Основные элементы методики полевого опыта

ISBN 978-5-9596-0615-2

Г. П. Полоус, А. И. Войсковой
ОСНОВНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ
МЕТОДИКИ
ПОЛЕВОГО ОПЫТА

Учебное пособие

ОСНОВНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ
МЕТОДИКИ
ПОЛЕВОГО ОПЫТА

Г. П. Полоус, А. И. Войсковой

ISBN 978-5-9596-0615-2

Г. П. Полоус, А. И. Войсковой
ОСНОВНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ
МЕТОДИКИ
ПОЛЕВОГО ОПЫТА

Учебное пособие

ОСНОВНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ
МЕТОДИКИ
ПОЛЕВОГО ОПЫТА

Г. П. Полоус, А. И. Войсковой

ОСНОВНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ
МЕТОДИКИ
ПОЛЕВОГО ОПЫТА

Издание второе, дополненное

ФГБОУ ВПО Ставропольский государственный аграрный университет

Допущено УМО вузов РФ
по агрономическому образованию
в качестве учебного пособия
для студентов высших учебных заведений,
обучающихся по направлению «Агрономия»

Ставрополь
«АГРУС»
2013

Г. П. Полоус,  А. И. Войсковой

© ФГБОУ ВПО Ставропольский государственный
 
аграрный университет, 2013

УДК 633/635
ББК 41/42
 
П52

Рецензенты:
доктор сельскохозяйственных наук, профессор,
заведующий кафедрой агрохимии СтГАУ
А. Н. Есаулко;
доктор сельскохозяйственных наук,
старший научный сотрудник CНИИСХ
В. В. Кравцов

ISBN 978-5-9596-0615-2

УДК 633/635
ББК 41/42

Полоус, Г. П.
Основные элементы методики полевого опыта : учебное 
пособие / Г. П. Полоус, А. И. Войсковой ; Ставропольский 
государственный аграрный университет. – Изд. 2-е, доп. – 
Ставрополь : АГРУС Ставропольского гос. аграрного ун-та, 
2013. – 116 с.

ISBN 978-5-9596-0615-2

Дана подробная характеристика основных элементов методики полевого опыта, составляющих его структуру. Разработаны задания для самоконтроля и определения уровня усвоения знаний студентами.
Пособие рекомендуется бакалаврам и магистрам, обучающимся по направлениям  110400 «Агрономия» и 022000 «Экология и природопользование», а также аспирантам и работникам научных учреждений.

П52

ОГЛАВЛЕНИЕ

  Введение  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
1. Вариант, схема опыта  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
  Контрольные вопросы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
2. Площадь, форма и направление опытной делянки  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
  Контрольные вопросы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
3. Защитные полосы, дорожки и дороги в опыте  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
  Контрольные вопросы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
4. Повторность и повторение  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
  Контрольные вопросы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
5. Расположение делянок и повторений на опытном участке  . . . . . . . . . . . . . . . 35
  Контрольные вопросы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
6. Размещение вариантов на опытных делянках  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38
  6.1. Стандартное размещение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39 
  6.2. Систематическое размещение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41
  6.3. Рендомизированное размещение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44
   
6.3.1. Метод неорганизованных повторений (полная рендомизация) . . 47
   
6.3.2. Метод рендомизированных повторений 
   
 
(рендомизация внутри повторения,
   
 
или рендомизация с одним ограничением) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48
   
6.3.3. Латинский квадрат и прямоугольник 
   
 
(рендомизация с двумя ограничениями)  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49
   
6.3.4. Решетка . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53
   
6.3.5. Расщепленная делянка  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55
   
