Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

ОСОБЕННОСТИ ЭКСПЕРИМЕНТА С ОВОЩНЫМИ КУЛЬТУРАМИ В ТЕПЛИЦАХ

ВАК РФ 06.01.06, Овощеводство

Автореферат диссертации по теме "ОСОБЕННОСТИ ЭКСПЕРИМЕНТА С ОВОЩНЫМИ КУЛЬТУРАМИ В ТЕПЛИЦАХ"

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА СССР

МОСКОВСКАЯ ОРДЕНА ЛЕНИНА И ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ имсвм К. А. ТИМИРЯЗЕВА

fS~ На правах рукописи

Татьяна Александровна НАБАТОВА

ОСОБЕННОСТИ ЭКСПЕРИМЕНТА С ОВОЩНЫМИ КУЛЬТУРАМИ в ТЕПЛИЦАХ

(Специальность 06.01.06 — овощеводство)

Автореферат ' диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

МОСКВА — 1975

Работа выполнена в Научно-исследовательском институте овощного хозяйства в 1962—1972 гг.

Научные руководители:

доктор сельокохозяйтвешых наук С. Ф. Ващенко,

доктор сельскохозяйственных наук профессор Б. А- Доспехов.

- Официальные оппоненты:

1. Доктор сельскохозяйственных наук профессор Б. М. Марков.

2. Кандидат сельскохозяйственных на<ук - доцент кафедры селекции и семеноводства овощных и плодовых культур ТСХА А. В. Крючков.

Ведущее предприятие — Ленинградский сельскохозяйственный институт, кафедра овощеводства.

Автореферат разослан » 1975 г.

Защита диссертации состоится 1975 г.

в « *4» час. на заседании Ученого совета ¡плодоовощного факультета ТСХА.

С диссертацией можно ознакомиться в ЦНБ академии (корп.10).

Ваши отзывы и замечания по данному автореферату просим направлять по адресу: 125008, Москва А-8, Тимирязевская ул., д. 47. Ученый совет ТСХА.

Ученый секретарь Совета доцент"! ^'^уо ^

Ф. А. Девочкин

В последние годы в связи с развитием материально-технической базы н достижениям» биологической науки в нашей стране особенно быстро увеличивается площадь защищенного грунта и происходит реконструкция отрасли. Значительно изменилась структура культивационных сооружений. Появились новые виды сооружений защищенного грунта — теплицы с пленочным покрытием и малогабаритные пленочные укрытия. В ближайшие годы строительство защищенного грунта будет еще более увеличиваться.

Развиваясь на новой технической основе, овощеводство защищенного грунта требует новой, более прогрессивной технологии, повышении производительности труда, увеличения урожаев овощей во внесезонное время и снижения себестоимости продукции. Для решения этих задач необходимо проведение научных исследований на современном методическом уровне. Однако исследования по совершенствованию методики эксперимента в -сооружениях защищенного грунта крайне ограничены. В нашей стране и за рубежом разработка методики эксперимента проводилась в основном применительно к полевым и частично овощным культурам открытого грунта. Вместе с тем условия роста и развития растений в защищенном грунте отличаются от'условий в поле. В связи с этим возникла необходимость изучения и уточнения некоторых элементов методики эксперимента с овощными культурами в защищенном грунте.

Основная задача наших исследований, выполненных в Научно-исследовательском институте овощного хозяйства в 1962—1972 гг.,— усовершенствование методики постановки -опытов в теплицах различного типа на основе изучения микроклиматических факторов по зонам теплиц и закономерностей варьирования урожаев овощных культур при дробных учетах в условиях защищенного грунта.

Объекты и методика исследований

Выявление закономерностей варьирования урожаев, оценка эффективности Р^мамвтаипгп и ПРИП^МИЗНрОВаННОГО раЗмещения вариантов и рч рых;. азотных вопросов

/ • л^ЙИ»

методики эксперимента с овощными культурами защищенного грунта (размер делянок, число вариантов и повторностей и др.) проводили на основе результатов дробного учета урожаев томатов н огурцов по мелким делянкам в теплицах различного типа (табл. I).

Т а (5 л и ц а I

Характеристика дробных учетов урожаев томатов и огурцов в теплицах

Место проведения опыта и год учета Вид теплицы Культура и дата высадки Ч к о а:. Гї К о ж ' 2 ч О ** « ж 2.я » 5 2 € Число делянок

Совхоз «Тепличный», 1962 Весенняя арочная Огурец. (8/11/ 2,41 ю 64

Совхоз «им, Моссовета», 1963 Весенняя ангарная Огурец, 13/У 2.50 12 46

Совхоз «Белая Дача:»; ]96б Зимняя ангарная Томат, 13/Ш 2,50 12 72

Совхоз «Белая Дача», 1966 Зимняя ангарная Томат, 12/Ш 2,50 )2 72

ОПХ НИИОХ, 1967 Блочная пленочная с обогревом воздуха Огурец, 31/Ш 2,60 16 64

ОПХ НИИОХ, 1968 Блочная пленочная с обогревом почвы и воздуха Огурец, 8/1У 2,60 16 144

ОПХ НИИОХ, 1969 Гидропонная Томат, 28/1У 2,00 8 Н2

ОПХ НИИОХ, 1970 Гидропонная Томат, 25/Ш 2,00 8 96

ОПХ НИИОХ, 1972 Гидропонная Томат, 25/11 4,40 14 48

В 1962—1963 гг. работу 'проводили в весенних остекленных теплицах, где необходимую температуру воздуха п почвы (поддерживали в основном за счет -солнечной радиации и лишь ча-стнчно применяли дополнительный технический ■ обогрев, в 1965—1966 гг. опыт ставили в зимней остекленной теплице с техническим обогревом.

