Закладка и проведение полевого опыта
Имея программу опыта и подготовленный участок, составляют план опыта с границами повторений и вариантов (делянок) (рис. 15.7). Две смежные делянки со сдвоенной защитной полосой вычерчивают в более крупном масштабе с обозначением боковых и концевых защитных полос (см. рис. 15.1). По плану делают разбивку делянок, повторений, защитных полос и фиксируют границы участка. Для работы на местности необходимы экер, гониометр или теодолит для построения прямых углов, три-четыре вешки высотой 2–2,5 м для провешивания прямых линий, деревянные колышки 35–40 см (по 4 колышка на каждую делянку или, как минимум, на 10–15 больше удвоенного числа делянок), реперы или большие колья для фиксирования границ участка и привязки опыта, шнур, топор и молоток для забивки кольев.
Рис. 15.7. План полевого опыта.
Разбивку опытного участка начинают с общего контура опыта. На одной из длинных сторон отмечают вешками прямую линию A'D' (рис. 15.7), натягивая шнур. Затем, отступив от границы поля не менее 5-10 м, мерной лентой или рулеткой отмеряют расстояние до точек А и D и ставят в них колышки. Из этих точек угломерными приборами отбивают прямые углы относительно линии A'D'. При правильной отбивке углов расстояние AD = BC и AB = CD. Допустимое отклонение – 10 см на 100 м, если оно не соблюдено, работу повторяют.
Нанеся основной контур участка, делают разбивку повторений и отдельных делянок, дорожек и защитных полос. Колышки на границах делянок нужно вбивать возле отметок все время с одной стороны шнура. На стороне колышка, обращенной внутрь делянки, пишут ее номер (лучше черным лаком).
Так как рабочие колышки при обработке почвы убирают, а без фиксации границ невозможно восстановить делянки, по окончании разбивки опытного участка его необходимо надежно закрепить. Для этого две основные линии AD и ВС (можно и все четыре) продолжают за пределы обрабатываемой площади, чтобы не мешать проведению работ на опытном участке. На пересечении линий (точки А', В', С', D' – рис. 15.7) устанавливают реперы – трубы, бетонные или железобетонные столбы и т.д. Расстояние от реперов до угловых кольев крайних делянок тщательно измеряют и заносят в журнал. Места установки реперов отмечают на плане.
В стационарных опытах реперами фиксируют не только границы опытного участка, но и отдельных повторений, что облегчает ежегодную разбивку опытного участка.
Очень удобна подземная разбивка – она не мешает проезду машин и орудий. В стационарных опытах ее используют как для повторений, так и для делянок. Для подземной разбивки буром делают отверстия, в которые вставляют металлические, каменные или пластмассовые столбики длиной 30–40 см, так чтобы до поверхности они не доходили на 8–10 см. Чтобы их легко можно было отыскать, над ними насыпают кучки битого кирпича, известь или песок.
От правильной подготовки и внесения удобрений зависит надежность исследований. Устранить ошибки, допущенные при расчете и внесении удобрений, а часто и обнаружить их, бывает невозможно. Содержание питательных элементов в минеральных и органических удобрениях определяется по стандартизированной методике на соответствующие удобрения.
Количество удобрений для каждой делянки (X, кг – физическая масса) рассчитывают по формуле
где А – доза элемента питания, кг/га; В – содержание элемента питания в удобрениях, %; С – площадь делянки, м2; 10 000 – площадь 1 га, м2.
Удобрения взвешивают в лаборатории (сарае) либо в поле перед внесением. Погрешность взвешивания – не более 0,001% (навески до 1 кг взвешивают с точностью до 1 г и т.д.). Перед взвешиванием удобрения тщательно перемешивают.
Вносят удобрения в безветренную погоду (чтобы они не переносились ветром с одной делянки на другую), вручную или туковыми и комбинированными сеялками. Главное требование – равномерное распределение удобрений по поверхности. При использовании туковых сеялок их тщательно проверяют и устанавливают на норму высева. Чтобы хорошо были заметны границы делянки, их обтягивают шнуром. Вручную удобрения вносят за два прохода по центру вдоль делянки: вначале рассеивают по одной половине, а возвращаясь - по другой. После двух проходов должны остаться удобрения, которые равномерно распределяют по делянке. Если удобрений не хватило на какую-то часть делянки, последняя считается испорченной.
Большие делянки перед внесением делят на несколько равных частей (карт), каждая часть удобряется отдельно, соответствующим количеством удобрений.
Органические удобрения предварительно один-два раза перелопачивают, добиваясь большей однородности. Дозы рассчитывают в тоннах на 1 га или, как и минеральных удобрений, по содержанию питательных элементов. Дозы бесподстилочного навоза определяются по азоту. Во избежание потерь аммиачного азота органические удобрения сразу заделывают в почву.
Все работы по обработке почвы, севу (посадке), уходу за растениями должны выполняться в оптимальные сроки, рекомендованные зональными научно-исследовательскими учреждениями, и в течение одного дня. Нельзя допускать отклонений при обработке почвы на опытном участке. Вспашка и другие приемы выполняются перпендикулярно длинным сторонам, чтобы случайные факторы одинаково влияли на все варианты опыта.
Для сева (посадки) используется высококачественный посевной материал из одной партии. Все повторения опыта засевают в один день. Число растений пропашных культур на всех делянках должно быть строго одинаковым. Это учитывается при определении размеров делянок.
Уход за растениями на опытном поле такой же, как на обычных посевах, но все работы выполняются одновременно на всех повторениях и более тщательно. К специальным работам по уходу относится разбивка и почистка дорожек, поддержание их и запольных участков в чистоте, отбивка защитных полос, расстановка этикеток с обозначением опыта и вариантов.
В опытах с зерновыми культурами, льном, коноплей, однолетними травами через 5–6 дней после массового появления всходов выделяют учетную площадь делянок. Для этого по шнуру, натянутому по границе между учетной площадью и защитной полосой делянок, пробивают полосы шириной 15–20 см (за счет защитных полос), срезая растения или удаляя их как-нибудь иначе. Это удобнее, чем отбивка защитных полос перед уборкой. В опытах с остальными культурами учетные площади делянок выделяют за 2–3 дня до уборки.
Весь вегетационный период на участке проводят наблюдения в соответствии с программой опыта. Как правило, регистрируются метеорологические условия, агрохимические и агрофизические свойства почвы, учитывают прирост зеленой массы и накопление сухого вещества, определяют высоту растений, интенсивность роста и развития, рассчитывают запасы продуктивной влаги. В опытах с зерновыми культурами, однолетними и многолетними травами оценивают устойчивость растений к полеганию по пятибалльной шкале: «5» – полегших растений нет; «4» – местами встречается полегание растений, стебли слегка наклонены; «3» – растения наклонены примерно на 45° по всей делянке, но механизированная уборка возможна; «2» – сильное полегание, затрудняющее механизированную уборку; «1» – сплошное полегание, исключающее механизированную уборку урожая.
Образцы растений культур сплошного сева отбирают с квадратных площадок 0,25 м2 или рядками. Длину рядка рассчитывают по формуле X = 10000 : 16 n, где X – длина каждого из четырех рядков на пробной площади 0,25 м2, см; n – ширина междурядий, см. Пробы отбирают с четырех площадок, расположенных не менее чем в двух несмежных повторениях.
Образцы картофеля, средних и поздних сортов капусты, подсолнечника, кукурузы составляют из 10, сахарной свеклы – из 20 растений, отбирая их по диагонали делянки.
Согласно исследованиям кафедры земледелия ТСХА, смешанный почвенный образец с делянки до 20 м2 нужно составлять не менее чем из 5 проб, при площади от 20 до 100 м2 – из 10–15 проб, при более 100 м2 – не менее чем из 20 проб. В опытах агрохимической службы, где приняты делянки площадью 100–200 м2, смешанные образцы составляют из 30 индивидуальных проб, равномерно отбирая их со всей площади делянки.
За два-три дня до уборки, если этого не было сделано раньше, восстанавливают границы учетных делянок, тщательно осматривают каждую и при необходимости делают выключки. Выключка – это часть учетной площади делянки, исключенная из учета из-за повреждений, вследствие стихийных явлений природы (вымочки и т.п.), случайных повреждений (потравы скотом, грызунами, птицами и т.д.) или допущенных ошибок. В опытах с зерновыми и зернобобовыми культурами, льном, коноплей, однолетними и многолетними травами, сахарной свеклой и некоторыми овощными культурами (столовые корнеплоды, лук) выключки делают при выпадении растений в рядках на отрезке 50 см и более, в опытах с картофелем, кукурузой, капустой, томатами т другими культурами широкорядного сева – при выпадении подряд трех и более растений при рядковом посеве (посадке). В этих случаях в выключки включают также соседние с выпавшими растения: в опытах с пропашными культурами – по одному растению, в опытах с культурами сплошного сева – на полосе шириной 25 – 30 см. Если выключки составляют более 50% площади учетной делянки, делянка бракуется. Из соображений удобства выключки лучше делать правильной формы: прямоугольной или квадратной.
Урожай можно учитывать сплошным(прямым) или косвенным (по пробному снопу) способом. Более точен сплошной учет урожая всех культур: урожай учетной площади каждой делянки собирают в мешки, помечают их этикетками, взвешивают и учитывают отдельно. Зерновые культуры чаще убирают малогабаритным комбайном. Ширина учетной делянки должна быть кратной захвату жатки комбайна. Чтобы зерно с разных делянок не смешивалось, после уборки каждой делянки комбайн останавливают и после 3–4 минут работы на холостом ходу снимают и взвешивают мешки.
Для определения влажности, засоренности, а при необходимости химического состава и качества зерна в стеклянную посуду или полиэтиленовый мешок отбирают средний образец зерна – 1,5–2 кг, в мешки из ткани отбирается образец соломы – 0,3–0,5 кг. Урожай приводят к стандарту: для зерна зерновых культур влажность 14% и чистота 100%, соломы – 16 %, влажность льносоломы – 19, семян льна – 12, сена трав – 16%. Для клубней и корнеплодов, убранных в дождливую погоду, вводится поправка на загрязненность землей.
Урожайность зерна приводят к 14 % влажности и 100 % чистоте по формуле:
где Х – урожайность при 14% влажности, ц с 1 га; У – урожайность без поправки на влажность и засоренность; В – влажность при учете урожая, %; В1 – стандартная влажность, %; С – засоренность зерна, %.
При учете урожая по пробному снопу в сушку и учетный обмолот поступает не весь урожай делянки, а средняя проба – пробный сноп. Каждая делянка, как и при сплошном учете, убирается полностью, а затем из растений, взятых в 15–20 точках, равномерно расположенных на учетной площади, составляют два пробных снопа. На каждый из них должно приходиться 1–2% урожая делянки: снопы зерновых и зернобобовых культур, трав обычно весят 4–5 кг, льна – до 15 кг. Весь урожай делянки (включая пробные снопы) взвешивают, затем отдельно взвешивают пробный сноп с точностью до 5 г. Делением урожая всей делянки на массу пробного снопа находят коэффициент пересчета урожая делянки по пробному снопу.
Чаще пробными снопами пользуются в опытах со льном. Пробные снопы подсушивают, очесывают и обмолачивают и определяют выход соломы и семян. Затем вес соломы и семян умножают на коэффициент пересчета и получают урожай с учетной площади делянки. Данные учета урожая заносят в журнал полевого опыта (табл. 15.1) и проводят их первичную обработку.
15.1. Форма учета урожая по пробному снопу льна-долгунца
| Номер делянки | Вариант опыта | Учетная площадь делянки, м2 | Урожай сырой массы, кг | Отношение массы урожая делянки к массе пробного снопа (коэффициент пересчета) | Сухая масса снопа при обмолоте, кг | Сухая масса урожая делянки, кг | Урожайность, ц/га | |||||||
| со всей делянки | пробного снопа | общая | солома | семена | общая | солома | семена | общая | солома | семена | ||||
При учете урожая по пробному снопу так же, как и при сплошном учете, отбираются образцы как основной, так и побочной продукции для определения ее качества. Преимущества учета урожая по пробному снопу заключаются в возможности в небольших помещениях учитывать урожаи большого числа делянок, а также в меньших затратах на перевозку учитываемой продукции.
Ценность результатов опыта выше, если кроме влияния удобрений на урожайность изучается их действие на качество продукции. Основными показателями качества продукции зерновых и зернобобовых культур являются сухое вещество, содержание азота, фосфора и калия в зерне и побочной продукции, белка в зерне, масса 1000 зерен, а также содержание крахмала в пивоваренном ячмене, клейковины – в зерне озимой пшеницы и ржи и другие показатели; сахарной свеклы – сухое вещество, азот, фосфор, калий в корнеплодах и побочной продукции, сахар в корнеплодах, щелочная зола, потери сахара в мелассе; картофеля – сухое вещество, азот, фосфор, калий, крахмал, витамин С, нитраты, вкус, потери при хранении; прядильных культур – выход волокна и его номер, а в семенах – сухое вещество и жир.
По содержанию в основной и побочной продукции элементов питания можно рассчитать хозяйственный вынос каждого элемента питания по формуле
где В – вынос элемента питания, кг/га; Уо и Уп – урожай основной и побочной продукции при стандартной влажности, ц/га; Со и Сп – содержание элемента в основной и побочной продукции (в абсолютно сухой массе); Wo и Wп – стандартная влажность основной и побочной продукции.
Данные хозяйственного выноса используются при определении коэффициентов усвоения питательных элементов из почвы и удобрений. Для определения выноса питательных элементов на единицу основной продукции с учетом побочной хозяйственный вынос делят на урожай основной продукции (кг на 1, 10 или 100 ц зерна, клубней, корнеплодов, волокна, зеленой массы).
Все данные опыта обрабатываются статистически, чтобы установить достоверность различий между средними результатами по вариантам опыта. По любому эксперименту составляется краткий отчет.