Принцип единственного логического различия

 

Принцип единственного логического различия означает, что в опыте можно изменять (варьировать) лишь тот фактор, который изучают, при строгом постоянстве всех других не изучаемых факторов и условий.

 

ПРИМЕРЫ.

1. При изучении влияния норм высева лесных семян на выход стандартного посадочного материала с единицы продуцирующей площади питомника в опыте можно менять только количество семян на единицу площади; все остальные условия опыта (субстраты или почва, агротехника, способы подготовки семян к посеву, сроки посева и глубина заделки семян, режимы отенения и мульчирования и т.д.) должны быть одинаковыми во всех его вариантах и повторностях. При этом в вариантах варьируются только нормы высева.

2. При изучении влияния длины черенков (равно как и диаметра) на их укореняемость в опыте допустимо изменение только длины черенков. Остальные условия: параметры черенков (диаметр, степень одревеснения побегов, наличие или отсутствие верхушечных почек и др.), режимы предпосадочной стимуляции и послепосадочного выращивания, сроки и способы заготовки должны быть идентичными. Не следует делать выводы и заключения по опыту, проведенному в теплицах с автоматизированным регулирование параметров среды и оптимальным субстратом, для укоренения черенков в открытом грунте.

3. При изучении влияния глубины и сроков механизированной обработки междурядий лесных культур (плантаций, защитных лесных полос и т.п.) равно как и при изучении доз либо сроков внесения удобрений допустимо изменять – варьировать в вариантах – только изучаемый показатель. Остальные условия опыта: ширина междурядий и шаг посадки, возраст и происхождение сеянцев или саженцев, схемы смешения и состав культур и др. должны быть неизменны.

4. При изучении влияния происхождения семян на динамику их прорастания в опыте вариантами, в которых изменяются – варьируются – изучаемые свойства, могут выступать только семена данной породы различающиеся по своему происхождению. Все остальные условия опыта: режимы проращивания (в аппаратах или в чашках Петри, на свету или в темноте, температурный фон и др.), способы подготовки к посеву – проращиванию – (стратификация или гидротермическая обработка, воздействие лучами лазера или ЭПКР и т.), сроки и условия хранения семян должны быть идентичными и стабильными в границах всего эксперимента.

5. Значительно сложнее обеспечить принцип единственного логического различия в опытах по изучению совместного влияния двух и более факторов на изучаемый показатель. Например, при изучении совместного влияния и длины и диаметра черенков на их укореняемость в качестве варианта опыта будет выступать каждое сочетание конкретной длины черенка с конкретным его диаметром. Именно эти сочетания и будут варьироваться. Остальные же условия, как было отмечено нами ранее, должны оставаться неизменными. 

 

Следует отметить, что соблюдение принципа единственного логического различия является одним из необходимых условий проведения любого опыта.   

 

Добавления:

Построение опыта по изучению морфометрических признаков на ЛСП

(по материалам научной работы Бессчетновой Н.Н.).

При выполнении сравнительной оценки плюсовых деревьев сосны обыкновенной, размещенных в архивах клонов и на лесосеменных плантациях необходимо обеспечить, чтобы исследуемые плюсовые деревья различались только спецификой своих генотипов. Для обеспечения этого условия кафедрой лесных культур Нижегородской ГСХА опыт проводился в условиях выровненного экофона.

 

 

Кроме того, с известной степенью допустимости принимали условие, согласно которому различия между клоновыми группами вызваны только разницей в их генетической природе, поскольку каждый клон в пределах отдельного земельного участка (на ЛСП, а также в архивах) представлен не менее, чем 10-кратной повторностью по такой схеме смешения, при которой все клоны обладают одинаковой площадью питания, размещены равномерно и случайно относительно какой либо выбранной точки участка. То есть влияние факторов среды на проявление различий между клонами будет сведено к минимуму (в идеале – исключено). Кроме того, в соответствии с правилами выбора места под ЛСП, участок должен быть «выровненным» по своим экологическим характеристикам: должны быть удалены крупные камни или пни, выровнены микроповышения и микропонижения, порождающие в конечном итоге пестроту почвенных характеристик. Это опять таки минимизирует роль факторов среды в формировании различий между клонами. В такой ситуации применение однофакторного дисперсионного анализа для вычисления показателей силы влияния организованного фактора как коэффициентов наследуемости в широком смысле (Плохинский, 1964) будет вполне оправдано.

Важным аспектом такого сравнения является выращивание сеянцев в однотипных условиях. В наших исследованиях (Бессчетнова, 2006; 2011; 2016) это обеспечивалось соблюдением ряда условий их организации.

Выравненность условий произрастания семенников может быть признана по следующим соображениям. Все сравниваемые клоны размещались в границах одного участка, что исключало существенные различия в почвенных условиях. Их однородность обеспечивалась и единой агротехникой обработки почвы на всех этапах создания и формирования плантации. Поверхность участка ровная с однородным слабым уклоном, что нивелировало перераспределяющую функцию рельефа в отношении потока солнечной энергии, осадков, ветра и пр. Достижение таких характеристик рельефа участка обеспечено с одной стороны выбором именно такого участка местности, а с другой – механическим выравниванием микро-повышений и микро-понижений в процессе основной обработки почвы. Клоны каждого плюсового дерева представлены на участке в многократной повторности, что минимизировало влияние случайных факторов, а схема их размещения и смешения такова, что обеспечивает реализацию принципа рендомизации – место каждого дерева каждого клона на участке случайно, и ни одному из клонов не было заведомо предоставлено каких-либо преимуществ в условиях произрастания. Схема многократной повторности предусматривала максимальную равномерность распределения растений, относящихся к одному клону, по поверхности участка, что обеспечило наличие в каждой части участка, а, следовательно, в каждой из возможных микроразностей условий произрастания, представителя каждого клона, и нивелировало эффект влияния микроразностей на формирование фенотипических различия между ними. Принятая схема смешения клонов обусловливала то, что в целом на участке каждый из них, будучи представленным некоторым набором деревьев, получал возможность непосредственного контакта с максимально возможным числом представителей всех других клонов; это в свою очередь означает то, что каждая из клоновых групп имеет равные шансы на реализацию экологических ресурсов участка и условия опыления. Все клоновые репродукции изначально были представлены однородным одновозрастным посадочным материалом одинакового происхождения, режим сортировки и отбраковки которого был направлен на исключение из числа высаживаемых растений саженцев с отклонениями от стандартизированных параметров, на формирование предельно однородного по своим размерам и состоянию посадочного материала. Растения на плантации получали уход по единой схеме в течение всего периода выращивания, а собранный с них семенной материал высевался в контейнеры одинаковой емкости и конструкции с одинаковым субстратом, после чего выращивался в одинаковых условиях в пределах одной теплицы. Режимы извлечения семян из шишек, условия хранения и предпосевной подготовки также были одинаковыми.

