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

Фенологические наблюдения.

Фенологические наблюдения необходимы во всех агрономических опытах, включая и агрохимические. Цель их заключается в установлении различий в росте и развитии растений в период вегетации по отдельным вариантам, времени наступления фаз развития растений. В настоящее время происходит быстрая смена сортов всех культур (ранне-, средне-, позднеспелых); отзывчивость их на виды, формы, дозы удобрений значительна. Фенологические наблюдения помогают объяснить причины положительного и отрицательного действия удобрений на урожайность культур.

Определение легкогидролизуемого азота по Тюрину и Кононовой.

Принцип метода. Почву на холоде обрабатывают 0,5 н. раствором серной кислоты при соотношении почвы и раствора 1:5. В гидролизате определяют общий азот объемным методом после перевода его в аммонийную форма. Метод учитывает присутствующие в кислой вытяжке минеральные формы азота и легкогидролизуемый органический азот.

При обработке почвы 0,5н Н2SO4 происходит гидролиз сложных органических веществ почвы, в результате чего в раствор переходят амиды и аминокислоты.

Амиды при взаимодействии с кислотной омыляются с выделением аммиака и органической кислоты: аммиак сразу же связывается избытком серной кислоты.

R-CO-NH2 + H2 O + Н 2SO4 →R-COOH + (NH2)2SO4.

Органические кислоты в дальнейшем окисляются бихроматом до углекислого газа и воды. Бихромат окисляет также аминокислоты, причем одновременно происходит реакция дезаминирования их:

R-CO-(NH2)–СООН+K2Cr2O7+Н2SO4→Cr2(SO4)3+(NH4)2SO4+CO2+H2O

Хром восстанавливается до трехвалентного, что приводит к изменению оранжевой окраски (присущей соединениям шестивалентного хрома) на зеленую.

   Для восстановления нитратов  применяют цинк и железо. Цинк  и железо вытесняют водород  из кислоты:

Zn + Н2SO4 = H2↑+ ZnSO4

Водород в момент выделения восстанавливает нитраты, перешедшие в вытяжку из почвы:

2NaNO3 + 8H2 + 2 Н2SO4= (NH4)2SO4 + Na 2SO4 + 6H 2O

В отгонной колбе, как и при определении общего азота по Кьельдалю, из сульфата аммония щелочью вытесняется аммиак.

(NH4)2SO4 + 2NaOH = Na2SO4 + 2NH3 + 2H2O.

Аммиак связывается в приемной колбе титрованным раствором серной кислоты.

2NH3 + Н2SO4 = (NH4)2SO4

 

Агрохимическая характеристика почвы.

Для агрохимической характеристики почвы отбирают смешанные почвенные образцы. Для взятия смешанных образцов используют почвенные буры Осипова БОП-30-140, БОП-30-70 или тростевые буры. При отсутствии буров используют обычные штыковые лопаты. При отборе почвенных проб буром БОП-30-140 или БОП-30-70 получение достаточной массы смешанного образца возможно из 5—10 индивидуальных проб, а тростевым буром — не менее чем из 20 индивидуальных проб. Индивидуальный почвенный образец, взятый из одной точки лопатой, высыпают на клеенку, полиэтиленовую пленку или плотную бумагу и после тщательного перемешивания из него берут среднюю пробу строго определенного объема, которую помещают в мешок или коробку. После смешивания всех индивидуальных проб из общей массы отбирают смешанный образец в 300—400 г. Так отбирают смешанные образцы в случае, если программой предусматривается проведение только агрохимических исследований почвы для определения питательного режима в установленные сроки в период вегетации растений или в определенные фазы развития. Если запланирован одновременный отбор растительных проб, то почвенные пробы отбирают из-под растений, взятых для анализа.

3.5. Учет урожая.

Учет урожая – самая ответственная операция при проведении полевых опытов с удобрениями. Работа требует большой аккуратности, ответственности и точности, так как малейшие погрешности и неточности в учете урожайности на делянке, особенно с небольшой учетной площадью, могут привести к большим отклонениям от истинной урожайности при пересчете ее на гектарную площадь. Учитываемая урожайность с делянок одного варианта должна быть одинаковой, ничем и никем не нарушенной, она должна отличаться от других вариантов лишь изучаемым приемом.

Прежде чем приступить к учету урожая, надо удалить растения с тех частей делянки, которые не поступают в учет. Прежде всего, убирают защитные полосы. Для культур сплошного посева защитные полосы выжинают или выкашивают по заранее пробитым бороздам или по натянутой проволоке. Для пропашных культур отсчитывают число борозд или рядков, приходившихся на защитные полосы; выкапывают и урожай увозят с поля.

После производят последний осмотр учетных делянок, при котором отмечают выключки или производят полную выбраковку отдельных делянок. Выключку и выбраковку целых делянок делают с учетом всех предыдущих записей и наблюдений и лишь в том случае, если есть совершенно объективные данные, говорящие о вымочке, повреждений, ошибке в работе или какой – либо другой причине, заведомо изменившей урожайность делянки или ее части. Делать выключки и браковать делянки на основании чисто субъективного впечатления о неоднородности повторений или частей делянки ни в коем случае не следует.