В 1967—1968 чт. дробные учеты урожая огурцов провели в блочной пленочной теплице (типовой проект № 810—11) с рамным двуслойным покрытием полиэтиленовой пленкой. В отдельной секции из 3-х блоков площадью 864 м2 были смонтированы 2 контактно-газовых калорифера ОВА-150 конструкции НИИОХ « Мосгаэпроект, которые ■служили источниками тепла. Калориферы были размещены в среднем блоке в торцах теплицы.

В 1969—1972 гг. дробные учеты урожая томатов проведены в гидропонной топ лице 'площадью 1000 мг с техническим обогрепом (типовой проект Роегипросельхоза 34—59).

Во всех теплицах делянки были размещены в различных зонах так, чтобы имелась возможность (проводить их группировку, увеличивая площадь делянки в 2—б и более раз. Агротехника рассады и культуры была одинаковой по всем делянкам.

В различных зонах теплиц фиксировали складывающиеся условия микроклимата, проводили сопутствующие фенологические наблюдения.и биометрические измерения. Общее варьирование урожаев' в*теплицах определяли на основе вычисления вариационного коэффициента. Для выявления степени выраженности закономерного изменения урожаев растении по территории теплиц применяли метод скользящей средней, известный как один из способов сглаживания случайно варьирующих величин. При определении средних уровней урожайности с четным и нечетным числом делянок пользовались методикой Деревицкого (1930),

Для выяснения закономерности варьирования урожаев во времени (по годам) сравнивали урожай томатов на одних и тех же делянках в 1965—'1966 гг. в ангарной остекленной теплице совхоза «Белая дача» и в 1969—>1970 гг. в гидропонной теплице ОПХ НИИОХ.

Эффективность систематического и рендомизированного способов расположения вариантов <по ловторениям в теплицах оценивали путем наложения на одну и ту же сетку) , дробных учетов условных опытов, т. е. однородных опытов без фактических вариантов, отбирая делянки для размещения вариантов систематически и случайно. За основу были взяты схемы опытов с числом вариантов от 3 до 6 в 4 повторениях. Полученные данные обрабатывали методом дисперсионного анализа, Сравнивали 3 вида систематического расположения вариантов в повторениях (последовательное, последовательное со смещением наполовину и шахматное) с методом рендомизи-рованных 'повторений, для.которого проводили 10 различных наложений вариантов. При оценке эффективности систем размещения вариантов в повторениях мы исходили из предпосылки: разности между средними в однородных опытах обусловлены только сопутствующими неизучаемыми условиями выращивания и наиболее правильным будет такое расположение, которое «меет дисперсию средней по вариантам близкую к случайной -остаточной и значение критерия Р приближается к I. На основе условных опытов провели также сопоставление фактических ошибок с теоретически ожидаемыми и рассчитали эффективность того или иного размещения в получении наиболее точных ошибок средних. Дисперсию теоретически ожидае-

Мой ошибки о1 определяли делением суммы сумм квадратов отклонений вариантов и остатка на сумму соответствующих им чисел степеней свободы. Теоретическую ошибку, .средней вычисляли по формуле Эгтеор = }/ где п — число повторений в опыте. Теоретическую относительную ошибку средней— по равенству $г% = 100(Дерсшщкнй Н. Ф. 1935).

Фактическая относительная ошибка среднего при систематическом н рендомиэпрованном размещениях вариантов в повторении, выраженная в процентах к теоретически ожидаемой

% факт. \

\ 5Го,,йтейР ' > рассматривалась в качестве показателя эффективности метода размещения в получении несмещенных ошибок опыта.

Для исследования влияния элементов методики опыта на его ошибку также использовал» метод наложения на дробные учеты условных моделированных опытов. Моделирование условных опытов проводили, с одной стороны, путем изменения параметров отдельно взятого элемента (числа вариантов, числа повторений, площади делянки) при постоянных величинах других, а с другой стороны,— п условиях взаимодействия между элементами методики. Об эффективности изменения параметров того или иного элемента в условных опытах без повторений судили по величине коэффициента вариации, в опытах с ^повторениями — по относительной ошибке опыта, полученной лри обработке результатов методом дисперсионного анализа. Чтобы не нарушать принцип единственного различия, мы каждый опыт располагали на площадн опытного участка в теплице такое число раз, которое необходимо для охвата всего участка н получения тем самым усредненной оценки того или иного опыта.