6.3.6. Метод смешивания  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57
  Контрольные вопросы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58
7. Уборка и учет урожая в опыте  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60
  7.1. Выключка в полевом опыте . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60
  7.2. Методы и способы уборки и учета урожая  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62
  Контрольные вопросы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67
8. Особенности планирования элементов методики в опытах с овощными,
  плодовыми культурами и виноградом  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68
  8.1 Опыты с овощными культурами открытого грунта  . . . . . . . . . . . . . . . . . 68
  8.2 Опыты с овощными культурами в защищенном грунте  . . . . . . . . . . . . . 75
  8.3. Опыты с плодовыми культурами и виноградом  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 78
  Контрольные вопросы  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 85
  Задания для самоконтроля  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 86
  Тесты  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 94
  Ответы на вопрос 13  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 107
  Глоссарий  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 110
  Библиографический список . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 115

Введение

Основной задачей растениеводческой отрасли сельского хозяйства является получение высоких и устойчивых урожаев сельскохозяйственных культур. Для решения этой задачи необходимо постоянное расширение научных знаний. Разработкой теоретических основ и агротехнических приемов повышения урожайности 
и улучшения качества культурных растений занимается агрономическая наука.
Научная агрономия использует свои специфические методы 
исследования – лабораторный, вегетационный, лизиметрический, 
полевой и вегетационно-полевой. Но основным, ведущим методом исследования является полевой опыт. Ценность его заключается в том, что он относится к биологическим методам исследования, когда для оценки плодородия почвы, эффективности агротехнических приемов и сортов применяют такой биологический индикатор, как само растение. По своему логическому характеру полевой метод, как эксперимент, является аналитико-синтетическим. 
Он расчленяет изучаемые приемы возделывания сельскохозяйственных культур, а затем синтезирует их для получения высокого 
урожая в производственных условиях. Этот метод, дополненный 
другими методами изучения факторов жизни растений, обеспечивает наибольший успех как для теоретического понимания, так и 
для практического применения результатов опыта в целях получения высокого урожая наилучшего качества. Проводится полевой 
опыт в поле на специально выделенном участке. Культурное растение при этом изучается в естественных условиях вместе со всей 
совокупностью почвенных, климатических, погодных и агротехнических условий, близких к производственным, или непосредственно в производственных условиях. При помощи этого метода испытываются новые сорта и гибриды, изучаются севообороты, способы обработки почвы, применение удобрений, средств защиты растений от вредителей, болезней и сорной растительности, 
а также многие другие приемы агротехники. Результаты полевых 
опытов используют при разработке новых зональных технологий 

возделывания сельскохозяйственных растений, районировании 
новых сортов и гибридов.
Несмотря на кажущуюся простоту, полевой опыт является 
сложным методом познания, так как проводится всегда при большом числе неконтролируемых факторов: погодные условия, неоднородность почвы, повреждения растений вредителями, болезнями и др. Поэтому, чтобы результаты этих опытов были воспроизводимы при внедрении их в производство, опыты необходимо 
закладывать и проводить с соблюдением основных методических 
требований:
– типичность (репрезентативность);
– принцип единственного различия;
– закладка опыта на специально выделенном участке;
– учет урожая и достоверность опыта по существу.
Высокой точности опыта можно достигнуть только при правильной методике его постановки. Полевой опыт должен быть правильно спланирован, для чего надо знать основные элементы методики. 
Под методикой полевого опыта подра зумевают совокупность слагающих ее элементов: вариант, схема опыта, площадь, форма и направление опытной делянки, защитные полосы, повторность и повторение, методы размещения делянок, повторений и вариантов, 
учет урожая и организация опыта во времени. Правильное сочетание этих элементов обеспечивает максимальную точность проведения полевого опыта в конкретных условиях.
В данном учебном пособии отражено не всё многообразие возможных ситуаций при планировании основных элементов методики полевого опыта в пределах каждой конкретной темы исследования, так как сделать это со всей полнотой просто невозможно. 
Автор будет благодарен за те замечания и пожелания, которые выскажут читатели. (Отзывы присылайте по адресу: г. Ставрополь, 
пер. Зоотехнический, 12, кафедра селекции, семеноводства и технологии хранения продукции растениеводства).

