Тема 1.4. Особенности закладки и проведения полевых опытов

План.

1. Разбивка опытного участка
2. Закрепление границ опыта
3. Обработка почвы опытных участков
4. Особенности внесения удобрений
5. Специальные работы на опытном поле
6. Особенности методики полевого опыта с отдельными группами сельскохозяйственных растений

1. Разбивка опытного участка

Прежде чем приступить к наложению опытов в натуре, необходимо нанести намеченное размещение полей и делянок опытов на схематический план участка. При прокладывании основных линий в натуре промеры их лучше проводить стальной землемерной лентой (длиной 10 или 20м).

Прямые углы чаще всего отбивают экером. Разбивку опытного участка на делянки проводят отдельно на каждом поле севооборота или однолетнего опыта вне севооборота. На рисунке 1 представлен схематичный план нарезки делянок на полях двух опытов с однорядным и многорядным расположением делянок.

Работу удобнее начинать прокладыванием линии по одной из длинных сторон опыта – АД (рис.1). Точно измерив эту линию, забивают на ее концах колышки А и Д, после чего в точках А и Д восстанавливают по экеру перпендикуляры к ней. По этим перпендикулярам откладывают стороны АБ и ДС. В точках Б и С также забивают колышки и промеряют расстояние между ними. Если длина линии БС одинакова с длиной АД, то ее отбивка закончена; если же получается неувязка, описанную работу проводят повторно.

а) При однорядном расположении делянок

б) При многорядном расположении делянок

А, В, С, D – угловые колья

А1, В1, С1, D1 – фиксированные колья

Рис. 1. Разбивка поля на делянки

Выделение общего контура опыта в натуре проводят с возможно большей точностью, так как от точности нарезки участка под опыт зависит разбивка его на делянки. Допустимая неувязка при отграничении общего контура опыта не должна превышать 5-10см.

Разбивка участка с помощью одной рулетки, без экера, производится следующим образом. Вместо эккера пользуются обычной рулеткой или веревкой с точными отметками точек на расстоянии 3 м от одного конца (точка А) и 5 м от другого (точка Б). Расстояние между этими точками должно равняться 4 м. Восстановление перпендикуляра при помощи такой веревки или рулетки основывается на теореме Пифагора – квадрат гипотенузы равен сумме квадратов катетов.

В данном примере гипотенуза равна 5 м, а катеты 3 и 4 м. Построение прямого угла проводят следующим образом (рис. 2).

Рис. 2. Разбивка участка с помощью одной рулетки (прямые углы)

От точки А по линии Аа откладывают расстояние 3 м и забивают колышек (точка а), к которому прикрепляют конец веревки и протягивают ее к колышку в точке А. Отметка на веревке 3 метра должна совпадать с точкой А. Затем веревку протягивают в направления предполагаемой линии Аб, после 4 метров проворачивают ее и другой конец прикладывается к точке б. Должна получиться линия (гипотенуза), равная 5 метров. Взяв веревку за отметку 5 м, натягивают ее по гипотенузе и катету и таким образом находят точку в, соединение которой с точкой А и определит прямой угол, образуемый линиями Аа и Аб.

После выделения общего контура опытного участка его разбивают на делянки. Эту работу проводят без эккера – лентой или рулеткой. При однорядном расположении делянок достаточно отложить ширину их по длинным сторонам участка и отметить границы колышками. Ширина последней делянки должна быть одинаковой с остальными, в противном случае работу нужно проделать заново.

При многорядном расположении делянок сначала откладывают их ряды по сторонам АБ и ДС и одновременно выделяют дорожки, если они намечены между рядами. Разбивку на делянки можно проводить для каждого ряда отдельно или же отложить делянки только по краевым линиям (АД и БС), а на промежуточных границах или дорожках расставить колышки, провешивая прямые линии с одной стороны на другую.

Все участки, подготавливаемые под опыты, выделяют заранее. Предварительную разбивку участков под отдельные опыты проводит землемер с применением более точных инструментов (теодолита). Границы опытных участков и дороги между ними тщательно закрепляются постоянными знаками. Отдельные опыты укладывают уже в готовые границы, что упрощает технику их разбивки. Это значительно ограничивает возможность выбора размера и формы делянок, которые приходится приспосабливать к готовой ширине и длине участков. Такую предварительную разбивку опытного участка необходимо делать с учетом всех особенностей почвенного покрова этого участка и данных дробного учета. Поэтому, предварительную разбивку участка под опыты можно проводить только после окончания всех работ по предварительному изучению его.

2. Закрепление границ опыта

Границы опытов необходимо закреплять, так как угловые колья могут быть выпаханы или сдвинуты при обработке почвы. Существующие способы закрепления границ опытов сводятся к тому, что две основные линии опыта (АД и БС) протягивают по прямой в обе стороны до точек А1, Б1, С1 и Д1, находящихся уже за пределами обрабатываемой площади, и в этих точках устанавливают постоянные колья (реперы). Расстояния от постоянных до угловых кольев тщательно измеряют и записывают с тем, чтобы в случае утери угловых кольев их всегда можно было восстановить промером от постоянных. Постоянные колья закрепляют в почве на глубину до 50-75 см.

Углы делянок отмечают только так называемыми рабочими колышками в 3-4 см толщиной и 25-30 см длиной.

Рис. 3. Обозначение делянки при помощи этикетки

3. Обработка почвы опытных участков

Если обработка почвы не является изучаемым фактором, то опытный участок обрабатывается весь сразу; если же обработка почвы является объектом исследования, то проводят обработку каждой делянки отдельно.

В первом случае, обработка почвы служит агротехническим фоном, и поэтому ее проводят однообразно и одновременно на всем опытном участке, поперек предлагаемому направлению длинных сторон делянок для того, чтобы соблюсти требование однообразия условий проведения опыта. При этом способ, время, глубина обработки должны отвечать требованиям производственной типичности. Для того чтобы огрехи, разница в глубине отдельных борозд и подобные дефекты обработки в наименьшей мере отражались на сравнимости делянок, направление вспашки обычно ориентируют таким образом, чтобы каждая борозда проходила через делянки одного повторения. Нужно лишь, чтобы пласт при первой обработке отваливался в одну, а при следующей – в обратную сторону. Повороты любых обрабатывающих орудий следует проводить за пределами опыта. Для этого на коротких концах участков следует оставлять полосы не менее 6-12 м ширины. Для продольных полос достаточно ширины от 3 до 5 м.

Во втором случае, делянки обрабатывают различно по глубине, времени, в зависимости от характера исследования. При этом должна быть обеспечена возможность раздельной обработки каждой делянки. Обработку в этих опытах ведут вдоль делянки (поперек поля). Это проще всего достигается при вытянутой форме делянок и однорядном их расположении. При многорядном расположении делянок все продольные дорожки между их рядами должны иметь достаточную ширину для разворота обрабатывающих орудий.

Применяемые на опытном поле орудия обработки, помимо полной исправности, должны быть точно отрегулированы и проверены ответственным лицом. Плуги должны быть выверены на глубину и правильность установки корпусов, лемеха и ножи хорошо отточены.

Вспашка на поле начинается примерно на метр ближе и кончается на метр дальше границы делянки или поля, так как известно, что плуг не сразу входит на нужную глубину в почву и не сразу, следовательно, дает типичную вспашку.

Фигурная вспашка совершенно недопустима в работе опытных учреждений. Вспашка всвал или вразвал возможно только в том случае, если свальные или развальные борозды можно сделать на защитной промежуточной полосе, при вспашке по делянкам, или на дороге, при вспашке поперек делянок – вдоль поля. Дороги, смежные с полем, обычно запахивают одновременно с ним, во всяком случае надо хотя бы 3-4 борозды сделать на дороге, чтобы свальная или развальная борозда никоим образом не находилась на опытном участке, а была отодвинута на дорогу.

Для уменьшения глубоких разъемных борозд можно предварительно на их месте сделать несколько борозд всвал. Тогда последующий развал будет почти незаметен.

Так как требование отсутствия свалов и развалов на опытном участке приводит к необходимости производить вспашку в одну сторону с холостым обратным ходом, что, конечно, непроизводительно, а главное, затягивает работу, то очень удобным орудием для опытных целей является балансированный плуг, позволяющий вести работу в обе стороны. Необходимо только в таком случае особенно тщательно установить оба плуга так, чтобы они не давали разницы в своей работе и чтобы вспашка была совершенно слитная.

При бороновании полей и работе культиваторов необходимо добиваться, чтобы орудия не забивались сорняками и не волочили их за собой, а также тщательно следить за числом следов при бороновании, что важно при поделяночной работе.

