Применение методов научной агрономии на учебно-опытных участках

3.Методика закладки и проведения  полевых опытов.

Полевой опыт дает объективную  оценку изучаемым вариантам лишь в том случае, если эксперимент проведен безукоризненно, с соблюдением всех требований методики. Ошибки технического характера, допущенные на любом этапе опытной работы (разбивка опытного участка, обработка почвы,  внесение удобрений,  посев, уход, уборка урожая и т. д.),  нарушают сравнимость вариантов и искажают их эффекты. Эти ошибки не могут быть исправлены никакой математической обработкой и, следовательно, полностью обесценивают результаты опыта. Поэтому соблюдение всех технических правил проведения эксперимента в поле — важнейшее  условие получения точных данных, пригодных для объективной оценки действия изучаемых в опыте агротехнических приемов или сортов.

3.1.Разбивка  опытного участка.

После изучения и подготовки земельного участка необходимо нанести намеченное расположение опыта на схематический план, где указать точные размеры всего опыта, повторений,  делянок и т. п. По схематическому плану затем размещают опыт в натуре, т. е. выделяют и фиксируют границы опыта, отдельных  повторений и делянок.  При этом очень важно, чтобы площадь повторений и делянок точно соответствовала принятым размерам, все делянки во всех повторениях обязательно должны быть одинаковой длины и ширины и иметь строго прямоугольную форму.

Перед выходом в поле необходимо заранее подготовить  теодолит или эккер для построения прямых углов, стальную мерную ленту; или 20-метровую рулетку, крепкий длинный шнур, 5—10 вешек длиной 1,5—2 м, 4 угловых столбика (репера) для фиксирования границ опыта и небольшие рабочие колышки диаметром 3—4 см и длиной 25—30 см для фиксирования границ делянок. Рабочих колышков требуется примерно на 10—12 штук больше удвоенного числа всех делянок.

Разбивку участка начинают с выделения общего контура опыта  и контуров отдельных повторений. Опыт должен располагаться так, чтобы его или каждое повторение (при разбросанном размещении их) со всех сторон окаймляли защитные полосы шириной не менее 5 м.

Общий контур и контур повторений выделяют с возможно большей  точностью; допустимая невязка для общего контура не должна превышать 5—10 см на 100 м длины.

1У повторение I V повторение I VI повторение

Схематический план полевого опыта.

Чтобы выделить контур опыта  по одной из длинных сторон участка  прокладывают, отмечая вешками или по шнуру, прямую линию, А1D1. Отступают от границы поля 5—10 м и забивают колышек А. Затем по линии A1D1 отмеряют требуемое по плану расстояние и ставят колышек D. В точке А и D восстанавливают перпендикуляры к линии AD. От точки А и D по перпендикуляру откладывают необходимое расстояние и фиксируют границы опыта колышками В и С. Если прямые углы были построены верно, то AD = ВС и АВ = CD, если же получилась невязка, превышающая допустимые пределы, то работу повторяют.

Если нет теодолита  или эккера, отбить линии под прямым углом можно при помощи самодельного эккера, который изготовляется следующим  образом. Две ровные и одинаковые по длине (40—50 см) и ширине (5—8 см) планки соединяют крестообразно, точно под прямым углом друг к другу. По концам планок вбивают строго перпендикулярно тонкие гвозди так, чтобы прямые, соединяющие их, были взаимно перпендикулярны. Эккер укрепляют на треножнике или палке.

Построить прямые углы на поверхности можно и без специальных  приборов, только с помощью шнура  и рулетки. Наиболее часто для этой цели используется известная теорема Пифагора, согласно которой в прямоугольном треугольнике квадрат гипотенузы равен сумме квадратов катетов, или свойство медиан равнобедренного треугольника.

После выделения общего контура опыта его разбивают на повторения и делянки по шнуру и мерной ленте и, рулетке. Технически эта работа не представляет сложности, но должна быть проделана очень аккуратно. Колышки на границах делянок нужно вбивать точно возле отметок, все время с одной стороны мерной ленты; по граница повторений ставят по два колышка их выделяют их особо. На колышках указывают номера делянок, повторений делают другие  обозначения.  Надписи располагают на той  стороне колышка, которая обращена внутрь соответствующей делянки, чтобы было ясно; к какой из них они относятся.

