228

МІНІСТЕРСТВО АГРАРНОЇ ПОЛІТИКИ УКРАЇНИ

ДЕРЖАВНИЙ АГРОЕКОЛОГІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

ІНСТИТУТ СІЛЬСЬКОГО ГОСПОДАРСТВА ПОЛІССЯ

Фещенко В.П.

МЕТОДОЛОГІЯ НАУКОВИХ ДОСЛІДЖЕНЬ

Навчальний посібник

Житомир – 2006

УДК 001.89 (477)

ББК 72

Ф 53

Фещенко В.П.

МЕТОДОЛОГІЯ НАУКОВИХ ДОСЛІДЖЕНЬ

Навчальний посібник

- Житомир: видавництво “Друк”, 2006. – 246с.

ІSBN 966-8598-11-3

Рецензенти:

Волинчук Микола Корнієвич – кандидат сільськогосподарських наук, старший науковий співробітник Інституту сільського господарства Полісся УААН;

Данкевич Євген Михайлович – кандидат сільськогосподарських наук, завідувач відділом рослинництва ОУСГ МАП України;

Федишин Богдан Михайлович. - кандидат технічних наук, завідувач кафедри хімії Державного агроекологічного університету.

У посібнику висвітлено дуже широкий діапазон найрізноманітніших галузей від класичних до найновіших, також наводиться традиційна термінологія і загальнобіологічні фундаментальні поняття подаються відомості із менеджменту та методології наукових досліджень.

Розрахована на науковців, аспірантів, магістрів та студентів – агроекологів, радіоекологів, фахівців практиків сільского господарства, а також широкі кола читачів.

Схвалено до друку на засідані кафедри загальної екології ДАУ,

протокол № 8 від 15 травня 2006р.

Затверджено на засіданні Вченої ради Інституту сільського господарства Полісся УААН, протокол № 5 від 04.07.2006 р.

Рекомендовано Міністерством аграрної політики України

як посібник для студентів вищих аграрних закладів освіти.

ISBN 966-8598-11-3 © Фещенко В.П.