При изучении объема выборки рассады тепличных культур рассаду 4 сортов и гибридов огурца (Тепличный 40, ¿Марфинский, Грибовский-2, Изящный) выращивали на средних стеллажах 4 многоярусных установок УВР-1200. Исследования были проведены на 100 растениях каждого сорта то основным показателям, характеризующим качество рассады: высоте, числу листьев, ассимиляционной поверхности, диаметру 'под-семядольного колена, весу сырых и сухих растений, объему корневой системы. Число растений в выборках было кратное 5. ■ Если средние значения н коэффициенты вариации выборок незначительно отличались от показателей по всем растениям, то такой объем выборки считали оптимальным. Для того чтобы выяснить, как зависит объем выборки от выравнеиности рассады, опытная рассада в шределах каждого сорта была разделана на 3 группы: наиболее выравненная, средневырав-4

ненная, невыравненная, затем по каждой группе провел» ма> тематическую обработку основных биометрических показателей рассады 4 сортов к гибридов огурца методом дисперсионного анализа.

При рассмотрении вопроса об объеме пробы для определения л рассаде содержания основных питательных элементов в пробу брали 4, 8, 12, 16, рзстений тех же 4 сортов и гибридов огурца, и результаты агрохимических анализов обрабатывали методом дисперсионного анализа.

Так как опыты -проводили в теплицах различного типа н е различными культурами, то это позволило рассматривать полученные результаты в общем плане и решить -вопросы, касающиеся не только одной теплицы, но н уточнить некоторые общие'положения методики 'постановки опытов в сооружениях защищенного грунта. ■ •

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИИ

Характер варьирования урожаев томатов и огурцов в теплицах и эффективность различных методов расположения вариантов в опытах

Распределение тепла, света, влажности воздуха неодинаково в различных точках теплицы и*в различных типах теплиц. Колебания температуры по зонам в различных их типах составляли 2—5е в «зависимости от конструкции теплицы, проницаемости ее для солнечных лучей, системы обогрева, ■вентиляции и т. д. Температура шочвы без почвенного 'подогрева складывалась целиком в зависимости от температуры воздуха. Колебания температуры почвы ¡по зонам были в пределах 2-х градусов. Различия в относительной влажности воздуха по зонам теплиц при культуре огурца достигали 0,5—9%. Применение как верхней, так и боковой вентиляции при культуре томата в 2—3 раза усиливало колебание влажности по микроз'онам теплицы, доводя различия между ними до 3—20%. Освещенность мнкрозон в основном зависит от проникающей в теплицу солнечной радиации: утром она больше вдоль восточного остекления, а во вторую 'половину дня —вдоль западного остекления, в середине теплицы освещенность более выравнена.

Различие микроклиматических условий ..приводит к тому, что рост, развитие и урожай растений в разных зонах теплицы неодинаковы (табл.2).

Наиболее резко выделялась по урожаям восточная зона теплиц, где в течение 5 лепкак в опыте с огурцом, так н с томатом, урожай значительно превышал средний, что связано, очевидно, с лучшей.освещенностью.

Таблица 2

Урожай огурцов и томатов по зонам теплиц разных типов ' (кг/ма)

Тип теплицы Культура н тод дробного учета Зона

І 8 « О Г} в к с£ еа ч п ^ З к I 3-- к ■ £ а. д те (и "

Арочная остекленная . . Огурец, 1962 14.4 13.8 ій 12,7 12.3

Ангар пая остекленная . Огурец, 1063 2$2 25.5 25.0 20,8 20.2

Ангарная осте клеш и я . Томат, 1565 8,7 7.6 7,5 8,0 7.3

Ангарная остекленная , Томат, 1966 9.9 7,8 7,9 8,4 8,3

Пленочная блочная . , Огурец, 10С7 10.0 9,1 9,0 ад 9.4

Кроме климатических факторов в гидропонных теплицах, оборудованных сплошными поддонами, на величину урожая влияли также неравномерность насыпки субстрата в связи с уклоном поддонов для стока раствора,.а также время и глубина затопления субстрата питательным раствором. Различия в урожаях однородных делянок по зонам (каргам) теплицы составляют 2,1—2,5 кг/м2 или 20—25%' (табл. 3).

Таблица 3

Урожай томатов по зонам (картам) гидропонной теплицы

(кг/м1)

Год дробного учета Зона

северозападная Средняя, примыкающая к северо-западно А средняя, приминающая к юго-восточной юго-восточ- в среднем кая по зонам

1069 1070 10.6 9.6 11.1 10,6 9,4 11.7 8,6 10,2 9.9 10,5

Учитывая неравномерность распределения урожаев по зонам теплиц, все варианты и контроль в одном и том же повторении следует разметать в одинаковых условиях. При постановке опыта в гидропонных теплицах со сплошными поддонами на каждой карте желательно располагать целое повторение.