При планировании и закладке опыта в натуре должны быть обязательно  предусмотрены защитные полосы шириной не менее 5 м2 окаймляющие весь опытный участок, а также между повторениями по краям каждой делянки, чтобы устранить влияние соседних вариантов. В опытах с удобрениями, обработкой почвы и многолетних опытах минимальной шириной защиток следует считать 1—1,5 м около каждой делянки или 2—3 м между соседними делянками, а для краткосрочных опытов по изучению способов, норм посева и т. п. ширина защиток допускается в пределах 0,5—0,75 м для каждой делянки.

Границы защиток вокруг делянок закрепляют чаще всего после  появления всходов. В опытах по сортоиспытанию защитки вдоль делянок вообще не выделяют, так как допускают, что  практически влияние сортов одной и той же культуры друг на друга незначительно и вряд ли может быть уловлено полевым опытом. В принципе это, конечно, неправильно, так как сильно развивающиеся сорта безусловно могут оказывать угнетающее влияние на краевые растения смежных, более слабых сортов.

По окончании разбивки опыта необходимо надежно зафиксировать  его основные границы, от которых в любое время можно было бы установить границы повторений и делянок. Для каждого опыта нужно обязательно закреплять по крайней мере четыре основные точки — А, В, C,D для двух линий, например AD и ВС, которые продолжают по прямой до точек А1, В1, C1, D1 находящихся за пределами обрабатываемого участка, и в этих точках устанавливают постоянные столбики (реперы, фиксированные колья). Расстояние от реперов до границы опыта тщательно измеряют и записывают, чтобы при утере угловых кольев, что часто происходит при обработках, их можно было быстро восстановить.

Реперы делают из самого разнообразного материала. Используют, например, отрезки старых металлических труб диаметром 8—12 см и длиной 1—1,5 м, которые зарывают в землю на 50—75 см. Можно использовать также железобетонные, каменные и деревянные столбики, от-резки рельсов и т. п. В многолетних опытах таким способом часто фиксируют не только границы опыта, но и границы отдельных повторений и делянок, что значительно облегчает работы по ежегодной, часто неоднократной разбивке опытного участка и гарантирует от ошибок.

Если границы делянок  близко примыкают к полевым дорогам, целесообразно и в краткосрочных опытах закрепить границы делянок. Осуществляют это так называемой подземной разметкой, которая не мешает проезду машин и орудий. В местах пересечения средней линии дороги с границей каждой делянки почвенным буром делают отверстия и в них опускают на 8—10 см ниже поверхности почвы небольшие металлические, каменные или деревянные столбики длиной 30—40 см. Чтобы эти постоянные реперы можно было легко  отыскать, в конусообразные углубления над ними и вокруг насыпают куски битого кирпича, камня, песок или известь.

3.2.Методы  размещения полевых опытов.

Существует много способов пространственного размещения вариантов  и повторений на площади. Характерная особенность наиболее распространенных методов размещения опыта в том, что делянки полным набором всех вариантов схемы объединяют территориально компактную группу, составляя определенным образом организованное повторение, которое занимает часть площади участка.

Повторение, взятое в отдельности, представляет в сущности самостоятельный  опыт и позволяет делать все возможные сравнения  между вариантами.

В опытной работе применяют  два способа размещения повторений: сплошное, когда все повторения объединены территориально, и разбросанное, когда повторения по одному или по нескольку расположены в разных частях поля или даже в различных полях и опытный участок не имеет одной общей границы.

Ко второму способу расположения повторений чаще всего прибегают  вынужденно при отсутствии в одном месте достаточного земельного участка

Обычно все повторения полевого опыта размещают на одном опытном участке, т. е. применяют сплошное расположение их. Повторения на опытном участке могут располагаться в один, два, три или больше рядов (ярусов, поясов). Одноярусное расположение наиболее просто и желательно с точки зрения техники проведения опыта. Его и применяют обычно в несложных опытах с небольшим числом вариантов и количеством делянок в пределах 20—25. Делянки нарезают при этом перпендикулярно длинной стороне участка. Многоярусное расположение повторений применяют при большом числе вариантов и делянок в опыте.

Что касается методов  размещения вариантов на делянках внутри повторений, то здесь существует значительное разнообразие, которое, однако, может  быть сведено к сравнительно ограниченному числу типичных случаев.

Можно выделить три основные группы методов размещения вариантов в повторении: стандартные, систематические и случайные (рендомизированные).

Стандартные методы характеризуются  более частым, через 1—4 опытных варианта, расположением контрольного, стандартного, сорта или приема.

