Доспехов Б.А. Методика полевого опыта

Подождите немного. Документ загружается.

ливневый сток обычно формируется внезапно, характеризуется

кратковременностью и большой интенсивностью. Метод искус-

ственного дождевания имеет то преимущество, -что эксперимен-

татор может регулировать интенсивность и продолжительность

дождя, повторять эксперимент столько раз, сколько требуется

для получения достоверных данных. Указанные преимущества

искусственного дождевания реализуются только в том случае,

если исследователь располагает дождевальной установкой для

воспроизводства (моделирования) дождя, который по структу-

ре и действию на почву не отличается от естественного.

Специалисты по эрозии почв (Г. П. Сурмач и Г. Н. Лысак

и др.) считают, что дождевальная машина должна обеспечи-

вать создание капель диаметром 3—4 мм и высоту их падения

не менее 3—4 м. Не менее важным требованием к дождеваль-

ной установке для изучения ливневой эрозии почвы является

ее транспортабельность и легкость передвижения по опытным

делянкам.

Размер опытных делянок при изучении стока и инфильтра-

ционной способности почвы методом искусственного дождева-

ния сильно варьирует. Он определяется целями исследований,

и конструкцией дождевальной установки.

Чаще всего применяют небольшие делянки, в основном от

0,5 до 50 м

§ 2. ОПЫТЫ ПО ЗАЩИТЕ ПОЧВ ОТ ВЕТРОВОЙ ЭРОЗИИ

Наиболее характерными особенностями основных (базовых)

полевых опытов по разработке и оценке аротехнических комп-

лексов или приемов защиты почв от ветровой эрозии являются:

1) стационарность и достаточная (6—8 лет и более) длитель-

ность; 2) большая, чем в обычных полевых опытах, площадь,

делянок и 3) ориентация делянок вдоль, а направления посе-

ва— поперек господствующих ветров.

Стационарные полевые опыты в сочетании с широкими гео-

графическими исследованиями и модельными экспериментами

с использованием аэродинамических труб и дождевальных ус-

тановок необходимы для достоверной оценки действия и взаи-

модействия изучаемых факторов в широком диапазоне клима-

тических условий. Эти опыты являются основой для разработки

научных рекомендаций по охране почв от эрозии.

Площадь и форма делянки должны исключать возможность

проявления краевых эффектов прилегающих территорий и со-

седних вариантов и обеспечивать получение неискаженной ин-

формации по оценке действия почвозащитных мер на устойчи-

вость почвы и продуктивность растений. В практике опытной

работы площадь делянок варьирует в широких пределах от

500—1000 м

до II га и более; особенно часто стационарные по-

левые опыты закладывают на делянках 0,25—1 га, а при работе

в условиях производства

—

0,5—2

га. Однолетние и кратко-

срочные опыты закладывают на делянках меньшего размера.

8—724

ИЗ

Форма делянки квадратная или прямоугольная, с соотноше-

нием сторон не более 1:4. Ширина делянки не менее 30 м.

Планируя расположение опыта на территории, необходимо

ориентировать делянки вдоль господствующих ветров и основ-

ного уклона. Посев проводят поперек направления господству-

ющих ветров, а обработку

почвы —

поперек основного уклона.

При наличии лесополос делянки ориентируют под прямым уг-

лом к ним или располагают учетные части делянок от лесопо-

лосы не ближе ее 20-кратной высоты.

Однофакторные опыты, требующие статистической оценки

данных, необходимо закладывать не менее чем в 4-кратной,

а на комплексных почвах в 5—6-кратной повторности с рендо-

мизированным размещением вариантов. Для предварительных,

разведочных и массовых опытов в условиях производства до-

пустима 2—3-кратная повторность.

На выровненных по рельефу участках и на полях с односто-

ронним склоном, совпадающим с направлением господствую-

щих ветров, однофакторные и двух-трехфакторные опыты с не-

большим (до 10) числом вариантов следует закладывать мето-

дом рендомизированных повторений (блоков). Повторения мо-

гут размещаться на опытном участке компактно или разбросан-

яо.

