LUẬN văn TOÁN ỨNG DỤNG PHÂN TÍCH TƯƠNG tác GIỐNG x môi TRƯỜNG và TÍNH ổn ĐỊNH ở NĂNG SUẤT của 12 GIỐNG đậu NÀNH

17 Bảng 8: Ký hiệu được dùng để mô tả cách tính các tổng bình phương của phân tích phương sai phối hợp qua nhiều địa điểm thí nghiệm một nhân tố, bố trí RCB .... Đối với kiểu bố trí CRD,

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ

KHOA KHOA HỌC TỰ NHIÊN

Lu ận văn tốt nghiệp

PHÂN TÍCH TƯƠNG TÁC GIỐNG X MÔI TRƯỜNG VÀ

NÀNH

Tên đề tài:

Giáo viên hướng dẫn:

Dụng

, 2010

L ỜI CẢM ƠN

- -

Em xin cám ơn Cô Phan Thị Thanh Thủy đã tận tình giúp đỡ em trong

suốt quá trình thực hiện đề tài, giúp em giải quyết nhiều khó khăn để hoàn thành

đề tài tốt nghiệp này

Trong bốn năm học tập em xin chân thành cám ơn quí thầy cô khoa Khoa

Học Tư Nhiên & Bộ Môn Toán, đặc biệt em xin cám ơn Cô Dương Thị Tuyền là

cố vấn học tập của lớp Toán Ứng Dụng Khóa 32 cô đã dạy dỗ chỉ bảo trong học

tập cũng như trong cuộc sống, cô đã trang bị cho em nguồn tri thức vô cùng quí báo, tạo điều kiện thuận lợi cho em hoàn thành luận văn tốt nghiệp

Cảm ơn các bạn lớp Toán Ứng Dụng K32 đã giúp đỡ những lúc khó khăn trong suốt thời gian học tập

Kính dâng!

Cha mẹ đã hết lòng nuôi con khôn lớn nên người

Các anh và chị thân thương của em đã động viên em cố gắng học hành

Em xin chân thành cám ơn!

MỤC LỤC

- -

Trang Danh mục bảng 1

Danh mục hình 3

Tóm Lược 4

Mở Đầu 5

Phần 1: LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU 7

1.1 TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU CÂY ĐẬU NÀNH 7

1.1.1 Trên thế giới 7

1.1.2 Ở Việt Nam 8

1.2 GIÁ TRỊ KINH TẾ VÀ GIÁ TRỊ SỬ DỤNG 9

1.2.1 Giá trị kinh tế: 9

1.2.2 Giá trị sử dụng: 10

1.3 THÍ NGHIỆM MỘT NHÂN TỐ (SINGLE-FACTOR EXPERIMENTS) 11

1.3.1 Bố trí ngẫu nhiên hoàn toàn (CRD) 1

1.3.2 Bố trí khối ngẫu nhiên hoàn toàn (RCBD) 12

1.3.3 Bố trí ô vuông latin (LS) 13

1.4 CỞ SỞ PHÂN TÍCH PHƯƠNG SAI 14

1.5 SO SÁNH CÁC CẶP TRUNG BÌNH NGHIỆM THỨC 17

1.5.1 Phương pháp kiểm định LSD 17

1.5.2 Phương Pháp kiểm định Scheffe 18

1.5.3 Phương Pháp kiểm định Duncan 18

1.6 PHÂN TÍCH THÍ NGHIỆM QUA NHIỀU ĐỊA ĐIỂM 19

1.6.1 Mô hình 19

1.6.2 Kiểm định tính đồng nhất của các phương sai sai số 20

1.6.3 Phân tích phương sai phối hợp (Combined ANOVA) 20

Phần 2: PHƯƠNG TIỆN VÀ PHƯƠNG PHÁP 24

2.1 PHƯƠNG TIỆN 24

2.1.1 Giống 24

2.1 2 Thiết bị vật tư 24

2.1.3 Địa điểm thí nghiệm 24

2.2 PHƯƠNG PHÁP 24

2.2.1 Bố trí thí nghiệm 24

2.2.2 Các chỉ tiêu phân tích 24

2.2.3 Phương pháp phân tích 24

2.2.4 Phần mềm phân tích 25

Phần 3: KẾT QUẢ THẢO LUẬN 26

3.1 PHÂN TÍCH PHƯƠNG SAI Ở TỪNG ĐỊA ĐIỂM 26

3.2 PHÂN TÍCH PHƯƠNG SAI PHỐI HỢP QUA 9 ĐỊA ĐIỂM 32

3.3 TÍNH CÁC THAM SỐ ỔN ĐỊNH 44

Phần 4: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 48

4.1 Kết Luận 48

4.2 Kiến Nghị 48

TÀI LIỆU THAM KHẢO 50

PHỤ LỤC 52

DANH MỤC BẢNG

Bảng1:Diện tích và sản lượng đậu nành trên thế giới từ năm 1993-2003 7

Bảng2:Sản xuất đậu nành trên thế giới năm 2004 8

Bảng 3: Sản xuất đậu nành ở Việt Nam từ năm 2001 đến 2005 9

Bảng 4: : Ký hiệu được dùng để mô tả cách tính các tổng bình phương khác nhau của bố trí CRD và RCB 14

Bảng 5: Bảng phân tích phương sai của bố trí CRD với số lần lặp lại bằng nhau 15

Bảng 6: Bảng phân tích phương sai của bố trí RCB 15

Bảng 7: Bảng phân tích phương sai của bố trí ô vuông latin (LS) 17

Bảng 8: Ký hiệu được dùng để mô tả cách tính các tổng bình phương của phân tích phương sai phối hợp qua nhiều địa điểm (thí nghiệm một nhân tố, bố trí RCB) 21

