Luận văn nghiên cứu xác định dung lượng mẫu thích hợp cho một số tính trạng nông sinh học, sinh trưởng và phát triển của cây vừng (sesamum indicum l ) trong vụ hè thu 2008

TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH KHOA NÔNG LÂM NGƯ ---` NGHIÊN CỨU XÁC ĐỊNH DUNG LƯỢNG MẪU THÍCH HỢP CHO MỘT SỐ TÍNH TRẠNG NÔNG SINH HỌC, SINH TRƯỞNG VA PHÁT TRIỂN CỦA CÂY VỪNG SESAMUM INDICUM L...

TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH KHOA NÔNG LÂM NGƯ

-`

NGHIÊN CỨU XÁC ĐỊNH DUNG LƯỢNG MẪU THÍCH HỢP CHO MỘT SỐ TÍNH TRẠNG NÔNG SINH HỌC, SINH TRƯỞNG VA PHÁT TRIỂN CỦA CÂY VỪNG (SESAMUM INDICUM L.) TRONG VỤ HÈ

VINH – 1/2009

MỞ ĐẦU

1 Đặt vấn đề

Nghiên cứu khoa học là một lĩnh vực mang tính chiến lược quan trọng vàngày càng được quan tâm trong mỗi quốc gia Đất nước ta đang trong giai đoạnhội nhập và phát triển, việc ứng dụng các thành tựu khoa học vào thực tiễn sảnxuất là vô cùng quan trọng Ngày nay, nghiên cứu khoa học người ta chú ý nhiềuđến tính ứng dụng và tính thực tế của đề tài, để từ đó áp dụng vào điều kiện sảnxuất và nhân rộng trong tất cả mọi lĩnh vực của đời sống

Trong y học: Nghiên cứu khoa học đã tạo ra các loại thuốc để chữa các loạibệnh hiểm nghèo, trong chẩn đoán bệnh (Như ung thư, các bệnh về tim mạch, )Trong công nghiệp: Ứng dụng thành tựu khoa học để giảm bớt chi phí đầu vào,sản xuất theo dây chuyền tự động hóa, giảm nhân công lạo động

Trong điều tra về các vấn đề xã hội như điều tra về sự gia tăng dân số, điềutra về mức sống của người dân, điều tra về tập tục canh tác, điều tra về khả năngthực thi các dự án phát triển nông thôn

Trong sinh học, Nông - Lâm - Ngư nghiệp: Nghiên cứu khoa học đã gópphần bảo tồn và duy trì nguồn gen quý hiếm, trong nhân giống vô tính như nuôicấy mô tế bào, tạo ra nhiều giống mới năng suất cao chất lượng tốt, nghiên cứu

về thuốc bảo vệ thực vật

Một công trình nghiên cứu khoa học thường dựa vào một mẫu (sample).Một trong những câu hỏi quan trọng nhất trước khi tiến hành nghiên cứu là cầnbao nhiêu mẫu hay bao nhiêu đối tượng cho nghiên cứu “Đối tượng” ở đây chính

là đơn vị căn bản của một nghiên cứu, đó là số cây trồng, số mẫu ruộng, số tìnhnguyện viên, số bệnh nhân, số thiết bị… Ước tính số lượng đối tượng cần thiếtcho một công trình nghiên cứu đóng vai trò cực kỳ quan trọng, vì nó có thể làyếu tố quyết định sự thành công hay thất bại của nghiên cứu Nếu số lượng đốitượng không đủ thì rút ra kết luận từ công trình nghiên cứu không có độ chínhxác cao, thậm chí không rút ra được kết luận gì Ngược lại, nếu số lượng đối

tượng quá nhiều hơn số cần thiết thì tài nguyên, tiền bạc và thời gian sẽ bị haophí.

Hiện nay, trong công tác thống kê phương pháp điều tra chọn mẫu đangđược áp dụng khá phổ biến và đã đáp ứng được phần nào nhu cầu của các cơquan nghiên cứu, cơ quan quản lý, hoạch định chính sách Tuy nhiên, vấn đề bứcxúc đặt ra là: Mẫu có tính đại diện đến đâu Thường câu hỏi này sau khi kết thúcđiều tra mới được công bố, thậm chí nhiều cuộc điều tra do ngành thống kê tiếnhành cũng không đánh giá phạm vi sai số Do vậy, một vấn đề đặt ra là bằng cáchnào để trả lời hay nói một cách khác chúng ta khẳng định với các đơn vị tiếnhành điều tra chọn mẫu rằng “mẫu được chọn có khả năng đáp ứng được yêu cầuđặt ra” (Phạm Sơn – Viện khoa học thống kê)

Để bổ sung vào việc xác định dung lượng mẫu thích hợp cho nghiên cứunhững đặc điểm nông sinh học của các loại cây trồng, cũng như trong điều trachọn mẫu trong lĩnh vực nghiên cứu của ngành nông nghiệp Nhằm rút ngắn thờigian, giảm chi phí, đưa ra kết quả nhanh chóng , chính xác chúng tôi tiến hành

nghiên cứu đề tài: “Nghiên cứu xác định dung lượng mẫu thích hợp cho một

số tính trạng nông sinh học, sinh trưởng và phát triển của cây vừng (Sesamum indicum L.) trong vụ Hè Thu 2008”.

