Изучение действия удобрений (виды и дозы) на урожайность и качество картофеля
После делают пересчет урожайности в ц/га и приступают к статистической обработке полученных результатов.
Статистическая обработка результатов опыта
Статистическая обработка результатов полевого опыта позволяет определить границы возможных случайных отклонений полученных данных и установить наличие существенных различий между средними урожаями по вариантам опыта. Данные об урожайности представлены в таблице 9.
Таблица 9. Данные по урожайности картофеля, ц/га.
Вариант
Повторность
Сумма урожаев S
Средняя урожайность
I
II
III
IV
1. Контроль
95
90
91
94
370
92
2. 90N, 90P, 90K
179
171
174
169
693
173
3. 120N, 90P, 90K
193
201
195
198
787
169
4. 90N, 120P, 90K
200
205
203
208
816
204
5. 90N, 90P, 120K
265
260
272
269
1066
266
6. 120N, 120P, 90K
210
209
213
215
847
211
7. 120N, 90P, 120K
220
210
215
208
853
213
8. 90N, 120P, 120K
240
246
225
228
939
234
9. 120N, 120P, 120K
248
246
250
240
984
246
Сумма урожаев Р
1850
1838
1838
1829
Q=7335
M=190
Таблица 10. Отклонение от средней урожайности
Вариант
Повторность
Сумма
I
II
III
IV
1. Контроль
-95
-100
-99
-96
-390
2. 90N, 90P, 90K
-11
-19
-16
-21
-67
3. 120N, 90P, 90K
3
11
5
8
27
4. 90N, 120P, 90K
10
15
13
18
56
5. 90N, 90P, 120K
75
70
82
79
306
6. 120N, 120P, 90K
20
19
23
25
87
7. 120N, 90P, 120K
30
20
25
18
93
8. 90N, 120P, 120K
50
56
35
38
179
9. 120N, 120P, 120K
58
56
60
50
224
Сумма
140
128
128
119
X1=515
Далее отклонения от средней и сумму отклонений возводим в квадрат (табл. 11).
Таблица 11. Квадраты отклонений от средней
Вариант
Повторность
Сумма квадратов х2
Квадрат суммы (х)2
I
II
III
IV
1. Контроль
9025
10000
9801
9216
38042
152100
2. 90N, 90P, 90K
121
361
256
441
1179
4489
3. 120N, 90P, 90K
9
121
25
64
219
729
4. 90N, 120P, 90K
100
225
169
324
818
3136
5. 90N, 90P, 120K
5625
4900
6724
6241
23490
93636
6. 120N, 120P, 90K
400
361
529
625
1915
7569
7. 120N, 90P, 120K
900
400
625
324
2249
8649
8. 90N, 120P, 120K
2500
3136
1225
1444
8305
32041
9. 120N, 120P, 120K
3364
3136
3600
2500
12600
50176
Сумма квадратов х2
22044
22640
22954
21179
88817
352525
Квадрат суммы (х)2
19600
16384
16384
14161
66529
265225
Далее определяем объемы вариаций:
Определяем число степеней свободы:
Общая = N-1=36-1=35
Вариантов = l-1=9-1=8
Повторностей = n-1=4-1=3
Остаточное = (N-1) - (l-1) - (n-1)=35-8-3=24
Проведем дисперсионный анализ (табл. 12).
Таблица 12. Анализ дисперсий
Вариация
Объем вариации
Степень свободы
Дисперсия S2
Fфакт
Fтабл, при вероятности 0,95
Общая
81449,64
35
-
-
-
Вариантов
80763,89
8
10095,49
366,6
2,36
Повторностей
24,75
3
8,25
-
-
Остаточная
661
24
27,54
-
-
Расчет дисперсий:
Рассчитаем фактические значения критерия F-Фишера:
Сопоставляя дисперсию повторностей и остаточную, делаем вывод о том, что различия внутри варианта не существенны, т. к. Sост>Sповт.
Если сравнить дисперсию вариантов с остаточной, мы видим что Sвар>Sост, тогда будем рассчитывать значение критерия.
Находим табличное значение критерия F-Фишера, учитывая степени свободы: Fтабл= 2,36. [13]
Fфакт>>Fтабл, различия между средними урожаями по вариантам достоверны, существенны и можно провести оценку частных различий.
- ошибка урожая с единичной делянки в среднем по всему опыту.
2. Вычисляем среднюю ошибку средних урожаев по всему опыту:
3. Определяем относительную ошибку средней (точность опыта):
Для определения достоверных различий между средними урожаями различных вариантов опыта вычислим среднюю ошибку разности средних:
наименьшую существенную разницу:
Следовательно, все различия между средними урожаями по вариантам опыта достоверны с вероятностью 95%, если они равны или больше 7,64 ц\га, и не достоверны, лежат в пределах ошибки опыта, если они меньше этой величины (рис. 13).
