Опыты по изучению обработки почвы
Обновлено: 05.10.2024
Общие понятия о полевом опыте. Отличительной особенностью полевого метода является проведение опытов с растениями в природной полевой обстановке. Непременное условие полевого опыта — количественный учет изменений в продуктивности растений.
Каждый полевой опыт закладывается и ведется по определенной схеме, т. е. в соответствии с заранее установленным набором изучаемых приемов (удобрений, способов обработки, сортов и т. п.) или их комбинаций.
Каждый раздельно изучаемый в опыте прием или совместно изучаемая комбинация приемов называются вариантом опыта. Таким образом, схема опыта представляет перечень всех его вариантов, с указанием всех различий между ними. Только в том случае, когда сравниваемые варианты опыта отличаются между собой лишь одним приемом, можно установить, за счет какого именно приема нужно отнести разницу в урожайности между этими вариантами.
Это не исключает возможности в целесообразности постановки опытов синтетических, т. е. таких, в которых оценивается суммарное действие нескольких приемов (удобрения, обработки, сорта и т.д.). Однако при правильной организации опытной работы такому суммарному испытанию системы приемов должно предшествовать (или идти параллельно с ним) аналитическое расчленение изучения отдельных приемов.
Полевой опыт закладывается в натуре на определенной площади (участке опыта), разделенной на опытные делянки, т. е. равновеликие площадки, на каждой из которых осуществляется один из вариантов опыта. Урожай отдельно с каждой делянки количественно учитывается и характеризует эффективность изучаемого варианта.
Точность опыта характеризуется величиной ошибки в определении его результатов, т. е. урожаев по отдельным вариантам и разниц между ними. Эта ошибка происходит от неточности измерений при закладке и учете опыта, от случайных ошибок при проведении опыта, наконец от невыравненности (пестроты) исходного плодородия опытных делянок.
Неравномерность исходного плодородия делянок является основной причиной неточности полевого опыта.
Для определения величины ошибки опыта и оценки достоверности его результатов применяются методы вариационной статистики.
Во многих опытах с удобрениями возможна сплошная обработка всех делянок опыта, позволяющая применять небольшие размеры делянок и широко использовать мелкоделяночные опыты.
Наиболее разработанной является методика полевого опыта, проводимого в условиях специального опытного поля. Эта методика в основном и описывается в дальнейшем изложении. Все остальные виды методики полевого опыта являются по существу видоизменением или приспособлением этой основной методики.
Выбор и изучение участка для полевого опыта. Для решения вопроса о пригодности участка и рациональной постановки на нем полевого опыта участок должен быть хорошо изучен.
Необходимыми элементами изучения являются: почвенное обследование, изучение рельефа, обследование сорной растительности, ознакомление с предшествующей историей участка.
а) Почвенное обследование. Оно может преследовать двоякую цель.
Во-первых, дать общую почвенную характеристику участка (вид почвы, ее агрономические свойства, механический состав и т. д.), необходимую для установления его типичности и возможности перенесения (экстраполяции) результатов опыта на сходные почвы. Характеристика почвы должна соответствовать общепринятой классификации почв (установленной Почвенным институтом Академии наук России).
Во-вторых, детально изучить почвенную пестроту участка с тем, чтобы обеспечить возможную однородность почвенных условий для всех вариантов опыта, уложив его по-возможности целиком в пределах одной почвенной разновидности. Для этого необходимо почвенное обследование в масштабе 1 : 5000 — 1 : 1000 в зависимости от пестроты почвенного покрова и предполагаемой величины делянок.
При использовании данных почвенного обследования для размещения опыта необходимо исходить из следующих требований.
Желательно размещение всего опыта, как было отмечено, в пределах одной почвенной разновидности. Однако это требование часто неосуществимо. В нечерноземной полосе России в большинстве случаев приходится ограничиваться требованием отсутствия в пределах опыта резко различных почвенных разновидностей (например, заболоченных пятен среди подзолистых почв), допуская наличие более близких (например, среднеоподзоленных и слабооподзоленных разновидностей подзолистой почвы). Можно ограничиться требованием однородности почвенного покрова в пределах каждого повторения опыта, допуская некоторые различия между повторениями.
