Нитрификационная способность дерново-подзолистых почв и ее влияние на урожайность ячменя

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ.

«ИЖЕВСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ».

Кафедра агрохимии и почвоведения КУРСОВАЯ РАБОТА по методам почвенных и агрохимических исследований Тема: Нитрификационная способность дерново-подзолистых почв и ее влияние на урожайность ячменя Выполнил: студент 134 группы.

3 курса агрономического факультета Ермолаев Денис Анатольевич Ижевск 2013.

Содержание Введение.

1. Основные требования к методике полевого опыта.

2. Планирование и организация полевого опыта.

2.1 Тема полевого опыта.

2.2 Цель и задачи опыта.

2.3 Схема опыта.

2.4 Планирование учетов и наблюдений.

3. Выбор земельного участка для закладки полевого опыта и его подготовка.

3.1 Выбор земельного участка для опыта.

3.2 Подготовка участка.

4. Техника закладки и проведение полевого опыта.

4.1 Размещение опыта на площади.

4.2 Подготовка и внесение удобрений.

4.3 Обработка почвы опытных делянок.

4.4 Посев и посадка культуры.

4.5 Отбивка защитных полос.

4.6 Уход за растениями и опытным участком.

4.7 Проведение сопутствующих наблюдений и учетов в течение вегетационного периода.

5. Уборка и учет урожайности в полевых опытах.

6. Характеристика качества урожая.

7. Статистическая обработка данных полевого опыта.

8. Отчет по полевому опыту Список использованных источников Введение Агрохимия, являясь частью комплексной науки агрономии, изучает взаимодействие между растением, почвой и удобрением в процессе питания сельскохозяйственных культур. Прянишников Д. Н. показал, что основными объектами изучения в агрохимии являются растение, почва, удобрение. Поддерживая или создавая оптимальное, благоприятное взаимоотношение между этими объектами, можно добиться решения той задачи, которая стоит перед агрохимией, т. е. получения урожая с хорошим качеством. Для решения большого количества вопросов, возникающих в агрохимии, используют различные методы исследования, тесно связанные с такими науками, как химия, физика, математика, физиология растений, растениеводство, почвоведение, земледелие, метеорология. Метод и методика — понятие не идентичные. Методика — это совокупность методов практического обучения чему-нибудь, а также наука о методах преподавания. Методика агрохимических исследований рассматривает теоретические основы и технику методов исследования, используемых агрохимиками в научной и производственной работе. Основные методы агрохимического исследования— полевой, вегетационный, лизиметрический и лабораторный. Первые три метода относятся к биологической группе, так как основным объектом изучения в них является растение. Любой опыт или метод предназначен для разрешения задачи практического или научного значения. Сельскохозяйственный опыт помогает решить ряд вопросов, связанных с обработкой почвы, использованием минеральных и органических удобрений, химических мелиорантов, пестицидов, испытанием новых сортов сельскохозяйственных культур. Полевые, вегетационные, лизиметрические опыты в агрохимии позволяют оценить плодородие почв, эффективность удобрений, вынос урожаем элементов питания и коэффициенты использования их, потери и в конечном итоге баланс элементов питания. Лабораторные методы делятся на химические, физические, физико-химические, микробиологические и т. д. Они сопровождают полевые, вегетационные, лизиметрические опыты и позволяют глубже вскрыть причину эффективного или негативного действия изучаемого фактора, в том числе удобрения, на рост, развитие, урожайность растений, качество сельскохозяйственной продукции, окружающую среду. Без лабораторных анализов полевые, вегетационные, лизиметрические опыты считаются незаконченными, так как не вскрывают суть процессов, происходящих в почве и растении, влияющих на урожайность и качество продукции. Результаты полученные в полевых, вегетационных, лизиметрических, лабораторных исследованиях, для установления точности опыта и достоверности результатов обрабатывают математически. Для этого широко используют дисперсионный, корреляционный и ковариационный анализы. Расчеты осуществляют на электронных вычислительных машинах, значение основ математической статистики, умение работать на компьютерах необходимо.

1. Основные требования к методике полевого опыта Значение любого сельскохозяйственного опыта состоит в том, что он позволяет выявить эффективность одного или нескольких приемов возделывания сельскохозяйственных культур в конкретных почвенноклиматических условиях. В агрохимических полевых опытах изучается влияние видов, форм, доз, сроков, способов внесения удобрений и химических мелиорантов, как в отдельности, так и с другими агрохимическими приемами, на рост, развитие, урожайность сельскохозяйственных культур и их качество. Использование нового удобрения без проверки его в полевых опытах, получения сертификата и технических условий на его производство и применение считается неправомочным. Полевые опыты с удобрениями на разных типах почв, в различных климатических условиях позволяют более рационально распределять удобрения по областям и регионам страны. На основании данных урожая, химического состава растений, агрохимических показателей почвы можно строго учесть вынос элементов питания и коэффициенты их использования, как из удобрений, так и из почвы. С помощью этих данных можно определить количество питательных веществ, закрепленной почвой, потерянных в газообразном состоянии и в результате выщелачивания в глубокие горизонты почвы, составить рациональную систему удобрения культур в севооборотах. Конечная задача полевого опыта заключается в разработке рекомендаций по использованию удобрений в минимальных дозах с высокой агрономической и экономической окупаемостью. Таким образом, полевой опыт включает в качестве объекта для изучения растения и факторы, влияющие на рост, развитие, урожайность и качество сельскохозяйственных культур в конкретных почвенно климатических условиях. Полевой агрохимический опыт—это метод изучения жизни растений на специально выделенном участке, на определенной почвенной разности, выровненном по плодородию в целях установления эффективности удобрений и химических мелиорантов. Агрохимические полевые опыты сопровождаются сопутствующими исследованиями почв и растений. Только с их помощью можно глубоко выяснить причины положительного или отрицательного воздействия удобрений на качество возделываемых культур. Обязательным положением в содержании полевого опыта является единство анализа и синтеза. Анализ предполагает разложение сложного явления природы. Синтез — движение от сложного к частному. В процессе познания они дополняют друг друга.

