Xác định dung l-ợng mẫu ở một số chỉ tiêu nghiên cứu với cây lúa

Agronomic scientists accept standard error for most characters at 1 percent, 5 percent or 10 percent level of probability. in the present experiment with rice it was found that the standard error depends on stability of the characters under question and sample size. the sample size was suggested at 40 - 50 for plant height, tillers per hill, panicle per hill at standard error bellow 5% ; panicle length at < 1%. and empty seed per panicle standard error < 10%. for determining seed number per panicle with the standard error below 1%, a sample size of 30 has been suggested.. for determination of 1,000-seed weight with standard error < 1%, five replicates of 100 or 200 seed sample size has been suggested.

Xác định dung lợng mẫu ở một số chỉ tiêu nghiên cứu với cây lúa Determination of sample size for study of some characters in rice Nguyễn Thị Lan Summary Agronomic scientists accept standard error for most characters at 1 percent, 5 percent or 10 percent level of probability. in the present experiment with rice it was found that the standard error depends on stability of the characters under question and sample size. the sample size was suggested at 40 - 50 for plant height, tillers per hill, panicle per hill at standard error bellow 5% ; panicle length at < 1%. and empty seed per panicle standard error < 10%. for determining seed number per panicle with the standard error below 1%, a sample size of 30 has been suggested for determination of 1,000-seed weight with standard error < 1%, five replicates of 100 or 200 seed sample size has been suggested. Key words: rice, sample size, standard error 1. Đặt vấn đề Độ chính xác của của giá trị bình quân trong thí nghiệm tỷ lệ thuận với dung lợng mẫu quan sát. Căn cứ vào định lý Tsêbsep ta có thể làm cho sai số ớc lợng giảm đến mức tuỳ ý bằng cách tăng dung lợng mẫu quan sát. Tuy nhiên, vấn đề đặt ra là không phải chỉ tìm đợc một số trung bình lý tởng mà xác định đợc một dung lợng mẫu đáp ứng một độ chính xác và độ tin cậy cho trớc phù hợp với yêu cầu nghiên cứu. ở Việt Nam những nghiên cứu sâu về độ lớn của mẫu ở một số chỉ tiêu trên các loại cây trồng còn rất ít, trên cây lạc và đậu tơng dung lợng mẫu cần thiết đủ đảm bảo sai số 5% đợc đề xuất là 30 cây (chiều cao cây), 70 - 80 cây (số quả/cây), còn với khối lợng 1000 hạt ( P 1000 hạt) thì lấy 3 mẫu, mỗi mẫu có dung lợng n = 500 hạt cũng đã đảm bảo sai số chỉ 1% ( Nguyễn Thị Lan, 1996; 2000). Thực tế nghiên cứu nông học ở nhiều cây trồng trong đó có cây lúa, việc lấy mẫu ở mỗi công thức trong các lần nhắc lại còn theo thói quen, các chỉ tiêu nghiên cứu đều lấy thống nhất cùng một dung lợng là 30; 40 hay 45 Điều này có thuận lợi là tránh đợc nhầm lẫn và không phức tạp. Tuy nhiên, có thể có chỉ tiêu dung lợng nh vậy là đủ, nhng cũng có chỉ tiêu lại cha đủ để đảm bảo sai số cho phép. Mục đích của nghiên cứu này là đề xuất đợc dung lợng mẫu phù hợp cho nghiên cứu các