Bảng 9: Ký hiệu được dùng để mô tả cách tính các tổng bình phương của giống, địa điểm và tương tác giống x địa điểm 22

Bảng 10: Phân tích phương sai phối hợp (dựa trên ký hiệu của bảng 8 và 9) 23

Bảng 11: Phân tích phương sai (RCBD) của số liệu chiều cao cây ở phụ lục 11 27

Bảng 12: Phân tích phương sai của chiều cao cây (cm) ở 9 địa điểm (L1 đến L9) Số liệu ở phụ lục 28

Bảng 13: Phân tích phương sai của số trái của cây (cm) ở 9 địa điểm (L1 đến L9) Số liệu ở phụ lục 29

Bảng 14: Phân tích phương sai của trọng lượng 100 hạt (g) ở 9 địa điểm (L1 đến L9) Số liệu ở phụ lục 30

Bảng 15: Phân tích phương sai của năng suất hạt ở 9 địa điểm (L1 đến L9) Số liệu ở phụ lục 31

Bảng 16: Chiều cao trung bình của 12 giống đậu nành (1 - 12) được trắc nghiệm

ở 9 địa điểm (L1 – L9)` 34

Bảng 17: Phân tích phương sai gộp đối với chiều cao cây qua 9 địa điểm 34

Bảng 18: Phân tích phương sai gộp đối với số trái trên cây qua 6 địa điểm 35

Bảng 19: Phân tích phương sai gộp đối với trọng lượng 100 hạt qua 9 địa điểm 36

Bảng 20: Phân tích phương sai gộp đối với năng suất hạt qua 5 địa điểm 36

Bảng 21:Chiều cao cây của 12 giống đậu nành ở 9 địa điểm (L1 – L9) 38

Bảng 22: Số trái trên cây của 12 giống đậu nành ở 9 địa điểm (L1 – L9) 39

Bảng 23: Trọng lượng 100 hạt của 12 giống đậu nành ở 9 địa điểm (L1 – L9) 40

Bảng 24: Năng suất trung bình của 12 giống đậu nành được trắc nghiệm ở năm địa điểm (L1, L2, L7, L8 và L9) 41

Bảng 25: Năng suất trung bình và các số thống kê ổn định của 12 giống đậu nành qua 9 địa điểm 45

DANH MỤC HÌNH

Hình 1: Đồ thị biểu diễn tương tác giống x địa điểm đối với

năng suất trung bình ở mỗi địa điểm

theo giống của số liệu ở Bảng 24 42

Hình 2: Đồ thị biểu diễn tương tác giống x địa điểm đối với năng suất

trung bình mỗi giống theo địa điểm của số liệu ở Bảng 24 43

Hình 3: Đồ thị biểu diễn tương tác giống x địa điểm đối với

năng suất trung bình mỗi giống theo địa điểm của số liệu ở Bảng 24 44

Hình 4: Đồ thị biểu diễn mối quan hệ tuyến tính

giữa giá trị CV % và hệ số hồi quy (bi) 46

TÓM LƯỢC

Mười hai giống đậu nành được trồng ở chín địa điểm khác nhau ở Đồng

bằng sông Cửu Long để kiểm soát tính ổn định của chúng Phân tích phương sai đối với chiều cao cây, số trái trên cây, trọng lượng 100 hạt và năng suất ở từng địa điểm cho thấy sự khác biệt rất có ý nghĩa giữa các giống Phân tích phương sai gộp qua các địa điểm phát hiện có sự khác biệt ý nghĩa giữa các giống, địa điểm và tương tác giống x địa điểm Trong số 12 giống, năng suất hạt trung bình

tối đa qua các địa điểm là MTĐ 765 (2,691 t/ha) và địa điểm cho năng suất hạt cao nhất là An Phong và Chợ Mới, lần lượt là 3,306 t/ha và 3,262 t/ha Phân tích tính ổn định dựa trên năng suất trung bình và hệ số biến động (CV %) phát hiện

giống MTĐ 765 và MTĐ 751 có giá trị CV thấp nhất, lần lượt là 23,34 % và 23,43% có thể được xem là ổn định nhất Các giống MTĐ 517 -8, MTĐ 760-4, MTĐ 748-1, MTĐ 720 và MTĐ 176 có giá trị CV biến động trong khoảng 29,26 – 32,34% cũng được xem như các giống cho năng suất tương đối ổn định ở tất cả các địa điểm khảo sát Giống MTĐ 775-2, MTĐ 778-5 và MTĐ 767-2 có giá trị

CV cao nhất, lần lượt là 44,43%; 41,91% và 39,8%; chứng tỏ chúng cho năng

suất không ổn định qua các địa điểm

M Ở ĐẦU

Đậu nành được đánh giá là cây công nghiệp ngắn ngày có hiệu quả kinh tế

lại dễ trồng Sản phẩm từ cây đậu nành được sử dụng rất đa dạng như dùng trực

tiếp hạt thô hoặc chế biến thành đậu hủ, ép thành dầu đậu nành, làm bánh kẹo,

sữa đậu nành, nước giải khát, nước chấm, đáp ứng nhu cầu đạm trong khẩu

phần ăn hằng ngày của người cũng như gia súc

Ở Việt nam, đậu nành được trồng khắp các vùng sinh thái nông nghiệp, vì

thế, nó đặt vào tình thế dễ bị ảnh hưởng của tương tác kiểu gen môi trường (GEI) Sprague (1966) chứng tỏ tương tác kiểu gen môi trường là một yếu tố giới

hạn quan trọng trong việc đánh giá các thành phần phương sai cũng như hiệu quả

của các chương trình chọn lọc Sự hiện diện của GEI có ý nghĩa đối với các tính

trạng định lượng như năng suất hạt có thể làm giảm sự hữu ích của các phân tích

tiếp theo, đồng thời làm hạn chế tính quan trọng của kết luận và làm giới hạn nghiêm trọng tính khả thi của việc chọn lọc các giống tốt hơn (Flores và ctv 1998) Baker (1988) định nghĩa GEI như là tình trạng các giống thiếu khả năng

