Виды полевых опытов

Различают несколько видов полевого опыта в зависимости от места проведения, целей и задач опыта, его длительности, количества, изучаемых в нем факторов, охвата объектов, размера делянок:

а) по целям, месторасположению и размерам делянок – стационарные, производственные, микрополевые и мелкоделяночные опыты;

б) по длительности проведения – кратковременные, многолетние и длительные;

в) по количеству изучаемых приемов и факторов – однофакторные и многофакторные (комплексные);

г) по охвату пунктов исследований – единичные и массовые (географические).

Стационарные полевые опыты предназначены для изучения длительного воздействия удобрений или мелиорантов (часто в сочетании с другими факторами) на урожай сельскохозяйственных культур и плодородие почв. Например, тема опыта: «Изучение влияния различных уровней минеральных и органических удобрений на продуктивность полевого севооборота и плодородие серых лесных почв Калужской области». Такие и подобные опыты проводят в течении длительного времени на постоянных, т.е. стационарных участках. Стационарные опыты позволяют глубоко вскрыть процессы, происходящие в почве и растении, определяющие эффективность действия удобрений и их влияние на плодородие почв. Они проводятся, как правило, на опытных полях научно-исследовательских учреждений, учхозов, опытных станций, где имеются достаточно квалифицированные научные кадры. Такие опыты немногочисленные и их результаты и выводы распространяются на определенную почвенно-климатическую зону, т.е. на значительную территорию. Поэтому очень важно, чтобы почва опытного участка была типичной для своей почвенно-климатической зоны.

Относительно методики закладки и проведения стационарных опытов к ним предъявляют особенно строгие требования: предварительное всестороннее изучение истории участка и плодородия почвы, тщательный выбор его площади, направления, формы делянок и т.д.

Характерные особенности стационарных опытов:

§ расчлененные (многовариантные) схемы опыта (8-10 вариантов и более);

§ широкая программа сопутствующих наблюдений и учетов.

Производственные полевые опыты проводятся непосредственно в хозяйствах для проверки и уточнения в производственных условиях основных результатов стационарных опытов, а так же рекомендаций научно-исследовательских учреждений по применению удобрений в данной зоне. Такие опыты обычно проводят на укрупненных делянках (от 500 м² до 2 га), чтобы можно было использовать всю технику и машины, применяемые непосредственно в производстве. Кроме проверки эффективности какого-либо агротехнического приема (удобрения) в таких опытах проводится оценка возможности его проведения в хозяйственных условиях, а также приближенная экономическая оценка изучаемого приема.

К производственным опытам предъявляют менее строгие методические требования. Программа сопутствующих наблюдений и учетов здесь минимальна. В большинстве случаев она ограничивается анализом почв перед закладкой опыта и определением структуры урожая, а иногда даже данными агрохимического обследования почв, проведенного в предшествующие закладке опыта годы. Однако выбор земельного участка, фиксация границ делянок и всего опыта, внесение удобрений и вся агротехника, применяемая в опыте, должны соответствовать требованиям методики полевого опыта.

Cхема производственных опытов обычно состоит из 2-3 вариантов, показавших лучшие результаты в стационарных или других полевых опытах. Программа сопутствующих наблюдений и учетов в таких опытах сведена до минимума. Результаты производственных опытов распространяются на сравнительно небольшие районы со сходными почвенно-климатическими и организационно-хозяйственными условиями.

В зависимости от времени проведения полевых опытов они подразделяются на кратковременные (3-5 лет ), многолетние (10-50 лет) и длительные >50 лет).

Длительность проведения опытов обуславливается обычно темой исследований. В кратковременных опытах изучают только прямое действие удобрений, внесенных под данную культуру, на данном участке. Указанные приемы внесения удобрений обладают очень существенным прямым действием и практически не оказывают заметного последействия. Например, в них изучают эффективность подкормок озимых и овощных культур, многолетних трав, припосевного (припосадочного) удобрения, некоторые приемы внесения микроудобрений (намачивание семян, внекорневая подкормка).

Эффективность таких приемов в сильной степени зависит от погодных условий года (количества осадков, их распределения по месяцам и т.д.). Чтобы избежать влияния случайных погодных факторов на оценку результатов изучаемого в краткосрочном опыте приема внесения удобрений, необходимо их обязательное повторение во времени. Для получения достоверных данных таких опытов их проводят не менее 3-5 лет.