biện pháp kỹ thuật canh tác lúa ở Việt Nam 2. Ph ơng pháp nghiên cứu 2.1. Điều kiện nghiên cứu Giống lúa Khang Dân 18 (nguyên chủng) là giống lúa thuần đợc nhập nội từ Trung Quốc trong những năm gần đây, trồng trong vụ mùa 2003 trên chân đất vàn chuyên lúa tại Thanh Oai, Hà Tây. Diện tích thí nghiệm 75m 2 , mỗi ô có kích thớc (5m x 3m) với 5 lần nhắc lại. Mật độ 45- 50 khóm/m 2 , cấy 3-4 dảnh/khóm. Nền phân bón chung là: 10 tấn phân chuồng + 90N + 60 P 2 O 5 +90 K 2 O/ha 2.2. Nội dung và phơng pháp nghiên cứu Các chỉ tiêu nghiên cứu gồm:chiều cao cây; chiều dài bông; số nhánh/khóm; số bông/khóm; số hạt/bông; số hạt lép/bông và khối lợng 1000 hạt ( P 1000 hạt). Xác định P 1000 hạt số lần cân tuỳ từng loại mẫu : Mẫu có số hạt n = (100; 200; 250 ) có số lần cân là: 5; 10 và 15. Mẫu có số hạt n = 500 cân 3; 5; 10 và 15 lần. Mẫu 1000 hạt cân 3;5 và 10 lần. Các chỉ tiêu chiều cao cây; chiều dài bông; số nhánh/khóm; số bông/khóm; số hạt/bông; số hạt lép/bông đều lấy từ: 10; 20; 30; 40; 50; 60; 70; 80; 90 và 100 cây theo đờng chéo 2; 4 và 5 điểm đều nhau, ở ít nhất 3; 4 hoặc 5 lần nhắc lại đều nhau. Tính các giá trị bình quân, hệ số biến động (cv%) và sai số ớc lợng (%) ở các độ lớn khác nhau. Theo Gomez (1984), trên cơ sở của sai số cho phép % phù hợp với từng nhóm chỉ tiêu sẽ tìm đợc dung lợng mẫu phù hợp theo công thức sau: () 2 2 2 %)( 000.40 ì ì X S n ở đây n: dung lợng hay độ lớn của mẫu S 2 : phơng sai mẫu X : trung bình mẫu 3. Kết quả nghiên cứu và thảo luận Trong nghiên cứu thực nghiệm luôn luôn tồn tại một sai số. Tuy nhiên chúng ta đều mong muốn sai số nhỏ. Trong thống kê ứng dụng, giá trị trung bình của một chỉ tiêu nghiên cứu nào đó trên quần thể đợc xác định thông qua ớc lợng khoảng với độ tin cậy nhất định. Nếu sai số nằm trong giới hạn cho phép thì dung lợng mẫu n phải đủ lớn để đảm bảo sai số mong muốn. Vì vậy, tuỳ thuộc vào chỉ tiêu nghiên cứu có mức độ biến động nhiều hay ít mà yêu cầu sai số cao, thấp để đa ra quyết định dung lợng mẫu phù hợp (Phạm Chí Thành; 1986 và Nguyễn Thị Lan; 1996;2002) 3.1. Chiều cao cây và chiều dài bông Kết quả nghiên cứu ở hai chỉ tiêu này với giá trị trung bình ( x ), hệ số biến động (cv%) và sai số (%) tơng ứng với các dung lợng khác nhau đợc trình bày trong bảng 1 và đồ thị 1( a;b). Bảng 1. Giá trị trung bình, hệ số biến động và sai số ở các dung lợng mẫu khác nhau Chiều cao cây Chiều dài bông N cm )Sx( x CV% % cm )Sx( x CV% % 10 113,911,82 32,79 20,8 25,00,20 3,50 1,58 20 113,26,01 23,73 10,6 24,70,17 3,04 1,36 30 112,54,00 19,47 7,1 24,60,15 3,40 1,24 40 111,93,00 16,94 5,4 24,60,13 3,44 1,07 50 111,52,40 15,23 4,3 24,60,12 3,40 0,96 60 111,42,00 13,92 3,6 24,80,11 3,60 0,93 70 111,11,83 13,82 3,3 24,80,11 3,59 0,86 80 111,01,61 12,94 2,9 25,00,10 3,21 0,84 90 111,01,43 12,20 2,6 25,00,09 3,30 0,70 100 111,11,29 11,80 2,3 25,10,09 3,50 0,70 25 Sai số % 20 15 10 5 0 10 30 80 40 Dung lợng mẫu 60 50 90 20 70 100 Đồ thị 1a. Mối quan hệ giữa dung lợng mẫu với sai số thí nghiệm ở