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Probleme bei der Auswertung von Dauerversuchen

Warnstorff, K. und Dörfel, H. Martin-Luther-Universität, Landw. Fakultät, AG Biometrie u. Agrarinformatik, Halle/Saale



Definition: Ein Dauerfeldversuch (kurz Dauerversuch) aus biometrischer Sicht:

ein Versuch über einen längeren Zeitraum mit gleichen Prüfgliedern auf gleicher Versuchsfläche (unveränderte Lage der Parzellen) in Versuchsanlagen mit oder ohne Randomsation.

  Dauerversuche aus landwirtschaftlicher Sicht sind:

  • Dauerdüngungsversuche in Monokultur ( z.B. der Versuch "Ewiger Roggenbau").
  • Dauerdüngungsversuchen mit Fruchtfolge
  • Fruchtfolgeglieder (Fruchtarten) werden jedes Jahr angebaut (Strohdüngungsversuch Thyrow, Statischer Versuch Bad Lauchstädt)
  • oder die Fruchtfolge wird auf den gleichen Parzellen über die Jahre durchgeführt.
  • Versuche mit mehrjähriger Versuchsfrucht

  Ziel:

Erfassung der Langzeitwirkung von Prüfgliedern

Der Versuch "Ewiger Roggenbau" ist ein Dauerdüngungsversuch seit 1878 von Winterroggen in Monokultur (MERBACH, SCHMIDT, WITTENMAYER, L. (1999)). Geprüft wird die Langzeitwirkung von 6 Prüfgliedern (U - ohne Düngung, N - nur Stickstoff, NPK- Stickstoff/ Phosphor/ Kali, PK- Phosphor/Kali, STM1 – Stallmistvariante, STM2-Stallmistvariante seit 1893) ohne Wiederholungen auf den Ertrag .

Probleme in Dauerversuchen am Beispiel "Ewiger Roggenbau"

  • Ältere Dauerversuche wurden entsprechend dem damaligen Kenntnisstand ohne Wiederholungen geplant.
  • Die Prüfgliederträge sind zeitlich abhängig
  • Veränderung von Prüfgliedern im Versuch "Ewiger Roggenbau"
Prüfglied Zeitraum Stallmist 
1878-1995 
1878-1990 40 
 1991-1995 12000 60 24 75 
NPK 1878-1990 40 24 75 
 1991-1995 60 24 75 
PK 1878-1995 24 75 
STM1 1878-1995 12000 (~65) (~20) (~60) 
STM2 1893-1952 8000 (~45) (~13) (~40) 
 1953-1995 

Wegen der geänderten Prüfglieder (N, NPK, STM2) wurden nur die Prüfglieder U, N, NPK, PK und STM1 im Zeitraum 1879-1989 ausgewertet.

  • Veränderung von ackerbaulichen Maßnahmen

(Im "Ewigen Roggenbau" wurde nach 1922 das Saatgut nicht mehr von der jeweiligen Prüfgliedparzelle entnommen)

  • Die Langzeitwirkung der Prüfglieder ist nicht von der Wechselwirkung Prüfglied x Witterung zu trennen.

  Auswertungsmöglichkeiten zur Beurteilung der Langzeitwirkung

  • Grafische Darstellungen
  • der Prüfgliederträge in Abhängigkeit von der Zeit ,
  • proportionaler Entwicklungen der Prüfglieder.
  • Die Beurteilung der Prüfglieder kann durch Rangzahlanalyse nach Friedman (DÖRFEL, WARNSTORFF (1999)) erfolgen. Die Ermittlung der Rangzahlen erfolgt je Jahr.
  • Die zeitliche Abhängigkeit von Prüfgliedern kann durch Autokorrelation geprüft werden. Bei Unabhängigkeit ist eine Varianzanalyse mit mehreren Jahren als Wiederholungen durchführbar.
  • Trendanalysen können entweder nur in Zeiträumen mit ungeänderten Bedingungen oder über den gesamten Zeitraum als Regression mit Bruchpunkt (SEBER ( 1989)) durchgeführt werden. Im Versuch "Ewiger Roggenbau" wurde bei Veränderung der Saatgutgewinnung 1921 ein Bruchpunkt ermittelt.
  • LEZOVIC (1998) schlägt zur Berücksichtigung des Witterungseinflusses auf den Ertragsverlauf der Prüfglieder ein Komponentenmodell (Trendkomponente, Witterungskomponente, Restkomponente) vor.

Literatur

DÖRFEL, H.; WARNSTORFF, K. (1999): Statistische Auswertungen des Dauerversuches "Ewiger Roggenbau", UFZ-Bericht, 24, ISSN 0948-9452

LEZOVIC, P.(1998): Beitrag zur Methodik der Dauerfeldversuche , Dissertation an der Landwirtschaftlichen Fakultät der Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg ,ISBN: 3-89675-348-7.

MERBACH, W.; SCHMIDT, L.; WITTENMAYER, L.,Hrsg. (1999): Die Dauerdüngungsversuche in Halle (Saale), Teubner, Stuttgart

SEBER, G.A.F. und WILD, C.J. (1989): Nonlinear Regression, John Wiley, New York

engl. Abstract

Problems of the Analysis in Long-Term Field Experiments

The field trial "Ewiger Roggenbau" is a long-term experiment in Halle (Saale), Germany, run over 120 years. It includes 6 fertilizer treatments (unfertilized, N, NPK, PK fertilizer and manure)without replications. Problems and possibilities of analysis are shown. Possibilities of analysis are graphics, rank analysis, trend analysis and break point regression. 
  
 

Literatur

DÖRFEL, H.; WARNSTORFF, K. (1999)

Statistische Auswertungen des Dauerversuches "Ewiger Roggenbau", UFZ-Bericht, 24, ISSN 0948-9452 
  
 

LEZOVIC, P.(1998) Beitrag zur Methodik der Dauerfeldversuche , Dissertation an der Landwirtschaftlichen Fakultät der

Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg ,ISBN 3-89675-348-7. 
  
 

MERBACH, W.; SCHMIDT, L.; WITTENMAYER, L.,Hrsg. (1999)

Die Dauerdüngungsversuche in Halle (Saale), Teubner, Stuttgart 
  
 

SEBER, G.A.F. und WILD, C.J. (1989)

Nonlinear Regression, John Wiley, New York