Качество полевого опыта — одно из основных требований, которое определяется точностью количественных результатов. Оценку точности полученных результатов опыта проводят математически с использованием вариационной статистики. В зависимости от цели, назначения и места проведения опытов требования к точности неодинаковые. От стационарных опытов научно-исследовательских учреждений требуется более высокая (5−7%) точность, чем от производственных (7−10%).Точность полевого опыта характеризуют величиной случайной ошибки средней опыта, выраженного в процентах от среднего урожая всего опыта. Кроме точности полевой опыт характеризуется достоверностью. Достоверность и точность опыта — понятие не идентичные. Опыт считается достоверным, если он проведен в соответствии с принятыми схемой и программой. Это означает, что выбор земельного участка, размер, форма и направление делянок на схематическом плане и в полевых условиях, техника внесения удобрений, обработка почвы и все сопутствующие исследования проведены без нарушения требований к методике постановке опыта.

2. Планирование и организация полевого опыта.

2.1 Тема полевого опыта:

Тема моего полевого опыта — «Нитрификационная способность дерново-подзолистых почв и ее влияние на урожайность яровой пшеницы».

2.2 Цель и задачи опыта Цель — Выявить влияние плодородия дерново-подзолистых почв на ее нитрификационную способность и урожайность ячменя.

Задачи:

Определить агрохимические свойства дерново-подзолистых почв и рассчитать индекс окультуренности почв.

Определить нитрификациооную способность дерново-подзолистых почв различной степени окультуренности.

Определить урожайность ячменя на участках с различным уровнем плодородия почв.

Установить связь нитрификационной способности почв с агрохимическими показателями и урожайностью яровой пшеницы.

Выявить влияние плодородия на содержание NPK в зерне и соломе.

Определить экономическую, энергическую эффективность возделывания ячменя на почвах с различной степенью окультуренности.

2.3 Схема полевого опыта нитрификационная почва плодородие окультуренность Постановка полевого опыта требует разработки методически правильной схемы, при этом, прежде всего, должен быть соблюден принцип единственного различия. Схема опыта должна обязательно включать вариант сравнения. При постановке полевых опытов с удобрениями и разработке схем нужно стремиться к тому, чтобы число вариантов было минимальным, но при этом они должны давать исчерпывающий ответ на поставленный вопрос.

Таблица 1 — Схема опыта, ожидаемая урожайность.

2.4 Планирование учетов и наблюдений:

Разбивка опытного участка.

Характеристика участков.

Агрохимические свойства почвы на 0−20 см.

Фенологические наблюдения.

Наблюдение за проявлением сорняков, болезней, вредителей.

Отбор почв для почвенной диагностики.

Отбор сноповых образцов и определение структуры урожайности.

Отбор проб зерна и соломы для химического анализа.

Математическая и статистическая обработка данных.

3. Выбор земельного участка для закладки полевого опыта и его подготовка.

3.1 Выбор земельного участка для опыта Земельный участок для будущего опыта должен соответствовать тем условиям, в которых предполагается использовать результаты опыта: свойства, плодородие и рельеф почв, распространенных в данном районе или даже в других районах, близких по природным условиям. Это первое и важнейшее требование к земельному участку и полевому опыту называется типичностью или репрезентативностью. Результаты опыта, проведенного на не типичной для данного хозяйства зоны или района почве, в исключительных условиях агротехники, например при очень низком или слишком высоком ее уровне, не могут быть перенесены в обычные условия сельскохозяйственного производства. Из этого, однако, не следует, что опыты должны проводиться при уровне агротехники, свойственном рядовому хозяйству в данное время; правильнее применять более высокую агротехнику, на которую можно рассчитывать ко времени внедрения в производство изучаемого в опыте Второе требование к опытному участку — однородность его почвенного покрова, обеспечивающая достаточность результатов опыта. Это требование нельзя рассматривать как абсолютное, оно, естественно, будет меняться в зависимости от зоны и цели опыта. Оно не означает, как это неправильно понимают некоторые исследователи, отказа от постановки полевых опытов на пестрых, комплексных почвах, а указывает на необходимость в подобных случаях более тщательно выбирать участок и стремиться к тому, чтобы он был достаточно выравнен для таких условий.

Выделить однородный земельный участок для полевого опыта часто бывает довольно трудно. Поэтому, чтобы правильно выбрать участок, отвечающий основным требованиям методики, необходимо тщательно изучить его историю, провести почвенное обследование, внимательно изучить рельеф, микрорельеф, засоренность и учесть ряд возможных случайных факторов.

