Агрохимия

В многофакторных опытах наиболее правильным, точным и достоверным является ортогональное построение схемы, содержащей всевозможные сочетания всех изучаемых факторов. Например, при изучении трех видов удобрений (NPK) в трех дозах и трех соотношениях в схеме должно быть 27 вариантов (3 * 3 * 3). При 27 делянках в одном повторении очень трудно исключить пестроту почвенного плодородия при закладке опыта в 3—4-кратной повторности, поэтому опыт получается недостаточно точным. Для уменьшения ошибки опыта используют метод звеньев, или расщепленных делянок. Например, при комплексном изучении шести азотных форм или доз, двух фосфорных и трех калийных комбинаций удобрений в ортогональной схеме в каждом повторении должно быть 36 вариантов (6*2* 3). Если все 6 (2 • 3) комбинаций фосфора с калием разместить как бы в одной делянке и на ней же поперек всех этих комбинаций наложить 6 азотных форм или доз удобрений, получим звено опыта, в котором есть все варианты схемы, т. е. одну полную повторность, рядом с которой аналогичным образом можно разместить еще 2—3 повторности этого опыта. При таком размещении повышается точность сравнения вариантов внутри каждого звена опыта.

С увеличением видов, доз, форм удобрений и других факторов (сортов, мелиорантов, орошения, способов обработки почв и т. д.) количество вариантов ортогональных схем опытов резко возрастает. Например, при изучении тех же комбинаций минеральных удобрений (6 • 2 • 3) на фоне извести и без нее число вариантов в схеме возрастает в 2 раза (6 • 2 • 3 • 2) и составит уже 72, а если добавить еще два разных фона обработки почвы — еще в 2 раза и составит 144 варианта и т. д.

Проведение опыта с таким числом вариантов в схеме становится невозможным, поэтому возникает необходимость сокращения схемы по принципу выборок или синтетического опыта путем выбора из общей схемы только части вариантов, равномерно охватывающих всю область изучаемых доз, комбинаций, форм и сочетаний удобрений с другими факторами. Подобное нарушение ортогональности, естественно, приводит к уменьшению достоверности выводов по полученным результатам.

Упрощенные ортогональные схемы комплексных опытов содержат обычно варианты с тремя дозами каждого элемента на фоне одной комбинации двух остальных. При этом можно выявить влияние на культуру четырех степеней обеспеченности любым из изучаемых элементов: без удобрений, при 1, 2 и 3 дозах вносимых удобрений. При размещении блоками по такой упрощенной схеме в опыте может быть 15—16 вариантов, тогда как при ортогональной схеме их было бы 64 (4 • 4 • 4).

Расчетные методы. Используют при разработке схем опытов для определения доз и соотношений удобрений с целью получения плановых (программируемых) уровней урожаев сельскохозяйственных культур желаемого качества. Основу определяемой дозы удобрений здесь составляют биологические потребности в питательных элементах культур и сортов для создания планируемого уровня и качества получаемой продукции в конкретных при-родно-экономических условиях, которые далее трансформируются в дозы удобрений разными методами, подробно описанными в предыдущей главе.

Схемы таких опытов в зависимости от цели и задач исследований состоят из 5—8 вариантов, причем во всех вариантах, кроме контрольного, изменение доз и соотношений удобрений обусловливается уровнями и качеством планируемой продукции при постоянных коэффициентах использования элементов из удобрений и почвы или вариациями коэффициентов при одном плановом уровне и качестве продукции. Если нужно, изменяют те и другие, но тогда схемы усложняются, превращаются в многофакторные и могут содержать гораздо больше вариантов.

Результаты опытов с дозами удобрений позволяют оценить степень пригодности лабораторных методов для установления нуждаемости культур в удобрениях с одновременным уточнением результатов анализов почв по обеспеченности подвижными формами элементов для разных культур в конкретных почвенно-климатических и агротехнических условиях.

Сравнение действия органических и минеральных удобрений изучают в длительных опытах при внесении их в эквивалентных дозах по элементам, содержащимся в испытываемой дозе органических удобрений. Полная схема такого опыта должна кроме контрольного содержать и дополнительные варианты: внесение минеральных удобрений в нормальном (оптимальном) соотношении и органических удобрений с добавлением минеральных в количестве и соотношениях, эквивалентных предыдущему варианту.

Для выявления роли органического вещества в навозе ( и других органических удобрениях) С. В. Щербой предложена схема, в которой возрастающие дозы минеральных удобрений вносят на фоне навоза и без него. По характеру кривых увеличения урожая (прибавок) определяют, чем оно вызвано: наличием элементов в навозе и минеральных удобрениях или действием органического вещества и другими свойствами (щелочность, буферность, микрофлора и др.) навоза.