2 Mục đích – Yêu cầu.

2.1 Mục đích

Xác định được dung lượng mẫu thích hợp cho một số tính trạng nông sinhhọc, sinh trưởng, phát triển và các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất củacác giống vừng Từ đó làm cơ sở cho việc lấy mẫu trong những nghiên cứu tiếptheo ở cây vừng Đồng thời, làm cơ sở cho những nghiên cứu trên lĩnh vực khoahọc nông nghiệp của những đối tượng nghiên cứu khác nhau

3 Đối tượng, phạm vi và nội dung nghiên cứu

Đối tượng nghiên cứu là 3 giống vừng thu thập tại địa phương (Nghệ An)gồm: 2 giống vừng đen (giống vừng đen quả 4 cạnh, giống vừng đen quả 8 cạnh),giống vừng trắng (V6)

Nội dung nghiên cứu:

+ Xác định dung lượng mẫu thích hợp cho một số tính trạng về sinh trưởng

và sinh trưởng và phát triển của một số giống vừng (Sesanum indicum L.).

+ Xác định dung lượng mẫu thích hợp cho một số yếu tố cấu thành năng

suất và năng suất của một số giống vừng (Sesanum indicum L.) trong vụ Hè Thu

2008

4 Ý nghĩa khoa học, ý nghĩa thực tiễn của đề tài.

a Ý nghĩa khoa học

- Dung lượng mẫu là một trong những yếu tố đảm bảo tính chính xác, tínhkhách quan của các số số liệu thực nghiệm trong nghiên cứu khoa học Nôngnghiệp nói chung và nghiên cứu về cây Vừng nói riêng

- Những nghiên cứu theo hướng này sẽ giúp cho các nhà khoa học nôngnghiệp tiết kiệm được chi phí cũng như công sức và thời gian để đánh giá cáctính trạng quan tâm ở cây trồng nói chung và cây vừng nói riêng Ngoài ra, nó sẽđảm bảo nguyên tắc “vừa đủ” trong nghiên cứu khoa học thực nghiệm

b Ý nghĩa thực tiễn

Trong thống kê nói chung và thống kê sinh học nói riêng Các nhà khoa họcvẫn quan niệm: Dung lượng mẫu n = 30 là phù hợp cho tất cả các đối tượng Tuynhiên, thực tế nghiên cứu cho thấy Tùy thuộc vào từng loại cây trồng cụ thể, cácsinh vật cụ thể, các tính trạng cụ thể và thời điểm lấy mẫu cụ thể mà có các dunglượng mẫu khác nhau Nghiên cứu này có ý nghĩa thực tiễn hết sức quan trọngnhằm tìm ra dung lượng mẫu tối ưu trên cơ sở nghiên cứu các đặc điểm nôngsinh học, sinh trưởng, phát triển, các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của

3 giống vừng trong thí nghiệm

Chương 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU

1 Nguồn gốc, tình hình sản xuất, phân loại, đặc điểm sinh học, sinh lý và giá trị của cây vừng

1.1 Nguồn gốc

Cây vừng (Sesamum indicum L) có nơi gọi là Mè theo tiếng Trung Quốc

gọi là Chi Ma

Nguồn gốc có từ Châu Phi Có nhiều ý kiến cho rằng Ethiopia là nguyênsản của giống vừng trồng hiện nay Tuy nhiên cũng có ý kiến cho rằng vùngAfghan – Persian mới là nguyên sản của các giống vừng trồng Vừng là loại cây

có dầu được trồng lâu đời (khoảng 2000 năm trước công nguyên) Sau đó đượcđưa vào vùng Tiểu Á (Babylon) và được di chuyển về phía tây – vào Châu Âu vàphía nam vào Châu Á, dần dần được phân bố đến Ấn Độ và một số nước Nam Á.Trung Quốc và Ấn Độ cũng được xem như là trung tâm phân bố của cây vừng

Ở Nam Mỹ, vừng được du nhập qua từ Châu Phi sau khi người Châu Âukhám phá ra ở Châu Mỹ vào năm 1942 (Do Chritophecoloms Người Bồ Đào Nha

và Tây Ban Nha) đem vừng đi bán

1.2 Tình hình sản xuất

* Trên thế giới.

Trước chiến tranh thế giới thứ hai, diện tích trồng vừng từ 5 triệu ha vàonăm 1939, đạt sản lượng 1,5 triệu tấn Trong đó Ấn Độ là quốc gia trồng nhiềunhất với diện tích 2,5 triệu ha, kế đó là Trung Quốc 1,2 triệu ha, Miến Điện700.000 ha, Soudan 400.000 ha, Mêhico 200.000 ha

Các quốc gia có diện tích trồng < 50.000 ha gồm: Pakistan, Thổ Nhĩ Kỳ,Ouganda, Megeria

Sản lượng vừng toàn thế giới năm 1986 khoảng 2,4 triệu tấn, trong đó Châu

Á chiếm khoảng 65% về sản lượng (FAO, 1987)

Hiện nay, tuy với diện tích không nhiều vừng đã được trồng khắp các châulục trên thế giới

Sản lượng vừng hàng năm khoảng 2 triệu tấn.

+ Ấn Độ: Đứng đầu thế giới với sản lượng khoảng 400 000 tấn/năm

+ Trung Quốc nước sản xuất lớn thứ 2: 320 000 – 350 000 tấn.+ Sudan (châu Phi): 150 – 200 ngàn tấn.+ Mexico (châu Mỹ): 150 – 180 ngàn tấn.Các nước có sản lượng tương đối lớn khác là: Burma, Pakistan, Thái Lan,Nigieria, Tanazania, Uganda, Colombia, Venezuela

Năng suất vừng nói chung còn thấp, năng suất bình quân thế giới chỉkhoảng 300 – 400 kg/ha

* Ở Việt Nam

Nước ta, vừng được trồng nhiều ở các tỉnh Đồng Bằng Sông Cửu Long,Miền Đông Nam Bộ, Nam Bộ và Trung Bộ (riêng tỉnh An Giang, diện tích trồngvừng hiện nay tăng lên đến 16.000 ha) Ở Việt Nam, vừng được trồng lâu đờinhất là ở Miền Bắc, nhưng diện tích không được mở rộng được vì điều kiện khíhậu và đất đai không thích hợp cho cây trồng phát triển

Hiện nay, diện tích trồng vừng không được mở rộng do tình hình xuất khẩukhông ổn định và giá cả biến động

* Ở Nghệ An

Được xem là một vùng trồng vừng trong điểm của Việt Nam Riêng vụ hèthu năm 2002 diện tích các loại vừng trên toàn tỉnh là 9.957 ha, với 3 giống vừngđược trồng phổ biến: Vừng vàng, vừng đen và vừng V6 (Dẫn theo Hoàng VănSơn, 2004)

Bảng 1.1 Diện tích và sản lượng vừng ở Nghệ An qua các năm

(Nguồn: Sở Nông nghiệp Nghệ An)

1.3 Giá trị dinh dưỡng và giá trị sử dụng

a Giá trị dinh dưỡng

Vừng có giá trị dinh dưỡng cao, trong hạt vừng có chứa từ: 45 – 55% dầu,

19 – 20% Protein, 8 – 11% đường, 5% nước, 4-5% chất tro

Thành phần axit hữu cơ chủ yếu của dầu vừng là hai loại axit béo chưa no:

- Hạt vừng được sử dụng rất phổ biến để chế biến nhiều dạng thức ăn

- Dầu vừng rất tốt, khác với các loại dầu khác là không bị oxy hóa nênkhông chuyển thành mùi khó chịu Vì trong vừng có chứa chất Sesamol, ngăncản quá trình oxy hóa

- Vừng được sử dụng nhiều trong lĩnh vực công nghệ và y học.

Vừng có nơi gọi là Mè Vừng trồng có tên khoa học là Sesamum indicum L.

có số lượng nhiễm sắc thể 2n = 26, ngoài ra còn có S capennsen, A.alanum, S.

- Màu hạt: Cách phân loại theo màu hạt là cách phân loại phổ biến nhất

+ Vừng đen (Sesamum indicum L.)

+ Vừng vàng (Sesamum orientalis L.)

+ Vừng trắng hay còn gọi là vừng V6

Vừng đen có hàm lượng dầu cao hơn vừng trắng.

1.5 Đặc điểm sinh học.

* Rễ

- Thuộc loại rễ cọc, rễ chính ăn sâu Hệ rễ bên của vừng cũng rất phát triển

về bề ngang Rễ phân bố chủ yếu ở lớp đất từ 0 – 25 cm Ở vùng đất cát, vùngkhô hạn thì rễ có thể ăn sâu từ 1 – 1,2m để tìm nguồn nước ngầm

- Trên đất cát, rễ mọc tốt hơn trên đất sét và không chịu ngập trong thờigian ngắn

- Số lượng cành trên thân phụ thuộc chủ yếu vào giống, thường khoảng 2 –

6 cành Cành mọc từ các nách lá gần gốc

- Mức độ phân cành thực sự là tốc độ sinh trưởng chung của cây, trực tiếp

bị ảnh hưởng của môi trường mật độ, lượng mưa, độ dài ngày

- Các dạng thân ngắn đâm cành ít thường chín sớm, cây cao thường chínmuộn và có khuynh hướng chịu hạn khá hơn Các giống dài ngày thường pháttriển chậm ở giai đoạn cây con, nhưng tăng nhanh ở giai đoạn sau

* Lá

Mép lá hình răng cưa hướng ra ngoài, lá mọc đối hay luân phiên tùy giống,cách sắp xếp lá ảnh hưởng đến số hoa mang trên nách lá và năng suất hạt trêncây Lá mọc đối tạo điều kiện có nhiều hoa

Lá có màu xanh đậm, xanh nhạt tùy thuộc vào giống Mặt trên của lá cólông tơ bao phủ Theo nhiều thí nghiệm cho thấy tốc độ dẫn nước của lá vừng

không mở quả nhanh hơn lá vừng mở quả Do đó, những vùng thiếu nước thìkhông thích hợp cho giống vừng mở quả.

