7. Классификация методов исследований

исследования в агрономии
2. Полевой опыт и требования, предъявляемые к нему
3.

Модификации полевого опыта
4. Выбор и подготовка земельного участка под опыт
5.Характеристика лабораторного и вегетационного методов исследований.
6.Суть и задачи лизиметрического метода

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.

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 – опытник должен выделить стержневые и второстепенные факторы, уметь управлять ими, сочетая их в наиболее эффективные комплексы.

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.

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.

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.

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.

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 – любовь к науке, бесконечное терпение при размышлении над определенной темой, наблюдательность, достаточная доля изобретательности и здравого смысла.

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 – сорта, культуры, способы посева и обработки почвы, предшественники и т. п. и
количественные – нормы полива, дозы удобрений и пестицидов, глубина обработки почвы и т. п.

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

методом исследования жизни растения в природной (полевой) обстановке на специально

выделяемом участке, в целях установления количественного воздействия условий и приемов возделывания на урожай сельскохозяйственных культур.
Изучение жизни растения в природной обстановке отграничивает полевой опыт от вегетационного и метода лизиметров, где растение выращивается в искусственных условиях.
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.

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:
типичности (репрезентативности),
точности и соблюдения принципа единственного различия,
проведение полевого опыта на специально выделенном участке с хорошо известной историей,
учет урожая и достоверность опытных материалов.

(почвенным и климатическим) и производственно - агротехническим условиям того района

или зоны, в которых предполагается использовать изучаемые агротехнические приемы и сорта, т.е. определение степени приложимости и использования его результатов в конкретных условиях хозяйства.

Типичной агротехникой следует считать передовую агротехнику, т.е ту, которую рекомендуют сельскохозяйственная наука и передовой опыт для данной зоны.

Кроме того, при проведении полевого опыта должны быть соблюдены все основные зональные агротехнические приемы по обработке почвы, предшественникам и т.д., а также использование районированных, а не каких-либо случайных сортов.

сопутствующих условий, проведением опыта на одинаковом производственно – 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 «чистотой» опыта.
Неизучаемые факторы производственно-агротехнического 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.

хорошо известной историей – 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 – 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.

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.

форму и расположение делянок, т. е. план будущего опыта, и

рассчитать необходимую повторность исходя из запланированной экспериментатором ошибки будущего опыта – в этом основной смысл и значение дробных учетов урожая однолетних и многолетних культур.

Наиболее надежный способ планирования оптимальной структуры опыта – 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).

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.

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 – 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.

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.

приемов на урожай растений.

В зависимости от длительности наблюдений за действием

изучаемых агротехнических приемов различают однолетние и многолетние полевые опыты.

Однолетние – опыты, в которых действие изучаемого фактора учитывается только на ту культуру, на которую оно направлено. Для получения достоверных средних данных опыты по одной теме и схеме с одной и той же культурой проводят не менее 3 - 4 лет.

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.

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.

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.

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.