Более сложные многофакторные опыты закладывают

методом расщепленных делянок с рендомизированным разме-

щением вариантов при 3—4-кратной повторности.

Чтобы сэлиминировать двухстороннее действие неконтроли-

руемых в опыте факторов, например, на участках с двусторон-

ним склоном или полях, где направление склона и господству-

ющих ветров не совпадают, опыты необходимо закладывать

латинским квадратом или латинским прямоугольником. Латин-

ский квадрат 4X4, 5X5 и 6X6 целесообразно применять для

размещения опытов с числом вариантов 4—6, а латинский

прямоугольник 4X4X2, 4X4X3 и 4X4X4 для опытов, вклю-

чающих 8—16 вариантов. Делянки, близкие по форме к квадра-

ту, необходимо ориентировать вдоль направления господствую-

щих ветров.

Учет урожая должен проводиться со всей учетной делянки

сплошным методом. В точных стационарных полевых опытах

-недопустим выборочный учет урожая методом учетных площа-

док, метровок или контрольных полос.

Планируя объем стационарного эксперимента, необходимо

всегда иметь в виду, что все агротехнические работы на опыт-

ном участке должны быть выполнены в оптимальные и сжатые

(в 1—2 дня) сроки. Это требует тщательной и дифференциро-

ванной для каждого опыта проработки вопроса о площади де-

лянки. Очевидно, что делянка должна быть не большой, а оп-

тимальной для данных условий, позволяющей правильно оце-

нить эффективность изучаемых мероприятий. Необоснованное

увеличение площади делянки сверх оптимальной ведет к силь-

ному увеличению общей площади под опытом и ухудшает срав-

114

нимость изучаемых вариантов. Большая площадь опыта часта

является основной причиной затягивания агротехнических

ра-

бот

на

сопоставимых вариантах

неоднократного нарушения*

важнейшего требования научного эксперимента

—

принципа

единственного различия.

§ 3. ОПЫТЫ НА ПОЛЯХ, ЗАЩИЩЕННЫХ ЛЕСНЫМИ ПОЛОСАМИ

Особенностью экологических условий межполосного простран-

ства является их территориальная неоднородность, зональность-,

вследствие действия лесных полос

на

ослабление скорости вет-

ров.

Всесоюзный агролесомелиоративный институт (В. В. Заха-

ров,

1970) предлагает выделять такие зоны внутри продольных

(основных) полос, расположенных поперек господствующих

ветров (рис. 29):

Заветренная зона протяженностью, равной 10-крат-

ной высоте лесной полосы

(10

Н), расположенная

заветрен-

ной относительно господствующих метелевых ветров стороны;

лесных полос

занимающая пространство

от

опушки до окон-

чания снежного шлейфа.

Центральная зона протяженностью, равной

10—

15-кратной высоте лесной полосы.

Наветренная зона протяженностью,

не

превышаю-

щей 5-кратную высоту лесной полосы.

Контрольная зона, которую выделяют только

на

полях, где расстояние между продольными лесными полосами

превышает дальность их действия (30—35 Я). Эту зону услов-

но принимают

за

«контроль», который

экологическом отноше-

нии близок

участку,

не

защищенному лесными полосами»

«Контрольная зона» занимает пространство между центральной

и наветренной зонами.

Расстояние от лесной полосы {Высоты

И)

Рис.

29. Дифференциация межполосного пространства на зоны:

—

скорость ветра

(% от

скорости

открытом поле); 2 — спегоотложение

(по В. В. За*

харову).

115

На полях, где расстояние между основными лесополосами

не превышает рекомендуемое для данных условий (на выще-

лоченных, тучных, обыкновенных и предкавказских черноземах

500—600 м, а на южных развеваемых предкавказских чернозе-

мах и каштановых почвах 350—400 м), «контрольную зону» не

выделяют.

С зональностью межполосного пространства хорошо корре-

лируют основные элементы микроклимата (скорость ветра,

влажность и температура воздуха и почвы, режим питания и

др.),

и полевой эксперимент надо спланировать так, чтобы он

позволил оценить эффективность изучаемых приемов в преде-?