Всякую работу с орудиями начинают и заканчивают, выходя за границы участка. Нельзя позволять концы полей забороновывать в вперекрест (это требование отпадает, если опытный участок имеет широкие концевые защитные полосы), что делается обычно в хозяйстве, так как тогда на части делянки будет лишний след бороны.

4. Особенности внесения удобрений

Удобрение в полевом опыте может быть: агрофоном или изучаемым фактором. Как в первом, так и во втором случае большое значение имеет правильное внесение удобрения, так как ошибка, допущенная при этом, впоследствии остается неустранимой. Поэтому, когда удобрение входит в общий агротехнический фон, нужна особая тщательность для равномерного внесения его на все делянки. Если же удобрение является изучаемым фактором, то необходимо на каждую делянку вносить точное количество тука, согласно расчету, и равномерно размещать его по всей делянке.

Все удобрения должны быть перед развеской тщательно измельчены и просеяны. Развешивают их в матерчатые мешочки или мешки. На пакетах должен быть написан вид удобрения и величина навески. В мешки – вложена или привязана к ним соответствующая этикетка. Навески удобрений в мешочках перед внесением раскладывают на те делянки, для которых они предназначены согласно схеме опыта. После этого рекомендуется проверить правильность раскладки и дозировки.

При механизированном внесении удобрений засевают сразу все повторные делянки одним удобрением, после чего сеялку тщательно очищают от остатков этого удобрения, проводят установку на новую норму и после этого вносят следующее (по схеме) удобрение.

Навоз и другие органические удобрения (торф, компосты) вносятся по общему весу на единицу площади, но более правильно вносить их по сухому веществу.

Расчеты по сухому веществу делают также как и по содержанию питательных веществ для минеральных удобрений. Навоз для опытов должен храниться в особых навозохранилищах. Порции навоза, которые вносят на опытные делянки, перед вывозом в поле тщательно перемешивают. Для более равномерного распределения навоза делянки предварительно маркируют на квадраты одинакового размера, в которые раскладывают определенное количество навоза. В этих случаях навоз развешивают непосредственно в поле. Удобнее это делать на тарированных носилках, на которых его и разносят по делянкам. Внесенный на делянку навоз необходимо тщательно разложить вилами в пределах клеток и в этот же день запахать.

5. Специальные работы на опытном поле

К специальным работам на опытном поле относят:

1. поддержание в чистоте дорожек и запольных участков,
2. обрезку (по шнуру) концов полей после появления всходов,
3. этикетировку делянок.

Дорожки и дороги на опытном поле, как между отдельными опытами, так и между полями севооборотов либо поддерживают в черном пару, либо засевают после окончания весенних работ какой-либо культурой. Чаще вико-овсяной смесью. Такие дорожки целесообразно поддерживать в чистом виде при помощи обработки их гербицидами.

Для придания большей опрятности опытному полю следует проводить на всех полях их «обрезку», т.е. уничтожение всего излишне засеянного. Это делается следующим образом. На пограничные колья натягивают шнур и по шнуру уничтожают всю растительность. Кроме того, периодически - 2-3 раза за лето чистят основную дорогу.

Наличие этикеток облегчает демонстрацию опытов и наблюдений за ними, а также уменьшает возможность ошибок при таких работах как, внесение удобрений, высев различных сортов и учет урожая. Поэтому важно, чтобы этикетки были на всех делянках и чтобы их расставляли с самого начала вегетационного периода. Минимальным размером полевых этикеток нужно считать 20?10 см. Этикетка должна содержать название вариантов и номер делянки.

6. Особенности методики полевого опыта с отдельными группами сельскохозяйственных растений

Особенности методики полевого опыта с овощными культурами

Полевые опыты с овощными культурами открытого грунта существенных отличий от полевых опытов с однолетними культурами не имеют. Особенности методики определяются главным образом большим разнообразием растений и требуют большей дифференциации размера делянки, способов учета и оценки качества урожая.

Особенности планирования элементов методики полевого опыта с овощными культурами открытого грунта

При планировании эксперимента с овощными культурами открытого грунта исходят из общепринятых методических положений:

1) типичности или репрезентативности опыта;
2) принципа единственного различия;
3) достоверности опыта по существу

Опыты с овощными культурами закладывают на достаточно окультуренных и более выровненных по плодородию участках, чем опыты в полеводстве. Это позволяет применять делянки меньшего размера, что имеет большое значение в работе с более трудоемкими овощными культурами.

Минимальная площадь делянки полевого опыта с овощными культурами определяется главным образом числом растений, при котором индивидуальные различия между ними не будут оказывать существенного влияния на точность эксперимента. В большинстве случаев считается достаточным иметь не менее 80 учетных растений на делянке.

Для основных овощных культур при закладке опытов в открытом грунте на выровненном опытном участке и посеве калиброванными семенами следует считать вполне достаточным следующие размеры учетных делянок (в м²):

• Редька, редис ………………………………………………………………… 5-10
• Лук, морковь, петрушка, горох, перец ……………………… 10-30
• Огурцы, капуста, томаты, баклажаны, свекла ………… 20-50
• Арбузы, дыни, тыква …………………………………………………..100-150

Практика опытной работы с овощными культурами показывает, что 4-6 повторностях и указанных размерах учетной делянки получается вполне удовлетворительная для полевого опыта точность. Эти размеры делянок и применяют чаще всего для агротехнических опытов с овощами. Если проводят опыты с использованием машин, например для обработки почвы, механической посадки рассады, ухода за растениями, уборки урожая и др., площадь делянок должна быть достаточной для применения механизации.

Наиболее приемлемая форма делянок при работе с овощными культурами прямоугольная с соотношением сторон от 1:2 до 1:5, а при использовании механизации – с соотношением между шириной и длиной около 1:10. Квадратные делянки используются при закладке опытов методом латинского квадрата, а также в опытах по изучению химических средств защиты растений от вредителей, болезней и сорняков, где может быть сильное влияние смежных вариантов друг на друга.

В овощеводстве применяют те же методы размещения опытов, как и в полеводстве: случайные, систематические и стандартные. Основные полевые опыты с овощными культурами необходимо, как правило, закладывать случайными методами, которые позволяют, получить наиболее достоверные сведения об изучаемом факторе. Наиболее широко распространен в нашей стране шахматных метод с систематическим расположением вариантов в каждом ряду (ярусе). При работе с небольшими делянками и особенно на недостаточно выровненных участках целесообразно использовать метод латинского квадрата и латинского прямоугольника. Латинский квадрат применяют в опытах с 4-6, а латинский прямоугольник с 8-16 вариантами.

При работе с овощными культурами большое внимание следует обратить на семена, посев и посадку. Для посева необходимо использовать только однородные семена известного происхождения и одной репродукции. Густота посева, если она не является изучаемым фактором, должна соответствовать принятой в практике овощеводства данной зоны. На всех делянках должно быть гарантировано установленное схемой опыта число растений, а в случае необходимости следует проводить прореживание посевов после всходов.

Рассаду для опыта следует выращивать в одинаковых условиях, а высаживать равномерно на всем опыте и по возможности в минимально короткий срок. Очень важно спланировать работу по высадке рассады так, чтобы влияние времени посадки было во всех вариантах опыта одинаково.

Размеры защитных полос в опытах с овощными культурами устанавливают в зависимости от темы опыта, методики его закладки и площади питания опытных растений. Чем сильнее предполагаемые различия в росте и развитии растений на изучаемых вариантах, тем больше должны быть и боковые защитные полосы. При минимальных различиях рекомендуется в качестве боковых, разделительных, защитных полос выделять 1-2 рядка растений, а при сильных различиях (опыты с удобрениями, обработкой почвы, предшественниками) – не менее 2-4 рядков.

В опытах по орошению защитные полосы между соседними делянками увеличивают до 3 м и более.

В опытах с овощами все работы по уходу следует проводить в оптимальные сроки, тщательно, на высоком агротехническом уровне, с учетом новейших достижений агрономической науки и практики.

Особенности планирования элементов методики полевого опыта с овощными культурами закрытого грунта

При использовании искусственного климата и почвы очень трудно создать равноценные условия света, температуры, влажности почвы и воздуха, а также режима минерального питания растений. Каждый парник и каждая теплица имеют свой режим, неповторимый уже в следующем году. Поэтому при постановке опытов в защищенном грунте обязательно надо проводить регистрацию температуры воздуха и почвы, а также относительной влажности воздуха.