Использование почвенной карты при размещении опыта должно тесно увязываться с картой дробного учета, непосредственно характеризующей пестроту плодородия участка.
Для опытов с удобрениями в условиях стационарного опытного поля обычная почвенная карта должна дополняться рядом агрохимических показателей, более детально характеризующих условия питания растений на опытном участке в его отдельных частях.
На общую карту или на отдельные дополнительные карты наносятся кислотность почвы, содержание отдельных питательных веществ в усвояемых формах, количество гумуса и т. п.
б) Изучение рельефа. Для детального изучения рельефа участка в условиях стационарного опытного поля необходима нивелировка с сечением горизонталей через 10—20 см. В условиях производства ограничиваются горизонталями через 0,5—1,0 м, а иногда и глазомерным определением направления и крутизны склона.
Пригодны для опытов совершенно равные участки и равномерные односторонние склоны с падением не более 0,025, т. е. 2,5 м на 100 погонных метров. Совершенно недопустимы в пределах опыта замкнутые понижения (западины, блюдца).
в) Обследование сорной растительности. При изучении участка необходимо определение и нанесение на план распределения сорной растительности и её характеристика, по возможности количественная.
Сильно засоренные участки, особенно с пятнами злостных сорняков (пырея, осотов и др.), могут быть использованы под опыты лишь после их предварительной очистки при помощи чистого пара, культуры пропашных, гербицидов и других агротехнических приемов борьбы с сорняками.
г) Ознакомление с предшествующей историей участка. Знание предшествующей истории участка необходимо как для установления его типичности, так и для правильного расположения на нем опыта. Материалами для изучения истории участка могут служить книги истории полей, планы севооборотов, организационные планы совхозов и колхозов, документы опытных учреждений, а при отсутствии всех этих источников — опрос местных работников.
Наиболее важные вопросы истории участка, которые должны быть выяснены:
1) предшествующие культуры;
2) применявшиеся удобрения, органические (местные) и минеральные;
3) система обработки почвы, в частности глубина вспашки;
4) уровень урожайности и колебания его в пределах участка.
Участок для опыта должен быть однородным в отношении всех перечисленных условий за последние 2—3 года, а еще лучше за последнюю ротацию севооборота.
Особенно недопустима неоднородность истории участка в отношении приемов, резко и длительно изменяющих почвенное плодородие; известкования, фосфоритования, систематического унавоживания в высоких дозах, культуры многолетних трав и т. п.
Недопустимо включение в опыт бывших ранее на участке дорог, ям, канав, стоянок скота, построек и т. п. При установлении в истории участка таких фактов необходимо точно зафиксировать на плане испорченные площади и исключить их при размещении опыта.
Знание истории участка особенно необходимо при закладке опыта без предварительного дробного учета.
При расположении опыта должно учитываться также возможное влияние ряда соседних предметов. Опыты не должны располагаться ближе 50 м от сплошного леса и 20—25 м от отдельных деревьев, ближе 40—50 м от построек (особенно жилых) и ближе 10 м от сплошных заборов и изгородей. Необходимо изолировать опыты засеянной защитной полосой в 5—10 м от прилегающих проезжих дорог.
Наиболее полное представление о пестроте почвенного плодородия участка дает дробный учет рекогносцировочного посева. Сущность его заключается в том, что участок засевается сплошь какой-либо одной культурой, урожай которой учитывается по отдельным возможно более мелким площадкам.
Приемы выравнивания пестроты участка. Для устранения пестроты участка, созданной предшествующим его использованием, применяется обычно уравнительный посев. Также, как для рекогносцировочного посева, участок уравнительного посева засевается сплошь одной культурой, при полном однообразии обработки и удобрений.
Одного года уравнительного посева часто оказывается недостаточно. При большой пестроте участка уравнительные посевы могут продолжаться 2—3 и больше лет, как с одной бессменной культурой, так и путем введения целого подготовительного (уравнительного) севооборота.
Уравнительный посев часто совмещается с рекогносцировочным.