để đạt được cùng năng suất tương đối ở các môi trường khác nhau

Tuy nhiên, trong hầu hết các trường hợp, nhà chọn giống mong muốn tìm

kiếm giống có năng suất trung bình tốt qua khoảng rộng môi trường Điều này có

thể xảy ra nếu không có GEI, nhưng trong hầu hết các trường hợp đều có sự tương tác Một số giống có thể cho năng suất cao ở một ít môi trường và năng

suất rất thấp ở các môi trường khác

Tính ổn định về năng suất của một giống qua khoảng môi trường sản xuất

sẽ rất quan trọng để khuyến cáo giống Giống phải có tiềm năng cho năng suất

tốt hơn ở điều kiện trồng lý tưởng và cũng phải cho năng suất có thể chấp nhận được ở điều kiện môi trường kém thuận lợi Do đó, một giống ổn định có thể được xem như giống có khả năng sử dụng nguồn sẵn có ở các môi trường cho năng suất cao và có năng suất trung bình trên mức trung bình ở tất cả các môi trường (Eberhart và Russell, 1966; Allard và Bradshaw, 1964)

Tuy nhiên, ở Việt Nam, thông tin về kiểu GEI cũng như tính ổn định năng

suất trên đậu nành còn quá ít ỏi

Mục đích của đề tài là (1) xác định tầm quan trọng của tương tác giống x môi trường đối với năng suất và một vài thành phần năng suất của 12 giống đậu nành dưới điều kiện canh tác ở đồng bằng sống Cửu Long; (2) xác định tính ổn định của các giống đối với năng suất và các thành phần năng suất (3) nhận dạng các giống thích nghi rộng (ổn định) và thích nghi riêng biệt (có sự thích nghi

hẹp) đối với các tính trạng này

Ph ần 1 LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU

Đậu nành [Glycine max (L.) Merrill] có nguồn gốc từ vùng Mãn Châu

(Trung Quốc) xuất phát từ một loại đậu nành hoang dại, thân mãnh, dạng dây leo, có tên khoa học là G soja Sieb & Zinc (T Himovitz, 1970)

1.1 TÌNH HÌNH NGHIÊN C ỨU CÂY ĐẬU NÀNH

1.1.1 Trên th ế giới

Trên thị trường thế giới, có tám cây lấy dầu quan trọng: Đậu nành, bông

vải, đậu phọng, hướng dương, cải dầu, lanh, dừa và cọ, chiếm đến 97% sản lượng dầu trên thế giới (Ngô Thế Dân và ctv, 1999) Trong đó, cây đậu nành giữ vai trò quan trọng nhất, kế đến là bông vải , lạc, hướng dương Từ năm 1970 trở

đi, việc sản xuất đậu nành đã gia tăng ít nhất hai lần so với các cây lấy dầu khác

Diện tích và sản lượng đậu nành trên thế giới gia tăng liên tục trong giai đoạn 1993 - 2003, tỉ lệ gia tăng là 4.8% và đạt sản lượng gần 190 triệu tấn vào năm 2003

Năng suất trung bình của thế giới là 2 ,3 tấn/ha (FAO, 2004) Tuy nhiên, năng suất thực tế có sự chênh lệch rất nhiều giữa các quốc gia Năng suất cao ở các nước phát triển: Mỹ, Brazil, Argentina, Trung Quốc, Ấn Độ Còn ở các nước đang phát triển, năng suất vẫn còn thấp, chưa bằng một nửa năng suất trung bình

74.372,2 2.170 161.412,8

76.834,1 2.301 176.793,8

78.842,1 2.292 180.729,3

83.695,5 2.261 189.233,7

Ngu ồn: FAO, 2004

Mặc dù quê hương của đậu nành ở vùng Đông Nam Châu Á, nhưng 40 %

diện tích trồng đậu nành và 39,4 % sản lượng đậu nành của thế giới nằm ở Mỹ Nước Mỹ sản xuất 85,5 triệu tấn đậu nành trong năm 2004, trong đó hơn một

phần ba được xuất khẩu Các nước sản xuất đậu nành lớn khác là Brazil, Argentina, Trung Quốc và Ấn Độ Phần lớn sản lượng đậu nành của Mỹ được sử

dụng để nuôi gia súc hoặc để xuất khẩu Mặc dù tiêu thụ đậu nành cho con người trên đất nước này đang tăng lên Dầu đậu nành chiếm tới 80 % lượng dầu ăn được tiêu thụ ở Mỹ