ЗМІСТ

Передмова	7
Вступ	9
1. Методологія	12
1.1. Парадигма сучасної екологічної методології	12
1.2. Методики аналізу навколишнього природного середовища	14
1.2.1. Характеристика методик аналізу	16
1.2.2. Метрологічне забезпечення контролю якості води	17
1.2.3. Метрологічне забезпечення контролю якості ґрунту	20
1.2.4. Методики та прилади контролю вмісту важких металів	21
1.2.5. Методи досліджень в агрометеорології	23
2. Методика польового досліду(за Б.О.Доспєховим)	26
2.1. Планування методики досліду	26
2.2. Планування спостережень і обліків	26
2.3. Техніка закладки та проведення польових дослідів	27
2.3.1. Розбивка дослідної ділянки	27
2.3.2. Польові роботи на дослідній ділянці	27
2.3.3. Внесення добрив	28
2.3.4. Обробіток грунту	28
2.3.5. Сівба та садіння	28
2.3.6. Догляд за рослинами та дослідом	29
2.3.7. Облік урожаю	29
2.3.7.1. Методи поправок на зрідженість посіву	30
2.4. Первинна обробка даних	31
2.5. Документація та звітність по польовому досліду	32
3. Методи агрофізичних досліджень в дослідах з обробітку й удобрення ґрунтів (за методичними рекомендаціями інституту грунто-знавства й агрохімії ім. О.М.Соколовського)	34
3.1. Визначення механічного складу ґрунту за методом Качинського	34
3.2. Визначення мікроагрегатного складу ґрунту за методом Качинського	36
3.3. Визначення структурно-агрегатного складу ґрунту за методом Саввінова в модифікації Ревута	37
3.4. Визначення здатності ґрунту до кришення під дією обробних знарядь за ОСТ 70.4.1-74	38
3.5. Визначення об’ємної ваги ґрунту за методом Качинського	38
3.6. Визначення питомої ваги ґрунту пікнометричним методом	39
3.7. Визначення пористості та повітрозабезпеченості грунту розрахунковими методами	40
3.8. Визначення повітроємності ґрунту розрахунковим методом	41
3.9. Визначення повітропроникності ґрунту методом Еванса-Кірхама	42
3.10. Визначення газообміну ґрунту з атмосферою за допомогою газоаналізатора	42
3.11. Визначення біологічної активності ґрунту за методом Макарова	43
3.12. Визначення температури ґрунту за методом Саввінова	44
3.13. Облік кореневих систем за методом Станкова	45
3.14. Визначити твердості ґрунту за методом Рев’якіна	45
3.15. Визначення гігроскопічної вологості ґрунту гравіметричним методом	46
3.16. Визначення максимальної гігроскопічності ґрунту за методом Ніколаєва	46
3.17. Визначення вологості зав’ядання методом вегетаційних мініатюр	47
3.18. Визначення вологості розриву капілярного зв’язку за методом Долгова-Виноградової	48
3.19. Визначення найменшої (польової) вологоємності грунту термостатно-ваговим методом	48
3.20. Визначення природної вологості ґрунту термостатно-ваговим методом	49
3.21. Визначення водопроникності ґрунту за методами Нестерова та Качинського	50
3.22. Визначення випаровування води з ґрунту методами Іванова, трубок, Ревута	52
3.23. Способи інтерпретації результатів агрофізичних досліджень ґрунту	53
4. Методи хімічного аналізу ґрунту та рослин	58
4.1. Відбір і підготовка зразків для аналізу	58
4.1.1. Відбір зразків ґрунту	59
4.1.2. Відбір проб рослин	59
4.2. Аналіз ґрунту	60
4.2.1. Визначення польової вологості ґрунту гравіметричним методом	60
4.2.2. Визначення вмісту гумусу (за методом Тюріна в модифікації ЦІНАО)	61
4.2.3. Визначення вмісту гідролізованого азоту (за методом Корнфільда)	62
4.2.4. Визначення вмісту рухомих форм фосфору та калію (за методом Кірсанова)	63
4.2.5. Визначення вмісту обмінного кальцію	64
4.2.6. Визначення вмісту обмінного магнію	65
4.2.7. Визначення вмісту обмінного алюмінію	65
4.2.8. Визначення суми ввібраних основ	66
4.2.9. Визначення гідролітичної кислотності ґрунту (за Каппеном рН-метричним методом)	66
4.2.10. Визначення рН та обмінної кислотності ґрунту	67
4.3. Аналіз рослин	67
4.3.1. Визначення вмісту абсолютно сухої речовини в свіжому рослинному матеріалі	67
4.3.2. Визначення вмісту гігроскопічної води та сухої речовини	68
4.3.3. Визначення масової частки “сирої” золи	69
4.3.4. Прискорене визначення азоту, фосфору та калію в одній наважці (за методом Гінзбурга та ін.)	70
4.3.5. Визначення вмісту білкового азоту (за методом Барнштейна)	72
4.3.6. Визначення вмісту кальцію	73
4.3.7. Визначення вмісту натрію	74
4.3.8. Визначення синильної кислоти в зелених кормах	74
4.3.9. Визначення алкалоїдів у зеленій масі люпину	76
4.3.10. Визначення алкалоїдів у насінні люпину (за Махом і Лідерлеєм)	78
5. СТАТИСТИЧНА ОБРОБКА РЕЗУЛЬТАТІВ ДОСЛІДЖЕНЬ (за Б. О. Доспєховим)	81
5.1. Завдання математичної статистики. Сукупність і вибірка	81
5.2. Статистична обробка варіаційного ряду	82
5.2.1. Оцінка істотності різниці середніх незалежних вибірок по t-критерію	83
5.2.2. Оцінка істотності середньої різниці поєднаних вибірок	83
5.2.3. Перевірка гіпотези про належність сумнівної варіанти до сукупності	83
5.3. Дисперсійний аналіз даних однофакторного польового досліду з однорічними культурами	83
5.4. Дисперсійний аналіз даних багатофакторних польових дослідів	85
5.4.1. Дисперсійний аналіз даних двофакторного досліду з однорічними культурами, проведеного методом рендомізованих повторень	86
5.4.2. Дисперсійний аналіз даних двофакторного досліду з однорічними культурами, проведеного методом розщеплених ділянок	87
5.4.3. Дисперсійний аналіз даних трифакторного досліду з однорічними культурами, проведеного методом рендомізованих повторень	87
5.5. Дисперсійний аналіз даних дослідів з багаторічними культурами	88
5.6. Дисперсійний аналіз даних вегетаційних дослідів	88
5.7. Дисперсійний аналіз даних спостережень і обліків у польовому досліді	89
5.8. Кореляція, регресія та коваріація	89
5.8.1. Прямолінійні кореляція та регресія	90
5.8.2. Криволінійні кореляція та регресія	92
5.9. Кореляція якісних ознак	93
6. Радіологічний моніторинг	94
6.1 Методика відбору проб ґрунту для спектрального аналізу	100
6.2. Відбір проб рослин	101
6.3. Відбір проб кормових культур	101
6.4 Відбір проб плодоовочевої продукції	103
6.4.1. Висушування томатів, буряків та інших овочів, які містять в собі велику кількість води	104
6.5. Відбір проб в особистих підсобних господарствах	104
6.6. Відбір проб продукції тваринництва	104
6.7. Відбір проб води	107
6.8. Підготовка проб до вимірювання (визначення) радіоактивності	107
7. Короткий термінологічний словник	110
ДОДАТКИ	204
Визначення найважливіших одиниць СІ
Основні одиниці СІ
Математичні символи
Співвідношення між одиницями
Список використаної та рекомендованої літератури	225

