Планирование сельскохозяйственного эксперемента

ФГБОУ ВПО

Уральская Государственная Сельскохозяйственная Академия

 

 

 

 

 

ОНИ В АГРОНОМИИ

Кафедра «Агрохимии, земледелия и агроэкологии»

 

 

 

 

                                                                           Выполнил: Морозова И.П.

                   Заочное отделение 2011 15 ТГФП

                                                                       Проверил:к.с-х.н.,доцент

                              Чулкоа В.А.

 

 

 

Екатеринбург 2012г.

ВОПРОСЫ:

1.Медоды агрономических исследований. Основные понятия, классификация.

2.Планирование  сельскохозяйственного эксперемента.

              

                                                                                                                                                           

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. Методы агрономических исследований. Основные понятия, классификация.

Агрономия-это наука о законах полеводства, в широком смысле — научная основа с.-х. производства, совокупность знаний о всех отраслях сельского хозяйства. С развитием теории и практики с.-х. производства из А. выделились экономика и организация хозяйства, зоотехния, учение о с.-х. машинах, технология переработки с.-х. продуктов и др. Научная агрономия в своих целях использует главным образом следующие типы опытов: лабораторный, вегетационный, лизиметрический, полевой и производственный.

Лабораторные опыты проводятся в лабораторных условиях без опытных растений. Например, надо изучить, как изменяется содержание доступной растениям воды в почве в связи с изменением ее плотности или как будет изменяться кислотность почвы при внесении различного количества извести. В подобных опытах растения не участвуют, поэтому они и называются лабораторными, а не вегетационными.

Вегетационные опыты проводятся в искусственных условиях, в вегетационных сосудах, в теплицах, оранжереях, вегетационных домиках, в фитотронах в агрономически обоснованной обстановке, регулируемой экспериментатором. Сосуды для вегетационных опытов применяются из самых различных материалов: стекла, глины, оцинкованного железа, пластика и т. д. В качестве субстрата (среды) для растений используется вода, песок, почва, гравий и т. д. На этом основании вегетационные опыты с названным субстратом получили название водных, песчаных, почвенных, гравийных. Искусственные условия дают возможность исключить все неблагоприятные не изучаемые факторы и выявить значение того или иного из них в возможно более чистом виде, сделать расчлененный анализ, который в сложной природной обстановке провести нельзя. Опыты на искусственных средах позволили разрешить ряд очень важных вопросов, относящихся к физиологии растений. Этим методом установлены значение различных элементов в питании растений, механизм их поступления в растения, концентрации, взаимодействия, антагонизм ионов и т. д. Учеными для водных культур разработаны искусственные питательные среды, получившие название растворов В. Кнопа, К. А. Тимирязева, Д. Н. Прянишникова и др. Вегетационные опыты с почвенными культурами приближаются к производственным условиям. Эти опыты используются для определения содержания в почве доступных (усвояемых) растениям питательных веществ и т. д.

Однако результаты вегетационных  опытов, по мнению большинства ученых, нельзя непосредственно переносить на полевую обстановку, что не умаляет значения этого метода исследований.

Лизиметрический метод от вегетационного отличается тем, что исследование (изучение) жизни растений и свойств почвы проводится в поле, в специальных лизиметрах, в которых определенный объем почвы отгорожен со всех сторон от окружающей почвы (с боков и снизу). В этих опытах изучаются водный баланс под различными культурами, вымывание и передвижение питательных веществ атмосферными осадками; определяются транспирационные коэффициенты в естественной обстановке и т. д. Вегетационно-полевые опыты проводятся в полевой обстановке в цилиндрических или квадратных сосудах без дна. Почва здесь отгорожена только с боков на глубину 20—30 см и более. Эти опыты могут быть использованы для оценки эффективности удобрений, плодородия различных генетических горизонтов почвы и других целей. Мелкоделяночные полевые опыты еще больше сближаются с полевыми опытами, но отличаются от них тем, что площади опытных делянок имеют размер в несколько квадратных метров: 4, 8, 10. На таких делянках все работы выполняются вручную, количество растений незначительно, а их агротехника — не типичная для производственных условий. В этих опытах могут изучаться такие вопросы, как степень плодородия различных генетических горизонтов почвы, влияние степени плотности пахотного слоя или разных его частей на запасы доступной воды и урожай растений, размещение по профилю пахотного слоя удобрений и др.

Полевой опыт представляет собой метод исследования, который проводится в полевой обстановке на специально выделенном участке в целях установления влияния факторов жизни, условий или приемов возделывания на урожай сельскохозяйственных растений и его качество. Особенность его, в отличие от рассмотренных, состоит в том, что культурное растение изучается вместе со всей совокупностью почвенных, климатических, агротехнических, а часто и в условиях, очень близких к производственным или непосредственно в производственных условиях.

 

 

 

2. Планирование сельскохозяйственного эксперимента.

