Bài giảng - phương pháp thí nghiệm đồng ruộng - chương 1 doc

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM HUẾ
DỰ ÁN HỢP TÁC VIỆT NAM – HÀ LAN





BÀI GIẢNG
PHƯƠNG PHÁP THÍ NGHIỆM ĐỒNG RUỘNG













Người biên soạn: PGS.TS Nguyễn Minh Hiếu

Huế, 08/2009


1

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM HUẾ
DỰ ÁN GIÁO DỤC ĐẠI HỌC VIỆT NAM - HÀ LAN
***************











BÀI GIẢNG

PHƯƠNG PHÁP THÍ NGHIỆM CÂY TRỒNG

NGƯỜI BIÊN SOẠN: TS. Nguyễn Minh Hiếu






Huế, 2008

2

MỞ ĐẦU
Nghiên cứu khoa học là quá trình nhận thức chân lý khoa học. Là hoạt động
nhận thức của con người nhằm khám phá bản chất của sự vật và hiện tượng và tìm
kiếm giải pháp cải tạo thế giới. Đó những hoạt động tìm kiếm, xem xét, điều tra, thử
nghiệm. Dựa trên các số liệu, tài liệu, kiến thức đã đạt được từ các thí nghiệm khoa
học để phát hiện ra những cái mới về bản chất của sự vật, về thế giới tự nhiên và xã
hội để sáng tạo ra phương pháp, phương tiện kỹ thuật mới cao hơn, giá trị hơn nhằm
phục vụ ngày càng tốt hơn lợi ích của con người.
Để có kết quả nghiên cứu đúng, khách quan cần có phương pháp nghiên cứu
đúng. Phương pháp nghiên cứu chính là cách thức, con đường, phương tiện để giải

quyết các nhiệm vụ nghiên cứu nhằm đạt được mục đích đặt ra.
Phương pháp nhiên cứu khoa học là điều kiện đầu tiên, cơ bản nhất của
nghiên cứu khoa học. Tất cả tính nghiêm túc của nghiên cứu khoa học phụ thuộc
vào phương pháp nghiên cứu. Phương pháp đúng, phù hợp là nhân tố đảm bảo sự
thành công của người nghiên cứu và là điều kiện cơ bản quyết định thắng lợi của
công trình nghiên cứu.
Tuỳ thuộc vào đối tượng nghiên cứu khác nhau mà người nghiên cứu sử
dụng các phương pháp nghiên cứu khác nhau.
Thí nghiệm là một trong các phương pháp nghiên cứu khoa học thông dụng
được áp dụng nhiều trong lĩnh vực sinh học như: Nông nghiệp, Lâm nghiệp và
Thủy sản. Tuy nhiên nội dung có khác nhau tùy thuộc vào ngành cụ thể.
Tài liệu phương pháp thí nghiệm nhằm cung cấp cho sinh viên một số kiến
thức cơ bản về phương pháp thiết kế và bố trí thí nghiệm cũng như các thuật toán
thống kê mô tả các tham số, các tiêu chuẩn kiểm định thống kê trong xử lý kết quả
nghiên cứu và cách trình bày một báo cáo khoa học.
Để nắm được kiến thức của môn học sinh viên phải được học và nắm vững
kiến thức xác suất thống kê, tin học, phương pháp luận nghiên cứu khoa học và một
số môn khoa học liên quan đến chuyên ngành.
Tài liệu này được soạn thảo để phục vụ sinh viên và các nhà nghiên cứu
thuộc lĩnh vực nông học của Khoa Nông học, việc in ấn chắc chắn sẽ còn nhiều
thiếu sót. Chúng tôi mong nhận được sự góp ý kiến của đông đảo bạn đọc để tài liệu
được hoàn chỉnh dần phục vụ tốt hơn cho công tác nghiên cứu khoa học và học tập
của cán bộ và sinh viên thuộc khối sinh học nói chung và khoa Nông học nói riêng
của Trường đại học Nông Lâm Huế.
Chúng tôi xin chân thành cám ơn.


Chương I

3

ĐẠI CƯƠNG VỀ CÔNG TÁC NGHIÊN CỨU KHOA HỌC
NÔNG NGHIỆP
Chương này trình bày các giai đoạn của quá trình tiến hành nghiên cứu, các
loại thí nghiệm phổ biến trong nông nghiệp.
1. VAI TRÒ CỦA CÔNG TÁC NGHIÊN CỨU KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP
Như chúng ta đã biết:“Thí nghiệm là một phần của sự nghiệp sản xuất trong
xã hội loài người, nhằm khám phá ra các quy luật khách quan của thế giới vật chất
với mục đích nắm vững và bắt các bí mật của thiên nhiên phục vụ cho cuộc sống
con người”.
Nghiên cứu khoa học là quá trình nghiên cứu và giải thích các hiện tượng
khoa học xuất phát từ lý luận và thực tiễn. Từ đó sẽ ứng dụng các kết quả nghiên
cứu được vào sản xuất phục vụ cho cuộc sống con người.
Nghiên cứu khoa học nói chung và khoa học nông nghiệp nói riêng phụ
thuộc rất mật thiết với điều kiện tự nhiên và các điều kiện kinh tế - xã hội của từng
địa phương, vì vậy nhiệm vụ các nhà khoa học nông nghiệp là phải nghiên cứu và
đề xuất được những biện pháp kỹ thuật cụ thể, thích hợp cho từng vùng sinh thái
nhằm khai thác bền vững và hiệu quả các điều kiện ấy. Kết quả nghiên khoa học
trong nông nghiệp cũng liên quan nhiều đến kiến thức tổng hợp của nhiều lĩnh vực
khác như: toán học, hóa học, thổ nhưỡng, khí tượng, sinh học, kinh tế học, liên quan
đến phương pháp nghiên cứu, đến tính sáng tạo của người nghiên cứu. Nước ta là
một nước đang phát triển việc kế thừa các phương pháp và kết quả nghiên cứu để
rút ngắn thời gian nghiên cứu trong các lĩnh vực cụ thể là hết sức cần thiết.
2. CÁC GIAI ĐOẠN TRONG QUÁ TRÌNH NGHIÊN CỨU KHOA HỌC
NÔNG NGHIỆP
Để có thể xây dựng được một đề tài nghiên cứu khoa học nông nghiệp nói
chung và cụ thể hơn là xây dựng được một thí nghiệm về một biện pháp kỹ thuật
nào đó như: Giống, phân bón, tưới nước, thời vụ, bảo vệ thực vật cho một vùng đòi
hỏi người làm công tác nghiên cứu cần phải thực hiện theo các giai đoạn sau đây.
2.1. Thu thập thông tin

Mục đích của thu thập thông tin là giúp cho nhà khoa học hiểu rõ vấn đề sẽ
được nghiên cứu. Vấn đề đó đã được nghiên cứu chưa, nghiên cứu đến đâu, vấn đề
nào còn tiếp tục nghiên cứu để hoàn thiện hay sẽ được nghiên cứu sang hướng khác.
Các thông tin cần thu thập gồm:
 Các tài liệu có liên quan trực tiếp và gián tiếp tới vấn đề dự định nghiên cứu.
 Kinh nghiệm sản xuất của người dân.
Các thông tin được thu thập từ các nguồn:
- Giáo trình, sách chuyên khảo, sách hướng dẫn phổ biến khoa học kỹ thuật,

4

các tạp chí khoa học, các kết quả nghiên cứu khoa học. Các nguồn số liệu này bao
gồm cả trong nước và trên thế giới.
- Các tài liệu của hội nghị, hội thảo và các hoạt động khoa học khác.
- Tìm hiểu kinh nghiệm sản xuất, các biện pháp thực hiện của nông dân liên
quan đến vấn đề sẽ được nghiên cứu.
- Thu thập thông tin qua các phương tiện thông tin đại chúng khác như: vô
tuyến truyền hình, đài phát thanh, các tài liệu liên quan trên mạng
2.2. Xây dựng giả thuyết khoa học
Giả thuyết khoa học là những giả định có nhiều khả năng đúng nhất về một
sự vật hay hiện tượng nào đó. Nó giúp cho ta có thể phát hiện và giải thích những
vấn đề mà những giả thuyết khác trước đây chưa giải thích được.
Vì vậy, giả thuyết khoa học không được phép chung chung mà phải cụ thể,
phải thực sự xuất phát từ các nguồn thông tin thu thập được. Giả thuyết cũng chính
là xuất phát điểm để xây dựng kế hoạch nghiên cứu thực nghiệm.
Tìm cái mới bao giờ cũng đòi hỏi lòng dũng cảm, trí thông minh, phải đầu tư
công sức, trí tuệ, thậm chí cái mới sẽ không được hiện tại thừa nhận.
2.3. Chứng minh giả thuyết khoa học
Chứng minh giả thiết khoa học là quá trình quan sát, quá trình làm thí
nghiệm. Trên cơ sở các số liệu (các chỉ tiêu nghiên cứu thể hiện qua kết quả theo

dõi và quan sát) có được và suy luận nhằm gạt bỏ cái không đúng, sàng lọc lấy cái
đúng có tính quy luật và những cái có thể coi là chân lý.
Chứng minh giả thuyết khoa học có hai cách: Quan sát hay điều tra và làm
thí nghiệm thực nghiệm.
 Quan sát hay điều tra: là việc tìm hiểu, theo dõi thực tế, đây là một quá trình
bắt nguồn từ việc thu thập những cái đơn giản, những cái đã có trong thực tế sản
xuất và trong tự nhiên, giúp ta phân biệt được cái đặc trưng của sự vật, so sánh giữa
các sự vật và tiến đến suy luận xây dựng căn cứ khoa học cho sự vật đó. Hay nói
một cách khác: quan sát là tìm hiểu, mô tả diện mạo bên ngoài của sự vật hay hiện
tượng từ đó suy ra bản chất của chúng dựa trên nhận thức của người nghiên cứu. Do
đó, yêu cầu của quan sát là “kiên trì”, chỉ có kiên trì mới có thể hy vọng thu được
những thông tin, những tài liệu đầy đủ, khách quan và mang tính chính xác. Quan
sát (điều tra) phải được thực hiện sao cho đại diện, khách quan để đảm bảo độ tin
cậy của những thông tin thu được về đối tượng nghiên cứu.
 Làm thí nghiệm: Thí nghiệm là những công việc mà con người tự xây dựng
để tạo ra các điều kiện khác nhau làm thay đổi một cách nhân tạo bản chất của sự
việc nhằm phát hiện được đầy đủ bản chất và nguyên nhân của hiện tượng hay sự
vật. Như vậy, thí nghiệm là xuất phát từ những nhận thức của con người thông qua

5

những giả thuyết khoa học, sau đó xác định bằng hành động của mình (thực hiện thí
nghiệm, đo đếm, quan sát các chỉ tiêu trên đối tượng thí nghiệm, trong nhà lưới, nhà
kính, các chậu, vại, hay trên đồng ruộng) để đưa tới nhận thức chặt chẽ hơn.
Như vậy, con người không phải chỉ chờ đợi vào những cái đã có sẵn mà
ngược lại, có thể tự mình tạo ra ý tưởng cụ thể, thực hiện ý tưởng đó để bắt đối
tượng nghiên cứu phải bộc lộ và phát sinh tính quy luật của mình. Paplôp đã nói
“Quan sát là thu thập những gì mà thiên nhiên cho ta, còn thí nghiệm là lấy từ thiên
nhiên những gì mà ta muốn”.
2.4. Biện luận để rút ra kết luận và xây dựng lý thuyết khoa học

Thông qua các kết quả của quan sát, điều tra cũng như thí nghiệm, người làm
nghiên cứu thực hiện việc kiểm chứng giả thuyết khoa học để rút ra những kết luận
và đánh giá vấn đề mà mình quan tâm. Đề xuất ra được những kết luận và biện luận
cho các kết luận đó đòi hỏi nhà khoa học phải có trình độ kiến thức và hiểu sâu sắc
đối tượng mình nghiên cứu. Có như vậy, các kết luận và biện luận mới khách quan
có cơ sở khoa học phù hợp với môi trường và hệ sinh thái cụ thể của đối tượng đó.
Nếu như các nhà khoa học chỉ dừng lại ở việc rút ra những kết luận trực tiếp
từ thí nghiệm thì những kết luận đó chỉ mang tính chất kinh nghiệm cụ thể của một
lần thí nghiệm nên chưa thể ứng dụng rộng rãi trong thực tế sản xuất được. Do đó,
nhiệm vụ tiếp của các nhà khoa học là từ những kết quả của thí nghiệm được làm tại
nhiều lần hợp thành các kết luận và biện luận nhằm tìm ra chân lý, tìm ra tính quy
luật để nâng lên thành lý luận khoa học.
3. CÁC NHÓM THÍ NGHIỆM TRONG NÔNG NGHIỆP
Hiện nay trong thực tiễn nghiên cứu của ngành nông học người ta đã sử dụng
các nhóm phương pháp nghiên cứu sau:
3.1. Nhóm các thí nghiệm trong phòng
Đây là loại nghiên cứu mà những thí nghiệm được thực hiện trong các phòng
thí nghiệm. Điều kiện để thực hiện được các thí nghiệm đó gồm các loại dụng cụ
như: hóa chất, các máy móc phân tích, các bình, hộp, khay mang tính chất riêng
biệt (chuyên sâu). Nhóm các thí nghiệm này hầu như độc lập với điều kiện tự nhiên
của môi trường bên ngoài. Do điều kiện thực hiện trong phòng cho nên các kết quả
từ các thí nghiệm này được kiểm tra, điều khiển bằng các dụng cụ có độ chính xác
cao. Tuy nhiên, những số liệu này chưa áp dụng vào thực tế. Bởi vì đây không phải
là điều kiện thực của sản xuất.
Thí dụ: Thí nghiệm trồng cây trong bình, thí nghiệm nuôi cấy mô, thí nghiệm
xác định độ nẩy mầm của hạt trên đĩa petri
Nhóm nghiên cứu trong phòng có nhược điểm là số lượng cá thể ít (không
mang tính đại diện) và điều kiện nghiên cứu nhân tạo không phải là điều kiện thực
tại mà đối tượng nghiên cứu sẽ được gieo trồng.