Передмова

Перед Вами друге видання довідника де зроблена спроба розкрити сутність, роль, функції науки та наукових досліджень у суспільному житті, їх взаємозв’язок із практикою, тематична спрямованість якого визначається проблематикою наукових пошуків учених.

Одне з головних завдань довідника – інформаційне забезпечення аспіранта, магістра, студента та наукового співтовариства, формування в ньому творчої атмосфери, поліпшення зв’язків науки та виробництва, підняття міжнародного авторитету української науки.

Діяльність людини у будь–якій сфері передбачає використання різноманітних методів опанування дійсності. У процесі наукових досліджень використовуються різноманітні методи пізнання, вивчення яких здійснює спеціальна наука – методологія, яка досліджує загальну систему прийомів, способів, операцій пізнання та перетворення дійсності.

Її завдання полягає в забезпеченні пізнавальної, теоретичної діяльності людини найефективнішими прийомами, способами опанування дійсності з метою ефективного продукування матеріальних і духовних цінностей.

Зростання вимог до професійної підготовки випускників вищих навчальних закладів ІІІ-IV рівнів акредитації вимагає якісно нового підходу до організації науково-дослідницької роботи студентів, створення теоретичної та методичної бази дисципліни „Основи наукової діяльності”.

Тому у навчальній діяльності студентів особливе місце посідає самостійне вивчення наукових джерел, засвоєнню їх змісту допомогає методологія, яка являє собою теоретичні основи наукового світогляду, розвиває здатність до творчого мислення, розширює кругозір, формує життєву позицію. У лекціях, на практичних заняттях і консультаціях викладачі, як правило, коментують особливості наукової праці, рекомендують студентам найраціональніші способи подолання труднощів під час творчого пошуку.

Видання довідника із тлумаченням термінів зумовлене кількома обставинами: по-перше, необхідністю переходу вищої агроекологічної освіти на державну мову; по-друге, успішне володіння навичками досліджень і творчої роботи дасть змогу студенту легко включатися в професійну діяльність, переводити наукові знання в площину практичного застосування; по-третє, розширенням термінологічного запасу при розв’язанні багатокритеріальних екологічних задач; по-четверте, відсутністю усталеного українського еквівалента окремих термінів, особливо агроекології та радіоекології.

Автор висловлює щиру вдячність Малиновському А. С., Савченку Ю. І., Патиці В. П., Гудкову І. М., Котюк Л. А., Волинчуку М. К., Данкевичу Є. І., Федишину Б. М., Гурелі В.В., Гришкун О.С., Барабашуку О.В. за надану допомогу.

Оскільки це – перша спроба створення такого посібника та тлумачника, буду вдячний за пропозиції та побажання, які можна надсилати за адресою: 10008, м. Житомир,

Старий Бульвар, 7, Кафедра загальної екології.

ВСТУП

Існує чимало міжнародних документів, пов’язаних із зобов’язаннями і діяльністю України в сфері охорони довкілля, ми у своїй природоохоронній діяльності керуємося ідеями та принципами, декларованими конференцією ООН з навколишнього середовища і розвитку (Ріо-де-Жанейро, 1992р.). Особливої уваги заслуговують питання наукової телеології, яка ініціюється «науками про складність», дуже евристична, конструктивна, ефективна; вона орієнтує дослідника на виявлення об’єктивних еволюційних правил заборони та засобів оптимально- ефективного керування складноорганізованими системами.