B ảng 2: Sản xuất đậu nành trên thế giới năm 2004

Đậu nành đứng vị trí ưu tiên thứ ba trong nghiên cứu cây trồng, sau lúa và

bắp (Thang và ctv, 1996) Tuy nhiên, năng suất đậu nành ở Việt Nam còn tương đối thấp Năm 2001, năng suất đậu nành cả nước đạt 1,24 t/ha, tăng 20 % so với năm 1995 (Niên giám thống kê, 2002) Mặc dù trong những năm gần đây một số

giống cho năng suất cao đã được phóng thích có khả năng làm gia tăng sản lượng đậu nành ở những vùng có tưới tiêu; tuy nhiên, năng suất đậu nành vẫn

còn thấp và biến động ở miền núi cũng như ở những vùng không tưới tiêu chủ động

Số liệu thống kê năm 2005 được trình bày ở bảng 3 cho thấy diện tích và

sản lượng đậu nành đã gia tăng đáng kể từ năm 2001 đến 2005 Điều này cũng

chứng tỏ đậu nành sẽ ngày càng chiếm vị trí quan trọng trong các cây màu của cả

177

158 1,27

201

166 1,33

220

183 1,33

243

200 1,33

266

*2005: các s ố được ước lượng

Mặc dù diện tích canh tác đậu nành ở Việt Nam có chiều hướng gia tăng, song

sản lượng vẫn không tăng đáng kể do năng suất thấp Với năng suất trung bình 1,33 tấn/ha Sản lượng đậu nành trong năm 2004 khoảng 243 ngàn tấn, mỗi năm tăng 10,3% Theo Bộ Nông Nghiệp Và Phát Triển Nông Thôn (MARD), sản

xuất đậu nành năm 2005 tăng 9,5% đến 266 tấn để đề phòng diện tích canh tác được mở rộng

1.2 GIÁ TR Ị KINH TẾ VÀ GIÁ TRỊ SỬ DỤNG

1.2.1 Giá tr ị kinh tế

Hiện nay việc đưa cây đậu nành luân canh trên đất lúa là một giải pháp tốt giúp xóa đói, giảm nghèo ở nông thôn, vì vừa giải quyết được việc làm tại chỗ

vừa tạo ra thu nhập tương đối cao Thêm vào đó, đậu nành còn có tác dụng cải

tạo đất rất tốt Thân, rễ, lá đậu nành trả lại cho đất 60-75 kgN/ha (Mai Quang Vinh, 1996)

Năm 1994, sản lượng bột protein trên thế giới lấy từ đậu nành là 80,3 triệu

tấn, chiếm 54,5 % so với các loại khác (Phạm Văn Biên và ctv 1996)

Ở nước ta, mặc dù trong nhiều năm qua đã có nhiều nổ lực lớn từ phía nhà nước, các nhà khoa học và nông dân; song sản xuất đậu nành ở Việt Nam vẫn còn nhỏ do năng suất thấp hơn mong đợi và giá thành sản xuất cao Vì Việt Nam không có khả năng ép dầu ở quy mô công nghiệp và đang trải qua tăng trưởng

mạnh về công nghiệp thực phẩm Việt Nam đã trở thành một trong những nước

nhập khẩu đậu nành thô (SBM) lớn nhất ở Châu Á với lượng nhập khẩu hàng năm trên một triệu tấn

Theo các thương nhân, Việt Nam nhập khẩu hàng năm khoảng 20.000 tấn đậu nành, chủ yếu từ Trung Quốc, CamPuChia, Thái Lan, Mỹ và Canađa

Kết quả hiệp định thương mại giữa Việt Nam và Mỹ, từ tháng 12 năm

2004, thuế nhập khẩu đậu nành của Mỹ đã giảm chỉ còn 5%, trong khi thuế nhập

khẩu đậu nành trước đây là 15% vì thế, các công ty chế biến thực phẩm từ đậu nành đã bắt đầu mua đậu nành của Mỹ Ngoại trừ năm 2003, Việt Nam đã nhập

khẩu đậu nành của Mỹ trong năm 2004 là 380 tấn và năm 2005 là 1.300 tấn Các công ty nhập khẩu bột đậu nành thô dẫn đầu của Việt Nam bao gồm nhà máy thức ăn gia súc và các công ty kinh danh như Nhóm CP của Thái Lan, Cargill của Mỹ, Proconco của Việt -Pháp, Uni-president của Đài Loan, và các công ty của Việt Nam (Lái Thiêu, Afiex, Dabaco)

Năm 2004, Argentina là nước cung cấp cho Việt Nam bột đậu nành thô lớn

nhất, với thị phần 55%, kế đến là Ấn Độ, khoảng 380 ngàn tấn (40%) Các nước cung cấp bột đậu nành khác là: Trung Quốc, Brazil, và Mỹ

1.2.2 Giá tr ị sử dụng:

Đậu nành đứng đầu về hàm lượng đạm thực vật, không những hàm lượng đạm cao mà cả về chất lượng đạm Đạm đậu nành có giá trị như đạm động vật Ngoài ra, đậu nành còn chứa các chất có tác dụng phòng chống ung thư và cholesterol trong máu Chính vì giá trị dinh dưỡng của đậ u nành nên nhiều nhà khoa học đã xem đậu nành như một chìa khóa để giải quyết nạn thiếu protein trong dinh dưỡng con người Ở Việt Nam, nhân dân đã có kinh nghiệm chế biến

hạt đậu nành thành nhiều món ăn khác nhau như: sữa đậu nành, đậu hủ, bột đậu nành hoặc dùng các quá trình lên men để chế biến thành các sản phẩm như

tương, chao, sữa chua đậu nành,… để làm tăng giá trị dinh dưỡng và tỷ lệ hấp

thụ của thức ăn

Dầu đậu nành chứa nhiều acid béo không no cần thiết phòng tránh bệnh tim

mạch cho người cao tuổi và giúp phát triển tế bào não cho trẻ nhỏ Ngoài giá trị dinh dưỡng, đậu nành còn có công dụng để chữa bệnh tiểu đường, suy nhược

thần kinh và suy dinh dưỡng

1.3 THÍ NGHIỆM MỘT NHÂN TỐ (SINGLE-FACTOR EXPERIMENTS)

Thí nghiệm một nhân tố là kiểu thí nghiệm trong đó chỉ có một nhân tố thay đổi, còn các nhân tố khác được giữ ổn định Đối với các thí nghiệm như thế, nghiệm thức bao gồm các mức độ khác nhau của một nhân tố biến đổi, còn các nhân tố khác được áp dụng giống nhau trong tất cả các lô ở một mức độ nào đó

Hầu hết các thí nghiệm về giống là thí nghiệm một nhân tố, trong đó nhân

tố biến đổi là các giống khác nhau (nghiệm thức) Nghĩa là, chỉ có giống được

trồng khác nhau từ lô này sang lô khác, còn tất cả các biện pháp canh tác như phân bón, kiểm soát sâu bệnh, chế độ tưới nước đều được áp dụng giống nhau cho tất cả các lô

Đối với thí nghiệm một nhân tố thường có thể áp dụng một trong ba kiểu bố trí sau đây: Ngẫu nhiên hoàn toàn, khối ngẫu nhiên hoàn toàn và ô vuông latin

1.3.1 B ố trí ngẫu nhiên hoàn toàn (CRD)

Đây là dạng đặc biệt của bố trí khối đầy đủ trong đó cả khu thí nghiệm được xem như một khối Nó thích hợp với tình trạng vật liệu thí nghiệm thật đồng nhất như thí nghiệm trong nhà lưới hoặc trong chậu Thường kiểu bố trí này không sử dụng cho các thí nghiệm ngoài đồng vì sự biến động về độ phì của đất giữa các lô thí nghiệm rất cao sẽ dẫn đến các ước lượng sai số sẽ lớn Đối với

kiểu bố trí CRD, tất cả các lần lặp lại của một nghiệm thức sẽ được đặt ngẫu nhiên ở khắp toàn bộ khu thí nghiệm

- Phân tích phương sai dễ dàng ngay cả khi các nghiệm thức có số lần lặp

lại không bằng nhau

- Phương pháp phân tích đơn giản ngay cả khi có số liệu thiếu

- Có tính linh hoạt cao, được sử dụng với số nghiệm thức và số lần lặp lại

bất kỳ, mỗi nghiệm thức có thể có số lần lặp lại không bằng nhau

- Nó cho số độ tự do sai số tối đa; vì thế, phương sai sai số tương đối nhỏ

 Gi ới hạn:

- Kiểu bố trí này không thích hợp đối với số nghiệm thức nhiều vì nó đòi

hỏi diện tích thí nghiệm lớn mà điều này thường không thỏa cho yêu cầu về độ đồng nhất của khu thí nghiệm

- Nếu khu thí nghiệm không đồng đều, bố trí này sẽ cho độ lớn của sai số tương đối cao

1.3.2 B ố trí khối ngẫu nhiên hoàn toàn (RCBD)

Đây là kiểu bố trí được áp dụng phổ biến nhất trong nghiên cứu nông nghiệp Kiểu bố trí này đặc biệt thích hợp với các thí nghiệm ngoài đồng có số nghiệm thức không quá nhiều và khu thí nghiệm có một chiều biến động về độ phì có thể đoán trước được Điểm phân biệt đầu tiên của bố trí RCB là các khối

phải có kích thước bằng nhau và mỗi khối (tương ứng với một lần lặp lại) phải

chứa tất cả các nghiệm thức Kích thước và dạng khối được quyết định từ sự am

hiểu về nguồn và dạng biến động giữa các lô Nhìn chung việc phân khối cần

thỏa yêu cầu các lô trong cùng một khối phải đồng nhất nhưng có thể có sự biến động về độ phì giữa các lô ở các khối khác nhau

Đối với kiểu bố trí này, việc đặt ngẫu nhiên các nghiệm thức vào các lô thí nghiệm được thực hiện cho từng khối riêng biệt Biến động do các khối được lấy

ra khỏi thành phần sai số nên làm giảm giá trị ước lượng của nó Trung bình bình phương do khối có ý nghĩa chứng tỏ ưu điểm rõ ràng của bố trí khối

- Nó giúp làm giảm sai số bằng cách loại ảnh hưởng của tính không đồng

nhất của đất

- Tránh những khó khăn gặp phải trong thực tiễn canh tác

- Phạm vi áp dụng của kết luận có thể được mở rộng bằng cách đặt khối ở

những địa điểm khác nhau

- Nó kém hiệu quả nếu khu thí nghiệm có hơn một chiều biến động

- Nó cũng kém hiệu quả hơn CRD nếu vật liệu thí nghiệm đồng nhất vì ở đó

nó không cần thiết làm giảm độ tự do sai số

1.3.3 B ố trí ô vuông latin (LS)

Điểm đặc trưng chủ yếu của bố trí hình vuông latin (LS) là khả năng vận

dụng đồng thời hai nguồn biến động đã biết giữa các đơn vị thí nghiệm Nó xem các nguồn biến động này như hai tiêu chuẩn phân khối độc lập, thay vì chỉ có

một như ở kiểu bố trí RCB Việc phân khối hai chiều trong bố trí LS, phân khối theo hàng và phân khối theo cột, được thực hiện sao cho mỗi nghiệm thức chỉ

xuất hiện một lần trong mỗi khối hàng và một lần trong mỗi khối cột Với điều

kiện này thì số lần lặp lại bắt buộc phải bằng với số nghiệm thức Kiểu bố trí LS

có thể ước lượng biến động giữa các khối hàng cũng như các khối cột và loại chúng ra khỏi sai số thí nghiệm

