Полевые опыты с удобрениями обычно проводят методом организованных повторений это означает что
Добавил пользователь Cypher Обновлено: 18.09.2024
Методика полевого опыта – совокупность слагающих ее элементов: число вариантов, площадь делянок и их форму, повторность и систему размещения вариантов на территории, метод учета урожая и организацию опыта во времени.
Ø Число вариантов в схеме. Определяется содержанием, целями и задачами опыта. Необходимо иметь в виду, что повышение количества вариантов влечет за собой увеличение ошибки эксперимента, сначала медленно, а затем сильно. Это обусловлено тем, что с увеличением количества вариантов растут общая площадь под опытом и неоднородность почвенного плодородия. Поэтому в однофакторных опытах рекомендуется иметь оптимальное число вариантов – в пределах 8 – 12.
Вариант – изучаемые в опыте растения, сорта, агроприемы, условия возделывания или их сочетания. Например: лучший предшественник для озимых в условиях Пензенской области
Ø Площадь делянки. Делянка – часть опытной площади, где размещается вариант. Определяется, прежде всего, особенностями агротехники изучаемых культур. Размер ее должен обеспечивать механизированное проведение всех полевых работ. Чем больше растений выращивается на единице площади, тем меньше может быть площадь делянки. Агротехнические опыты не требующие раздельной обработки, закладывают на делянках площадью 50 – 200 м 2 . При изучении приемов обработки почвы, когда требуется раздельное применение машин и орудий на каждой делянке, размер их увеличивают до 300 – 1000м 3 .
Ø Форма делянки. Может быть различной: квадратной, прямоугольной, удлиненной. Наиболее оптимальны прямоугольная и удлиненная форма делянки.
Ø Направление делянок. Делянки размещают длинной стороной в направлении изменения почвенного плодородия. Лучше размещать вдоль склона, поперек лесных полос.
Ø Повторность опыта на территории. Это число одноименных делянок каждого варианта, а повторность во времени – число лет испытаний новых агроприемов или сортов. Повторность на территории дает возможность полнее охватить каждым вариантом пестроту почвенного плодородия участка, а повторность во времени позволяет установить действие изучаемых факторов в разных метеорологических условиях. Опыт необходимо повторять 2 – 3 года как минимум. Длительность опыта планируется заранее. Делянки в полевых опытах размещают в 1 – 2 ряда, каждый ряд называют ярусом. Вдоль яруса с обеих сторон оставляют дороги для разворот с\х машин.
Ø Повторение. Это часть площади опытного участка, на которой размещается полный набор вариантов схемы опыта. Повторение размещают 2 способами:
Значение любого сельскохозяйственного опыта состоит в том, что он позволяет выявить эффективность одного или нескольких приемов возделывания сельскохозяйственных культур в конкретных почвенно-климатических условиях. В агрохимических полевых опытах изучается влияние видов, форм, доз, сроков, способов внесения удобрений и химических мелиорантов на рост, развитие, урожайность сельскохозяйственных культур и их качество.
Полевой опыт включает в качестве объекта для изучения растения и факторы, влияющие на рост, развитие, урожайность и качество сельскохозяйственных культур в конкретных почвенно-климатических условиях.
Полевой агрохимический опыт – это метод изучения жизни растений на специально выделенном участке, на определенной почвенной разности, выровненном по плодородию в целях установления эффективности удобрений и химических мелиорантов.
Агрохимические полевые опыты сопровождаются сопутствующими исследованиями почв и растений. С их помощью можно глубоко выяснить причины положительного или отрицательного воздействия удобрений на урожайность и качество возделываемых культур.
Полевой опыт является биологическим методом, так как главным фактором урожая служит само растение. Основные факторы жизни растений – свет, тепло, влага, воздух и питательные вещества. Повысить урожайность можно, если изменить соотношение этих факторов. К выявлению действия этих факторов на растения в конкретных почвенно-климатических условиях и сводится полевой опыт.
Схема полевого опыта – перечень вариантов, входящих в него и сравниваемых между собой. В опытах с удобрениями вариантом сравнения является вариант без удобрений (абсолютный контроль). Схема опыта без контрольного варианта не позволяет оценить эффективность удобрений на той или иной почве, а также судить о ее плодородии.
Вариант опыта – один или несколько приемов, поставленных на изучение, осуществляемых на одной или нескольких делянках. Один из вариантов схемы опыта, в котором нет изучаемых приемов, называют абсолютным контролем или контрольным. С ним сравнивают результаты всех других вариантов, поставленных на изучение, и результативность выражают прибавками (в ц/га, т/га, % ).
Опытная делянка – элементарная часть опытного участка определенного размера и формы, на которой осуществляют агротехнический прием, поставленный на изучение согласно принятой схеме. В соответствии с требованиями методики полевого опыта на всех делянках одинаково проводят все агротехнические приемы, кроме изучаемого.
Повторность опыта в пространстве – число одноименных делянок каждого вариантов. Площадь опытного участка с полным набором вариантов, размещенных на делянках, называют повторением.
Схематический план – размещение всех вариантов опыта на чертеже с указанием площади делянок, формы, защитных полос и повторений. Схематический план вносят в полевой журнал, и он является необходимым документом при разбивке и восстановлении полевого опыта на опытном участке.