лах каждой зоны. Поэтому, кроме ориентации делянок вдоль

направления господствующих ветров, характерной особенностью

методики полевых опытов на полях, защищенных лесными по-

лосами, является обязательный дифференцированный учет уро-

жая по каждой зоне.

Площадь и форму делянок устанавливают, исходя из общих

методических требований (обычно в пределах 100—500 м

и больше), учитывая особенности территориального варьирова-

ния плодородия почвы опытного участка, цели и технические

условия проведения эксперимента. В опытах, требующих точ-

ных сравнений и статистической оценки, варианты должны раз-

мещаться рендомизированно в 4—6-кратной повторности.

В техническом отношении удобно размещать опыты в один

ярус методом рендомизированных повторений (блоков). Для

учета эффективности изучаемых приемов по зонам каждую

делянку, охватывающую все зоны межполосного пространства,

делят на 3—4 одинаковые по площади субделянки. Число суб-

делянок устанавливают равным числу зон, которое целесооб-

разно выделить на данном поле. Все наблюдения и учеты про-

водят отдельно по каждой зоне. Для элиминирования действия

на изучаемые варианты поперечных лесных полос необходимо

размещать опытные делянки не ближе 20—30 Н от них

(рис.

30).

В связи с тем, что физическая спелость почвы и созревание

зерновых культур по зонам могут наступить неодновременно,

агротехнические работы и уборку урожая необходимо проводить

в оптимальные сроки дифференцированно по каждой зоне.

Поэтому, планируя опыт, необходимо предусмотреть выделение

между зонами защитных полос шириной не менее 8—10 м для

разворота сельскохозяйственных машин.

. Для углубленных исследований по оценке действия и взаи-

модействия изучаемых факторов в зависимости от неоднород-

ности условий межполосного пространства опыт можно распо-

ложить по принципу латинского квадрата и прямоугольника с

ортогональным расположением вариантов и повторений в не-

скольких направлениях. Одна из возможных и сравнительно

простых схем такого расположения опыта показана на рисун-

ке 31.

116

Рис.

30. Схема расположения четырех

вариантов в четырех рандомизирован-

ных повторениях на делянках, рас-

щепленных для учета эффекта изуча-

емых мероприятий по зонам.

Рис.

31. Схема расположения четы-

рех вариантов опыта в четырех зонах

межполосного пространства по типу

латинского квадрата 4X4.

Здесь в каждой зоне заложен опыт (четыре варианта в че-

тырех повторениях). Варианты в повторениях всех зон разме-

щены методом реидомизированного латинского квадрата 4X4.

Для каждого латинского квадрата сделана самостоятельная

рендомизация. Такое расположение опытов позволяет' учесть

варьирование результативного признака по четырем направле-

ниям (рядам, столбцам и двум диагоналям) и оценить эффек-

тивность изучаемых факторов в зависимости от пространствен-

ного размещения варианта на опытном участке. Площадь учет-

ных делянок устанавливают одинаковыми для всех зон, ориен-

тируясь на размер делянок в зоне с минимальной протяжен-

ностью.

Г да в а 9

ОПЫТЫ С ОВОЩНЫМИ, ПЛОДОВЫМИ КУЛЬТУРАМИ

И ВИНОГРАДОМ

§ 1. ОПЫТЫ С ОВОЩНЫМИ КУЛЬТУРАМИ ОТКРЫТОГО ГРУНТА

Методика опытов в овощеводстве с культурами открытого

грунта имеет много общего с опытами в полеводстве.

Особенности методики определяются главным образом боль-

шим разнообразием растений и требуют большей дифференциа-

ции размера делянки, способов учета и оценки качества уро-

жая. При планировании эксперимента с овощными культурами

117

открытого грунта исходят из общепринятых методических по-

ложений: типичности или репрезентативности опыта, принципа

единственного различия и достоверности опыта по существу.