Рис. 13. Сравнение средних урожайностей с учетом НСР
Выводы по полевому опыту
Анализируя график можно сделать следующие выводы:
1. Данные опыта подтверждают поставленную нами рабочую гипотезу (5 вариант (90N, 90P, 120K) оказался самым продуктивным и достоверно превышает по урожайности остальные варианты опыта);
2. Варианты 4, 6, 7 имеют одинаковую урожайность в пределах НСР и достоверно не различаются.
3. Варианты 8 и 9 также достоверно не различаются, но в свою очередь имеют выше урожайность по сравнению с другими вариантами, кроме 5.
4. Варианты 2 и 3 имеют достоверно выше урожайность по сравнению с контрольным вариантом, но ниже чем остальные варианты.
5. Все варианты имеют достоверные прибавки урожая от удобрений по сравнению с контрольным.
6. При сопоставлении всех вариантов можно сделать общий вывод: в значительной мере урожайность картофеля в первую очередь зависит от поступления калия и фосфора. Различия между 2 дозами азотного удобрения недостоверны, в то время как различия между двумя доза фосфорного, а тем более калийного удобрения существенны.
4. Планирование, организация, разработка методики закладки и проведения вегетационного опыта
Тема вегетационного опыта будет той же, что и при постановке полевого опыта: влияние различных видов и доз на урожайность и качество картофеля.
Цель опыта, задачи и рабочая также соответствуют полевому опыту
Цель нашего курсового проекта - получение максимального урожая картофеля надлежащего качества.
При достижении данной цели перед нами поставлены следующие задачи:
- выявление оптимальных доз удобрений;
- выявление оптимального соотношения доз азота, фосфора и калия;
- влияние различных доз азота, фосфора и калия на содержание крахмала;
- влияние различных доз азота, фосфора и калия на содержание витамина С.
Рабочая гипотеза: на основании содержания элементов питания и рекомендаций при возделывании картофеля в условиях Смоленской области на дерново-подзолистой среднесуглинистой почве наибольшую урожайность картофель должен дать при соотношении азота, фосфора и калия 1:1:1,5. Программавегетационного опыта
Обоснование выбора метода вегетационного опыта
При закладке вегетационного опыта мы будем использовать почвенную модификации. Почвенные культуры наиболее близки в полевым (естественным) условиям, так как в роле субстрата используется почва. Так же перед нами стоит задача изучения видов и доз удобрений, что само по себе подразумевает использование именно почвенную модификацию. Именно в почвенных условиях мы можем изучать действие удобрений на растения, а так же их взаимодействие. В свою очередь вегетационный метод исследования с почвенными культурами дополняет полевой опыт. В ходе вегетационного опыта вы вычленяем влияние факторов окружающей среды и сможем с большей точностью определить влияние удобрений на опытную культуру, но это только в искусственных условиях, которые мы сами создаем для растения. Поэтому нельзя отдельно рассматривать данные либо полевого, либо вегетационного опытов. Они дополняют друг друга и вместе дают более полную картину, чтобы можно было ответить на поставленный вопрос.
Схема опыта и ее обоснование
В ходе вегетационного опыта мы будем использовать ту же схему, что и в полевом опыте. Однако нам необходимо изменить дозы азота, фосфора и калия. По справочным данным оптимальное соотношение азота, фосфора и калия в почвенных культурах для картофеля: 0,12N; 0,20P; 028K. [9] Беря за основу схему полевого опыта, а также оптимально количество элементов в вегетационных опытах, составили следующую схему.
Схема опыта.
1. 0 - контроль
2. 0,12N; 0,12P; 0,12K
3. 0,24N; 0,12P; 0,12K
4. 0,12N; 0,24P; 0,12K
5. 0,12N; 0,12P; 0,24K
6. 0,24N; 0,24P; 0,12K
7. 0,24N; 0,12N; 0,24K
8. 0,12N; 0,24P; 0,24K
9. 0,24N; 0,24P; 0,24K
Подготовка субстрата, выбор типа и размера сосуда
Для закладки вегетационного опыта мы будем использовать ту же почву, на которой расположен наш полевой опыт. Почву мы отбираем весной в фазе «физической спелости» Необходимо рассчитать сколько нам потребуется почвы для закладки нашего опыта. Для картофеля на один сосуд требуется 26 кг почвы. Опыт будем закладывать в 6-кратной повторности. Всего нам потребуется наполнить 9*6=54 сосуда почвой. Минимальное количество почвы, которое нам потребуется 26*54=1404 кг. Но всегда необходимо брать почвы на 20-30% больше, во избежание нехватки субстрата в случае неправильной набивки одного из сосудов или др. случайных или систематических факторов. Поэтому нам потребуется почвы с учетом запаса 1404 + 1404*0,3=1825,2 (~1830 кг). Перед закладкой необходимо провести агрохимический анализ почвы, определить влагоемкость, а также полную влагоемкость. Влажность составила 15%, а ПВ=50%. Данные агрохимического анализа даны в таблице 13.