Для уравнительных посевов можно особенно рекомендовать пропашные культуры или озимые хлеба с чистым паром, при которых выравнивание плодородия участка совмещается с очисткой его от сорняков. В качестве приема выравнивания почвенного плодородия рекомендуется иногда сплошное внесение удобрений, в частности умеренных доз навоза. Этим приемом следует пользоваться с большой осторожностью, так как при недостаточно тщательном распределении удобрений, особенно навоза, применение их ведет лишь к увеличению пестроты участка. На орошаемых землях важнейшим приемом выравнивания урожайности участка является его планировка, обеспечивающая равномерное распределение воды по площади участка.
Расположение опыта на площади. Задача рационального расположения опыта заключается в том, чтобы, наилучшим образом комбинируя величину и форму делянки, повторность опыта (число повторений) и систему расположения вариантов и повторений, обеспечить необходимую точность опыта при наименьшей затрате площади.
Прежде чем приступить к расположению опыта на площади, нужно иметь:
а) до конца продуманную и разработанную схему опыта;
б) план участка со всеми имеющимися показателями его пестроты (почвенные разности, рельеф, история участка, данные дробного учета и т. д.).
Величина делянки. С увеличением площади делянок уменьшаются разницы в их исходном плодородии, уменьшается происходящая отсюда ошибка опыта и повышается его точность. Однако увеличение площади делянки повышает точность опыта лишь до известного предела. Это объясняется удалением друг от друга сравниваемых делянок, которые могут попасть в слишком различные условия. Поэтому не следует чрезмерно увеличивать площадь делянки. Кроме необходимой точности опыта, величина делянки определяется возможностью выполнения на ней всех приемов полевой агротехники, предусмотренных схемой опыта.
Taким образом, площадь делянки не должна быть меньше того предела, за которым становится затруднительным проведение на ней необходимых полевых работ, и не должна превышать того предела, за которым ее увеличение уже не дает соответственного повышения точности. Этот оптимальный интервал будет различным, в зависимости от пестроты участка, характера опыта, опытной культуры (или набора культур) и длительности опыта.
В опытах с удобрениями минимальный допустимый размер делянок может быть меньше, чем в опытах со всякой другой тематикой (с обработкой, поливом и т. д.), так как опыты с удобрениями допускают сплошную обработку всего участка опыта и возможность проведения необходимых полевых работ определяется для опыта с удобрениями не величиной делянки, а площадью, занимаемой всем опытом.
Как правило, удлиненная форма делянки обеспечивает при равномерной площади большую точность опыта, чем квадратная. Однако при небольших делянках (меньше 50 м2) выгоднее укороченные или квадратные делянки, так как у длинных делянок слишком большой процент площади уходит на защитные полосы.
Повторность. Введение нескольких параллельных (повторных) делянок для каждого варианта опыта не только повышает его точность, но и позволяет количественно определить эту точность, т. е. величину ошибки опыта.
Повторность является обязательным приемом методики всякого полевого опыта. При одинаковом увеличении общей площади опыта введение или увеличение повторности сильнее повышает точность опыта (уменьшает ошибку), чем увеличение площади делянок.
Расположение вариантов и повторений в опыте. Все системы расположения делянок внутри опыта имеют целью наиболее полно охватить каждым вариантом пестроту опытного участка и обеспечить наибольшую сравнимость вариантов между собой и с контролем.
Основные правила рационального расположения опыта.
а) Все варианты одного повторения должны быть объединены территориально (расположены в одной менее).
б) То же рекомендуется для опыта в целом.
в) При расположении делянок опыта в один ряд одноименные делянки (повторения одного варианта) должны быть возможно больше удалены друг от друга, во всяком случае не должны находиться рядом.
г) При расположении опыта в два и более ярусов (параллельных рядов делянок) каждый ярус должен содержать одно или больше целых повторений. Одноименные делянки соседних ярусов не должны соприкасаться друг с другом.
Кроме способов расположения делянок, основанных на этих правилах, применяется случайное (рандомизированное) распределение вариантов в пределах опыта или повторения.
Число и расположение контролей. Различают обычные (бесстандартные) способы расположения контролей и стандартные. При обычных (бесстандартных) способах число контролей в опыте, как правило, одинаково со всеми другими вариантами (один контроль на повторение). При большом числе вариантов (10—12 и более) может вводиться дополнительный контроль на каждые 5—6 вариантов.
При стандартных способах число контролей (стандартов) больше, чем остальных вариантов. Контрольные (стандартные) делянки располагаются через определенное число (одну, две или больше) изучаемых (удобренных) делянок.