* Cành

Xuất phát từ thân chính, cành có thể mọc cách hoặc mọc đối nhau, cành sẽmang hoa và quả, trên các cành chính còn có cành cấp hai Sự phân cành trênthân chính cũng là một yếu tố để phân biệt các giống vừng, thường màu của cànhtrên thân giống như thân chính

Chất lượng quả cũng khác nhau tùy vị trí đóng quả Thường quả ở vị tríthấp có hạt lớn hơn ở vị trí cao

* Hạt

Hạt vừng là hạt song tử diệp Cấu tạo hạt có nội phôi nhũ

Hạt vừng nhỏ thường có hình trứng hơi dẹp, khối lượng 1000 hạt từ 2 – 4g

Vỏ láng hoặc nhăn, màu đen, trắng, vàng, nâu đỏ hay xám, cũng có hạt màu xámnâu, xanh olive và nâu đậm Giống có quả nhiều khía thì hạt nhỏ hơn giống cóhạt ít khía

2 Sự sinh trưởng, phát triển và điều kiện sinh thái của cây vừng

2.1 Sự sinh trưởng và phát triển của vừng

Thời gian sinh trưởng của vừng biến động từ 75 – 120 ngày Thời gian sinhtrưởng dinh dưỡng của vừng kéo dài 40 – 60 ngày tùy thuộc vào giống và điềukiện ngoại cảnh

Trong thời kỳ sinh trưởng dinh dưỡng, quá trình sinh lý quan trong nhất củavừng là sự sinh trưởng của các bộ phận dinh dưỡng và sự phân hóa mầm hoa.Thời kỳ sinh trưởng phát triển đặc trưng là sự ra hoa, kết quả, hình thành hạt vàchín

Vừng ra hoa trong khoảng thời gian 15 – 20 ngày

Tốc độ tăng trưởng của quả rất nhanh, quả phát triển tối đa trong khoảng 9ngày sau khi nở hoa và quả còn tiếp tục phát triển trong 24 ngày, trong thời kỳchín trọng lượng khô của quả đạt tối đa vào khoảng ngày thứ 27 sau khi hoa nở.Quả chín hoàn toàn vào khoảng 35 – 40 ngày

2.2 Đặc điểm sinh thái của cây vừng

* Nhiệt độ

- Tổng tích ôn của vừng khoảng 7.7000C cho thời gian sinh trưởng 3 – 4tháng

- Nhiệt độ thích hợp là 25 – 300C, nảy mầm, hình thành hoa là 25 – 270C

- Nhiệt độ dưới 180C thì khó khăn cho phát triển, dưới 100C cây sẽ chết

- Nhiệt độ cao trên 400C sẽ cản trở sự thụ phấn, tăng tỷ lệ hoa rụng

* Ánh sáng

Vừng là cây ngày ngắn Trong điều kiện thời gian chiếu sáng dưới 10giờ/ngày sẽ rút ngắn thời gian sinh trưởng dinh dưỡng của vừng Vừng sẽ ra hoasớm hơn 15 – 20 ngày trong điều kiện tự nhiên (12 giờ/ngày)

Cường độ ánh sáng, số giờ nắng trong ngày ảnh hưởng trực tiếp đến năngsuất của vừng Trong thời gian sinh trưởng, nhất là sau khi trổ hoa vừng cầnkhoảng 200 – 300 giờ nắng/tháng cho đến khi trái chín

* Nước

- Là yếu tố quan trọng nhất ảnh hưởng đến năng suất của vừng

- Vừng yêu cầu lượng nước phân bố đều trong vụ: Thời kỳ sinh trưởng dinhdưỡng 34%, thời kỳ ra hoa kết quả 45%, và thời kỳ chín là 21% Độ ẩm đất thíchhợp cho sự sinh trưởng, phát triển và cho năng suất của vừng khoảng 70 – 80%.