Для определения температуры термометры, имеющие деления через 0,2⁰С, устанавливают в почве на глубине 8-10 см, а в воздухе в зоне наибольшей массы листьев, но не ближе 5 см от поверхности почвы. Шарики термометров необходимо защищать от непосредственных лучей солнца деревянной емкостью с отверстиями для обмена воздуха или приспособлением Виткевича.

В парниках термометры устанавливают в середине крайней и средней рамы, а в теплицах – в середине ее и на расстоянии 1,5-2 м от торцовых стен. Кроме того, в середине теплицы и парника помещают один психрометр для определения относительной влажности воздуха, а также минимальный и максимальный термометры. Измерения температуры проводят ежедневно в 7-8 и 13-14 часов. Тепловой режим, так же как в парниках, различный в разных частях теплицы. Западная половина теплицы, часто бывает теплее и светлее, урожай в ней получают больший. В связи с этим рекомендуется делянки размещать по всей ширине теплицы, отступая лишь на 1,5-2 м от стен и основных проходов. По результатам опытов института овощного хозяйства (И.Е. Емельянов) при 4-х кратной повторности и точности опыта в 5 %, достаточно иметь делянки площадью 10 м² (40-60 растений), а при трех повторностях – 15 м². При культуре растений с формированием вегетативных органов площадь делянки можно уменьшить в два раза, а для рассады, выгоночных и зеленных культур – в четыре раза. (табл.1)

Таблица 1. Площадь^* учетной делянки и число повторностей при проведении опытов в защищенном грунте

* В парниках площадь определяется количеством рам, в теплицах и утепленном грунте – в м²

В опытах с мелкими растениями (редис, салат, укроп, шпинат, рассада, выгоночные культуры) учетной площадью делянки считается только посевная площадь; незасеянные служебные проходы и тропы между грядками, а также проходы между стеллажами в учетную площадь не включают. В опытах с крупными растениями с вертикальным их размещением (огурцы, томаты, дыни и др.) как в стеллажных теплицах, так и в грунтовых, а также на утепленном грунте в учетную делянку включают все междурядья (тропы), кроме главного прохода и проходов около торцовых стен теплицы.

Особенности методики полевого опыта в плодоводстве

Полевой опыт в плодоводстве имеет много сходных черт с полевым опытом в полеводстве. Особенность же заключается в том, что мы имеем дело с мощными многолетними растениями, требующими индивидуального ухода и учета. Если в полеводстве основным источником ошибок полевого опыта является пестрота почвенного плодородия, то в плодоводстве основная причина сильного варьирования опытных данных заключается прежде всего в неодинаковом состоянии растений, что связано с их индивидуальной изменчивостью. Ошибка, связанная с почвенной пестротой, играет в плодоводстве также большую роль, так как большая площадь питания каждого дерева позволяет размещать на одном гектаре только небольшое количество растений, а это требует увеличения площади сада под опыт, что может привести к увеличению ошибки вследствие неоднородности почвы.

Для правильной закладки опыта в саду необходимо тщательно и всесторонне изучить опытный участок: рельеф, почву, гидрологию, защищенность от ветров, наличие опылителей и т. д. Особенно важно учесть состояние плодовых растений. Вопрос о размере, форме делянок и количестве повторностей надо решать в зависимости от величины и характера варьирования условий сада и особенностей размещения его на территории опытного участка. Правильная закладка опыта значительно устраняет влияние пестроты условий сада (при равномерном включении ее в опытные делянки и повторения).

Специфика полевого опыта плодово-ягодными культурами обусловлена их биологическими особенностями, из которых важное значение для правильного планирования, организации и проведения исследования имеют габитус, продолжительность жизни и широкая индивидуальная изменчивость деревьев и кустарников.

У плодовых растений наблюдается относительная устойчивость величины варьирования по годам. Эта устойчивость показателей состояния плодовых растений, сохраняющаяся в течение многих лет, должна быть использована в опытной работе для повышения точности опыта путем группировки плодовых растений по показателям их состояния (исходного), до закладки опыта. Распределяя все растения на группы по их состоянию (относительно слабые, средние и сильные), следует объединить растения в делянки и повторения по вариантам так, чтобы все варианты опыта содержали одинаковое количество растений всех групп, и чтобы каждый вариант своими делянками охватывал все разнообразие условий опытного участка. Предварительный индивидуальный учет урожая или других показателей, характеризующих наследственную изменчивость растений, составляет основу для правильного распределения опытных деревьев на группы по их состоянию.

У плодовых наблюдается довольно устойчивое относительное варьирование урожаев по годам, сохраняющееся в течение многих лет. Наблюдения Н.Д. Спиваковского над ростом и плодоношением молодых деревьев в течение 11 лет показали прямую корреляционную связь между состоянием растений в начале опыта и на протяжении всех последующих лет. Эта устойчивость показателей, зависимость роста и плодоношения растений от их исходного состояния и должна быть использована в исследовательской работе с многолетними плодовыми и ягодными культурами. Следует так объединить растения по исходному состоянию в варианты, чтобы каждый из них охватывал все разнообразие условий опытного участка и опытных растений.

Правильно размещая опытные растения по вариантам на основе предварительного учета исходного состояния и изучения опытного участка, можно значительно повысить точность опыта. Повышение точности опыта также достигается путем создания для опытных растений наилучших условий роста и плодоношения, а также путем выбора наиболее характерных показателей (элементов) учета, позволяющих выявить реакцию растений на изучаемые воздействия.

Для обеспечения сравнения изменений по отдельным вариантам опыта в динамике особое значение имеет длительность опыта (повторность во времени).

Постановка опытов во вновь закладываемых насаждениях

При закладке новых насаждений проводят специальные мероприятия, направленные на повышение однородности опытных растений и подготовку выделенного участка для закладки опытных насаждений.

Для повышения однородности плодовых опытных растений посадочный материал должен выращиваться в питомнике опытного учреждения с соблюдением следующих требований:

1. применение стандартизированных подвоев, причем имеется возможность использовать чистоклонные (вегетативно размножаемые) и наиболее устойчивые виды и сорта с апробированных маточных деревьев (при семенном размножении);
2. отбор однородных по силе развития стандартных дичков;
3. отбор глазков для окулировки со строго апробированных деревьев;
4. обеспечение одинакового ухода за растениями в питомнике;
5. проведение отбора в питомнике еще до выкопки растений с последующими наблюдениями за диаметром штамба, высотой растения, количеством и приростом побегов.

Для повышения однородности ягодных кустарников необходимы:

1. обязательная апробация маточных кустов на чистосортность, высокую урожайность и отсутствие заболеваний;
2. отбор молодых кустов по силе развития с обеспечением максимальной их однородности (строгая отбраковка больных и слабых растений);

Подготовка участка, выделенного под закладку опытного насаждения

Участок, намечаемый под закладку опытного насаждения, должен быть по местоположению вполне пригодным для данной культуры, однородным по почвенному покрову, рельефу, водному режиму и по характеру использования в последние 3-5 лет (предшествующие культуры, агротехника). После установления пригодности участка под опыт необходимо провести специальные мероприятия по созданию высокого уровня культурного состояния и однородности участка.

Плантажную вспашку проводят под плодовые и ягодные культуры в зависимости от зоны и особенностей изучаемых культур на глубину (в см):

Таблица 2. Глубина вспашки под плодовые и ягодные культуры

На оподзоленных почвах вносят известь по гидролитической кислотности. Нормы и виды удобрений применяют согласно схеме опыта. Высаживают садозащитные полосы при отсутствии естественной защиты садов.

В орошаемых условиях проводят планировку участка, организацию оросительной и дренажной сети с обеспечением подвода воды непосредственно к каждой делянке (а не путем пропуска воды через одну делянку на другую), противоэрозийные мероприятия и т. п.

Закладка опытов в существующих садах и ягодниках

Плодовые и ягодные насаждения, в которых закладываются опыты, должны отвечать следующим требованиям:

1. типичность насаждения для зоны деятельности опытного учреждения как по породно-сортовому составу, так и по местоположению: рельефу, почве и условиям увлажнения;
2. однородность насаждения по сортовому и возрастному составу, обеспеченность сортами-опылителями (равномерно во всех частях насаждения), здоровое состояние растений, отсутствие большой изреженности (в плодовых садах не выше 15-20 %, в ягодниках не выше 10-15 %), чистосортность ягодных насаждений (допускаются примеси не выше 10 %);
3. однообразие агротехники, применявшейся в насаждениях за последние 3-5 лет (содержание почвы, удобрение, обрезка и др.)