При систематических  и случайных методах число  делянок в каждом повторении равно числу вариантов схемы. Систематические методы предусматривают неизменный и заранее установленный по воле экспериментатора порядок расположения вариантов в каждом повторении. При случайных современных методах порядок вариантов определяется путем рендомизации, т. е. размещения их внутри каждого повторения по жребию, когда каждый вариант имеет равную вероятность, равный шанс попасть на любую часть участка, на любую делянку, тогда как при систематическом такая возможность исключена.

При выборе метода размещения полевого опыта особенно важно учитывать:

1) величину и характер  изменчивости плодородия почвы  земельного участка; 2) число изучаемых  вариантов; 3) технические условия  закладки и проведения опыта; 4) квалификацию, подготовку персонала, ответственного за проведение опыта данным методом.

4.Общие требования к проведению полевых работ на опытном участке.

Важнейшее правило исследователя  — одновременность выполнении всех агротехнических приемов, не подлежащих изучению в данном опыте, выполнение каждой сельскохозяйственной работы в каждом отдельном опыте в течение одного дня.

Только в крайних  случаях можно ограничиться проведением  работ в один день в одно) или  нескольких целых повторениях. Это требование необходимо строго выполнять на стационарном опытном поле и в условиях производства; в соответствии с ним должен быть организован труд; на всем опытном участке, опытном поле или станции.

Даже незначительный разрыв в сроках обработки, если за это время, например, прошел дождь, разрыв в сроках внесения удобрений или посева всего на 6—8 часов ведет иногда к существенным различиям' в росте и развитии растений. К сожалению, именно это важнейшее требование методики, вытекающее из принципа единственного различия, часто упускают из виду при планировании опыта на крупных делянках с большим числом изучаемых вариантов.

Неоднократное нарушение  этого требования в течение вегетации  часто ведет к полной утрате достоверности  опытов по существу. Таким образом, единовременность, равнокачественность и краткосрочность всех работ на опыте — первое и важнейшее требование к выполнению агротехнических работ.

Другое общее требование — тщательность и высококачественность всех сельскохозяйственных работ. Агротехнический фон на опытном участке должен быть оптимальным для проявления, эффекта от изучаемого приема или сорта и, как правило, более высоким, чем в производственных условиях. Здесь могут быть; использованы любые прогрессивные агротехнические приемы, не мешающие выявлению действия того или иного фактора. Нельзя, например, при исследовании действия азотных удобрений в качестве общего фона вносить органические удобрения, богатые азотом, если их не изучают в опыте. При разработке агротехнического фона опыта главное внимание, безусловно, необходимо обращать на создание оптимальных условий для сравнения изучаемых приемов или сортов и на максимальное использование механизации.

Обработка почвы на опытном участке, если она сама не является изучаемым фактором, должна быть однородной, одновременной и высококачественной на всех делянках опыта. Вспашку и все другие приемы обработки почвы следует выполнять через все делянки повторности, перпендикулярно к их длинным сторонам, чтобы возможные случайные факторы одинаково влияли на все варианты опыта. На опытных делянках недопустимы разъемные борозды и свальные бугры, орудия обработки должны разворачиваться за пределами делянок — на защитных полосах или полевых дорогах. Вспашка всвал или вразвал вдоль делянок допустима только в том случае, если свальные или развальные борозды можно сделать на защитных полосах между делянками или повторениями. При достаточной ширине защитных полос (не менее 2 м) и аккуратной, квалифицированной работе свал или развал не захватывает учетной площади делянки. Это требование часто вынуждает вести вспашку, особенно на небольших делянках, в одну сторону с холостым обратным ходом. Для такой работы очень удобен оборотный плуг, позволяющий пахать с обеих сторон.

Внесение удобрений. Органические и минеральные удобрения вносят или для изучения их действия, или в качестве общего агротехнического фона. Во всех случаях этому приему необходимо уделить особое внимание в связи с тем, что допущенная ошибка не может быть исправлена, а большей частью и обнаружена. Основное требование к любому способу применения удобрений в опыте — равномерное их распределение по площади делянок.

Органические удобрения (навоз, торф, компосты) обычно вносят по общему весу на единицу площади (в  тоннах на гектар) и обязательно  поделяночно, даже тогда, когда они применяются в качестве общего фона. Эти удобрения должны быть по возможности однородными по своему составу, происхождению, степени разложения и влажности. Перед распределением по делянкам удобрения необходимо хорошо перемешать.