Методы статистической обработки экспериментальных данных

 

Предлагаемые в данной главе примеры статистической обработки позволяют значительно улучшить качество научных исследований, сделав их выводы более обоснованными. Приводятся таблицы в формате Microsoft Excel для расчёта доверительных границ процентных показателей при качественных различиях, вероятности превышения критической численности, доверительных границ среднего значения при гамма-распределении, квантильных диаграмм, регрессии по медиане Ходжеса-Лемана, ранговой корреляции, доверительных границ биологической эффективности химических обработок, теоретических рядов распределений.

 

ВЫВОДЫ

 

1. Яблонная медяница – важнейший сосущий фитофаг яблони в садах Северо-западного региона России среднего и старшего возраста. Периодичностью вспышек массовых размножений характеризуются красный плодовый клещ, запятовидная щитовка, зелёная яблонная тля, красногалловая тля, клещ Шлехтендаля. В молодых садах основным сосущим фитофагом является зелёная яблонная тля.

2. Определены оптимальные показатели, характеризующие плотность популяций яблонной медяницы, красного плодового клеща, клеща Шлехтендаля, запятовидной щитовки, красногалловой тли, зелёной яблонной тли. Выделены основные параметры модельных яблонь, необходимые при изучении вредоносности сосущих вредителей (длина окружности штамба, суммарная длина полускелетных и обрастающих ветвей, высота и диаметр проекции кроны, длина плодовых ветвей, количество розеток и сила цветения, количество листьев в розетке, площадь листьев, длина прироста, распространение и развитие парши, количество бутонов в розетке, количество цветков в розетке, количество цветков на ветвь, количество завязей на ветвь, количество плодов, масса и качество плодов).

3. На основании особенностей биоэкологи сосущих фитофагов и фенологии яблони уточнены и обоснованы сроки проведения учётов.

4. Для подавляющего большинства изученных показателей наиболее адекватной моделью распределения из числа реализованных в Microsoft Excel является гамма-распределение, для процентных показателей – бета-распределение.

5. Объём выборки определяется необходимой точностью учёта. В производственных ситуациях при учётах сосущих фитофагов яблони в большинстве случаев он составляет 20 – 40 единиц, при научных исследованиях – не менее 150 единиц, но не более 40 розеток с одного модельного дерева. Точный подсчёт применяется только при низкой численности, при высокой численности значения округляются, шаг округления в 1,5 – 5 раз меньше средней численности.

6. Изучены закономерности распределения яблонной медяницы и красного плодового клеща внутри кроны дерева и по территории сада. Наибольшее влияние на плотность популяции фитофагов оказывают особенности отдельных сортов яблони, внутри кроны наиболее высока численность вредителей с северной стороны. Предложено использовать типическую или механическую выборку учётных деревьев в саду и брать равное количество проб по сторонам света. Внутри каждого сектора кроны выбор учётных единиц производится случайным образом (берут учётные единицы, соседние с теми, на которых остановился взгляд).

7. Предложены оптимальные методы учёта основных сосущих вредителей яблони для производственных и научных целей, которые позволяют сократить затраты труда примерно в 4 раза. Использование гамма-распределения позволяет избежать ошибок, возникающих из-за отличий эмпирического распределения выборочных средних значений от распределения Стьюдента при малых выборках, при этом корректные расчёты могут быть проведены при наличии не менее 4 единиц наблюдений.

8. Разработаны электронные таблицы формата Microsoft Excel, которые используются для проведения необходимых расчётов.

 

РЕКОМЕНДАЦИИ ПРОИЗВОДСТВУ

 

Предложены учёты сосущих вредителей яблони в следующие сроки:

1. Диапаузирующие яйца яблонной медяницы, красного плодового клеща и зелёной яблонной тли, щитки запятовидной щитовки учитывают в период покоя деревьев. Оптимальный срок – в марте (с определением жизнеспособности яиц клеща по методике Н. В. Бондаренко (1961, 1993)). В маленьких садах срезают по 4 - 20 здоровых плодовых ветвей длиной 10 см без прироста (плодовые прутики срезают целиком) с каждого дерева. В больших садах отбирают по 1 ветви с 20 – 30 деревьев, учётные деревья выбирают равномерно по территории сада, по одной или двум диагоналям, желательно пропорционально сортовому составу. С каждой стороны света выбирают случайным образом равное количество ветвей, при этом берут не первую ветвь, на которой остановился взгляд, а соседнюю с ней.

2. В случаях, когда по данным учёта № 1 нельзя однозначно судить о необходимости обработки против медяницы, проводят учёт личинок I возраста в фазу «зелёного конуса» - срезают около 20 почек вместе с кусочками ветви длиной до 5 см с той же методикой выбора учётных единиц.