chiều cao cây Sai số % Đồ thị 1b. Mối quan hệ giữa dung lợng m u với sai số thí nghiệm của chiều dài bông Khi dung đồ thị 2 (a,b) sai số của số nhánh và số bông/khóm ẫ lợng mẫu tăng thì giá trị bình quân giảm dần và ổn định. Khi n = 10 chiều cao cây trung bình đạt (113,911,82) cm; cv%=32,79%; % = 20,8%. Với chiều dài bông x = (25,00,20) cm; cv%= 3,50 và %= 1,58%. Khi n = 50 chiều cao cây có x = (111,52,40)cm; cv%=15,23% và %=4,3%. Trong khi đó chiều dài bông có x=(24,60,12)cm; cv%=3,40% và %=0,96%. Nếu tiếp tục tăng dung lợng đạt đến 100 thì giá trị trung bình hầu nh không thay đổi và hệ số biến động cũng nh sai số giảm không đáng kể. Nh vậy chỉ tiêu chiều cao cây với sai số chấp nhận là 5% và chỉ tiêu chiều dài bông sai số chấp nhận ở mức 1% ( do ít biến động) thì dung lợng mẫu nên chọn từ 40-50 . 3.2. Số nhánh /khóm và số bông/khóm Kết quả đợc trình bày trong bảng 2 và Bảng 2. Các giá trị trung bình, hệ số biến động và Số nhánh/khóm Số bông/khóm N ) CV% Sx( x % )Sx( x CV% % 10 11,10,58 1 10,9 0,53 16,42 0,39 15,23 9,64 20 11,40,40 15,66 7,02 10,80,34 14,26 6,38 30 10,80,32 16,15 5,89 10,40,27 14,42 5,26 40 10,60,26 15,68 4,96 10,10,23 14,39 4,55 50 10,50,23 15,42 4,37 10,10,20 13,75 3,89 60 10,50,21 15,64 4,08 10,10,24 18,25 4,71 70 10,50,19 15,45 3,69 10,10,21 17,49 4,18 80 10,40,18 15,20 3,40 10,00,19 16,83 3,77 90 10,40,16 14,77 3,11 10,00,18 17,17 3,62 100 10,50,15 14,48 2,94 10,10,16 15,57 3,11 Dung lợ g mẫn u 1. 1. 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 6 8 1 0 30 100 20 50 60 80 90 40 70 Sai số 12 20 30 40 90 100 un ợn ẫ % 10 0 2 4 6 8 10 50 60 70 80 D g l g m u Đồ thị 2. Mối quan với s ánh/khóm i số thí nghiệm của số nhahệ giữa dung lợng mẫu Sai số % 12 10 8 6 4 2 0 90 1 0 20 3 0 50 80 10 0 40 60 70 Dung lợng mẫu Đồ thị 2b. Mối quan hệ giữa dung lợng mẫu với sai số thí nghiệm của số bông/khóm Qua kết quả theo dõi giá trị trung bình, hệ số biến động và sai số cho thấy: hai chỉ tiêu trên có mức độ biến động tơng tự nhau khi tăng dần độ lớn của mẫu. Nếu chấp nhận sai số cho phép %< 5%, hai chỉ tiêu này nên lấy 40-50 khóm để đo đếm. 3.3. Số hạt/bông và số hạt lép/bông Bảng 3. Các giá trị trung bình quân, hệ số biến động và sai số của số hạt/bông và số hạt lép/bông Số hạt/bông Số hạt lép/bông N TB )Sx( x CV% % TB )Sx( x CV% % 10 2521,8 3,27 1,43 10,70,78 22,92 14,50 20 2471,6 2,89 1,29 9,70,52 23,71 10,61 30 2471,6 2,57 0,94 9,30,41 24,06 8,78 40 2471,0 2,42 0,77 9,00,34 23,67 7,49 50 2470,9 2,55 0,72 8,90,30 23,79 6,73 60 2470,8 2,60 0,67 8,50,28 25,84 6,66 70 2470,7 2,49 0,59 8,40,26 25,46 6,08 80 2470,6 2,43 0,54 8,20,23 25,28 5,67 90 2470,6 2,47 0,52 8,20,22 25,90 5,46 100 2470,6 2,49 0,50 8,00,21 25,61 5,12 Sai số % 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6 1 0 40 50 60 Dung lợng mẫu 70 80 30 90 10 0 20 Đồ thị 3a. Mối quan hệ giữa dung lợng mẫu và sai số của số hạt/bông 16 Sai số % 14 12 10 8 6 4 2 0 40 Dung lợng mẫu 60 50 2 0 30 80 9 0 10 0 1 0 70 Đồ thị 3b. Mối quan hệ giữa dung