Методика полевого опыта по влиянию минеральных удобрений на урожайность сельскохозяйственных культур на черноземных почвах Волгоградск

Вариант опыта – один или несколько приемов, поставленных на изучение, осуществляемых на одной или нескольких делянках. Один их вариантов схем опыта, в котором нет изучаемых приемов, называют контролем или контрольным (стандартным) . С ним сравнивают результаты всех других вариантов, поставленных на изучение, и результативность выражают прибавками (в ц/га, т/га, %). 

Основные требования к полевому опыту.

 Типичность – подразделяется на природную и организационно – хозяйственную. Первая предусматривает соответствие опыта природным условиям, вторая – организационно – хозяйственным.  

Точность 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 неодинаковы. От стационарных опытов научно- исследовательский учреждений требуется более высокая (5-7%) точность, чем от производственных (7-10%).

Достоверность. Опыт считается достоверным, если он проведен в соответствии с принятой схемой и программой. Это означает, что выбор земельного участка, размер, форма и направление делянок на схематическом плане и в полевых условиях, техника внесения удобрений, обработка почвы и все сопутствующие исследования проведены без нарушения требований к методике постановки опыта. Достоверность опыта – понятие чисто символическое, подтверждающее значимость и качество опыта при его оценке без математической обработки.

Агрохимический полевой опыт не мыслим без ведения сопутствующих исследований, которые заносят в журнал полевого опыта и лабораторный журнал. Поэтому грамотное ведение журналов со строгой и точной фиксацией результатов наблюдений за ростом и развитием растений, агрохимических анализов удобрений, почв и растений необходимы в работе экспериментатора. Иными словами, полевой опыт должен сопровождаться необходимой документации снижает качество опыта, а иногда даже приводит к выбраковке его. Ежегодно по итогам исследований составляют отчет по научно – иссдовательской работе, который рассматривают на методических советах научных учреждений. Основными документами для его оформления служат журналы полевого опыта и лабораторных исследований.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Глава 3. Закладка и проведение плевого опыта.

3.1. Общее расположение  опыта.

Рельеф. При выборе участка под опыт обращают внимание на его выравненность, чтобы на нем все варианты опыта находились в одинаковых условиях освещенности, плодородия почв, обеспеченности влагой. Таким требованиям соответствует ровное плато. В отдельных случаях, когда выбрать ровное плато не удается, допускается равномерный склон в одном направлении с уклоном 2,5 м на 100 м. В таком случае делянки должны располагаться параллельно склону. Кроме макрорельефа на опытном участке учитывают микрорельеф (ложбинки, бугорки и др) ; избежать его сложно, поэтому для получения меньшей ошибки рекомендуют увеличивать число повторений. Планировка ложбин, блюдец при помощи засыпки почвой приводит к образованию различных по плодородию пятен, что искажает результаты урожайности.

Для определения рельефа земельного участка проводят его нивелировку с горизонталями через 0,1-0,2 м. Данные нивелировки наносят на почвенную карту. Нивелировочный план служит пособием для правильного размещения вариантов и повторений на опытном поле.

Почва. Почвенное обследование опытного участка может иметь двоякую задачу: а) дать почвенную характеристику участка в целом для того чтобы сделать возможным перенесение результатов опыта на сходные почвы; б) помочь наилучшим образом расположить опыт, расположив его целиком в пределах одной почвенной разности или при невозможности этого, в пределах комплекса наиболее близких разностей при условии возможного однообразия этого комплекса для всех вариантов опыта.

Детализация почвенной карты, зависит от пестроты почвенного покрова и размера делянок, но во всяком случае должна быть очень велика. Ошибки в нанесении почвенных разностей на такой карте не должны превышать наименьшего измерения делянок, что требует почвенного обследованная в масштабе 10-50 м в 1 см, осуществимого обычно лишь в опытных полях.

Исследуемый участок должен находится на расстоянии не менее 200 м от водоемов, 40-50 м от сплошного леса и отдельных построек, 25-30 м от отдельных деревьев и 10 м от плотных изгородей. Во избежание повреждения опыта и влияния на него дорожной пыли участок размещают на расстоянии 10-20 м от проезжей дороги и изолируют засеянной защитной полосой.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.2. Техника закладки  полевого опыта.

Кроме макро- и микрорельефа, естественной пестроты почвенного плодородия на поле возможна пестрота, обусловленная деятельностью человека. Она появляется в результате таких агротехнических приемов, как известкование, фосфоритование, применение органических и минеральных удобрений, различной обработки почвы, посевов и посадки неоднородных по качеству сортов,  различных норм полива и др.