Повторение опыта во времени. Так как результаты каждого опыта сильно изменяются в зависимости от метеорологических условий года, необходимо повторение его в течение ряда лет, в различных метеорологических условиях Для получения устойчивых данных необходимо не менее 3—4 лет опыта.
Повторение опыта во времени возможно:
а) путем ежегодной закладки на новом месте (повторяемый однолетний опыт);
б) путем ведения опыта в севообороте, с ежегодной закладкой в определенном клину севооборота и учетом последействия (или повторного наложения) на последующих культурах (многолетний опыт в севообороте).
Опытный севооборот может быть:
а) полным (число клиньев в натуре равно числу культур севооборота);
б) неполным (число клиньев в натуре меньше числа культур севооборота).
Разбивка опыта в натуре. Разбивка опыта по составленному плану производится лентой и каким-либо угломерным инструментом (теодолитом, чаще эккером). На углах разбивки ставят колья.
Колья бывают:
а) временные, или рабочие,— на углах делянок (деревянные 25—30 см длины, 2—3 см толщины);
б) постоянные (угловые) на углах опытов или севооборотных клиньев (деревянные или железные, 50—75 см длины, 5—10 см толщины);
в) фиксировочные (реперы), вынесенные за пределы опыта с зафиксированными расстояниями до углов опыта. Служат для восстановления угловых кольев в случае их утраты (50—75 см длины, 5—10 см толщины, деревянные или железные, желательно с крестовиной для укрепления в земле).
Дороги и дорожки. Между опытами, севооборотными клиньями в многолетнем опыте, а также рядами делянок (ярусами) в многорядном опыте оставляют дороги или дорожки.
Минимальная ширина дорог и дорожек (в м):
Дороги и дорожки на опытном поле могут использоваться различно:
а) засеваться до половины теми же культурами, как и прилегающие опыты;
б) засеваться по окончании весенних работ однолетними травами (вико-овсяной смесью);
в) засеваться многолетними трапами для создания дернины;
г) содержаться в черном пару.
Защитные полосы. Для того чтобы избежать переноса удобрений с соседних делянок, использования корнями краевых растений питательных веществ с соседних делянок или дорожек, использования краевыми растениями дополнительного освещения, а также во избежание взаимного влияния друг на друга растений с двух соседних делянок, выделяют защитные полосы — края опытных делянок, не учитываемые при уборке.
Остающаяся после обрезки защитных полос центральная часть опытной делянки, которая используется для учета урожая, называется учетной делянкой.
Ширинa защитных полос должна быть не меньше 0,5 м с каждой стороны делянки в однолетних опытах и 1 л в многолетних. Защитные полосы отделяются от учетной площади бороздками, натянутой проволокой или иными способами. Выделение их производится в начале вегетационного периода. Для пропашных культур на защитные полосы выделяется определенное число рядов или борозд (1—3) с каждой стороны.
Техника полевых работ в опытах. Все приемы агротехники, за исключением тех, которые изучаются в опыте, должны осуществляться совершенно одинаково на всех делянках опыта. Для этого разработан ряд приемов и правил проведения полевых работ в опытах.
а) Обработка и посев, если они не являются изучаемыми приемами, производятся поперек делянок, через все делянки повторения или яруса.
б) He допускаются в пределах опыта поворот или остановка орудий (плугов, сеялок). Повороты орудий, а также наполнение сеялок должны производиться только па концевых дорогах.
в) He допускаются в пределах делянок свальные бугры или развальные борозды. Они пригоняются к дорожкам или границам делянок (в пределах защитных полос).
г) Для пропашных и других крупных растений число рядов и растений в рядах должно быть строго одинаковым на всех делянках опыта.
д) Все полевые работы в опытах, одинаковые для всех вариантов (вспашка, посев, полки, междурядные обработки и т. д.), должны производиться одновременно для всех вариантов, т. е. в течение одного дня для всего опыта, или при невозможности этого, для целого повторения опыта.
Правила внесения удобрений в опытах. а) Количество минеральных удобрений, вносимых на делянку, рассчитывают по содержанию питательных веществ (N, P2O5 и K2O) по следующей формуле:
Читайте также: