МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА

РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

РОССИЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ –

МСХА имени К.А. ТИМИРЯЗЕВА

АГРОНОМИЧЕСКИЙ ФАКУЛЬТЕТ

Кафедра земледелия и АГРОМЕТЕОРОЛОГИИ

ОСНОВЫ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ

В АГРОНОМИИ

Методические указания

Москва 2011

УДК 633/635.001 (083.131)

ББК 4/ г я 81

О – 75

Основы научных исследований в агрономии: Методические указания / Р.Р. Усманов, Н.Ф. Хохлов, Б.Д. Кирюшин. М.: Изд-во РГАУ– МСХА имени К.А. Тимирязева, 2011. 77 с.

В методических указаниях изложен материал по выполнению практических и семинарских занятий по курсу «Основы научных исследований в агрономии». С целью подготовки к занятиям и правильного решения предлагаемых заданий в каждой работе в краткой форме излагается теоретическая часть и даны контрольные вопросы. Для самостоятельного выполнения работ каждому студенту предлагаются индивидуальные данные. На основании проведенных расчетов по каждой работе необходимо сделать статистические и агрономические выводы.

Предназначено для бакалавров агрономического факультета по направлению 110200.62 – Агрономия.

Рекомендовано к изданию учебно-методической комиссией агрономического факультета (протокол № 19 от 31 марта 2011 г.).

©Усманов Р.Р., Хохлов Н.Ф.,

Кирюшин Б.Д., составители, 2011

© ФГОУ ВПО РГАУ – МСХА

имени К.А. Тимирязева, 2011

СОДЕРЖАНИЕ

Работа 1. Выборочный метод в агрономических исследованиях Работа 2. Группировка и графическое представление данных агрономических исследований Работа 3 . Оценка соответствия между эмпирическими и теоретическими наблюдениями Работа 4. Оценка двух вариантов при количественной изменчивости признаков Работа 5. Оценка двух вариантов при качественной изменчивости признаков Работа 6. Корреляционно-регрессионный анализ в агрономических исследованиях Работа 7. Определение характера территориального варьирования плодородия почв земельных участков Работа 8. Разработка схемы полевого опыта Работа 9. Методы (планы) размещения вариантов полевого опыта Работа 10. Дисперсионный анализ данных вегетационного и полевого опытов с полной рандомизацией вариантов Работа 11. Дисперсионный анализ данных полевого опыта, заложенного методом организованных повторений (МОП) Работа 12. Дисперсионный анализ двухфакторного полевого опыта по модели расщепленных делянок Работа 13. Планирование полевого опыта 13.1. Планирование основных элементов полевого опыта 13.2. Оценка эффективности методов размещения вариантов Работа 14. Разработка программы наблюдений и анализов в полевом опыте Работа 15. Разбивка и проведение полевого опыта Работа 16. Разработка методики вегетационного опыта Приложения. Статистические таблицы Вопросы экзаменационных билетов

5 8 13 16 21 24 31 34 37 40 47 51 57 59 65 68 70 71 74 76

Перед выполнением заданий необходимо проработать рекомендуемую литературу и лекционный материал по теме работы и дать письменные ответы на контрольные вопросы. В каждой работе содержатся табличные формы заданий для самостоятельного выполнения расчетов. Выполнять и сдавать работы рекомендуется в последовательности, изложенной в методических указаниях. Небрежно выполненные работы возвращаются без зачета. При вычислениях, наряду с калькуляторами рекомендуется использовать компьютеры с программными пакетами: «STRAS», «EXCEL», «STATISTICA», «STATGRAPHICS Plus for Windows» и др.

Рекомендуемая литература

Основная

1. Доспехов Б.А. Методика полевого опыта (с основами статистической обработки результатов исследований). М. Агропромиздат, 1985.

2. Доспехов Б.А. Методика полевого опыта (с основами статистической обработки результатов исследований). Изд-во «АЛЬЯНС», 2011.

3. Доспехов Б.А. Методика полевого опыта (с основами статистической обработки результатов исследований). Электронный вариант учебника в формате DJVU на сайте: http://www.twirpx.com/file/120343/

4. Кирюшин Б.Д., Усманов Р.Р., Васильев И.П.. Основы научных исследований в агрономии. М.: КолосС, 2009.

