Схемы опытов с удобрениями
29-08-2016, 09:47
Первым условием успешного проведения опыта является точная формулировка его задач и конкретизация условий его проведения, т. е. составление программы и схемы опыта. Опыт должен быть поставлен таким образом, чтобы его результаты были возможно более точны и пригодны для решения того вопроса, ради которого опыт ставился. Изучаемые в опыте приемы внесения удобрений и взятые для сравнения делянки или сосуды со стандартными приемами внесения удобрений или без удобрений называются вариантами опыта, а их совокупность — схемой опыта. Сравниваемые варианты должны отличаться изменениями только того условия, выявление действия которого является задачей сравнения; все остальные условия жизни растений (так называемый фон) должны быть одинаковы.
Если применение удобрения связано с изменением других условий культуры, то в схему опыта для установления значения последних вводятся дополнительные варианты. Например, если внесение удобрения требует дополнительной обработки почвы, в схему опыта включается вариант с одной этой обработкой без внесения удобрения. В противном случае действие обработки на урожай растений может быть ошибочно приписано действию удобрения.
Для оценки того или другого удобрения приходится иногда сравнивать их действие не в строго одинаковых способах применения, а в условиях их наибольшей эффективности. Например, селитра может быть особенно эффективна- при внесении ее по всходам или поверхностно перед посевом, тогда как цианамид кальция надо вносить заблаговременно, до посева. В таких случаях, сообщая о результатах опыта, необходимо оговаривать условия применения удобрений.
Опытные растения должны проявлять чувствительность к изменениям изучаемого фактора; например, если мы хотим установить степень доступности растениям фосфора из различных фосфатов, необходимо, чтобы растения в опыте вообще отзывались на внесение фосфора.
Схема опыта должна быть построена так, чтобы можно было установить, какие выводы опыт позволяет сделать. Te варианты опыта, посредством которых устанавливается степень чувствительности опытных растений к изучаемому фактору и эффективность удобрения или способа его применения, называются контрольными. Наличие в опыте правильно выбранных контрольных вариантов является основным отличительным признаком научного эксперимента.
Определение действия различных видов удобрений. Контрольным вариантом в схеме таких опытов является вариант без того удобрения, действие которого изучается.
Действие удобрения на том или другом типе почв зависит от многих условий, в том числе и от внесения одновременно с изучаемым удобрением других видов и форм удобрений. Поэтому если задачей опыта является, например, установление эффективности азотных, фосфорных и калийных удобрений, то недостаточно иметь в опыте только четыре основных варианта: 1—0, 2—N, 3—P и 4—К, а необходимо иметь и варианты с совместным внесением различных удобрений.
Определение действия основных видов удобрения производится по восьмерной схеме, предложенной Ж- Виллем и состоящей из следующих восьми вариантов: 1 — без удобрений, 2—N, 3—Р, 4—К, 5—NP, 6—NK, 7—PK, 8—NPK.
Эта схема является полной, в ней имеются всевозможные комбинации из трех основных видов удобрений. Если по этому же принципу изучать действие четырех видов удобрений, то число делянок удвоится. Удвоение вариантов целесообразно при изучении известкования почвы: внесение извести существенно влияет на плодородие почвы и ее отзывчивость на N, P и К и поэтому производится наложение восьмерной схемы на известковый и неизвестковый фон. Вообще же изучение действия второстепенных, или стимулирующих, удобрений проводится, как правило, на так называемом оптимальном фоне, обычно на фоне полного удобрения (NPK).
Во многих случаях стремятся сократить восьмерную схему. Таким способом ее сокращения является пятерная схема Вагнера: 1—0, 2—NP, 3—NK, 4—PK, 5—NPK. В районах, где калий действует слабо, часто применяют такую схему: 1—0, 2—N, 3—Р, 4—NP и 5—NPK. Такие сокращения обычно нежелательны, так как важно установить не только ту прибавку, которую дает азот, фосфор и калий на фоне других элементов, но и то — действуют ли они порознь или только при совместных внесениях.
Формы односторонних удобрений. Контрольными вариантами в схемах с формами удобрении являются следующие: I) фоновое удобрение (фон) и 2) стандартное удобрение в одной или нескольких дозах.
Если для данного вида удобрений еще не имеется форм, действие которых хороню изучено (стандартов), то опыты с формами удобрения ставятся по следующей схеме: 1 — фоновое удобрение (фон); 2 то же + 1-я форма; 3 то же -+2-я форма и т. д.
Далеко не всегда, однако, эта схема является удовлетворительной: основное фоновое удобрение может быть выбрано неудачно. Поэтому для проверки правильности избранного фона следует вводить вариант вообще без удобрений. Вполне возможно, что выбранный фон действовал вредно, и в этом случае результаты опыта становятся весьма сомнительными.
В простейшем виде схема изучения новой формы имеет следующий трехчленный вид: 1 - фон, 2 -фон+стандартное удобрение, 3 — фон+изучаемая форма удобрения.
Без варианта со стандартными удобрениями нельзя установить, было ли действие испытуемого удобрения нормальным или меньшим, чем ожидается. Без варианта с одним фоновым удобрением нельзя вообще говорить о том, какую прибавку дает изучаемое удобрение, да и нельзя сказать вообще действовало оно или нет.
Трехчленная схема изучения новой формы удобрений не всегда оказывается достаточной. В тех случаях, когда надо установить сравнительную эффективность питательного вещества в различных удобрениях, в схему опыта вводят контрольные варианты с дозами стандартного удобрения, показывающие значение изменения в удобрениях количества усвояемого питательного вещества.
В развернутом виде схема опыта с формами удобрений имеет следующий вид:
1 — основное удобрение фон;
2 — то же + 1/2 дозы стандартного удобрения;
3 — то же + полная доза стандартного удобрения;
4 — то же + полная доза 1-го испытуемого удобрения;
5 — то же + полная доза 2-го испытуемого удобрения и т. д.
При закладке длительных опытов эта схема дополняется вариантом без удобрений. При постановке опытов с формами фосфатов наличие в схеме не менее двух доз стандартного удобрения является обязательным, так как основное различие между формами фосфатов заключается в степени усвояемости их P2O5.
Для повышения чувствительности опыта необходимо быть весьма осторожным в выборе дозы. Полная доза отнюдь не должна быть такой, когда дальнейшее увеличение уже не дает прибавок урожая.
Схемы опытов со сложными удобрениями. В опытах со сложными удобрениями обычно применяется трехчленная схема: 1 — без удобрения или фоновое удобрение, 2—сложное удобрение, 3—эквивалентная смесь простых удобрений.
Эта схема, однако, не дает полноценных результатов и должна быть заменена пятивариантной схемой: 1 — без удобрения или фон, 2—сложное удобрение, 3—эквивалентные количества односторонних стандартных удобрений, 4—сложное удобрение + одностороннее стандартное удобрение для получения нормальных доз питательных веществ, 5—односторонние стандартные удобрения в нормальных дозах.
Эта пятивариантная схема позволяет не только сравнить эффективность сложного удобрения с эффективностью простых удобрений, но и установить целесообразность имеющегося в удобрении соотношения питательных веществ.
Оптимальные дозы удобрений. Если требуется установить, какая доза удобрения в данных условиях дает наибольшую оплату единицы питательного вещества в удобрении и при какой дозе получается наибольший урожай, а также какая доза является наиболее хозяйственно выгодной, то необходимо получить кривую изменения урожаев при возрастании доз удобрений.
Практически не требуется иметь в опыте много вариантов с различными дозами. Интервалы между двумя дозами должны быть достаточно велики, чтобы прибавки от соседних доз могли различаться на величину, превосходящую ошибку опыта. Поэтому обычно бывает вполне достаточно иметь в опыте 3—4 дозы. Основным контрольным вариантом является в этом случае вариант без удобрений. Дозы удобрений, оказавшиеся лучшими на одном фоне, могут не быть таковыми на другом фоне удобрений или агротехники. Например, лучшие дозы азота при наличии полива будут одни, без полива другие, на фоне фосфора одни, без фосфора другие и т. д.
Опыты с дозами удобрений естественно переходят в комплексные опыты с соотношением питательных веществ при различных дозах. Для изучения соотношения компонентов в составе смешанных удобрений Шрейнером предложена постановка опытов по треугольной системе: в основу всех комбинаций кладется сумма N+P2O5+K2O; все комбинации, участвующие в опыте, должны иметь одну и ту же сумму этих элементов. При такой системе чисто механическое установление различных комбинаций лишает возможности проверить пригодность даже самых ходовых из них.
Действие удобрений в севообороте. Эффективность различных видов, форм и доз удобрений обычно изучается в длительных опытах в севооборотах. Под изучением действия удобрений в севообороте подразумеваются обычно только опыты, в которых устанавливается распределение удобрений на севооборот в целом и последействие удобрений на культуры севооборота. Схемы таких опытов весьма разнообразны и зависят от особенностей севооборота. Для них пока не разработано каких-либо общих положений.
Техника применения удобрений. В опытах с техникой внесения удобрений контрольными вариантами будут: вариант без удобрений и вариант с обычным стандартным способом их внесения.
Вариант без удобрений необходим для установления в опыте эффективности удобрения. Существенным при разработке схем является установление доз. Многие способы внесения дают положительный эффект только при определенных дозах.
При постановке полевых опытов со способами внесения удобрений обычной ошибкой является отсутствие контрольных делянок для дополнительных обработок, вызываемых внесением удобрений. Например, изучая глубокое внесение удобрений, забывают дать контроль с одной глубокой обработкой без внесения удобрений.
В опытах со сроками внесения удобрений при одной их дозе сравнивают различные сроки внесения. Например, в опыте со временем внесения калия под картофель можно иметь следующие варианты: 1) без калия, 2) калий осенью, 3) калий весной и 4) калий во время вегетации.
При изучении дробного внесения удобрений необходимо иметь следующие контрольные варианты: 1) без удобрений, 2) полная доза единовременно до посева, 3) часть дозы, вносимая до посева.
Для оценки значения подкормки необходимо знать не только то, какую прибавку дает она против урожая без подкормки, но и то, является ли она эффективнее, чем допосевное внесение всей дозы удобрения. Результаты таких опытов зависят от способов внесения допосевного и подкормочного удобрения, и часто именно различие в способах внесения определяет различие в высоте урожаев разных вариантов опыта.
Между опытами со временем внесения удобрений в полевых и вегетационных условиях имеется существенное различие. Поступление в растения питательных веществ в вегетационном опыте начинается сразу, в полевом же опыте растение может начать использовать удобрений иногда только через много дней после его внесения, а в некоторых случаях оно может даже остаться неиспользованным. Анализируя результаты полевого опыта, необходимо учитывать, что записанные в опыте сроки внесения удобрения не есть сроки питания растений.
Если применение удобрения связано с изменением других условий культуры, то в схему опыта для установления значения последних вводятся дополнительные варианты. Например, если внесение удобрения требует дополнительной обработки почвы, в схему опыта включается вариант с одной этой обработкой без внесения удобрения. В противном случае действие обработки на урожай растений может быть ошибочно приписано действию удобрения.
Для оценки того или другого удобрения приходится иногда сравнивать их действие не в строго одинаковых способах применения, а в условиях их наибольшей эффективности. Например, селитра может быть особенно эффективна- при внесении ее по всходам или поверхностно перед посевом, тогда как цианамид кальция надо вносить заблаговременно, до посева. В таких случаях, сообщая о результатах опыта, необходимо оговаривать условия применения удобрений.
Опытные растения должны проявлять чувствительность к изменениям изучаемого фактора; например, если мы хотим установить степень доступности растениям фосфора из различных фосфатов, необходимо, чтобы растения в опыте вообще отзывались на внесение фосфора.
Схема опыта должна быть построена так, чтобы можно было установить, какие выводы опыт позволяет сделать. Te варианты опыта, посредством которых устанавливается степень чувствительности опытных растений к изучаемому фактору и эффективность удобрения или способа его применения, называются контрольными. Наличие в опыте правильно выбранных контрольных вариантов является основным отличительным признаком научного эксперимента.
Определение действия различных видов удобрений. Контрольным вариантом в схеме таких опытов является вариант без того удобрения, действие которого изучается.
Действие удобрения на том или другом типе почв зависит от многих условий, в том числе и от внесения одновременно с изучаемым удобрением других видов и форм удобрений. Поэтому если задачей опыта является, например, установление эффективности азотных, фосфорных и калийных удобрений, то недостаточно иметь в опыте только четыре основных варианта: 1—0, 2—N, 3—P и 4—К, а необходимо иметь и варианты с совместным внесением различных удобрений.
Определение действия основных видов удобрения производится по восьмерной схеме, предложенной Ж- Виллем и состоящей из следующих восьми вариантов: 1 — без удобрений, 2—N, 3—Р, 4—К, 5—NP, 6—NK, 7—PK, 8—NPK.
Эта схема является полной, в ней имеются всевозможные комбинации из трех основных видов удобрений. Если по этому же принципу изучать действие четырех видов удобрений, то число делянок удвоится. Удвоение вариантов целесообразно при изучении известкования почвы: внесение извести существенно влияет на плодородие почвы и ее отзывчивость на N, P и К и поэтому производится наложение восьмерной схемы на известковый и неизвестковый фон. Вообще же изучение действия второстепенных, или стимулирующих, удобрений проводится, как правило, на так называемом оптимальном фоне, обычно на фоне полного удобрения (NPK).
Во многих случаях стремятся сократить восьмерную схему. Таким способом ее сокращения является пятерная схема Вагнера: 1—0, 2—NP, 3—NK, 4—PK, 5—NPK. В районах, где калий действует слабо, часто применяют такую схему: 1—0, 2—N, 3—Р, 4—NP и 5—NPK. Такие сокращения обычно нежелательны, так как важно установить не только ту прибавку, которую дает азот, фосфор и калий на фоне других элементов, но и то — действуют ли они порознь или только при совместных внесениях.
Формы односторонних удобрений. Контрольными вариантами в схемах с формами удобрении являются следующие: I) фоновое удобрение (фон) и 2) стандартное удобрение в одной или нескольких дозах.
Если для данного вида удобрений еще не имеется форм, действие которых хороню изучено (стандартов), то опыты с формами удобрения ставятся по следующей схеме: 1 — фоновое удобрение (фон); 2 то же + 1-я форма; 3 то же -+2-я форма и т. д.
Далеко не всегда, однако, эта схема является удовлетворительной: основное фоновое удобрение может быть выбрано неудачно. Поэтому для проверки правильности избранного фона следует вводить вариант вообще без удобрений. Вполне возможно, что выбранный фон действовал вредно, и в этом случае результаты опыта становятся весьма сомнительными.
В простейшем виде схема изучения новой формы имеет следующий трехчленный вид: 1 - фон, 2 -фон+стандартное удобрение, 3 — фон+изучаемая форма удобрения.
Без варианта со стандартными удобрениями нельзя установить, было ли действие испытуемого удобрения нормальным или меньшим, чем ожидается. Без варианта с одним фоновым удобрением нельзя вообще говорить о том, какую прибавку дает изучаемое удобрение, да и нельзя сказать вообще действовало оно или нет.
Трехчленная схема изучения новой формы удобрений не всегда оказывается достаточной. В тех случаях, когда надо установить сравнительную эффективность питательного вещества в различных удобрениях, в схему опыта вводят контрольные варианты с дозами стандартного удобрения, показывающие значение изменения в удобрениях количества усвояемого питательного вещества.
В развернутом виде схема опыта с формами удобрений имеет следующий вид:
1 — основное удобрение фон;
2 — то же + 1/2 дозы стандартного удобрения;
3 — то же + полная доза стандартного удобрения;
4 — то же + полная доза 1-го испытуемого удобрения;
5 — то же + полная доза 2-го испытуемого удобрения и т. д.
При закладке длительных опытов эта схема дополняется вариантом без удобрений. При постановке опытов с формами фосфатов наличие в схеме не менее двух доз стандартного удобрения является обязательным, так как основное различие между формами фосфатов заключается в степени усвояемости их P2O5.
Для повышения чувствительности опыта необходимо быть весьма осторожным в выборе дозы. Полная доза отнюдь не должна быть такой, когда дальнейшее увеличение уже не дает прибавок урожая.
Схемы опытов со сложными удобрениями. В опытах со сложными удобрениями обычно применяется трехчленная схема: 1 — без удобрения или фоновое удобрение, 2—сложное удобрение, 3—эквивалентная смесь простых удобрений.
Эта схема, однако, не дает полноценных результатов и должна быть заменена пятивариантной схемой: 1 — без удобрения или фон, 2—сложное удобрение, 3—эквивалентные количества односторонних стандартных удобрений, 4—сложное удобрение + одностороннее стандартное удобрение для получения нормальных доз питательных веществ, 5—односторонние стандартные удобрения в нормальных дозах.
Эта пятивариантная схема позволяет не только сравнить эффективность сложного удобрения с эффективностью простых удобрений, но и установить целесообразность имеющегося в удобрении соотношения питательных веществ.
Оптимальные дозы удобрений. Если требуется установить, какая доза удобрения в данных условиях дает наибольшую оплату единицы питательного вещества в удобрении и при какой дозе получается наибольший урожай, а также какая доза является наиболее хозяйственно выгодной, то необходимо получить кривую изменения урожаев при возрастании доз удобрений.
Практически не требуется иметь в опыте много вариантов с различными дозами. Интервалы между двумя дозами должны быть достаточно велики, чтобы прибавки от соседних доз могли различаться на величину, превосходящую ошибку опыта. Поэтому обычно бывает вполне достаточно иметь в опыте 3—4 дозы. Основным контрольным вариантом является в этом случае вариант без удобрений. Дозы удобрений, оказавшиеся лучшими на одном фоне, могут не быть таковыми на другом фоне удобрений или агротехники. Например, лучшие дозы азота при наличии полива будут одни, без полива другие, на фоне фосфора одни, без фосфора другие и т. д.
Опыты с дозами удобрений естественно переходят в комплексные опыты с соотношением питательных веществ при различных дозах. Для изучения соотношения компонентов в составе смешанных удобрений Шрейнером предложена постановка опытов по треугольной системе: в основу всех комбинаций кладется сумма N+P2O5+K2O; все комбинации, участвующие в опыте, должны иметь одну и ту же сумму этих элементов. При такой системе чисто механическое установление различных комбинаций лишает возможности проверить пригодность даже самых ходовых из них.
Действие удобрений в севообороте. Эффективность различных видов, форм и доз удобрений обычно изучается в длительных опытах в севооборотах. Под изучением действия удобрений в севообороте подразумеваются обычно только опыты, в которых устанавливается распределение удобрений на севооборот в целом и последействие удобрений на культуры севооборота. Схемы таких опытов весьма разнообразны и зависят от особенностей севооборота. Для них пока не разработано каких-либо общих положений.
Техника применения удобрений. В опытах с техникой внесения удобрений контрольными вариантами будут: вариант без удобрений и вариант с обычным стандартным способом их внесения.
Вариант без удобрений необходим для установления в опыте эффективности удобрения. Существенным при разработке схем является установление доз. Многие способы внесения дают положительный эффект только при определенных дозах.
При постановке полевых опытов со способами внесения удобрений обычной ошибкой является отсутствие контрольных делянок для дополнительных обработок, вызываемых внесением удобрений. Например, изучая глубокое внесение удобрений, забывают дать контроль с одной глубокой обработкой без внесения удобрений.
В опытах со сроками внесения удобрений при одной их дозе сравнивают различные сроки внесения. Например, в опыте со временем внесения калия под картофель можно иметь следующие варианты: 1) без калия, 2) калий осенью, 3) калий весной и 4) калий во время вегетации.
При изучении дробного внесения удобрений необходимо иметь следующие контрольные варианты: 1) без удобрений, 2) полная доза единовременно до посева, 3) часть дозы, вносимая до посева.
Для оценки значения подкормки необходимо знать не только то, какую прибавку дает она против урожая без подкормки, но и то, является ли она эффективнее, чем допосевное внесение всей дозы удобрения. Результаты таких опытов зависят от способов внесения допосевного и подкормочного удобрения, и часто именно различие в способах внесения определяет различие в высоте урожаев разных вариантов опыта.
Между опытами со временем внесения удобрений в полевых и вегетационных условиях имеется существенное различие. Поступление в растения питательных веществ в вегетационном опыте начинается сразу, в полевом же опыте растение может начать использовать удобрений иногда только через много дней после его внесения, а в некоторых случаях оно может даже остаться неиспользованным. Анализируя результаты полевого опыта, необходимо учитывать, что записанные в опыте сроки внесения удобрения не есть сроки питания растений.