В основе полевого опыта лежит логический метод разницы - принцип единственного различия, т.е. необходимость изменения какого-либо одного фактора при обязательном тождестве остальных. При постановке полевого опыта полностью устранить один из пяти факторов невозможно, так как растение может погибнуть. Изменяя один или несколько факторов, например условия питания и влажность почвы, нужно стремиться к тому, чтобы остальные – свет, тепло, воздух – оставались одинаковыми во всех вариантах опыта. В полевых условиях соблюсти принцип единственного различия трудно, так как в природе ни один из факторов не является изолированным, все они тесно взаимосвязаны. Например, при изменении условий питания меняются химический состав почвы, водно-физические свойства ее, воздушный режим окружающей среды и т.д. В опытах с удобрениями принцип единственного различия предусматривает соблюдение одинаковых агротехнических приемов.
Основное требование к полевому опыту – соблюдение типичности. Типичность подразделяется на природную и организационно-хозяйственную. Требование к природной типичности опыта заключается в том, что результаты полевого опыта, полученные на определенной почвенной разности какого-либо региона, должны быть использованы на практике только в этом регионе.
Требование к организационно-хозяйственной типичности опыта предусматривает использование полученных результатов только в тех хозяйствах, которые схожи как по плодородию почв, так и по экономическим показателям.
Качество полевого опыта – одно из основных требований, которое определяется точностью количественных результатов. Оценку точности полученных результатов опыта проводят математически с использованием вариационной статистики. В зависимости от цели, назначения и места проведения опытов требования к точности неодинаковые.
Виды полевых опытов
Задачей агрохимического полевого опыта является разработка эффективных приемов использования удобрений и средств химической мелиорации для получения высоких и устойчивых урожаев хорошего качества. Эффективность удобрений зависит от типа почв, распределения осадков за вегетационный период, видов, форм, сроков и способов внесения и заделки в почву. В практике научно-исследовательских учреждений сложились разные виды полевых опытов, различающиеся между собой по своим задачам и методике их проведения.
Классификацией полевых опытов занимались многие ученые в 30-е годы XX в. Предложенные А.Н. Лебедянцевым и Б.Н.Рождественским классификации практически в неизменном виде применяют и в настоящее время.
По месту проведения и цели, полевые опыты подразделяются на стационарные и производственные. Стационарные опыты закладывают на постоянных участках землепользования научно-исследовательских учреждений. Цель таких опытов – выявление действия удобрений на урожайность и качество сельскохозяйственных растений, определение трансформации питательных веществ почвы и удобрений, значение других факторов, приемов возделывания культур, отзывчивость сортов на удобрения и др. К проведению и методике закладки стационарного опыта предъявляют строгие требования: предварительное всестороннее изучение плодородия почвы, выбор площади, направления, формы делянок и числа повторений, севооборотов, принятых в регионе и др.
В стационарных опытах большое внимание уделяют построению схематического плана и распределению вариантов и повторностей. Границы полей стационарных опытов фиксируют реперами. Оптимальная общая площадь делянки в таких опытах 100-250 м 2 , учетная – 80-150 м 2 . Результаты стационарных опытов, выводы и рекомендации по ним используют в хозяйствах, типичных по почвенно-климатическим и организационно-хозяйственным условиям.
Производственные опыты закладываются в условиях колхозов, совхозов, фермерских хозяйств как научно-исследовательские учреждения, так и специалисты хозяйств. В этих опытах еще раз проверяют надежность выводов и рекомендаций, полученных в стационарных опытах. Площадь делянки может составлять от 500 – 5000 м 2 . К производственным опытам предъявляют мене строгие требования. В них до минимума сведены сопутствующие исследования, в большинстве случаев ограничиваются анализом почв до закладки опытов и определения структуры урожайности. Анализы растительных проб во время вегетации не проводят, но выбор земельного участка, фиксация границ делянок и всего опыта, внесение удобрений, обработка почвы, посев, посадка, уход за растениями должны соответствовать требованиям методики полевого опыта.
В зависимости от цели исследований стационарные опыты подразделяют на основные стационарные опыты подразделяют на основные и предварительные:
-основные опыты проводят научные учреждения по детально разработанным программам на длительное время. В отношении методики закладки и проведения к ним предъявляют строгие требования: предварительное всестороннее изучение участка, его однородность по плодородию, соблюдение повторностей, соблюдение севооборота, получение высокой точности.
-предварительные опыты носят ориентировочный, вспомогательный характер. Их закладывают на небольшой срок, вне севооборота, и они служат основной для разработки схем и программ основных опытов. В них не планируют проведение сопутствующих исследований, а ограничиваются лишь данными урожайности.
Основные и предварительные опыты в зависимости от количества изучаемых факторов, длительности изучения, охвата объектов, места проведения подразделяются на: однофакторные и многофакторные, однолетние и многолетние, единичные и массовые.
Методика и техника полевого опыта
Участок, отводимый под полевой опыт, должен соответствовать основному требованию - типичности по почвенно-климатическим условиям и однородности по плодородию, а также размещению делянок такой площади и формы, которые могли бы позволить проводить все агротехнические мероприятия с помощью механизации при минимальных затратах ручного труда.