Nó giúp loại bỏ đồng thời ảnh hưởng của hai chiều biến động đã biết từ sai

số

 Gi ới hạn:

- Thiếu tính mềm dẻo trong việc chọn nghiệm thức và lặp lại Số nghiệm

thức gia tăng phải được đi cùng với số lần lặp lại gia tăng bằng nhau và ngược

lại Do đó, nó thường không thích hợp cho loại thí nghiệm có số nghiệm thức

lớn

- Nó cũng có độ tự do sai số nhỏ, đặc biệt khi số nghiệm thức ít

- Phân tích phức tạp nếu có lô bị thiếu số liệu

1.4 C Ở SỞ PHÂN TÍCH PHƯƠNG SAI

Phân tích phương sai là phương pháp tách phương sai tổng hay còn gọi là phương sai chung thành các phương sai thành phần Trong các thí nghiệm, khi

muốn so sánh giá trị trung bình từ ba mẫu trở lên thì phương pháp phân tích phương sai là phương pháp kiểm định thống kê được sử dụng nhiều nhất vì thuận

tiện, dễ làm và nhanh nhất

Các giả thuyết được đặt trong phân tích phương sai là :

- Giả thuyết H0: Trung bình các nghiệm thức bằng nhau

- Đối thuyết H1: Trung bình

Nghiệm thức

các nghiệm thức khác nhau

Để mô tả công thức tính tổng bình phương của các nguồn biến động trong phân tích phương sai của bố trí CRD và RCB, chúng tôi sử dụng các ký hiệu trong Bảng 4, với t là số nghiệm thức và r là số lần lặp lại

B ảng 4: Ký hiệu được dùng để mô tả cách tính các tổng bình phương khác nhau c ủa bố trí CRD và RCB

= Tổng các lần lặp lại của nghiệm thức thứ i

= Trung bình của các lần lặp lại của nghiệm thức thứ i

Rj = Tổng các nghiệm thức của lần lặp lại thứ j

G = Tổng chung (Tổng các lần lặp lại và các nghiệm thức)

1 i

TG

y = Trung bình chung (Trung bình của các lần lặp lại và các nghiệm thức)

r

G

y (nếu r không bằng nhau)

Công thức tính độ tự do, tổng bình phương, trung bình bình phương và giá

trị F của các nguồn biến động ở bố trí CRD, RCB và LS lần lượt được trình bày trong Bảng 5, 6 và 7)

B ảng 5: Bảng phân tích phương sai của bố trí CRD với số lần lặp lại bằng nhau

i y)Y(

Gr

t 1 i

Sai số (E) t(r – 1) t ( )2

1 i r 1 j

i

ij Y Y

Toàn bộ (T) tr - 1 t ( )2

1 i r 1 j

ij y Y

2 t

1 i r 1 j

Lặp lại (R) r - 1

tr

G t

r 1 j

2 j

Nghiệm thức

Gr

t 1 i

Sai số (E) (t-1)(r- 1)

bằng cách trừ (SST – SSR - SSA (t-1)(r-1)

SSE)

Toàn bộ (T) tr - 1 tr

GY

2 t

1 i r 1 j

2

ij −

∑∑

= =

Kiểm định F trong phân tích phương sai chỉ cho kết luận tổng quát: loại

hoặc không loại giả thuyết không (H0)

* Nếu kiểm định F không ý nghĩa (F tính < F bảng ở mức ý nghĩa α), chúng

ta kết luận các nghiệm thức khác biệt không ý nghĩa ở mức α đã chọn và phân tích được kết thúc

* Nếu kiểm định F có ý nghĩa, phân tích phương sai chưa cho kết luận đầy

đủ Tuy nhiên, nếu chỉ có hai trung bình nghiệm thức, kiểm định F có ý nghĩa đủ

để kết luận hai trung bình khác biệt có ý nghĩa (ở mức α đã chọn) và phân tích

cũng chấm dứt Trái lại, nếu có nhiều trung bình nghiệm thức, phân tích phương sai chưa cho kết luận hoàn toàn Vì thế, cần phân tích tiếp để biết các cặp nghiệm

thức nào khác biệt có ý nghĩa

nghiệm không thành công trong việc tìm ra sự khác biệt nào đó giữa các nghiệm

thức Có hai trường hợp dẫn tới kết quả này: Một là mọi nghiệm thức đều giống nhau hoặc khác nhau quá ít; hai là do sai số thí nghiệm quá lớn hoặc do cả hai

Do đó, khi kiểm định F không ý nghĩa, nhà nghiên cứu nên kiểm tra lại đ ộ lớn

của sai số thí nghiệm và sự chênh lệch giữa các giá trị trung bình nghiệm thức

Nếu cả hai giá trị đều lớn, có thể lặp lại thí nghiệm và cố gắng làm giảm sai số thí nghiệm để có thể phát hiện ra sự khác biệt giữa các nghiệm thức, nếu có Mặt khác, nếu cả hai giá trị đều nhỏ chứng tỏ sự khác biệt giữa các nghiệm thức có lẽ quá nhỏ để có thể phát hiện được, vì thế không cần lặp lại thí nghiệm

B ảng 7: Bảng phân tích phương sai của bố trí ô vuông latin (LS)

1 i

2 i

t

Gt

2

2 c

1 j

2 j

t

G t

1 k

2 k

t

Gt

1 i c 1 j

2 ij

α, st

= Tổng nghiệm thức thứ k (k = 1, , t) (h = c = t, lần lượt là số hàng = số cột = số nghiệm thức)