Общее варьирование и территориальное распределение урожаев по делянкам характеризуют разные стороны одного и того же явления, поэтому только их совместное рассмотрение может дать полное представление о варьировании урожаев с однородных делянок в опытных теплицах, в

Рис.4 Аагект*Ркчм*амделени» подмяночных урожаї» томат« ц гидропонной теплице ( площдь

учетных делянок ''8'и*. 19бЭг.^

Коэффициент, вариации урожаев томатов и огурцов в различных теплицах составлял в основном 12—17,%', причем, в весенних теплицах варьирование было несколько больше, чем в зимних. Разница в величине коэффициентов вариации уро-■жаев по делянкам в различных зонах теплицы достигала 3— 6%\ Кроме случайного , варьирования «практически в любой теплице имеет место и территориальное -закономерное изменение урожайности, т. е. более или менее выраженная группировка высоких и низких урожаев по зонам теплицы. Степень выраженности закономерного компонента в варьировании урожаев в различных типах теплиц различна и колеблется от 25 до 82%' (табл. 4). .

Таблица 4

Характер территориального варьирования урожаев огурцов и томатов в различных теплицах (закономерный фактор в % от общего варьирования, ; принятого за 100)

Полосы дробного учета Пленочная теплица Гидропонная теплица

1967 г. 1963 г. 1960 г. 1970 г. 1972 г.

огурец томат

8.0 ■46,6 32,4 42.6 61.5

п ........ 31,1 57.7 54,3 31.5 35,6

1н....... . . 18,1 36,1 22,6 42,0 343

IV......... ад 33,3 31,0 48.4 29,1

В целом по теплице , . 25.0 38,1 82,5 61.5 55.8

Исследования в зимних гидропонных теплицах показали, что в отдельные годы в условиях «защищенного грунта, как т в условиях полевого эксперимента территориальный фактор проявляется в значительной степени.

Так, в гидропонной теплице в опыте 1909 г. с томатом закономерный фактор составлял более 80% от общего варьирования урожаев В; теплицах, оставляя на долю случайного варьирования менее 20% (рис. 1, табл. 4).

При постановке опытов с томатом в гидропонной теплице с большими сплошными -поддонами и субнрригацнонной системой подачи раствора даже в пределах одной карты, "являющейся ловтореннем в опыте, иногда проявляется выраженный закономерный фактор, что связано не только с микроклиматическими условиями, но также в значительной степени с неравномерностью насыпки субстрата для обеспечения стока раствора, временем и характером его затопления. Таким образом, н-в.теплицах наряду со случайным варьированием уро-

жаев наблюдается четко выраженный закономерный 'компонент изменчивости урожаев овощных культур, что должно учитываться при планировании структуры эксперимента в условиях защищенного грунта.

Для планирования структуры опыта в теплицах важно также знать закономерности варьирования урожаев в теплицах во времени (по годам). Дробные учеты урожая томатов в течение 2 лет показали, что урожаи в теплицах на одннх и тех же делянках не остаются постоянными в разные годы даже при выращивании одной и той же культуры. Меняются не только абсолютные, но и относительные урожаи по делянкам. Кроме абсолютной величины общего варьирования поменялся и характер распределения урожаев томатов по площади теплицы (табл. 5).

Т а б л и ц а 5 Характер варьирования урожаев томатов по годам в гидропонной теплице на фиксированных делянках

Карты теплииы В целом по

Годы

1 И Ш IV теплице

Общее варьирование (коэффициенты вариации), %

1969

1970

1069 1970

5,7 12.2

5,8 6,3

6.8 11.7

6.6 7.7

Закономерный фактор,к общему варьированию

33.3 42,5

45.8 31,5

17.0 42.0

31.3

48.4

12.8 12,2

73.9 61.5

Так, в 1970 г. по сравнению с 1969 г. закономерный фактор в целом по теплице уменьшился незначительно, однако в пределах >карт его изменения были существенными. На III карте в 1969 г. распределение урожаев носило в основном случайный характер и закономерный фактор составлял лишь 17,%-, тогда как в 1970 г. на его долю приходилось уже 42%' общей вариации. Таким образом, при одинаковых технических условиях системы обогрева и вентиляции общий контур территориального распределения урожаев в одной и той же теплице несколько изменяется по годам и это надо учитывать при планировании основных элементов-методики будущего опыта,'в частности, способов размещения вариантов внутри повторений,

•Правильное размещение вариантов по делянкам опыта является одним из средств повышения качества научной информации. При постановке полевых опытов наибольшее распространение за рубежом получил рендомизированный метод размещения. В нашей стране применяют 2 способа размете-8

ния: систематическое (последовательное, и шахматное) и рейдом из кропанное. И хотя необходимость рендомизашш варнан-тов в полевом эксперименте теоретически хорошо обоснована, в практике опытного дела этот метод до сих пор остается спорным. В защищенном грунте .вообще нет исследований по сравнительной оценке эффективности рендомизнрованяых и систематических методов размещения вариантов по делянкам и используются в основном систематические методы.