Перед закладкой длительных стационарных опытов проводят уравнительные и рекогносцировочные посевы.

Уравнительными называют сплошной посев какой-либо культуры на участке, отведанном под опыт, в течение одного или нескольких лет до закладки полевого опыта. В качестве высеваемой культуры могут быть яровые зерновые, зернобобовые, пропашные. С помощью уравнительных посевов удается сгладить пестроту почвенного плодородия, вызванную деятельностью человека.

Более точное представление о пестроте почвенного плодородия можно получить с помощью рекогносцировочных посевов.

Рекогносцировочный (дробный) посев – это также сплошной посев какой-либо культуры на участке, предназначенном для полевого опыта, урожайность которой дробно, малыми площадками. Полученная сетка урожайности дает представление о пестроте плодородия данного участка, служит в дальнейшем для выделения полей под опыт, установления размера, формы, величины делянок и их повторности.

При рекогносцировочных посевах необходимо строго проводить одни и те же агротехнические приемы на всем участке.

Озимую пшеницу для рекогносцировочных посевов высевать не рекомендуют из-за возможного выпревания и вымерзания  в неблагоприятных погодных условиях.

 

 

Размещение опыта на участке.

Основной задачей размещения опыта на участке является возможное уменьшение различий в исходном плодородии сравниваемых делянок, вызванное пестротой участка.

Величина делянки. Повышение точности опыта с увеличением площади делянки идет не пропорционально этому увеличению, а постепенно затухая. За известным пределом увеличение площади делянки может привести к понижению точности.

На основе многолетней практики опытных учреждений рекомендовать можно средние размеры делянок 50-100 м2 для растений сплошного посева. В многолетних опытах рекомендуется до 300 м2, иногда и больше.

Площадь опытной делянки зависит от биологических особенностей исследуемой культуры.

Общее правило таково, что чем больше выращивается растений на единице площади, тем меньше может быть площадь делянки. Достаточно хорошая точность опыта достигается при площади учетной делянки у озимой пшеницы — 40 – 60 м2.

Форма делянки. Точность опыта может быть также повышена в результате правильного выбора формы делянки. Наилучшую для данного участка форму делянки можно определить непосредственно, комбинируя данные дробного учета.

Вытянутая форма делянки обеспечивает обычно большую точность опыта, так как чем длиннее делянка, тем полнее она охватывает пестроту участка.

Форма делянок может быть удлиненная, укороченная и квадратная..

Недостаток делянок вытянутой формы. У которых соотношение длины к ширине более 10 – их большой периметр. Чем он больше, тем сильнее сказывается влияние края и соседей на результаты; отсюда возникает необходимость обязательного ведения защитных полос. Площадь их значительно больше на узких длинных делянках, поэтому при ограниченной площади участка и малых размерах делянок (меньше 50 м2 ) им следует придавать форму, близкую к квадрату, а повышения точности опыта добиваться увеличением повторности.

 

Повторность.

 Наиболее действенным способом повышения точности опыта является введение нескольких повторных делянок для каждого варианта схемы. Повторные делянки можно рассматривать как части одной более крупной делянки, но размещенные в различных местах опытного участка.

Наличие нескольких параллельных делянок для каждого варианта опыта не только повышает его точность, но и дает возможность количественно определить эту точность (вычислить величину ошибки). Повторность одноименных делянок нужно считать обязательной для всякого полевого опыта.

Общее расположение опыта. В полевых опытах с удобрениями чаще всего все повторения располагают компактно на одном участке, имея общие границы между отдельными повторениями. Такое расположение повторений носит название сплошного. При сплошном расположении повторения опыта могут быть размещены на участке в один, два  и несколько рядов. Однорядное расположение применяют при вытянутой форме делянки и небольшой повторности. При двух- и многорядном расположении делянок число повторностей должно быть одинаковым в каждом ярусе, а делянки смежных рядов должны располагаться встречно или ступенчато.

Рендомизированное размещение вариантов часто комбинируют с расположением повторений опыта по системе латинского квадрата. При таком расположении число вариантов в горизонтальных и вертикальных рядах должно быть одинаковым и соответствовать числу вариантов схемы.

Каждый ряд как горизонтальный, так и вертикальный, включает все варианты схемы и является самостоятельным повторением опыта. При систематическом распределении вариантов сначала выбирают (по жребию) один из стандартных квадратов, в котором первый горизонтальный и вертикальные ряды расположены систематически, в порядке алфавита или номеров. Переставляя по жребию в стандартном квадрате горизонтальные и вертикальные ряды, получают латинский квадрат с рендомизированным расположением вариантов. Такое расположение считают удачным в том, что размещение повторений позволяет более равномерно охватить вариантами систематическое изменение плодородия почвы опытного участка. При математической обработке данных урожайности такого опыта исключается влияние измерения плодородия почвы в двух перпендикулярных направлениях, в результате удается снизить ошибку опыта.