История опытного участка. На участках, хозяйственная история которых неизвестна, закладывать опыты нельзя. Необходимо убедиться, что в течение последних 3—4 лет на этом участке ежегодно высевали одну культуру, применяли единую систему удобрения, обработку почвы и т. д., хотя по годам обработка, удобрение и предшественники могут быть различными. Однообразными на всем участке особенно должны быть те агротехнические приемы, которые резко и на длительный период изменяют плодородие почвы, например известкование, систематическое внесение минеральных (особенно фосфорных) удобрений, периодическое унавоживание или однократная заправка почвы большими дозами органических удобрений, углубление пахотного слоя, дренаж, посев бобовых культур и т. п.

Желательно, чтобы сам экспериментатор в течение нескольких лет следил за историей будущего опытного участка и не допускал разнообразия агротехнических приемов на отдельных его частях. Если он не имел такой возможности, необходимо собрать достоверные сведения, убедиться в том, что в последние 3—4 года земельный участок был занят сплошь одними и теми же однообразно возделываемыми культурами. Это требование особенно важно для опытов, которые закладываются в производственных условиях.

Результаты опытов, проведенных на полях с неизвестной историей, теряют всякую ценность потому, что нельзя установить, к каким хозяйственным условиям они могут быть применимы, а также потому понимание полученных в опыте результатов часто невозможно ясного представления об истории земельного участка. Поэтому первое, что необходимо сделать при выборе участка для опыта, это совершенно точно установить его однородность не менее чем за последние 3—4 года.

При отсутствии таких участков иногда можно использовать под опыт поле, отдельные части которого возделывали по-разному. В этих случаях необходимо, чтобы все варианты одного или нескольких повторений опыта обязательно располагались в пределах участков с однородной историей.

При выборе опытного участка следует обратить внимание на случайные факторы, которые могут нарушить однородность условий будущего опыта. В частности не следует располагать опыты ближе чем в 50—100 м от жилых домов, животноводческих построек, сплошного леса или ближе 25—30 м от отдельных деревьев; плотные изгороди и проезжие дороги не должны быть ближе 10—20 м от опытного участка.

Необходимо также учесть все другие возможные причины случайной пестроты опытного участка: следы земляных работ, бывшие дороги, стоянки скота, места вывозки навоза, остатки строений, бывшие тока, старые оросители, арыки и т. д. Указанные случайные факторы почвенной неоднородности на участке недопустимы, так как они оказывают очень длительное последействие на плодородие почвы.

Почва опытного участка. Когда установили, что по своей истории земельный участок удовлетворяет предъявляемым требованиям, начинают изучать его почву. Без ее изучения нельзя говорить о почвенной типичности опыта и вообще нельзя определить, принадлежит ли почва опытного участка к почвенной разности, широко распространенной в зоне деятельности опытного учреждения. Чтобы правильно решить этот вопрос, необходимо воспользоваться почвенной картой, а при ее отсутствии провести детальное изучение почвы. Строго говоря, выводы из большинства опытов, поставленных на определенной почвенной разности, можно делать только для этой разности, хотя и имеется ряд приемов, действие которых обычно сохраняется в достаточно широком диапазоне почвенных разностей (например, порядок сортов по урожайности, способы посева, химические способы борьбы с сорняками). Следовательно, почва опытного участка должна быть представлена в зоне или районе, где закладывается опыт, на значительных площадях.

Почва опытного участка должна быть однообразной. При значительной пестроте почв приходится довольствоваться однородностью почвы в пределах каждого отдельного повторения.

Для определения почвенной разности, степени однородности почвы и глубины залегания грунтовых вод проводят детальное почвенное обследование, применяя обычные методы — почвенные разрезы, прикопки, на основании которых составляют почвенную карту в масштабе 10—50 м в 1 см. Основные задачи почвенного обследования заключаются в том, чтобы дать почвенную характеристику опытного участка в целом и помочь наилучшим образом расположить опыт (в пределах одной почвенной разности) или, если это невозможно, разместить в пределах одной разности все варианты одного или нескольких целых повторений.

Однако каким бы детальным ни было почвенное обследование, оно не может выявить микропестроту почв. Поэтому очень важно наблюдать за состоянием культурной или дикой растительности будущего опытного участка в течение нескольких лет. Такое наблюдение позволяет выявить, где расположены пятна с наиболее бедной и плодородной, почвой, а также учесть степень и равномерность засоренности почвы. Сильно засоренные земли, особенно с явно выраженными пятнами злостных сорняков (пырея, осота и др.), могут быть использованы, под опыты (кроме опытов по борьбе с сорняками) лишь при соответствующей предварительной подготовке участка. Изучение пестроты плодородия и засоренности опытного участка систематическим осмотром посевов во время вегетации очень доступно при постановке опытов производственных условиях.

В условиях опытного учреждения иногда в предшествующий опыту год может оказаться полезным провести рекогносцировочный посев на тех самых делянках, которые будут использоваться в опыте, учесть урожай и применить статистический метод анализа.

