что такое полевой опыт

Полевой опыт

Полезное

Смотреть что такое «Полевой опыт» в других словарях:

ПОЛЕВОЙ ОПЫТ — эксперимент в полевых условиях, близких к производственным, выявляющий зависимость кол ва и качества полученной продукции от условий роста и развития, а также от технологии возделывания с. х. культур; один из важнейших методов агрономич.… … Сельско-хозяйственный энциклопедический словарь

ПОЛЕВОЙ ОПЫТ — метод исследования в полевых условиях, имеющий целью установление количественного или качественного воздействия удобрений или агротехнических приемов на урожай с. х. культур. П. о. закладывается на специально выделяемом участке поля, однородном… … Словарь ботанических терминов

полевой опыт с удобрениями — Опыт, проводимый в полевых условиях для определения действия удобрений на урожай сельскохозяйственных культур, его качество, а также на плодородие почвы. [ГОСТ 20432 83] Тематики удобрения Обобщающие термины опыты с удобрениями … Справочник технического переводчика

Полевой, Николай Алексеевич — известный писатель, журналист и критик; родился в Иркутске 22 го июня 1796 года. Он происходил из старинного курского купечества; предки его часто надолго оставляли свой родной город и занимались торговыми предприятиями на дальнем востоке. Не раз … Большая биографическая энциклопедия

Полевой Петр Николаевич — Полевой (Петр Николаевич) писатель (родился в 1839 г.), сын Николая Алексеевича Полевого (см. выше). Образование получил на историко филологическом факультете Санкт Петербургского университета; по защите магистерской диссертации Опыт… … Биографический словарь

Полевой К. А. — Полевой К. А. ПОЛЕВОЙ Ксенофонт Алексеевич (1801 1867) писатель, критик, издатель. Автор ряда критических статей (о Богдановиче, Пушкине, Дельвиге и др.). Брат Н. А. Полевого (см.). Целиком разделяя взгляды его на литературу и задачи лит ой… … Литературная энциклопедия

Полевой, Ксенофонт Алексеевич — писатель; родился в Иркутске 20 го июля 1801 г. Раннее детство он провел в Сибири, а десяти лет был привезен в Москву незадолго до нашествия Наполеона. Кочевая жизнь, которую пришлось вести его отцу, и некультурность родной семьи не дали ему… … Большая биографическая энциклопедия

Полевой, Пётр Николаевич — В Википедии есть статьи о других людях с такой фамилией, см. Полевой. Пётр Николаевич Полевой (1839 1902) историк всеобщей и русской литературы, беллетрист, исторический романист, переводчик, популяризатор, критик и редактор. Сын известного … Википедия

Полевой, Петр Николаевич — писатель (род. в 1839 г.), сын Николая Алексеевича П. (см.). Образование получил на историко филологическом факультете С. Петербургского университета; по защите магистерской диссертации «Опыт сравнительного обозрения древнейших памятников… … Большая биографическая энциклопедия

ПОЛЕВОЙ Николай Алексеевич — (22.06(3.07). 1796, Иркутск 22.02(6.03). 1846, Петербург) историк, публицист и издатель. Был вольнослушателем Московского ун та. Участник кружка любомудров. Издатель одного из лучших в истории рус. публицистики журн. Московский телеграф… … Русская Философия. Энциклопедия

Источник

ПОЛЕВОЙ ОПЫТ

ПОЛЕВОЙ ОПЫТ, экспериментальное агрономическое исследование вопросов культуры р-ний, осуществляемое в полевых, близких к производственным, условиях. П. о. является одним из важнейших методов агрономических исследований для научной помощи колхозному и совхозному производству. В П. о. растение изучается в полевой обстановке, в связи со всей совокупностью условий среды, оказывающих влияние на рост и развитие р-ний и величину урожая. Для П. о. обязателен количественный и качественный учёт урожая р-ний. Этот учёт устанавливает зависимость между урожаем и изучаемыми в опыте приёмами воздействия на него в полевых условиях.

Результаты П. о., подкрепляющие выводы из теоретического исследования того или др. агрономического вопроса и обобщения практических наблюдений, м. б. достаточно убедительным основанием для широкого внедрения новых средств повышения урожаев (агротехнических приёмов, сортов культурных р-ний, удобрений и др.). Таким образом, П. о. связывает теоретические исследования в агрономии с с.-х. практикой.

Можно согласиться с акад. Т. Д. Лысенко, что «Отправным пунктом постановки новых лабораторных и полевых опытов в научно-исследовательских учреждениях является наблюдение фактов практики. Эти факты подвергаются научному анализу, который должен привести к рабочей гипотезе и осуществлению в эксперименте новых фактов и одновременно к синтетическому созиданию таким образом новых действенных, экспериментально апробируемых способов и приёмов» (Агробиология, 1952, стр. 626). Полевой опыт является одним из методов экспериментальной апробации таких способов и приёмов и проверки правильности положенной в их основу рабочей гипотезы.

В разработке методики П. о., как одного из главнейших методов опытной работы в земледелии, большая роль принадлежит отечественной науке и с.-х. опытным станциям нашей страны (см. Научно-исследовательские учреждения по сельскому хозяйству в СССР).

Варианты размещаются на делянках П. о. по определённому плану; число делянок, отводимых под каждый из вариантов, определяется принятым в опыте числом повторностей. Повторности имеют целью повышение точности опыта.

Рис. 1. Схема расположения делянок в полевом опыте. Номерами обозначены различные варианты опыта

В зависимости от характера участка, его рельефа и конфигурации, делянки опыта располагаются или в один ряд (рис. 1, А) или в неск. рядов (рис. 1, Б). Делянки должны иметь форму прямоугольника и в каждом ряду соприкасаться длинными сторонами. При размещении вариантов по делянкам одноимённые повторные делянки одного и того же варианта следует располагать не рядом, а в разных местах всего опытного участка (рис. 1, А и Б). Степень пестроты почвенного покрова м. б. выявлена и учтена более полно, если один из вариантов опыта (контрольный, стандартный) повторяется большее число раз, чем все остальные варианты (рис. 2). Увеличение числа контрольных (стандартных) делянок особенно необходимо при большом числе вариантов в опыте и совершенно обязательно, если плодородие почвы в пределах участка изменяется в одном к.-н. направлении (напр., если участок расположен вдоль склона).