Первоначальным этапом работы при закладке полевого опыта является проведение почвенного обследования. Его цель – определение почвенной разновидности участка, его границ естественного и искусственного плодородия почвы. При почвенном обследовании нельзя ограничиваться отбором почвенных проб только с пахотного слоя. На площади 1 га закладывают разрез, по нему дают морфологическое описание генетических горизонтов и отбирают образцы, как по горизонтам, так и послойно через 10 см по всему профилю. В образцах перед закладкой опыта определяют гумус, валовое содержание азота, фосфора, калия, магния, кальция, тяжелых металлов, подвижные формы элементов питания, водные, физико-химические показатели, кислотность, гранулометрический состав, глубину залегания карбонатов.
Выбор участка
При выборе участка для отдельного опыта нужно стремиться к его возможно большей однородности.
Рельеф. При выборе участка под опыт обращают внимание на его выравненность, чтобы на нем все варианты опыта находились в одинаковых условиях освещенности, плодородия почвы, обеспеченности влагой.
Наличие ровной поверхности — одно из основных условий пригодности участка для опыта. При постановке опытов на склонах делянки, расположенные в различных частях склона, попадают в неодинаковые почвенные условия и условия увлажнения. При значительном склоне возможен, кроме того, смыв почвы и внесенных удобрений с верхних делянок на нижние.
История полей. Севооборот, система обработки и особенно степень предшествующей внесений навоза и минеральных удобрений определяют типичность опытного участка для обслуживаемого района не в меньшей степени, чем природные условия. Большое значение имеет предшествующая история также и в отношении однородности опытного участка.
Специальная подготовка участка для постановки опытов обычно проводится лишь в условиях стационарного опытного поля. Подготовка участка включает две самостоятельные задачи: выравнивание неодинакового плодородия участка при помощи одного или нескольких сплошных по всему участку, так называемых уравнительных посевов и изучение распределения на площади участка исходной пестроты почвенного плодородия путем дробного учета рекогносцировочных или разведочных посевов.
Кроме выравнивания пестроты участка, уравнительные посевы могут иметь еще одну важную, но обычно забываемую задачу: доведение плодородия и окультуренности участка до заданного уровня. Подготовку опытного участка проведением уравнительных посевов следует считать обязательным приемом для любых опытов, закладываемых как в стационарных условиях, чтобы обеспечить получение достоверных по существу и точных результатов.
Некоторые случаи специальной подготовки участка. Помимо перечисленных общих приемов подготовки участков для опыта, возможны некоторые специальные приемы подготовки, связанные с задачами опыта или с особенностями самого участка. Так, в опытах с орошаемыми культурами необходимым приемом подготовки является планировка участка, обеспечивающая равномерность орошения делянок и возможность тщательной регулировки и учета распределения воды между делянками.
Так как планировка, т. е. снятие части пахотного слоя в одних местах и подсыпка в других, сама по себе служит источником пестроты плодородия, особенно в первые годы после ее осуществления, то дополнительным требованием при выборе участка для опытов с орошаемыми культурами является рельеф, позволяющий ограничиться минимальной планировкой.
Рекогносцировочные посевы и дробный учет. Сущность дробного учета заключается в том, что участок засевается сплошь какой-либо культурой, которая учитывается по отдельным, возможно более мелким, площадкам. Таким образом, устанавливается пестрота плодородия внутри опытного участка. Для рекогносцировочного посева чаще всего используют зерновые. Полученная сетка урожайности дает представление о пестроте плодородия данного участка, служит для установления размера, формы, величины делянок и их повторности. При рекогносцировочных посевах необходимо строго проводить одни и те же агротехнические приемы (одновременность и одинаковая глубина обработки почвы, одинаковые посевные качества семян и др.) на всем участке. Для создания более однородного фона и очистки поля от сорняков за год до посева рекогносцировочного фона и очистки поля отводят под пар.
Во время вегетации растений рекогносцировочного посева проводят наблюдения за ростом и развитием растений. Отмечают засоренность, нарушения в развитии растений в результате энто- и фитоповреждений.
В период созревания урожай убирают с каждой площадки и учитывают прямым методом. После учета урожайности весь цифровой материал наносят на схематический план рекогносцировочного посева. При соблюдении основного требования – принципа единственного различия - урожайность на площадках будет зависеть только от одного фактора: почвенного плодородия. Как бы тщательно ни проводили обмолот и учет урожайности, погрешностей не избежать. Поэтому близкие по урожайности площадки группируют и заштриховывают в соответствии с величиной урожайности, в результате на плане хорошо просматривается характер пестроты плодородия. В зависимости от погодных условий урожайность на площадках может значительно колебаться, но общий характер её изменчивости остается постоянным. После построения схематического плана выявляется общая картина и определяется какая часть участка будет выбрана под закладку опыта. Более точное представление о пестроте почвенного плодородия можно получить на основании обработки данных урожая с площадок методом вариационной статистики.
Таким образом, данные рекогносцировочного посева позволяют выявить пестроту почвенного плодородия, определить площадь для будущего опыта, размеры делянок, их форму и расположение. Рекогносцировочные посевы и учет урожайности на малых делянках, дальнейшая математическая обработка и группировка по блокам – обязательные приемы при постановке длительных стационарных опытов.