1.5.1 Phương pháp kiểm định LSD

Kiểm định LSD là phương pháp được dùng phổ biến nhất và đơn giản nhất

để thực hiện việc so sánh cặp Phương pháp này cho một giá trị LSD duy nhất ở

mức ý nghĩa α, nó được dùng như ranh giới giữa sự khác biệt có ý nghĩa và không ý nghĩa của bất kỳ cặp trung bình nghiệm thức nào Nghĩa là, hai nghiệm

thức được xem là khác biệt có ý nghĩa ở mức α, nếu sự sai khác của chúng vượt quá giá trị LSD tính; trái lại, chúng sẽ khác biệt không ý nghĩa Công thức tính giá trị LSD như sau:

trong đó tα,ν là giá trị t trong bảng Student xem ở độ tự do (ν) của sai số ở mức

i− = là độ lệch chuẩn của sai biệt trung bình

Như vậy, nếu Yi −Yi' >LSDchứng tỏ hai trung bình khác biệt có ý nghĩa

ở mức α

Lưu ý: Phương pháp LSD đơn giản nhất, nhưng cũng dễ phạm "sai lầm

loại I” nhất Người ta đã chứng minh nếu chỉ so sánh hai số trung bình ở mức ý nghĩa 5% thì xác suất sai lầm loại I cũng là 5% Nhưng nếu so sánh giữa 5 số trung bình thì xác suất sai lầm loại I sẽ tăng lên 23 % và giữa 10 số trung bình thì xác suất sai lầm loại I là 63 % Do đó, nó cho kết luận sai nhiều hơn đúng

1.5 2 Phương Pháp kiểm định Scheffe

Phương pháp này được áp dụng với các nghiệm thức có số lần lặp lại bằng nhau Công thức tính giá trị Ls

i'

i Y Y s

1.5 3 Phương Pháp kiểm định Duncan

Đối với thí nghiệm có số nghiệm thức lớn thường kiểm định LSD cho kết

quả không đáng tin cậy; vì thế, cần chọn phương pháp kiểm định chính xác hơn như kiểm định DUNCAN, TURKEY, NEWMAN và KEULS,… để đánh giá sự khác biệt của tất cả các cặp trung bình nghiệm thức

Phương pháp kiểm định DUNCAN được áp dụng với các nghiệm thức c ó

số lần lặp lại bằng nhau và được thực hiện qua các bước như sau:

- Xếp các trung bình nghiệm thức theo thứ tự tăng (hoặc giảm) dần

- Tính sai số chuẩn của trung bình (

j

Y

s )

p =

với p (= 2, 3, , t) là khoảng cách theo thứ tự xếp hạng giữa các cặp trung bình nghiệm thức được so sánh (ví dụ, p = 2 cho cặp trung bình có khoảng cách gần nhau nhất và p = t cho cặp trung bình có khoảng cách xa nhau nhất)

r

2.MSs

Y Y

Mô hình thống kê phối hợp được sử dụng để phân tích phương sai là:

ijk j(k) ik k

i

với Yijk = giá trị quan sát của giống thứ i ở lần lặp lại thứ j và môi trường thứ k

µ = trung bình chung (trung bình của giống qua các lần lặp lại và các môi trường)

Gi = ảnh hưởng của giống i

Ek = ảnh hưởng của môi trường hoặc địa điểm k

GEik = ảnh hưởng tương tác của giống i với môi trường k

Bj(k) = ảnh hưởng của lần lặp lại thứ j ở môi trường k

εijk

χ2

= ảnh hưởng sai số (dư số) của giống i ở lần lặp lại thứ j của môi trường

k

1.6.2 Ki ểm định tính đồng nhất của các phương sai sai số

Trước khi gộp các số liệu để phân tích chung cần Kiểm định tính đồng nhất

của các phương sai sai số theo phương pháp kiểm định Bartlett hoặc kiểm định Hartley

Kiểm định Bartlett được áp dụng khi có nhiều hơn hai phương sai được kiểm định Khi chỉ có hai phương sai, nên sử dụng kiểm định F (kiểm định Hartley)

với giá trị F được tính bằng tỷ số của hai phương sai: phương sai có giá trị lớn ở

tử số và phương sai có giá trị nhỏ ở mẫu số

Công thức tính trong kiểm định Bartlett như sau:

]lnS(flnS

2 i i 2

P t

i i f

1 f

1 1) 3(s

1 1

fi= độ tự do liên quan với mỗi trung bình bình phương (độ tự do sai số ở mỗi thí nghiệm)

ft

2

i

s

= tổng độ tự do của mỗi trung bình bình phương

= trung bình bình phương của thí nghiệm thứ i

2 i i

f

)s(f

∑

=

1.6.3 Phân tích phương sai phối hợp (Combined ANOVA)

Các ký hiệu trong Bảng 8 và 9 được sử dụng để mô tả công thức tính tổng bình phương của các nguồn biến động trong phân tích phương sai phối hợp của thí nghiệm một nhân tố kiểu bố trí RCB, với t nghiệm thức và r lần lặp lại ở s địa điểm

Các công thức tính tổng bình phương của từng nguồn biến động trong phân tích phương sai phối hợp có thể được dựa trên giá trị tổng hoặc giá trị trung bình (Bảng 10)

B ảng 8: Ký hiệu được dùng để mô tả cách tính các tổng bình phương của phân tích phương sai phối hợp qua nhi ều địa điểm (thí nghiệm một nhân tố,

= Tổng các lần lặp lại của nghiệm thức thứ i của từng địa điểm

js = Tổng các nghiệm thức của lần lặp lại thứ j ở địa điểm thứ s

G = Tổng chung (Tổng các lần lặp lại và các nghiệm thức qua s địa điểm)

