1. На ранних этапах развития зоотехнической науки применялось визуальное наблюдение, и лишь с развитием техники, и в частности приборостроения, наблюдение наряду с непосредственным стало все более превращается в опосредованное благодаря использованию различных технических средств, значительно расширивших его границы.
Современные электронные микроскопы дали возможность очень глубоко изучить строение клетки и ее органы, позволили вести наблюдения на уровне молекул. Тем не менее простые формы наблюдения полностью сохраняют свое значение и являются необходимым элементом комплекса приемов целостного научного исследования, характерного для системы любой науки о природе. Результаты наблюдений лишь тогда могут быть полезными для науки, если они будут соответствующим образом описаны. Процесс описания, с одной стороны, должен объективно отражать существенное в наблюдаемых явлениях, а с другой - быть сознательно связан с определенной теорией. Даже когда описание проводится механическими средствами, например, фотографированием, исследователь не просто фиксируют всякую структуру, какая попадает ему под руку, а выбирает типичное для фотографирования. Процесс же типичного включает научные представления исследователя о предмете. Для того чтобы эти научные представления выработались у исследователя с учетом того большого разнообразия, какое наблюдается в природе, он должен видеть много аналогичных явлений. Когда-то Парацелье (1493-1541), великий глашатай научных наблюдений, сказал: «Если природу исследовать хочешь, ты должен книги ее ногами пройти».
Далее исследователь должен провести сравнение наблюдаемых явлений и предметов и лишь в результате такого процесса познания объективной действительности выделить существенные стороны явлений, определить типичные образцы, учесть частоту и описать обстоятельства их встречаемости. Только в этом случае описание может считаться научно-исследовательским в отличие от простого описания, как следствия пассивного фиксирования каких-либо редких или удивительных явлений природы.
2. Научно-исследовательское описание наблюдаемых явлений или предметов может быть разных форм. Это или структурное описание (внешние и внутренние формы, конституция животного, орудия труда, их взаимное соотношение и топографическое расположение), или функциональное (процессы биологической жизни, процессы производства, их взаимодействие), или генетическое, когда описывают процессы генезиса или развития (индивидуальное или племенное) отдельных животных, линий, пород и т.д. или историю форм производственных процессов.
Описание называют полным, если освещаются все элементы, составляющие данные явления. Например, при исследовании скелета животного объектом измерения и описания служат все кости. Но такой подход возможен лишь в том случае, если элементы составляющие объект исследования, оказывается доступными исследователю, если их сравнительно небольшое количество и, главное, если описание всех элементов действительно нужно для данного исследования. В большинстве же случаев ограничиваются выборочным исследованием необходимого комплекса элементов. И тут, чтобы не сделать ошибки, и требуются большая научная эрудиция и наблюдаемость, умение выбрать для исследования главные признаки.
Эссе Общенаучные методы
Метод — это упорядоченная деятельность исследователя, направленная на получение новых знаний. Используемые в агрономии методы подразделяют на общенаучные и конкретно-научные (специальные).
Общенаучные методы. Из общенаучных методов в агрономии чаще всего используют выдвижение гипотезы, эксперимент, наблюдения, анализ, синтез, индукцию, дедукцию, абстрагирование, конкретизацию, аналогию, моделирование, формализацию, инверсию, обобщение и т. д.
Гипотеза — научное предположение, истинное значение которого является неопределенным. Различают гипотезы как метод развития научных знаний и как составную часть научной теории. Если гипотезы выдвигают для развития знаний, то сначала высказывают определенные предположения, которые потом проверяют экспериментально.
Если гипотеза выдвинута на основе уже известных знаний, то она является обоснованным предположением. Кроме того, гипотезы могут быть простыми догадками. Например, в хозяйстве выявилась низкая урожайность районированного сорта озимой пшеницы Заря. Анализируя причину, можно выдвинуть несколько рабочих гипотез: уровень минерального питания низкий и его надо повысить; соотношение питательных элементов не соответствует требованиям культуры и сорта; при выращивании данного сорта не учитывают особенностей предшественников; нормы высева не отвечают уровню плодородия почвы и т. д.
Каждую из гипотез выдвигают на основании того, что наблюдается на практике. Гипотезы проверяют в экспериментах (при выращивании данного сорта пшеницы на различных уровнях минерального питания, соотношения питательных элементов, после различных предшественников, с разными нормами высева и т. п.). Если при улучшении названных элементов агротехники урожайность и качество продукции не повышаются, то выдвигают предположение о необходимости замены данного сорта на другой, более перспективный.
Когда селекционер предлагает новый сорт определенной культуры, то рабочую гипотезу о перспективности данного сорта выдвигают на основе его характеристики, которую дает Госкомиссия по сортоиспытанию.
При выдвижении рабочих гипотез пользуются следующими правилами: гипотезы должны соответствовать фактам, которых они касаются; из выдвинутых гипотез наиболее приемлема та, которая объясняет большее число фактов; для объяснения фактов связь гипотез с ними должна быть наиболее тесной; противоречивые гипотезы не могут быть одновременно истинными; при выдвижении гипотез необходимо осознавать достоверность выводов из них.
Гипотезы как догадки менее распространены в научных исследованиях, но они могут иметь большое значение (например, догадка Ньютона о законе всемирного тяготения, догадка Резер-форда о получении энергии от ядерных реакций, Либиха — о минеральном питании растений).
Эксперимент — метод познания, с помощью которого в искусственно созданных и контролируемых условиях изучают объекты и происходящие в них процессы. С помощью экспериментов проверяют гипотезы.
В эксперименте то или иное явление создают искусственно, не ожидая, пока оно появится в природе (орошают, удобряют, высевают семена разными нормами, на различную глубину, используют фунгициды, инсектициды, гербициды и т. п.). В одном и том же эксперименте можно изучать несколько явлений, при этом опыт становится многофакторным. В процессе исследований факторы можно расчленять для более детального изучения каждого.
Экспериментально можно изучать не только отдельные элементы агротехники, но и целые технологии (например, новые технологии выращивания сельскохозяйственных культур в сравнении со старой). Эксперимент (опыт) — ведущий метод агрономических исследований вместе с выдвижением гипотез и наблюдениями.
Наблюдения — целенаправленное сосредоточение внимания исследователя на явлениях, происходящих в эксперименте, или на явлениях природы, их количественная и качественная регистрация. Цель наблюдений в научной агрономии — выявление лучших элементов агротехники, технологий, сортов, почв и т. п., способствующих повышению урожайности и качества продукции. Основные требования к наблюдениям: получение однозначных результатов исследований; объективность и возможность контроля с помощью повторного наблюдения; использование для наблюдений точных приборов; правильная интерпретация результатов.
Примеры наблюдений: определение морозо-, зимо-, засухоустойчивости растений, повреждения вредителями, поражения болезнями и т. д. Кроме того, наблюдают за явлениями природы: атмосферными осадками, температурой воздуха и почвы, влажностью воздуха, количеством солнечных и пасмурных дней, наступлением первых осенних и последних весенних заморозков, началом вегетации растений и ее окончанием, прохождением фенофаз у растений непосредственно в природе. В результате таких наблюдений можно сделать ценные выводы об агроклиматическом районировании различных культур и их сортов. Разновидностью наблюдений является учет урожая и качества продукции.
Учеты и наблюдения необходимо проводить по специальным апробированн ым методикам в соответствии с государственными стандартами. Все приборы для учетов и наблюдений должны проходить проверку не менее одного раза в год в Государственной инспекции по стандартам, результаты проверки оформляют актом.
Анализ — метод исследований, с помощью которого исследуемый объект мысленно или физически расчленяют на составные части для детального изучения. Например, опыт сначала анализируют по каждой делянке, затем по повторностям, вариантам. Растения анализируют в динамике их роста через определенный интервал времени или же по фазам роста. Для определения химического состава растений их сначала расчленяют на отдельные органы (листья, стебли, корни, плоды), которые потом анализируют специальными методами. В корнеплодах сахарной свеклы путем химического анализа определяют содержание сахара, в зерне злаковых культур — белка, в клубнях картофеля — крахмала и т. д.
В научных исследованиях применяют несколько видов анализа. Один из них состоит в том, что после расчленения объекта на составные части определяют соотношения между ними. Другой вид анализа — классификация почв, растений, болезней, вредителей и т. п. Известны также анализы математические, формально-логические и др. Анализ как метод исследований используют в связи с синтезом.