Планирование эксперимента непосредственно  связано с конкретным исследованием, составной частью которого оно является. 
Исследования осуществляют по плану и в определенной последовательности. На одном из этапов исследования планируют необходимые эксперименты, например полевые опыты. 
Каждое исследование начинают с выбора темы, определения задач и объектов исследования. Затем изучают и делают критический анализ литературы по интересующим вопросам. Далее создают рабочую гипотезу (научное предвидение). В агрономии предвидят реакцию растений на изучаемые приемы агротехники и, конечно, влияние последних на урожайность. Предвидение не всегда подтверждается жизнью, практикой. Подтвердить гипотезу может только эксперимент (опыт), он или подтвердит ее, или отклонит, показав ее несостоятельность. С этой целью закладывают опыты и анализируют их результаты. 
Исследование завершают внедрением в производство того нового, что изучалось и эффективность чего была подтверждена экспериментом, в сельском хозяйстве— полевым опытом. 
Итак, функция эксперимента чрезвычайно важна, поэтому правильному планированию и осуществлению полевых опытов необходимо уделять большое внимание. 
Спланировать эксперимент (полевой опыт) — это значит четко сформулировать его задачи, подобрать нужный объект исследования и земельный участок, разработать программу исследования, куда входят схема опыта, элементы методики полевого опыта, сопутствующие исследования и наблюдения с их методиками. Планирование завершается разработкой схематического плана опыта со всеми размерами. 
Планирование опыта — творческая работа экспериментатора, требующая от него разносторонних знаний. От качества планирования во многом зависят результаты опыта и, следовательно, всего исследования. Плохо спланированный полевой опыт не даст полноценных ответов на поставленные вопросы. 
Планирование начинают с четкой формулировки задач и выбора объекта исследования. Если они неконкретны, невозможно поставить опыт. Так, задача установить влияние обработок почвы на урожайность льна-долгунца неконкретна и поэтому неосуществима для любого полевого опыта.  
В качестве объекта исследования в этом опыте целесообразно взять районированный сорт льна-долгунца. Далее разрабатывают схему опыта. 
Разработка схемы полевого опыта — ответственное дело. Надо выдержать принцип единственного различия, а для многофакторного опыта факториальность, то есть возможность иметь все комбинации факторов; правильно выбрать фон опыта (необходимые агротехнические условия); правильно подобрать контрольный вариант; правильно установить основной уровень (центр эксперимента) и единицы варьирования изучаемого фактора. Варианты подбирают так, чтобы получить разную урожайность с достоверными различиями. Максимальную урожайность запланировать в варианте при средней дозе изучаемого фактора, а более низкие — при минимальной и максимальной дозах фактора. Только в этом случае будет уверенность, что в опыте достигли максимальной урожайности. 
Планирование схемы опыта многофакторных опытов сложнее, так как стремятся иметь схему со всеми возможными комбинациями факторов (полный факториальный эксперимент). Многофакторные опыты сложны для производства, особенно при изучении более двух факторов. Двухфакторные же опыты с небольшой градацией каждого фактора следует планировать и для опытов в производстве. Например, в опыте, в задачу которого входит установление оптимальной нормы посева семян какой-то культуры, испытание целесообразно осуществить на разных агрофонах, рассчитанных на получение разной урожайности. В таком опыте первый фактор — норма посева семян, второй — агрофон. Допустим, изучают три нормы посева семян на двух агрофонах. Тогда в опыте будет шесть вариантов (3X2=6). Опыт с шестью вариантами выполним в условиях производства, а по ценности он выше, чем однофакторный. 
План полного факториального эксперимента представляют в виде таблицы, называемой матрицей планирования. Такая таблица представляет интерес для сложных многофакторных опытов. 
После установления схемы опыта приступают к разработке элементов методики полевого опыта, но сначала подбирают участок под опыт. Надо знать его площадь, конфигурацию, размеры и конечно пестроту плодородия почвы. 
Элементы методики полевого опыта разрабатывают, исходя из задач, схемы опыта, площади опытного участка, пестроты плодородия почвы, ожидаемого различия между вариантами по урожайности, от наличия технических возможностей, применяемых сельскохозяйственных машин и других показателей. В каждом конкретном случае выбирают оптимальный вариант по каждому элементу методики полевого опыта. Вычерчивают схематический план будущего опыта со всеми размерами. Вначале наносят общий контур опыта со всеми делянками, указывают дороги и защитные полосы. Проставляют размеры, обозначают номера повторений, делянок, а на делянках — номера вариантов (номер варианта — порядковый номер варианта в схеме опыта). 
Параметры делянки устанавливают после того как определится ширина учетной части делянки. Ширину учетной и всей делянки согласовывают с шириной захвата почвообрабатывающих, посевных, уборочных и других машин, которые будут работать на опытном участке. После этого, выбрав наиболее приемлемую площадь учетной делянки (желательно, чтобы она была кратной площади гектара, что упростит подсчет урожайности), подсчитывают длину учетной части делянки, поделив площадь на ширину учетной делянки. Если к длине учетной делянки прибавить длину торцевых защиток, то определится длина делянки. Ширина делянки складывается из ширины учетной делянки и двух ее боковых защиток. 
При планировании полевого опыта определяются также необходимые сопутствующие наблюдения и исследования. Представляют интерес только такие, которые своими результатами могут объяснить особенности роста и развития культурных растений, а также различия в урожайности. Объектами исследований могут быть, кроме культурных растений, почва, почвенная микрофлора, сорняки, факторы жизни, условия среды и др. Для каждого наблюдения и исследования подбирают или разрабатывают методику взятия среднего образца почвы, растений или других объектов и подбирают методы исследования.