на специально выбеленном участке с хорошо известной историей — это логическое следствие требования принципа единственного различия. Оно также обязательно для любого полевого опыта. В практике опытного дела это требование методики нередко игнорируют, опыты закладывают на участках, история которых неизвестна, в связи, с чем результаты таких опытов невозможно понять, интерпретировать и тем более использовать. Требование методики проводить опыты на специально выделенном участке чаще всего нарушается производственниками. Им кажется, гораздо проще и убедительнее ставить опыты не на специально выделенном однообразном участке, а на целых полях севооборота с заведомо разной историей и неодинаковыми условиями; такие опыты, особенно единичные, не могут дать удовлетворительных результатов. Нельзя называть полевым опытом, какие бы то ни было испытания приемов агротехники или сортов, если их проводят на случайных участках.

Требование учета урожая и достоверности опыта. Урожай и качество сельскохозяйственных растений — главный объективный показатель при характеристике изучаемых в опыте вариантов. В результате учета урожая, который отражает и интегрирует действие на растение всех условий возделывания, становится возможным количественно установить влияние тех факторов, которые изучаются в данном опыте. Однако данные учета урожая и оценки его качества могут иметь реальный смысл и объективно отражают изучаемое явление только в том случае, если опыт достоверен по существу. Под достоверностью опыта, по существу, понимают логически правильно построенную схему и методику проведения опыта, соответствие их поставленным перед исследованием задачам, правильный выбор объекта и условий проведения данного опыта. Совершенно очевидно, что опыты, проведенные по неправильно разработанной схеме и методике, при несоответствующих данному исследованию условиях или с нарушением методики и техники, т. е. опыты, недостоверные по существу, искажают эффекты изучаемых вариантов и не могут быть использованы для их сравнительной оценки. Такие опыты следует браковать. При проведении опыта экспериментатор обычно, встречается с тремя видами ошибок — случайными, систематическими и грубыми. Ошибка — это расхождение между результатами выборочного наблюдения и истинным значением измеряемой величины. Оценка истинного значения результативного признака, например урожая, по полученным в полевом опыте данным является одной из основных задач математической статистики. Чтобы правильно решить эту задачу, необходимо знать основные свойства ошибок и причины их возникновения. Случайные ошибки — это ошибки, возникающие под воздействием очень большого числа факторов, эффекты, действия которых столь незначительны, что их нельзя выделить и учесть в отдельности. Любой полевой опыт содержит в себе некоторый элемент случайности, т. е. изменчивость получаемых данных обусловлена в какой-то степени неизвестными нам причинами — случайными ошибками. Случайное варьирование опытных данных — постоянный спутник полевых опытов, и ни в одном из них, как бы тщательно он ни проводился, нельзя получить абсолютно точные данные. Таким образом, случайные ошибки являются неизбежными, однако математическая статистика дает методы количественного определения величины случайных ошибок, совокупность которых при большом числе наблюдений подчиняется закону нормального распределения, а при ограниченном числе параллельных наблюдений — закону t-распределения Стьюдента. На основании этих законов распределения случайных ошибок устанавливается, насколько существенны разности между средними показателями, например урожаями по вариантам. Характерная особенность случайных ошибок — их тенденция взаимно погашаться в результате приблизительно одинаковой вероятности, как положительных, так и отрицательных значений, причем малые значения встречаются чаще, чем большие. Благодаря такой тенденции к взаимному погашению разнонаправленных случайных ошибок при обобщении данных и выведении средних показателей погрешности уменьшаются по мере увеличения числа наблюдений.

Систематические ошибки искажают измеряемую величину в сторону преувеличения или преуменьшения в результате действия вполне определенной постоянной причины. В полевом опыте такой причиной часто является закономерное варьирование не изучаемых факторов, например плодородия почвы, и элиминировать их действие на результативный признак можно путем правильной методики. Основную особенность систематических ошибок составляет их однонаправленность, т. е. они завышают или занижают результаты опыта. Это приводит к тому, что такие ошибки, в отличие от случайных, не могут взаимно поглощать друг-друга и, следовательно, целиком входят как в показания отдельных наблюдений, так и в средние показатели. азобактерин урожайность удобрение лен долгунец.

Грубые ошибки, или промахи, возникают чаще всего в результате нарушения основных требований к полевому опыту, недосмотра или небрежного и неумелого выполнения работ. Например, исполнитель опыта по небрежности дважды внес удобрение на одну и ту же делянку, перепутал делянки при взвешивании урожая, неправильно записал его массу и т. д. Подобные ошибки ни при каких условиях не могут быть «погашены», компенсированы, и остается только забраковать испорченные делянки, повторения или весь опыт. Избежать грубых ошибок можно продуманной, тщательной организацией и проведением полевого опыта.

Для математической обработки и обоснованных выводов можно использовать лишь те результаты полевых опытов, которые не содержат грубых и систематических односторонних ошибок. Неустранимость же случайных ошибок из данных полевого опыта и возможность их количественной оценки ведут к тому, что все выводы по результатам эксперимента имеют вероятностный характер.

Нарушение вышеописанных требований ведёт к уменьшению точности или даже к «забраковке» опыта. Каждый экспериментатор на всех этапах проведения опыта не должен забывать об этих принципах и требованиях.

Полевые опыты должны полно, точно и объективно документироваться. Основным документом является журнал полевого опыта, в котором в установленной форме фиксируется данные по схеме опыта и программе работ, характеристика опытного участка, агротехника возделываемой культуры, все нововведения, учеты, измерения. Все наблюдения и исследования во время вегетации культуры записывают в полевой журнал. После все итоги по проведенным исследованиям оформляют в научные отчеты.