Синтез — соединение расчлененных и проанализированных частей исследуемого объекта или нескольких объектов в единое целое. Задача синтеза — на основании детального анализа получать необходимые данные для выводов и обобщений. В определенной мере синтез противоположен анализу, но они взаимозависимы и взаимообусловлены. Например, анализируя данные каждого повторения опыта, исследователь вычисляет среднее арифметическое по каждой делянке, варианту. Анализ каждого варианта ведет к их объединению в опыте, после чего делают выводы, обобщения. Заключительный этап синтеза — рекомендации для производства.
Синтез как метод исследования имеет различные формы: взаимосвязь теорий как объединение конкурентных гипотез; построение гипотетико-дедуктивньгх теорий и др. В современной науке синтез используют не только для исследования отдельного объекта в определенной отрасли науки, но и для связи разных наук.
Индукция — метод исследований, с помощью которого суждения ведут от фактов к конкретным выводам. Например, если листья растений желтеют в период вегетации, то делают вывод о недостатке азота; если они приобретают фиолетовый оттенок — о недостатке фосфора; если листья вянут — об ухудшении водного режима растений.
Дедукция — метод исследований, который позволяет с помощью анализа общих положений и фактов делать частные одиночные выводы.
Апробацию сортов сельскохозяйственных культур с помощью морфологических признаков тех или иных сортов проводят также с использованием дедуктивного метода. По фактическому соотношению питательных элементов в растениях или по визуальным показателям делают выводы об уровне обеспеченности сельскохозяйственных растений удобрениями также с применением дедуктивного метода.
Абстрагирование — мысленное выделение основного в объекте исследований, его наиболее существенных связей. Используют два типа абстрагирования: отождествление (для создания понятий о системах, классах) и изолирование (для выделения основного среди второстепенного, что наиболее важно в абстракции). Так, среди десятков вариантов агротехнического опыта исследователь выбирает самые эффективные, существенно отличающиеся от других. Селекционер выделяет среди сотен гибридов лучшие по наиболее важным показателям (не только по урожайности, но и по качеству продукции, стойкости к неблагоприятным условиям среды).
Когда изучают создание растением органического вещества как результат сложных химических, биохимических, физиологических, микробиологических и других процессов при участии солнечной энергии, то употребляют слово «фотосинтез». При этом исследователь абстрагируется от второстепенных процессов, выделяя зеленые листья и содержащийся в них хлорофилл как наиболее существенные объекты в первичном создании органического вещества. С помощью абстракции можно прогнозировать результаты экспериментов, это универсальный метод познания.
Иногда используют абстракцию идеализации — мысленное представление объектов или процессов с оптимальными параметрами, пока реально не существующих. Так, идеальный сорт пшеницы должен иметь высокую урожайность, отличные хлебопекарные качества, быть устойчивым к болезням, вредителям, морозо-, зимо- и засухоустойчивым, не полегать при высоком агрофоне и т. п. Абстракцию идеализации используют сначала для создания теории, а потом для изучения в эксперименте и применения на практике.
Конкретизация — метод исследований, с помощью которого от абстрактного переходят к конкретному. Например, выделив в создании органического вещества основной процесс — фотосинтез — и поняв его сущность, исследователь мысленно возвращается к растению, его среде, к системе среда — растение, рассматривает взаимодействие растения со всеми факторами его жизни. Таким образом, методы абстракции и конкретизации взаимосвязаны, дополняют друг друга.
Аналогия — метод, благодаря которому знания об известных уже объектах, предметах, явлениях переносятся на другие, похожие на них. При этом вывод делается по аналогии. Так, если в хозяйстве внедряют новый сорт картофеля и о нем известно, что он аналогичен районированному сорту Пригожий, то это значит, что он будет таким же ранним, устойчивым к раку и картофельной нематоде, будет так же слабо поражаться вирусными болезнями, как и сорт Пригожий.
Поскольку изолированно взятая аналогия не имеет доказательной силы, ее используют вместе с другими методами познания, придерживаясь следующих требований: аналогия должна основываться на существенных свойствах и большом числе общих качеств; связи между сравниваемыми показателями должны быть тесными; аналогия как метод должна выявлять не только схожесть объектов, но и разницу между ними. Метод аналогий, основанный на подобии показателей, предметов и явлений, является основой моделирования.
