13.4.7. Технологічні властивості коренеплодів
Знаючи вміст кондуктометричної золи і цукру в коренеплодах, можна розрахувати втрати цукру з мелясою, вихід цукру, вихід меляси, МБ-фактор.
Втрати цукру в мелясі визначають за формулою
ПМ = 3, 76 КЗ,
де ПМ — втрати цукру з мелясою, % від маси коренеплодів; 3J6 — перевідний коефіцієнт (постійне число); КЗ — вміст кондуктометричної золи, %.
Для визначення втрат цукру з мелясою в зоні достатнього зволоження рекомендується така формула:
ПМ = 5,454 КЗ - 0,828.
Вихід цукру визначають за формулою
Б = Д-0,9-ПМ,
де Б — вихід цукру, % маси коренеплодів; Д — вміст цукру у коренеплодах, %; 0,9 — втрати цукру у виробництві, % від маси коренеплодів.
Вихід меляси (М) у процентах до маси коренеплодів визначають як добуток вмісту кондуктометричної золи на емпіричний коефіцієнт 7,5.
Л/5-фактор, який характеризує кількість одержуваної меляси на кожні 100 кг білого цукру, розраховують за формулою
»-т-
13.4.8. Вмісту жиру в рослинницькій продукції
Вміст жиру в рослинницькій продукції визначають методом знежиреного залишку, суть якого полягає у екстрагуванні жиру органічними розчинниками, серед яких найчастіше використовують
етиловий ефір.
Для аналізу з фільтрувального паперу роблять пакет, висушують його при температурі 105 °С і зважують. Після цього в пакет
вміщують 1—2 г подрібненої маси, яку висушують протягом 2— З год. при 100—105 °С. Охолодивши, пакет знову зважують і вміщують у екстрактор апарата Сокслета, а у колбу цього апарата вище рівня сифона наливають ефір. Колбу з ефіром з'єднують з екстрактом за допомогою холодильника, через який пропускають холодну воду. Колбу з ефіром нагрівають на водяній бані так, щоб за І год екстрактор наповнювався І звільнявся 6—8 разів.
Після закінчення екстракції пакет із екстрактора виймають, відразу підсушують у витяжній шафі, а потім у сушильній при 100— 105 °С до постійної маси.
Охолоджений пакет зважують, а вміст жиру розраховують за формулою
де X — вміст жиру, %; а — маса пакета без проби, г; в — маса пакета з пробою до екстрагування, г; с — маса пакета з пробою після екстрагування, г.
13.4.9. Вміст каротину
Визначають цей показник за методом Циррела, який грунтується на здатності каротину розчинятися в органічних розчинниках.
Для аналізу беруть І—3 г дрібно посіченої свіжої рослинної маси, яку змочують невеликою кількістю бензину і перемішують у фарфоровій ступці з 5 г чистого піску або подрібненого скла і 15 г сірчанокислого натрію. Після розтирання до однорідного стану вміст ступки переносять у скляну банку ємкістю 200 мл, споліскуючи ступку невеликою кількістю бензину. При цьому в банку додають 10 г оксиду алюмінію і 5 г оксиду кальцію. Після цього банку до 200 мл позначки доливають бензином, закривають поліетиленовою кришкою і залишають на 18—20 год у темному місці. Відстояний прозорий розчин піпеткою з гумовою грушею переносять у кювету фотоелектроколориметра, а в контрольну кювету наливають чистий бензин. Після фотоелектроколориметрування вміст каротину визначають за формулою
де X— вміст каротину, мг/кг; а — еквівалентна кількість вихідного розчину згідно з робочим графіком, мл; Н — наважка рослинної маси, г; 0,00416 — перевідний коефіцієнт для перерахунку 1 мл вихідного розчину біхромату калію в еквівалентну кількість мг каротину; 1000 — перевідний коефіцієнт для перерахунку маси проби на 1 кг рослинної маси.
Для побудови робочого графіка виготовляють стандартний розчин. Для цього беруть 0,720 г біхромату калію, розчиняють його дистильованою водою в мірній колбі місткістю 1 л. При цьому 1 мл розчину відповідає 0,00416 мг каротину. Для приготування шкали зразкових розчинів у мірні колби місткістю 100 мл беруть по 10, 20, ЗО, 40 і 50 мл стандартного розчину. Колби доливають водою до мітки. При цьому в 1 мл першої, другої, третьої, четвертої і п'ятої колб буде міститись відповідно 0,000416; 0,000832; 0,001248; 0,001664 і 0,00208 мг каротину. Пропустивши розчини на фотоелек-троколориметрі, одержані дані про їх густину відкладають на осі Y, а концентрації каротину — на осі X. Точки перетину цих показників і будуть основою для побудови робочого графіка, за допомогою якого визначають показник а.
Так, якщо для аналізу маса наважки становила 3 г, а оптична щільність досліджуваного розчину — 0,2, що відповідає 20 мл вихідного розчину біхромату калію, то
14. дослідження ерозії ґрунту
14.1. Водна ерозія
Розрізняють водну ерозію, яка спричинюється дощовими краплями і змиванням поверхні грунту потоками води.
Ерозійну дію дощових крапель різної інтенсивності визначають за допомогою модельного досліду з використанням чашок Ел-лісона. Вони являють собою металеві циліндри діаметром 77 мм і висотою 50 мм, до нижньої частини яких прикріплюється тонка і густа металева сітка.
На цю сітку тонким шаром накладають вату, після чого циліндри заповнюють абсолютно сухим піском і зважують. Чашки з
піском ставлять на піддон з тонким шаром води, що забезпечує постійну вологість піску. Піддон із чашками розміщують на час дощу на відкритому місці недалеко від метеопостів чи метеостанцій з дощомірами, щоб можна було використати дані про кількість опадів, що випали за час проведення досліду, та їх інтенсивність. Після припинення дощу чашки Еллісона вміщують у сушильну шафу, висушують при температурі 105 °С і зважують. За різницею між масами чашки до дощу і після нього визначають масу піску, який потрапив за межі чашок під дією крапель дощу.
Якщо поряд із циліндрами з піском помістити циліндри з різним грунтом, то можна визначити відносну стійкість окремих ґрунтів до розмивання краплями дощу.
Поверхневе стікання води і змив грунту водою визначають у модельних і польових дослідах.
Для проведення модельних дослідів використовують лотки (дерев'яні чи металеві) довжиною 100 см, шириною ЗО см і глибиною 10 см. На дно лотків суцільно кладуть пористі гончарні плитки (для дренажу), зверху яких насипають ґрунт на рівні верхніх країв лотка. При цьому в різних лотках може бути той ґрунтовий субстрат, який досліджується (типи чи види грунтів або один вид грунту, просіяного через сита з різним діаметром отворів). Лотки з однаковим субстратом у разі необхідності можна встановлювати під різним кутом нахилу. Щоб підтримувати постійну зволоженість грунту, вода через отвір у днищі лотка надходить з резервуара, де підтримується постійний її рівень.
Змитий під час дощу грунт разом з водою, яка стікає з поверхні ґрунтового середовища в лотці, потрапляє в ємкість, розміщену дещо нижче лотка. Після відстоювання окремо обліковують воду і ґрунт в абсолютно сухому стані.
Інтенсивність стікання води чи змив ґрунту визначають в г/м2, а потім перераховують у т/га.
У польових дослідах стікання води і змив ґрунту з поверхні поля водою визначають методом стокових площадок. Стокова площадка — це схилова ділянка, різна за довжиною і шириною та ізольована від решти площі земляними валами, дерев'яними або металевими щитками. Внизу стокової площадки встановлюють лотки, за допомогою яких всю воду і змитий ґрунт збирають у ємкість. Після відстоювання воду для обліку обережно зливають з
ємкості в мірні посудини, а осад ґрунту висушують до абсолютно сухого стану і зважують.
Якщо воду і злитий із стокової площадки грунт збирають у ємкість із позначками об'єму, то тверду фазу стоку можна визначити ще й так. Вміст посудини за допомогою багаторазового коливання добре збовтують, після чого із загальної маси відбирають зразок певного об'єму, наприклад 1 л. Після фільтрування зразка осад на фільтрі висушують і зважують. Масу змитого грунту визначають за формулою
де М — маса змитого грунту в перерахунку на сухий (г, кг); О — об'єм води і ґрунту в посудині, л; А/, — маса сухого осаду на фільтрі (г, кг); Оі — об'єм зразка, взятого для фільтрування, л.
Змив ґрунту доцільніше визначати в т/га. Для цього масу змитого із стокової площадки ґрунту перераховують у тонни і цей показник множать на коефіцієнт, одержаний від ділення 10 000 (площа 1 га в м2) на площу стокової площадки в м2.
Інтенсивність змивання ґрунту з верхньої частини схилу і намивання в нижній його частині можна визначити за методом шпильок. Суть цього методу полягає в тому, що в багатьох місцях схилу в ґрунт вдавлюють шпильки із тонкого міцного металевого дроту з поділками через 1 мм від нуля в один і другий бік (вниз і вгору). Позначку «О» встановлюють на рівні поверхні поля. Верхній кінець шпильки над поверхнею повинен виступати не більше як на 20—30 мм.
Після дощу шпильки оглядають, замірюючи звільнену від грунту чи занесену ґрунтом частину шпильки. Перемноживши висоту змитого (намитого) ґрунту в метрах на гектарну площу в м2, матимемо об'єм змитого (намитого) ґрунту в м3/га. Помноживши його на об'ємну масу верхнього шару ґрунту, визначають змив ґрунту в т/га.
Щоб точніше визначити інтенсивність водної ерозії таким методом, на одному рівні схилу залежно від ширини ділянки використовують від 5 до 10 шпильок.
14.2. Вітрова ерозія
Застосовують кілька методик обліку ґрунту, який зноситься вітром. Частинки ґрунту, які переміщуються під дією вітру по по-
14. Дослідження ерозії ґрунту
верхні поля, вловлюють уловлювачами різної модифікації, а пилуваті частинки, які переміщуються в приземному шарі повітря, вловлюють різними пиловловлювачами.
Найпростіший за конструкцією уловлювач-кювета, який являє собою довгий ящик, який закопують у грунт так, щоб його краї розміщувалися на рівні поверхні поля. Довгим боком ящик орієнтують упоперек напряму панівних вітрів. При цьому грунтові частинки, які переміщуються по поверхні поля, потрапляють у уловлювач і осідають на дні ящика. Після закінчення пилової бурі чи при зміні напряму вітру на 180° ґрунт вибирають із уловлювача і зважують.
Кількість знесеного ґрунту визначають за формулою
де X — кількість знесеного грунту, т/га; А — маса ґрунту в уловлювачі, кг; 10000 — коефіцієнт для перерахунку маси знесеного ґрунту на 1 га; П — площа поперечного розрізу уловлювача, м2; 1000 — перевідний коефіцієнт кілограмів в тонни.
Менш точний, але простіший у використанні стрижневий метод обліку знесених з поля чи нанесених на площу ґрунтових частинок вітром. Суть цього методу полягає в тому, що на обліковій ділянці в десяти або більше повторностях у ґрунт встромлюють у вигляді дроту стрижні з міліметровими позначками у верхніх частинах. При цьому за допомогою ніпельної гуми чи фарби фіксують на стрижні рівень поверхні ґрунту (це буде і глибина заглиблення стрижня в ґрунт). Після закінчення спостережень за ерозією на кожному стрижні замірюють товщину знесеного (якщо нижче фіксованого рівня відкрився стрижень) чи нанесеного (якщо фіксованої позначки не видно) ґрунту.
Основи
МАТЕМАТИЧНОЇ СТАТИСТИКИ В АГРОНОМІЇ
1. ОСНОВНІ ПОНЯТТЯ ТА ЗАВДАННЯ МАТЕМАТИЧНОЇ СТАТИСТИКИ
Математична статистика — розділ математики, який опираючись на теорію ймовірності займається методами систематизації, обробкою та використанням статистичних даних для наукових та практичних висновків.
При проведенні будь-якого досліду дослідник звертається до математичної статистики з метою вирішення таких трьох основних питань:
1. Як і в якій кількості відібрати об'єкти для дослідження.
2. Як за допомогою статистичних методів скоротити початкову інформацію і всі індивідуальні дані дослідів представити порівняно невеликою кількістю по можливості простіших узагальнених показників, не втративши при цьому найбільш притаманні для них риси.
3. Як оцінити достовірність та надійність одержаних експериментальних даних, відокремити випадкове від істотного і за окре-
мою частиною (вибіркою) охарактеризувати ціле з достатньою точністю.
В агробіологічних дослідженнях дослідник має справу з дуже складними експериментами, в яких значна кількість факторів не піддається строгому обліку і контролю. Але й з таких експериментів, дякуючи математичній статистиці, можна одержати потрібну інформацію і оцінити ступінь надійності ЇЇ результатів.
Але слід розуміти, шо математична статистика є лише засобом^ озброєння експериментатора і не повинна підміняти інші спеціальні методики дослідження, тому що ніяка статистична обробка не взмозі усунути погрішності, допущені при закладанні дослідів і проведенні досліджень. Тому обов'язок дослідника — постановка добротних цілеспрямованих дослідів, а математична статистика допомагає вибрати оптимальні умови для проведення агрономічних досліджень і дає об'єктивну кількісну оцінку експериментальним даним.
В математичній статистиці використовують відповідні поняття, терміни та символи.
Поняття про сукупність, мінливість і вибірку
Кожне масове явище (група рослин в полі, тварин на фермі тощо) є сукупність особин, випадків, фактів, предметів або деяких умовних одиниць, кожна з яких окремо взята строго індивідуальна і відрізняється від інших низкою ознак — масою, висотою, кількістю продукції тощо. Кожна з ознак в різних особин може мати неоднаковий ступінь вираженості, тобто вона варіює в певних межах. Тому властивість умовних одиниць відрізнятись одна від іншої навіть в однорідних сукупностях називається мінливістю або варіюванням.
В рослин, наприклад, варіюючими ознаками є їх маса, висота тощо.
В тих випадках, коли потрібно дати загальну характеристику певній сукупності, варіювання ознак викликає певні труднощі, тому що всі особини групи не можна практично дослідити за тою чи іншою ознакою. В таких випадках вивчають частину сукупності, за якою роблять висновки. Такий метод називають вибірковим. Отже, всю групу об'єктів, яка взята для вивчення, називають сукупністю або генеральною сукупністю, а ту частину, яка попала на
перевірку, називають вибірковою сукупністю або вибіркою. Кількість елементів, які входять в генеральну сукупність чи вибірку, називають їх обсягом.
Вибірки, які складаються з 20—30 одиниць спостереження, називають малими, а вибірки з кількістю об'єктів ЗО і більше і прямують до безкінечності (/7 —> оо) — називають великими.
В результаті спостережень ми одержуємо відомості про кількісну величину ознаки, яка вивчається, у кожного члена даної вибіркової сукупності. Можливе значення варіюючої ознаки будемо називати варіантою і позначати через X. Одержаний ряд варіюючих величин, які відносяться до певної сукупності, можна впорядкувати, розмістивши значення ознаки (варіанти) в порядку їх зростання чи спадання. Таке впорядкування варіант називається їх ранжируванням. При розгляді ранжированого ряду можна помітити, що кожне значення ознаки зустрічається неоднакове число разів. Числа, які показують, скільки разів повторюється кожне значення ознаки в членів даної сукупності, називають частотами ознаки і позначають через/ Сума всіх частот (S/) дорівнює обсягові вибірки (числу членів ряду) — п. В результаті такого опрацювання первинних спостережень одержуємо так званий варіаційний ряд. Ним називається такий ряд даних, в яких показані можливі значення варіюючої ознаки в порядку зростання чи спадання і відповідні їм частоти.
Розрізняють два типи варіаційних рядів з двома типами мінливості: кількісною, яка може бути виміряна, \ якісною, яка не піддається вимірам.