Уборка и учет урожая в полевом опыте. Документация опыта. Постановка и проведение полевых опытов в производстве

Существует два типа заданий: задания открытого и закрытого типов. К заданиям открытого типа относятся задания дополнения и задания свободного изложения. Их отличительной особенностью является то, что для их выполнения ученику необходимо самому записать одно или несколько слов (цифр, букв; возможно словосочетаний или даже предложений). Этот тип заданий не имеет дистракторов и вариантов правильных ответов. К заданиям закрытого типа относятся задания четырех форм: альтернативных ответов, множественного выбора, восстановления соответствия и восстановления последовательности. Типы и формы тестовых заданий представлены на рис. 1.

Рис.1. Типы и формы тестовых заданий

4.1. ЗАДАНИЯ ЗАКРЫТОГО ТИПА

4.1.1. Задания с выбором правильных ответов

Важным достоинством таких заданий можно считать универсальность их использования и легкости автоматизации при обработки результатов. Причем содержание любой дисциплины можно переложить на задания такого типа. Основными недостатками таких заданий считается возможность угадать правильный ответ и невозможность с их помощью оценить сферу творческих способностей испытуемых. Задания такой формы предполагают выбор правильного ответа из предложенных вариантов, структура которых состоит из инструкции, основной части и вариантов ответов.

Инструкция для такой формы заданий рекомендует, что должен сделать испытуемый для правильного выполнения задания.

Например, ОБВЕДИТЕ НОМЕР (БУКВУ) ПРАВИЛЬНОГО ОТВЕТА.

Основной текст задания формулируется в виде утверждения, иногда в форме вопроса, может включать график, рисунок, формулы, диаграммы и др. Далее следуют варианты ответов, где правильным является чаще всего только один.

Остальные варианты ответов, неправильные, но правдоподобные, т.е. похожие на правильные, называются дистракторам(от англ. Distract - отвлекать). (не писать) Соответственно, в результате выбора правильного ответа основная часть задания становится утверждением истинным, и, если выбраны дистракторы, то утверждение становиться ложным.

Дистракторы:

1. должны быть правдоподобны и одинаково привлекательны для выбора;

2. не допускать неоднозначного толкования;

3. не должны быть частично правильными.

Оптимальное количество дистракторов должно быть 4-5, что позволит уменьшить процент угадывания правильного ответа. Увеличение вариантов ответов может привести к созданию некорректного задания, а также к перегруженности тестовых заданий и всего теста, соответственно испытуемым потребуется намного больше времени для его выполнения.

Пример 1: Файловая структура ОС ПК наиболее хорошо может быть описана в виде …

1. иерархической модели;

2. натурной модели;

3. табличной модели;

4. графической модели.

При построении условия тестового задания любого типа применяется принцип фасетности (различные условия задания для данного набора вариантов ответа). Существуют следующие принципы построения вариантов ответа в тестовых заданиях: принцип противоречия; принцип противоположности; принцип однородности; принцип кумуляции; принцип сочетания; принцип градуирования; принцип противопоставления или удвоенного противопоставления.

Рассмотрим процесс построения заданий подробнее на примерах, относящихся к курсу информатики.

Принцип противоречия

Приводятся два полярных варианта ответа: второй отрицает первый. Промежуточные варианты отсутствуют. Такими заданиями можно проверять лишь дихотомические знания, правильность или неправильность фактов. Данный принцип используется при составлении тестовых заданий с альтернативными ответами (см. п. 4.1.2.).

Принцип противоположности

Этот принцип допускает более широкую вариативность ответа. Задание имеет три или четыре варианта ответа для выбора, среди которых чаще всего встречаются антонимы.

Пример 2. Обратный код целого числа в памяти компьютера образуется инвертированием всех двоичных разрядов числа в коде:

1) прямом;

2) обратном;

3) дополнительном.

Принцип однородности

Он широко используется из-за внешней привлекательности вариантов ответа, представляющих собой однокоренные слова, слова со схожими окончаниями или характерные термины в рамках изучаемой темы.

Пример 3: Основным объектом для хранения информации в реляционных базах данных является:

1) форма; 2) таблица;

3) отчет; 4) запрос.

Принцип кумуляции

Согласно этому принципу, ответы строятся таким образом, что последующий аккумулирует предыдущие.

Пример 4: Многоуровневый список создается последовательностью команд:

1) выделить фрагмент; Вставка /Список /Оk;

2) выделить фрагмент; Вставка/Список/ Многоуровневый /Оk;

3) выделить фрагмент; Вставка /Список /Оk; понизить уровень элементов;

4) выделить фрагмент; Вставка/Список/ Многоуровневый /Оk; понизить уровень элементов(+).

Главное, соблюдать осторожность и не всегда ставить правильный ответ на последнее место. Старательные учащиеся будут стремиться выбрать именно последний вариант. Можно построить ответы по принципу обратной кумуляции, т. е. от большего количества слов к меньшему.

Принцип сочетания

Этот принцип позволяет строить варианты ответа, представляющие собой сочетаемые комбинации слов. В идеальном варианте варианты ответа образуют цепочку за счет того, что окончание одного варианта ответа является началом другого.

Пример 5: Качество звукового сигнала, обрабатываемого компьютером, определяется:

1) частотой дискретизации и разрешением;

2) разрешением и глубиной звука;

3) глубиной звука и разрешающей способностью экрана;

4) разрешающей способностью экрана и высотой звука.

Принцип градуирования

Принцип градуирования (прямой и обратный) позволяет строить ступенчатые варианты ответа, представляющие собой количественные значения.

Пример 6: Если вы работаете на компьютере с четырехбайтовым машинным словом, то адреса машинных слов меняются с шагом:

1)2; 2)4; 3)8; 4)16.

Принцип противопоставления или удвоенного противопоставления

Ответы к заданиям, построенным по данному принципу, немного громоздки. Но такие задания позволяют проверить знание качественных характеристик изучаемых объектов.

Пример 7: Порядок числа в k-разрядной ячейке располагается:

1) после знака числа; 3) перед знаком числа;

2) перед мантиссой; 4) после мантиссы.

4.1.2. Задания альтернативных ответов

В таком задании только два варианта ответов (да - нет, правильно - неправильно). При составлении такого задания формулировать основной текст надо таким образом, чтобы не возникало возможности двусмысленного ответа (и «да», и «нет»).

Пример 8: Является ли точка экрана (пиксель) элементарным объектом, используемым в растровом графическом редакторе

a) да; б) нет;

Особенно хорошо такие задания использовать на начальном этапе усвоения знаний, непосредственно в учебном процессе, при самоконтроле в процессе самостоятельной работы. Так как у заданий альтернативных ответов очень высокий процент угадывания (50%), то одиночное их использование в тесте считается неэффективным и встречается довольно редко.

4.1.3. Задания с выбором нескольких правильных ответов

В некоторых случаях в закрытых заданиях предполагается не один, а несколько правильных ответов. Учащийся должен не только выбрать правильный ответ, но и самостоятельно определить количество правильных ответов. Обычно эти задания рекомендуется использовать в текущем контроле для проверки классификационных и фактических знаний, но не исключено использования подобных заданий в итоговом контроля. Инструкция к таким заданиям: ОБВЕДИТЕ НОМЕРА ВСЕХ ПРАВИЛЬНЫХ ОТВЕТОВ. При этом необходимо заранее разработать систему оценивания задания.

Пример 9: Определите способы выполнения символьных операций:

1) непосредственно в командном режиме;

2) с помощью команды МАТЕМАТИКА → ОПЦИИ;

3) с помощью операторов пользователя;

4) используя палитру инструментов СИМВОЛЫ.

Требования к заданиям с выбором ответов:

1) инструкция, основной текст задания и варианты ответов должны быть хорошо понятны испытуемыми;

2) текст задания должен формулироваться четко, по возможности кратко, а также быть свободен от двусмысленности;

3) в основной текст задания включается максимальное количество информации, относящейся к проблеме; в вариантах ответов не используются повторяющиеся слова и выражения, они помещаются в основной текст задания;

4) основной текст задания и ответы формулируются с соблюдением правил грамматики и должны сочетаться между собой грамматически;

5) в тексте задания исключается двойное отрицание;

6) среди вариантов ответа должен существовать только один правильный ответ;

7) варианты ответов должны быть краткими, иметь примерно одинаковую длину;

8) в ответах не рекомендуется употреблять слова «все», «ни одного», «никогда», «всегда» и выражения «все перечисленные», «ни один из перечисленных», так как они могут способствовать угадыванию правильного ответа;

9) дистракторы должны быть одинаково привлекательны для испытуемых, не знающих правильного ответа, при этом они должны быть связаны с содержанием тестируемого раздела;

10) тестовое задание составляется таким образом, чтобы ни его основной текст, ни варианты ответов не являлись ключом для других заданий;

11) при составлении группы заданий, относящихся к одному тексту, графику, схеме, необходимо обеспечить независимость заданий друг от друга, чтобы правильность выполнения одного задания, не зависела от правильности выполнения другого;

12) не рекомендуется включать задания, выполнение которых основывается на субъективном мнении испытуемого.

4.1.4. Задания на установление соответствия

Задания такой формы называются заданиями, в которых испытуемый должен определить соответствия между элементами двух множеств. Они используются для проверки классификационных, систематических и фактических знаний, то есть понимание связей между различными предметами, явлениями, законами, формулами, классами и др.

Инструкция к таким заданиям имеет вид: УСТАНОВИТЕ СООТВЕТСТВИЕ.

Далее предлагается два множества, в виде списков элементов. Слева - элементы задающего множества (постановка проблемы), которые кодируются с помощью цифр, справа - элементы, которые надо выбрать по принципу соответствия, кодируются буквами русского алфавита.

Ответ испытуемого можно оформить двумя способами:

1. ответ вписывается в строку ответов, которая имеет вид

Ответы: 1____, 2____, 3____, 4_____

2. Ответ вписывается в таблицу, а именно учащийся вписывает выбранные элементы правого множества

Пример 10:Установите соответствие между элементами ПК и их свойствами:

1) монитор; а) разрядность (2);

2) процессор; б) емкость(3);

3) запоминающее устройство; в) разрешающая способность(1).

Так, если испытуемый, имея два одинаковых по длине списка, то последний ответ получается обязательно правильным. Задание будет сложнее, если список второго множества сделать длиннее, так как снижается процент угадывания. При разном количестве элементов множеств увеличивается количество вариантов ответов.

Пример 11:Установите соответствие между функциональными клавишами и их действием в NC:

1) F2 а) Просмотр файла

2) F3 б) Создание каталога

3) F7 в) Переименование файла

г) Вызов пользовательского меню

Задания на установление соответствий легко модифицируются в задания с выбором ответов. Задача установления соответствий остается, но ответ испытуемый дает уже в виде выбора из предложенных вариантов ответов. Вариант ответа - это правильный или неправильный набор соответствий. Тогда задание в примере 4 можно преобразовать в задание с выбором одного ответа, при этом и формулировка условия, и оба столбца переходят в формулировку задания:

Пример 12: Выберите правильный ответ, в котором верно установлено соответствие между элементами ПК и их свойствами:

1) монитор а) разрядность

2) процессор б) емкость

3) запоминающее устройство в) разрешающая способность

а) 1В, 2А, 3Б(+)

б) 1А, 2В, 3Б

в) 1Б, 2А, 3В

г) 1В, 2Б, 3А.

Требования к заданиям на установление соответствий:

1) элементы двух множеств должны быть выбраны по одному основанию для включения однородного материала в каждое задание теста;

2) рекомендуется помещать в текст задания названия каждого столбца (обобщающее определение множества);

3) правый список должен содержать несколько дистракторов, которые должны быть равновероятно правдоподобны;

4) число элементов одного списка не должно превышать 10;

5) все задания необходимо располагать на одной странице, не допуская переноса отдельных элементов.

4.1.5. Задания на установление правильной последовательности

Задание предполагает, что испытуемый должен установить правильный порядок предложенных элементов: действий, событий и др., связанных определенной задачей. Тестовые задания этой формы предназначены для проверки знаний последовательности определенных действий, процессов, алгоритмов выполнения, последовательности событий во времени и др. Инструкция к заданию на установление правильной последовательности имеют следующий вид:

УСТАНОВИТЕ ПРАВИЛЬНУЮ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬ-НОСТЬ

Пример 13: Расположить числа в порядке возрастания:

а) 343_6; в) 101_12;

б) 166₉; г) 93_15.

Данная форма заданий также может модифицироваться в задание с выбором одного верного ответа.

Пример 14: Выберите правильный порядок расположения чисел в порядке возрастания:

а) 343_6; в) 101_12;

б) 166₉; г) 93_15.

Варианты ответов: а) 1,4,2,3; в) 4,1,3,2;

б) 2,4,3,1; г) 1,4,3,2.

4.2. ЗАДАНИЯ ОТКРЫТОГО ТИПА

Отличительной особенностью заданий открытого типа является то, что в процессе их выполнения испытуемый сам записывает правильный ответ (слово, выражение, число, формулу и т.д.). Различают две формы заданий открытого типа: задания на дополнение и задания со свободно конструируемыми ответами (задания свободным развернутым ответом).

4.2.1. Задания на дополнение

Такие задания предполагают, что ответ формулируется самим тестируемым: это может быть формула, числовое выражение, слово и др, при этом он должен быть кратким. Инструкция к таким заданиям: ДОПОЛНИТЕ….. Далее следует основная часть задания, где формулируется проблема и делается пропуск на месте элемента, знание которого проверяется.

Пример 15: Сообщение, уменьшающее неопределенность знаний человека в два раза, несет для него ______ информации. Ответ: 1 бит.

Задания на дополнение имеют ограниченную сферу применения. С помощью таких заданий проверяются умения воспроизводить и применять знания в знакомой ситуации, возможна проверка понимания изученного материала. Подобные задания хороши тем, что они сводят к минимуму возможность догадки. Сложность составления таких заданий связана с тем, что основной текст задания должен порождать только один, планируемый ответ. Возникновение неоднозначных ответов усложняет проверку результатов выполнения заданий теста в компьютерном режиме.

Требования к заданиям на дополнение:

1) каждое задание должно быть нацелено на одно дополнение, место дополнения обозначается прочерком;

2) дополнения лучше ставить в конце задания;

3) все прочерки для дополнения в одном тексте должны быть одной длины;

4) после прочерка, если это необходимо, указываются единицы измерения;

5) в тексте задания исключаются повторы и двойное отрицание.

4.2.2. Задания со свободными развернутыми ответами

Такая форма задания предполагает представление полного решения задачи с пояснениями или в виде небольшого сочинения. Эти задания похожи на традиционные письменные контрольные задания, которые позволяют проверить и оценить различные уровни познавательной деятельности испытуемых. Здесь проверяется не только знание фактического материала, но и умение выражать свои мысли, логичность, оригинальность выражения (гуманитарная сфера), проверяются способы решения учебных задач, процесс выполнения.

Проблема использования такой формы задания связана с объективностью оценивания, так как проверка этих заданий проходит не в компьютерном режиме, а с помощью экспертов (минимум 2). Чтобы снизить субъективный момент в процессе проверки заданий со свободно развернутыми ответами, разрабатываются четкие инструкции для испытуемых и проверяющих. Для испытуемого при формулировке задачи в инструкции должна оговариваться полнота ответа для получения максимального балла, т.е. должно быть четко указано, сколько аргументов, фактов или примеров он должен привести, нужно ли представить схему, график или чертеж, решение задачи, уравнения и т.д. краткое, полное, с пояснением и т.д. Дается также рекомендация по поводу длины ответа (количество предложений, знаков и др.). Для проверяющих дается эталонный ответ и составляется четкая инструкция, какое количество баллов дается за конкретные знания и умения.

Пример 16: На автозаправочных станциях (АЗС) продается бензин с маркировкой 92, 95 и 98. В городе N был проведен мониторинг цены бензина на различных АЗС. (задание взято из ЕГЭ, группа С).

4.3. Сравнительная характеристика форм тестовых заданий

Выбор форм тестовых заданий во многом определяется спецификой содержания учебной дисциплины, целями создания и применения теста и зависит от технологии проверки, сбора и обработки эмпирических данных, от технического и материального обеспечения процесса применения теста. Легко организовать компьютеризованный сбор и анализ результатов выполнения теста в том случае, когда все задания имеют закрытую форму. Результаты выполнения заданий на дополнение с ограниченным, а тем более с открытым ответом требуют ручной обработки, для проверки которых приходится привлекать экспертов. Конечно, в каждом тесте можно использовать несколько форм, однако желательно, чтобы этих форм было как можно меньше. Более того, при создании теста имеет смысл выбрать одну наиболее подходящую форму и выдерживать ее от первого до последнего задания. Требование единства формы соблюдается, как правило, в профессионально сделанных тестах. Для облегчения проблемы выбора результаты сопоставительного анализа различных форм сведены в табл. 3.

Таблица 3.

Сравнительная характеристика технологических свойств различных тестовых форм

Окончание табл. 3

Особенно важно это требование при создании тестов для итоговой аттестации, когда ученику необходимо выполнить задания по большому объему содержания, а преподавателю обработать результаты тестирования по большой выборке учеников. Обилие форм в тесте затрудняет работу ученика и значительно усложняет статистическую обработку эмпирических результатов выполнения теста.

К сожалению, требование моноформности не всегда выполнимо, поскольку не все знания и умения ученика можно проверить с помощью такого теста. Поэтому часто приходится идти на совмещение форм, что при прочих равных условиях всегда негативно отражается на точности измерений, обеспечиваемой тестом.

Создавая базы тестовых заданий для оценки качества образования необходимо стремиться к тому, чтобы все формы тестовых заданий, которые могли бы быть обработаны персональным компьютером (ПК) были бы представлены. В зависимости от дисциплины, по которой создается база тестовых заданий, соотношение между формами может быть различным, что определяется спецификой конкретной дисциплины.

2. Основные этапы разработки педагогического теста.Подходы к разработке тестов

В настоящее время существует два подхода к разработке тестов:

1. нормативно – ориентированный, соответственно, тест, созданный при этом подходе, называется нормативно- ориентированным;

2. критериально– ориентированный, соответственно, тест, созданный при этом подходе, называется критериально – ориентированным.

Нормативно – ориентированным тест позволяет сравнивать уровень учебных достижений испытуемых друг с другом, т.е. основной задачей данного теста является дифференциация испытуемых. Как интерпретировать результат нормативно-ориентированного теста? Так как один и тот же испытуемый с одинаковым результатом в более слабой группе будет занимать позицию более выгодную, чем в сильной группе тестируемых, т.е. оценка будет носить относительную характеристику. Поэтому тестологи пришли к идее выработки норм, относительно которых и будут оцениваться результаты испытуемых. Поэтому нормы устанавливаются по результатам выполнения теста представительной выборкой учеников (группы испытуемых, которая адекватно репрезентирует популяцию). Наличие стандартизарованных норм позволяет сравнить индивидуальный балл каждого испытуемого с установленными нормами и оценить его место среди других испытуемых. Надо иметь в виду, что действие норм ограничено.

Критериально-ориентированный тест служит для определения уровня освоения учащимся содержания какого-либо предмета, дисциплины, раздела, темы. В основе такого теста лежит сопоставление продемонстрированных знаний и умений испытуемого (правильно выполненные задания) с планируемым объемом знаний и умений в какой-то конкретной области содержания (например, информатика, отдельные темы, разделы данной дисциплины). Критерий оценки (сколько % заданий по каждому разделу должно быть выполнено правильно) задается экспертами на основе образовательных стандартов [13].

Нормативно – и критериально – ориентированные тесты различаются не только интерпретацией результатов испытуемых, выполнивших тест, но и по цели создания, отбору содержания теста, методам статистической обработки, предъявляемым требованиям к качеству тестовых заданий. Чтобы наглядно проследить качественное различие этих тестов, предлагаем таблицу 2. Таблица 2

Сравнительный анализ нормативно- и критериально - ориентированных тестов.

Окончание табл. 12

ОСНОВНЫЕ ЭТАПЫ РАЗРАБОТКИ ПЕДАГОГИЧЕСКОГО ТЕСТА

Процесс создания педагогического теста, который должен стать эффективным, научно обоснованным средством измерения учебных достижений, предполагает ряд этапов.

1. этап целеполагания: определение цели тестирования, области содержания, выбор вида теста, подхода к его созданию.

2. подготовительный этап: анализ содержания учебной дисциплины и отбор содержания для теста; определение типов и количества используемых заданий; времени проверки; системы оценивания; условия проведения и проверки; рекомендации по подготовке к тестированию; определение структуры теста и разработка спецификации теста.

3. этап составления теста: составление тестовых (предтестовых) заданий; экспертный анализ содержания и формы тестовых заданий; переработка содержания и формы заданий по результатам экспертизы.

4. проведение теста и анализ полученных результатов: разработка и проведение пробного тестирования; сбор эмпирических результатов; статистическая обработка результатов тестирования; оценка качества тестовых заданий и теста в целом с помощью статистических методов; корректировка теста по результатам предыдущего этапа.

5. нормирование и стандартизация теста: составление окончательного варианта теста, нормирование (установление норм) и стандартизация теста.

Рассмотрим подробно каждый этап составления тестовых заданий.

5.1. Этап целеполагания

В программе исследования указывают схемы опытов, основные элементы и технику проведения эксперимента, наблюдения и учеты.

От качества спланированных исследований зависят достоверность, точность и эффективность эксперимента.

Основная задача планированияагрономических исследований – поиск оптимальных условий роста и развития растений с целью повышения их продуктивности.

Однофакторные опыты.

Эти опыты закладывают каждый год на новых земельных участках.

Варианты в однофакторных опытах могут размещаться

- качественно: изучение сортов, культур, предшественников…

- количественно: дозы удобрений, гербицидов, нормы высева, полива…

При качественном различии вариантов (изучение сортов и т.д.) важно выдержать принцип единственного различия, правильно выбрать контроль (стандарт) и определить сопутствующие оптимальные агротехнические условия эксперимента (фон).

При количественном различии (градации фактора) вариантов (дозы удобрений, нормы высева и т.д.) кроме вышеперечисленных требований нужно правильно установить единицу варьирования для доз изучаемого фактора и число градаций (доз).

Градации каждого фактора (его дозы) называют уровнями фактора. Набором уровней каждого фактора определяется количество вариантов в опыте.

Выбор факторов опыта. На урожай и его качество влияют много факторов: освещение, сорт, влажность почвы, воздуха, t почвы и воздуха, воздушный и питательный режим почвы, обработка почвы… При математическом планировании учитывают основной из них, эффективность его зависит от правильного выбора этих факторов.

Выбранные факторы должны отвечать таким требованиям:

1. должны быть регулируемыми (дозы удобрений, нормы высева…)

2. легко учитываемыми (с высокой точностью)

3. должны быть однозначными

4. чтобы при изучении совместимости нескольких факторов их можно было объединять;

5. выбранные факторы не должны зависеть друг от друга (не должно быть линейной зависимости ними, допускается криволинейная связь).

Планирование схем опытов

Перед составлением схем опытов выдвигают рабочие гипотезы (они должны быть научно обоснованными по результатам предшествующих исследований). Гипотезы формируют по-разному (например, дозы удобрений в хозяйстве для данной культуры могут быть выше или ниже, применяемых сейчас; очевидно что дозы удобрений или пестицидов, или нормы высева семян сильно высокие или очень низкие .

Поэтому исследователь уменьшает их или увеличивает, взяв за контроль те, что использовались раньше в хозяйстве.

Опыты с полными схемами – включают все предусмотренные (запланированные) варианты для изучения конкретного вопроса.

В однофакторных схемах обычно достаточно 5-8 уровней градаций, (доз) изучаемого фактора. В этом случае необходимо так установить основной уровень (центральную точку на кривой отзывчивости), чтобы при движении к крайним значениям эксперимент охватывал бы лимитирующую, стационарную и ингибирующую область этой кривой (см. рисунок). Среди запланированных вариантов, должны быть последовательно увеличивающиеся нормы или дозы факторов, от действия которых исследуемый показатель сначала будет возрастать, достигая своего максимума (зона оптимума), а в дальнейшем снижаться. Связь между Y и возрастающими дозами фактора нелинейна.

Например, в опыте по изучению влияния возрастающих доз азотных удобрений на урожайность озимой пшеницы нами предусмотрены 5 доз азота (Х) – N₃₀, N₆₀, N₉₀, N₁₂₀, N₁₅₀. Т.о., успех эксперимента зависит от удачноговыбора основного уровня (центра эксперимента) и единицы (шага) варьирования изучаемого фактора.

лимитирующаяобласть, ВСД–

стационарная область, ДЕ –

ингибирующаяобласть. Разные дозы N – градации фактора. Разница между следующей и предыдущей дозами называется шаг эксперимента (30 кг N).

За контроль берут дозу, которой пользуются в данном хозяйстве (общепринятая) до планирования опыта и считают opt. Дополнительно берут контроль – без азотных удобрений (фон – Р₄₀К₄₀). Иногда берут и абсолютный контроль (в агрохимии) – вообще без удобрений.

В однофакторных опытах с качественными факторами (сорта, обработки, предшественники) важно точнее определить ∆ урожая в сравнении с контролем (стандартом), т.е. эффект варианта, и → необходима достаточная, обычно 4-6 кратная повторность.

В однофакторных опытах с количественными факторами важно определить форму кривой отзывчивости, для чего нужно иметь достаточное число градаций фактора в широком диапазоне, → целесообразно иметь больше вариантов, не повышая повторность сверх 3-4 кратной.

Требования к схеме опыта. Схема опыта должна иметь все градации фактора, которые отвечают 3 областям отзывчивости – лимитирующий, стационарный и ингибирующий. Это позволит выявить в опыте лучшие варианты и те, в которых эффект лишь выявляется или угнетается. Необходимо правильно выявить шаг эксперимента (не больше, не меньше), чтобы разница между вариантами превышала ошибку опыта.

Многофакторные опыты также каждый год закладывают на новом земельном участке.

Изучив и выявив в однофакторных опытах лучшие варианты по отдельным элементам агротехники, начинают многофакторные опыты, которые имеют явные преимущества. Последние дают возможность выявить не только достоверность действия факторов, но и характер, и величину их взаимодействия:

- антагонизм, т.е. угнетение одного фактора другим;

- синергизм, т.е. усиление действия фактора другим;

- адитивизм, т.е действие факторов независимо один от другого.

Для выявления эффектов действия и взаимодействия факторов при планировании схемы многофакторного эксперимента необходимо выдержать принцип факториальности, т.е. схема должна предусматривать испытание всех возможных сочетаний изучаемых факторов и их градаций (доз).

В факториальных опытах может изучаться действие и взаимодействие как количественных, так и качественных факторов и их градаций. Эти опыты дают возможность построить куполообразную поверхность отклика, на котором путём экстраполяции и интерполяции можно находить лучшие варианты, прогнозировать и программировать урожай и его качество.

Полная схема многофакторног8о эксперимента (ПФЭ) включает все возможные комбинации факторов и их градаций: 2²; 2³; 3²; 3³; 3⁴ и т.д., где в основании – число градаций, в степени – количество факторов.

В данных опытах могут быть различные сочетания градаций факторов.

Т.о., общее количество вариантов схема рассчитывают как произведение градаций всех факторов (например 3_А×2_В×4_С = 24 варианта).

ПФЭ-2². Пример: для фактора А – 2 градации – а₀ и а₁

для фактора В – 2 градации – в₀ и в₁

Матрица ПФЭ 2² имеет вид:

Матрица ПФЭ 3³

В данном опыте 3 фактора в 3 градациях – 0;1;2. Это могут быть 3 сорта, 3 нормы высева и 3 дозы удобрений, полное сочетание которых даёт 3×3×3=27 вариантов.

2. Выбор и подготовка земельного участка под опыт

При выборе земельного участка под опыт проводят почвенно-биологическое обследование, изучают историю полей, растительный покров, рельеф и микрорельеф местности. Для каждой культуры выбирают почвы с присущими агрохимическими показателями и типичными подпочвами и уровнем залегания грунтовых вод. На всей площади будущего опыта проводят уравнительный (2-3 года выращивают по одинаковой агротехнике одну культуру и сорт и плодородие выравнивается) и реконгносцировочный (разведывательный) посевы - для проверки пестроты почвенного плодородия.

Рельеф опытного участка должен быть ровным, крутизна склонов должна быть типичной для зоны (равномерные склоны). Делянки необходимо размещать длинной стороной вдоль склона. На опытном участке должны быть одинаковый рельеф и экспозиция склона и выравненный микрорельеф.

Детальное обследование площади проводят для всесторонней характеристики почвы, подпочвы, уровня грунтовых вод и т.д. перед закладкой стационарных опытов. По диагонали поля делают почвенные разрезы до 1,5-2,0 м, а между ними – прикопки на 0,5-0,6 м глубиной и составляют почвенную карту масштабом 1:5000, из каждого разреза берут образцы почвы для определения физических и химических свойств.