Рельеф опытного участка. Требования к рельефу земельного участка, отводимого под опыт, зависят от целей исследовательской работы и изучаемого растения. Чтобы опыты с какой-либо культурой были типичны, необходимо располагать их на том элементе рельефа, на котором они обычно возделываются. Для большинства опытов предпочтителен ровный или с небольшим однообразным уклоном участок (I 2,5 м на 100 м). В опытах с самотечным орошением некоторый уклон обязателен; наилучшие условия для увлажнения почвы создаются при уклоне от 0,005 до 0,01.

Если опыты ставятся на сравнительно крутых склонах, например опыты по изучению влияния склонов различной крутизны и экспозиции, опыты по эрозии и т. п., то целесообразно располагать отдельные повторения на разных уровнях склона или закладывать их на длинных вытянутых вдоль склона делянках, которые учитывают дробно, резками, расположенными на разных уровнях склона. Следует подчеркнуть, что при закладке опытов на крутых склонах необходимо стремиться к тому, чтобы опыт имел небольшое число вариантов.

Для изучения рельефа участка в условиях опытного учреждения производят его подробную нивелировку для составления плана с горизонталями через 0,1—0,2 м. В условиях производства приходится пользовать значительно более грубыми планами, с горизонталями чаще, чем через 1 м, или даже определять направление и крутизну клона на глаз.

Данные нивелировки, нанесенные на почвенную карту, служат одним из основных показателей при планировании размещения повторений и делянок, а в условиях орошения план с горизонталями составляет основу для специальной планировки опытного участка.

Кроме макрорельефа, при выборе земельного участка необходимо учитывать микрорельеф (блюдца, бугорки, мелкие ложбинки, свальные и развальные борозды). Особенно строгие требования нужно предъявлять к микрорельефу земельных участков, предназначенных для опытов с орошением напуском. Здесь приходится проводить планировку поверхности механизмами, а иногда и вручную для ликвидации впадин и бугорков.

Таблица 2 — Гранулометрический состав дерново-подзолистой почвы.

В пахотном слое дерново-среднеподзолистых суглинистых почв содержится несколько больше гумуса по сравнению с дерново-сильноподзолистыми. Преобладают почвы, у которых 2−3% гумуса, но все же 35% исследованных разрезов имели в пахотном горизонте 1−2% гумуса. По количеству подвижного фосфора в пахотном слое больших отличий от дерново-сильноподзолистых почв нет, тем не менее с содержанием подвижного фосфора от 50−100 мг на килограмм почвы их встречено на 17% больше. Обменного калия в пахотном слое несколько больше, чем у дерново-сильноподзолистых почв и составляет от 50−250 мг на килограмм. По этому показателю не выявлено отличий между дерново — среднеи слабоподзолистыми суглинистыми почвами. В пахотных горизонтах дерново-подзолистых почв, по сравнению с нижележащими горизонтами, обменного калия содержится больше, что связано с его биологической аккумуляцией. Агрохимическая характеристика дерново-среденеподзолистой среднесуглинистой почвы представлена в таблице 3.

Таблица 3 — Агрохимические свойства почв по генетическим горизонтам.

3.2 Подготовка и изучение участка.

Предварительное изучение хозяйственной истории и обследование почвы дают некоторое ориентировочное, но далеко недостаточное представление о земельном участке.

Для более детального изучения однородности почвы необходимо воспользоваться так называемыми уравнительными и рекогносцировочными посевами. В условиях производства подготовка и изучение участка включают обычно один, реже два уравнительных посева. В опытных учреждениях последний по счету уравнительный посев учитывают дробно, отдельными, возможно малыми делянками. Такой посев называют рекогносцировочным.

Уравнительным посевом называют сплошной посев какой-либо культуры, проведенный на всей площади выбранного участка для повышения однородности почвенного плодородия. Уравнительный посев отличается от обычного хозяйственного только тем, что обработку почвы, удобрение и возделывание культуры на площади будущего опыта проводят на более высоком агротехническом уровне, тщательно и однообразно.

Уравнительными посевами, особенно, если их применяют в течение нескольких лет, можно в некоторой степени устранить пестроту земельного участка, вызванную последействием агротехнических приемов, по-разному применявшихся в прошлом на различных частях поля. Наибольший эффект выравнивание дает в том случае, когда из года в год уравнительные посевы проводят при высоком уровне агротехники. При низком же уровне агротехники выравнивание плодородия под влиянием уравнительных посевов если и происходит, то крайне медленно.

Необходимо, однако, ясно представлять, что последействие таких агротехнических приемов, как известкование, внесение навоза, систематическое применение минеральных удобрений, особенно фосфорных, углубление пахотного слоя и т. п., а также различия почвы, обусловленные развитием самих почвенных процессов, которые слишком долго продолжались и вызвали в почве сильные изменения, невозможно устранить уравнительными посевами. Основная задача таких посевов — устранить пестроту, вызванную несильно действующими приемами и провести тщательную борьбу с сорняками. Последнее особенно важно, а поэтому земельный участок, подготавливаемый для опыта, иногда бывает целесообразно занять паром или пропашной культурой, а затем в зависимости от зоны, где закладывают опыт, какой-либо зерновой культурой.

Кроме некоторого выравнивания пестроты и борьбы с сорняками, уравнительные посевы имеют еще одну важную задачу — создание надлежащего фона для будущего опыта (определенная обработка, удобрение, предшественник и т. д.).