Опыты с овощными культурами закладывают на достаточно

окультуренных и более выравненных по плодородию участках,

чем опыты в полеводстве. Это позволяет применять делянки

меньшего размера, что имеет большое значение в работе с бо-

лее 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 от-

крытом грунте на выравненном опытном участке и посеве ка-

либрованными семенами следует считать вполне достаточным

следующие размеры учетных делянок (в м

редька, редис 5—10

лук, морковь, петрушка, горох, перец . . , 10—30

огурцы, капуста, томаты, баклажаны, свекла . 20—60

арбузы, дыни, тыква 100—150

Практика опытной работы с овощными культурами показы-

вает, что 4—6 повторностях и указанных размерах учетной де-

лянки получается обычно вполне удовлетворительная для поле-

вого опыта точность. Эти размеры делянок и принимают чаще

всего для агротехнических опытов с овощами. Если проводят

опыты с использованием машин, например для обработки поч-

вы,

механической посадки рассады, ухода за растениями, убор-

ки урожая и др., площадь делянок должна быть достаточной

для применения механизации.

Наиболее «приемлемая форма делянок при работе с овощны-

ми культурами прямоугольная с соотношением сторон от 1

2 до

1:5, а при использовании механизации

— с

соотношением меж-

ду шириной и длиной около 1:10. Квадратные делянки исполь-

зуются при закладке опытов методом латинского квадрата, а

также в опытах по изучению химических средств защиты расте-

ний от вредителей, болезней и сорняков, где может быть силь-

ное влияние смежных вариантов друг на друга.

В овощеводстве применяют те же методы размещения опы-

тов,

как и в полеводстве: случайные, систематические и стан-

дартные. Основные полевые опыты с овощными культурами не-

обходимо, как правило, закладывать случайными методами,

которые позволяют получить наиболее достоверные сведения

об изучаемом факторе. Наиболее широко распространен в на-

шей стране пока шахматный метод с систематическим располо-

жением вариантов в каждом ряду (ярусе). При работе с не-

большими делянками и особенно на недостаточно выравненных

118

участках целесообразно использовать метод латинского квадра-

та и латинского прямоугольника. Латинский квадрат применяют

в опытах с 4—6, а латинский прямоугольник с 8—16 вариан-

тами.

При работе с овощными культурами большое внимание сле-

дует обратить на семена, посев и посадку. Для посева необхо-

димо использовать только однородные семена известного про-

исхождения и одной и той же репродукции. Густота посева,

если она не является изучаемым фактором, должна соответст-

вовать принятой в практике овощеводства данной зоны. На

всех делянках должно быть гарантировано установленное схе-

мой опыта число растений, а в случае необходимости следует

проводить прореживание посевов после всходов.

Рассаду для опыта надо выращивать в одинаковых услови-

ях, а высаживать равномерно на всем опыте и по возможности

в минимально короткий срок. Известно, что рассада, высажен-

ная в жаркую погоду во второй половине дня, может разви-

ваться иначе, чем высаженная утром. Поэтому очень важно

спланировать работу по высадке рассады так, чтобы влияние

времени посадки было во всех вариантах опыта .одинаково.

Размеры защитных полос в опытах с овощами устанавлива-

ют в зависимости от темы опыта, методики его закладки и пло-

щади питания опытных растений. Чем сильнее предполагаемые

различия в росте и развитии растений на изучаемых вариан-

тах, тем больше должны быть и боковые защитные полосы.

При минимальных различиях рекомендуется в качестве боко-

вых, разделительных, защитных полос выделять 1—2 рядка

растений, а при сильных различиях (опыты с удобрением, об-

работкой почвы, предшественниками и т. д.) — 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 прово-

дить в оптимальные сроки, тщательно, на высоком агротехни-

ческом уровне, с учетом, новейших достижений агрономической

науки и практики.

Уборка и учет урожая. Урожай овощных культур с опытных

делянок убирают вручную. Предварительно точно фиксируют и

измеряют выключки, убирают овощи с них и с защитных полос

и удаляют с опытного участка.