Размер делянок в опыте зависит также от темы, вида растений, сельскохозяйственной техники. При постановке полевых опытов с удобрениями большинство исследователей выбирают минимальную площадь делянки, позволяющую вести посев и посадку, уход за растениями, уборку и учет урожайности с помощью техники, т.е. такую площадь, на которой ручной труд сводится к минимуму. Для зерновых, зернобобовых, многолетние и однолетних трав учетная площадь делянки может быть от 50 до 200 м 2 , для картофеля, кукурузы, подсолнечника, капусты – 80-150, редьки, редиса, лука, моркови, петрушки, гороха, перца – 10-30, огурца, томата, капусты, свеклы, баклажана – 20-50, арбуза, тыквы, дыни – 100-150 м 2 .
При выборе площади делянки немаловажное значение имеет схема опыта. При большом количестве вариантов и необходимой повторности, а в связи с этим большой площади опытного участка посевную площадь делянки приходится уменьшать.
Немаловажное значение имеет форма делянки. Установлено, что при удлиненной форме увеличивается точность опыта и снижается коэффициент вариации. К тому же длинные делянки удобнее, если на них планируется разная обработка почвы или внесение различных форм и доз удобрений комбинированными сеялками. При удлиненной форме коэффициент вариации ниже, чем при той же площади, но квадратной формы.
Кроме величины, формы и направления делянок на точность опыта влияет увеличение повторности делянок. Такая закономерность объясняется лучшим охватом пространственной пестроты участка и более удобным ведением контроля за всеми видами работ.
Романтизм как литературное направление: В России романтизм, как литературное направление, впервые появился .
Основные этапы развития астрономии. Гипотеза Лапласа: С точки зрения гипотезы Лапласа, это совершенно непонятно.
К основным методам относят лабораторные, вегетационные, лизиметрические и полевые опыты, а также обследования и испытания. Из-за широкой специализации агрономии возникает необходимость спецификации вышеперечисленных методов научных исследований на тепличные (проводимые в условиях закрытого грунта), камеральные (опыты по хранению и переработке растениеводческой продукции) и модельные (выполняющие роль разведывательного или имитационного опыта, предварительного поиска или испытания перед постановкой основного эксперимента).
Вложенные файлы: 1 файл
они.docx
Принцип единственного логического различия — непременное условие научного эксперимента. Но единственное различие не следует понимать механически, под этим принципом понимается главное, изучаемое различие. Поясним это примером. Предположим, в опыте сравниваются два сорта пшеницы, которые вследствие биологических особенностей по-разному реагируют на изменение густоты посева. Казалось бы, что для сравнения урожайности двух сортов необходимо применять одинаковую норму посева. Однако если сравниваемые сорта по биологическим особенностям (способности куститься и т. д.) требуют различной густоты посева, то их нельзя высевать одинаковой нормой, так как при этом один из сортов оказался бы в заведомо невыгодных для сравнения условиях. Более правильно сравнивать урожаи не при одинаковых, а наиболее соответствующих, оптимальных для каждого сорта нормах посева. Сходные вопросы возникают и в других случаях — в отношении сроков посева, уборки, обработки почвы, удобрения и т. д. Во всех этих случаях принцип единообразия должен пониматься как принцип целесообразности и оптимальности.
Требование проведения полевого опыта на специально выбеленном участке с хорошо известной историей — это логическое следствие требования принципа единственного различия. Оно также обязательно для любого полевого опыта. В практике опытного дела это требование методики нередко игнорируют, опыты закладывают на участках, история которых не известна, в связи, с чем результаты таких опытов невозможно понять, интерпретировать и тем более использовать. Требование методики проводить опыты на специально выделенном участке чаще всего нарушается производственниками. В 1м, кажется, гораздо проще и убедительнее ставить опыты не на специально выделенном однообразном участке, а на целых полях севооборота с заведомо разной историей и неодинаковыми условиями; такие опыты, особенно единичные, не могут дать удовлетворительных результатов. Нельзя называть полевым опытом, какие бы то ни было испытания приемов агротехники или сортов, если их проводят на случайных участках.
Требование учета урожая и достоверности опыта. Урожай качество сельскохозяйственных растений — главный объективный показатель при характеристике изучаемых в опыте вариантов. В результате учета урожая, который отражает и интегрирует действие на растение всех условий возделывания, становится возможным количественно установить влияние тех факторов, которые изучаются в данном опыте. Однако данные учета урожая и оценки его качества могут иметь реальный смысл и объективно отражают изучаемое явление только в том случае, если опыт достоверен по существу.
- Классификация полевых опытов. Какие опыты целесообразно пров одить в колхозах и совхозах. Их краткая характеристика и применяемость в хозяйстве, где работаете.
Полевые опыты классифицируют по следующим принципам.
Сравнительные испытания сортов, препаратов, машин и т. д.
Агротехническая оценка приемов и технологий.
II. Количество факторов.
Многофакторные опыты (как правило, два-три фактора).