Наибольшее значение уравнительных посевов заключается в том, что глазомерная (органолептическая) оценка выравненности растений такого посева служит важнейшим и решающим критерием для суждения о пригодности земельного участка под опыт в условиях производства. При некотором навыке она дает возможность выделить участки, однородные по плодородию, и забраковать совсем непригодные, например участки с сильной и непонятной пестротой стеблестоя, с пятнами солончаков и т. д. При отсутствии глазомерной оценки пестроты почвенного плодородия невозможно быть уверенным достоверности результатов будущего опыта по существу.

Дробные учеты урожаев дали значительный материал для разработки основных положений методики полевого опыта. Используя глазомерную оценку уравнительных посевов и опираясь на эти теоретические положения, квалифицированный экспериментатор на практике достаточно удовлетворительно планирует методику его опыта — определяет форму, размер, повторность и расположение делянок, не прибегая к дробному учету уравнительных посевом. Большое значение при этом имеет учет опыта предшествующей исследовательской работы в данном районе или зоне.

Отсутствие дробного учета рекогносцировочного посева не может служить препятствием применения правильной методики полевого шила. Поэтому не случайно в нашей стране и за рубежом высказываютобоснованные сомнения в целесообразности новых дробных учетов, они сопряжены со значительными материальными расходами, а аморальные вычисления статистических показателей представляют большую и сложную работу.

Действительно, чтобы определить пригодность данного поля для закладки полевых опытов и разработать их методику, вовсе не обязательно иметь статистически разработанные данные дробного учета. Для этой цели вполне достаточно провести почвенное обследование нивелировку, изучить историю поля и дать визуальную оценку изменчивости плодородия на уравнительном или хозяйственном посеве. Часто, особенно в опытах с однолетними культурами, бывает значительно выгоднее увеличивать повторность опытов на новых землях, чем проводить дробный учет рекогносцировочных посевов. Результаты первых опытов позволяют судить о степени пестроты поля по плодородию и определить необходимую повторность последующих опытов. В настоящее время, когда методика постановки опытов в полеводстве достаточно хорошо разработана, проведение новых дробных учетов рекогносцировочных посевов будет вполне оправдано лишь в особых, специальных случаях, например при закладке многолетних стационарных опытов.

Выделить наиболее однородные по плодородию участки (насаждения), установить правильный размер, форму и расположение делянок, т. о. 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). Результаты условных, однородных опытов обрабатывают статистически методом дисперсионного анализа, и фактический опыт закладывают, ориентируясь на один из оптимальных вариантов модельного опыта.

4. Техника закладки и проведения полевого опыта.

4.1 Размещение опыта на площади.

Составленная схема опыта показывает число вариантов в ней, с помощью которых решается поставленная задача. Схема опыта должна сопровождаться хорошо продуманной программой, которая включает перечень агрохимических мероприятий и всех сопутствующих исследований в опыте с указанием сроков проведения, методик анализов почв, растений и их объема. Из агрохимических мероприятий в программу должны быть включены: подготовка участка под опыт (уравнительные и рекогносцировочные посевы), обработка почвы с указанием сроков и орудий, разбивка опытного участка согласно схематическому плану, внесение удобрений на делянки, заделка их в соответствии с принятой схеме обработкой почвы, прикатывание почвы (если в этом есть необходимость), посев или посадка опытной культуры. Для каждого опыта программа исследований должна быть самостоятельной. После составления схемы опыта, разработки программы, выбора и подготовки участка приступают к построению схематического плана. Схематический план показывает, в каком направлении, сколько и как будут распределены варианты и повторения опыта на выбранной под опыт площади. Границы схематического плана должны вписываться в границы той территории, которая детально изучена и имеет выровненное плодородие почвы. Расположение вариантов и повторений должно быть таким, чтобы они могли полно охватить имеющуюся пестроту почвенного плодородия опытного участка, а этим создать условия сравнимости данных урожайности вариантов и повторностей, снизить ошибки повысить точность опыта. На выбор способов размещения вариантов в схеме, искусственная пестрота плодородия почвы, применяемая техника для обработки почвы, посевов, способы уборки урожая. Делянки и повторения опыта могут располагаться в один ли несколько ярусов. Однорядное расположение применяют при вытянутой форме делянки и небольшой повторности. Многорядное расположение делянок применяют при форме делянки, близкой к квадрату, и при большой повторности. При двухи многорядном расположении делянок число повторностей должно быть одинаковым в каждом ярусе, а делянки смежных рядов должны располагаться встречно или ступенчато.

Полевой опыт методом ключевых площадок. Общая площадь делянки 10*10 м (100м2). Размещение делянок по полю разбросное. Повторность четырехкратная.

4.2 Подготовка и внесение удобрений Внесение удобрений — один из ответственных моментов полевого опыта независимо от того, является ли оно агрофоном или изучаемым фактором. Сделанные при внесении удобрений ошибки впоследствии не могут быть исправлены, а часто бывают даже не обнаружены На своем опыте я буду исследовать 1 вид удобрений: азофоску Таблица 4 — Характеристика минеральных удобрений применяемых в опыте.

Таблица 5 — Содержание питательных веществ в удобрениях.

Согласно схематическому плану опыта необходимо рассчитать количество удобрений в кг на опытную делянку. Для расчета доз минеральных удобрений на делянку в физической массе используют формулу:

Х= а х с / 100 В, где Хдоза удобрений, кг на делянку, а — доза действующего вещества, кг/га с — общая площадь делянки, м2.