lợng mẫu với sai số của số hạt lép/bông Hai chỉ tiêu này có mức độ biến động khác nhau rất rõ (số liệu trong bảng 3 và đồ thị 3a & 3b). Điều này cũng hoàn toàn hợp quy luật, bởi vì tính trạng số hạt/bông phụ thuộc vào di truyền, còn tính trạng số hạt lép lại phụ thuộc nhiều vào biện pháp kỹ thuật cũng nh ngoại cảnh. Do đó, khi tăng độ lớn của mẫu thì các giá trị đều giảm và ổn định ở mức độ khác nhau. Vì vậy, nếu chấp nhận sai số < 1%, khi đếm số hạt/bông chỉ cần 30 bông là đủ. Số hạt lép/bông do biến động nhiều nên sai số <10% chỉ cần n=30 bông, còn cho phép sai số khoảng 5% thì dung lợng phải đạt 100 bông. 3.4. Khối lợng 1000 hạt Chỉ tiêu này do phụ thuộc vào từng loại giống nên khi số hạt cân trong mỗi mẫu thay đổi thì các giá trị bình quân; hệ số biến động và sai số đều rất ít thay đổi theo. Từ đó cho thấy khi sai số < 1% chỉ cần cân mẫu có 100 hoặc 200 hạt và cân 5 lần (bảng 4). Nh vậy sẽ tránh đợc sự nhầm lẫn khi đếm để cân mẫu 500 hạt với 3 lần cân nh trớc đây. Bảng 4. Khối lợng 1000 hạt bình quân, hệ số biến động và sai số ở các dung lợng mẫu khác nhau n K KQ 100 200 250 500 1000 P (gam) 20,0 19,5 CV% 0,46 0,21 3 % 0,002 0,001 P (gam) 19,4 20,0 20,0 20,0 19,5 CV% 2,82 1,56 1,40 0,46 0,20 5 % 0,006 0,004 0,004 0,002 0,001 P (gam) 19,6 20,0 20,0 19,9 19,5 CV% 2,63 1,40 1,31 0,44 0,21 10 % 0,005 0,004 0,004 0,002 0,001 P (gam) 19,4 20,0 20,0 20,0 CV% 2,61 1,35 1,23 0,46 15 % 0,005 0,004 0,03 0,002 Ghi chú: P: khối lợng 1000 hạt bình quân K: số lần cân cho mỗi mẫu n: dung lợng mẫu (hạt) 4. Kết luận Giống lúa Khang Dân 18 trong điều kiện thí nghiệm về biện pháp kỹ thật thông thờng, với sai số cho phép là 5% thì các chỉ tiêu chiều cao cây; số nhánh/khóm; số bông/khóm đều cần có dung lợng mẫu từ 40-50. Nhng chỉ tiêu số hạt lép/bông lại cần phải đếm số lợng mẫu khoảng 100 bông. Chỉ tiêu này, nếu chấp nhận sai số <10%, lợng mẫu cần đếm khoảng 30 bông. Các chỉ tiêu ít biến động (chấp nhận sai số là 1%) nh chiều dài bông, dung lợng mẫu cần đo từ 40-50 bông; chỉ tiêu số hạt/bông cần lợng mẫu khoảng 30 bông và chỉ tiêu khối lợng 1000 hạt chỉ cần cân 5 mẫu, mỗi mẫu có 100 hay 200 hạt. Tài liệu tham khảo K.A.Gomez and A.A. Gomez (1984). Statistical Procedures for Agricutural Research. Copyrigt. Trang 08 - 20. Nguyễn Thị Lan (1996). "Xác định dung lợng mẫu lấy ở một số cây trồng cạn". Tuyển tập công trình NCKH, Trờng ĐHNN I, trang 168-171. Nguyễn Thị Lan (2002). "Xác định dung lợng mẫu lấy ở một số chỉ tiêu nghiên cứu với cây đậu tơng". Tạp chí KHKTNN. Trờng Đại học Nông nghiệp I tập 1, số 4/2003, Trang 270 274. Phạm Chí Thành (1986). Phơng pháp thí nghiệm đồng ruộng. Giáo trình, Nxb Nông nghiệp, Hà Nội . Trang 24 - 32 và trang 99. . Thị Lan (1996). "Xác định dung lợng mẫu lấy ở một số cây trồng cạn". Tuyển tập công trình NCKH, Trờng ĐHNN I, trang 168-171. Nguyễn Thị Lan (2002) under question and sample size. the sample size was suggested at 40 - 50 for plant height, tillers per hill, panicle per hill at standard error bellow 5%