Методы, используемые в полевых исследованиях, и разработка программы исследований

Первым обязательным условием результативности опытной работы является точная формулировка цели и задач опыта с указанием конкретных условий его проведения, т. е. разработка целенаправленной схемы опыта и программы исследований. На этом этапе не должно быть ошибок, устранение которых в последующем невозможно, поэтому все планирование эксперимента должно быть детально, неоднократно и критически проанализировано.

Варианты схемы должны отличаться изменением того условия, действие которого и является задачей сравнения; все другие условия должны быть одинаковыми. Если изучаемое условие связано с изменением других условий, то в схему вводят дополнительные варианты для определения влияния изменившихся условий. Например, с увеличением доз удобрений возрастает не только обеспеченность растений элементами, но и концентрация почвенного раствора с возможным изменением реакции среды. Нужно разработать такую схему, которая обеспечила бы интенсивное питание растений без отрицательных сопутствующих факторов.

К фактору единственного различия необходимо добавить фактор обстоятельности схемы опыта, т. е. растения должны быть чувствительны к изменениям изучаемого фактора. Например, для определения усвояемости элемента из разных форм удобрений нужно, чтобы растения вообще реагировали на внесение данного элемента. Если этого не будет, можно сделать вывод только об отсутствии действия данного элемента, а об испытывавшихся формах удобрений сказать будет невозможно.

Варианты, с которыми сравнивается изучаемое условие, называют контрольными, а вариант без удобрений — чистым или абсолютным контролем. Правильно выбранные контрольные варианты опыта — отличительный признак научного эксперимента. Общее число вариантов схемы должно быть минимальным, но достаточным для полного и четкого ответа на сформулированные цель и задачи исследований.

Пример простейшей схемы опыта — это два варианта: контроль без удобрений и удобряемый вариант.

В схемах с видами удобрений контрольными могут быть чистый контроль и фоновый вариант. В схемах по изучению действия трех видов удобрений контрольными являются чистый контроль и вариант без изучаемого удобрения. Классическая ортогональная схема состоит из 8 вариантов: О, N, Р, К, NP, NK, РК и NPK. Нередко ее сокращают до 5 вариантов: О, NP, NK, РК и NPK или до 4 вариантов (без чистого контроля). На почвах, богатых одним элементом, применяют укороченные схемы. Например, если известно, что калий не действует, применяют схему О, N, Р, NP и NPK.

При изучении новых форм удобрений полная схема опыта может иметь следующий вид: контроль (без удобрений), основное удобрение (фон); фон+ 0,5 дозы стандартного удобрения (су.); фон + 0,75 дозы с. у.; фон + 1,0 доза су.; фон + 1,0 доза первой испытуемой фор-мы; фон + 1,0 доза второй испытуемой формы и т. д.

и опытах со сложными (комплексными) удобрениями может быть следующая схема: без удобрений или фон; сложное удобрение; эквивалентные количества односторонних стандартных удобрений; сложное + одностороннее стандартное удобрение для получения оптимальных доз питательных элементов; эквивалентные предыдущему варианту количества элементов односторонних стандартных удобрений. Такая схема наряду со сравнительной эффективностью сложных и эквивалентных смесей стандартных удобрений позволяет уточнить соотношения элементов в сложном удобрении для испытуемых культур в конкретных почвенно-климатических условиях.

Схемы опытов для определения оптимальных доз удобрений в зависимости от целей и задач разрабатывают двумя принципиально разными подходами: эмпирическими и расчетными методами.

Эмпирический метод (метод проб и ошибок).

Применяют, когда требуется определить, какая доза в конкретных условиях обеспечивает максимальную урожайность или максимальную оплату удобрений прибавками урожая, или какая доза является хозяйственно наиболее выгодной, или если нужно получить кривую изменения урожаев при возрастании доз удобрений. Для этого в схеме наряду с контролем без удобрений должны быть 3-4 дозы, причем интервалы между ними делают достаточными, чтобы прибавки урожая от соседних доз могли различаться на величину, превосходящую ошибку опыта.

Испытанные на одном фоне дозы удобрений, как правило, не подходят на другом. Например, оптимальные дозы фосфора на фоне азотных удобрений будут одни, без азота — другие, на фоне орошения — одни, без него — другие и т. д.

Расчетные методы используют при разработке схем опытов для определения доз и соотношений удобрений с целью получения плановых (программируемых) уровней урожаев сельскохозяйственных культур желаемого качества. Основу определяемой дозы удобрений здесь составляют биологические потребности в питательных элементах культур и сортов для создания планируемого уровня и качества получаемой продукции в конкретных природных условиях.

ЗАНЯТИЕ 6