Для простоты последующих расчетов выключки следует делать прямоугольными или, еще лучше, выключать определенную часть делянки: половину, треть, четверть и т.д. При небольших делянках (10-20 м2 ) и достаточной повторности лучше вообще не делать выключек, а выбраковывать делянки целиком.

Учет урожайности в опыте может быть проведен двумя методами: прямым и косвенным.

Косвенный метод учета. Используют не всю массу урожая, а лишь часть ее, представляющую среднюю пробу из урожая всей массы.

Косвенный метод учета урожайности по пробному снопу заключается в том, что учитывают не всю массу урожая с учетной площади делянки, а лишь среднюю пробу из него — пробный сноп.

Прямой метод учета. Предусматривает уборку и взвешивание урожая со всей учетной площади делянки. Он наиболее точен, прост в работе и пересчете урожайности с учетной площади делянки на гектарную площадь.

При прямом методе учета урожайности некоторых культур обмолот проводят отечественными и зарубежными комбайнами. Обмолот удобно проводить, когда ширина делянки равна длине жатки комбайна. Длина жаток комбайнов СК-5 «Нива», СКД-6 «Сибиряк» колеблется от 5 до 8 м, а финских комбайнов марки «Сампо» — 2 м. Если ширина делянки больше длины жатки комбайна, то необходим повторный заход на делянку, при этом комбайн должен разворачиваться на соседних уже сжатых делянках или пятиться назад. Перед обмолотом первой делянки работа комбайна должна быть опробована на защитных боковых полосах. Все узлы комбайна должны быть отрегулированы, чтобы до минимума сократить потери зерна при учете, так как недобор 1—2 кг зерна на делянке площадью 100 м2 при пересчете на 1 га составит 1—2 ц, а на делянке 200 м2 — 2—4 ц/га. После того как скашивание растений на делянке проведено, требуется пятиминутное «холостое» обмолачивание.

 

3.6. Документация полевого  опыта.

Научно обоснованный анализ результатов исследований, объективность научной информации в значительной степени определяются ведением строгой научной документации надежным ее хранением.

Вся документация по опыту подразделяется на первичную и основную (сводную). К первичной документации относится дневник исследований (полевая книжка) и журнал опыта. К дополнительным первичным документам относятся рабочие тетради, в которых ведут все необходимые. пересчеты массовых наблюдений; лабораторные   журналы,   ведомости учета, ленты с записями самопишущих приборов и т. п. К основной документации относятся научные отчеты, рефераты, опубликованные статьи, диссертационные и дипломные работы и т. п. В соответствии со спецификой различных областей науки названия и содержание документов могут быть видоизменены при сохранении подразделения на первичные и основные (сводные) .

Дневник исследований представляет собой книжку-тетрадь, желательно в жесткой обложке, удобную для ношения в кармане или полевой сумке. Объем дневника должен быть таким, чтобы в нем помещались записи результатов всего опыта (краткосрочные опыты) или полного вегетационного периода. В многолетних и длительных опытах последовательно заполняют несколько дневников, при этом необходимо их нумеровать, указывая год исследований, даты начала и окончания ведения записей. На случай утери дневника в нем следует указать почтовый адрес, домашний или рабочий телефон исследователя.

В дневнике исследований в хронологической последовательности по соответствующим формам записывают все результаты инструментальных и визуальных наблюдений, учетов и анализов непосредственно в поле, лаборатории, вегетационном домике, в теплице, на пастбище и т.п. В аналогичной последовательности в дневнике записывают все работы по закладке и проведению опыта (набивка сосудов почвой, проведение агротехнических работ на опыте, выключки и т. п.). При этом в записях должны быть отражены объемы и качество работ, применяемые инструменты, техника и т. п. В дневнике наблюдений обязательно четко фиксируют экстремальные атмосферные явления (град, ливень, ураган, суховей, сильные заморозки и т. п.), случаи вспышек засоренности посевов сорняками, поражение растений болезнями и вредителями и т. д. Желательно результаты визуальных наблюдений указанных явлений подтвердить инструментальными наблюдениями для получения объективной информации об. их влиянии на рост и развитие растений. В случае необходимости в дневнике следует сделать зарисовки или привести фотографии изучаемых объектов. Если фотографии предполагается использовать не как иллюстративный материал, а как научный документ, то фотографировать объекты исследований необходимо с указанием вариантов и масштаба снимков, степени увеличения объектов, качества фотоматериалов и других условий съемок. Необходимо помнить, что в науке нет недостойных внимания мелочей, любой факт может оказаться явлением первостепенного значения при анализе результатов исследований или стать отправным пунктом для оригинальных исследований.

Для сокращения объема записей в дневнике названия вариантов можно шифровать буквами, цифрами и т. п. В этих случаях в дневнике необходимо указать полное название варианта и его шифр, не полагаясь на память и позволяя другим исследователям получать нужную информацию.