По краям делянок П. о. (между ними и по краям участка) заранее выделяют так наз. защитные полосы (рис. 3), урожай с к-рых убирают отдельно. Защитные полосы необходимы для устранения погрешностей, обусловленных влиянием смежных делянок (напр., влиянием удобрения, внесённого на смежной делянке на те р-ния контрольной делянки, к-рые находятся непосредственно вблизи границы удобренной делянки). Защитные (разделительные) полосы облегчают также учёт урожая при уборке его машинами. Урожай на делянке определяют или методом сплошного учёта (уборка и взвешивание урожая со всей учётной площади) или методом выборочного учёта (взвешивание урожая с неск. малых учётных площадок, т. е. с части площади делянки). В опытах с корнеплодами и картофелем обычно применяется сплошной метод учёта. В опытах с зерновыми и травами широко практикуется также метод учёта урожая по пробному снопу. По этому способу в поле взвешивают всю массу урожая с учётной площади каждой делянки непосредственно после уборки р-ний; здесь же отбирают и взвешивают пробный сноп, к-рый, далее, высушивают и обмолачивают для определения веса зерна и сухой массы. Урожай зерна и сухой массы с делянки рассчитывают по отношению между весом пробного снопа и весом всего урожая с делянки при взятии пробы.

Рис. 3. Схема отбивки защитных полос в полевом опыте. Общая площадь делянки 120 м 2 (15×8), учётная площадь 75 м 2 (12,5×6), ширина защитных полос между делянками 2 м, по краям участка 1,25 м

В опытах на больших делянках при уборке комбайном возможен непосредственный сплошной учёт урожая зерна в поле.

Наличие повторностей в П. о. позволяет оценить погрешность опыта, вызванную случайными причинами, независящими от схемы опыта и повлиявшими на расхождение между результатами учёта урожая на одноимённых (повторных) делянках одного и того же варианта. Чем больше различия между урожаем отдельных вариантов и чем меньше расхождения между повторностями одного и того же варианта, тем более достоверна разность урожая сравниваемых вариантов опыта. Если же разница в урожае между вариантами приближается к расхождениям между повторностями одного и того же варианта или оказывается ещё меньше, то вывод, сделанный на основании этой разницы, является мало достоверным или недостоверным.

Статистическая обработка результатов опыта позволяет дать количественную характеристику точности опыта в этом отношении.

Примером одного из наиболее простых способов обработки урожайных данных П. о., с целью оценки степени достоверности его результатов, может служить следующий. Для каждого варианта из всех его повторностей вычисляется средняя величина урожая. Далее, для каждой делянки вычисляется разность (v) между урожаем этой делянки и средним урожаем соответствующего варианта. Затем для опыта в целом производится суммирование всех отклонений v, причём знаки отклонений во внимание не принимаются. Полученная сумма обозначается Σ (Σv). Ошибка опыта (m_D) вычисляется по формуле:

Пример вычисления ошибки опыта

Если отношение D/m_D меньше единицы, то разность между вариантами недостоверна, т. к. в этом случае велика вероятность того, что наблюдавшаяся разница обусловлена такими же случайными причинами, какими вызваны расхождения между повторностями в пределах каждого варианта. Если же разность между средними урожаями сравниваемых вариантов в 3 раза (или больше) выше ошибки опыта, то эта вероятность мала, и результат сравнения в указанном смысле следует считать достоверным.

Соотношение между величиной отношения D/m_D и вероятностью того, что разница между соответствующими вариантами не случайна, можно приблизительно характеризовать след. образом (для опытов с большим числом делянок):

Здесь приведён пример математической обработки результатов опыта без учёта взаимного расположения делянок. Существует ряд приёмов, с помощью к-рых удаётся повысить точность П. о., за счёт определённого расположения делянок и учёта этого расположения при обработке результатов опыта (стандартный метод, парный метод и др.). Сад. также Статистика сельскохозяйственная.

Точность П. о. в значительной степени зависит от правильного выбора места для опытного участка. Необходимо, чтобы он был однородным по почвенной разности и рельефу; унавоженность почвы, глубина основной вспашки, чередование культур за ряд лет, предшествующих закладке опыта на всём участке, д. б. одинаковыми. О степени однородности участка и его пригодности для опыта до нек-рой степени можно судить по результатам так наз. рекогносцировочного посева, к-рый проводится до закладки опыта: весь участок засевают одной культурой при обычной агротехнике; во время уборки урожая производится дробный (поделяночный) его учёт, позволяющий установить влияние пестроты почвенного покрова на урожай.

Практическая ценность результатов П. о. в значительной степени зависит от типичности условий, в к-рых проведён опыт. Под типичностью понимается соответствие условий опыта с условиями с.-х. производства. Поэтому полевой опыт должен проводиться на типичной для данного р-на почвенной разности, в условиях применяемого в р-не правильного севооборота. Нарушение этого правила резко снижает производственную ценность результатов опыта.

Существенное значение для результата опыта имеет общий высокий уровень агротехники; опыты, проведённые при низком уровне агротехники, не имеют производственной ценности.

Длительные П. о. проводятся преимущественно опытными станциями и др. н.-и. учреждениями на специально отводимых для этой цели участках. В производственных условиях чаще ставятся опыты в течение одного-двух лет.

Возрастающие запросы с.-х. производства настоятельно требуют расширения сети длительных полевых опытов, осуществляемых в производственных условиях с широким охватом основных почвенно-климатических зон СССР.

В П. о. весьма важны не только итоговый учёт урожая, но и наблюдения за динамикой роста и развития р-ний, за состоянием почвы, а также фенологические наблюдения, учёт метеорологических условий и т. д. Все эти наблюдения включаются в программу опыта. Содержание их изменяется в зависимости от задачи и цели опыта. Сопутствующие наблюдения помогают объяснить причины наблюдаемых различий в урожаях и правильно оценить результаты опыта.

Существенное значение в П. о. имеет учёт качества урожая, совершенно обязательный в опытах с нек-рыми техническими культурами: выход и качество волокна у льна, сахаристость корней сахарной свёклы, содержание эфирного масла в эфирномасличных р-ниях, действующих веществ в лекарственных р-ниях и т. п. Изучение хода накопления р-ниями углеводов, азотистых и др. веществ за время роста р-ний, при одновременном учёте приростов урожая путём взятия периодических проб, позволяет более полно объяснить причины влияния изучаемых агротехнических приёмов на формирование урожая, его величину и качество.

При опытном изучении новых агротехнических приёмов и при их проверке в производственных условиях важное значение имеет их экономическая опенка (учёт затрат труда, материальных средств, определение хоз. эффективности cooтветствующих мероприятий и др.). Эта сторона агрономических исследований пока ещё не заняла должного места в общей системе с.-х. опытной работы; она преимущественно может решаться в П. о. при больших делянках и при небольшом числе вариантов в схеме опыта.

Успех П. о. определяется в значительной степени соответствием избранной схемы, методики и программы опыта решению той задачи, к-рая перед ним поставлена. Составление схемы П. о.- очень важная и ответственная часть работы. Схема опыта д. б. наиболее чёткой и целеустремлённой и вместе с тем с наименьшим возможным для решения поставленного вопроса числом вариантов. При громоздких, многовариантных схемах трудно обеспечить условия для повышенной точности результатов опыта; кроме того, многовариантные схемы сильно осложняют проведение опытов в производственных условиях.

В П. о. должна быть обеспечена сравнимость результатов, полученных в разных вариантах опыта. Проще всего сравнимость достигается в таких условиях, когда по схеме опыта изменяются только изучаемые приёмы (или сочетание их), а все остальные условия остаются одинаковыми. Например, при изучении разных сортов одной культуры сравнимость результатов достигается применением на всех делянках одинаковой агротехники, одинакового удобрения и т. д.

Следует, однако, иметь в виду, что полное сохранение равенства всех условий, кроме одного изучаемого, оказывается невозможным из-за наличия тесной связи и взаимозависимости разных факторов жизни р-ний и почв и действующих на них агротехнических приёмов. Напр., в опыте сравнивается урожайность двух сортов пшеницы, которые вследствие биологических особенностей по-разному реагируют на изменение густоты посева. Казалось бы, что для сравнения урожайности двух сортов необходимо применять одинаковую норму высева.

Однако если сравниваемые сорта по биологическим особенностям (напр., по способности куститься и образовывать вторичные плодоносящие стебли) требуют различной густоты посева, то их нельзя высевать одинаковой весовой нормой, т. к. при этом один из сортов оказался бы в заведомо невыгодных для сравнения условиях. Более правильно сравнивать урожайность разных сортов не при одинаковом по весу количестве высеваемых семян, а при наиболее соответствующей для каждого сорта норме высева.

Так. обр., построение схемы и программы П. о. зависит от его цели и задачи, степени изученности данного вопроса и тех конкретных условий, в к-рых проводится опыт.

Однако увеличение числа одновременно испытываемых в многофакторном П. о. приёмов нередко приводит к чрезвычайно громоздким схемам, особенно трудно осуществимым на больших делянках в производственных условиях. Поэтому большой агрономический интерес представляет испытание в П. о. не только отдельных приёмов и их различных сочетаний, но и определённых систем агротехнических приёмов, построенных на основе изучения результатов ранее проведенных опытов, наблюдения фактов практики, их теоретического анализа и синтетического обобщения.

В полевом опыте и непосредственно на производстве можно широко испытывать мероприятия, основанные на синтетическом обобщении данных науки и фактов практики без строгого аналитического расчленения роли отдельных факторов и приёмов.

Опыт передовиков соц. земледелия, добивающихся высоких урожаев применением всесторонне разработанного комплекса агротехнических мероприятий, представляет собой тип производственного агрономического исследования, к-рое носит синтетический характер.

Советская агрономическая наука и практика должны шире использовать творческий синтетический метод научных и научно-производственных исследований такого типа.

Вместе с тем П. о. полностью сохраняет значение как метод решения отдельных, частных вопросов, возникающих в ходе развития агрономической науки и в практике передовиков социалистического производства.

Так. обр., методика точного аналитического полевого опыта крайне необходима в работах по сортоиспытанию, по изучению действия удобрений, для правильной оценки эффективности различных способов внесения удобрений и при решении ряда других задач.

Литература: Константинов П., Методика полевых опытов (с элементами теории ошибок), M., 1939; его же, Основы сельскохозяйственного опытного дела [в полеводстве], М., 1952; Кудрявцева А., Методика и техника постановки полевого опыта на стационарных участках, 2 изд., М., 1949, Руководство для полевых и лабораторных исследований почв (Академия наук СССР. Почвенный институт им. В. В. Докучаева), под ред. Д. Н. Прянишникова и др., т. V, вып. 2, М.-Л., 1947.

Источник

ПОЛЕВОЙ ОПЫТ

ПОЛЕВОЙ ОПЫТ, постановка эксперимента в полевых условиях, близких к производственным, для выяснения зависимости величины и качества урожая с.-х. растений от условий и технологии возделывания; вид агрономич. исследования. П. о. закладывают по определённой методике, предусматривающей число вариантов, повторность, площадь, форму и направление делянок, размещение их на участке, методы учёта урожая. Результаты П. о. служат основанием для широкого внедрения в с.-х. произ-во новых агро-технич. приёмов, сортов и др.

По краям делянок и по краям участка П. о. заранее выделяют т. н. защитные полосы, урожай с к-рых убирают отдельно. Они необходимы для устранения погрешностей, вызванных влиянием смежных делянок (напр., внесённых удобрений). В программу П. о. наряду с учётом урожая включаются наблюдения за динамикой роста и развития растений, за состоянием почвы, учёт метеорологич. условий и т. д. Содержание программы изменяется в зависимости от цели П. о. Урожай на делянке определяют методом сплошного учёта (со всей площади делянки). В опытах с зерновыми, прядильными культурами и травами применяют также учёт по пробному снопу. Данные урожая статистически обрабатывают, что позволяет установить степень точности опыта и показать, что разницы, полученные в опыте при сравнении ср. урожаев различных вариантов, являются достоверными, т. е. они значительно превосходят величину случайных ошибок, или же недостоверными, если они находятся в пределах ошибки. Один из наиболее распространённых методов сгатистич. обработки данных П. о.- дисперсионный анализ, позволяющий находить общую ошибку ср. урожаев в целом для всего опыта и одну общую ошибку разности для ср. урожаев любой пары сравниваемых вариантов в опыте.

Лит.: Константинов П. Н., Основы сельскохозяйственного опытного дела, М., 1952; Вольф В. Г., Статистическая обработка опытных данных, М., 1966; Доспехов Б. А., Методика полевого опыта, 3 изд., М., 1973. Ф. А. Юдин.

Источник

Что такое полевой опыт

Агропромышленный комплекс является важнейшей составной частью народного хозяйства. Здесь создается около трети национального дохода.

Состояние агропромышленного комплекса пока остается неудовлетворительным. Медленное наращивание производства сопровождается огромными потерями и снижением качества многих продуктов. Все это осложняет социально-экономическую и политическую обстановку в стране, приводит к разбалансированности потребительского рынка, немалым валютным расходам на закупку продовольствия за рубежом.

В связи с этим рассматриваемая дисциплина ставит перед собой следующие цели:

1) подробно ознакомить с общими основами сельскохозяйственного опытного дела;

2) показать механизмы методики полевого опыта, имеющей большое значение при постановке различных полевых опытов;

3) освоить общие принципы и этапы планирования и требования, предъявляемые к постановке и проведению опытов;

4) овладеть основами статистической обработки полученных опытных материалов для выявления и оценки лучших агротехнических приемов, сортов полевых культур и т.д., изучаемых в полевом опыте.

Агрономическая наука характеризуется комплексносностью изучаемых ею объектов. Она занимается разработкой теоретических основ и агротехнических приемов дальнейшего повышения продуктивности культурных растений, улучшения качества урожая. Это достигается научно – исследовательской работой, изучением биологии культурных растений и приемов их возделывания, изысканием новых возможностей повышения продуктивности земледелия. Поэтому агроному – опытнику следует иметь представление о значении отдельных важнейших факторов урожайности различных сельскохозяйственных культур в географическом масштабе. Факторов великое множество. Агроном &#150 опытник должен выделить стержневые и второстепенные факторы, уметь управлять ими, сочетая их в наиболее эффективные комплексы.

В связи с большой комплексностью изучаемых объектов в научной агрономии используются разнообразные методы исследования, заимствованные из области точных наук – химии, физики, математики, физиологии, а также свои специфические методы. К основным методам агрономического исследования относятся лабораторный, вегетационный, лизиметрический, и полевой, которые в сочетании с наблюдениями за растениями и условиями внешней среды представляют важнейшие инструменты научной агрономии.

Каждый из методов имеет свои особенности в характере и месте проведения и может быть использован для самостоятельных исследований или во взаимосвязи.

Лабораторный эксперимент – исследование, осуществляемое в лабораторной обстановке с целью установления действия и взаимодействия факторов на изучаемые объекты. Лабораторный метод как метод самостоятельных исследований применяют для различных целей: в агрохимии для определения потребности почв в удобрениях; в физиологии для изучения физиологических процессов – ассимиляции углерода, дыхания растений, испарения и всасывания воды; в селекции для исследования свойств и качеств растений – зимостойкости, засухоустойчивости, устойчивости против болезней. Очень часто лабораторные методы являются дополнениями к полевым и вегетационным опытам. Они углубляют исследование и дают возможность полнее разрешить изучаемые вопросы.

Большим достоинством лабораторных методов является быстрота и высокая точность их определения.

Вегетационный метод исследования исторически возник в помощь лабораторно-химическому. Одним из основоположников его был французский ученый Буссенго, который в основу своих исследований ставил принцип: спрашивать во всем «мнение» самого растения.

Сущность вегетационного метода состоит в том, что растения выращивают в сосудах, сделанных из материала, не влияющего на реакцию субстрата, в котором выращивают растения. Чаще всего применяют стеклянные сосуды, а также из оцинкованного железа или глиняные вазоны.

Субстратом для выращивания растений в вегетационных опытах, в зависимости от целей, особенностей темы опыта, служат хорошо промытый, прокаленный белый кварцевый песок, дистиллированная вода или почвенный грунт. Объектами изучения вегетационным методом служат растения, удобрения, почва. Различают три основных вида вегетационных опытов:

1) водные культуры – в качестве среды используют воду,

2) песчаные культуры, где средой является песок,

3) почвенная культура – в качестве среды берут почву.

Вегетационный метод позволяет расчленять, изолировать факторы (свет, вода, питательные вещества, температура), что облегчает установку причинных взаимосвязей. Этот метод дает возможность изучать требования растений к отдельным питательным веществам и удобрениям, изучать сами удобрения, а также биологические особенности растений. Однако вегетационный эксперимент, проводимый в искусственных условиях, не может давать указаний для полевых (естественных) условий.

Лизиметрический эксперимент – исследование жизни растений и динамики почвенных процессов в специальных сосудах, позволяющих учитывать передвижение и баланс влаги и питательных веществ, определение транспирационных коэффициентов в естественных условиях. Лизиметрический метод отличается от вегетационного тем, что исследование жизни растения и свойств почвы проводят в поле, в специальных лизиметрах, где почва отгорожена со всех сторон от окружающей почвы и подпочвы. В лизиметрах значительно легче учитывать влагу, питательные вещества в почве и растениях. Однако полное отделение почвы в лизиметрах от нижележащих слоев создает в них, несомненно, иной питательный и водно-воздушный режим, чем в обычных полевых условиях.

Ч. Дарвин указывал, что его успех как исследователя определяется сложными и разнообразными условиями, среди которых самые важные &#150 любовь к науке, бесконечное терпение при размышлении над определенной темой, наблюдательность, достаточная доля изобретательности и здравого смысла.

Важной задачей сравнительного эксперимента является количественная оценка эффектов опытных, то есть изучаемых в опыте, вариантов. Один или несколько вариантов, с которыми сравнивают опытные варианты, называют контролем, или стандартом. Совокупность опытных и контрольных вариантов составляет схему эксперимента.

Варианты бывают качественные &#150 сорта, культуры, способы посева и обработки почвы, предшественники и т. п. и количественные &#150 нормы полива, дозы удобрений и пестицидов, глубина обработки почвы и т. п. Каждый вариант применяют к одной или нескольким элементарным единицам опыта &#150 образцам семян или почвы, совокупности растений в сосуде или на делянке полевого эксперимента. Число одноименных элементарных единиц контрольного или опытного варианта, например чашек Петри в лабораторном, сосудов в вегетационном и делянок в полевом опытах, называют повторностыо.

Как уже было отмечено выше, в широкой практике агрономических исследований используют в основном четыре типа сравнительных экспериментов: лабораторный, вегетационный, лизиметрический и полевой.

2. Полевой опыт и требования, предъявляемые к нему

Полевой опыт является, прежде всего, опытом биологическим. Воздействие на урожай возможно только через воздействие на факторы, его создающие: свет, тепло, влагу, воздух и питательные вещества. Основным фактором урожая является и само растение с его природными особенностями. К изучению и овладению этими факторами и сводится, в сущности, сельскохозяйственный эксперимент. Учет только урожая не позволяет понять причин, обусловивших его уровень. Необходимо разносторонне изучить влияние отдельных агроприемов и природных факторов на жизнь растения.

Пути изучения того или иного явления очень разнообразны, но для каждого из них прежде всего необходимо достоверно установить само явление или процесс. Результаты полевых опытов должны быть подтверждены в производственных условиях, иначе говоря, результаты опытов в производстве должны давать те же показания, которые были выявлены в опыте. Чтобы получить производственно достоверные результаты опыта, необходимо при постановке и проведении его добиться выполнения следующих требований:

2) Принцип единственного различия иначе называют еще принципом тождества неизучаемых, равенством сопутствующих условий, проведением опыта на одинаковом производственно &#150 агротехническом фоне. Сущность этого принципа заключается в том, что при проведении полевого опыта соблюдается выравненность природных условий и строгое соблюдение по каждому варианту опыта тех агротехнических условий, которые приняты схемой опыта и зафиксированы в программе опыта. Это требование совершенно исключает произвольное включение в отдельные варианты опыта в процессе его проведения таких приемов, которые не были предусмотрены схемой опыта.

Прежде проведение опыта в указанных условиях называли еще &#171чистотой&#187 опыта. Неизучаемые факторы производственно-агротахнического фона должны быть на всем опытном участке одинаковые, что можно сделать, хотя в относительной степени. Однако действие их на все делянки опыта будет различное. Это объясняется тем, что взаимодействие изучаемых факторов с неизучаемыми, а также пестротой почвенного плодородия на отдельных делянках будет неодинаковое. Таким образом, изучают не «чистое» действие исследуемого фактора, а его взаимодействие с условиями внешней среды, т.е с почвенно-климатическими условиями и агротехническими приемами, применяемыми на опытном участке.

3). Требование проведения полевого опыта на специально выделенном участке с хорошо известной историей &#150 логическое следствие требования принципа единственного различия. Успешное проведение полевого опыта и его результаты в сильной степени зависят от особенностей участка поля, на котором ставится опыт.

Точность полевого эксперимента и надежность средних по вариантам в большой степени определяются повторностыо опыта на территории и во времени. Повторностью опыта на территории называют число одноименных делянок каждого варианта, а повторностью опыта во времени &#150 число лет испытаний новых агротехнических приемов или сортов. Территориальная повторность дает возможность полнее охватить каждым вариантом опыта пестроту земельного участка и получить более устойчивые и точные средние, а повторность во времени позволяет установить действие, взаимодействие или последействие изучаемых факторов в разных метеорологических условиях.

При увеличении повторности заметно снижается ошибка опыта. Особенно сильно ошибка снижается при увеличении повторности до 4-6-кратной; дальнейшее повышение повторности сопровождается менее значительным уменьшением ошибки. Увеличение числа повторных делянок сильнее уменьшает ошибку опыта, чем соответствующее увеличение площади делянки при неизменной повторности. Преимущество метода уточнения полевого опыта увеличением повторности по сравнению с увеличением площади делянки обычно более существенно, так как данные, представленные здесь, относятся к случаю, когда общая площадь опыта остается неизменной и не выходит за пределы достаточно однородного по плодородию земельного участка.

Классификация полевых опытов представлена на рисунке 1.

Рис. 1. Классификация полевых опытов (по Попеляевой Н.Н., 2008)

Выделить наиболее однородные по плодородию участки (насаждения), установить правильный размер, форму и расположение делянок, т. е. план будущего опыта, и рассчитать необходимую повторность исходя из запланированной экспериментатором ошибки будущего опыта &#150 в этом основной смысл и значение дробных учетов урожая однолетних и многолетних культур. Наиболее надежный способ планирования оптимальной структуры опыта &#150 наложение на дробный учет специально смоделированных так называемых условных опытов. Моделирование плана будущего эксперимента осуществляется в соответствии с задачами исследования, техническими условиями проведения опыта и характером территориального варьирования плодородия земельного участка (насаждения). Результаты условных, однородных опытов обрабатывают статистически методом дисперсионного анализа и фактический опыт закладывают, ориентируясь на один из оптимальных вариантов модельного опыта.

Для многолетних культур (плодовые, ягодные, луга, пастбища и т. п.) имеются большие возможности использовать дробные учеты урожая, так как на каждой учетной делянке остается не только почва, но и те же самые растения, и здесь обычно обнаруживается более тесная корреляция между урожаями, в учетах, следующих один за другим.

3. Модификации полевого опыта

Различают несколько видов полевого опыта в зависимости от места проведения, цели опыта, количества изучаемых в нем факторов, его длительности, охвата объектов и числа опытов.

По месту проведения и цели полевые опыты подразделяются на стационарные и производственные.

Стационарные опыты проводятся в основном на постоянных, специально приспособленных участках, на опытных полях или опытных станциях. Цель этих опытов &#150 сравнительное изучение влияния различных условий, факторов жизни растений, приемов возделывания, в том числе применения удобрений, на величину и качество урожая сельскохозяйственных культур. Выводы таких опытов предназначаются для определенной почвенно-климатической зоны.

Производственные опыты проводятся непосредственно в хозяйствах. Цель полевых производственных опытов &#150 проверка и уточнение результатов, полученных ранее в стационарных опытах. Эти опыты особенно важны для экономической и организационно-хозяйственной оценки разработанных приемов.

В зависимости от количества изучаемых в полевом опыте приемов, факторов различают опыты однофакторные и многофакторные.

К однофакторным относят опыты, в которых изучается действие какого-либо приема, на одном неизменном агротехническом фоне.

Многофакторными являются опыты, в которых одновременно исследуется влияние двух или нескольких приемов на урожай растений.

В зависимости от длительности наблюдений за действием изучаемых агротехнических приемов различают однолетние и многолетние полевые опыты.

В многолетних опытах действие изучаемых факторов изучается в течение ряда лет на нескольких следующих одна за другой культурах.. Многолетние опыты, как правило, ведутся в севооборотах.

По охвату объектов полевые опыты могут быть единичными и массовыми

Единичные полевые опыты закладываются в отдельных пунктах, независимо друг от друга, по различным схемам. К ним относится большинство стационарных опытов, а также многолетние многофакторные опыты.

Массовые полевые опыты проводятся одновременно в нескольких пунктах по одной теме и общей схеме, что позволяет обобщать их результаты. К массовым полевым опытам относятся также географическая сеть полевых опытов, которые проводят в различных географических пунктах, отличающихся по почвенным и климатическим условиям, по единому научно-методическому плану.

В практике агрономических исследований все виды полевых опытов применяют в двух модификациях. Одна их них называется лабораторно-полевым опытом, другая – полевым опытом в производственной обстановке.

В лабораторно-полевом опыте достигается соответствие условий его проведения почвенным и климатическим условиям района, но допускается отрыв от производственных условий. В связи с этим лабораторно-полевые опыты дают возможность получить лишь агротехническую эффективность агроприема, которая определяется прибавкой урожая или улучшением его качества.

Полевой опыт дает наибольшее приближение условий исследований к типичной производственной обстановке. Поэтому такие опыты наряду с агротехнической эффективностью могут дать и производственную, экономическую оценку изучаемых приемов

Основную особенность систематических ошибок составляет их однонаправленность, т. е. они завышают или занижают результаты опыта. Это приводит к тому, что такие ошибки в отличие от случайных не имеют свойства взаимопогашения и, следовательно, целиком входят как в показания отдельных наблюдений, так и в средние показатели.

Грубые ошибки, или промахи, возникают чаще всего в результате нарушения основных требований к полевому опыту, недосмотра или небрежного и неумелого выполнения работ. Например, исполнитель опыта по небрежности дважды внес удобрение на одну и ту же делянку, перепутал делянки при взвешивании урожая, неправильно записал его массу и т. д. Подобные ошибки ни при каких условиях не могут быть погашены, компенсированы, и остается только забраковать испорченные делянки, повторения или весь опыт. Избежать грубых ошибок можно продуманной, тщательной организацией и проведением полевого опыта. Необходимо подчеркнуть, что для математической обработки и обоснованных выводов можно использовать лишь те результаты полевых опытов, которые не содержат грубых и систематических односторонних ошибок. Неустранимость же случайных ошибок из данных полевого опыта и возможность их количественной оценки ведут к тому, что все выводы по результатам эксперимента имеют вероятностный характер.

Полевые опыты делятся на две большие группы: 1) агротехнические; 2) опыты по сортоиспытанию сельскохозяйственных культур.

4. Выбор и подготовка земельного участка под опыт

Поэтому полевой участок перед закладкой опытов должен быть изучен в отношении:

в) пестроты почвенного плодородия,

в) растительности и засоренности.

При изучении истории участка необходимо выяснить все то, что предшествовало моменту изучения и закладке опыта, т.е. какими культурами он был засеян в течение последних 4-5 лет, какие предшественники, обработку почвы, удобрения и в каких дозах вносились на различные его части. Особенно следует учитывать те факторы, которые в сильной степени нарушают однородность участка &#150 засыпанные ямы, канавы, остатки строений, стоянки скота, старые грунтовые дороги.

Все перечисленные факторы создают такую пестроту почвенного плодородия, которая будет значительно снижать точность опыта. Причем, не следует забывать, что названные факторы оказывают сильное влияние на плодородие почвы в течение ряда лет, создавая трудно устранимую пестроту, неравномерность полевого участка.

Для определения высоты места и рельефа участка проводят геодезическую съемку с нанесением горизонталей на карту. Это поможет определить направление расположения делянок. Рельеф участка предпочтительнее ровный с небольшим однообразным уклоном. Горизонтальное плато обычно имеет плохой микрорельеф, связанный с большим количеством западин и &#171блюдец&#187. Однако если в районе преобладает холмистый рельеф и он типичен для хозяйств, то полевые опыты необходимо закладывать на таком рельефе и приспосабливать к нему методику и технику опытов.

Структура полевого эксперимента в значительной степени определяется закономерностями территориального варьирования пестроты почвенного плодородия. В сложной полевой обстановке природные факторы и хозяйственная деятельность человека создали такое территориальное варьирование плодородия почвы, которое проявляется на культурных растениях двояко &#150 в виде закономерной и случайной изменчивости урожайности делянок дробного учета. Состояние почвенного плодородия и его пестроту изучают при помощи рекогносцировочного (разведывательного) посева и дробным учетом.

Цель рекогносцировочного посева состоит в том, чтобы,

во-первых, отобразить пестроту плодородия полевого участка, определить направление изменчивости плодородия, выделить участки, более однородные по плодородию;

во-вторых, при помощи дробного учета урожая определить размеры делянок, их форму, повторение и систему размещения делянок на территории участка.

Техника разведывательного посева

Неоднородность почвенного плодородия поля при рекогносцировочном посеве измеряется урожаями посеянного на нем растения. Растением для разведывательного посева выбирают обычно ячмень или овес &#150 чувствительное к изменению почвенного плодородия и более стойкое к воздействию неблагоприятных условий. Перед проведением рекогносцировочного посева поле целесообразно оставить на 1-2 года под паром, чтобы хорошо очистить его от сорняков, и выровнять мелкие неровности рельефа; во время парования поля на нем проводят почвенное обследование и нивелирную съемку для определения горизонталей.

Рекогносцировочный посев осуществляется следующим образом.

На однородно вспаханном и одинаково подготовленном участке пол размером 1-10 га и более в короткий срок производят посев культуры.

За посевом устанавливают тщательные наблюдения и уход; крупные сорняки своевременно выпалывают на всем участке.

Учетные делянки площадью 10 2 позволяют удобно составлять и комбинировать делянки любой величины, формы и повторений. Их нарезают следующим образом: при помощи эккера точно провешивают через нужные расстояния в двух перпендикулярных направлениях линии. По этим линиям натягивают шнур и по нему пробивают дорожки шириной 30-35см. Эту работу следует провести быстро, как только покажутся всходы, до их кущения. После этого получается сетка мелких делянок, отделенных друг от друга дорожками. Делянки нумеруют и наносят на план. За посевами на делянках в течение лета ведут тщательные наблюдения, отмечают особенности в развитии, засоренности.

В начале молочной спелости растения с каждой делянки отдельно на всем участке скашивают в короткий срок, строго наблюдая, чтобы срез был одинаковой высоты на всех делянках.

Скошенную массу собирают в небольшие копны и сразу же взвешивают.

В результате дробного учета получаются вариационные ряды значений, по которым можно судить об однородности поля, выявляются объективные критерии, разграничивающие случайные и закономерные элементы территориальной изменчивости почвенного плодородия.

Использование полученных урожайных данных дробного учета начинают с того, что наносят эти данные о весе урожая с каждой элементарной делянки на план с делянками рекогносцировочного посева и горизонталями нивелировки. Анализ позволяет выделить участки с резко повышенным или пониженным плодородием. Для наглядности в зависимости от величины урожая делянки на плане закрашивают одним цветом, но различной интенсивности, что помогает выделить почвенные разности, резко отличающиеся по плодородию, и если возможно, исключить их из территории опыта.

На основе учета рекогносцировочного посева пригодными под постоянное опытное поле признаются такие участки, на которых средние отклонения урожая отдельных делянок не превышают 5-10% среднего урожая всего участка.

Для установления необходимых величин, форм и повторностей делянок урожаи элементарных делянок рекогносцировочного посева комбинируют.

Оценка той или иной комбинации производится по процентному отклонению от среднего арифметического урожая всей площади.

Чем больше коэффициент вариации, тем значительнее пестрота поля. Точность опыта тем выше, чем меньше коэффициент вариации; она возрастает пропорционально корню квадратному из числа повторений.

В результате проведения разведывательных посевов и учетов установлены следующие закономерности:

1) неоднородности поля располагаются или пятнами различной величины (солонцы, западины, засоренность) или длинными полосами, вследствие влияния склонов, старых дорог, борозд и т.д.;

2) около высокоурожайной делянки располагаются делянки с повышенным урожаем и, наоборот, низкоурожайные делянки окружены делянками с пониженным урожаем. Площадь, на которую простирается связность урожая, называют связной площадкой, и она представляет ту неоднородность плодородия, с которой следует считаться опытнику. Для разных типов почв и регионов величина этой связной площадки не одинакова.

Характер неоднородности почвенного плодородия поля может быть представлен на рисунке 2.

Рис.2. Схематическое изображение пестроты почвенного плодородия

Из рисунка видно, что удлиненные делянки (2, 3, 4) лучше охватываю пестроту поля, чем равные им по площади квадратные делянки – а б в г, и б д г е.

Смысл случайного варьирования заключается в том, что урожаи делянок однородного дробного учета колеблются вокруг некоторого среднего значения, причем характер этих колебаний существенно не меняется при переходе от делянки к делянке, и разности между выборочными средними значениями, характеризующие отдельные участки дробного учета, статистически несущественны. Другими словами, по данным учета урожая каждой делянки можно вывести средний урожай в целом по земельному участку.

Смысл понятия о закономерном варьировании сводится к тому, что разности между некоторыми выборочными средними отдельных участков дробного учета статистически достоверны. При закономерном варьировании урожаи выращиваемых культур при переходе от делянки к делянке характеризуются более высоким или, наоборот, более низким уровнем плодородия. Степень выраженности закономерной изменчивости плодородия почвы различна и зависит в основном от рельефа земельного участка, выращиваемой культуры, площади делянок.

Резюме по методике полевого опыта.

Полевой опыт &#150 основной метод изучения различных вопросов полеводства в естественных (природных) условиях с использованием оптимальной агротехники, максимально приближенной к производственным условиям. Однако на результаты любого опыта влияют присущая растительным организмам широкая изменчивость и случайные факторы, влияние которых необходимо свести к минимуму. Добиться этого в сложных условиях природной обстановки непросто. Правильно решить вопрос, являются ли в опыте различия существенными (закономерными) или случайными, можно только при использовании точных методов его постановки и проведения.

Основной результат полевого опыта &#150 определенная величина и качество урожая, полученные при изучении того или иного агроприема или способа. Но этих показателей для объяснения результатов исследования бывает недостаточно. Агроприемы (способы) или их совокупность (система) влияют на урожай чаще во взаимодействии как один с другим, так и со средой. Следовательно, необходимы наблюдения (регистрируют по качественным и количественным показателям) за различными процессами, происходящими в почве и растениях, для объективной оценки результатов опыта, а на их основе &#150 выводов и обобщений. Для полноты определенного перечня наблюдений их устанавливают лишь для одной группы опытов, объединенных единой задачей.

Соответственно этому методика эксперимента рассматривается как совокупность приемов и способов проведения научного исследования, позволяющих раскрыть сущность причинно-следственных связей изучаемых явлений. Она включает наблюдение, строгий учет условий проводимого эксперимента, установление коррелятивных связей и точный учет результатов.

В практике агрономических исследований используют в основном четыре вида экспериментов &#150 лабораторный, вегетационный, лизиметрический и полевой. В зависимости от целей и задач исследования роль и значение каждого из этих методов в общем объеме исследовательских работ могут быть различны, однако, основной &#150 метод полевого эксперимента, остальные &#150 дополнительные (вспомогательные).

По определению П. Г. Найдина &#171Полевой опыт &#150 это исследование, осуществляемое в природной (полевой) обстановке на специально выделяемом участке для установления количественного воздействия условий или приемов возделывания (отдельно взятых или в сочетании) на урожай сельскохозяйственных растений&#187.

Полевые опыты принято подразделять на одно- и многофакторные, краткосрочные и многолетние, мелко- и крупноделяночные, лабораторно-полевые и опыты в производственных условиях. Общее методическое требование к любому полевому опыту &#150 соблюдение равенства всех условий, кроме изучаемого, известного под названием принципа единственного различия. Это основное правило методики опытного дела, которое должно строго и неукоснительно выполняться.

Второе методическое требование к полевому опыту &#150 его типичность, то есть соответствие условий проведения опыта природным, агротехническим и производственным условиям. Соблюдается оно по-разному, но в массовых опытах предполагает экономическую оценку изучаемых приемов для определения их производственной эффективности.

Поэтому при закладке опытов необходимо учитывать не только современный типичный фон, а методически правильнее проводить работу в условиях перспективной агротехники с применением наиболее совершенных машин, поскольку она всегда бывает рассчитана на несколько лет. В противном случае результаты опытов не будут представлять производственного интереса, так как они не могут служить базой для научно обоснованных рекомендаций по перспективному развитию полеводства.

Как и всякий другой метод научного исследования, полевой опыт во всех его разновидностях должен обеспечивать получение точных и сопоставимых результатов, чтобы в сложной полевой обстановке получать достоверные данные, определяющие влияние изучаемого условия, приема или способа на величину и качество урожая сельскохозяйственных культур.

Повышение степени точности полевого опыта обеспечивается соответствующими техническими приемами, устраняющими влияние пестроты опытного участка на получаемые результаты и сводящими к минимуму случайные и систематические ошибки опыта, что достигается строгим соблюдением методики его проведения, включающей.

Прежде чем приступить к экспериментам, необходимо составить тщательно разработанную рабочую программу исследования, куда входят выбор определенной и четко ограниченной темы, отражающей сущность исследования, и построение самой схемы и методики проведения опыта (число вариантов, площадь делянки и ее форма, повторность, система размещения повторений, делянок и вариантов на опытном участке, метод учета урожая и организация опыта во времени).

Выбор участка и подготовка его для закладки опыта должны обеспечивать типичность условий проведения его и достоверность результатов.

Опытный участок должен удовлетворять следующим требованиям:

Необходимо также знать состояние почвенного покрова опытного участка (тип почвы, механический состав почвы, агрохимические показатели, наличие или отсутствие заболоченности и т. п.) и историю его за последние три года (культура, обработка, удобрения).

Перед закладкой опытов на участке проводят следующие мероприятия: почвенное обследование в масштабе, устанавливаемом в зависимости от пестроты почвенного покрова и характера опыта, но не менее 1:5000; горизонтальную съемку в масштабе 1 :1000 и нивелировку с сечением горизонталей через 10 м;

Форма делянок &#150 удлиненный прямоугольник (наиболее оптимальная) с превышением длины над ее шириной не менее чем в 10 раз (на делянках размером до 50 м 2 допускается превышение длины над шириной менее чем в 10 раз). Такая делянка охватывает большее разнообразие почвенного покрова, в результате чего по-вышается точность опыта, сравнимость вариантов и как следствие &#150 достоверность получаемых результатов. Кроме того, удлиненная форма делянки позволяет более производительно использовать технику.

Повторность &#150 число (кратность) повторяемости одноименных делянок каждого варианта опыта. Все делянки одной повторности обязательно должны быть объединены территориально. Количество повторностей зависит от пестроты почвенного плодородия опытного участка, размера учетной делянки и требуемой точности опыта. Это один из основных способов повышения точности его, важный и обязательный элемент методики опытного дела.

Точность опыта, в свою очередь, меняется в зависимости от задач опыта, величины ожидаемого эффекта и других условий. Поскольку доказанными (существенными) являются только те прибавки урожая, которые в 3 раза превышают ошибку опыта, то при определении желательной точности опыта необходимо ориентироваться на наименьшую разницу (принцип наименьших различий). Например, при ожидаемой наименьшей разнице между вариантами 10% ошибка опыта не должна превышать 3%; в противном случае при оценке эффектов разница между вариантами будет статистически недока¬занной.

Точность опыта зависит и от размера делянки. При площади ее 100 м 2 для получения результатов с точностью не менее 3% необходима четырехкратная повторность, а при площади 25 м 2 (для достижения той же точности) &#150 уже 10-кратная.

Как уже было сказано, увеличение повторности наиболее существенно влияет на точность опыта. Например, увеличение числа повторений с трех до четырех снижает ошибку опыта примерно в 1,4 раза, до пяти &#150 почти в 1,3 раза и т. д. Однако это чрезвычайно усложняет работу из-за включения в опыт большего числа делянок и связанного с этим ее общего объема. Поэтому в практике чаше используют четырех-, шестикратную повторность и весьма редко &#150 восьми-, двенадцатикратную. Число повторений в любом полевом опыте должно быть не менее трех, так как только в этом случае можно статистически обрабатывать полученные результаты.

Нередко случается так, что результаты методически правильно проведенных исследований не позволяют сделать определенных выводов только потому, что точность проводимых опытов не была рассчитана на те малые разницы эффектов, которые в них получены. Чтобы не допускать этого, желательную (требуемую) точность опыта надо определить заранее, до закладки опыта.

Контрольные вопросы

© ФГОУ ВПО Красноярский государственный аграрный университет

Источник