Сравнение эффективности систем этического и реидомизи-рованного расположения вариантов в повторении показало, что при методе рендомизированных 'повторений дисперсии вариантов и остатка, как правило, близки между собой, при систематическом же размещении вариантов в ряде случаев дисперсия вариантов значительно отличается от дисперсии остатка и хотя критерий Рфа1£Г.показывает, что различие между дисперсиями в большинстве случаев незначимо, тем не менее критерий Р при рендомнзированном расположении.всегда ближе к единице шо сравнению с систематическим расположением.

В некоторых руководствах по мепшгке опытного дела встречается утверждение о том, что преимущество реидомнза-цни проявляется лишь в опытах с большим набором вариантов. Наши исследования показали преимущество метода рендомизированных повторений даже в опытах с 3 вариантами в 4-х повторениях (табл. 6).

Т а б л и ц а 6

Величина дисперсии (а1) при последовательном н рендомизированном расположениях вариантов в повторениях в гидропонной теплице . (культура томата)

К? карты Последовательное | Рейдом из і гро в а иное теоретическая Последовательное Рендо минированное

' Дисперсия

вариантов | остатка варнан-тоэ остатка Р<1КТ. Р&мт-

Уче г 19Є9 г.

1 0.36 0.33' 0.13 0,41 0.34 1,09 3,15

11 1,20 0.53 0,76 0,73 0,74 2,07 №

ш 0.91 0,20 0.32 0.4О 0.36 4,70 1.26

IV 0,03 0,27 . 0.24 0,21 0,22 3,33 1.14

Учет 1972 г.

I 0.13 0.16 0.16 0,15 0,15 1,23 1,07

11 0.35 0,43 0.48 0.3Э 0,41 153 1,23

ш 1.44 0,28 0,40 0.63 0,57 5,14 1.58

IV 0.22 . 1.12 0,98 0,87 0.90 5,00 1.13

Если закономерное изменение не контролируемых в эксперименте условий имеет место внутри повторений, то этрн применении -систематического, особенно последовательного размещения вариантов, оио может перекрещиваться с закономерным изменением урожаев, что'приводит к искажениям средних ло вариантам, систематическому завышению или занижению показателей. Справедливость этого легко доказывается путем последовательного наложения на однуш ту же сетку дробного ■учета урожая томатов двух условных опытов, различающихся лишь системой размещения вариантов (табл. 7).

Та блица 7

Результаты условных опытов с томатом при систематическом - и ремдомизнрованном размещениях вариантов по делянкам гидропонной теплииы .

Способ размещения вариантов Дисперсия Критерий значимости

вариантов остатка

•Последовательное , . Реняомизированное

Последовательное . Репдом нэп ров анн ое

Как-видно из таблицы, в условных опытах прн отсутствии фактических эффектов, где варьирование средних урожаев по /вариантам не должно существенно отличаться от случайного, т, е. дисперсии вариантов и остатка должны быть близки по своему значению, а критерий значимости И приближаться к 'единице, последовательное размещение создает иллюзию «действия» вариантов. Этого не (происходит'При репдомнзации, когда дисперсии по вариантам и остатку близки между собой, а критерий г указывает, что в условном опыте нет существенных различий по вариантам.

Сравнение теоретически вычисленной ошибки опыта с фактическими показало, что при случайном варьировании урожаев по делянкам в теплице фактические ошибки опыта близки к теоретическим при любом расположении вариантов в по* втореиии, н в этой ситуации прн любом размещении мы имеем как бы случайную выборку. При наличии закономерной изменчивости урожаев ошибка опыта значительно отличается от вычисленной в том случае, если мы пренебрегли требованиями рендомизацшги размещали варианты последовательно. Если го

2-я карта теплицы, 1069 г. '

1.46 0.36

0,24 0.61

•4-я карта теплицы, 1072 г.

2.6 0,76

0,21 1.13

6.1 1,7

12.38 1.45

5.1 19.3

4.8

8.9

теоретическую ошибку 'принять за 100%* и рассчитать эффективность различного размещения вариантов, то эффективность, близкая к 100%\ получается ¡при закономерном варьировании урожаев только при рендомизнрованном размещении вариантов. При (последовательном же размещении вариантов эффективность или значительно выше, или ниже 100%'. При случайном варьировании ¡урожаев по делянкам теплицы эффективность любого размещения будет незначительно отличаться от 100%'(табл. 8).

; Таблица 8

Эффективность систематического и рандомизированного размещений вариантов в зависимости от характера варьирования урожаев томатов и огурцов в теплицах " (Модельный опыт с.6 вариантами и 4 повторениями)

Годы Ошибка опыта, % Эффективность размещения в %

теоретическая при систематическом при р ен доми э и ровзн-ном систематическое рейдом нэп-рованное

Закономерное варьирование, культура томата

1969 1972

1967 1068

2,63 3,28

5,05 2.85

2,62 З.ЭО

192,0 86,9

Случайное варьирование, культура огурца

4,21 4,81

4,43 5,05

4.13 4.62

100,5 105.0

99,6 100,6

102,1 95,0

Итак, при наличии территориальной изменчивости урожаев овощных культур и теплицах, систематическое размещение может привести к ложному заключению о наличии существенных различий в опыте и получению сильно смещенных оценок. Поэтому, планируя эксперименты в теплицах, требующие точных сравнений н статистической оценки, необходимо использовать современные методы размещения вариантов, основой которых является рендомизация.