Выделенное под опыт насаждение должно быть детально изучено до закладки опыта. Для этого проводят:

1. почвенную съемку в масштабе 1 : 1000 с сечением горизонталей через 20 см;
2. изучение сортового и возрастного состава растений, подвоя и обеспеченности опылителями;
3. изучение условий защищенности насаждения;
4. выявление агротехники, которую проводили в этом насаждении хотя бы за последние 3-5 лет

Таксацию всего насаждения с характеристикой общего состояния каждого растения и с изучением силы развития их по окружности или диаметру штамба и размеру кроны.

Показатели, полученные в результате изучения насаждения, наносят на план. По этим данным и в зависимости от степени варьирования их выбирают размер и форму опытных делянок и число повторностей. Объединяют растения в делянки с таким расчетом, чтобы варьирование всех показателей на опытных делянках было наименьшим. Чем пестрее условия сада, тем удлиненнее должны быть делянки, причем направление делянок должно идти в сторону наибольшего изменения условий сада (например, вдоль склона). В пределах каждого повторения делянки должны быть расположены близко друг к другу, чтобы все варианты каждого повторения опыта были в одинаковых условиях, повторения же опыта следует разместить так, чтобы каждый вариант (своими делянками) охватил наиболее полно все разнообразие условий насаждения.

В зависимости от задач опыта, степени и характера варьирования условий опытного участка можно рекомендовать следующий размер опытной делянки в опытах:

• с плодовыми растениями от 10 до 20 деревьев;
• с кустарниковыми ягодниками от 20 до 40 растений;
• с земляникой 25-50 м²;
• в питомнике 60-120 растений;
• в школе сеянце 25-50 м²;

Повторность должна быть, как правило, не менее чем трехкратная; лишь при достаточно выравненных условиях и при расположении делянок с чередованием контроля через каждые 2 опытные делянки можно ограничиться двукратной повторностью. Общее количество опытных растений в каждом варианте должно быть для плодовых не менее 24-30, для кустарниковых растений 60-120, для питомника 120-240.

При размещении опытных делянок и повторений следует предусмотреть выделение защитных рядов в опытах, где изучают воздействие разных приемов на почву. В опытах по формированию кроны и обрезке защитных рядов не выделяют.

Для изучения динамики развития растений по годам, более детального и тщательного учета и анализа различных элементов, проведения агрохимических, биохимических и физиологических исследований на различных вариантах могут быть поставлены опыты с размером опытных делянок: с плодовыми деревьями 1-3 дерева, с кустарниковыми ягодниками, 3-8 растений и с земляникой 4-10 м². Повторность при этом должна быть не менее 5-8 кратной.

Закладка опыта может проводиться по методу «делянка – дерево», то есть, когда растения (деревья) одноименных делянок размещаются не вместе на одной сплошной делянке, а свободно, рассеяно по опытной площади. В этом случае каждое отдельное дерево является делянкой. Опыты с удобрением по методу делянка-дерево допускаются при наличии приствольных кругов, обрабатываемых индивидуально. Деревья в повторениях варианта должны быть подобраны с соблюдением требований, указанных для обычных сплошных делянок.

Элементы учета устанавливают в каждом отдельном опыте в соответствии с его заданием, породно-сортовыми и возрастными особенностями растений. Они подразделяются на две группы. Элементы учета, которые проводят на всех подопытных растениях, они характеризуют окончательный результат опыта – выход продукции и ее качество. Элементы учета, которые проводят на специально выделенных, типичных для каждой делянки растениях (экспериментальных или модельных деревьях) в количестве не менее трех на каждой делянке для выявления хода формирования урожая, особенностей роста и плодоношения опытных растений, динамики роста их и т. д. В молодых садах и в кустарниковых ягодниках эти учеты проводятся на всем растении, а в плодоносящих садах – на контрольных ветвях.

В насаждениях земляники, в школе сеянцев и в питомнике для всех этих учетов выделяют на каждой делянке типичные площадки следующего размера: на землянике ленты в 2 м (погонных), в школе сеянцев – 5 м строки и в питомнике – 250 растений.

Типичные (экспериментальные или модельные) растения и типичные площадки выделяют в начале опыта, отмечают этикетками и не меняют их в течение всего времени ведения опыта.

На рисунках показано размещение вариантов методом рендомизированных повторений и латинским квадратом. Эти методы и рекомендуется использовать в практической работе при постановке однофакторных полевых опытов с плодовыми и ягодными культурами.

Рис. 3. Схема расположения пяти вариантов с плодовыми культурами методом рендомизированных повторений

Рис. 4. Схема расположения шести вариантов с плодовыми культурами методом рендомизированных повторений в два яруса

Особенности методики проведения полевого опыта на сенокосах и пастбищах

На природных лугах, как правило, опытный участок должен выбираться в пределах одноного типа луга.

Для характеристики растительности участка, на котором закладывают опыт, предварительно делают геоботаническое описание: составляют полный список растений, произрастающих на участке, и отмечают их количества. Если нет возможности составить полное описание растительности, то указываются наиболее распространенные виды. Затем ежегодно описание растительности повторяют или, во всяком случае, отмечают наиболее существенные для данного года изменения в травостоях и по вариантам опыта.

Наименьшая величина учетной делянки должна быть 100 м² при четырехкратной повторности. Однако в целях размещения опыта на однородной площади допустимо снижение величины учетной делянки до 50 и даже 25 м² при 4-6-кратной повторности. В ряде случаев требуется увеличивать площадь опытной делянки до 400-500-1000 м². При этом можно ограничиваться двухкратной повторностью, но на каждой делянке следует выделять по 2-3 учетные площадки должны быть постоянными на весь период проведения опыта.

При постановке опытов на природных лугах и сеяных травостоях важно знать исходное состояние травостоя, чтобы более обоснованно объяснять изменения, происходящие от применения разных агроприемов: удобрений, подсева и др. Поэтому в год закладки опыта участок разбивают на делянки и проводят учет исходного состояния травостоя (урожайности, ботанического состава и пр.), а изучаемые мероприятия применяются лишь после учета исходного состояния (после первого укоса, под зиму, весной следующего года).

Опыты следует проводить в течение длительного срока, так как на лугах обычно наблюдается цикличность в преобладании бобовых. Это особенно резко выражено у клеверов; годы преобладания их в травостоях чередуются с периодами, когда участие бобовых в создании травостоев незначительно. Очень важно, чтобы опыты продолжались в течение не менее двух таких циклов.

Учет исходного ботанического состава и его последующих изменений ведут на постоянных площадках. Для этого на каждой делянке выделяют площадку в 1 м²; по углам ее забивают колышки или устанавливают металлические шпильки. Для увеличения точности наблюдений на каждой делянке можно закладывать вместо одной постоянной площадки в 1 м² десять площадок в 0,1 м², располагая их на равном расстоянии друг от друга.

Для изучения ботанического состава травостоев перед учетом урожая траву с постоянных площадок срезают на ту же высоту, что и при учете урожая. В свежем состоянии ее разбирают и делят на следующие фракции: злаки по видам; разнотравье суммарно; бобовые по видам. При возможности и разнотравье разбирают по видам.

Разнообразные образцы трав высушивают до постоянного веса и взвешивают. На сеяных и естественных лугах с достаточно однородными травостоями ботанический состав можно определить путем разбора средних проб, взятых при учете урожая для определения усушки. Разбор укосов можно допускать и в сухом состоянии, но при этом уменьшается точность определения весового обилия бобовых в результате частичного раструшивания.

При разборе укосов сеяных травостоев вместо группы разнотравья выделяют группу несеянных трав. К этой группе относятся все виды растений, которые не входили в травосмесь при посеве на данной делянке. Несеяные травы, в свою очередь, целесообразно разбить на подгруппы: злаки, бобовые, разнотравье с указанием преобладающих видов или разобрать по видам, что даст более полное представление о качестве травостоя и о динамике его видового состава.

Если учет проводят на 10 постоянных площадках (0,1 м²), то срезанные укосы с каждой делянки можно объединять в один укос для уменьшения затрат труда на сушку образцов и взвешивание. На разбор укосов с каждой площадки дает боле ценные данные, так как их можно математически обработать и более обоснованно судить об изменениях состава травостоев.

Учет ботанического состава травостоя проводят для всех укосов.

При учете урожая на сенокосах или на сеяных травостоях с сенокосным использованием травы скашивают со всей делянки или с закрепленных на ней учетных площадках (при большей величине делянок) на высоту, равную получающейся при скашивании косилкой (на 6-7 см). На опытах с выпасом скота учет урожая проводят перед каждым циклом стравливания путем скашивания травостоя с 8 учетных площадок размером не менее 2,5 м², каждый раз закладываемых на новом месте. Скашивают травы на высоту 6-5 см от земли на высокотравных и 3-4 см на низкотравных пастбищах.

Для учета зеленого корма, съеденного скотом при выпасе, желательно по окончании каждого цикла стравливания провести тем же методом учет остатков растительности.

Скошенную траву с делянок или с учетных площадок взвешивают в зеленом состоянии. Для определения веса сухой массы (сена) с каждой делянки (площадки) отбирают среднюю пробу травы весом 1-2 кг, высушивают и взвешивают; по проценту усушки определяют вес сухой массы (сена) с делянки (площадки).

При проведении опытов на пастбищах важно также выявить эффективность изучаемых мероприятий по животноводческой продукции – молоку, мясу, шерсти (зоотехнический метод). В этом случае подбираемые для опыта группы животных должны быть вполне сходны по природе, полу, живому весу, здоровью, возрасту, количеству отелов, суточным удоям, проценту жира в молоке, месяцу лактации.

В каждой сравниваемой группе должно быть не менее 8-12 молочных коров (20 голов нетелей и сухостойных коров, быков, лошадей, свиней или 50 голов овец и коз). Взвешивают животных в начале и конце пастбищного сезона и после каждого цикла стравления, а молодняк по декадам. Удой молока учитывают ежедневно по каждому животному отдельно.

Продуктивность пастбища выражают в кормовых единицах и переваримом белке на основе расчетов по животноводческой продукции с учетом живого веса подопытных животных.

Рис. 5. Схема расположения делянок с развернутой загонной системой на пастбище для каждого варианта опыта.

Пастбищный опыт может быть организован в зависимости от характера изучаемого вопроса и имеющихся возможностей.

• а) По принципу развернутой загонной системы на каждом варианте опыта (рис. 5) в этом случае требуется количество пастбищ и групп животных по числу изучаемых вариантов, оценка эффективности осуществляется и зоотехническим и укосным методом. Таким образом, эффективность приема может быть выражена в прибавке животноводческой продукции (мяса, молока, шерсти). Ввиду сложности постановки и большой стоимости такого опыта обычно схема его ограничивается 2-3 вариантами. Изучение различных способов использования пастбища (нагрузка, сроки, число загонов) может осуществляться только этим методом
;
• б) По принципу развернутой загонной системы на каждый вариант (рис. 6) требуется столько же групп животных сколько и в первом случае, но площадь опытного пастбища может быть в восемь раз меньше, что позволяет подобрать более однородные участки для каждой группы животных. Учет эффективности приемов возможен только укосным методом
;

Рис.6. Схема расположения делянок при одном загоне для каждого варианта опыта

Методическая проверка показала, что при проведении опыта по принципу одного специального загона в центральных районах нечерноземной полосы России для получения за ряд лет достоверных показателей продуктивности пастбища, начало выпаса на средних загонах (3 и 4 при восьмизагонной системе) надо приурочивать примерно к 25 мая (соответственно для условий Сибири необходимо выбирать свой срок). Для выявления динамики травостоя и распределения выхода зеленой массы по загонам и циклам следует на каждом варианте заложить площадки с имитацией выпаса по восьмизагонной системе. Для этого выделяют 8 делянок в четырехкратной повторности размером 1 × 2,5 м. Траву на каждом очередном «загоне» скашивают косой, начиная с 10-15 июня с пятидневными интервалами (перерывы между срезами загонов в середине и конце лета увеличиваются в зависимости от хода отрастания на них). Площадки эти огораживают и ежегодно переносят на смежную площадь, выпасаемую скотом. Все группы животных в промежутке между стравливанием опытных загонов содержаться на однородном пастбище.

При закладке опыта вторым способом необходимо выделение площадок с имитацией выпаса и ежегодный перенос их на новое место, где в предшествующие годы пасли скот.

1) площадь загонов делят на крупные равные делянки при 2-3-кратной повторности (рис. 3 а, 3 б); 2) закладывают мелкоделяночную схему с 4-8 кратной повторностью вариантов внутри каждого загона (рис. 3 в, 3 г); 3) площадь загона делят на неравные крупные делянки; контроль выделяют узкой полоской насквозь через загоны, занимая меньшую площадь по сравнению с изучаемыми вариантами (рис. 3 д).

Эффективность приемов во всех описанных случаях устанавливается только укосным методом. Основной недостаток такой постановки опытов заключается в неравномерности стравливания различных вариантов в силу избирательного поедания травостоя животными. Например, в опытах с различными травосмесями хорошо поедаются животными смеси с сочными верховыми травами (овсяница луговая, тимофеевка и др.) и значительно хуже или даже могут совсем не поедаться смеси с овсяницей красной.

В опытах с удобрениями, в зависимости от физиологического состояния животных и дозы удобрения, травостой делянок, на которые внесены различные дозы азотных удобрений, поедается неодинаково.

С зоотехнической точки зрения допустимое количество подопытных коров может быть минимум 8-12 голов; в ряде случаев целесообразно брать число голов, обслуживаемое одной дояркой. Количество подопытных коров, в свою очередь, определяет размер опытного пастбища.

Например, если продуктивность пастбища ожидается на уровне 100-150 ц зеленой массы с 1 га (2-3 тыс. кормовых единиц с 1 га), то выпасаемая площадь отводится из расчета 0,5 га на голову; если ожидается продуктивность порядка 250-300 ц зеленой массы (5-6 тыс. кормовых единиц с 1 га), то на голову берется 0,25-0,30 га (или нагрузка 3-4 коровы на 1 га).

Максимальная продолжительность пастьбы в загоне 5-6 дней. Большое значение для равномерности стравливания и увеличения продолжительности периода «отдыха» растительности имеет плотность скота при пастьбе, то есть количество животных на 1 га каждого выпасаемого загона.

Например, при проведении опыта по развернутой загонной системе из расчета 3 коровы на 1 га на каждую опытную группу в 9 коров потребуется 3 га опытного пастбища.

При разбивке его на 10 загонов в каждом загоне будет по 0,3 га; таким образом, плотность пастьбы 30 коров на 1 га. Между тем опыт показывает, что на культурном пастбище оптимальная плотность должна составить 40-50 коров, с тем чтобы каждый загон стравливался в течение 1-2 дней. Поэтому или площадь каждого опытного пастбища надо разбивать на 15 загонов, или же во избежание удорожания опыта увеличением изгородей можно при первом и втором цикле стравливания, когда рост травы максимальный, делить каждый стравливаемый загон на две части с помощью переносной изгороди или электроизгороди. Как правило, в 3-4 м циклах стравливания при разбивке на 8-10 загонов трава поедается полностью в 1-3 дня без дополнительного разделения загонов.

В тех случаях, когда встречаются трудности в выделении и обслуживании специальных опытных групп животных, можно ставить опыт по принципу одного загона, травостой которого стравливают стадом коров хозяйства по мере отрастания отавы.

Площадь под опыт или серию опытов берут из расчета обеспечения плотности пастьбы в загоне порядка 40-50 голов на 1 га (то есть 2,0-2,5 га на стадо в 100 коров).

Опыты могут быть поставлены и на производственных пастбищах, используемых по загонной системе. Изучаемые варианты располагают или во всех загонах, или же в первом, среднем и последнем. В зависимости от наличия семян, удобрений и других средств варианты могут занимать всю площадь загонов или их часть (в центре загонов).

В производственных условиях при простой двухвариантной схеме опыта примерная зоотехническая оценка может быть получена при расположении изучаемого приема через один загон, соседние загоны будут служить контролем.

При первоначальном исследовании набора наиболее отавных видов растений, форм удобрений и др., опыты могут быть заложены по принципу имитации пастьбы.

Особенности методики полевого опыта в сортоиспытании

Все требования, предъявляемые к полевому опыту (соблюдение типичности, точности и принципа единственного различия) целиком относятся и к опытам по испытанию сортов.

Классификация опытов по испытанию сортов

Сорта испытывают при выведении их еще в селекционных учреждениях и после получения – в государственном сортоиспытании. Методика закладки и проведения этих испытаний в основном одинаковы. Имеющиеся различия относятся больше к организации опытов.

В селекционных учреждениях проводят три вида испытаний:

• предварительное,
• конкурсное,
• производственное

Иногда вводят межстанционные испытание, методика которого не отличается от методики конкурсного. Предварительное испытание отличается от конкурсного тем, что в нем испытывается селекционный материал, находящийся на более ранней селекционной проработке. Поэтому в предварительном испытании число селекционных номеров (изучаемых вариантов) больше, чем в конкурсном, которое является завершающей проверкой селекционных номеров перед передачей лучших из них, как новых сортов, в государственное испытание.

Небольшое количество семян обусловливает закладку предварительного испытания на делянках меньшего размера и иногда в меньшей повторности, чем в конкурсном испытании. В остальном методические требования одинаковы.

Государственное сортоиспытание проводят на специальных сортоиспытательных участках. Севооборот и агротехнический фон при проверке сортов должны быть однообразными на всем участке. Для соблюдения производственной типичности место в севообороте должно соответствовать требованию культуры. Все агротехнические приемы нужно проводить в направлении, перпендикулярном к длинным сторонам делянок.

Размеры, форма и направление учетных делянок

В конкурсных испытаниях всех сельскохозяйственных культур ошибка опыта (показатель точности опыта) должна быть, как правило, не более 3-4%. Делянки по размеру и форме должны быть такими, чтобы работа на них тракторов, сеялок, посадочных и уборочных машин и т.д. не была затруднена. Ширину делянок определяет ширина одного или двух рабочих захватов этих машин и орудий. Учетную ширину делянки получают перемножением ширины междурядья на число учетных рядков, а длину делянки устанавливают в зависимости от принятой ее ширины и площади. Обычно форма делянки удлиненная, что повышает точность опыта, улучшает сравнимость и упрощает закладку опыта, уход и его уборку.

Принятые минимальные размеры учетных делянок и повторность в конкурсных испытаниях государственного сортоиспытания полевых и овощных культур приведены в таблице 3.

Таблица 3. Рекомендуемые минимальные размеры учетных делянок и повторности в опытах по сортоиспытанию

При механизации полевых работ в конкурсных сортоиспытаниях размер делянок увеличивают до 300-600 и более м². Такие опыты разрешается закладывать в четырехкратной, а на выравненных полях даже в трехкратной повторности.

Делянки при проведении сортоиспытания располагают в один или несколько ярусов. При закладке опыта в один ярус сохраняется одинаковый порядок сортов во всех повторениях. Если же опыт закладывают в два яруса, то порядок сортов во втором ярусе изменяют так, чтобы делянки какого-либо сорта в этом ярусе не приходились против делянок того же сорта в первом ярусе. Для этого порядок расположения сортов, принятый в повторениях первого яруса, сдвигают на половину в повторениях второго яруса. В опытах, где делянки располагают в несколько ярусов, сорта в повторениях размещают в таком порядке, чтобы делянки каждого сорта не находились против делянок этого же сорта ни в одном повторении.

Во избежание влияния соседних друг на друга их располагают в таком порядке, чтобы рядом помещались наиболее близкие по мощности растения. В случае, если соседние делянки заняты сортами, резко различающимися по росту, между ними располагают защитные рядки (подсолнечник, овощные и бахчевые культуры, кормовые корнеплоды, картофель). Делянки культур, возделываемых с широкими междурядьями, должны иметь не менее четырех рядков растений, чтобы ослабить влияние соседних сортов друг на друга.

За контроль (стандарт) в сортоиспытании принимают лучший районированный сорт данной культуры (занесенный в государственный реестр). Если районированные сорта резко различаются между собой по вегетационному периоду или другим важным хозяйственным признакам, то испытываемые сорта делят на группы и среди делянок каждой группы помещают делянки соответствующего районированного сорта.

В каждом повторении (или среди каждой группы сортов) располагают одну делянку районированного сорта, принимаемого за контроль. Только в сортоиспытаниях табака и махорки применяют парный метод, располагая делянки стандарта через каждые две делянки испытываемых сортов.

Требования к агрофону и семенам при сортоиспытании

Высота и качество урожая сельскохозяйственных растений обусловливается не только почвенно-климатическими и агротехническими условиями, наследственными свойствами сорта, но и высокими посевными качествами семян.

Испытание сортов нужно проводить в тех условиях, в каких они могут обеспечить наивысший урожай высокого качества. К этим условиям относятся соответствующий высокий агрофон и высококачественный семенной материал.

Чтобы можно было сравнивать сорта между собой, необходимо обеспечить на всем участке сортоиспытания одинаковый высокий агрофон и высевать сортовые семена, обладающие одинаковыми хорошими качествами.

Постоянное повышение культуры земледелия в акционерных обществах и внедрение в сельскохозяйственное производство новых сортов требует высокий агрофон при сортоиспытании..

Особенности высокого агрофона определяются системой агротехнических мероприятий для каждой конкретной местности, где проводят сортоиспытания с учетом достижений сельскохозяйственной науки и опыта передовиков сельского хозяйства. К этим мероприятиям относятся севооборот, система обработки почвы и удобрения.

Высокое качество семенного зависит от условий выращивания семян, их репродукции и сорта.

Условия и место выращивания семян заметно влияют на урожай сортов. Поэтому, чтобы соблюсти равенства условий при сортоиспытании, берут семена, выращенные в одинаковых и из одной местности, преимущественно той, в которой проводят испытание. Семена культур, которые в данной местности не вызревают или их не выращивают, завозят из других областей, предпочтительно из районов, близких к ним по природным условиям.

Семена сортов полевых культур для сортоиспытания должны быть выровнены по размеру, с высоким для данного сорта массой 1000 зерен. Посевные качества семян должны соответствовать первому классу, а сортовые – первой категории. Только в исключительных случаях допускаются к посеву на сортоучастках семена второго класса и второй категории.

К моменту посева семена должны иметь высокую всхожесть и энергию прорастания. Однако среди невсхожих семян следует различать семена мертвые и жизнеспособные, находящиеся в состоянии покоя. Поэтому при определении всхожести необходимо устанавливать количество (в %) всех живых семян, как проросших, так и находящихся в покое. Такие семена доводят до кондиционной всхожести воздушно-тепловой обработкой. На урожай сельскохозяйственных растений влияет также репродукционный возраст семян. В сортоиспытание допускают семена высоких репродукций, во всяком случае, не ниже тех, которые в соответствии с принятым порядком сортообновления в данной местности приняты в производстве.

Требования к посеву

При закладке опыта по испытанию сортов посев – наиболее ответственная работа, так как сделанные в это время ошибки в дальнейшем почти неисправимы.

1) До выезда в поле надо подготовить партии семян по каждому испытываемому сорту и заэтикировать их внутренней и наружной этикетками. В этикетках должны указываться название сорта, номер его в соответствии с расположением сортов по схематическому плану и вес семян. Семена отвешивают с некоторым избытком, чтобы обеспечить нормальный высев на последней делянке.

2) При выезде на участок необходимо разложить мешочки с семенами различных сортов в той последовательности, в какой они будут высеваться.

3) При пользовании шнуром перед посевом каждой делянки необходимо его протянуть, и по нему рулевой ведет сеялку.

4) Для проверки глубины заделки семян и уточнения расстановки передка следует начинать сев с крайних защитных делянок (неучетные делянки внутри опыта засеваются по окончании высева всех сортов).

5) Перед посевом каждого сорта необходимо установить сеялку на требуемую норму высева; перед заездом на делянку (при начале посева каждого сорта) сеялка осторожно прокручивается, пока не заполнятся высевающие аппараты.

Во избежание огрехов в начале посева каждой делянки сеялка включается за 1-1,5 м до границы делянки на заранее обозначенной линии. Никаких остановок сеялки при проходе ее по делянке не следует допускать. При вынужденной остановке во время сева необходимо выключить сеялку, откатить назад на 50-60 см и снова включить для продолжения сева.

Во время посева необходимо тщательно следить за правильностью высева и при выезде с делянки проверять установку сеялки на норму высева по заранее приготовленному шаблону для каждого сорта.

6) По окончании высева каждого сорта сеялку очищают на разостланном брезенте, тщательно продувая катушки мехом. Оставшиеся после продувания зерна удаляют проволокой. Категорически запрещается очищать сеялку на учетной площади делянок.

7) Остатки семян каждого сорта после посева ссыпают обратно в тот же мешок, в котором семена сорта находились до посева (с этикеткой сорта). Взвешивание остатков семян производится тут же, в поле. Для мешков с остатками семян желательно иметь ящик, в который их складывают по мере проведения сева. Количество высеянных семян и их остаток заносят в соответствующие графы полевого журнала.

Посев опыта на сортоучастке производится в один день.

При посеве необходимо тщательно следить, чтобы сеялка высевала требуемое количество семян по каждому сорту. Отклонения фактической нормы высева от расчетной не должны превышать 4-5 %.

При вычислении фактических норм высева следует иметь в виду, что засеянная площадь делянки будет несколько большей против принятой площади делянки в опыте, так как сеялка включается примерно за один метр от границ делянки и выключается после выезда с делянки.

Особенности методики полевого опыта в производственных условиях

Рис. 4. Схема расстановки реперов и пробивка дорожек на опытном поле

Итак, опыт в производственных условиях должен обосновать целесообразность внедрения сорта, агротехнического приема или целой системы приемов на основе всесторонних (агрономической и экономической) оценок.

В настоящее время внедрение достижений науки, техники и передовой практики в производство приобрело вполне конкретное содержание, стало неотъемлемой частью основной деятельности специалистов колхозов и совхозов в условиях интенсивного сельскохозяйственного производства. Однако следует признать и тот факт, что оно происходит замедленными темпами и даже осторожно, что можно отнести к предполагаемой сложности проведения опытов. И, как правило, в этих случаях вопрос решает убежденность в полезности при¬менения того или иного технологического приема только в других хозяйствах. Между тем это более долгий и трудный путь по сравнению с тем, когда в эффективности того или другого нового приема (способа) специалист убеждается в своем хозяйстве.

Между методикой проведения полевых опытов на постоянных опытных полях научно-исследовательских и опытных учреждений и опытами в производственных условиях принципиальных различий нет. Перед научными работниками и опытниками встают одни и те же вопросы – о размере и форме участков, числе повторений в опыте, длительности проведения опыта, о сравнимости результатов, о выключках и т. д. Но поскольку задачи опытов в производственных условиях несколько иные, то и решаются эти вопросы по-иному.

Выбор поля. Объективность оценки результатов производственного опыта требует возможно более широкого включения типичных для хозяйства площадей с разной экспозицией, микроклиматическими, почвенными и другими условиями, что, в свою очередь, определяет схему опыта. До его начала, как правило, не проводят уравнительных посевов. Но для закладки опыта подбирают поля достаточно однородные по плодородию, с одинаковым хозяйственным использованием за три-четыре предыдущих года (возделывание одних и тех же культур, использование удобрений и т. д.). В отдельных случаях приходится подбирать поля, почвы которых имеют определенную степень окультуренности. Например, опыты по результативности приемов минимальной обработки почвы (возможность за¬мены глубоких обработок поверхностными) рекомендуется проводить на хорошо окультуренных почвах, так как только при этом условии может проявиться эффективность изучаемого приема. Опыты по окультуриванию тоже необходимо проводить в определенных условиях, например дерново-подзолистая почва должна иметь подзолистый горизонт и обладать отрицательными свойствами, которые характеризуют этот тип почвы.

В свою очередь, изучение приемов или систем борьбы с сорной растительностью проводят на специально подобранных полях или участках, засоренных определенными сорняками или группой их. Сорта испытывают на тех фонах удобрений, которые используют или предпочитают применять в конкретном хозяйстве на характерных для них (по окультуренности) полях.

Рассмотренные примеры выбора полей для закладки опытов относятся к случаям, когда в севообороте проверяют приемы или системы, рекомендованные для производственной проверки. В хозяйстве могут быть организованы и постоянные опытные поля (поля агронома) для поисковых работ по агротехнике, испытанию сортов, проверке эффективности пестицидов, удобрений и т. д. Требования к выбору площадей для таких опытов, а также к их методике такие же, как и к полевым опытам, проводимым па полях научно-исследовательских и опытных учреждений.

Формы и размеры делянок, повторность в опыте. На поле агронома или в поле хозяйственного севооборота, где намечено провести опыт, независимо от его размера выделяют не менее трех контрольных полос шириной 10-12 м, примерно на равном удалении одна от другой. Их располагают поперек поля так, чтобы они равномерно охватывали все разнообразие условий земельного массива. При наличии склона посевы располагают вдоль него. На полях с защитными лесными полосами или с лесными массивами на границах контрольные полосы располагают перпендикулярно к ним, чтобы избежать влияния лесных полос или лесного массива на результаты опыта. Например, при изучении влияния вспашки на глубину 30 см и дисковой обработки на 30-12 см на урожайность сельскохозяйственных культур и плодородие почвы в качестве контроля применяют ту обработку, которая наиболее распространена в данных условиях. На дерново-подзолистых почвах вспашку на глубину 20 см осуществляют на выделенных полосах (контрольный вариант). На остальной части поля изучают приемы (опытные варианты): вариант 1 – вспашка на 30 см, вариант 2 – дискование на 10-12 см. Границы контрольных полос на концах поля фиксируют колышками (реперами). На каждое поле составляют схему с указанием его длины, ширины и площади; расстояния между контрольными полосами, их длины и ширины; площади под опытными и контрольными вариантами.

Все агротехнические работы на опытном поле проводят в одни сроки (в течение одного дня) как на контрольных, так и на опытных вариантах одними и теми же машинами, за исключением изучаемых приемов, то есть с соблюдением принципа единства всех условий, кроме изучаемых.

Особенности методики полевого опыта на почвах подверженных эрозии

Слово «эрозия» имеет иностранное происхождение. Понятие «эрозия» многозначно, оно используется в почвоведении, геологии, медицине, технике и т.д. В почвоведении это понятие также многозначно, встречаются термины: эрозия структуры почв, военная эрозия, химическая эрозия, водная и ветровая эрозия. Под эрозией почвы в понимается совокупность взаимосвязанных процессов отрыва, переноса и отложения почвы (иногда материнской и подстилающей пород) поверхностным стоком временных водных потоков и ветром. Водная эрозия происходит под влиянием стока дождевых, талых, поливных и сбросных вод. Эрозия берегов морей, рек, озер и водохранилищ сюда не входит, поскольку в этих случаях потоки воды имеют постоянный, а не временный характер. Присутствие слова «поверхностный» в определении эрозии почвы позволяет отделить ее от суффозии. Ветровую эрозию почвы часто называют дефляцией почвы.

Слово «дефляция» также иностранного происхождения. Использование термина «дефляция почвы» вместо термина «ветровая эрозии почвы» оправдывает себя с точки зрения удобства словообразования: производные термины «противодефляционная стойкость», «противодефлядионные мероприятия», например, более удобны, чем «противоветроэрозионная стойкость» и «противоветроэрозионные мероприятия». Тогда соответствующими производными от термина «водная эрозия» будут «противоэрозионная стойкость», «противоэрозионные мероприятия», а производными от «эрозии почв» - «противоэрозиоиная и противодефляционная стойкость», «противоэрозионные и противодефляционные мероприятия» и т.д.

Следует отметить, однако, что такая точка зрения не является общепринятой. Одни авторы (Бараев, 1975; Зайцева, 1970; Федорович, 1984 и другие) справедливо считают, что ветровая эрозия почвы не исчерпывается дефляцией, но включает перенос, измельчение и отложение почвенных частиц ветром с образованием эоловых наносов и погребенных почв и используют соответствующие термины. Другие, например А.С.Козменко (1954). Г.И.Швебс (1981) и М.Н.Заславский (1983), исследовавшие, в основном, взаимодействие почвы с водными потоками, предлагали под эрозией почвы понимать литць водную эрозию, термин ветровая эрозия полностью заменить дефляцией, а от термина, объединяющего эти два процесса, отказаться вовсе.

С количественной стороны процесс эрозии почв характеризуют интенсивностью смыва (или сдувания), выражаемой в т/га в год, либо мощностью утраченного слоя почвы в единицу времени (мм/год).

Процессы водной и ветровой эрозии почвы наряду с различиями имеют много общего как в механизме процессов, так и во внешних формах их проявления, а также в методах защиты почв. Именно поэтому и преподавание основ охраны почв от эрозии охватывает проблемы защиты почв как от водной, так и от ветровой эрозии, а также от совместного их проявления. Подобная точка зрения была высказана ранее С.С.Соболевым, В.В.Звонковым, Ц.Е.Мирпхулавой, А.Н. Каштановым, исследовавшими весь комплекс проблем охраны почв от разрушения потоками воды и ветра.

Необходимым условием возникновения водной эрозии почвы является сток поверхностных вод или поверхностный сток. Различают три основных вида поверхностного стока: дождевой сток, талый и сток поливной воды. Им соответствуют три вида эрозии почв: дождевая эрозия (или ливневая - при сильных дождях); эрозия при снеготаянии; ирригационная эрозия.

Указанные виды эрозии различаются не только по источнику стока, но и по механизму процесса, а также по величине причиняемого ими ущерба.

Огромный ущерб народному хозяйству приносит ветровая эрозия почв. Повседневной ветровой эрозии в разной степени подвержены практически все пахотные почвы. Увеличение интенсивности дефляции до масштабов пыльных бурь характерно только для некоторых регионов СНГ - юга Украины, Белоруссии, Северного Кавказа, Поволжья, северного Казахстана, Восточной Сибири, республик Средней Азии.

Особенно сильно пыльные бури проявились в период освоения целинных и залежных земель в 1954-1960 гг., а в 1962-1965 гг. зона проявления ветровой эрозии почв в этом регионе достигла максимума. К настоящему времени процессы ветровой эрозии в этом регионе приостановлены. Большая заслуга в этом принадлежит ученым Института зернового хозяйства (пос. Шортанды, Казахстан), возглавлявшихся А.И. Бараевым. В других регионах ветровая эрозия почв продолжает наносить урон народному хозяйству.

Ущерб, причиняемый народному хозяйству ветровой эрозией почв, весьма многообразен. Уменьшается плодородие почвы, что связано с уменьшением мощности гумусового горизонта в результате его сдувания. Гибнут в результате выдувания и засыпания почвой посевы сельскохозяйственных культур. Даже если интенсивность ветровой эрозии почв невелика, наблюдается уменьшение урожайности сельскохозяйственных культур в результате засекания их скачущими почвенными частицами. Часто по причине засыпания гибнут и полезащитные лесные полосы.

При сильных пыльных бурях затрудняется работа промышленных предприятий и транспорта, засыпаются каналы. В пустынных районах выдувание почв и грунтов (чаще всего легкого гранулометрического состава) из-под опор нарушает работу линий электропередачи, нефте- и газопроводов. Ветровая эрозия почв наносит большой ущерб авиации высокое содержание пыли в атмосфере в окрестностях аэродромов приводит к преждевременному износу двигателей. Увеличение запыленности воздуха отрицательно сказывается и на здоровье людей.

Прогнозирование дождевой эрозии почв

Наиболее широко в практике прогнозирования и предупреждения эрозии почв используется, по-видимому, так называемое «универсальное уравнение потерь почвы», разработанное в США.

Центральное место в этой системе принадлежит комплексной характеристике эродирующей способности дождя, которую рассчитывают по многолетним данным метеостанций. Для этого берут графики зависимости интенсивности дождя от времени для всех ливней за много лет (дожди с суммой осадков меньше 12,7 мм в расчет не берут). Для каждого ливня находят показатель Гзо, который представляет собой среднюю 30-минутную интенсивность дождя (мм/ч). Кроме того, для каждого ливня рассчитывают суммарную кинетическую энергию дождевых капель в расчете на 1м² поверхности, на которую выпадает дождь.

Выбор этой величины сделан на том основании, что она теснее других показателей коррелирует с потерями почвы от дождевой эрозии на стоковых площадках США. Подставляя в приведенное уравнение значение Е и переходя к системе СИ, получают выражение для комплексной характеристики эродирующей способности дождя.

Таким способом обрабатывают материалы по всем ливням за многолетний период и получают средние годовые значения К или средние месячные значения для отдельных метеостанций. Эти значения для территории США сведены в таблицы и карты.

Комплексная характеристика эффективности противоэрозионных мероприятий представляет собой отношение величины смыва почвы при использовании противоэрозионных мероприятий к величине смыва с парового поля, вспаханного вдоль склона. В число мероприятий входят контурная обработка, контурное полосное земледелие, поделка валов-террас с широким основанием. Ряд агротехнических противоэрозионных мероприятий (правильная обработка, почвозащитные севообороты, применение удобрений, мульчирование почвы пожнивными остатками и др.) учитывается величиной С. Об эффективности указанных противоэрозионных мероприятий можно судить по величинам соответствующих коэффициентов.

Более подробные сведения об этой модели можно получить из оригинальной литературы, список которой имеется в переведенной на русский язык книге «Эрозия почв» под редакцией МДж.Киркби и Р.Ф.К.Моргана (1984).

Привлекательность рассмотренной модели обусловлена ее завершенностью, обширными возможностями в области прогнозирования и планирования противоэрозионных мероприятий, простотой применения на практике, хорошей обеспеченностью вспомогательным табулированным материалом, необходимым для расчета значений аргументов модели (последнее справедливо только в отношении территории США), Поэтому применение модели к территориям, не обеспеченным адекватными измеряемыми параметрами, может привести к ошибкам в определении смыва, достигающим 400% (Драголюбова, 1986). Это обстоятельство является причиной того, что во многих странах в настоящее время проводятся многолетние полевые стационарные опыты по методикам, аналогичным тем, что лежат в основе «универсального уравнения потерь почвы», направленные на разработку региональных вариантов этой модели.

Наряду с несомненными достоинствами данная модель обладает и рядом недостатков, которые в некоторых случаях могут стать принципиальными. Во всех вариантах этой модели механизм процессов формирования стока и смыва почвы не рассматривается, т.е. модель является чисто эмпирической, что ограничивает возможности ее применения для больших и сложных водосборов и для отдельных ливней, а также в других природных условиях. В ней не рассматриваются процессы отложения смытой почвы. Имеется также ряд менее существенных недостатков. Наличие изъянов в модели, обусловленное чрезвычайной сложностью и, главное, недостаточной изученностью моделируемого явления, должно служить предостережением против необоснованного использования этой модели, особенно применительно к объектам, не обеспеченным адекватными измеряемыми параметрами.

Методы изучения почвенной эрозии

Почвоведение имеет в своем распоряжении четыре основных метода: сравнительно-географический, сравнительно-аналитический, стационарный и моделирование. Все они присущи и науке об эрозии почв, новому направлению в цикле наук о почве. Как и для всякого научного направления, для него характерно наличие собственного объекта и специфических методов исследований. Объект исследования – совокупность явлений и процессов в биосфере, связанных с механическим движением почвенной массы под действием водных и воздушных потоков.

Поэтому одним из основных методов исследования нового направления является гидроаэромеханический. Специфика этого метода в том, что он предполагает сопряженное изучение свойств почв, определяющих их противоэрозионную и противодефляционную стойкость, потоков воды и воздуха, эродирующих почвы, и процессов отрыва, переноса я отложения почвенных частиц. При изучении эрозии почв наряду с методами почвоведения применяются и методы смежных наук, таких, как гидрология, гидравлика, физика атмосферы, геоморфология, ботаника, грунтоведение и др.

Наибольшие успехи в деле изучения эрозии почв достигнуты с использованием сравнительно-географического и стационарного методов. Дальнейшие перспективы сравнительно-географического метода связаны с развитием дистанционных методов: аэро- и космической эрозионной фотосъемки: наземной эрозионной съемки с использованием спутниковой системы глобальной навигации, которая позволяет очень точно оконтурнвать на местности эрозионные объекты. Стационарные методы остаются наиболее важными в сборе информации, необходимой для познания процессов эрозии и разработки противоэрозийных мероприятий. Наибольшее внимание этим методам уделяется в США, где создана сеть, хоть и не густая, постоянно действующих станций и пунктов для регистрации эрозии почв. На основе данных этой сети разрабатываются модели для прогнозирования и предупреждения эрозии почв.

Наиболее быстрыми темпами развиваются в настоящее время методы моделирования. Это обусловлено теми преимуществами, которые возникают вследствие замены реального объекта исследования его более простой моделью. Наиболее широко распространенным видом эрозионных моделей являются почвенно-эрозионные карты. Они относятся к классу так называемых графических моделей, для которых характерна очень высокая степень сжатия информации, обеспечивающая возможность анализа эрозионной обстановки на больших территориях. Особенно характерным для эрозиоведения является использование физических моделей. Это единственный метод познания механизмов взаимодействия водных и воздушных потоков с почвой, приводящего к ее эрозии. Наибольшей степенью абстрактности отличаются математические модели, которые все более широко применяются во всех отраслях науки, в том числе и в эрозиоведении.

Контрольные вопросы

Контрольные вопросы

1. Расскажите о правилах разбивки опытного участка?
2. Как правильно осуществить акрепление границ опыта?
3. Перечислите технологические основы обработки почвы опытных участков?
4. В чем основные особенности внесения удобрений на опытном участке?
5. Специальные работы на опытном поле?
6. Особенности методики полевого опыта с отдельными группами сельскохозяйственных растений?