Изучение истории полей состоит из выяснения культур, выращиваемых на данном поле в течение 2-3 лет, а лучше – за ротацию севооборота; по книге истории полей узнают какие минеральные и органические удобрения и в каких нормах, способах, сроках, формах, особенно в больших дозах вносились, известковые материалы, сколько лет назад и на каком протяжении выращивались многолетние, особенно, бобовые травы; учитывают степень окультуренности почвы – глубину пахотного слоя, рН среды, наличие семян сорняков, а также органов вегетативного размножения (наиболее вредоносных) корнеотпрысковых и корневищных сорняков. Необходимо чтобы на опытном поле был одинаковый фон удобренности и проводились одинаковые способы обработки почвы . Места стоянки домашних животных (КРС и т.д.), грунтовые дороги длительного использования, глубокие канавы и ямы (пусть и зарытые), строения, скирды соломы, кучи навоза, места заправки тракторных опрыскивателей ядохимикатами, участки солонцов и т.д. исключают из площади будущего опыта.

Изучение растительного покрова. Высокие урожаи предшествующих культур свидетельствуют о высоком плодородии почвы, хорошей окультуренности и пригодности под опыт. Учет наличия в посевах растений-индикаторов – хвоща полевого и щавля (высокая кислотность почв), полыни горькой и курая русского (засоленность почв).

Делянки опыта должны размещаться на расстоянии от:

- леса не менее 50-70 м;

- лесополос не менее 40-50 м;

- сплошных ограждений не ближе 15-20 м;

- дороги не менее 10-20 м, автомагистралей более 50-100 м(лучше 500м);

- на безопасном расстоянии от населенных пунктов (не менее 3-5 км).

Подготовка земельного участка для опыта проводится для снижения до минимума пестроты почвенного плодородия. В течение 2-3 лет проводят уравнительные посевы – посев одной культуры, одного сорта, с одной агротехникой на всей площади будущего опытного участка. Со временем плодородие будет выравниваться, а пестрота – нивелироваться. Для посева используют яровые культуры сплошного рядового или узкорядного способов посева на з/к. Иногда их используют для глазомерной оценки варьирования плодородия почвы и выделяют отдельные участки поля с одинаковым плодородием, которые будут будущими повторениями (для производственных опытов особенно, где сложные реконгносцировочные посевы не проводят).

Реконгносцировочные (разведывательные) посевы проводят перед закладкой стационарных опытов НИУ и ВУЗов, где урожайность зеленой массы ячменя, овса, вико-овса … учитывают поделяночно (ширина, длина, количество, направление делянок одинаково с будущими опытными делянками). Перед проведением реконгносцировочного посева на всей площади в предшествующие годы должны быть одинаковые предпредшественники, предшественники и равномерный агрофон. Своевременное и в единые календарные сроки выполнение каждого агроприёма в технологии возделывания культуры, чтобы перед закладкой опыта был строго соблюден принцип единственного различия.

Размер и форма опытных делянок.

Опытные делянки состоят из учетной части, находящейся в середине и на которой проводятся все учеты и наблюдения, и защитной, которая находится снаружи учетной. Защитные части делянки разделяют между собой варианты опыта.

Боковая защитная часть
Рисунок 1. Опытная делянка	Учетная часть делянки
Боковая защитная часть

Торцевая защитная часть

Размеры делянок зависят от вида опыта, темы исследований, исследуемой культуры, уровня механизации, повторности, варьирования плодородия почвы и т.д.

В агротехнических опытах по изучению удобрений, норм высева, сроков и способов посева, площадей питания, препаратов по защите растений, ухода за растениями и т.д., площадь опытных делянок может быть в пределах 50-100 м², а в опытах по изучению глубины и способов обработки почвы при использовании мощных широкозахватных агрегатов (машин и орудий) у величивается до 200-300 м². Площадь делянки зависит от исследуемой культуры (чем меньше площадь питания, тем меньше площадь делянки). Так, зерновые колосовые, крупяные, зернобобовые, одно- и многолетние травы, лен и т.д. можно исследовать при площади делянки 20-30 м². А в опытах с подсолнечником, кукурузой, свеклой, картофелем и другими пропашными культурами размеры делянок должны составлять не менее 75-150 м².

В опытах по сортоиспытанию зерновых колосовых, крупяных, зернобобовых, кукурузы, масличных культур, конопли, табака, картофеля, луговых трав рекомендуется иметь делянки площадью не менее 50 м² при числе повторностей от 4 до 6.

Ширину учетной делянки берут в зависимости от захвата посевной или уборочной техники: 2,27; 3,6; 4,2; 5,0; 5,4; 6,0 и 7,0 м.

Защитные полосы. Для устранения влияния варианта соседних делянок вводятся боковые и поперечные (торцевые защитные полосы). Ширина боковых защитных полос при внесении минеральных удобрений вразброс должна быть ≥ 1 м, при внесении сеялкой ≥ 50 см, а при запашке навоза ≥ 1,5 м; при орошении их ширина увеличивается до 2-3 м.