Урожай учитывают сплошным методом, взвешивая овощи со

всей учетной делянки. Урожай многосборовых культур (огур-

цы,

томаты, баклажаны, перцы, раннеспелая, среднеспелая и

цветная капуста, фасоль, горох и бахчевые) убирают регулярно

при наступлении технической спелости, не допуская перезрева-

ния и огрубения продукции. Односборовые культуры (лук,

корнеплоды, среднепоздняя и поздняя капуста, тыква и др.)

убирают в один прием и чаще всего одновременно на всех де-

лянках опыта или на всех делянках целых повторений.

119

При уборке и учете урожая овощных следует придержи-

ваться требований, установленных Государственными стан-

дартами^ по подготовке их к реализации, например зачистка

кочанов капусты от наружных листьев и кочерыг, обрезка

листьев у цветной капусты, очистка корнеплодов от ботвы и

т. п. Всю валовую продукцию делят на две группы: товар-

ную и нетоварную.

Убранная и подготовленная к реализации продукция долж-

на быть взвешена поделяиочно в день уборки, а лук-репку взве-

шивают после просушки луковиц в валках или в закрытых про-

ветриваемых помещениях.

Для оценки качества урожая овощных культур с каждой

делянки или с делянок четных или нечетных повторений отби-

рают средние пробы (выборки) из товарной части продукции и

(в зависимости от культуры, цели и задачи исследования) оп-

ределяют среднюю массу единицы продукции (кочана, плода,

корнеплода), вкусовые и засолочные качества, лежкость при

зимнем хранении, содержание сухих веществ, Сахаров, витами-

нов и пр.

§ 2. ОПЫТЫ С ОВОЩНЫМИ КУЛЬТУРАМИ

В СООРУЖЕНИЯХ ЗАЩИЩЕННОГО ГРУНТА

В современных сооружениях защищенного грунта наблюда-

ется неравномерное распределение микроклимата как в гори-

зонтальном, так и в вертикальном направлениях. Это ведет к

сильному закономерному и случайному варьированию урожай-

ности овощных культур по зонам (северная, южная, восточная,

западная, центральная) и микрозоиам культивационных поме-

щений любого типа — зимних и весенних теплиц разной конст-

рукции или в утепленном грунте под пленкой. Следовательно,

как и в полевых условиях, наблюдается четко выраженная тен-

денция группировки относительно высоких или низких урожаев

по зонам сооружения, что создает значительные затруднения

в размещении опыта и распределении вариантов по делянкам.

Вот почему постановка опытов в условиях защищенного грунта

требует особого внимания к планированию схемы и структуры

эксперимента.

Прежде чем закладывать опыты в культивационных соору-

жениях, важно, особенно для новых типов теплиц или систем

обогрева, изучить распределение климатического режима в раз-

личных зонах сооружения, провести обследование однородно-

сти почвогрунта и дробный учет урожая посевов тех овощных

культур, с которыми планируются исследования. При большой

пестроте почвогрунта его необходимо тщательно перемешать,

полностью или частично заменить, добиваясь однородности в

пределах опытного участка.

Принципиальным вопросом планирования эксперимента в

условиях защищенного грунта является определение правиль-

но

ного расположения вариантов по делянкам опыта. Теоретически

обоснованными являются методы, базирующиеся на принципе

рендомизации. Специальные многочисленные исследования по

сравнительной оценке эффективности распространенного в за-

щищенном грунте систематического размещения вариантов с

реидомизированным выполнены Научно-исследовательским ин-

ститутом овощного хозяйства (Т. А. Набатова, 1974). Они убеж-

дают, что при наличии закономерной территориальной измен-

чивости урожаев, обусловленной неравномерностью метеороло-

гических факторов, систематическое размещение ведет к полу-

чению сильно искаженных данных. Случайное (реидомизиро-

ванное) размещение вариантов внутри каждого повторения

позволяет экспериментатору получить объективную, несмещен-

ную оценку эффектов вариантов и ошибки опыта. Следова-

тельно, и в условиях защищенного грунта варианты внутри

каждого повторения надо размещать рендомизированно, на ос-

нове таблиц случайных чисел или по жребию.