Записи в дневнике рекомендуется вести по формам  простым (а не химическим) карандашом или шариковой ручкой. Все поправки обязательно оговорить: кто, когда и по какой причине сделал исправление.

Журнал опыта аккуратно заполняют темными чернилами на основе дневника исследований и других первичных документов. При выполнении лабораторных анализов или полевых наблюдений, требующих громоздких промежуточных расчетов или записей результатов наблюдений, все записи можно производить в журнале опыта с последующим изложением итоговых данных за каждый анализ или за вегетационный период.

В журнале опыта должна содержаться исходная информация (сведения) об опыте и его методике: рабочая гипотеза, тема и раздел исследований, год закладки и проведения опыта, где и когда утверждены методика постановки опыта и программа исследований, схема и план опыта. На плане полевых и вегетационно-полевых опытов необходимо указать размеры: всего опыта, повторений, посевных и учетных делянок, защитных полос между делянками и повторениями, окаймляющих защитных полос. На плане вегетационно-полевых опытов необходимо указать размещение сосудов в поле, их размеры и другую информацию. На плане полевых опытов указывают ориентацию опыта по сторонам света, точки (репера) и способ закрепления опыта на местности, направление склона, расположение вариантов по делянкам опыта. Эта информация необходима для выполнения запланированных наблюдений и анализов, восстановления опыта в прежних границах (особенно важно для многолетних и длительных опытов), определения характера возможных ошибок (случайная или систематическая) и выбора соответствующих методов устранения или снижения этих ошибок (число повторений, площадь, форма и ориентация делянок, метод размещения вариантов и т. п.). Без этой информации трудно спланировать материально-техническую обеспеченность опыта. Если опыт лабораторный, вегетационный или лизиметрический, необходимо указать состав питательного субстрата, массу (объем) его в сосуде и т. п.

Для полевых опытов излагают историю и характеристику почв участка: тип, подтип, мощность пахотного горизонта и других слоев почвенного профиля, механический состав, агрохимические свойства почвы, предшественник, систему удобрений, применяемую на участке перед закладкой опыта и т. п.

В общих сведениях излагают данные о посевных качествах семян. При работе с овощными и плодовыми культурами необходимо обращать особое внимание на качество посадочного материала, его однородность, сроки и качество посадки. Неоднородность посадочного материала, отклонения во времени посадки могут вызвать дополнительную вариацию урожайности, часто значительно превышающую вариацию, обусловленную изучаемыми вариантами.

В журнале опыта в наиболее удобной и понятной для других форме излагают обобщенные и предварительно обработанные данные наблюдений и учетов, сопутствующие эксперименту условия, все виды агротехнических работ, урожаи, результаты статистического анализа и другие сведения, необходимые для дальнейших обобщений, выводов и рекомендаций.

В журнале опыта обязательны записи, необходимые, для понимания и объяснения сущности изучаемых вопросов.

1. Перечень всех работ по закладке и проведению опыта (от уборки предшествующей культуры до уборки урожая в опыте) с указанием сроков, способов, применяемой техники и качества выполнения работ;
2. Результаты всех анализов, наблюдений и учетов в виде, таблиц, графиков, рисунков, уравнений;
3. Результаты учета урожая: а) по делянкам; б) в пересчете на 1 га; в) приведенного к стандартной влажности и чистоте;
4. Результаты статистической обработки опытных данных;
5. Предварительные выводы и предложения.

Для каждого опыта заводят отдельный журнал. В многолетних и длительных опытах по каждому опыту ведут несколько журналов, их нумеруют, указывают дату начала и окончания записей, вопросы (группа вопросов), которые отражены в журнале.

Журналы хранят в лаборатории (на кафедре), в специальном шкафу или сейфе. Исправления и подчистки в журнале опыта недопустимы. В случае обнаружения ошибок в результатах исследований неверные данные зачеркивают и записывают новые. Исправления должны быть обязательно оговорены (кем, когда и по какой причине введены исправления) и скреплены подписями ответственного исполнителя и руководителя подразделения, в котором ведутся исследования. То же относится к дополнениям, которые потребовалось ввести в уже сделанные записи.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Глава 4. Дисперсионный анализ данных полевого опыта.

Цель дисперсионного анализа урожайных данных полевого опыта – установить существенность различий между урожаями отдельных вариантов, т.е. достоверность различий между выборочными средними арифметическими. В настоящее время он считается наиболее совершенным методом математической обработки данных полевых опытов. При дисперсионном анализе существенность влияния вариантов на урожай оценивается с помощью критерия F(Фишера), который представляет собой отношение дисперсии вариантов к остаточной:

F = Sv2 / Sz2

Ход дисперсионного анализа зависит от структуры опыта. Существует несколько моделей дисперсионного анализа, например: дисперсионный анализ однофакторных полевых опытов с однолетними культурами, дисперсионный анализ однофакторных полевых опытов с многолетними культурами и т.д.