प्रयोगात्मक डिज़ाइन विकल्प

कृषि अनुसंधान में, अपने परीक्षण की शुरुआत में ही सही प्रयोगात्मक डिज़ाइन चुनना ज़रूरी है ताकि मौसम के अंत में प्राप्त विश्लेषण सांख्यिकीय रूप से सार्थक हों। विभिन्न प्रकार के डिज़ाइनों पर आगे विचार करने से पहले, यह समझना ज़रूरी है कि हमें उनकी आवश्यकता क्यों है।

मान लीजिए कि एक पादप प्रजनक दो ज़मीन के टुकड़े चुनता है जो यथासंभव एक जैसे हों और हर एक टुकड़े में एक ही किस्म की फसल बोता है। भले ही प्रजनक हर एक टुकड़े पर एक जैसी खेती करे, फिर भी जब वह हर एक टुकड़े से उपज मापेगा, तो दोनों में अंतर होगा।

इस अंतर को कहा जाता है प्रायोगिक त्रुटिप्रजनक को दो या अधिक किस्मों के प्रदर्शन के बारे में ठोस निर्णय लेने के लिए, परीक्षण में प्रायोगिक त्रुटि का अनुमान होना आवश्यक है। यदि किस्मों के बीच मापा गया अंतर प्रायोगिक त्रुटि से अधिक है, तो वह आश्वस्त हो सकता है कि एक किस्म दूसरी से बेहतर प्रदर्शन कर रही है।
प्रायोगिक त्रुटि को मापने के लिए प्रजनक के पास दो उपकरण हैं: प्रतिकृति और यादृच्छिकीकरण।

प्रतिकृतिकरण, प्रयोगात्मक त्रुटि का अधिक सटीक अनुमान लगाने में मदद करता है, तथा यादृच्छिकीकरण, परिणामों को पक्षपातपूर्ण बनाने वाले किसी भी अन्य अनियंत्रित स्रोत को रोकता है।

पूरी तरह से यादृच्छिक डिज़ाइन

पूर्णतः यादृच्छिक डिज़ाइन सभी डिज़ाइनों में सबसे सरल होता है। पूर्णतः यादृच्छिक डिज़ाइन में, प्रत्येक उपचार को एक प्लॉट में आवंटित किए जाने की समान संभावना होती है।
पूर्णतया यादृच्छिक डिजाइन के कई लाभ हैं: किसी भी संख्या में उपचार और प्रतिकृति को समायोजित किया जा सकता है; विश्लेषण सरल है और लुप्त प्लॉटों को आसानी से पूरा किया जा सकता है; त्रुटि की स्वतंत्रता की डिग्री उपचार की समान संख्या वाले किसी भी अन्य डिजाइन की तुलना में अधिक है, जिससे प्रयोगात्मक त्रुटि का अधिक सटीक अनुमान लगाया जा सकता है।

पूरी तरह से यादृच्छिक डिज़ाइनों का एक नुकसान यह है कि इनके लिए ज़रूरी है कि प्लॉट कमोबेश पूरी तरह से एक समान हों। अगर प्लॉट में बहुत ज़्यादा परिवर्तनशीलता है, उदाहरण के लिए मिट्टी में बदलाव के कारण, तो प्रायोगिक त्रुटि का अनुमान कम सटीक होगा और उपचारों के बीच वास्तविक अंतर का पता नहीं चल पाएगा।

आमतौर पर, पूर्णतः यादृच्छिक डिजाइन का उपयोग तब किया जाता है जब परीक्षण स्थल विशेष रूप से एकसमान हो।
वे ऐसे परिदृश्यों में भी बहुत उपयोगी हो सकते हैं जहां परीक्षण के दौरान बड़ी संख्या में प्लॉटों के असफल होने की संभावना होती है, क्योंकि बचे हुए प्लॉटों का विश्लेषण सरल रहता है।

यादृच्छिक पूर्ण ब्लॉक डिज़ाइन

यादृच्छिक पूर्ण ब्लॉक डिज़ाइन आज कृषि शोधकर्ताओं के बीच पाया जाने वाला सबसे आम प्रयोगात्मक डिज़ाइन है। भूखंडों को उनकी समानता, जैसे समान मिट्टी के प्रकार, के आधार पर ब्लॉकों में समूहीकृत किया जाता है। फिर भूखंडों को इस प्रकार उपचारित किया जाता है कि प्रत्येक उपचार प्रत्येक ब्लॉक में एक बार हो। इसलिए, प्रत्येक ब्लॉक में प्रत्येक
संभव उपचार, इसलिए 'पूर्ण ब्लॉक' डिजाइन।