Влияние отдельных элементов методики на ошибку эксперимента в теплицах

В условиях защищенного грунта надежность средних по вариантам в значительной степени определяется совокупностью элементов, из которых слагается методика эксперимента, в частности площадью делянок, числом повторностей и вариантов.

При увеличении площади делянки в теплицах ошибка опыта сначала снижается, а затем возрастает, причем снижение

и

ошибки опыта, различно *в теплицах-разного типа. Изменение ошибки опыта при увеличении ■площади делянки в значительной степени зависит от территориального распределения-урожаев томатов и огурцовпо .теплице, (табл. 9). При случайном изменении урожаев увеличение делянки до определенного предела способствует снижению ошибки опыта, в то время как при закономерном.их изменении ? увеличение делянки снижает ошибку опыта незначительно. При "увеличении площади делянки в пленочной теплице (1967 г!) в*.4 раза, ошибка опыта уменьшилась с 9,70 до 4,34%-,.т." е. в 2 раза, в гидропонной теплице (1970 г.) — с:9,75 до 9,56%, т. е. уменьшения ошибки практически'не ^произошло." Так как в тепл ицах возможно закономерное изменение урожаев* овощйых культур, увеличение ялощади делянки не может считаться "достаточно надежным средством »повышения качества эксперимента.

^У' : Таблица 9

Ошибка опыта (коэффициент вариашш'в%) при разной площади делянок в теплицах в зависимости ai характера варьирования урожаев томатов

V и огурцов •

Число 1 Площадь делянки, мг

Годы V ' . 1''. - V.' '.

вариантов [ 2-2.6 4—5,2 : ■ .,.8—10,4 16—20,8

1967

1968

■ 1970 ., 1972

Л Наличие в теплицах ,микрозон, существенно .'различающих ся по условиям выращивания,.а, также территориального фак тора обусловливает необходимость-иметь очень -компактные, небольшие повторения (блоки), а это, в свою очередь, требует ограничения числа вариантов в схеме эксперимента. Исследования показали, что до мере.увеличения числа вариантов с опыте ошибка среднего увеличивается и тем сильнее, чем больше выражен закономерный фактор варьирования урожаев овош.: ных культур (табл. 10)1 Так, в 1967 г. при увеличении числа вариантов в 8 раз ошибка-* опыта "изменилась с 7,35 до 9,39, т. е. в 1,28 раза, а в 1970 г. —с 7,01 доМ,39.% или в 1,62 раза.

Увеличение ; ошибки эксперимента при увеличении числа вариантов зависит также от размера делянки. При меньшем размере делянки с увеличением числа вариантов ошибка, как ■правило, увеличивается-менее -значительно; чем на делянках

Случайное варьирование, культура огурца

9.70' -12.12 ,.

7.42 ""8.72

4,34 8,23

Закономерное варьирование, культура томата

4 | 9.75

... 8,39 8,64"

9.56 6.87

5.25 4,58

8,51 7,20*

Таблица 10

Ошибка опыта (коэффициенты вариации, в при разком числе вариантов

. Площадь делянки, М2 Число вариантов

Годы 2 4 & 16

1963 1967

1069 1970

Случайное варьирование, культура огурца

5,0 5.2

го, ее

7.35

22,47 7.38

22.73 8.01

Закономерное варьирование, культура томата

4.0 4.0

4.72 7.01

6.29 8.39

6.62 10,86

21,57 9,39

6.78 11.39

большого размера, поэтому 'прп постановке опыта в теплицах с большим числом вариантов лучше уменьшать площадь делянок. Оптимальным числом вариантов следует считать 4—10, уменьшение его до 2—3 нежелательно, так как это ведет к ухудшению надежности сравнения, особенно -при малом числе повторений, поскольку резко возрастают оначення критерием существенности 1 и Р и величина наименьшей существенной разносгн (НСР05).

Надежным средством повышения точности эксперимента в теплицах, как и.в полевых условиях, является увеличение повторений опыта (табл. 11). Несмотря на то, что три увеличении числа повторений в п раз в разных теплинах эффективность снижения ошибки опыта несколько отличалась, в среднем она была близка кТ^п -при любом характере варьирования урожаев в теплицах.