- Tuy nhiên, vừng có khả năng chịu hạn khá Nếu mưa lụt thì có thể gây đổngã và cây chết do chịu úng kém

* Gió

- Vừng rất dễ bị thiệt hại do gió, nhất là khi thân chính phát triển, gió cũnglàm cho mất hạt khi trái bị nứt

- Khi chọn thời vụ trồng vừng nên tránh vào thời gian mưa to

- Do đó, khi canh tác vừng thường chọn những giống có lóng ngắn, chiềudài của thân tương đối ngắn có thể cho nhiều trái, chú ý cần phải vun gốc chocây

* Đất

Vừng phát triển trên nhiều loại đất khác nhau, nhưng phát triển tốt nhất làtrên loại đất phì nhiêu, thoát nước tốt

3 Tổng quan tình hình nghiên cứu về dung lượng mẫu.

Dung lượng mẫu nghiên cứu khoa học trong nông nghiệp được quan tâm vàchú trọng ở nhiều lĩnh vực khác nhau như: Nghiên cứu các chỉ tiêu sinh trưởng,đánh giá năng suất cây trồng, điều tra thổ nhưỡng, điều tra thuốc bảo vệ thực vật,đánh giá ảnh hưởng của phân bón tới cây trồng,… Ở mỗi chỉ tiêu, mỗi lĩnh vực

và đối tượng nghiên cứu khác nhau thì dung lượng mẫu cần thiết cũng khác nhau

Ở mức độ ý nghĩa khác nhau thì dung lượng mẫu cần thiết cũng khác nhau

a Tình hình nghiên cứu về dung lượng mẫu trên thế giới.

Theo Gomez (1984), nghiên cứu về số gié của 8 giống lúa, thí nghiệm đượcthiết kế theo khối hoàn toàn ngẫu nhiên (RCB) với 3 lần lặp lại.

Với sai số cho phép là 8%, phương sai mẫu Vs = 5,0429 và trung bình chomỗi khóm lúa là 17,8 gié (chùy) Mức ý nghĩa là 0,05 thì lượng mẫu cần lấy là 10khóm [22, tr.535]

Với 3 lần lặp lại sai số chuẩn (Standard Error) từ 6,6% giảm xuống còn5,7% khi tăng dung lượng mẫu từ 8 lên 12 mẫu Cùng dung lượng mẫu là 8 thìsai số chuẩn từ 6,6% xuống 5,7% khi tăng số lần lặp lại từ 3 lần lặp lên 4 lần lặplại [22, tr.549 – 550]

b Tình hình nghiên cứu về dung lượng mẫu ở Việt Nam

* Theo công trình nghiên cứu của tác giả Nguyễn Thị Lan (2003, 2005) xácđịnh dung lượng mẫu cho một số chỉ tiêu nghiên cứu trên cây lúa và cây đậutương

Trên cây lúa, với sai số cho phép 5% thì các chỉ tiêu về chiều cao cây; Sốnhánh/khóm; Số bông/khóm đều có dung lượng mẫu là 40 – 50 mẫu Số hạtlép/bông cần khoảng 100 bông, nếu chấp nhận sai số < 10% thì chỉ tiêu này cầnđếm là 30 bông Chỉ tiêu khối lượng 1000 hạt cần cân 5 mẫu, mỗi mẫu có 100hay 200 hạt

Đối với cây đậu tương, với sai số cho phép là 5%, chỉ tiêu chiều cao câycần quan sát 30 cây, chỉ tiêu quả/cây cần dung lượng mẫu 70 – 80 cây, khốilượng 1000 hạt cần cân 3 lần, mỗi lần cân số lượng 500 hạt là có thể đảm bảo sai

số cho phép là 1% [6, tr.272 – 277]

* Dung lượng mẫu trong điều tra côn trùng gây hại, bắt mồi ăn thịt trênquần thể ruộng vừng và ruộng lúa ở Nam Đàn và Nghi Lộc – Nghệ An của NgôThị Oanh cho thấy:

+ Trên ruộng vừng, nếu sai số thí nghiệm là 15% thì dung lượng mẫu chođiều tra độ đa dạng loài là 5 điểm, điều tra mật độ sâu cuốn lá là 6 điểm ngẫunhiên Nếu sai số là 10% thì dung lượng mẫu cho điều tra độ đa dạng loài là 7điểm, mật độ sâu cuốn lá là 8 điểm

+ Đánh giá đa dạng loài trên hệ sinh quần ruộng lúa với sai số 10% ở giaiđoạn lúa chín dung lượng mẫu điều tra là 2 điểm, giai đoạn lúa trổ số lượng điểmđiều tra là 4 điểm Giai đoạn lúa chín sữa để đảm bảo sai số 15% dung lượngmẫu phải điều tra là 5 điểm.

+ Dung lượng mẫu cho điều tra mật độ các loài chân khớp theo giai đoạnsinh trưởng của cây lúa kết quả thu được:

Vào giai đoạn lúa trổ: Sai số 15% thì điều tra mật độ bọ rùa đỏ cần lấy dunglượng mẫu là 5 điểm, mật độ châu chấu lúa 2 điểm Nếu sai số thí nghiệm 10%,dung lượng mẫu cho điều tra mật độ bọ rùa đỏ là 10 điểm, châu chấu lúa là 4điểm

Khi lúa vào giai đoạn chín sữa: Với sai số thí nghiệm là 15%, dung lượngmẫu cho điều tra mật độ bọ rùa đỏ là 5 điểm, châu chấu lúa là 8 điểm, sâu đụcthân là 7 điểm Nếu sai số thí nghiệm 10%, dung lượng mẫu điều tra mật độ bọrùa đỏ là 9 điểm sâu đục thân là 10 điểm

Vào giai đoạn lúa chín: Sai số thí nghiệm 15% thì dung lượng mẫu điều tramật độ sâu đục thân và châu chấu lúa là 5 điểm Sai số 10% thì dung lượng mẫucho điều tra bọ rùa đỏ, sâu đục thân là 7 điểm (Ngô Thị Oanh, 2007) [7, tr.44 –61]

* Công trình nghiên cứu của Phạm Tiến Dũng (2004 – 2005), Xác định kíchthước mẫu nghiên cứu thích hợp cho một số chỉ tiêu của các thí nghiệm trồnglúa, cho thấy:

+ Dung lượng mẫu cần thiết cho chỉ tiêu chỉ số diện tích lá qua thí nghiệm

về phân bón của giống lúa thơm N46:

Dung lượng mẫu cần thiết cho chỉ tiêu chỉ số diện tích lá ở đây, với độ tincậy 95% và sai số chấp nhận là 5% thì số mẫu là 109 khóm, sai số chấp nhận là10% thì số mẫu là 27 khóm Còn với độ tin cậy 99%, sai số chấp nhận 5% thì sốmẫu là 204 khóm, sai số chấp nhận 10% thì số mẫu cần là 51 khóm

Dung lượng mẫu cần cho quan sát một số chỉ tiêu khác:

Với độ tin cậy là 95%, sai số chấp nhận 5% thì chỉ tiêu về tích lũy chất khôcần dung lượng mẫu là 96 mẫu, sai số chấp nhận là 10% thì chỉ tiêu này cần 24mẫu.

Trong khi đó, cùng với độ tin cậy 95% và sai số chấp nhận 10% thì số mẫuchỉ cần 2 cây Trong thực tế các nhà nghiên cứu thường đo chiều cao cây trên 5,

10 cây

+ Dung lượng mẫu cho các chỉ tiêu của thí nghiệm mật độ cấy:

Ở độ tin cậy 95% với sai số chấp nhận 10% số mẫu đối với chỉ tiêu này là

1, sai số 5% số mẫu là 3 Độ tin cậy 99% với sai số chấp nhận 10% số mẫu cần là

2, sai số chấp nhận 5% tương ứng số mẫu là 6

Cùng độ tin cậy và sai số tương ứng thì chỉ tiêu số hạt/bông do có biến độnglớn hơn nên dung lượng mẫu cho chỉ tiêu này lần lượt là: 8, 30, 14 và 55 mẫu.Còn chỉ tiêu tích lũy chất khô có biến động lớn nhất nên dung lượng mẫulần lượt sẽ là: 26, 103, 47 và 188 mẫu

+ Dung lượng mẫu cần thiết cho một số chỉ tiêu trong thí nghiệm so sánhgiống: Chỉ tiêu chiều cao cây giữa 3 giống (Nếp 87-2, LT2, Bắc Thơm số 7)dung lượng mẫu tính ra là 1(độ tin cậy 95% và sai số 10%) hoặc từ 1 đến 2 (độtin cậy 99% và sai số 10%)

Nếu chấp nhận sai số nhỏ hơn 5% với độ tin cậy 95% dung lượng mẫu cũngchỉ là 3 đến 5, với độ tin cậy 99% dung lượng mẫu sẽ là 5 đến 9

+ Dung lượng mẫu cần theo dõi cho các thí nghiệm trồng lúa tại các độ tincậy và sai số chấp nhận khác nhau (trung bình và khoảng biến động):

Chỉ tiêu chiều cao cây có độ tin cậy thông thường trong nghiên cứu nôngnghiệp là 95% với sai số chấp nhận cho thí nghiệm ngoài đồng là 10%, từ thực tếbiến động của chúng, dung lượng mẫu được tính có độ biến động từ 1 – 2 câycho các thí nghiệm, tính trung bình là 1 Có nghĩa là khi theo dõi chỉ tiêu chiềucao cây chỉ cần theo dõi 1 cây/ô là đủ sức đại diện cho cả ô Tuy nhiên, khôngnên theo dõi như vậy mà ít nhất nên theo dõi 3 cây để tính trung bình sẽ tốt hơn

Tương tự, các chỉ tiêu số nhánh đẻ tính là 23 – 37, trung bình là 33 mẫu;Chỉ số diện tích lá tính là từ 21 – 27, trung bình là 24 mẫu; Chỉ tiêu đếm số lá từ

29 – 37, tính trung bình là 33 mẫu; Chỉ tiêu về trọng lượng chất khô là 24 – 41,trung bình là 29 mẫu; Chiều dài cổ bông trung bình là 2 mẫu; Chỉ tiêu sốhạt/bông tính là 8 – 15, trung bình là 11 mẫu; Chỉ tiêu số hạt chắc/bông là 5 – 14,trung bình là 9 mẫu [14, tr.236-241]

Chương 2 NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

1 Cơ sở khoa học của đề tài

- Dung lượng mẫu là số lượng mẫu được lấy ra từ một quần thể sinh vậtnhất định Trong thực tế, dung lượng mẫu sẽ quyết định đến độ lớn của phươngsai giữa các mẫu trong cùng một ô thí nghiệm Ngoài ra, dung lượng mẫu cònquyết định đến mức độ chính xác của thí nghiệm Trong đó, mức độ chính xáccủa thí nghiệm phụ thuộc vào loại cây trồng, chỉ tiêu nghiên cứu, thời điểmnghiên cứu

- Theo quy luật tính đại diện của mẫu, kích thước mẫu càng lớn thì tính đạidiện của mẫu cho quần thể càng cao Tính đại diện của mẫu càng cao thì khảnăng khái quát hóa cũng cao Vậy, kích thước mẫu như thế nào là đủ đại diện choquần thể mà vẫn đảm bảo tính chính xác, giảm chi phí, thời gian và phạm vi củađiều tra, nghiên cứu.

2 Một số khái niệm

2.1 Mẫu thí nghiệm

* Mẫu thí nghiệm là một đơn vị nhỏ, một tập hợp số liệu hay một phần nhỏ củamột quần thể được sử dụng để xác định các đặc điểm đặc trưng cho quần thể.Mẫu là một tập hợp số liệu của cùng một kiểu loại hay tính chất trong quần thể

đó Mẫu dùng để tính toán các thông số thống kê, mà chúng sẽ biểu thị cho cáctham số đặc trưng cho các quần thể có chứa mẫu đó (Nguyễn Văn Đức, 2002)[5, tr 40 – 43]

* Mẫu ngẫu nhiên (random sample): Mẫu lấy từ quần thể mà các đơn vị đều có

cơ hội đồng đều nhau, nó mang tính khách quan trong thu thập dữ kiện

2.2 Dung lượng mẫu (Cỡ mẫu, quy mô mẫu)

- Dung lượng mẫu là: Số lượng các đơn vị thu thập thông tin cần thiết đểtạo nên mẫu

Dung lượng mẫu được xác định bởi: 1) Nhiệm vụ của cuộc nghiên cứu; 2)Mức độ đồng nhất của khách thể nghiên cứu theo các giả thuyết nghiên cứu vàcác tính chất được nghiên cứu (nội dung nghiên cứu); 3) Yêu cầu về xác suất tincậy tức hay là độ tin cậy của kết quả nghiên cứu; 4) Mức cho phép của sai số đạidiện cho phép

Dung lượng mẫu khác nhau trong từng phương pháp chọn mẫu Dunglượng mẫu có thể được xác định nhờ các công thức toán học thống kê (Nguồn:Bách khoa toàn thư Việt Nam)

- Theo Gomez (1984) thì dung lượng mẫu (cỡ mẫu) là số lượng đơn vị mẫuđược lấy từ quần thể [22, tr 534]

Các phương pháp lấy mẫu: Lấy mẫu ngẫu nhiên đơn giản, mẫu ngẫu nhiênnhiều giai đoạn, mẫu ngẫu nhiên phân tầng, mẫu ngẫu nhiên nhiều tầng, mẫu phụcho biến phụ.

Vừa đủ ở đây có nghĩa là “tối ưu” nhất, song phải đảm bảo được:

+ Thứ nhất: Đảm bảo tính chính xác của thí nghiệm

+ Thứ hai: Giảm chi phí, thời gian và phạm vi cho nghiên cứu

* Theo định lý giới hạn trung tâm:

- Khi quần thể lấy mẫu không có phân bố chuẩn, phân bố mẫu của trungbình sẽ xấp xỉ chuẩn khi cỡ mẫu đủ lớn

- Theo quy ước, khi cỡ mẫu ≥ 30 thì phân bố mẫu sẽ xấp xỉ chuẩn, dù quầnthể lấy mẫu có bất kỳ hình thái nào

- Khi cỡ mẫu tăng lên: Phân bố mẫu ngày càng chuẩn, độ phân tán giảmxuống

3 Thời gian, địa điểm nghiên cứu

Thời gian nghiên cứu: Từ ngày 20/5/2008 đến 10/8/2008

Địa điểm nghiên cứu: Tại Trại thực nghiệm Nông nghiệp khoa Nông LâmNgư, Trường Đại học Vinh (Nghi Phong – Nghi Lộc – Nghệ An)

4 Vật liệu nghiên cứu

Vật liệu nghiên cứu là 3 giống vừng hiện đang trồng ở địa phương, gồm 2giống vừng đen (giống vừng đen quả 4 cạnh, giống vừng đen quả 8 cạnh), giốngvừng trắng (vừng V6)

5 Phương pháp nghiên cứu.

- Thí nghiệm được tiến hành theo phương pháp bố trí thí nghiệm củaGomez (1984)

- Thí nghiệm được bố trí theo khối hoàn toàn ngẫu nhiên (RCB) Gồm 15 ôthí nghiệm, 3 giống vừng tương ứng với 3 công thức và 5 lần lặp lại Mỗi ô thínghiệm có diện tích 10 m2

- Thí nghiệm sử dụng nền phân bón chung theo khuyến cáo của sởNN&PTNT Nghệ An là:

Vôi bột: 400kg/ha Bón trước lúc làm đất gieo hạt

Phân chuồng: 4 – 5 tấn/ha Bón khi cày bừa làm đất lần cuối

Phân NPK: 500kg/ha loại 3:9:6 Bón khi cày bừa làm đất lần cuối.Urê: 40 kg/ha bón khi cây 2 – 3 lá; 40 kg/ha bón trước lúc câychuẩn bị ra hoa

- Công thức tính dung lượng mẫu theo phương pháp của Gomez:

n i i

X d V

Z s

G: Tổng giá trị quan sát trong công thức thí nghiệm; t: số công thức; r: sốlần lặp lại

- Số liệu được phân tích và xử lý bằng các hàm trong phần mềm Excel

Chương 3 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN

3.1 Chiều cao cây sau 25 ngày gieo

Chiều cao cây sau 25 ngày gieo hạt, đây là một trong những tính trạng phụthuộc vào từng giống khác nhau Bởi giống có khả năng mọc mầm nhanh thì sinhtrưởng ở giai đoạn đầu sẽ nhanh hơn Qua thí nghiệm thì giống vừng trắng có khảnăng mọc mầm và tỷ lệ mọc mầm thấp hơn so với hai giống vừng đen quả 4 cạnh

và quả 8 cạnh

Bảng 3.1 Giá trị trung bình, hệ số biến động và sai số tính trạng

chiều cao cây sau 25 ngày gieo

Ghi chú: r là các lần lặp lại; ∆% là sai số thí nghiệm; CV% là hệ số biến động

Kết quả nghiên cứu về chiều cao cây ở 25 ngày sau gieo của 3 giống vừngđược trình bày ở bảng 3.1 Qua bảng số liệu đó cho thấy: Khi dung lượng mẫu lànhư nhau thì độ chính xác của thí nghiệm tăng lên khi số lần lặp lại tăng lên Cụthể: Khi n = 2 thì sai số thí nghiệm giảm từ 10,3 % khi r = 3 xuống còn 7,5 % khi

r = 5 Với n = 6, số lần lặp lại r = 3 thì sai số thí nghiệm là 7,9%, khi tăng số lầnlặp lên r = 4 sai số thí nghiệm giảm còn 5,9% Tương tự, với n = 10, r = 3 thì sai

số thí nghiệm là 5,8%, khi tăng r = 4 thì sai số giảm xuống còn 5,2%

Trong cùng một lần lặp lại, khi dung lượng mẫu tăng lên thì độ chính xáccủa thí nghiệm càng tăng Cụ thể: Khi r = 3 thì khi tăng dung lượng mẫu từ 2 lênđến 10 mẫu thì : Khi n = 2 với r = 3 lần lặp lại, giá trị trung bình đạt 19,9 ± 4,2

cm với hệ số biến động CV% = 25,2% và sai số của thí nghiệm là 10,3% Tănglần lặp lên r = 4, cũng với n = 2 giá trị trung bình 20,6 ± 3,1 cm, CV% = 24,2%thì sai số thí nghiệm giảm xuống ∆% = 8,6% Với dung lượng mẫu đó ở r = 5 lầnlặp lại (giá trị trung bình 21,9 ± 2,7 cm; CV% = 23,7%) thì sai số giảm xuống chỉcòn là 7,5%

Khi tăng dung lượng mẫu từ n = 2 lên n = 10 thì sai số thí nghiệm ở r = 3sai số từ 10,3% giảm xuống còn 5,7%; r = 4, từ 8,6% xuống còn 5,2%; r = 5 sai

Giữa dung lượng mẫu và sai số thí nghiệm có mỗi tương quan rất chặt ở cáclần lặp r = 3 (R2 = 0,9165 đồ thị 3.1), r = 4 (R2 = 0,9032 đồ thị 3.2), r = 5 (R2 =0,9425 đồ thị 3.3)

Đồ thị 3.1 Mỗi quan hệ giữa dung lượng mẫu với sai số thí nghiệm của tính

trạng chiều cao cây sau 25 ngày gieo hạt ở 3 lần lặp lại

Đồ thị 3.2 Mỗi quan hệ giữa dun lượng mẫu và sai số thí nghiệm của chiều cao

cây sau 25 ngày gieo hạt ở 4 lần lặp lại