3 и 4. Учёты подвижных особей красного плодового клеща проводят перед цветением и перед предполагаемой обработкой против плодожорки (в конце июня - начале июля). При высокой плотности популяции берут по 1 розетке с 20 деревьев (в маленьких садах – по 8 розеток с дерева). При низкой плотности – по 4 листа с 30 деревьев (в маленьких садах 30 – 40 листьев с дерева) с той же методикой выбора проб, как и в предыдущих учётах.

В молодых садах применяют учёты № 2 и № 3. В маленьких садах (площадью до 0.1 га) оценку производят для каждого дерева, в остальных садах – для каждого однородного участка. Во всех случаях при высокой плотности популяции подсчёт вредителей производят с округлением до 5, 10, 20, 50 или 100 (шаг округления в 1,5 – 5 раз меньше средней численности). Все математические расчёты выполняются с помощью компьютерной программы Microsoft Excel. Экспресс-метод определения вероятности превышения ЭПВ не требует дополнительных вычислений.

 

ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ ОПУБЛИКОВАНЫ СЛЕДУЮЩИЕ РАБОТЫ:

 

1. Бондаренко Н. В. Характер реактивации диапаузирующих яиц красного плодового клеща P. ulmi при аномально ранних сроках их откладки / Н.В. Бондаренко, В.А. Емельянов, С. В. Мурашкин // 6 Всесоюзное совещание по проблемам теоретической и прикладной акарологии: тезисы докл. (апрель 1990г., Ашхабад). – Л., 1990. – с. 21 - 22.

2. Емельянов В. А. Численность красного плодового клеща на яблоне при использовании пиретроидов / В.А. Емельянов, С. В. Мурашкин // Научные разработки и передовой опыт – производству Псковской обл.: Материалы XXX межвузовской научно-производственной конференции (Март 1991г., г. Великие Луки). – Великие Луки, 1992. – с. 56 - 57.

3. Емельянов В. А. Биологическая эффективность инсектицидов при действии на окрылённую медяницу / В.А. Емельянов, С. В. Мурашкин // Наука и передовой опыт в производство и учебный процесс: тезисы докл. XXXI межвузовской научно-производственной конференции (16 – 17 марта 1994г. г. Великие Луки). – Великие Луки, 1994. – с. 66 - 68.

4. Мурашкин С. В. Распределение диапаузирующих яиц яблонной медяницы и красного плодового клеща на взрослых деревьях яблони и рационализация их учёта / С. В. Мурашкин // Наука и передовой опыт в сельскохозяйственное производство и учебный процесс: тезисы докл. XXXI межвузовской научно-производственной конференции (16 – 17 марта 1994г. г. Великие Луки). – Великие Луки, 1994. – с. 65 - 66.

5. Мурашкин С. В. Рационализация защиты яблони от сосущих вредителей в условиях СЗ России / С. В. Мурашкин // Защита растений в условиях реформирования агропромышленного комплекса: экономика, эффективность, экологичность: тезисы докл. (1995 г., г. Санкт-Петербург).- Санкт – Петербург, 1995. – с. 510 - 511.

6. Мурашкин С. В. Динамика численности красного плодового клеща и его хищников после химических обработок яблоневых садов в условиях Псковской области / С. В. Мурашкин // Экологические аспекты интенсификации сельскохозяйственного производства: Материалы международной науч.-практ. конф. (12 – 14 марта 2002 г., г. Пенза). – Пенза, 2002. – Том 2. - с. 180 – 182.

7. Мурашкин С. В. Методика учётов и статистическая обработка экспериментальных данных с помощью программы Microsoft Excel на примере исследования сосущих вредителей яблони: Учебное пособие / С.В. Мурашкин, З.В. Николаева. – Великие Луки: РИО ВГСХА, 2007. – 96с.

8. Мурашкин С. В. Методы учёта сосущих вредителей яблони для производственных и научных целей / С.В. Мурашкин, З.В. Николаева // @грожурнал.- 2007. - № 4.

9. Мурашкин С. В. Особенности методов учётов и статистической обработки экспериментальных данных при использовании программы MICROSOFT EXCEL на примере исследования сосущих вредителей яблони / С.В. Мурашкин, З. В. Николаева // Вестник Алтайского государственного аграрного университета. – 2008. - № 6 (44). - с. 15 – 20.

[1] Эта-квадрат - эмпирический коэффициент детерминации.

[2] Допустимая вероятность превышения ЭПВ на уровне примерно 50 % устанавливается для минимальной границы ЭПВ, для максимальной границы ЭПВ допустимой вероятностью можно считать 10 – 25 %.