Таблица 11 Зависимость ошибки опыта (%) от числа повторений

Структура опыта Ошибка опыта

число повторений

Годы Вид теплицы О яз Ч 5 о Л- в ^ г) О в- в 1- Зі <1 й Я 5 о ґ; (У ** с п( Е « , = с £ о. п о й* щ а 3 4 6

1965 Ангарная остекленная . э 5,0 9,01 6.09 5.19 4,10

1968 Блочная пленочная , , э 5,2 12.11 6,51 5.69 4.72

1970 Зимняя гидропонная . . 4 4,0 8,39 4,93 4.43 3,65 '

..: При увеличении повторений-в процессе математической обработки результатов опыта.создается, возможность учитывать территориальное варьирование урожаев, что приводит ■к снижению ошибки опыта. ~

В теплицах, где варьирование ^урожаев носило случайный характер, при увеличении "числа повторений .исключалось" до 15%' общего варьирования,' а при закономерном территориальном изменении урожаев томатов :в гидропонной теплице на долю в а р ьн ров а ни я~ъ( ежд у повторениями ¡приходилось 60—64%', т. е. большая часть общего варьирования. С увеличением числа повторений процент исключаемой .(элиминируемой) из общего варьирования 'изменчивости, как травило, увеличивается (табл.12). ; ; '

- '/',', Таблица 12

Исключение (элиминирование) территориальной изменчивости урожаев' томатов и огурцов с помощью повторений (в % к общему варьированию)

1 Структура опыта ; " ^Варьирование ' 8 а 2 ІИ І

число вариантов.: ."' § 1 а Е о » о о в Р! Я и п а Я О . в-со. общее' повторений ". вариантов^ остаточное о

Случайное.варьирование урожаев огурцов, 1963 г.

3 ■ - 10,20*- - - : 5,73 '" 4.23

3 5,2 4 ... 14,16 . 1,85 • " 5,20 Г 7,10

6 £5,67, 5*- 3,86 : -."'9,83 ^ 11,99

Закономерное варьирование урожаев томатов, 1970 г.

V * * ' "-" - V

3 ^ 6,91 - ■ ' 3.63 :' >- 0,74 2,55 52,5

4 * 4.0 4 12.71 ' 8,14 V 1,46 3,11 - 61,0

6 39.30 ! 23,23 ... 3.18 -18,89 60,0

Зная, как взаимодействуют элементы методики, эксперт ментатор имеет возможность планировать" размер делянок и число повторений в соответствии, с особенностями теплицы. Наши исследования показали, что опыты можно ставить в почтенных теплицах на делянках, площадью 7—15 м2, в гидропонных — на делянках 4—12'.м2 при 4—3-кратной повторно-стях,: располагая делянки в повторениях рендомизнрованно. При меньшей ^площади деляноки большом числе вариантов повторность должна быть более четырех.

.14 ' '■'/" "'.Л

Уточнение методики отбора рассады для исследовании:

Основные тепличные культуры всегда выращивают через рассаду, -поэтому при проведении любого агротехнического опыта обязательно дается -оценка качества рассады. На практике методике и технике отбора растений для анализа рассады не уделяют должного внимании. Часто берут небольшое число растений, однако, в теплицах растення томата и огурца обладают большой разцокачественностыо и, следовательно, значительным варьированием изучаемых показателей. Попытки в некоторых инструкциях дать единую -рекомендацию по объему выборки нельзя считать лучшими, так как варьирование изучаемых показателей рассады в различных опытах может сильно отличаться. Одним из важных условий получения представительной (репрезентативной) выборки является ее объем.

Результаты исследований показали, что при анализе среднею и равненной рассады с увеличением числа растений о выборке среднее выборки -приближается к среднему по всему числу исследуемых растешш. Средние выборок, состоящих из 20 растений, в основном существенно не отличались от средних по 100 исследуемым растениям. Ошибка всех выборок, за небольшим исключением, почти но всем биометрическим показателям была не выше 5%, т. е. удовлетворяла необходимым требованиям.

Объем выборки очень зависит от выравненное™ рассады. Увеличение числа растений в выборке и подбор в опыт более выравненной рассады дает возможность значительно снизить ошибку средней (особенно при невыравненной рассаде).

При определении содержания основных питательных элементов в растениях выборка может "состоять из 4 растений. Увеличение числа растений в выборке уменьшает ошибку и дает возможность доказать даже небольшие различия между ■вариантами.

При отборе рассады на анализ также большое значение нмеегг способ отбора рассады в выборку. Нельзя значительно повысить репрезентативность выборки за счет увеличения числа растений, если они отбираются только в одном .месте. Если растення для опыта берутся из разных мест, то н растення на анализ должны отбираться в различных местах теплицы.

Выводы

1. В теплицах различного типа интенсивность факторов роста и развития растении неодинакова по зонам теплицы, что связано с системой обогрева, -вентиляцией, проницаемостью покрытий для солнечных лучей. В гидропонных теплицах

с субъирригационной системой,подачи питательного раствора, кроме неоднородности'микроклиматических условий, наблю* -дается неоднородность среды корнеобитання растений в связи с неодинаковым объемом »субстрата, на 'котором выращивают растения, и условиями поаачи:га1тательиого раствора по картам. ' ' - /*•• ■ - ' ". 2. Неоднородность условий выращивания растений в теплицах обусловливает зиашгтелыюе варьирование (10—20%) урожаев огурцов и томатов'на делянках дробного учета как по зонам теплиц, так'|Н внутри эгих'зон.