III. Охват сочетаний факторов (многофакторные опыты).
Полнофакторные эксперименты (ПФЭ) (наличие всех комбинаций).
Неполнофакторные эксперименты (НПФЭ) (часть комбинаций исключена).
IV. Продолжительность (длительность).
Краткосрочные опыты (от 2 месяцев до 3 лет).
Многолетние опыты (более одной ротации севооборота; более 4 лет).
Длительные, или стационарные, опыты (более 20 лет).
Сверхдлительные стационары (более 50 лет).
Суперсверхдлительные стационары (более 100 лет).
V. Научность (точность).
Опыты-тесты, или модельные испытания, в том числе и без повторности.
VI. Охват территории.
Массовые опыты (серия опытов внутри региона).
Географическая, или межрегиональная, сеть сравнительных опытов.
Какие опыты целесообразно проводить в колхозах и совхозах.
Полевые опыты, проводимые в колхозах и совхозах, можно разделить на четыре вида: 1) опыты-пробы; 2) точные сравнительные опыты; 3) опыты по учету эффективности новых агротехнических приемов и 4) демонстрационные опыты.
В любом хозяйстве в том или ином объеме проводят так называемые опыты – пробы, которые являются широко доступным агрономическим методом поиска нового, что может быть в последующем использовано для совершенствования сельскохозяйственного производства. Визуальные наблюдения за ростом и развитием растений и учет урожая в этих опытах позволяют отобрать те сочетания (варианты), которые заслуживают внимания, более глубокого изучения и всесторонней оценки в сравнительных полевых опытах.
Кроме опытов-проб, в хозяйствах необходимо ставить точные сравнительные полевые опыты по разработке дифференцированной агротехники, испытанию новых приемов и технологий, рекомендованных научными учреждениями. Эти опыты должны проводиться в соответствии с основными требованиями методики полевого опыта: с соблюдением принципа единственного различия, в типичных почвенных и хозяйственных условиях, на сравнительно однородных по плодородию земельных участках с известной историей. Полевые опыты в производственной обстановке требуют особенно тщательного учета урожая, так как здесь до минимума сокращаются количественные наблюдения за факторами внешней среды и растениями, имеющими самостоятельную ценность, и урожай — фактически единственный критерий оценки эффективности изучаемых приемов.
Следующий этап опытных работ в производстве — объективный количественный учет хозяйственной эффективности агротехнических мероприятий. Это по существу совмещение процесса внедрения и исследования тех новых приемов или технологий, агротехническая оценка которых уже дана на опытных станциях и в полевых сравнительных опытах колхозов и совхозов, но необходимы усовершенствование и дальнейшая дифференциация их в условиях конкретного хозяйства. Для учета эффективности нового агротехнического приема (сорта) или технологии в общем массиве, где будет внедряться прием, выделяют 3—4 контрольные полосы.
Для демонстрационных опытов, которые закладывают в опорно-показательных хозяйствах, на экспериментальных базах научно-исследовательских учреждений и в передовых хозяйствах, отбирают те приемы и способы, агротехническая оценка которых дана в полевых опытах, хорошо отработана вся технология, и, следовательно, нет оснований сомневаться в их эффективности. Закладывают демонстрационные опыты в полях хозяйственного севооборота на участках (полосах), позволяющих полностьюмеханизировать возделывание опытной культуры.
- Перечислить основные элементы методики полевого опыта, каково их влияние на точность полевого эксперимента?
Под методикой полевого опыта подразумевают совокупность слагающих ее элементов: число вариантов, площадь делянок, их форму и направление, повторность, систему размещения повторений, делянок и вариантов на территории, метод учета урожая и организацию опыта во времени.
При разработке схемы необходимо осторожно увеличивать число вариантов и стремиться к тому, чтобы в опыте было не более 12—16 вариантов и 60—64 делянки. Опыты с большим числом вариантов требуют, как правило, более сложных методов постановки, например введения в каждое повторение двух-трех контрольных вариантов, использования метода расщепленных делянок и смешивания при закладке много факторных опытов и метода решетки при испытании большого набора номеров (сортов, гибридов) на первых этапах селекционной работы. Если вариантов очень мало, например 2—3, то необходима более высокая повторность, чтобы иметь достаточное число наблюдений для правильной оценки ошибки опыта. Характерно что при более крупных делянках увеличение числа вариантов значительно сильнее увеличивает ошибку опыта, чем при делянках меньшего размера, и это следует учитывать при планировании методики эксперимента.
Точность полевого эксперимента и надежность средних по вариантам в большой степени определяются повторностью опыта на территории и во времени. Повторностью опыта на территории называют число одноименных делянок каждого варианта, а повторностью опыта времени — число лет испытаний новых агротехнических приемов или сортов. Территориальная повторность дает возможность полнее охватить каждым вариантом опыта пестроту земельного участка и получить более устойчивые и точные средние, а повторность во времени позволяет установить действие, взаимодействие или последействие изучаемых факторов в разных метеорологических условиях. При увеличении повторности заметно снижается ошибка опыта. Особенно сильно ошибка снижается при увеличении повторности до 4—6-кратной; дальнейшее повышение повторности сопровождается менее значительным уменьшением ошибки. Увеличение числа повторных делянок сильнее уменьшает ошибку опыта, чем соответствующее увеличение площади делянки при неизменной повторности.