в — содержание действующего вещества в удобрении, %.

Таблица 6 — Внесение удобрений по делянкам в опыте.

4.3Обработка почвы опытных делянок Правильная обработка почвы в регулировании почвенных условий жизни растений занимает важное место. Ее роль заключается в создании оптимального состояния пахотного и посевного слоев, окультуривании почвы и борьбы с засоренностью полей. Ее значение особенно возрастает при внесении удобрений и мелиорантов, а также создании оптимальных условий для повышения всхожести семян сельскохозяйственных культур. Прямое и косвенное действие обработки связано с регулированием доступности питательных веществ, с воздействием на отдельные компоненты.

Механическая обработка почвы — это воздействие на него рабочими органами машин и орудий с целью создания оптимальных условий для жизни сельскохозяйственных растений, повышения плодородия и защиты почвы от водной и ветровой эрозии.

Обработка эффективна лишь тогда, когда ее проводят с учетом свойств почв, их физической спелости, климатических и погодных условий, требований растений к технологии их возделывания в севообороте. Эффективное влияние механического воздействия на почву усиливается в том случае, когда приемы обработки почвы осуществляются в определенной системе, в обоснованной последовательности и тесном взаимодействии со всеми звеньями агрономического комплекса. При этом надо помнить, что излишняя обработка может привести к разрушению почвы, потере плодородия, увеличению ненужных затрат.

Таблица 7 — Система обработки почвы под яровую пшеницу.

4.4 Посев и посадка культуры Посев — важнейшая технологическая операция в интенсивной технологии возделывании каждой сельскохозяйственной культуры. Для обеспечения культурных растений факторами жизни с учетом их биологических требований и получения максимального урожая необходимы оптимальная площадь питания, правильная глубина посева семян в почву и обоснованная норма посева на гектар. Высокая продуктивность возделываемых культур во многом так же зависит от сроков, способов и качества посева. При своевременном и качественном посеве обеспечиваются лучшие условия для прорастания семян, получения их высокой полевой всхожести, создания оптимальной густоты стояния растений и их выживаемости. На густоту стояния растений влияют норма высева, полевая всхожесть и выживаемость растений. Полевая всхожесть обычно ниже лабораторной и неодинакова у различных культур. Она определяется условиями, которые создаются при подготовке почвы к посеву, при посеве и в послепосевной период для прорастания семян. Норма высева семян определяется количеством или массой высеваемых всхожих семян с учетом их посевной годности. Посевная годность семян — это процент в партии чистых по качеству семян основной культуры. Высокая норма высева без учета почвенно-климатических условий приводит к загущению посевов, полеганию и неблагоприятным условиям формирования основной части урожая. Снижение нормы высева ниже оптимальной вызывает изреженность посевов и увеличивает их засоренность. Только оптимальная норма высева с учетом микрозольных почвенно-климатических условий обеспечивает получение максимально высокого урожая.

Посев проводят через все делянки повторности, перпендикулярно их длинным сторонам. Чтобы не выйти на соседнюю делянку, посев нужно проводить по натянутому шнуру. Включение и выключение высевающего аппарата проводят за пределами опытного участка, не ближе 1 м от границы. Во время посева остановки агрегата не допустимы, так как это приводит к неравномерному высеву семян.

Таблица 8 — Потребность в семенах для закладки опыта.

4.5 Отбивка защитных полос При сплошной обработке участков на границах различно удобренных делянок постоянно происходит некоторый перенос почвы, а с ней и внесенных удобрений с одной делянки на другую. Кроме того, растения, которые расположены по краям делянок, могут использовать своими корнями питательные вещества не только со своей, но и с соседней делянки; они находятся в лучших условиях освещения. Несомненно, это влияет на рост, развитие, общий урожай растений с делянки, причем тем сильнее чем больше площадь делянки. Чтобы избежать при учете урожая ошибок за счет переноса удобрений и лучшего развития краевых растений, обычно учитывают не всю засеянную площадь делянки, а только центральную ее часть, срезав полосы к краям делянки. Эти полосы называются защитными или защитками. Первоначальная площадь делянки, включая защитные полосы, называется опытной, а площадь, остающаяся после уборки защитных полос, — учетной и служит для учета урожая. Ширина защитных полос определяется в основном влиянием дополнительной площади питания, освещения и возможностью переноса удобрения с одной делянки на другую. Рядом исследователей установлено, что для зерновых вполне достаточна защитная полоса 0,5−1 м, для пропашных — 1−2 рядка или 1 гряда. Защитные полосы обрабатывают, засевают, удобряют вместе со всей делянкой. Убирают растения с защитных полос перед уборкой с учетной площади делянки. Кроме защитной полосы делянки выделяют защитную полосу вокруг всего опытного участка — защитную полосу опыта. Эта полоса находится за пределами площади опыта — опытных делянок. Убирают ее перед уборкой деляночных защитных полос или одновременно с ними. Ширина ее может быть различной — от 1 до 20 м.

На своем опыте отбивку защитных полос буду проводить следующим образом: в период появления всходов и до фазы полного кущения проводим разметку защитных полос. Для этого в обе стороны от кола, разделяющего соседние делянки, откладываем нужную величину (м, см), вбиваем колья с лицевой и противоположной сторон делянки. Разметку и фиксацию кольями будущих границ защитных полос можно провести одновременно на всем участке. Для выделения длинных краевых защитных полос натягиваем шнур, привязывая его концы к кольям и по нему пробивают мотыгой дорожку шириной 15−20 см, направленную вовнутрь защитной полосы. Перед началом уборки растения с защитных полос выжинаем и выкашиваем и выносим за пределы опытного участка. Урожайность с защитных полос не учитываем.

4.6 Уход за растениями и опытным участком Уход за растениями на опытных делянках проводят так же как и в общих посевах хозяйства, в соответствии с необходимостью. Основой является борьба с сорной растительностью, вредителями и болезнями. Как показывают исследования на опытных участках, где своевременно проводят все агротехнические приемы и используют высококачественные семена, перепревший навоз, посевы остаются чистыми в течение одной или двух ротаций семипольного севооборота. Сложнее бороться с болезнями и вредителями, распространение которых зависит от погодных условий. Если появились сорняки, вредители или болезни, то все работы по их устранению должны проводиться одинокого, в одни сроки по всем делянкам опыта. В борьбе с сорной растительностью применяют гербициды, а с вредителями и болезнями — фунгициды и инсектициды. Степень засоренности часто зависит от испытуемых удобрений; она перед прополкой должна учитываться с количественной и качественной сторон. Учет засоренности. Для оценки засоренности используют показатели обилия, численность, масса, объем, проективное покрытие, а также встречаемость и ярусность сорняков в посевах. Под численностью понимают число растений, приходящиеся на единицу площади 1 м². Учетные рамки прямоугольной или квадратной формы изготовляют из деревянных брусков. Площадь рамки может быть от 0,25 до 3,0 м². чем больше в посевах многолетних сорняков, тем больше учитываемые площадки. Рамки распределяют на делянке рендомезированным способом из расчета 1 площадка на 10 м² посевной площади делянки. Учет поражения растений болезнями: распространенность болезней можно учитывать по двум показателям: проценту поражения растений, колосьев, метелок, початков; проценту площади, занятой пораженными растениями. Процент пораженных растений и их частей устанавливают: при удалении с делянки пораженных растений; определении процента поврежденных растений в сноповом образце; определении больных растений на корню в пробах, взятых с определенной площади. Учет повреждения растений вредителями. Оценку дают глазомерно, результаты выражают в процентах поврежденной площади. Оценку повреждения вредителями, количественный учет их на зерновых, многолетних травах проводят по анализу проб растений. Борьбу с вредителями проводят химическими препаратами одновременно на всех делянках, включая и те на которых они не обнаружены.

Таблица 9 — Применение гербицидов в опыте.

Кроме химических мер борьбы я разработал мероприятия по предупредительным, фитоценотическим и биологическим мерам борьбы.

Предупредительные меры борьбы: посев производим очищенными семенами, соблюдение севооборота и т. п.

Биологический метод основан на неполном уничтожении сорняков живыми организмами, а до фитоценетического порога вредоносности. Фитоценетический является разновидностью биологического. Его суть основана на конкурентной способности и аллелопатии. Если создать благоприятные условия для роста исследуемой культуры, она будет подавлять сорные растения.

4.7 Сопутствующие наблюдения и учеты в течение вегетационного периода В течение вегетационного периода на опытном участке проводят регулярно согласно принятой программе опыта, наблюдения и исследования, которые помогают понять изучаемые явления, объясняют получения тех или иных прибавок урожая или изменение его качества. В полевых опытах с удобрениями наиболее часто изучают метеорологические условия, агрохимические и агрофизические свойства почвы, ведут фенологические наблюдения за растениями, проводят учет зеленой массы и накопления сухого вещества, определяют высоту растений, рост и развития корневой системы, учитывают урожай, его структуру. Все сопутствующие наблюдения и учеты в период вегетации в полевых опытах с удобрениями могут быть глазомерными, характеризующими качественное состояние посевов, или количественными: измерение, взвешивание, подсчет растений.

Таблица 10 —Сопутствующие наблюдения и учеты, проводимые в опыте.

Фенологические наблюдения — это наблюдения, проводимые за растениями от посева до созревания. Цель их — установить время наступления фаз развития растений. При фенологических наблюдениях обычно отмечают начало фазы, когда в нее вступает 5−10% растений делянки, и полную фазу 50−75%.

Таблица 11 — Фенологические наблюдения, исследования почв и растений, приуроченные к наступлению фаз.

Кроме фенологических наблюдений большая роль в выявлении эффективности действия удобрений принадлежит следующим количественным показателям роста и развития растений: измерению высоты растений, определению густоты стояния, энергии кущения, темпов накопления массы урожая, его структуры, массы корней.

Таблица 12 — Количественные учеты роста и развития культуры, возделываемой в опыте.

В опытах с удобрениями необходимо по декадам и месяцам учитывать следующее: количество выпавших осадков, температуру и влажность воздуха, температуру почвы. Для оценки термических условий периода вегетации надо знать сумму активных температур, т. е. потребность в тепле в период активной вегетации. Для характеристики режима увлажнения используют гидротермический коэффициент.

Таблица 13 — Метеорологические наблюдения в опыте.