1. ВАРИАНТ, СХЕМА ОПЫТА

Плевой опыт проводится на делянках различной величины 
и формы. Вариант – одна делянка опыта, на которой изучается 
какой-либо сорт, гибрид или агротехнический прием. Вариант 
обозначается буквой «l». Если невозможно или нецелесообразно изолированное изучение отдельных агротехнических вопросов, вариантом опыта может быть весь комплексный прием в 
целом, а не отдельная его часть. Например, технологии возделывания сельскохозяйственной культуры, системы удобрения и 
обработки почвы. Сравнение между собой комплексных приемов нельзя квалифицировать как нарушение при проведении 
опыта принципа единственного различия, т. к. это сравнение 
проводится при тождестве прочих условий, которые не являются составными элементами сравниваемых агрокомплексов.
Опытные варианты бывают контрольными и изучаемыми. 
Совокупность контрольных и изучаемых вариантов, разработанных с целью выяснения изучаемого вопроса, есть схема опыта. Разработка схемы опыта является ответственной и 
трудной задачей, определяющей успех научной работы. Надо 
суметь предвидеть результат, проникнуть в сущность неизвестного.
Схема полевого опыта определяется темой исследования и 
строится по принципу единственного различия. Правильно составленная схема опыта позволяет сравнивать каждый ее вариант с другими при наличии между ними единственного изучаемого различия и единстве прочих условий. Например:
Тема. Изучение сортов озимой пшеницы.
Схема опыта: 1. Скифянка (контроль)
 
2. Дон 95
 
3. Ермак
 
4. Фишт
 
5. Уманка
В этом опыте единственное различие – сорт. Чтобы оценить 
роль сорта, все другие условия жизни растений озимой пшеницы должны быть одинаковыми: предшественник, обработка почвы, удобрение, срок сева, норма высева семян, уход за 
опытом.

Тема. Доза азотного удобрения при допосевном внесении под 
озимую пшеницу.
Схема опыта: 1. Р60К60 (контроль)
 
2. N30Р60К60
 
3. N50Р60К60
 
4. N70Р60К60
 
5. N90Р60К60
Единственное различие – доза азотного удобрения. Единство 
условий – предшественник, сорт, обработка почвы, фосфорнокалийный фон, форма азотного, фосфорного и калийного удобрения, срок и способ его внесения, срок сева, норма высева семян и 
уход за опытом.
В схеме опыта каждому варианту присваивается порядковый 
номер. При разработке плана (схемы) размещения опыта на опытном участке на делянке пишется номер варианта, под которым он 
записан в схеме опыта (рис. 1а). Если записывать на делянке полное название варианта, то такая схема размещения опыта будет 
трудночитаемой (рис. 1б).

а 
I повторение 
II повторение

3
2
5
1
4
2
1
4
3
5

б 
I повторение 
II повторение

N50Р60К60

N30Р60К60

N90Р60К60

Р60К60
(контроль)

N70Р60К60

N30Р60К60

Р60К60 
(контроль)

N70Р60К60

N50Р60К60

N90Р60К60

Рис. 1. Схема размещения опыта:
пять вариантов, двукратная повторность

В имеющихся пособиях по закладке и проведению полевых 
опытов часто смешивают понятие «вариант» с понятием «делянка». Эти понятия сходные, но далеко не равнозначные. Предположим, что ставится опыт по изучению гербицидов против двудоль