Соблюдением перечисленных условий достигается реализация принципа единственного логического различия, которое принималось как различие только в происхождении сравниваемых плюсовых деревьев (в частности их семенных потомств), т.е. как различие их генотипов (Бессчетнова, 2006, 2007, 2008).

Возможность комплексной селекционной оценки наличия и степени выраженности генотипических различий между сравниваемыми образцами основана на принятии условия, согласно которому все многомерные объекты сформировали каждый из своих признаки в одинаковых условиях, исключающих влияние последних на формирование собственно различий признаков и свойств самих объектов.. В нашем случае возможность такого существования объектов была реализована размещением их на выровненном экофоне. Выравненность условий произрастания может быть признана по следующим соображениям:

- все сравниваемые клоновые репродукции размещались в границах одного участка, что само по себе исключало наличие существенных различий в почвенных условиях и условиях рельефа;

- поверхность участка ровная с однородным слабым уклоном, что позволяет исключить влияние перераспределяющей функции рельефа на распределение потока солнечной энергии, осадков, ветра и пр.; достижение таких характеристик рельефа участка обеспечено с одной стороны выбором именно такого участка местности, а с другой – механическим выравниванием микроповышений и микропонижений в процессе первичной обработки почвы;

- почвы в пределах участка однородны, что подтверждено результатами почвенного анализа; однородность почвенных характеристик была обеспечена и применяемой агротехникой её обработки на всех этапах создания и формирования плантации;

- весь участок, отведенный под лесосеменную плантацию, относился к одной категории площадей лесокультурного фонда с однородными экологическими характеристиками;

- клоновые репродукции каждого плюсового дерева представлены на участке в многократной повторности, что исключает влияние случайных факторов;

- схема размещения и смешения клонов на участке такова, что обеспечивает реализацию принципа рендомизации – место каждого дерева каждого клона на участке случайно, и ни одному из клонов не было заведомо предоставлено каких-либо преимуществ в условиях произрастания;

- схема многократной повторности предусматривает реализацию принципа максимально возможной равномерности распределения растений, относящихся к одному клону, по поверхности участка, что обеспечило наличие в каждой части участка, а, следовательно, в каждой из возможных микроразностей условий произрастания, представителя каждого клона, и влияние микроразностей на различия между клоновыми группами будет нивелировано;

- схема смешения клонов предусматривает то, что в целом на участке каждый из них, будучи представленным некоторым набором деревьев, получает возможность непосредственного контакта с максимально возможным числом представителей всех других клонов; это в свою очередь означает то, что каждая из клоновых групп имеет равные шансы на реализацию экологических ресурсов участка;

- все клоновые репродукции изначально были представлены однородным одновозрастным посадочным материалом одинакового происхождения, режим сортировки и отбраковки которого был направлен на исключение из числа высаживаемых растений саженцев с отклонениями от стандартизированных параметров, на формирование предельно однородного по своим размерам и состоянию посадочного материала;

- за высаженными растениями осуществлялся одинаковый уход по единой схеме в течение всего периода выращивания.

 

Соблюдением перечисленных условий достигается реализация принципа единственного логического различия, которое принимается как различие только в происхождении сравниваемых плюсовых деревьев (их клоновых потомств), т.е. как различие их генотипов (Бессчетнова, 2004).

 

Построение опыта по изучению посевных качеств и динамики прорастания семян различного происхождения (Бессчетнова, 2005, 2006). Согласно требованиям ГОСТ 13056.6

 

 

ПРИМЕР:

Опыт по изучению влияния различных стимуляторов роста на посевные качества семян предусматривал то, что сравниваемые между собой варианты различались только

 

 

Параметры сеянцев. Одновременно оценивали однолетние (одновозрастные) сеянцы, выращенные в одинаковых условиях: однотипные контейнеры и субстрат, единый режим поливов, подкормок, температуры, влажности, освещенности и пр., что обеспечиволось выращиванием в одной теплице. По завершению вегетационного периода (все сеянцы достигли своего сезонного максимума в развитии и по данному критерию оценки находятся в одинаковом состоянии) фиксировалась высота надземной части (линейкой с точностью до 1мм) и диаметр корневой шейки (штангенциркулем с точностью до 0,1 мм). Контролем служили сеянцы, выращенные в тех же условиях из семян, собранных в нормальном насаждении (Указания…, 2000). Эталоном сравнения сеянцев, происходящих из нормальных насаждений разных лесхозов, служили сеянцы, выращенные в тех же условиях, что и вышеуазанные, из семян, заготовленных на ЛСП № 5 Семеновского лесхоза. Сеянцы всех вариантов, контроля и эталона выращены из семян одного года заготовки.