Методика проведения эксперимента

Исследования выполнялись на опытном поле ГНУ ВНИИ риса, отдел овощного и картофельного хозяйства (п. Белозерный, пригород г. Краснодара). Почва опытного участка в пригороде Краснодара (опытный участок ГНУ ВНИИ риса) - выщелоченный слубогумусный сверхмощный тяжелосуглинистый чернозем. Опыты проводились на овощных культурах: картофель и капуста белокочанная.

Исследования по испытанию природного удобрения на основе свободного кремнезема Хотынецкого месторождения цеолитов при выращивании картофеля, лука, томата и капусты в условиях Краснодарского края проводились в соответствии с "Методикой опытного дела в овощеводстве и бахчеводстве" [Белик, 1992], "Методикой полевого опыта" [Доспехов, 1979], "Методикой полевых и вегетационных опытов с удобрениями и гербицидами [Журбицкий, 1967], "Рекомендациями по методике проведения наблюдений и исследований в полевом опыте" [Рекомендации по методике …, 1973].

Исследовательскую работу по усовершенствованию системы защиты овощных и бахчевых культур от болезней и вредителей, наиболее распространенных в крае, на основе применения экологически безопасных препаратов проводилась в соответствии с методиками: "Методика опытного дела в овощеводстве и бахчеводстве" [Белик, 1992], "Методика полевого опыта в овощеводстве и бахчеводстве" [Белик, Бондаренко, 1979], "Методические указания по испытанию новых препаратов против основных вредителей и болезней овощных культур" [Методические указания …, 1979], "Методические указания по испытанию инсектицидов, акарицидов и молюскоцидов в растениеводстве" [Методические указания …, 1986], "Методических указаний по регистрационным указаниям, инсектицидов, акарицидов и родентицидов в сельском хозяйстве" [Долженко, 2004].

В широкой практике агрономических исследований используют в основном четыре типа сравнительных экспериментов: лабораторный, вегетационный, лизиметрический и полевой. Лабораторный эксперимент - это исследование, осуществляемое в лабораторной обстановке с целью установления действия и взаимодействия факторов на изучаемые объекты. Вегетационный эксперимент - исследование, осуществляемое в контролируемых условиях - вегетационных домиках, теплицах, оранжереях, климатических камерах и других сооружениях с целью установления различий между вариантами опыта и количественной оценки действия и взаимодействия изучаемых факторов на урожай и его количество. Лизиметрический эксперимент - исследование жизни растений и свойств почвы проводят в поле, в специальных лизиметрах, где почва отгорожена со всех сторон (с боков и снизу) от окружающей почвы и подпочвы.

Полевой опыт - это исследование, осуществляемое в полевой обстановке на специально выделенном участке. Основной задачей полевого опыта является установление различий между вариантами опыта, количественная оценка действий факторов жизни, условий или приемов возделывания на урожай растений и его качество. Особенность полевого опыта, отличающая его от других методов исследования, состоит в том, что культурное растение изучают вместе со всей совокупностью почвенных, климатических и агротехнических факторов, очень близких к производственным, или непосредственно в производственных условиях. Только полевой может установить связь между урожаем и средствами воздействия на него. Полевые опыты делятся на 2 группы:

) агротехнические;

) опыты по сортоиспытанию сельскохозяйственных культур. Основная задача агротехнических опытов - сравнительная объективная оценка действия различных факторов жизни, условий, приемов возделывания или их сочетаний на урожай сельскохозяйственных культур и его качество. Опыты по сортоиспытанию, где сравниваются при одинаковых условиях генетически различные растения, служат для объективной оценки сортов и гибридов сельскохозяйственных культур. На основании этих опытов наиболее урожайные, ценные по качеству и устойчивые сорта и гибриды районируют и внедряют в сельскохозяйственное производство [Доспехов, 1985, с. 9−23].

Перед закладкой опытов по возделыванию и уборке овощей и плодов бахчевых культур необходимо четко определить задачу исследования и метод ее решения (лабораторный, вегетационный, полевой или сочетание их). Затем составляют схему и формулируют программу исследований (рабочий план).

Полевые опыты в производственной обстановке закладывают в типичных почвенно-климатических и агротехнических (хозяйственных) условиях. Последнее определяется применением имеющихся в хозяйстве сельскохозяйственных машин, подбором типичных предшественников, посевом семян культур районированных сортов и другими условиями [Гладких, Беляков, 2001, с. 29−32].

В полевом опыте варианты сравнивают по разным показателям и в первую очередь по урожайности. Ценность сравнений зависит от соблюдения методических требований к полевому опыту. Земельный участок для будущего опыта должен соответствовать тем условиям, в которых предполагается использовать результаты опыта: свойствам, плодородию и рельефу 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. Второе требование к опытному участку - однородность его почвенного покрова. Это требование будет меняться в зависимости от зоны и цели опыта. Чтобы правильно выбрать участок необходимо тщательно изучить его историю, провести почвенное обследование, изучить рельеф, микрорельеф, засоренность и учесть ряд возможных случайных факторов. Для большинства опытов предпочтителен ровный или с небольшим однообразным уклоном участок (1−2,5 м на 100 м). При выборе земельного участка необходимо учитывать и микрорельеф (блюдца, бугорки, мелкие ложбинки, свальные и развальные борозды) [Доспехов, 1985, с.34−38].