ных и однодольных сорняков на посевах сахарной свеклы при 
двукратной повторности по схеме:
1. Без гербицидов
2. Пирамин Турбо
3. Агрон
Вариантов опыта будет три. Число же делянок в данном опыте 
будет шесть. Если бы повторность опыта была не дву-, а трехкратной, то делянок было бы девять, а вариантов по-прежнему осталось бы три.
В каждом правильно поставленном опыте всегда должна быть 
возможность какого-то сравнения, сопоставления вариантов. Контроль (стандарт) – вариант, с которым сравнивают все остальные 
варианты схемы опыта. Он позволяет оценить меру чувствительности растения к изучаемому фактору. В опытах по сортоиспытанию за контроль принимается вариант, в котором изучается районированный сорт или гибрид, в агротехнических опытах – применяется рекомендуемый агротехнический прием. При изучении 
удобрений, пестицидов в качестве контроля может быть вариант 
без их внесения (нулевой вариант).
Число вариантов в схеме опыта определяется исследователем 
и зависит от его содержания, то есть от тех вопросов, которые 
в данном опыте разрешаются. Минимальное число вариантов в 
схеме опыта два. Чем больше число вариантов в схеме опыта, 
тем выше его информативность. Но с увеличением числа вариантов (при неизменной площади опытной делянки и повторности 
опыта) увеличивается площадь под опытом, уменьшается вероятность расположить его на однородном по плодородию земельном 
участке, увеличивается ошибка эксперимента и, следовательно, 
уменьшается его точность (табл. 1). В связи с этим при разработке схемы опыта необходимо осторожно увеличивать число вариантов и стремиться к тому, чтобы в опыте было не более 12–16 вариантов при общем числе делянок 60–64. Опыты с большим числом вариантов требуют, как правило, более сложных методов их 
постановки.
По содержанию варианты схемы опыта могут быть качественные (предшественник, сорт, вид и форма удобрения, способ посева, обработка почвы) и количественные (сроки сева, нормы высева семян, дозы и нормы удобрений, пестицидов, глубина обработки почвы и т. п.).

Полевые опыты, в зависимости от изучаемого вопроса, продолжительности во времени, условий и места проведения бывают 
различных видов. Но, прежде всего, по схеме опыта они подразделяются на однофакторные и многофакторные.
Однофакторные опыты – это простые эксперименты. На основании полученных результатов можно ответить только на один вопрос. Например, какой предшественник лучше для изучаемого 
сорта или какой сорт лучше при изучении нескольких сортов по 
одному предшественнику.
Таблица 1
Увеличение относительной ошибки опыта (
,
S x )
в зависимости от числа вариантов (l)
при одинаковой площади делянки (Деревицкий Н. Ф., 1960)

Картофель
Сахарная свекла

l
,
S x  %
l
,
S x  %

2
3,91
2
2,67
3
4,03
3
3,23
4
4,51
4
3,70
5
4,39
6
3,73
8
6,02
9
4,02
12
6,79
12
4,15
16
6,27
18
4,31
24
6,66
27
4,36
32
7,86
36
4,57
48
11,73
54
4,58
96
14,14
108
6,08

При разработке схемы однофакторного опыта с качественными вариантами в общем виде они обозначаются заглавными буквами латинского алфавита. Например:
1. А
2. В
3. С
4. D
5. Е и т. д.
К схеме опыта с качественными вариантами предъявляются два требования. Первое – необходимо правильно выбрать контрольный вариант. Второе – выдержать принцип единственного 

различия с учетом принципа оптимальности и целесообразности, 
определить сопутствующие, не изучаемые в опыте агротехнические условия. Минимальное число вариантов в схеме опыта равно двум.
Схему однофакторного опыта с количественными вариантами 
(градациями) можно представить так:
1. а0
2. а1
3. а2
4. а3
5. а4.
При составлении схемы опыта с количественными вариантами, 
необходимо соблюдать требования, предъявляемые к схеме опыта с качественными вариантами и, кроме того, правильно установить единицу (шаг) варьирования для изучаемого фактора и число 
градаций (вариантов). Важно так спланировать схему опыта, чтобы на основании полученных результатов, можно было построить кривую отклика, которая будет характеризовать зависимость 
урожайности от изменения изучаемых градаций фактора (рис. 2).

Рис. 2. Кривая отклика:
У – урожайность; Х – градации изучаемого фактора

Если схема опыта разработана правильно, кривая отклика имеет три зоны, в которых с увеличением градаций изучаемого фактора, урожайность:
– 
увеличивается. Лимитирующая зона (I);
– 
стабилизируется. Стационарная зона (II);
– 
уменьшается. Ингибирующая зона (III).

У

Х
А

III
I
II

B
C
D