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Methodische Aspekte der Auswertung von Dauerfeldversuchen mit Wiederholungen

B. Kroschewski, Ch. Richter Humboldt-Universität Berlin, Institut für Pflanzenbauwissenschaften/ Biometrie und Versuchswesen



Dauerfeldversuche werden seit über 150 Jahren angelegt. In Deutschland gibt es derzeit etwa 50 Dauerfeldversuche mit einer Versuchsdauer von mehr als 30 Jahren, davon 12 mit mehr als 50 Jahren. Weltweit ist man heute um deren Erhaltung, Koordinierung und Auswertung bemüht, da man um deren Wert hinsichtlich der Erfassung von Langzeitwirkungen weiss. Eine unzureichende Nutzung des Informationswertes ist ebenso unverantwortlich wie deren Abbruch (KÖRSCHENS, 1997). Die ersten Dauerfeldversuche wurden nach dem damaligen Kenntnisstand ohne Wiederholungen und Randomisation angelegt. Prinzipiell können jedoch die gleichen Anlagemethoden wie für Einzelversuche und Versuchsserien genutzt werden. Im Gegensatz zu diesen wird der Dauerfeldversuch aber nur einmal geplant und angelegt und sollte im Laufe der Jahre keine Veränderungen erfahren (RICHTER, 1997). Dauerfeldversuche können in Monokultur (in jedem Jahr auf dem gleichen Versuchsschlag) oder mit einer Fruchtfolge angelegt werden. Bei Dauerfeldversuchen mit Fruchtfolge unterscheidet man solche ohne Landwechsel (die Fruchtarten werden entsprechend ihrer Reihenfolge in der Rotation nacheinander auf dem gleichen Versuchsschlag angebaut, d.h. sie werden nicht in jedem Jahr geprüft) und mit Landwechsel (jede Fruchtart wird zwar in jedem Jahr, aber auf verschiedenen Versuchsschlägen angebaut). Ist der Dauerfeldversuch entsprechend den Grundsätzen der Versuchsplanung mit Wiederholungen angelegt, kann er varianzanalytisch ausgewertet werden. Zunächst kann dies je Fruchtart und Jahr erfolgen. Soll eine Aussage in Bezug auf die Entwicklung über die Jahre getroffen werden, so ist dies nur über eine vergleichende Betrachtung der jährlichen Auswertungen möglich. Mögliche Wechselwirkungen zwischen den Prüfgliedern und den Jahren können so nicht geprüft werden.Um die Prüfgliedwirkung auf das Merkmal über einen bestimmten Zeitraum von Jahren zu bewerten, ist der Faktor "Jahre" einzubeziehen. Dieser kann bei Dauerfeldversuchen mit Fruchtfolge und Landwechsel zusätzlich in die Komponenten "Schlag", "Rotation" und "SchlagxRotation" zerlegt werden. Der Faktor "Jahre" (bzw. seine 3 Komponenten) beinhaltet zum großen Teil die Jahreswitterung. Dabei ist zu beachten, dass die Merkmalswerte, die für jede Fruchtart fortlaufend auf der gleichen Parzelle erfasst werden, nicht unabhängig voneinander sind. Das bedeutet, dass zwischen den Merkmalswerten je Parzelle Kovarianzen bestehen, die bei der Auswertung zu berücksichtigen sind. Die wiederholten Messungen werden bei Dauerfeldversuchen in Monokultur und den Dauerfeldversuchen mit Fruchtfolge ohne Landwechsel durch die Jahre manifestiert, bei den Dauerfeldversuchen mit Fruchtfolge und Landwechsel dagegen durch die Jahreskomponente "Rotation". Wird bei letzteren die Auswertung für eine Fruchtart nur über den Zeitraum einer Rotation durchgeführt, entspricht die Auswertung der einer Versuchsserie, da die Fruchtart in diesem Zeitraum stets auf verschiedenen Versuchsschlägen stand und die Merkmalswerte somit unabhängig voneinander sind. Im Vortrag werden verschiedene varianzanalytische Auswertungsverfahren gegenübergestellt. Ergänzende Informationen erhält man durch Rang- und Clusterverfahren. Am Beispiel des Dauerfeldversuches "Strohdüngungsversuch Thyrow" (Versuchsstation der Humboldt-Universität) sollen Vorgehensweise und Probleme bei der Auswertung von Dauerfeldversuchen mit Wiederholungen demonstriert werden. Bei diesem Versuche werden 8 Prüfglieder zur organisch-mineralischen Düngung in einer 3-feldrigen Fruchtfolge (Kartoffeln-Sommergerste-Winterroggen) mit Landwechsel (jede Fruchtart wird in jedem Jahr auf einem der 3 Versuchsschläge angebaut) untersucht. Für jede Fruchtart liegen die 8 Prüfglieder in einem Lateinischen Rechteck (SCHNIEDER, 1984). Die Auswertungsmethoden werden für ein Ertrags- und ein Bodenmerkmal gezeigt.

engl. Abstract

Long-term experiments are carried out over 150 years. In Germany there are today over 50 long-term experiments with an age of more than 30 years. It is necessary to use the extensive amount of date material. Therefore suitable analysis procedures are needed. In the paper various methods of variance analysis are compared by the example of the "Straw Fertilisation Experimenet Thyrow", in addition ranking procedures and cluster anaylsis are presented.

Literatur:

HOFFMANN, E. (1968) Biometrische Probleme der Auswertung von Dauerversuchen. Thaer-Archiv, Bd. 12, 783-796

KÖRSCHENS, M. (1997) Die wichtigsten Dauerfeldversuche der Welt. Übersicht, Bedeutung, Ergebnisse. Arch. Acker-Pfl.Boden, Vol.42, 157-168

RICHTER, Ch. (1997) Methodische Aspekte der Dokumentation von Dauerfeldversuchen. In Dauerfeldversuche an der Humboldt-Universität zu Berlin. Ökologische Hefte der Landwirtschaftlich-Gärtnerischen Fakultät. Heft 7, 15-27

SAS Institute Inc. (1996): SAS Systtem for Mixed Models.

SCHNIEDER, E. (1984) Die Dauerversuche in Thyrow. In Dauerfeldversuche der DDR. AdL der DDR, Berlin.

SUHARJO, B. (1995) Biometrische Probleme der Auswertung von Dauerversuchen. Diss.; J.-Liebig-Uni. Gießen, FB Agrarwiss. u. Umweltsicherung