Существует много методов рендомизированного размещения вариантов и повторений, в частности метод случайных блоков, латинского прямоугольника. Метод случайных блоков – наиболее простой способ размещения вариантов. Их объединяют в несколько блоков, число делянок в каждом повторении равно числу вариантов схемы. Общее количество блоков определяется принятой в опыте повторностью. В блоке варианты по делянкам располагают в случайном порядке по жребию. В пределах каждого блока почвенные условия должны быть по возможности однородными. Форму блоков желательно иметь близкую к квадрату, чтобы улучшить сравнимость вариантов при любом размещении делянок в пространстве.

Число и расположение контролей.

 Под контролем подразумевают вариант, исключающий удобрение (абсолютный контроль). В опытах с дозами, формами, сроками и способами внесения удобрений контрольным вариантом может служить также парное сочетание удобрений (фон), на котором изучают эффективность третьего. Прибавки урожайности вычисляют по отношению к абсолютному контролю и фону в центнерах или тоннах на гектар и процентах. В схему полевого опыта в каждом повторении должен быть включен один или более контрольных вариантов.

Повышенное содержание контролей применяют, когда имеется значительная пестрота плодородия участка. Изучаемые варианты при этом сравниваются не с одним, а с рядом находящихся. Такой метод основан  на предложении, что плодородие участка изменяется в пределах опыта более или менее постепенно и урожайность близлежащих вариантов более или менее постепенно и урожайность близлежащих вариантов более сравнима между собой, чем урожайность удлиненных делянок.

В настоящее время многие исследователи считают, что при проведении уравнительных и рекогносцировочных посевов, тщательным подборе однородного по плодородию участка надобность введения повышенного числа контролей отпадает при 8-10 вариантах, при 10-12 вариантах и более для получения убедительных доказательств эффективности удобрений необходимо вводить дополнительные контроли.

Закладка опыта.

К разбивке отведенного под опыт участка приступают, когда выполнены все подготовительные работы в соответствии с требованиями, предъявляемыми к полевому опыту. Опытные поля научных учреждений располагают компактно на специально отведенной площади хозяйства. Площадь опытного поля насчитывает десятки и сотни гектаров. Предварительно составленный план опытного поля служит основным материалом для дальнейших землеустроительных работ. Землеустроители разбивают опытный участок на сеть равных по площади полей, которые вводятся в севообороты. Так как севообороты должны быть развернуты во времени  и пространстве, то посев и посадка опытных культур должны быть проведены последовательно в течении 3-4 лет. Это делается для того чтобы получить усредненные данные по каждой культуре и в случае неблагоприятных погодных условий сделать заключение по двум-трем оставшимся.

Границы всего опытного участка, а также полей на нем фиксируют реперами. Поля опытного участка отделяют друг от друга дорогами 5-6 –метровой ширины, которые позволяют агрегатам, технике производить развороты, а также все работы по подготовке и внесению удобрений, посевного и посадочного материала.

Для фиксации границ полей и дорог в качестве реперов используют металлические трубы с приваренной на них проволокой длиной 60 см. трубы вкапывают в почву на глубину 30 см, а концы проволоки находятся на поверхности. Это не мешает обработке почвы, проезду технике. Такой способ фиксации границ полей не единственный. Спланировав концевые защитные делянки, в качестве реперов можно использовать металлические, железобетонные или деревянные столбы.

Первая разбивка участка производится с наибольшей точностью, так, установленные при ней точки будут служить исходными при всех последующих разбивках. Допустимая неувязка при разбивке общего контура не должна превышать 5-10 см в зависимости от общей длины периметра. После отбивки общего контура приступают к разбивке участка на делянки. Эта работа проводится уже без экера – лентой или рулеткой. При однорядном расположении достаточно отложить ширину делянок по обеим сторонам участка и отметить их границы колышками. Ширина последней делянки должна оказаться одинаковой с остальными, в противном случае работу нужно проделать заново. При многорядном расположении сначала откладывают ряды делянок. Если между рядами намечены дорожки, одновременно выделяют их. Последней операцией является разбивка на делянки. Можно производить ее для каждого ряда в отдельности или же отложить делянки только по краевым линиям, а на промежуточных границах или дорожках расставить колышки, провешивая прямые линии с одной стороны на другу.