Тому треба спрямувати зусилля вчених на вирішення не тільки проблем сьогодення, але й визначення шляхів перетворення сільського господарства у високоефективну, конкурентноздатну, екологічно безпечну галузь, яка забезпечить не лише потреби нашого народу, а й реалізує концепцію входження України до клубу держав, які вступили в постіндустріальну фазу розвитку суспільства, при якій головна увага приділяється збереженню та відтворенню агроландшафтів, біоконверсії землеробства та

використанню технологій, які дозволяють отримувати високоякісну продукцію при мінімумі сировинних, особливо непоновлюваних ресурсів і практичному припиненню забруднення довкілля.

Отже, наука як діяльність є процедурою узагальнення реальності, а - як система знань – це сума суджень, що узагальнюють. У першій своїй іпостасі вона завжди дорівнює собі, у другій – постійно перебуває в розвитку і функція методу полягає в тому, що з його допомогою отримують нову інформацію про навколишню дійсність, заглиблюються в сутність явищ і процесів, розкривають закони та закономірності розвитку, формування та функціонування об’єктів, які досліджуються.

Методи та методики наукових досліджень перебувають в органічному взаємозв’язку, але їх справжнє значення можна оцінити лише в багатокритеріальній ефективності, основну роль якої відіграє методологія. Особливого розвитку набули методологічні дослідження в XX сторіччі, але значна заслуга в розробці методології належить Сократу, Платону, Аристотелю, Канту, Гегелю, Дарвіну, Ломоносову, Менделєєву та іншим. Це пояснюється, зокрема, диференціацією й інтеграцією наукових знань, якісними змінами, що відбулися в науці.

Але в останньому сторіччі ми спостерігаємо занедбання української мови, відбувається зменшення обсягів друкованої українською мовою наукової й учбової літератури. Особливо негативно це вплинуло на наукові та технічні терміни, бо словниковий запас належним чином не поповнювався відповідними термінами та втратив притаманний йому національний колорит і звучання. Навпаки, поширилися русифіковані або іншомовні варіанти термінів.

Виходячи із сучасних вимог, виникає очевидна необхідність створення спеціальних термінологічних словників, які б відновлювали забуті терміни, сприяли унормуванню української науково–технічної методологічної термінології.

Знання теорії, методології та методики, технології організації науково-дослідницької діяльності є базою для аспірантів, здобувачів наукових ступенів, співробітників наукових підрозділів, установ різного профілю, організаторів науково-дослідницької діяльності всіх рівнів.

Програма навчальної дисципліни „Основи наукової діяльності” – висвітлення теоретичних основ, методики, технології організації науково-дослідницької діяльності, тобто теоретичного та практичного підґрунтя для ефективного проведення наукових досліджень, роботи в еколого-експертних формуваннях, у науково-дослідних установах і навчальних закладах. Оволодіння методологією та методами досліджень сприяє розвитку раціонального творчого мислення, оптимальній організації наукової творчості.

Завданням вивчення дисципліни є засвоєння студентами знань з теоретичних основ науково-дослідної роботи, методики проведення наукових досліджень, правильного планування та проведення експерименту, опрацювання отриманих результатів та їх оформлення у вигляді наукового звіту чи публікації, ознайомлення з основними засадами оформлення курсової, дипломної та магістерської робіт.

Обізнаність студента з основними положеннями організації науково - дослідної роботи необхідна для його становлення як висококваліфікованого спеціаліста, який володіє багажем знань у галузі як теоретичних основ наукової роботи, так і практичних експериментальних досліджень, вміє організувати науково-дослідну роботу таким чином, щоб отримати вірогідні наукові результати.

Засвоївши знання з дисципліни, студент отримає необхідні знання не лише для проведення наукового експерименту, але й для визначення доцільності здійснення наукової діяльності в певному напрямку, оцінки новизни отриманих результатів, аналізу теоретичних і експериментальних даних, правильної їх інтерпретації, формулювання висновків і пропозицій. Водночас, студент отримає необхідні навики для написання наукової статті, повідомлення, тез доповіді, а також підготовки наукової доповіді за результатами проведених досліджень.

Автор зичить творчих злетів ученим, щастя бажає читачам отримати методологічну та пізнавально–практичну користь.