Моделирование — метод исследования объектов, процессов и явлений на их моделях. Сущность моделирования — замена объектов, которые трудно изучать, на специально созданные аналоги — модели. Для того чтобы исследования на моделях были эффективными, каждая из них должна иметь черты оригинала. Если модель сохраняет физическую природу оригинала, то это физическая модель. Так можно моделировать почву, растительные клетки, органы, растения. Математическую модель не создают, объект лишь описывают соответствующими уравнениями (например, математическое описание урожайности определенной культуры или сорта в зависимости от условий внешней среды).
Пример самого простого моделирования в опытном деле — составление схемы опыта, вычерчивание в масштабе опытной делянки, схематичное изображение всего опыта с выделением повторений, защиток и обозначением места каждого варианта.
Различают моделирование структуры объекта и моделирование его поведения, т. е. процессов, которые происходят в объекте исследований. Моделирование как метод используется вместе с другими методами, часто с экспериментом, и называется в таком случае модельным экспериментом.
Формализация — метод изучения объектов с помощью отдельных элементов их форм, которые отображают содержание объекта исследования. Чаще всего формализацию применяют с использованием математики, приводя доказательства в виде последовательных формул. Например, урожайность культуры зависит от типа почвы (Xi), содержания в ней азота {Xi), фосфора (Хз), калия (A4), влажности (Xs), аэрации почвы (Xe) и других факторов (Xn). Величину урожая последовательно вычисляют сначала через зависимость от каждого из них, после чего выводят общую формулу: У = &Х\ХгХъХ4...Хп). Использование подобных формул с определенными коэффициентам и — сущность метода формализации.
Инверсия — метод необычного изучения объектов, явлений (под определенным углом и даже с противоположной стороны); соединение несовместимого, деление неделимого. Основное в методе инверсии — это отказ от общепринятых взглядов и приемов. Например, перед химическим анализом образцы растений сначала высушивают, затем берут навески и анализируют определенными методами. Но при высушивании образцов высокими температурами в них происходят превращения, в результате которых может существенно измениться биохимический состав, результаты анализа будут искажены. Следовательно, для биохимических анализов растения необходимо обезводить противоположным способом, т. е. отрицательными температурами, путем вымораживания. При этом биохимические изменения в растениях прекращаются, анализ покажет фактическое содержание органических веществ в растениях.
Обобщение — метод, с помощью которого мысленно переходят от отдельных факторов, явлений и процессов к отождествлению в мыслях; от одного понятия, суждения к более общему. Так обобщают результаты исследований для каждого повторения, затем для всего опыта, конкретного хозяйства, группы хозяйств, которые находятся в аналогичных почвенно-клима-тических условиях. Обобщать можно факты, суждения и научные теории. Для этого используют такие методы, как абстрагирование, конкретизация, анализ, синтез, индукция, дедукция, и др.
Билет 19
СПЕЦИФИКА ОПЫТОВ, ПРОВОДИМЫХ НА ПРОИЗВОДСТВЕ
Опыты-пробы. Это наиболее простые опыты, проводимые на специальных полосах, выделенных в конкретных полях определенного севооборота, без повторности. Цель этих опытов — совершенствование технологии выращивания сельскохозяйственных культур. Например, агроном заметил, что посев пшеницы имеет светло-зеленую окраску, что бывает при недостатке азотного питания. Выделив на этом посеве опытную полосу шириной, равной ширине захвата туковой сеялки, специалист проводит азотную подкормку и визуальные наблюдения. Если состояние посева на полосе улучшилось, то азотную подкормку осуществляют на всем поле.
В опытах-пробах можно изучать рост и урожайность новой культуры, нового сорта на различных почвенных разностях, склонах, экспозициях. Таким образом можно выявить лучшие условия для определенных культур и сортов.
Длина опытных делянок в таких опытах-пробах может быть равна длине или ширине поля с одинаковым рельефом и почвенной разностью. Это основные опыты в производстве.
Точные сравнительные (массовые) омыты. Их проводят для изучения дифференцированной агротехники и испытания на производстве новых технологий выращивания сельскохозяйственных культур. Поскольку в таких опытах объем сопутствующих наблюдений значительно сокращен, особое внимание уделяют учету урожая и определению его качества. Методика точных сравнительных опытов во многом аналогична методике, применяемой в научных учреждениях.
Для планирования точных сравнительных опытов используют почвенную карту хозяйства, историю его полей, изучают растительный покров. На выбранной для опыта площади проводят уравнительные посевы, последний из них играет роль рекогносцировочного.
В производственных условиях проводят визуальную оценку посевов и выделяют участки с одинаковым плодородием — будущие повторения опыта.
Точные сравнительные опыты целесообразно использовать
для:
изучения способов и оптимальной глубины обработки почвы; разработки системы удобрения;
определения затухания последействия глубокой вспашки, повышенных доз органических и минеральных удобрений, а также многолетних трав;
изучения эффективности новых удобрений, способов полива, норм высева на разных почвах и т. д.
Контрастные по биологическим особенностям сорта, удобрения и способы обработки почвы изучают на всех почвенных разностях, пестициды можно изучать на одной наиболее распространенной в хозяйстве разности. Если почвенная разность на всех полях одинаковая (что встречается редко), то опыт можно проводить на одном поле, а выводы распространять на все поля севооборота. При разном рельефе почв на каждом из них ставят отдельные опыты.
Особое внимание в точных сравнительных опытах уделяют типичности участка и типичности погоды. За период исследований обязательно должны быть типичные годы по осадкам, температуре и влажности воздуха, ибо в нетипичные годы результаты будут иными. Агрофон опыта должен быть не столько типичным, сколько перспективным.
В схему опыта подбирают небольшое число вариантов — порядка пяти. В нее должен входить вариант с теми элементами агротехники или технологии, с применением которых выращивали опытную культуру до постановки опыта (этот вариант берут в качестве одного из контролей). Другим вариантом должна быть рекомендация научного учреждения, обслуживающего данную зону. Третьим вариантом может быть доза (градация), несколько меньшая, чем рекомендованная, а четвертым и пятым вариантами — дозы, несколько большие. Увеличение числа вариантов обременительно для производства, при больших размерах делянок это ведет к увеличению площади участка и возрастанию ошибок из-за территориального варьирования плодородия. Лучше взять меньше вариантов, но более тщательно провести опыт, соблюдая основные положения методики опытного дела.
Опытные делянки в точных сравнительных опытах должны быть удлиненными, обычно их длину берут равной длине или ширине поля. Длинной стороной такие делянки следует размещать вдоль основного направления изменения плодородия почвы, чаще всего вдоль склона.
Ширину делянки берут кратной ширине захвата посевных, обрабатывающих, уборочных агрегатов (минимум — 3,6 м, максимум — 12—16 м). Широкие делянки используют для опытов с орошением, обработкой почвы.
Общая ширина делянок для изучения вопросов посева равна ширине захвата сеялки, в опытах с пестицидами — обрабатывающего агрегата, а при использовании штанговых опрыскивателей она может быть и меньшей, если перекрыть некоторые форсунки по желанию агронома-опытника. В опытах с зерновыми колосовыми культурами ширина делянок берется кратной захвату хедера комбайна, чаще всего 8—16 м; с пропашными — 5—10 м, но лучше брать определенное количество рядов этих культур.
Отношение ширины делянки к ее длине может составлять 1:20, 1:40. Чем длиннее делянка, тем выше точность опыта при условии, что по всей длине делянка размещается на одной почвенной разности, подпочве, при той же глубине грунтовых вод и одинаковом рельефе. Только так можно добиться повышения точности опыта, в ином случае удлинение делянки неэффективно.
Однако только удлинением делянки нельзя повысить точность опыта, необходимо еще иметь достаточное число повтор-ностей. В опытах, проводимых на производстве, пользуются 3—4-кратной повторностью. Опыт в 2-кратной повторности или даже без повторностей — самое грубое нарушение методики. Лучше вообще не проводить опыт, чем поставить его с грубыми нарушениями. Для опытов на производстве рекомендуют даже большие повторности, связывая их с площадью опытной делянки. Так, при площади делянки 1280, 960, 640, 480, 320 м2 ориентировочное число повторностей может быть соответственно 4, 5, 6, 7, 8.
В опытах с сильнодействующими на рост и урожайность растений вариантами необходимо предусматривать защитные полосы. На продольные защитки с зерновыми колосовыми культурами обычно отводят 1 м, а с пропашными — 2 ряда. Если делянки очень широкие, а также в опытах с малоконтрастными вариантами и сортами сельскохозяйственных культур можно обходиться и без защитных полос, отделяя делянки дорожками шириной, равной полутора-двум междурядьям для зерновых колосовых и одному междурядью для пропашных.
Если посев проводят не вдоль, а поперек делянок, то на границах их длинных сторон образуют узкие дорожки для выделения делянок. Эти дорожки вырезают тяпкой. Не следует пользоваться слишком широкими защитками, так как это ведет к увеличению площади под опытом, росту варьирования плодородия, а следовательно, к снижению точности опыта.
Поперечные (концевые) защитки выделяют узкими поперечными дорожками. Ширина их должна обеспечивать разворот работающего агрегата, кроме того, на этих защитках отбирают почвенные и растительные образцы, чтобы не вытаптывать учетные делянки.
Опыты по учету эффективности новых агроприемов. В таких опытах совмещают исследования с внедрением тех новых рекомендаций, которым уже дана оценка в научно-исследовательских учреждениях. Для этого в производственных посевах выделяют 3—4 контрольные полосы так, чтобы они охватывали все условия поля, — почвенные разности, уровень грунтовых вод, разный рельеф по всей его длине. Рядом с контрольными полосами выделяют опытные. Все полосы должны быть одинаковой ширины и длины. Ширина может колебаться для культур сплошного посева в пределах 10—20 м, а для пропашных — 5—10 м. На контрольных полосах новый агроприем не применяют. При сортоизуче-нии на контрольных полосах высевают стандартный сорт, с которым сравнивают новый гибрид или сорт, завезенный из других области или региона.
Границы полос фиксируют колышками и валиками, по которым механизатор ведет уборочный агрегат. При уборке урожай учитывают отдельно на контрольных и опытных полосах, где испытывают новый агроприем или сорт. В опыте с зерновыми колосовыми культурами берут пробы по 1 кг для определения влажности и качества зерна. Уборку урожая на оставшейся части поля проводят только после уборки на контрольных и опытных полосах.
Новые агроприемы внедряют в хозяйстве лишь тогда, когда есть полная уверенность в их экономической эффективности. Например, при изучении удобрения озимой пшеницы в каждом варианте опыта определяют дозы удобрений, а также прирост урожая основной и побочной продукции. Вычисляют затраты на покупку, перевозку и внесение удобрений, на уборку и обработку дополнительного урожая, полученного от удобрения, общие затраты и чистый доход с 1 га.
В опытах со сроками посева, обработки почвы и внесения пестицидов, где не требуются дополнительные затраты, проводят только агротехническую оценку.
Демонстрационные опыты. Такие опыты проводят в полях севооборотов для пропаганды новых агроприемов, технологий, сортов. Их закладывают в опорно-показательных хозяйствах, на экспериментальных базах научных учреждений, в передовых сельскохозяйственных предприятиях и демонстрируют лишь те агроприемы, сорта, которые не вызывают сомнений. Методика постановки и проведения демонстрационных опытов такая же, как полевых опытов, проводимых в научных учреждениях. В демонстрационных опытах площадь делянок увеличивают до такого размера, чтобы продемонстрировать весь необходимый набор средств механизации. Кроме того, число сопутствующих учетов и наблюдений ограничено до минимума. Основное внимание концентрируют на учете урожая, его качестве и оценке экономической эффективности вариантов.
Подъездные дороги и дорожки, предусмотренные для прохода при осмотре опытов, содержат в чистоте. В начале опыта устанавливают стенд со схематическим планом опыта, на делянках расставляют этикетки. На базе таких опытов проводят семинары для специалистов района.
Эссе
ПОДГОТОВКА ЗЕМЕЛЬНОЙ ПЛОЩАДИ ДЛЯ ОПЫТА
Как бы тщательно ни подбирали однородный участок для опыта, все же в разных местах этой площади плодородие будет неодинаковым. Выравнивание плодородия — первоочередная задача при подготовке земельной площади для опыта. После выравнивания плодородия почву окультуривают на необходимую глубину. Если опыт планируется проводить в севообороте, то вводят необходимый севооборот или отдельные севооборотные звенья с определенными фонами удобрений.
Для выравнивания плодородия и окультуривания почвы на необходимую глубину используют уравнительный посев, т. е. посев одной культуры, одного сорта, выравненными семенами при одинаковой агротехнике на всей площади будущего опыта. Уравнительные посевы проводят 2—3 года, посевная культура каждый год меняется в соответствии с требованиями севооборота. Уравнительный посев действует на почву следующим образом. На участках, где плодородие почвы выше, урожай будет высоким и из почвы будет вынесено больше питательных веществ. А там, где плодородие почвы ниже, из почвы будет вынесено с урожаем меньше питательных веществ. Таким образом в течение 2—3 лет плодородие почвы почти полностью выравнивается.
Для уравнительного посева используют культуры, высеваемые сплошным способом, — овес, вико-овсяную смесь, ячмень. Каждый год их меняют. Урожай целесообразнее убирать не на зерно, а на зеленую массу. В этом случае посевы лучше очищаются от сорной растительности, кроме того, зерновые на зеленую массу — хороший предшественник для опытной культуры. Если пестрота плодородия почвы обусловлена различной подпочвой, разным уровнем грунтовых вод и т. п., то ее нельзя устранить уравнительным посевом, такой участок надо забраковать.
Плодородие почвы можно выравнивать равномерным внесением тех питательных элементов, которые находятся в почве в минимуме для опытной культуры. Варьирование плодородия почвы можно снизить, если все элементы агротехники уравнительных посевов проводить одинаково на всей площади будущего опыта. Особое внимание обращают на выполнение одинаковых мер борьбы с вредителями, болезнями и сорными растениями на всей площади уравнительного посева.
Кроме обычной подготовки площади проводят еще специальную в опытах с орошением, осушением, а также на участках после раскорчевки кустарников. За 2—3 года до проведения опытов с орошением для выравнивания плодородия почвы всю площадь поливают умеренными нормами, предварительно выровняв поверхность. Такая подготовка должна обеспечить равномерность орошения и регулировку подачи воды на опытные делянки в зависимости от вариантов опыта.
В зонах чрезмерного увлажнения почвы осушение участка проводят одним и тем же способом на всей площади. Метод осушения зависит от размеров и формы опытных делянок, формы повторений и всего опыта. После осушения на всех опытных делянках условия увлажнения должны быть одинаковыми. Для этого дрены, открытые канавы должны быть расположены перпендикулярно длинным сторонам опытных делянок сбоку от них.
Площади после раскорчевки очищают от кустарников и деревьев, вычесывают корни, выравнивают поверхность почвы, засыпают ямы. В первые годы проводят частую глубокую вспашку и выбирают при этом остатки растений. После такой специальной подготовки на всей площади опыта проводят уравнительные посевы. После последнего посева иногда можно глазомерно оценить варьирование плодородия почвы и выделить будущие повторения опытов, т. е. обойтись без рекогносцировочного посева. Глазомерное выделение повторений целесообразно в производственных условиях.
Билет 2 0
ОПЫТ С УДОБРЕНИЕМ КУКУРУЗЫ
Схема опыта и его размеры. Рассмотрим опыт, в котором изучают влияние доз минеральных удобрений, внесенных под кукурузу, по такой схеме: 1) N60P40K40; 2) NgoP?oK?o; 3) N100P80K80; 4) NnoPiooKioo- Дозы удобрений приведены в килограммах действующего вещества (N5 Р2О5, К2О) на 1 га.
Предшественником кукурузы является озимая пшеница, она выступает в качестве рекогносцировочного посева. Учет урожая пшеницы на деляночках показывает, что плодородие почвы изменяется в двух взаимно перпендикулярных направлениях. При таком варьировании плодородия варианты опыта целесообразно разместить методом латинского квадрата. Если учетная площадь делянки составит около 100 м2, то каждая сторона квадрата будет равна около 10 м.
Прежде всего определяют учетную ширину делянки или количество рядков кукурузы на ней. Если шестирядная сеялка высевает кукурузу с междурядьями 0,7 м, то ширина ее захвата составит 4,2 м. Всю делянку, включая и защитки, надо засеять за 3 прохода сеялки. Общая ширина будет равна 4,2-3 = 12,6 м (18 рядков). На защитные полосы можно отвести по 2 рядка с каждой стороны, т. е. по 1,4 м. Учетная часть делянки будет включать 14 рядков, ее ширина 0,714 = 9,8 м. Учетную длину делянки целесообразно взять равной 10,2 м, тогда ее учетная площадь составит 10,2-9,8 = 100 м2. Если на поперечные защитные полосы отвести по 1 м, то общая длина делянки составит 10,2 + 1 + 1 — 12,2 м, а ее общая (посевная) площадь — 12,612,2 = 154 м2 (рис. 31). Поскольку в латинском квадрате повторность равна числу вариантов, то во всем опыте будет 4-4 = 16 делянок. Площадь всех опытных делянок составит 154-16 = 2464 м2 (около 0,25 га).
Вокруг всего опыта выделим защитную полосу двумя проходами сеялки — 12 рядков, ширина которых составит 0,712 = 8,4 м. Удвоив это число, приплюсовав к длине и ширине всех опытных делянок, а затем перемножив эти суммы, получим общую площадь всего опыта — 65,6-67,2 =
Использование рекогносцировочного посева. На его основе составляют схематический план опыта (рис. 32). Проводят дробный учет урожая пшеницы — предшественника кукурузы, результаты записывают в схематический план. Варианты размещают методом рендо-мизированного латинского квадрата. Результаты рендоми-зации записывают в таблицу 21, вычисляют средние арифметические всех вариантов. Их колебания незначительны — 5,40—5,45 т/га, что свидетельствует об отсутствии значительных различий между вариантами. Вычисляют коэффициенты вариации урожая рекогносцировочного посева, которые не выходят за пределы 10 % и показывают, что варьирование плодородия почвы также незначительное. Если даже по наибольшему значению коэффициента вариации (V = 7,2 %) рассчитать повторность опыта при относительной ошибке 5 %, то получится п = (7,2:5)2 = 3 повторности, а фактически взято 4. Итак, запланированная в опыте повторность является достаточной, а отсутствие значительных различий между вариантами свидетельствует о том, что опыт можно • закладывать по составленному плану.
Разбивку площади выбранного под опыт участка проводят сразу же после уборки озимой пшеницы. Затем готовятся к внесению основного удобрения под вспашку почвы.
Ко времени разбивки площади под опыт необходимо приготовить навески минеральных удобрений в соответствии со схемой опыта. Удобрения должны быть свежими, сыпучими, необходимо иметь паспорт с указанием содержания в них действующего вещества в процентах (например, гранулированная селитра с содержанием N 34 %, гранулированный суперфосфат с содержанием Р2О5 20 % и калийная соль с содержанием К2О 40 %). Массу удобрений для каждой делянки (кг) рассчитывают по формуле
M = ДП/ЮОв,
где Д — доза удобрений, кг д. в. на 1 га; П — площадь делянки, м2 Oa нашем примере 154 гг); в — содержание действующего вещества в удобрении, %.
Рассчитаем удобрения для первого варианта — N?oP^IQo-Масса гранулированной аммиачной селитры (содержание азота 34 %) для делянки площадью 154 м2 составит Mn = = (60 154)/(100-34) = 2,72 кг.
Масса гранулированного суперфосфата Mp = (40-154)/ (100-20) = 3,08 кг.
Масса калийной соли Мк = (40-154)/(100-40) = 1,54 кг.
Аналогично рассчитывают массу удобрений для других вариантов опыта.
Внесение удобрений. Число навесок удобрений для каждого варианта должно быть на единицу, больше числа повторностей на случай, если порвется пакет и рассыпется удобрение. Навески целесообразно помещать в полиэтиленовые пакеты, чтобы предотвратить увлажнение удобрений. На пакете указывают номер варианта, вид удобрении, а в пакет вкладывают этикетки с этими же сведениями.
Пакеты раскладывают на делянках в соответствии со схематическим планом, проверяют правильность их размещения. Половину удобрений высыпают в ведро и рассеивают по всей площади вдоль делянки, а оставшуюся часть — поперек, обеспечивая равномерное распределение удобрений по всей делянке. Если масса удобрений слишком мала, то к навеске добавл