При изучении норм высева, способов и сроков сева, при сортоиспытании при ширине междурядий 15 см на боковые полосы отводят 2-3 рядка или их не выделяют совсем, оставляя между делянками дорожки, заглушая при посеве крайние сошники сеялки. Также можно увеличить ширину делянки на 40-45 см в сравнении с шириной захвата сеялки и автоматически образуется дорожка между двумя делянками повторения.

Торцевые или поперечные защитные полосы делают такой ширины, чтобы удобно было разворачиваться посевной и уборочной техникой, а также провести некоторые учеты и отборы („жертвенная площадь делянки” или лабораторные полосы). От учетной площади делянок концевые полосы можно отделять расширенным междурядьем (при посеве поперек делянок) или специально нарезанными дорожками.

Еще шире делают защитные полосы вокруг всего опыта (5-10 м), чтобы защитить исследуемые растения от внешнего влияния.

Форма делянок и их ориентация.Как правило опытные делянки в в агротехнических опытах в основном имеют прямоугольную форму.

При изучении вредителей, болезней и сорняков, препаратов по защите растений квадратная форма делянок более эффективна чем продолговатая.

Удлиненные делянки считаются короткими, если их длина лишь в 2-10 раз больше ширины, и длинными, если это соотношение более 10.

Считается, что в опытах с площадью делянок 20-200 м² лучшее соотношение длины к ширине 5-10, а при больших площадях делянок – в границах 10-20. Эффективность продолговатых делянок повышается, если их размещают поперек возрастания плодородия, склона, лесополос, дорог, господствующих ветров. Форма площади, занимаемой делянками каждого повторения должна быть квадратной или приближаться к квадрату (Пример: если в опыте 8 вариантов, длина делянки 40 м, то ширина будет 40 : 8 = 5 м).

При незначительном варьировании почвенного плодородия (коэффициент вариации V ≤ 10%) удовлетворительную точность получают при 3-4 кратной повторности, а хорошую – при 6-8 кратной повторности.

При среднем варьировании (V = 10-20%) удовлетворительная точность получается при 6-8 кратной повторности.

При сильном варьировании плодородия (V ≥ 20%) почвы на данном участке, полевые опыты проводить нельзя.

Много факторов влияют на выбор повторности опыта. Чем более продолговатая делянка, тем большая точность опыта и следовательно меньшее число повторностей.

Одинаковую точность гарантирует проведение опытов с делянками:

- удлиненными в 9 раз при 3-х повторностях;

- удлиненными в 5 раз при 4-х повторностях;

- удлиненными в 2 раза при 6-ти повторностях;

- квадратными делянками при 8-ми повторностях.

Таким образом, за счет удлинения делянок повторность можно снизить до минимального значения – 3-4-х кратной.

При увеличении числа повторностей точность опыта повышается значительно быстрее, чем при увеличении размеров делянок.

Оптимальное количество повторностей рассчитывают так. Проводят реконгносцировочный посев культуры на з/м обычным плошным рядовым способом, и делят площадь поля на делянки с такими размерами и формами, как и в будущем опыте и определяют урожайность з/м. Результаты учетов урожайности наносят на план, где выделяют блоки с почти одинаковой продуктивностью, то есть будущие повторения. В границах каждого повторения по урожаю зеленой массы определяют коэффициент варьирования плодородия почвы и по наибольшему его значению рассчитывают повторность будущего опыта по формуле

V S / × 100

n = [ ]² = [ ]² ,

S _{, %} S _{, %}

где S = - среднее квадратическое отклонение;

= åf × х/n – средняя арифметическая;

n – оптимальная повторность опыта;

V – наибольший коэффициент вариации урожая зеленой массы;

S % = – относительная ошибка (по условиям опытов £ 5%).

Эффективность удлиненных делянок повышается, если они длинной стороной ориентируются вдоль основного направления варьирования плодородия почвы. По направлению к лесополосам, грунтовым дорогам, заборам опытные делянки необходимо размещать короткой стороной. Тогда делянки от них будут находиться на одинаковом расстоянии. А по отношению к господствующим ветрам делянки также ориентируют короткой стороной.

Размещение делянок в опыте.Метод размещения – это определенное чередование вариантов на опытных делянках в границах повторения. Среди них различают: случайный, систематический и стандартный методы.

Случайный (рендомизированный) метод – размещение вариантов по жребию или таблице случайных чисел.

Бывают разные способы рендомизации размещения опытных делянок в полевом опыте:

I повторение II повторение III повторение IV повторение

а) метод

рендомизированных →

повторений

б) схема размещения опыта с в) схема размещения опыта

3-х вариантов в 4-х кр. повторности с 4 вариантами (4×4) методом

методом полной рендомизации или латинского квадрата

неорганизованных повторений

Столбцы

I II III IV₂

I

II

Ряды

III

IV

г) схема размещения опыта с 12 вариантами

методом латинского прямоугольника (4×4×3)

Дата добавления: 2014-07-30; просмотров: 1001; Нарушение авторских прав

Мы поможем в написании ваших работ!