5. Кирюшин Б.Д. Методика научной агрономии. М.: Изд-во МСХА, в 2-х частях, 2004 и 2005.

Дополнительная

6. Дмитриев Е.А. Математическая статистика в почвоведении. М.: Изд-во МГУ, 1995

7. Моисейченко В.Ф., Заверюха А.Х., Трифонова М.Ф. Основы научных исследований в плодоводстве, овощеводстве и виноградарстве. М.:Колос, 1994

8. Пересыпкин В.Ф., Коваленко С.Н., Шелестова В.С., Асатур М.К. Практикум по методике опытного дела в защите растений. М.: Агропромиздат, 1989

Работа 1. Выборочный метод в агрономических исследованиях.

Основные статистические показатели данных наблюдений.

Теоретическая часть:

Все методы агрономических исследований делятся на наблюдения и эксперименты или опыты, в которых изучаемые биологические объекты (растения, почва, окружающая среда), во-первых, состоят из большого множества, а во-вторых, они подвержены изменчивости (вариации). В связи с этим, в агрономии при проведении наблюдений, обследованиях, испытании и постановке экспериментов пользуются выборочным методом исследований, сущность которого заключается в том, что изучаются не все подлежащие изучению объекты (генеральная совокупность) а только часть этих объектов (выборка), и по результатам выборки оцениваются, характеризуются все подлежащие изучению объекты –генеральная совокупность. Выборочный метод исследований позволяет сделать оценку (выводы) с определенными допусками (ошибками) и всегда имеет вероятностный характер. Для более точной и объективной оценки генеральной совокупности по результатам выборочного исследования необходимо использовать целый ряд статистических характеристик и критериев. Например, значение генеральной средней (средней генеральной совокупности – µ) при количественной изменчивости можно определить по значению выборочной средней ( или ) и ее ошибки ( или ).

Контрольные вопросы:

1. Наблюдения и эксперимент, их сущность и принципиальное отличие	3. Генеральная совокупность и выборка
2. Классификация агрономических исследований	4. Значение доверительных интервалов

Общая постановка задачи:

1. Осваивая материал по данной теме необходимо уяснить: в чем сущность основных методов познания в научной агрономии, а именно наблюдение и эксперимент (опыт) и в чем принципиальная разность между этими методами.

2. Познакомиться с простейшим видом научного исследования: наблюдение (учеты, измерения, анализы и т.д.).

3. Усвоить основные понятия: совокупность и выборка, признак и его изменчивость, параметры совокупности и статистические характеристики выборки.

4. Произведено измерение глубины вспашки в 8-ми точках (n = 8). Получены следующие результаты: 15, 19, 22, 24, 21, 23, 20, 18 см. Рассчитать статистические характеристики выборки.

Расчет статистических характеристик (для признаков Х и Y):

Выборочная средняя

Для расчета суммы квадратов отклонений (СК= ²) следует воспользоваться одним из способов:

Способы определения сумм квадратов отклонений

Значение признака, Х	От выборочной средней		От произвольной величины А		От нуля (А=0)
		2		2		2
15 19 22 24 21 23 20 18
Суммы	 =	 2=	 =	 2	 =	 2=

Примечание: для двух последних способов вводят поправку (корректирующий фактор):

Поправка

Сумма квадратов =  ² – С =

Поправка

Сумма квадратов (СК) =  – С =

Дисперсия

Стандартное отклонение

Коэффициент вариации

Ошибка выборочной средней

Относительная ошибка средней

95%-й доверительный интервал (ДИ) для генеральной средней ():

95%-й доверительный интервал (ДИ) для всей совокупности (любого значения Х):

Медиана: Ме = X_(n+1)/2 (центральное значение ранжированной выборки) при n, равном нечетному числу и Me = (полусумма двух центральных значений) при четном n.

Квартильное отклонение: Q = (Q₃ – Q₁) /2. (полуразность между третьей и первой квартилями). Если отношение n/4 — дробное число (n- объем выборки), то Q₁ = X_{n/4 + 1} X (из отношения n/4 берут только целые). При n /4, равном целому числу: Q₁ = X_n/4; Q₃ = X_n-n/4. Индексы при X: n/4, n/4 + 1 и n – n/4 означают порядковые номера (i) значений X ранжированного ряда.

Дата __________ Подпись преподавателя_________________