Результаты полевого эксперимента сильно зависят от метеорологических условий года. Поэтому в подавляющем большинстве случаев для получения надежных результатов наряду с повторностью на территории необходимо повторять полевые опыты во времени. Это не только повышает достоверность выводов, но и дает возможность получить очень ценную дополнительную информацию об эффективности изучаемых приемов в отдельные годы — сухие, нормальные, влажные и т. п. Кроме того, многие наиболее важные агротехнические приемы (удобрения, предшественники, углубление пахотного слоя и др.) имеют длительное последействие, для учета которого также возникает необходимость в повторении опыта во времени.
В условиях полевого опыта различия в плодородии почвы внутри повторений обычно значительно меньше, чем между повторениями. Организация повторений позволяет контролировать значительную часть территориальной изменчивости опытного участка и в процессе дисперсионного анализа элиминировать, устранять влияние ее на ошибку эксперимента. В опыте без организованных повторений, т. е. при полной рендомизации, ошибка, эксперимента обусловлена варьированием плодородия по всему участку в целом, тогда как при организации повторений она определяется только варьированием внутри повторений, которое обычно меньше общего варьирования. Эффективность элиминирования территориальной изменчивости с увеличением количества повторений увеличивается и особенно сильно на участках с закономерным варьированием плодородия почвы. Таким образом, организованные повторения, кроме уточнения средних по вариантам, выполняют еще одну важную роль, а именно контролируют значительную часть территориальной изменчивости опытного участка и обеспечивают возможность уменьшения ошибки опыта в процессе дисперсионного анализа экспериментальных данных.
Площадь делянки. Полевой опыт ставят на делянках, имеющих определенный размер и форму. Делянки служат для размещения на них изучаемых и контрольных вариантов. Часто размеру делянки в опытном деле придается значительно большее значение, чем он того заслуживает. Полевые опыты следует ставить на делянках, сравнительно небольшого размера, дающих возможность нормально проводить все агротехнические работы. На таких делянках гораздо легче достичь большой точности, они удобнее и требуют меньше затрат средств и труда, чем крупные делянки. Крупная делянка имеет преимущество перед небольшой только при проведении многолетних опытов, когда возникает необходимость изучать новые факторы или приемы, не предусмотренные при закладке опыта. В подобных случаях большую делянку можно разделить (расщепить) на несколько более мелких и заложить на них дополнительные варианты или ввести новый фон для изучения эффективности уже имеющихся вариантов. В связи с этим многолетние опыты целесообразно закладывать на делянках 200—300 кв. м, с тем чтобы при необходимости расщепления каждая из них имела площадь 50—100 м2. При проведении опытов в условиях производства нет объективных оснований к значительному увеличению размера делянок. Площадь делянки должна быть такой, чтобы можно было выполнять все полевые работы, достаточно типичные для агротехники и уровня механизации передовых хозяйств данного района. Поэтому размер делянок опытов, заложенных в производственных условиях, варьирует в широких пределах—от 100- до 3000 м2 и больше. Если говорить о минимально допустимом размере делянок для опытов в условиях производства, то они не отличаются от тех, которые названы выше. Здесь следует отметить, что метод полевого опыта должен использоваться для научной разработки новых приемов, а не внедрения уже разработанных способов возделывания, поэтому большой размер делянок не достоинство, а скорее наоборот; применение крупных делянок (более 1000 м2) часто лишает опыт достоверности по существу, не говоря уже об увеличении материальных и трудовых затрат, необходимых для проведения опыта на больших площадях.
Защитные полосы. Различают боковые и концевые защитные полосы. Боковые защитки выделяют вдоль длинных сторон делянок для исключения влияния растений соседних вариантов, которое тем значительнее, чем больше растения различаются по своему развитию. Особенно сильно влияние соседних вариантов проявляется в опытах с удобрениями, способами обработки почвы, предшественниками и орошением. В большинстве случаев ширину боковой защитной полосы, которую убирают перед уборкой учетной площади, устанавливают в пределах 0,5—1,5 м. Для разграничения изучаемых сортов между делянками оставляют узкие незасеянные полосы шириной 20—40 см. Концевые защитки шириной не менее 2 м выделяют для предохранения учетной части делянки от случайных повреждений. Кроме того, для разворота машин и орудий с обоих концов делянок выделяют защитные полосы шириной не менее 5 м.
Направление делянки. Достоверность опыта во многом зависит от направления делянок, т. е. от ориентации их на опытном участке. Сравнение изучаемых вариантов будет правильным, если опытные делянки располагать длинной стороной в том же направлении, в каком сильнее всего изменяется плодородие почвы. В этом случае все варианты будут поставлены в одинаковые условия сравнения и оценка их эффективности будет неискаженной. При любой другой ориентации делянок они в разной степени будут охватывать изменчивость плодородия земельного участка, что отрицательно скажется на точности опыта и затруднит объективную оценку его результатов. Известно, что особенно сильно плодородие почвы и другие условия выращивания растений меняются вдоль склона. Поэтому при расположении опыта на склоне направление длинных сторон делянок надо ориентировать вдоль, а не поперек склона. По такому же принципу закладывают опыт на полях с полезащитными лесными полосами: делянки располагают длинной стороной перпендикулярно к лесной полосе. При закладке опытов на выравненных по плодородию участках направление делянок не оказывает влияния на точность, опыта и определяется техническими условиями проведения эксперимента.