Многолетние полевые опыты - это, по существу, стационарные опыты, о которых уже сообщалось выше. Чем больше «возраст» таких опытов, тем более значимы их результаты. Стационарные опыты, заложенные более 50 лет назад, переходят в разряд длительных.

Такие опыты очень ценные, они показывают отдаленную перспективу применения удобрений. Их результаты используют для решения фундаментальных вопросов агрохимии, раскрывающих судьбу плодородия почв, трансформации и круговорота питательных веществ в почв при различных уровнях применения удобрений.

Велика и демонстрационная роль этих опытов. Они наглядно показывают многолетнее влияние основных факторов и условий жизни растений на их продуктивность.

Большинство длительных полевых опытов с удобрениями получили всемирную известность. Например, опыт Ротамстедской опытной станции (Англия), заложенный в 1852 году Лоозом и Гильбертом с удобрениями бессменной пшеницы, ячменя и многолетних трав.

С 1875 года ведется опыт в Гриньоне (Франция) по изучению удобрений в звене севооборота озимая пшеница – сахарная свекла. С 1876 года изучается действие удобрений на продуктивность кукурузы при возделывании ее в монокультуре и в севообороте в опыте Иллинойского университета (США).

В Галле (Германия) с 1878 года ведется опыт по удобрению ржи в монокультуре и в севообороте.

В 1912 году на Полевой опытной станции Петровского института (Тимирязевской академии) по инициативе Д.Н. Прянишникова заложен «многофакторный опыт длительного применения удобрений, севооборота и бессменных посевов». По результативности и глубине проводимого исследования, он является уникальным для всей мировой агрономической науки.

На землях Долгопрудной агрохимической опытной станции (в настоящее время ОАО ДАОС ИМ. АКАДЕМИКА Д.Н. ПРЯНИШНИКОВА) находятся длительные опыты (60-70 лет) по изучению форм минеральных удобрений, сравнительной оценке минеральных удобрений и навоза, эффективности минеральных удобрений на фоне навоза и без навоза, действия извести и фосфоритной муки различных месторождений. Более 70-80 лет ведутся опыты по эффективности навоза и NРК в Дании и Голландии; более 50 лет в Японии изучается действие систематического применения NРК, компостов и зеленых удобрений на урожай риса.

В особую группу выделяются мелкоделяночные (размер делянки 5-10м²) и микрополевые опыты (размер делянки от 200-300 см² до 1-3 м² ). Эти опыты проводятся на делянках с такой малой площадью, которая не позволяет применять на них обычную (машинную) агротехнику выращивания сельскохозяйственных культур и заставляет прибегать к искусственным приемам агротехники (обработка почвы и посевов вручную).

В таких опытах абсолютные показатели урожайности имеют подчиненное значение, а основное внимание уделяется углубленному исследованию динамики почвенных процессов, изучению превращения удобрений в почве или изменению физиологических процессов у растений под влиянием изучаемых приемов. Нередко микрополевые опыты проводятся с использованием дорогостоящих стабильных (¹⁵N) или радиоактивных (³²Р) изотопов элементов.

В зависимости от количества изучаемых приемов, условий и факторов различают однофакторные и многофакторные опыты.

В однофакторном опыте изучают влияние одного приема, условия или фактора на одном постоянном фоне. В многофакторном опыте одновременно изучают влияние двух или нескольких приемов, условий или факторов на возделываемую культуру и почву (удобрение и гербициды, орошение и удобрения, удобрения, орошение и обработка и т.д.).

По охвату пунктов исследований различают единичные и массовые полевые опыты. Единичные опыты закладывают и проводят независимо друг от друга по разным отдельно разработанным схемам и программам в отдельных пунктах страны. К ним относятся большинство стационарных опытов научных учреждений, вузов и отдельные опыты, проводимых в колхозах и совхозах. Массовые, или географические опыты проводят по общей тематике и единым согласованным схемам и программам, допускающим обобщение результатов исследований в различных географических пунктах, с целью изучения влияния природных условий на эффективность данного приема, условия или фактора в пределах всей страны или отдельных зон, регионов, краев и областей.