Для оценки термических условий периода вегетации надо знать сумму активных температур, т. е. потребность в тепле в период активной вегетации.

Для характеристики режима увлажнения используют гидротермический коэффициент ГТК, который вычисляют по формуле: ГТК= сумма осадков (мм)/(0,1*сумму активных температур (град)). Сумму осадков подсчитывают за период с температурой воздуха выше 5, 10, 15 °C. ГТК можно использовать для оценки эффективности применяемых удобрений в зависимости от условий увлажнения, установив начало, конец и продолжительность избыточно влажных, засушливых и сухих периодов во время вегетации растений.

В опытах с удобрениями отбирают почвенные пробы для агрохимических исследований. Результативность агрохимических исследований сильно зависит от правильности взятия проб почвы с опытных делянок.

В полевых опытах с удобрениями пробы берут с делянок всех повторностей вариантов опыта. Это необходимо, чтобы исключить влияние возможной неоднородности плодородия почв и получить объективные результаты исследований. Отбор образцов почвы проводят как до закладки полевых опытов, так и в период роста и развития растений и после уборки урожая. С каждой делянки берут смешанный образец, который состоит из 20−25 индивидуальных. Образцы в поле отбирают специальным буром. Индивидуальные образцы, взятые на делянке, там же в поле ссыпают вместе, тщательно перемешивают на бумаге, мешке или пленке и отбирают среднюю пробу массой 200—300 г, которую помещают в коробку или мешочек с этикеткой, где указывают опыт, номер делянки, вариант, повторность, дату отбора образца и ставят подпись взявшего пробу.

Подготовленные образцы хранят в закрытых коробках или банках в сухом, чистом от газов и паров помещении. В опыте планируется определить воздушные, физические, физико-химические, химические и другие свойства почвы.

Таблица 14- Методы определения агрофизических, физико-химических, химических и других свойств почв в опыте.

В процессе проведения полевого опыта с удобрениями необходимо регулярное наблюдение за условиями питания растений, как для общей характеристики условий опыта, так и для объяснения влияния изучаемых в опыте удобрений на урожай и его качество. Для этого отбирают растительные пробы в период вегетации растений. Отбор растительных проб проводится для диагностики минерального питания и определения прироста биомассы. В опыте планируется провести визуальную диагностику растений. Визуальная оценка — глазомерные наблюдения за состоянием посевов для правильного объяснения результатов опытов — помогает установить необходимость выключек, или исключения из учета, отдельных делянок. Глазомерные наблюдения проводят в одни и те же часы; посевы осматривают, стоя так, чтобы солнце всегда было за спиной. Результаты визуальной оценки обычно выражают по пятибалльной шкале: 5 баллов означают отличное состояние посевов, 4 — хорошее, 3 — удовлетворительное, 2 — плохое, 1 — очень плохое, 0 — полную или почти полную гибель растений на делянке. Для оценки посевов в варианте в целом баллы по повторностям суммируют и сумму делят на число повторностей.

Таблица 15 — Визуальная диагностика культуры, возделываемой в опыте.

Химическая диагностика позволяет определить содержание элементов в растениях, по содержанию которых судят об обеспеченности ими растений. Выбор органа для анализа зависит от метода химической диагностики: для валовых анализов отбирают либо листья, либо всю надземную часть, для анализов неорганических — минеральных соединений — чаще отбирают черешки, главные жилки листьев и стебли, т. е. сосудисто-проводящие системы, в основном в нижних ярусах растений. Отбор проб растений для анализа — весьма ответственный момент. Проба должна характеризовать среднее состояние растений на данной делянки. Общим требованием отбора образцов является единая система техники отбора, подготовки и хранения проб: взятие со всех растений строго средних частей, одинаковых по возрасту, расположению на растении, отношению к солнечному освещению, ярусности, отсутствию заболеваний, повреждений. Сроки проведения диагностического контроля питания растений устанавливают, исходя из следующих положений. Условия питания молодых растений во многом предопределяют будущий урожай, поэтому диагностику важно начинать с молодых растений. Элементы структуры урожая формируются в разные фазы, и диагностику надо приурочивать к этим фазам, причем, чем раньше обнаружен недостаток тем какого-либо элемента, тем раньше можно проводить подкормки, исправляя сложившуюся ситуацию.

Таблица 16 — Отбор проб растений для химической диагностики.

Для анализа растительные пробы отбирают с пробных рядков (метровок) или с пробных площадок 0,25−1 м2 выделяемых и закрепляемых колышками на учетной площади делянок. Пробы чаще отбирают по диагонали через определенные расстояния или через определенное число растений.

5. Уборка и учет урожайности в полевых опытах Уборка — завершающий и наиболее ответственный этап полевого опыта. За несколько дней до начала уборки следует внимательно осмотреть опытный участок, восстановить его границы, выделить каждую делянку, при необходимости сделать выключки или выбраковку целых делянок. Выключкачасть учетной делянки, исключающаяся из учета вследствие случайных повреждений или ошибок, допущенных во время работы. При проведении опытов с удобрениями допускают следующие основания для выключек или браковки целых делянок: повреждения, вызванные стихийными явлениями природы (заморозки, дождь, град и др.); случайные повреждения в результате потравы скотом, птицей, грызунами и др.; ошибки при закладке и проведении опытов.