Форма делянки. Говоря о форме делянки, обычно имеют в виду отношение ее длины к ширине. Делянки называют квадратными при отношении сторон, равном 1 (10ХЮ м или 5X5 м); прямоугольными — при отношении длины к ширине больше 1, но меньше 10 (5X20 или 4X20 м); удлиненными — при отношении более 10 (2,5X40 м или 4X60 м). Данные рекогносцировочных посевов позволили установить, что длинные узкие делянки полнее охватывают пестроту земельного участка и обеспечивают лучшую сравнимость вариантов опыта. Эффект от удлинения наиболее сильно проявляется при отношении сторон в пределах 1 :10—1 : 15. Дальнейшее удлинение, не дает существенных положительных результатов и бывает целесообразным лишь с точки зрения технологического удобства. Удлиненная форма оказывается наиболее рациональной при больших размерах делянок и при закладке опыта на склоне, когда можно ожидать заметного изменения плодородия почвы. В последнем случае длинные, узкие делянки необходимо располагать вдоль склона так, чтобы каждая из них захватывала все его элементы. Существенным недостатком вытянутых делянок по сравнению с прямоугольными и квадратными является их большой периметр. Это требует выделения большой площади для устранения краевых эффектов. В большинстве стационарных полевых опытов с площадью делянок от 20 до 200 м2 применяют делянки, у которых длина превосходит ширину в 5—10 раз; опыты на делянках большего размера обычно ставят при более широком соотношении сторон, а именно длина превышает ширину обычно в 10—20 раз. Для удобства проведения работ (обработка почвы, посев, уход, уборка и т. п.) ширину делянки целесообразно устанавливать кратной ширине рабочих захватов сельскохозяйственных машин, особенно посевных и уборочных. Эффект от более вытянутой формы делянок наиболее сильно проявляется при больших их размерах, в сложных схемах, когда расстояние между делянками квадратной формы может быть очень значительным. В опытах с небольшим числом вариантов (8—10) и размером делянок около 100 м2 достаточно высокая точность получается и при прямоугольных или квадратных делянках. Только при больших схемах опыта и величине делянки более 100—200 м2 имеет смысл придавать ей удлиненную форму с соотношением длины к ширине больше 10. Квадратная форма делянки предпочтительнее прямоугольной и вытянутой в опытах, где смежные варианты могут сильно влиять друг на друга. Например, при внесении ядохимикатов в виде растворов и дустов ветер может сносить их на соседние делянки. Поэтому необходимо выделять большие боковые защитные полосы, что ведет к нежелательному сокращению учетной площади делянок или увеличению общей площади опытного участка. В этих случаях преимущество в экономии опытной полезной площади, безусловно, принадлежит делянкам квадратной формы. При изучении химических средств борьбы с болезнями и вредителями необходимо также иметь в виду, что из центра делянки квадратной формы вредителям и грибам труднее мигрировать на соседние варианты, так как путь их длиннее, чем из центра прямоугольной и вытянутой делянки. Что касается формы опытного участка, то здесь, безусловно, следует отдать предпочтение форме, близкой к квадрату. В этом случае при любой системе расположения делянок расстояние между вариантами опыта бывает минимальное и сравнимость их между собой лучшая.
Различают несколько видов полевого опыта в зависимости от места проведения, целей и задач опыта, его длительности, количества, изучаемых в нем факторов, охвата объектов, размера делянок:
а) по целям, месторасположению и размерам делянок – стационарные, производственные, микрополевые и мелкоделяночные опыты;
б) по длительности проведения – кратковременные, многолетние и длительные;
в) по количеству изучаемых приемов и факторов – однофакторные и многофакторные (комплексные);
г) по охвату пунктов исследований – единичные и массовые (географические).
Относительно методики закладки и проведения стационарных опытов к ним предъявляют особенно строгие требования: предварительное всестороннее изучение истории участка и плодородия почвы, тщательный выбор его площади, направления, формы делянок и т.д.
Характерные особенности стационарных опытов:
§ широкая программа сопутствующих наблюдений и учетов.
Производственные полевые опытыпроводятся непосредственно в хозяйствах для проверки и уточнения в производственных условиях основных результатов стационарных опытов, а так же рекомендаций научно-исследовательских учреждений по применению удобрений в данной зоне. Такие опыты обычно проводят на укрупненных делянках (от 500 м 2 до 2 га), чтобы можно было использовать всю технику и машины, применяемые непосредственно в производстве. Кроме проверки эффективности какого-либо агротехнического приема (удобрения) в таких опытах проводится оценка возможности его проведения в хозяйственных условиях, а также приближенная экономическая оценка изучаемого приема.