B ảng 9: Ký hiệu được dùng để mô tả cách tính các tổng bình phương của

gi ống, địa điểm và tương tác giống x địa điểm

Nghiệm thức Địa điểm Tổng

(A)

Trung bình

B ảng 10: Phân tích phương sai phối hợp (dựa trên ký hiệu của bảng 8 và 9)

s 1 k

1 k

2

)(L

Lặp lại trong địa

k

2 k s

k r j

2 jk

rt

L t

s

k r

j

L rt LR t

1

2 2

1 1

.)(

1)-s(r

SSR/L

Giống (G) t - 1

srt

Gsr

t 1 i

2

)

( y

srt A sr t

T s

k t

i

ik

G L s

k t

1)-1)(s-(t

SSGxL

E

GxL MS MS

Sai số (E) s(t-1)(r-1) SST – SSL – SSR/L – SSG - SSGxL SST – SSL – SSR/L – SSG - SS

1)-1)(r-s(t

2 s

1 k r 1 j t 1 i

2 ijk −

s

k r

j t

i ijk −

∑∑∑

= = =

Máy vi tính và các phần mềm: EXCEL, MSTATC

2 1.3 Địa điểm thí nghiệm

Thí nghiệm được thực hiện ở 9 địa điểm của vùng đồng bằng sông Cửu Long: TÂN KHÁNH ĐÔNG, AN PHONG (Đồng Tháp), LONG HỒ, BÌNH TÂN (Vĩnh Long), VỊ THỦY, PHỤNG HIỆP (Hậu Giang), CÁI RĂNG, THỐT

NỐT (Cần Thơ), CHỢ MỚI (An Giang)

- Kiểm định chi bình phương (χ2) cho tính đồng nhất của phương sai đối với

s phương sai sai số của phân tích phương sai ở từng địa điểm Nếu kiểm định có

ý nghĩa, tất cả địa điểm có hệ số biến động cực lớn (nghĩa là, cv > 20%) có thể được loại ra khỏi phân tích phối hợp Nếu kiểm định không có ý nghĩa hoặc nếu

có ý nghĩa nhưng không có địa điểm nào c ó giá trị cv > 20%, tất cả s địa điểm đều được đưa vào phân tích phối hợp

- Phân tích phương sai phối hợp qua s địa điểm được thực hiện đối với từng

chỉ tiêu

- Tính các tham số ổn định theo Francis và Kannenberg (1987)

Các tác giả đề suất hai tham số ổn định của giống i là:

Phương sai:

1s

)Y(Ys

s 1 k

i ik 2

= hiệu suất của mỗi giống i ở địa điểm k

= năng suất trung bình của giống i

Ph ần 3

3.1 PHÂN TÍCH PHƯƠNG SAI Ở TỪNG ĐỊA ĐIỂM

Thực hiện phân tích phương sai ở từng địa điểm trước khi phân tích ảnh hưởng tương tác giống x địa điểm và nhận dạng các giống đậu nành có năng suất cao và ổn định

Phương pháp phân tích tích phương sai được trình bày dưới đây cho thí nghiệm so sánh 12 giống đậu nành được trắc nghiệm theo kiểu bố trí RCB với ba

lần lặp lại tại địa điểm Tân Khánh Đông (Đồng Tháp) đối với chỉ tiêu chiều cao cây (số liệu ở phụ chương )

Dựa trên các công thức tính độ tự do, tổng bình phương, trung bình bình phương của từng nguồn biến động và giá trị F của nghiệm thức ở Bảng 6, tính:

,1033533

)40,185()

75,118()35,120(SS

2 2

)10,651()20,632()620,645(

SS

2 2

7,879 2

15,759

263,152 11

2894,677

11,902 22

261,838

- Tính giá trị F để kiểm định sự khác biệt giữa nghiệm thức và lặp lại:

22,1105 11,902

263,152

0,6621 11,902

Đưa tất cả giá trị tính được vào bảng phân tích phương sai (Bảng 11)

B ảng 11: Phân tích phương sai (RCBD) của số liệu chiều cao cây ở phụ lục

F(tính) F(bảng)

5% 1%

Lặp lại (R) 2 15,759 7,88 0,6621ns 3,44 5,72

Giống (G) 11 2894,677 263,152 22,1105** 2,26 3,18 Sai số (E) 22 261,838 11,902

Toàn bộ (T) 35 3172,274

CV = 6,44 %

Chú thích: ns

Cách tính tương tự cho tất cả các chỉ tiêu còn lại qua 9 địa điểm bằng cách

sử dụng phần mềm MSTATC Kết quả phân tích phương sai của từng chỉ tiêu ở 9 địa điểm được trình bày trong Bảng 12, 13, 14 và 15

= khác biệt không ý nghĩa và ** = khác biệt ở mức ý nghĩa 1%

B ảng 12: Phân tích phương sai của chiều cao cây (cm) ở 9 địa điểm (L 1 đến L 9

191,763

18,842 49,389 23,718 7,624

Giống 11 2894,677** 3501,154**

1828,341** 2223,658

**

1510,025

**

1141,752

**

2037,639

**

2722,352

**

3254,628

328,647

187,145

774,611 203,527

162,369

CV(%) 6,44%

Chú thích: L1= Tân Khánh Đông, L2 = Long Hồ, L3 = Bình Tân, L4 =Vị thủy, L5 = Phụng Hiệp, L6 = Cái răng, L7 = An Phong,

L8 = Thốt Nốt và L9 = Chợ Mới