При проведении исследований в овощеводстве защищенно-

го грунта чаще всего пользуются мелкоделяночыыми опытами.

Перспективные варианты мелкоделяночных опытов изучают

затем в опытах в производственной обстановке.

В мелкоделяночных опытах применяют прямоугольные де-

лянки с соотношением сторон от 1 : 2 до 1:4. Учетная площадь

делянок 2—10 м

, повторность 4—6-кратиая. При работе с

крупными растениями (томат, огурец, цветная капуста и др.)

размер делянок 6—10 м

; в опытах с мелкими растениями (ре-

дис,

салат, рассада и др.) делянки уменьшают до 2—4 :м

Опыты в производственной обстановке закладывают с огра-

ниченным числом вариантов (два — три) на относительно

больших площадях (теплица 500—1000 м

и более, отделение

или звено теплицы, лента утепленного грунта под пленкой) в

трехкратной повторности.

Учитывая ограниченность однородной площади в условиях

защищенного грунта и неравномерность в распределении мик-

роклиматических факторов, в схему мелкоделяночных опытов

не следует включать более 6—8 вариантов. Важно каждое ор-

ганизованное повторение располагать компактно в пределах

одной климатической зоны, выделяя достаточные защитные по-

лосы (2—4 м) от торцевых и боковых ограждений. Для повы-

шения точности сравнения изучаемых вариантов с контролем

последние целесообразно сдублировать, т. е. размещать их на

двух делянках каждого повторения, каждой строки или столб-

ца латинского квадрата или прямоугольника.

Все опыты, требующие точных сравнений и статистической

оценки, следует закладывать методами, основанными на рендо-

мизированном размещении вариантов внутри повторений (бло-

ков).

В зависимости от типа и условий культивационных соору-

жений следует планировать применение метода реидомизиро-

ванных повторений, латинского квадрата или латинского пря-

121

моугольника. Данные учета урожая обрабатывают методом

дисперсионного анализа в соответствии со схемой и структурой

опыта.

§ 3. ПЛОДОВЫЕ И ЯГОДНЫЕ КУЛЬТУРЫ

Специфика полевого опыта с 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 ку-

старников.

Материалы учета урожая в опытах с плодовыми, чайным

кустом, цитрусовыми и виноградом, математически обработан-

ные В. Н. Перегудовым, показывают, что вариабельность уро-

жаев этих культур очень высока. При выращивании на одина-

ковой примерно площади (30—40 м

) коэффициент вариации

изменялся от 13,7% для винограда до 41,2% для яблони:

Коэффици*

Культура ент вариа-

ции (%)

Виноград (ягоды) 13,7

Чай (зеленый лист) 16,4 .

Лимон (плоды) 30;0

Яблоня (плоды) 41,2

Основной причиной сильного варьирования опытных данных

в плодоводстве является индивидуальная, генетическая измен-

чивость растений. Поэтому при планировании полевого опыта

в саду и на ягодных плантациях необходимо учитывать не

только варьирование показателей в зависимости от пестроты

плодородия почвы опытного участка и местоположения расте-

ний, но и хорошо знать индивидуальную изменчивость расте-

ний до закладки опыта. .Предварительный индивидуальный

учет урожая или других показателей, характеризующих на-

следственную изменчивость растений, составляет основу для

правильного распределения опытных деревьев на группы по их

состоянию (относительно слабые, средние и сильные), опреде-

ления необходимого числа растений -на делянке и установле-

ния числа повторностей.

У плодовых наблюдается довольно устойчивое относитель-

ное варьирование урожаев по годам, 'Сохраняющееся в течение

многих лет. Наблюдения Н. Д. Спиваковского .над ростом »

плодоношением молодых деревьев в течение 11 лет показали

прямую корреляционную связь между состоянием растений в

начале опыта и на протяжении всех последующих лет. Эта ус-

тойчивость показателей, зависимость роста и плодоношения

растений от их исходного состояния и,должна быть использова-

на в исследовательской работе с многолетними плодовыми и

ягодными культурами. Следует так объединить растения по ис-

J22