संपूर्ण ब्लॉक डिज़ाइन की योजना बनाते समय, शोधकर्ता को यह सुनिश्चित करना चाहिए कि ब्लॉक में किसी भी प्रकार की परिवर्तनशीलता न्यूनतम हो, जबकि ब्लॉकों के बीच भिन्नता अधिकतम हो। यदि परीक्षण स्थल पर परिवर्तनशीलता कम है, तो ब्लॉकों को एक-दूसरे के बगल में रखा जा सकता है। हालाँकि, यदि परीक्षण स्थल पर परिवर्तनशीलता का एक प्रवणता है, तो ब्लॉकों को प्रवणता के लंबवत रेखाओं में व्यवस्थित किया जाना चाहिए। वास्तव में, मापन और उपचार गतिविधियों के व्यावहारिक कारणों से ब्लॉकों को एक-दूसरे से सटे रखने की कोई आवश्यकता नहीं है।

यदि आवश्यक हो, तो ब्लॉकों को एक दूसरे से पूरी तरह से अलग किया जा सकता है, बशर्ते कि स्थान इतना भिन्न न हो कि उपचार प्रभाव लागू हो (उदाहरण के लिए, खेत के सिंचित भाग में एक ब्लॉक और गैर-सिंचित भाग में एक ब्लॉक रखना उपचार प्रभाव के बराबर होगा और इससे बचना चाहिए)।
उदाहरण के लिए, यह तब उपयोगी हो सकता है जब परीक्षण स्थल पर विभिन्न प्रकार की मिट्टी हो।

लैटिन स्क्वायर डिज़ाइन

विभाजित प्लॉट डिज़ाइन

कृषि परीक्षणों में कई उपचार कारकों का प्रयोग करना आम बात है, उदाहरण के लिए तीन अलग-अलग खेती के प्रकारों के साथ तीन अलग-अलग नाइट्रोजन दरों का परीक्षण करना।
यह एक यादृच्छिक पूर्ण ब्लॉक डिज़ाइन के साथ पूरा किया जा सकता है जहाँ दोनों कारकों का प्रत्येक संयोजन प्रत्येक ब्लॉक में मौजूद होता है। हालाँकि, कुछ उपचारों को इस तरह लागू करना मुश्किल या असंभव हो सकता है।

खेती के उपकरण आमतौर पर वाणिज्यिक खेत के पैमाने पर होते हैं और इसके लिए बड़े भूखंडों की आवश्यकता होती है, जबकि नाइट्रोजन को हाथ से बहुत छोटे भूखंडों पर डाला जा सकता है।
इन जटिलताओं से निपटने के लिए, कृषि शोधकर्ता विभाजित भूखंड डिज़ाइन का सहारा लेते हैं। इस डिज़ाइन में, एक कारक को यादृच्छिक पूर्ण ब्लॉक डिज़ाइन में बड़े भूखंडों को सौंपा जाता है। फिर इन बड़े भूखंडों को छोटे भूखंडों में विभाजित किया जाता है, जिनमें दूसरे कारक के उपचार यादृच्छिक रूप से लागू होते हैं।

जैसा कि ऊपर बताया गया है, विभाजित प्लॉट डिज़ाइन का मुख्य लाभ यह है कि यह उन उपचार कारकों को अधिक कुशलता से प्रबंधित करने की अनुमति देता है जिनके लिए अलग-अलग प्लॉट आकारों की आवश्यकता होती है। विभाजित प्लॉट डिज़ाइन, ब्लॉकों में अधिक बड़े प्लॉट जोड़कर, चल रहे प्रयोग में नए उपचार जोड़ने की संभावना भी प्रदान करते हैं।
चूँकि प्लॉट के दो आकार होते हैं, इसलिए विभाजित प्लॉट डिज़ाइन दो प्रयोगात्मक त्रुटियाँ उत्पन्न करते हैं, प्रत्येक आकार के लिए एक। इसका अर्थ अक्सर यह हो सकता है कि महत्वपूर्ण अंतर दिखाने के लिए प्रेक्षणों में बड़े अंतर की आवश्यकता होती है। विभाजित प्लॉट डिज़ाइन का एक नुकसान यह भी है कि इसके लिए अधिक जटिल विश्लेषण की आवश्यकता होती है।

स्ट्रिप प्लॉट डिज़ाइन

अधूरा प्लॉट डिज़ाइन