Полевой опыт ставят на делянках, имеющих определенный размер и форму. Размер опытной делянки для разных видов полевого опыта в каждом конкретном случае будет меняться в зависимости от назначения и задачи опыта, культуры, степени и характера пестроты почвенного покрова, агротехники и от тог, какими орудиями, машинами предполагается пользоваться и возможна ли одновременная обработка делянок или их придется обрабатывать раздельно. Наиболее широко используются делянки размером 50−200, а на первоначальных этапах исследовательской работы 10−15 м². При установлении размера делянки следует учитывать особенности агротехники растений: ширину междурядий, густоту стояния и т.п. Плодовые и овощные культуры имеют довольно высокий нижний предел площади делянок: она должна быть достаточной, чтобы индивидуальная (генетическая) изменчивость растений не оказывала существенного влияния на ошибку опыта [Доспехов, 1985, с.46−48].

Программа исследований включает схему опыта, условия и методику его проведения. Методически важно при разработке схемы определить контрольные варианты, чтобы правильно оценить реакцию культуры на удобрения. Схема полевого опыта представляет собой перечень (совокупность) входящих в него изучаемых и контрольных вариантов. Ее составление является наиболее ответственной задачей, которую приходится решать исследователю при планировании эксперимента. Схема опыта должна быть построена так, чтобы в ней обязательно был элемент сравнения, который позволит в результате исследований установить эффективность каждого отдельного варианта. Поэтому одним из вариантов схемы опыта должен быть контроль (стандарт), с которым сравнивают все остальные варианты или часть их. Контроль должен приходиться на сравнительно небольшое число вариантов - не больше 10−12. При увеличении числа вариантов точность опыта снижается. Следует также иметь в виду, что увеличение числа вариантов при более крупных делянках ведет к большему снижению точности опыта, чем при делянках меньшего размера [Сирота, Беляков, 2006, с. 186−189]. В исследованиях по использованию цеолитов при выращивании картофеля и капусты площадь делянки была 20 м², в опыте по разработке агроприемов для повышения эффективности получения семенного картофеля площадь делянки была 10 м², в исследованиях по изучению эффективных биологических средств в борьбе с листогрызущими вредителями на капусте площадь делянки 10 м².

Проведение сопутствующих исследований является обязательным для всех без исключения опытов. К ним относятся: учет метеорологических факторов, фенологические наблюдения, биометрические исследования, наблюдения за влажностью почвы, учет густоты стояния растений. Метеорологические факторы - осадки, температура и относительная влажность воздуха - должны учитываться не только за вегетационный период, но и за предшествующие ему осенне-зимние месяцы. Анализ метеорологических условий желательно проводить по месяцам или декадам, а также по периодам роста подопытных растений [Кирюшин, Усманов, 2009, с.75−81].

Важно учитывать не только средние, но также минимальные (например, весенние и осенние заморозки) и максимальные температуры воздуха. Метеорологические данные, как правило, должны быть получены на метеорологическом пункте или станции непосредственно в самом научном учреждении (особенно по осадкам), в крайнем случае - на ближайшей метеорологической станции, расположенной не далее 1 м от места проведения опытов.

Фенологические наблюдения необходимы для оценки влияния агроприемов или факторов среды на рост и развит растений. Их проводят на всех делянках опыта. По каждой фазе отмечается начало ее наступления, когда она отмечены у 10% растений, и массовое наступление, когда эта фаза отмечена у 75% растений. У отдельных видов овощных растений отмечают срок проведения следующих работ и наступления фаз роста: у картофеля - посадка, всходы, бутонизация, цветение, клубнеобразование, начало естественного отмирания ботвы в момент уборки, уборка; у капусты - появление нового листа посаженной рассады, начало завязывания кочана, полное образование кочана, первый и последний сбор кочанов [Константинов, 1952, с.128−131].

Густота растений (побегов) является одним из главных элементов, формирующих общую урожайность сельскохозяйственных культур. Густоту стояния растений определяют на всех делянках опыта дважды - после подсадки рассады или после второй прорывки посевных культур и перед уборкой урожая (у корнеплодов при уборке). Иногда, это предусмотрено условиями опыта, ведут учет появления всходов в динамике и густоты стояния растений в период появления полных всходов. Подсчитывают все растения на всех учетных делянках. Сроки учета прироста растений различных культур следующие:

) капуста: рассады - перед посадкой в грунт, кочана - через 5 дней после срока массового завязывания, при первом и последнем сборе урожая;

) корнеплодные овощные культуры: при появлении третьего настоящего листа, при уборке пучковой, а затем и обрезной продукции, при уборке технически зрелых корнеплодов [Пискунов, 2004, с.60−65].