3, Варьирование .урожаев огурцов и томатов в теплицах может носить >как случайный, так н четко выраженный закономерный характер.1 Степень выраженности закономерного компонента в варьировании урожаев различна и может достигать 80% от общего в а р ъи р о в а н и я:" 3 а ко н о м ер н ы и -компонент в.целом по теплице проявляется 'значительно сильнее, чем по зонам тенлицьг, поэтому, чем-компактнее ; повторение (блок), "тем меньше варьирование; * " '■■>■. ■'; ■,

. 4. Характер варьирования абсолютной и относительной величины урожаев неустойчив по годам. Даже в том случае, если система обогрева и вентиляции в теплицах - не изменяется, сохраняется лишь общий контур территориального распределения урожаев то зонам^теплиц.-'. ■

5. В теплицах с закономерным1 •варьированием урожаев овощных культур при систематическом расположении вари'ан-' •тов в повторениях возможны значительные искажения по вариантам, а фактические ошибки опыта могут существенно отличаться от теоретических. При рендбмнзнрованном размещении вариантов внутри повторений фактические и теоретические ошибки близки- между собой, следовательно, планируя эксперименты в теплицах, требующие точных сравнений и статистической оценки,*^— необходимо использовать современные методы размещения вариантов; основой которых является рен-домизацня. , ■■„ ' ' '

6. В связи с наличием в теплицах зон,, различных по усло--виям, увеличение числа-повтореннй 'прлводит к значительному

снижению ошибки опыта в теплицах. Увеличение -площади де-' лянкн является ненадежным "-средством . уменьшения ошибки эксперимента. Число ' вариантов в опыте зависит от площади мнкрозои с более нли менее выравненными условиями и пло-* щади делянки. Оптимальным числом в опытах с томатом и огурцом следует считать 4—8 вариантов. При большом числе вариантов в эксперименте необходимо.работать на возможно -малых делянках. '-■"- ' ' '

V 7. При постановке опытов;в теплицах, можно пользоваться делянками от 4 до '15 ма,? но <пр'н меньшей площади делянки повторность должна быть выше^-Целесообразно использовать

в опытах 4-кратную повторность и рендомианрованное расположение вариантов. В остекленных и пленочных теплицах с культурой томата и огурца рационально работать на делянках 7—10 мг, в зимних гидропонных — 4—6 мг при 4-кратной повторности. При небольшом числе вариантов и большой площади делянки может быть использована 3-кратная повторность.

8. При анализе средневыравненной рассады выборка из 20—25 растений отражает среднее значение и варьирование всей опытной рассады по основным биометрическим 'показателям (высоте, числу листьев, ассимиляционной поверхности, весу сырых и сухих растений и т. Д.) и обеспечивает необходимую точность и надежность сравнения вариантов. Пр>н определении в рассаде основных питательных элементов выборка может состоять из 4 растений. Увеличение числа растений в выборке повышает точность сравнения и дает возможность доказать даже небольшие различия между вариантами. Рассада для анализа должна отбираться со всех ярусов установок УВР-1200, па которых выращицаЮт опытные растения или со всех параллельных делянок, если ее выращивают непосредственно в теплице.

Рекомендации

При постановке опытов в теплицах рекомендуется 4-кратная повторность и расположение вариантов рендомизирован-иое на делянках площадью 4—15 м2. В почвенных теплицах рационально использовать делянки площадью 7—10 м1, а в зимних гидропонных—4—6 м2. При меньшей площади делянки должна увеличиваться повторность опыта. В опытах в теплицах с культурой томата и огурца оптимальной следует считать схему с 4—8 вариантами,

2. При анализе средневыравненной рассады по основным биометрическим показателям выборка должна состоять не менее чем из 20 растений. При определении в рассаде основных питательных элементов проба может состоять из 4 растений. Растения для анализа должны отбираться со всех дедянок, на которых выращивали! рассаду.

Список опубликованных работ по теме диссертации

1. К методике постановки опытов и агрохимических исследований в защищенном грунте. Итоги и перспективы научных исследований по овощеводству в Сибири, на Дальнем Востоке н Урале. М., 1969 г. (в соавторстве).

2. Постановка опытов в весенних пленочных теплицах. Вестник сельскохозяйственной науки. Л1. 1970 г.

3. Временные методические указания но постановке опытов 6 сооружениях защищенного грунта. М. 1970 т. (в соавторстве). '■ ' "" .

4. Особенности постановки опытов в защищенном грунте.' Труды НИИОХ, т. 4, М- 1973 г. , ' ,

5. Методика отбора растений,для характеристики рассады, выращенной в теплицах -и статистическая обработка данных. Труды НИИОХ, т. 4, М. 1973 т. .

6. Особенности методики эксперимента с'овощными культурам]! в теплііцах. Известия ТСХА №( 4. М. І974 г. {в соавторстве)^ .' '.""'. .;'''■*".■'

7. Отбор растительных проб в теплицах. Новости аГрохим-"службы № 8 (в соавторстве).

8.,. Методы отбора проб растений в защищенном грунте. Химия в сельском хозяйстве. № 12. 1974 годі*

Объем I Ч\ п, л.

Заказ' 1117.

Тираж 150

Типография Московской с.-х. академии им. К. А, Тимирязева 125008, Москва А-8. Тимирязевская ул., 44