К производственным опытам предъявляют менее строгие методические требования. Программа сопутствующих наблюдений и учетов здесь минимальна. В большинстве случаев она ограничивается анализом почв перед закладкой опыта и определением структуры урожая, а иногда даже данными агрохимического обследования почв, проведенного в предшествующие закладке опыта годы. Однако выбор земельного участка, фиксация границ делянок и всего опыта, внесение удобрений и вся агротехника, применяемая в опыте, должны соответствовать требованиям методики полевого опыта.
Cхема производственных опытов обычно состоит из 2-3 вариантов, показавших лучшие результаты в стационарных или других полевых опытах. Программа сопутствующих наблюдений и учетов в таких опытах сведена до минимума. Результаты производственных опытов распространяются на сравнительно небольшие районы со сходными почвенно-климатическими и организационно-хозяйственными условиями.
В зависимости от времени проведения полевых опытов они подразделяются на кратковременные(3-5 лет), многолетние (10-50 лет) и длительные >50 лет).
Длительность проведения опытов обуславливается обычно темой исследований. В кратковременных опытах изучают только прямое действие удобрений, внесенных под данную культуру, на данном участке. Указанные приемы внесения удобрений обладают очень существенным прямым действием и практически не оказывают заметного последействия. Например, в них изучают эффективность подкормок озимых и овощных культур, многолетних трав, припосевного (припосадочного) удобрения, некоторые приемы внесения микроудобрений (намачивание семян, внекорневая подкормка).
Эффективность таких приемов в сильной степени зависит от погодных условий года (количества осадков, их распределения по месяцам и т.д.). Чтобы избежать влияния случайных погодных факторов на оценку результатов изучаемого в краткосрочном опыте приема внесения удобрений, необходимо их обязательное повторение во времени. Для получения достоверных данных таких опытов их проводят не менее 3-5 лет.
Такие опыты очень ценные, они показывают отдаленную перспективу применения удобрений. Их результаты используют для решения фундаментальных вопросов агрохимии, раскрывающих судьбу плодородия почв, трансформации и круговорота питательных веществ в почв при различных уровнях применения удобрений.
Велика и демонстрационная роль этих опытов. Они наглядно показывают многолетнее влияние основных факторов и условий жизни растений на их продуктивность.
Большинство длительных полевых опытов с удобрениями получили всемирную известность. Например, опыт Ротамстедской опытной станции (Англия), заложенный в 1852 году Лоозом и Гильбертом с удобрениями бессменной пшеницы, ячменя и многолетних трав.
С 1875 года ведется опыт в Гриньоне (Франция) по изучению удобрений в звене севооборота озимая пшеница – сахарная свекла. С 1876 года изучается действие удобрений на продуктивность кукурузы при возделывании ее в монокультуре и в севообороте в опыте Иллинойского университета (США).
В Галле (Германия) с 1878 года ведется опыт по удобрению ржи в монокультуре и в севообороте.
На землях Долгопрудной агрохимической опытной станции (в настоящее время ОАО ДАОС ИМ. АКАДЕМИКА Д.Н. ПРЯНИШНИКОВА) находятся длительные опыты (60-70 лет) по изучению форм минеральных удобрений, сравнительной оценке минеральных удобрений и навоза, эффективности минеральных удобрений на фоне навоза и без навоза, действия извести и фосфоритной муки различных месторождений. Более 70-80 лет ведутся опыты по эффективности навоза и NРК в Дании и Голландии; более 50 лет в Японии изучается действие систематического применения NРК, компостов и зеленых удобрений на урожай риса.
В особую группу выделяются мелкоделяночные(размер делянки 5-10м 2 ) и микрополевые опыты (размер делянки от 200-300 см 2 до 1-3 м 2 ). Эти опыты проводятся на делянках с такой малой площадью, которая не позволяет применять на них обычную (машинную) агротехнику выращивания сельскохозяйственных культур и заставляет прибегать к искусственным приемам агротехники (обработка почвы и посевов вручную).
В таких опытах абсолютные показатели урожайности имеют подчиненное значение, а основное внимание уделяется углубленному исследованию динамики почвенных процессов, изучению превращения удобрений в почве или изменению физиологических процессов у растений под влиянием изучаемых приемов. Нередко микрополевые опыты проводятся с использованием дорогостоящих стабильных ( 15 N) или радиоактивных ( 32 Р) изотопов элементов.
В зависимости от количества изучаемых приемов, условий и факторов различают однофакторныеи многофакторныеопыты.
В однофакторном опыте изучают влияние одного приема, условия или фактора на одном постоянном фоне. В многофакторном опыте одновременно изучают влияние двух или нескольких приемов, условий или факторов на возделываемую культуру и почву (удобрение и гербициды, орошение и удобрения, удобрения, орошение и обработка и т.д.).
По охвату пунктов исследований различают единичные и массовыеполевые опыты. Единичныеопыты закладывают и проводят независимо друг от друга по разным отдельно разработанным схемам и программам в отдельных пунктах страны. К ним относятся большинство стационарных опытов научных учреждений, вузов и отдельные опыты, проводимых в колхозах и совхозах. Массовые, или географические опыты проводят по общей тематике и единым согласованным схемам и программам, допускающим обобщение результатов исследований в различных географических пунктах, с целью изучения влияния природных условий на эффективность данного приема, условия или фактора в пределах всей страны или отдельных зон, регионов, краев и областей.
Читайте также: