Курсовая работа
«Изучение действия удобрений (виды идозы) на урожайность и качество картофеля»
/>Введение
Сельскохозяйственноепроизводство всегда опиралось на опыт и навыки, полученные из поколений впоколения, а так же неразрывно связывалось с научными знаниями. Со временемизменялись потребности, задачи, а все накопленные научные знания требовалисистематизации, а многие и доказательства своей достоверности. Все большуюнеобходимость приобретали и развивались методы исследования почвы, растений иудобрений, а так же их взаимодействие.
На данный момент главнойцелью сельскохозяйственного производства является получение максимальныхурожаев надлежащего качества. Много составляющих затрагивается для достиженияэтого. Это селекция более продуктивных сортов культур, разработка новых системприменения удобрений, усовершенствование сельскохозяйственной техники,использование пестицидов, а так же хранение и переработка полученной продукции.Все это задачи, которые стоят в настоящее время перед агрономическими науками.
Учитывая огромную площадьнашей страны, а, следовательно, большое разнообразие почвенных и климатическихусловий, внедрение новых удобрений, систем обработки почвы и т.д. необходимосопоставлять с условиями окружающей среды. Более детальное изучение ростарастения и его отношения к условиям среды помогают произвести агрохимическиеисследования.
Одним из важнейшихметодов определения плодородия почв, количественной оценки агротехническойэффективности удобрений является полевой опыт.
Полевой опыт – исследования в полевой обстановкедля установления действия удобрений на рост, развитие и урожайность культур,качество получаемой продукции и показатели плодородия почв. Это биологическийметод изучения реакции возделываемых культур на испытываемые виды, дозы, срокии способы применения удобрений в различных почвенно-климатических иагротехнических условиях, без точной характеристики которых результаты опыта немогут быть распространены на другие, аналогичные по указанным признакамтерритории. Эти обстоятельства обусловливают целесообразность и необходимостьразличного и обязательного сочетания в полевых опытах метеорологических,почвенных, биологических, химических, физико-химических и других методовисследований. Все это необходимо для определения типичности, точности,достоверности полученных результатов, возможности их распространения на другиетерритории, а также для квалифицированной трактовки результатов и выводов опотреблении растениями питательных элементов из почв и удобрений и баланса их,об изменении качества получаемой продукции и пищевого режима почв,агрономической, экономической и энергетической эффективности изучаемых факторови т.д.
Результаты полевых опытовиспользуют не только в науке, но и в практике для внедрения всельскохозяйственное производство и определения объемов, видов и формминеральных удобрений, мелиорантов и других химических средств, применяемых всельском хозяйстве, а также машин и механизмов для качественного примененияудобрений и мелиорантов.
Широкий круг вопросовпитания растений был разрешен с помощью вегетационного метода.
Выращивание растений вразличных сосудах в искусственных условиях в специальных сооружениях (фитотрон,вегетационный домик, теплица, огражденные сеткой или прозрачной пленкой стеллажи) называют вегетационнымметодом исследований или вегетационным опытом. Этот метод позволяетдетально расчленить и выявить роль и значение отдельных факторов в жизнирастений при регулируемых (в разной степени в зависимости от сооружений)условиях влажности, освещенности, температуры и питательного режима в сочетаниис детальными химическими, физиологическими и другими исследованиями,возможности которых трудно переоценить. Д.Н. Прянишников подчеркивал, что«задачей вегетационного метода является вскрытие существа процессов и уяснениезначения отдельных факторов, прежде всего роли растения, почвы и удобрения вусловиях, наиболее благоприятных для выявления этой роли».
Вегетационный опытпозволяет при необходимости изменить основные факторы жизни растений и темсамым быстрее и точнее, чем в полевом опыте, установить искомые закономерностивзаимодействия растений, почвы и удобрений. Вместе с тем вегетационный метод неможет заменить полевых опытов, так как условия возделывания растений ввегетационном сосуде существенно отличаются от полевых. Ценность вегетационныхопытов заключается не в замене ими полевых, а в том, что полученные в нихрезультаты позволяют понять причины тех явлений, которые наблюдаются в полевыхопытах.
В зависимости от целей изадач исследований используют разные модификации вегетационного метода:почвенные, песчаные, водные культуры и гидропонику. Для решения специфическихвопросов применяют и другие модификации: сменных или текучих растворов,изолированного питания, стерильных культур и др.
При изучении передвиженияи баланса питательных веществ и влаги в естественных условиях применяют лизиметрическийметод. По условиям выращивания растений этот метод занимает промежуточное положениемежду полевым и вегетационным методами.
Все перечисленные вышеметоды агрохимических исследований относятся к группе биологических. Вних главным объектом изучения служит растение. По выражению Буссенго, этиметоды позволяют «спращивать мнение самого растения».
Важное значение дляоценки данных полевых и вегетационных опытов имеет внедрение в экспериментальнуюработу статистических методу установления точности опыта и достоверностиполученных результатов.
Наряду с биологическимиметодами исследования агрохимия широко использует лабораторные методыанализа растений, почв и удобрений. Эти методы делят на химические,физические, физико-химические, микробиологические и др. Среди них особое местопринадлежитметоду меченых атомов с использованием радиоактивных и стабильныхизотопов.
/>1. Планирование и разработка методикизакладки и проведения полевого опыта
Проблема исследования
В настоящее время передчеловечеством стоит очень важная задача получения высоких урожаевсельскохозяйственных культур надлежащего качества. В частности при возделываниикартофеля, применяя удобрения, необходимо повышать урожайность клубней исодержание крахмала в них. Картофель – одна из главных технических культур,используемых для получения крахмала, а это очень важное сырье, котороеиспользуется во многих отраслях промышленности. А также картофель очень важнаяпищевая культура, и его по праву называют «вторым хлебом».
В настоящее время большаячасть картофеля возделывается на приусадебных участках, при этом бессменномного лет. Для реализации в продуктовых магазинах картофель в основномзакупается за рубежом. Поэтому необходимо наладить производство отечественноговысококачественного картофеля, чтобы он был доступен для городского населения,не имеющего дачные участки. И первый вопрос, который стоит перед земледелами –изучение влияния азота, фосфора и калия на продуктивность картофеля и егокачество, чтобы в дальнейшем дать рекомендации при применении удобрений.
В связи с этим темойнашего курсового проекта является влияние различных видов и доз на урожайностьи качество картофеля в условиях Смоленской области.
2. Обзор литературы
Картофель принадлежит кчислу важнейших сельскохозяйственных культур. В мировом производстве продукциирастениеводства он занимает одно из первых мест наряду с рисом, пшеницей икукурузой. Клубни картофеля содержат около 25% сухих веществ, в том числе 14…22%крахмала, 1,4…3,0% белков, около 1% клетчатки, 0,2…0,3% жира и 0,8…1,0% зольныхвеществ. Картофель богат витаминами С, B1, B2, B6, PP и минеральнымивеществами. Особенно богаты витаминами молодые клубни.
Картофель культураразностороннего использования. Благодаря содержанию в клубнях крахмала, белкавысокого качества и витаминов он является исключительно важным продуктомпитания человека. Его по праву называют вторым хлебом.
Клубни картофеля служатсырьем для спиртовой, крахмало-паточной, декстриновой, глюкозной, каучуковой идругих отраслей промышленности. Крахмал, получаемый их картофеля, – незаменимыйпродукт в пищевой, текстильной и бумажной промышленности. Из 1т клубнейкартофеля с крахмалистостью 17,6% можно получить 112 л спирта, 55 кгжидкой углекислоты, 0,39 л сивушного масла и 1500 л барды или 170 кгкрахмала и 1000 кг мезги.
Благодаря высокойприспособленности к различным условиям произрастания картофель – широкораспространенная культура. Посадки картофеля за последние годы продвинулисьдалеко на север (до 71о с. ш.) и на юг (до 46о ю. ш.).Его с успехом возделывают также в горных районах. Картофель выращивают на всехконтинентах, в большинстве стран мира. Общая площадь его в мировом земледелиидостигает 18 млн. га, а валовой сбор – более 300 млн. т. [8]
Влияние удобрений наурожай и качество картофеля.
Картофель – культура,высоко требовательная к органическим и минеральным удобрениям. Высокие урожаикартофеля получают при внесении органических и минеральных удобрений, а такжеизвестковании.
При разработке системыудобрений под картофель необходимо учитывать скороспелость сорта. Ранние сортаболее отзывчивы на минеральные удобрения, они используют питательные веществаинтенсивнее в короткий период. Позднеспелые сорта лучше усвают питательныевещества почвы и навоза.
При установленной нормеминеральных удобрений для конкретных условий возделывания картофеля необходимоучитывать запасы питательных веществ почвы и элементов питания, вносимых сорганическими удобрениями. В опытах Г.М. Ночайкиной, большой чистый доход,рентабельность и окупаемость затрат продукции были получены при совместномвнесении 40 т/га торфонавозного компоста и ЫРК на планируемый урожай на уровне30 т/га.
О высокой эффективностисовместного применения органических и минеральных удобрений такжесвидетельствует опыты Н.М. Белоуса. [3]
На прибавку урожая отминеральных удобрений влияет окультуренность почвы. По данным Авдонина НС. иСоловьева ГА прибавка урожая клубней картофеля от полного минерального удобренияна слабоокультуренной почве в 2 раза ниже чем на средне и хорошо окультуренныхпочвах. Одностороннее внесение азотных удобрений снижало содержание крахмала вклубнях картофеля.
Эффективность минеральныхудобрений при совместном применениис органическими удобрениями зависит как отдоз применяемых органических удобрений, так и от их вида. Надерново-подзолистой песчаной почве под картофель целесообразно применениевысоких доз бесподстилочного навоза без дополнительного внесения полногоминерального удобрения. [3]
Влияние азотных удобренийи их дозы
Оптимальные дозы азотадля среднеспелых и позднеспелых сортов картофеля колеблются от 120 до 150 кг/гапри условии сбалансированности с другими элементами питания. При внесении судобрениями 120 кг азота на 1 га в среднем на 1 кг азота получают 50–60 кгклубней. На легких супесчанных почвах при достаточном количестве влагиэффективность может быть и выше. Если азотные удобрения применяют на фонеподстилочного навоза (40–50 т/га), то доза азота необходимо снизить до 80 -90кг/ га. Азотные удобрения при дозе внесения №120 на фоне навоза заметно снижаютсодержание крахмала в клубнях. [1]
Применение повышенных дозазотных удобрений также приводит к мощному развитию надземной массы,ассимиляционного аппарата растений. В связи с этим отток пластических веществиз листьев в аккумулирующие органы ослабевает, интенсивность накоплениякрахмала снижается. Азотные удобрения усиливают рост ботвы, что удлиняетвегетативный период, и происходит задержка созревания.
Однако, у ранних сортовкартофеля, как правило, снижение крахмалистости не наблюдается, так как куборке растения успевают закончить вегетацию. Применять под картофельповышенные дозы азотных удобрений нужно обязательно с учетом сортовыхособенностей и погодных условий.
Повышение дозы азотаотрицательно влияет на кулинарное качество картофеля. По данным Н.П. Кукреш,внесение под картофель более 120 кг/га азота приводило во влажные годы кпотемнению клубней и ухудшению вкусовых качеств. [6]
Влияние фосфорных икалийных удобрений
Картофель отрицательнореагирует на недостаточное фосфорное и калийное питание. Фосфор способствуетболее быстрому формированию клубней и улучшению их качества. Под его влиянием вклубнях возрастает содержание крахмала.
Дозы фосфорсодержащихудобрений, а также отношение между элементами питания в удобрениях зависит отуровня обеспеченности почвы подвижным фосфором.
Дозы калийных удобренийпод картофель зависят не только от содержания подвижного калия в почве, но и оттого, для каких целей предназначены клубни. Если клубни планируетсяиспользовать для получения крахмала, то дозы калийных удобрений могут бытьувеличены.
Лучше применять подкартофель бесхлорные калийные удобрения. Если применяются хлорсодержащиеудобрения; то их рекомендуется вносить по осени. Это обеспечит вымывание хлораиз почвы за осеннее – весенний период [6].
Недостаток фосфора икалия уже в первый период роста нарушает нормальный обмен веществ, угнетаетрастения и резко снижает урожай и его качество.
Крахмал в картофелеосновное питательное вещество, поэтому изучению влияния удобрений на содержаниекрахмала посвящено много исследований. Крахмалистость клубней в значительнойстепени зависит от снабжения растений фосфором, который принимает участие вфотосинтезе. При недостатке фосфорного питания содержание крахмала в картофелерезко падает. А в оптимальных дозах фосфорные удобрения повышают содержаниекрахмала в клубнях картофеля или не изменяют его. [1]
Фосфорные удобренияспособствуют максимальной утилизации моносахаридов, низкому уровню ихсодержания, что также является показателем высокого качества картофеля.Потемнение мякоти клубней картофеля под действием фосфорных удобрений, какправило, не наблюдается кулинарные качества улучшаются и снижается содержаниенитратов. [3]
Действия калийныхудобрений на Крахмалистость картофеля во многом определяется формойпримененного калийного удобрения. При использовании под картофельхлорсодержащего калийного удобрения хлор неблагоприятно влияет на рост иразвитие картофеля, что сказывается на урожае и его качестве. Содержаниекрахмала при этом снижается. [1]
Применение калийныхудобрений, не содержащих хлора приводит к повышению крахмалистости клубней. Поданным опытов, для повышения содержания крахмалистости в клубнях следуетприменять сернокислый калий или хлористый калий внесенный в почву с осени; чтообеспечивает вымывание хлора из почвы. [5]
Под действием калийныхудобрений содержание белка в клубнях картофеля снижается или существенно неменяется. Причем калийные удобрения улучшают биологическую ценностьбелковкартофеля» т. к. снижают содержание редуцирующих сахаров. [6]
На основаниивышеизложенного в связи с неизученностью выноса азота, фосфора и калия цельнашего курсового проекта – получение максимального урожая картофеля надлежащегокачества.
При достижении данной целиперед нами поставлены следующие задачи:
– выявлениеоптимальных доз удобрений;
– выявлениеоптимального соотношения доз азота, фосфора и калия;
– влияние различныхдоз азота, фосфора и калия на содержание крахмала;
– влияние различныхдоз азота, фосфора и калия на содержание витамина С.
Рабочая гипотеза: наосновании содержания элементов питания и рекомендаций при возделываниикартофеля в условиях Смоленской области на дерново-подзолистойсреднесуглинистой почве наибольшую урожайность картофель должен дать присоотношении азота, фосфора и калия 1:1:1,5. [7]
/>3. Программа полевого опыта
Характеристика условий проведения опыта
Климат Смоленской областиумеренно-континентальный, характеризующийся сравнительно теплым летом иумеренно-холодной зимой. Среднегодовая температура воздуха колеблется впределах от 3,5 ° до 5,0 °.
Самый холодный месяц – январь,средняя температура его колеблется от – 10 ° с северо-восточной его части до -8° в юго-западной. Самый теплый месяц – июль, средняя температура которого 17–18°.
Вегетационный период(считая от весеннего до осеннего перехода среднесуточной температуры через 5 °С)длится 170–180 дней.
Сумма положительных температурза этот период вполне достаточна для созревания различных с.-х. культурумеренной зоны.
Количество осадков за годзначительное и колеблется от 530 до 650 мм.
Наиболее влажный – летнийпериод (выпадает 40% годовой нормы осадков), наиболее сухое время года – весна(14% этой нормы). В особо влажные годы количество осадков может достигать 850–950 мми более, а в сухие снижается до 350–400 мм.
Устойчивый снежный покровобразуется в конце ноября и разрушается в 1-й декаде апреля. Высота снежногопокрова в условиях открытого поля к концу зимы достигает в среднем 30–50 см.
Почвенный покров областидовольно пестрый, но преобладают в нем дерново-подзолистые пылевато-суглинистыесредне и сильнооподзоленные почвы.
Таблица 1. Среднемесячнаятемпература воздухаМесяц январь февраль март апрель май июнь
Температура, оС -8,6 -8,0 -3,8 4,3 12,2 15,3 июль август сентябрь октябрь ноябрь декабрь 17,7 15,8 10,8 4,7 -1,5 -6,6
Таблица 2. Среднемесячноеколичество осадковМесяц январь февраль март апрель май июнь Осадки, мм 29 24 31 36 52 67 июль август сентябрь октябрь ноябрь декабрь 94 82 50 54 49 40
Сход устойчивого снежногопокрова чаще приходится на первую декаду апреля. Оттаивание поверхностного слояпочвы на глубину 10 см в среднем за последние 7–8 лет наблюдалось пообласти в конце первой – начале второй декады апреля, в на всю глубину – вконце апреля.
Средние многолетниезапасы продуктивной влаги на средних суглинках под картофелем весной в пахотномслое обычно составляет 40–45 мм, что близко к наименьшей полевойвлагоемкости. [2]
Указанныеагроклиматические условия области вполне благоприятны для выращивания картофеля
Таблица 3. Датынаступления фаз развития картофеля (среднеспелые сорта)№, название станции Период наблюдений Посадка Всходы Образование соцветий Цветение Увядание ботвы 12. Смоленск 1946–1957 гг 18. V 20. VI 18. VII 28. VII 12. IX
/>
Биологическиеособенности культуры
Требования к теплу.
Картофель – культураумеренного климата. Ростовые процессы замедляются при температуре почвы ниже7…8 и выше 25 оС. Повышенная температура почвы способствует большемуобразованию и ветвлению столонов, т.е. ведет к усиленным ростовым явлениям вущерб урожаю клубней
Сумма активных температур(10 оС и выше) за вегетационный период, необходимая для полногоразвития растений среднеспелых сортов, в среднем равна 1000…1400 оС.
Требования к влаге.
Картофель – растение,требовательное к влажной почве. Транспирационный коэффициент его составляет400…550. Потребность во влаге изменяется у картофеля по фазам развития. Дляпрорастания картофеля достаточно влаги материнского клубня. Поэтому сухая итеплая погода в этот период наиболее благоприятна для развития картофеля.Критический период – фаза начала цветения. Недостаток влаги в почве в этотпериод приводит к сильному снижению урожая клубней.
Наиболее благоприятныеусловия для роста развития картофеля создаются при влажности почвы от 60 до 100%ППВ.
Для обеспечения высокихурожаев картофеля в средней полосе необходимо, чтобы за вегетацию выпадало неменее 300 мм осадков.
Требования к свету.
По современнойфотопериодической классификации растений культурные сорта картофеля относят ккороткодневным растениям, но в условиях средних широт его можно возделывать придлинном дне.
Картофель справедливосчитают светолюбивым растением. Даже при небольшом уменьшении освещения у негоотмечаются пожелтение ботвы, вытягивание стеблей, ослабление или полноеотсутствие цветения и снижение урожая клубней.
Требования к почве.
Картофель не оченьтребователен к почвенным условиям, однако наибольшие урожаи он дает на хорошоокультуренных, аэрированных почвах, так как его корневая система оченьчувствительна к недостатку кислорода в почве. Наиболее высокую потребность вкислороде корневая система испытывает в период клубнеобразования. Чтобы иметьдостаточное количество кислорода в почве, необходимо поддерживать ее в рыхломсостоянии.
Картофель формируетхороший урожай на средних и тяжелых суглинках при плотности почвы 1,1…1,2г/см3, на легких песчаных и суглинистых почвах – 1,4…1,5 и на среднесуглинистыхчерноземах – 0,9…1,1 г/см3.
Сравнительно хорошокартофель переносит слабокислые почвы, особенно при внесении органическихудобрений. Наилучшие же условия для роста растений создаются при pHсол. 5…6. На сильнокислых и щелочныхпочвах развитие картофеля замедляется.
Требования к элементампитания.
В первый период жизнирастение картофеля требует немного питательных веществ. Это объясняется тем,что в начальный период развития картофель в значительной степени удовлетворяетпотребность в питании за счет питательных веществ материнского клубня.
Наибольшее количествопитательных веществ картофель потребляет в период бутонизации – цветения, когдаидут интенсивное нарастание надземной массы и образование клубней. К концувегетации потребление элементов питания уменьшается и в начале отмирания ботвысовсем прекращается. [8]
/>Схема опыта и ее обоснование
В соответствиипоставленными целями и задачами, опираясь на рекомендации и данные повыращиванию картофелю в условиях Смоленской области, а, также учитываяметодические требования, главное из которых соблюдения принципа единственногоразличия, была составлена следующая схема опыта.
Схема опыта
1. 0 – контроль
2. 90N, 90P, 90K
3. 120N, 90P, 90K
4. 90N, 120P, 90K
5. 90N, 90P, 120K
6. 120N, 120P, 90K
7. 120N, 90P, 120K
8. 90N, 120P, 120K
9. 120N, 120P, 120K
Схема состоит из 9 вариантов.1 и 8 варианты – представляют собой варианты, где соотношение удобрений 1:1:1.В первой берется доза 90 кг/га, во втором – 120 кг/га. Остальные вариантыявляются промежуточными между двумя этими дозами, в каждом из которых различноесоотношение N:P2O5:K20. Данная схема дает представление о влиянии 2-х доз с шагомв 30 кг/га, а также все возможные варианта в соотношении N:P2O5:K20. Первый вариант представлен контролем (без удобрений), чтопозволит вычленить влияние естественного почвенного плодородия.
/>Методика закладки и проведения опыта
/>а) выбор и подготовка опытногоучастка
Участок для полевогоопыта по рельефу, почвенным условиям (генезису, морфологии и свойствам почвы) иистории должен быть по возможности однородным, а также типичным для тогохозяйства, района или зоны, на которые мы будем распространять результатынашего опыта.
При прибытии в хозяйствомы ознакомились с картой землепользования. После мы изучаем книгу историиполей. Анализируем историю за последние 4 года. Изучали агротехникувозделывания культур в севооборотах (формы, дозы и сроки внесения удобрений).Так же было выявлено, что известь вносилась 2 ротации назад, навоз 3 годаназад. Мы выбрали поле, которое участвует в следующем севообороте: 1. вика +овес на сено; 2. озимая пшеница; 3. картофель; 4. ячмень. Далее мы просмотрелиагрохимические картограммы. По ним мы отметили участок данного поля, которыйхарактеризуется средней обеспеченностью по содержанию фосфора и калия (длякартофеля 4 класс обеспеченности). По почвенной карте оцениваем пестроту нашегоучастка и рельеф. Данный участок в основном характеризуется дерново-подзолистойсреднесуглинистой почвой и располагается на пологом склоне.
После того, как мы покарте по карте определились с будущим участком нашего опыта, необходимопровести рекогносцировочное обследование участка. Со всей бригадой выезжаем вполе к месту участка. Участок соответствовал истине. При его осмотре не быловыявлено случайных факторов (свалки удобрений, стоянки животных и т.д.) Так жеоцениваем состояние мезо- и микрорельефа. На всей площади участка не оказалосьзападин и бугорков. Отмечаем, что в 150 м к югу от участка располагаетсялесной массив, а в 300 м на северо-восток фермерский пруд. Данноерасположение от этих факторов укладывается в рамки. Учитывая однообразнуюагротехнику за последние 4 года, а также однородность почвенного плодородия, мырешаем, что не будем проводить уравнительный и рекогносцировочный посевы. Передзакладкой опыта проводим агрохимическое обследование участка. Данные анализапредставлены в таблице 4.
Таблица 4. Данныеагрохимического анализа пахотного горизонта дерново-подзолистой почвыГумус, %
рНксl
S,
мг-экв/100 г. почвы Нг, мг-экв/100 г. почвы
E,
мг-экв/100 г. почвы
V,
% По Кирсанову
Р2О5, мг/кг почвы
К2О, мг/кг почвы 2 5,6 9 3,1 12,1 74,4 125 141
/>б) размещение полевого опыта наплощади участка
Навыбранной и изученной территории теперь важно правильно разместить 9 вариантовопыта нужной формы.
Приняли решение, что опытбудем закладывать в 4-кратной повторности. Это оптимальное число повторностейдля пропашных культур. Повторения будем размещать двухъярусно, а варианты вслучайном (рендомизированном) порядке (рис. 3).
Размер делянки долженбыть таким, чтобы можно было применить на них всю принятую агротехнику длянашей опытной культуры. В нашем конкретном случае ширина делянки должна бытькратной ширине захвата картофелепосадочной машины КСМ-4 (4-ряднаякартофелесажалка с шириной захвата 2,8 м). Общее число всех делянок9*4=36, в каждом ярусе по 18 делянок. На каждой делянке у нас будет по 12рядков (с учетом защитки), в сумме на каждом ярусе 216 рядков, что кратноширине захвата картофелепосадочной машины. Ширина междурядий 0,7 м. Ширинаделянки составит 0,7*12=8,4 м. Площадь делянки должна быть такой, чтобыпосле уборки защитки и выключек на учет осталось не менее 200 растений. Выберемразмер делянки 170 м2, тогда длина делянки составит170/8,4=20,2 м (~21 м). 21Х8,4 – это размеры посевной площадиделянки. Необходимо на каждой делянке выделить защитные полосы, во избежаниекраевого эффекта на нашу культуру. Ширину боковой защитки устанавливаем равной1,4 м (2*0,7) – 2 рядка, причем расстояние защитной полосы считаем от ½– междурядья крайнего рядка до середины между 2-ым рядком защитки и 3 рядкомучетной площади. [4] Также выделяем концевые защитки 1 м для предохраненияучетной части делянки от случайных повреждений. Кроме того, по всему периметруопыта высеваем защитную полосу шириной равной захвату картофелесажалки.
План расположения опытаизображен на рис. 1. План двух смежных делянок с указанием размеровзащитных полос и учетной площади изображен на рис. 2.
После того, как мыопределились с размером делянок и их расположением в опыте, мы можем выезжать вполе и приступать к разбивке нашего опыта. С собой мы берем необходимыйинвентарь. Нам потребуется: теодолит или экер (для откладывания прямого угла);колышки; вешки; стальные столбики (реперы) для фиксирования границ опыта; стальная20-метровая мерная лента; шнур; GPS-приемник(для привязки углов опыта в системе широта-долгота).
Когда мы приехали к местунашего участка, первым делом проводим привязку одного угла опыта к объекту наместности (будка сторожа) и установили репер в 20 метрах от угла по диагонали,а также по GPS-приемнику определим координаты этойточки и занесем их в дневник.
После мы приступаем квыделению общего контура опыта и отдельных повторений. Невязка при выделенииобщего контура не должна превысить 5–10 см на 100 м длины. Контурвыделяем следующим образом. По длинной линии опыта А-Б прокладываем прямуюлинию по шнуру. Отступаем 5 м от границы опыта и вбиваем вешку, по шнуруот начала (А) отмеряем расстояние равное ширине делянки (8,4 м) и забиваемколышек и так до точки Б. Далее от точки Б отбиваем прямой угол (сторонаБ-В) при помощи теодолита. Также натягиваем шнур, отмеряем расстояние равноедлине делянки (21 м) и вбиваем колышек и так до точки В. Так далеедоходим до начальной точки А. После от всех колышков проводивперпендикуляр, отмеряя 5 м и вбиваем колышек. Правильность разбивки опытаопределяем, измеряя диагонали контура. Далее мы приступаем к выделениюотдельных делянок. По короткой стороне контура (Г-А) от колышка мы отбиваемпрямой угол и также прокладываем прямую линию по шнуру между двумя вешками,вбивая по линии колышки через каждые 8,4 м (ширина делянки). Послеокунтуриваем каждую делянки, чтобы выделить защитные полосы. [4]
На колышках указываемномера делянок, и надпись обращаем во внутрь делянки. По окончанию разбивкиопыта мы осуществляем привязку остальных углов опыта. Привязка изображена нарис. 1.
Выбор форм и расчет доз удобрений и техника их внесения
По справочным данным привозделывании картофеля рекомендуются следующие формы азотных, фосфорных икалийных удобрений:
По данным опытов Мошенцева Н.И.и Киндерова А.П. «Влияние форм азотных форм удобрений на урожай и качествокартофеля и содержание в клубнях нитрат-ионов», лучшим азотным удобрением в этойзоне является аммиачная селитра – NH4NO3
По данным многолетнихнаблюдений лучшим из фосфорных удобрений стал суперфосфат, поэтому на нашуопытную делянку будем вносить гранулированный простой суперфосфат (19,5%)
Лучшим калийнымудобрением для картофеля является сернокислый калий, но ввиду его дороговизнымы вынуждены отказаться от его применения и будем использовать хлористый калий,однако стоит отметить, что не сможем применить его в вегетационном опыте.Поэтому будем использовать сернокислый калий.
Азотное удобрение – Naa (аммонийная селитра – NH4NO3 (36,4%))
Фосфорное удобрение – Pсг (суперфосфат гранулированный – Сa(H2PO4)2*H2O (20%))
Калийное удобрение – Кс –(калий сернокислый – K2SO4 (50%))
Расчет доз удобренийна делянку:
/>,
где X – количество удобрений на опытнуюделянку; а – доза удобрений, кг питательного в-ва на 1 га; в-площадьопытной делянки (посевной), м2; с – процент питательного в-вав удобрении.
1. удобрения не будутвноситься под контрольный вариант
2. расчет доз удобренийна делянки варианта 2 (90N, 90P205, 90K2О)
/>
/>
/>
3. расчет доз удобренийна делянки варианта 3 (120N, 90P2О5, 90K2О)
/>
/>
/>
4. расчет доз удобренийна делянки варианта 4 (90N, 120P2О5, 90K2О)
/>
/>
/>
5. расчет доз удобренийна делянки варианта 5 (90N, 90P2О5, 120K2О)
/>
/>
/>
6. расчет доз удобренийна делянки варианта 6 (120N, 120P2О5, 90K2О)
/>
/>
/>
7. расчет доз удобренийна делянки варианта 7 (120N, 90P2О5, 120K2О)
/>
/>
/>
8. расчет доз удобренийна делянки варианта 8 (90N, 120P2О5, 120K2О)
/>
/>
/>
9. расчеты доз удобренийна делянки варианта 9 (120N, 120P2О5, 120K2О)
/>
/>
/>
Навески удобрений будембрать с точностью до 10 г.
Мы рассчитали необходимыедозы выбранных нами удобрений на каждый вариант опыта. Теперь необходиморассчитанные дозы удобрений записать в ведомость для внесения удобрений наделянки опыта (табл. 5)
Таблица 5. Ведомость длявнесения удобрений на делянки опытаВариант Повторности и номера делянок Nаа, кг Рсг, кг Кс, кг I II III IV 1. Контроль 4 10 23 29 - - - 2. 90N, 90P, 90K 5 16 27 35 4,32 7,86 3,14 3. 120N, 90P, 90K 9 15 25 32 5,76 7,86 3,14 4. 90N, 120P, 90K 6 11 26 36 4,32 10,48 3,14 5. 90N, 90P, 120K 1 17 24 28 4,32 7,86 4,19 6. 120N, 120P, 90K 3 13 20 34 5,76 10,48 3,14 7. 120N, 90P, 120K 7 12 19 31 5,76 7,86 4,19 8. 90N, 120P, 120K 8 14 21 30 4,32 10,48 4,19 9. 120N, 120P, 120K 2 18 22 33 5,76 10,48 4,19 Требуется всего (с учетом повторностей)
161,28
(~162)
293,44
(~294)
117,28
(~118)
Для того чтобы недопустить ошибку при внесении удобрений, составляется план внесения удобрений(табл. 6).
Таблица 6. План внесенияудобрений на опытном участке1 повторение 2 повторение 3 повторение 4 повторение
1
90N, 90P, 120K
10
Контроль
19
120N, 90P, 120K
28
90N, 90P, 120K
2
120N, 120P, 120K
11
90N, 120P, 90K
20
120N, 120P, 90K
29
Контроль
3
120N, 120P, 90K
12
120N, 90P, 120K
21
90N, 120P, 120K
30
90N, 120P, 120K
4
Контроль
13
120N, 120P, 90K
22
120N, 120P, 120K
31
120N, 90P, 120K
5
90N, 90P, 90K
14
90N, 120P, 120K
23
Контроль
32
120N, 90P, 90K
6
90N, 120P, 90K
15
120N, 90P, 90K
24
90N, 90P, 120K
33
120N, 120P, 120K
7
120N, 90P, 120K
16
90N, 90P, 90K
25
120N, 90P, 90K
34
120N, 120P, 90K
8
90N, 120P, 120K
17
90N, 90P, 120K
26
90N, 120P, 90K
35
90N, 90P, 90K
9
120N, 90P, 90K
18
120N, 120P, 120K
27
90N, 90P, 90K
36
90N, 120P, 90K
/>Агротехника на опытном участке и уходза опытом
Вся агротехника должнасоответствовать нашей опытной культуре в данной области. Все мероприятия должныпроводиться в одно и то же время на всех делянках. Учитывая тему нашего опыта,обратим особое внимание на подготовку и внесение удобрений. Все удобрения будемвносить вручную. Фосфорные и калийные будем вносить с осени. Азотные – весной.Ниже описана последовательность агротехнических мероприятий.
1. По приходу навспаханное и выровненное поле мы по реперным точкам восстанавливаем наш опыт,выставляем все колышки и окунтуриваем каждую делянку по посевной площади.Заранее делаем навески удобрений (суперфосфат простой гранулированный и калийсернокислый) на каждую делянку и расфасовываем их по мешочкам и подписываемсогласно номерам делянок. Каждый мешочек согласно номеру мы расставляем околоделянки. Рассеивание навески проводим в два приема, проходя по центру вдольделянки, вначале в одну, а возвращаясь, – в другую сторону. Рассеиваем так,чтобы был небольшой остаток, для выравнивания мест, где мы неравномерно внесли.
2. Перед проведениемзаделки удобрений под культиватор (2-КПС-4) мы убираем все колышки.
3. Весной при физическойспелости почвы проводим боронование на глубину 5 см для выравнивания поверхности(БЗТС – 1,0).
4. Снова восстанавливаем нашопыт и по вышеуказанной схеме вносим азотное удобрение.
5. Убираем колышки ипроводим заделку удобрений под культиватор на глубину 12–14 см (2-КПС-4 +8БЗСС – 1,9).
8. Подготовка посадочногоматериала.
В условиях Смоленскойобласти рекомендую несколько сортов для возделывания. Мы выбрали следующийсорт:
Лорх – выведен ВНИИКХ. ВГосреестре с 1931 г. Среднепоздний. Столового назначения и для переработкина крахмал. Клубни светло-бежевые. Глазки мелкие. Мякоть белая, при варкерассыпчатая, нетемнеющая. Венчик красно-фиолетовый. Лежкость хорошая. Неустойчив к раку. Устойчив к вирусным болезням, фитофторе, бактериозам.Восприимчив к парше обыкновенной. Склонен к израстанию. Высокая пластичность кусловиям возделывания. Ценность сорта: высокая экологическая пластичность,относительно устойчив к комплексу болезней, отличный вкус и сохранность.
Подготовку семенныхклубней начинаем заблаговременно, но не позднее, чем за две недели до посадки.
Используемый семеннойматериал калибруем на фракции: 35–45, 50–60 мм по наибольшему поперечномудиаметру, удаляем загнившие, больные, нестандартные клубни и примеси. В опытемы будем использовать клубни размером 50 – 60 мм.
Семенные клубнипрогреваем на площадках, в хранилищах – 10-
14 дней при температуре +8-+15оС или в буртах с обязательнымукрытием пленкой и соломой на ночь при понижении температуры до 0оС.
Предпосадочноепротравливание с увлажнением (расход воды 10 л/т) проводят за несколькодней до посадки.
9. Вдоль боковой стороныопыта (А-Г) натягиваем шнур между двумя вешками. На трактор сбоку выставляемфлажок. Первый проход трактора с картофелепосадочной машиной КСМ-4 проводим пошнуру. Высаживаем на глубину 8–10 см. Густоту посадки регулируем такимобразом, чтобы между клубнями было 0,5 м. На посев одной делянки нампотребуется 21/0,5*12=504 клубня. На учетную площадь придется 19/0,5*8=304клубня. Площадь питания одного растения составит 19*5,6/304=0,35 м2.
Уход за опытом
10. Довсходовое рыхлениес боронованием: первое – через 5–7 дней после посадки на глубину 12–14 см,второе – через 5–7 дней после первого на глубину 7–10 см для уничтожениясорняков и поддержания плотности (КОН-2,8ПМ + 4БРУ – 0,7).
11. Внесение гербицидовза 5–7 дней до всходов (ОПШ-15).
12. Рыхление-окучиваниепосле всходов (2–3-кратное). После каждого окучивания мы восстанавливаем опытдля отбора растительных и почвенных проб. Первое при высоте растений 15–18 см,последнее – перед смыканием рядков. Для уничтожения сорняков (КОН-2,8ПМ).
13. Обработка посевовпротив колорадского жука и рака картофеля. При экономическом порогевредоносности (ОПШ-15). [11]
/>Сопутствующие наблюдения и учеты
Сопутствующие наблюденияи учеты необходимы для оценки воздействия внешних факторов, а так дляпрослеживания динамики развития нашей культуры. В программу учета будутвключены следующие объекты: наша опытная культура, почва в пределахкорнеобитаемого слоя, климатические условия. Все растительные пробы будемосуществлять следующим образом. Будем отбирать через каждые 20 растений.Почвенные образцы будем отбирать по диагонали нашей делянки.
При учете растений будемобращать внимание на следующие характеристики:
– массовостьнаступления фаз развития;
– учет вредителей(колорадский жук) на делянках (особей на м2);
– учет поврежденныхрастений заболеваниями (фитофтороз, % от числа растений);
– учет растенийповрежденных неблагоприятными климатическими факторами;
– определениегустоты стояния;
– определение темповнакопления массы урожая.
При учете почве обратимвнимание на динамику потребления элементов питания растениями.
При анализе климатическихусловий будим учитывать температуру воздуха, количество осадков, также будемпринимать во внимание выпадение града и аномальные явления, так как все этоможет отразиться на урожайности.
Наблюдения иисследования растений.
Все наблюдения будемсвязывать с фазами развития.
Фазы развития картофеля:
– всходы;
– бутонизация;
– цветение;
– клубнеобразование;
– усыхание ботвы.
1. Определение наступленияфаз развития.
Выходим на осмотрделянки. По краям делянки и в центре подсчитываем 15 растений, если не менее 10%вступили в данную фазу развития, то этот день будем считать за началонаступления фазы. Когда в фазу вступят более 75% растений – массовоенаступление фазы развития.
2. Определения густотыстояния растений.
Проводим дважды послепрорывки и перед уборкой. Выделяем 4 учетных площадки, чтобы в каждой было неменее 100 растений. Делением суммарной площади учетных площадок на числорастений находим площадь питания одного растения.
3. Определение темповнакопления массы урожая.
Отбор проб будемосуществлять с учетных площадей по 10 кустов с делянки. Пробы берем в сухую иясную погоду в утренние часы. Выделенные кусты выкапывают, отряхивают от земли,клубни отделяют от столонов, очищают от земли и взвешивают. После взвешиваниямы отбираем 1 кг для анализа. Ближе к полному созреванию клубней взятую пробубудем разделять на три фракции, и вычисляют процент каждой фракции. После такжеотбираем средний образец массой 1 кг. При анализе будем определять содержаниеосновных питательных элементов, а также содержание крахмала и витамина С.
4. Определение заусловиями питания растений
Условия питания будемопределять двумя способами: зрительного осмотра растений, чтобы выявитьпризнаки голодания растений, а также проведением химического анализа наопределение валового содержания элементов питания.
5. Наблюдения зарастениями, повреждаемыми вследствие неблагоприятных метеорологических явлений.
В целом за весь периодвегетации складывались оптимальные условия для роста и развития. Однажды в фазуцветения выпал небольшой град, что привело к незначительным повреждениямпосевов. Было повреждено менее 5%.
6. Фитопатологические иэнтомологические наблюдения.
В ходе профилактикифитофтороза всплеска заболевания не было. Однако при осмотре было выявлено несколькопораженных растений. Так же при нашествии колорадского жука были проведены всенеобходимые мероприятия по борьбе с этим вредителем.
Метеорологическиенаблюдения.
Как уже выше былосказано, в целом год оказался благоприятным для роста и развития. Следуеттолько отметить выпадение небольшого града. На метеорологической станции быливзяты данные для оценки условий. Все данные учитывались по периодам междуфазами.
Анализ почвы.
Мы брали почвенные пробыпо каждой фазе развития. Отбирали по 10 элементарных проб с каждой делянки. Всепробы брались на глубину 22 см. Проводим агрохимический анализ проб,используя принятые методики. В нашем случае определение фосфора и калия будемпроводить по методу Кирсанова.
/>Уборка и учет урожая
Перед уборкой необходимопровести полный осмотр всех делянок, выставляем колышки учетных площадей. Приосмотре отмечаем растения, состояние и внешний вид которых отличен отнормальных и здоровых растений. После выяснения причины отличного отнормального состояния этих растений они должны быть подвержены выключке. Этопроводиться с целью исключения эти растения при учете урожая.
При осмотре делянок быливыявлены следующие причины ненормального развития растений. Растения былипоражены фитофторозом, колорадским жуком, а также градом. Общий процентрастений, которые подвергнутся выключке на каждой делянке, не превысил 10–15%,поэту нам не придется выбраковывать делянку целиком. Данные о площади,подвергаемой выключке (с учетом площади, с которых отбирались образцы в периодвегетации) представлены в таблице 8.
Таблица 8. Данные орастениях подверженных выключке и выведение фактической учетной площадиВариант Повторность I II III IV Число недостающих растений, шт.
Фактическая учетная площадь, м2 Число недостающих растений, шт.
Фактическая учетная площадь, м2 Число недостающих растений, шт.
Фактическая учетная площадь, м2 Число недостающих растений, шт.
Фактическая учетная площадь, м2 1. Контроль 38
93,1 41
92,05 36
93,8 42
91,7 2. 90N, 90P, 90K 40
92,4 39
92,75 39
92,75 41
92,05 3. 120N, 90P, 90K 37
93,45 40
92,4 38
93,1 41
92,05 4. 90N, 120P, 90K 40
92,4 36
93,8 38
93,1 35
94,15 5. 90N, 90P, 120K 36
93,8 38
93,1 41
92,05 37
93,45 6. 120N, 120P, 90K 38
93,1 40
92,4 41
92,05 38
93,1 7. 120N, 90P, 120K 35
94,15 34
94,5 39
92,75 36
93,8 8. 90N, 120P, 120K 42
91,7 37
93,45 37
93,45 38
93,1 9. 120N, 120P, 120K 37
93,45 45
90,65 35
94,15 41
92,05
Фактическая учетнаяплощадь вычисляется по следующей формуле:
/>,
где S – фактическая учетная площадьделянки, м2; Р – расчетное число растений на делянке, шт.; Н – числонедостающих растений, шт.; П – площадь питания одного растения, м2.
Перед уборкой учетнойплощади, убирают урожай с защитных полос и выключки ручным способом. Дальше егоувозят, чтобы он случайным образом не смешался с учетным урожаем.
Уборку урожая с учетныхплощадей проводим механизировано картофелекопателем КСТ – 1,4 (2-рядковый).Каждую делянку убираем отдельно. Все делянки убирают в один день. Помимоклубней, учеты подлежит и ботва картофеля.
После уборки необходимоввести поправку на загрязненность. При этом с каждой делянки отбирают 20 кгклубней, их моют, высушивают, взвешивают и определяют процент загрязнения. Весьурожай вывозят, отдельно по каждой делянки складывают в бурты для подсушиванияи подписывают их. Также берут пробы на анализ. Необходимо определить выноспитательных веществ, также в клубнях определяют содержание крахмала и витаминаС.
После делают пересчетурожайности в ц/га и приступают к статистической обработке полученныхрезультатов.
/>Статистическая обработка результатовопыта
Статистическая обработкарезультатов полевого опыта позволяет определить границы возможных случайныхотклонений полученных данных и установить наличие существенных различий междусредними урожаями по вариантам опыта. Данные об урожайности представлены втаблице 9.
Таблица 9. Данные поурожайности картофеля, ц/га.Вариант Повторность Сумма урожаев S Средняя урожайность I II III IV 1. Контроль 95 90 91 94 370 92 2. 90N, 90P, 90K 179 171 174 169 693 173 3. 120N, 90P, 90K 193 201 195 198 787 169 4. 90N, 120P, 90K 200 205 203 208 816 204 5. 90N, 90P, 120K 265 260 272 269 1066 266 6. 120N, 120P, 90K 210 209 213 215 847 211 7. 120N, 90P, 120K 220 210 215 208 853 213 8. 90N, 120P, 120K 240 246 225 228 939 234 9. 120N, 120P, 120K 248 246 250 240 984 246 Сумма урожаев Р 1850 1838 1838 1829
Q=7335
M=190
Таблица 10. Отклонение отсредней урожайностиВариант Повторность Сумма I II III IV 1. Контроль -95 -100 -99 -96 -390 2. 90N, 90P, 90K -11 -19 -16 -21 -67 3. 120N, 90P, 90K 3 11 5 8 27 4. 90N, 120P, 90K 10 15 13 18 56 5. 90N, 90P, 120K 75 70 82 79 306 6. 120N, 120P, 90K 20 19 23 25 87 7. 120N, 90P, 120K 30 20 25 18 93 8. 90N, 120P, 120K 50 56 35 38 179 9. 120N, 120P, 120K 58 56 60 50 224 Сумма 140 128 128 119
å X1=515
Далее отклонения отсредней и сумму отклонений возводим в квадрат (табл. 11).
Таблица 11. Квадратыотклонений от среднейВариант Повторность
Сумма квадратов åх2
Квадрат суммы (åх)2 I II III IV 1. Контроль 9025 10000 9801 9216 38042 152100 2. 90N, 90P, 90K 121 361 256 441 1179 4489 3. 120N, 90P, 90K 9 121 25 64 219 729 4. 90N, 120P, 90K 100 225 169 324 818 3136 5. 90N, 90P, 120K 5625 4900 6724 6241 23490 93636 6. 120N, 120P, 90K 400 361 529 625 1915 7569 7. 120N, 90P, 120K 900 400 625 324 2249 8649 8. 90N, 120P, 120K 2500 3136 1225 1444 8305 32041 9. 120N, 120P, 120K 3364 3136 3600 2500 12600 50176
Сумма квадратов åх2 22044 22640 22954 21179 88817 352525
Квадрат суммы (åх)2 19600 16384 16384 14161 66529 265225
Далее определяем объемывариаций:
/>
/>
/>
/>
Определяем число степенейсвободы:
Общая = N-1=36–1=35
Вариантов = l-1=9–1=8
Повторностей = n-1=4–1=3
Остаточное = (N-1) – (l-1) – (n-1)=35–8–3=24
Проведем дисперсионныйанализ (табл. 12).
Таблица 12. АнализдисперсийВариация Объем вариации Степень свободы
Дисперсия S2
Fфакт
Fтабл, при вероятности 0,95 Общая 81449,64 35 - - - Вариантов 80763,89 8 10095,49 366,6 2,36 Повторностей 24,75 3 8,25 - - Остаточная 661 24 27,54 - -
Расчет дисперсий:
/>
/>
/>
Рассчитаем фактическиезначения критерия F-Фишера:
Сопоставляя дисперсиюповторностей и остаточную, делаем вывод о том, что различия внутри варианта несущественны, т. к. Sост>Sповт.
Если сравнить дисперсиювариантов с остаточной, мы видим что Sвар>Sост, тогда будем рассчитывать значениекритерия.
/>
Находим табличноезначение критерия F-Фишера, учитываястепени свободы: Fтабл= 2,36. [13]
Fфакт>>Fтабл, различия между средними урожаями по вариантам достоверны,существенны и можно провести оценку частных различий.
1. Определим среднееквадратичное остаточное отклонение:
/> – ошибка урожая с единичной делянкив среднем по всему опыту.
2. Вычисляем среднююошибку средних урожаев по всему опыту:
/>
3. Определяемотносительную ошибку средней (точность опыта):
/>
Для определениядостоверных различий между средними урожаями различных вариантов опыта вычислимсреднюю ошибку разности средних:
/>
наименьшую существеннуюразницу:
/>
/>
Следовательно, всеразличия между средними урожаями по вариантам опыта достоверны с вероятностью 95%,если они равны или больше 7,64 ц\га, и не достоверны, лежат в пределах ошибкиопыта, если они меньше этой величины (рис. 13).
Рис. 13. Сравнениесредних урожайностей с учетом НСР
/>
Выводы по полевому опыту
Анализируя график можносделать следующие выводы:
1. Данные опытаподтверждают поставленную нами рабочую гипотезу (5 вариант (90N, 90P, 120K)оказался самым продуктивным и достоверно превышает по урожайности остальныеварианты опыта);
2. Варианты 4, 6, 7 имеютодинаковую урожайность в пределах НСР и достоверно не различаются.
3. Варианты 8 и 9 такжедостоверно не различаются, но в свою очередь имеют выше урожайность посравнению с другими вариантами, кроме 5.
4. Варианты 2 и 3 имеютдостоверно выше урожайность по сравнению с контрольным вариантом, но ниже чемостальные варианты.
5. Все варианты имеютдостоверные прибавки урожая от удобрений по сравнению с контрольным.
6. При сопоставлении всехвариантов можно сделать общий вывод: в значительной мере урожайность картофеляв первую очередь зависит от поступления калия и фосфора. Различия между 2дозами азотного удобрения недостоверны, в то время как различия между двумядоза фосфорного, а тем более калийного удобрения существенны.
/>
4. Планирование,организация, разработка методики закладки и проведения вегетационного опыта
Тема вегетационного опытабудет той же, что и при постановке полевого опыта: влияние различных видов идоз на урожайность и качество картофеля.
Цель опыта, задачи ирабочая также соответствуют полевому опыту
Цель нашего курсовогопроекта – получение максимального урожая картофеля надлежащего качества.
При достижении даннойцели перед нами поставлены следующие задачи:
– выявлениеоптимальных доз удобрений;
– выявлениеоптимального соотношения доз азота, фосфора и калия;
– влияние различныхдоз азота, фосфора и калия на содержание крахмала;
– влияние различныхдоз азота, фосфора и калия на содержание витамина С.
Рабочая гипотеза: наосновании содержания элементов питания и рекомендаций при возделываниикартофеля в условиях Смоленской области на дерново-подзолистойсреднесуглинистой почве наибольшую урожайность картофель должен дать присоотношении азота, фосфора и калия 1:1:1,5. />Программавегетационногоопыта
/>Обоснование выбора методавегетационного опыта
При закладке вегетационногоопыта мы будем использовать почвенную модификации. Почвенные культуры наиболееблизки в полевым (естественным) условиям, так как в роле субстрата используетсяпочва. Так же перед нами стоит задача изучения видов и доз удобрений, что самопо себе подразумевает использование именно почвенную модификацию. Именно впочвенных условиях мы можем изучать действие удобрений на растения, а так же ихвзаимодействие. В свою очередь вегетационный метод исследования с почвеннымикультурами дополняет полевой опыт. В ходе вегетационного опыта вы вычленяемвлияние факторов окружающей среды и сможем с большей точностью определитьвлияние удобрений на опытную культуру, но это только в искусственных условиях,которые мы сами создаем для растения. Поэтому нельзя отдельно рассматриватьданные либо полевого, либо вегетационного опытов. Они дополняют друг друга ивместе дают более полную картину, чтобы можно было ответить на поставленныйвопрос.
/>Схема опыта и ее обоснование
В ходе вегетационногоопыта мы будем использовать ту же схему, что и в полевом опыте. Однако намнеобходимо изменить дозы азота, фосфора и калия. По справочным даннымоптимальное соотношение азота, фосфора и калия в почвенных культурах длякартофеля: 0,12N; 0,20P; 028K. [9] Беря за основу схему полевого опыта, а также оптимальноколичество элементов в вегетационных опытах, составили следующую схему.
Схема опыта.
1. 0 – контроль
2. 0,12N; 0,12P; 0,12K
3. 0,24N; 0,12P; 0,12K
4. 0,12N; 0,24P; 0,12K
5. 0,12N; 0,12P; 0,24K
6. 0,24N; 0,24P; 0,12K
7. 0,24N; 0,12N; 0,24K
8. 0,12N; 0,24P; 0,24K
9. 0,24N; 0,24P; 0,24K
/>Подготовка субстрата, выбор типа иразмера сосуда
Для закладкивегетационного опыта мы будем использовать ту же почву, на которой расположеннаш полевой опыт. Почву мы отбираем весной в фазе «физической спелости»Необходимо рассчитать сколько нам потребуется почвы для закладки нашего опыта.Для картофеля на один сосуд требуется 26 кг почвы. Опыт будем закладывать в 6-кратнойповторности. Всего нам потребуется наполнить 9*6=54 сосуда почвой. Минимальноеколичество почвы, которое нам потребуется 26*54=1404 кг. Но всегда необходимобрать почвы на 20–30% больше, во избежание нехватки субстрата в случае неправильнойнабивки одного из сосудов или др. случайных или систематических факторов.Поэтому нам потребуется почвы с учетом запаса 1404 + 1404*0,3=1825,2 (~1830 кг).Перед закладкой необходимо провести агрохимический анализ почвы, определитьвлагоемкость, а также полную влагоемкость. Влажность составила 15%, а ПВ=50%.Данные агрохимического анализа даны в таблице 13.
Таблица 13. Данныеагрохимического анализа пахотного горизонта дерново-подзолистой почвы
Гумус, %
рНксl
S,
мг-экв/100 г. почвы
Нг, мг-экв/100 г. почвы
E,
мг-экв/100 г. почвы
V,
%
По Кирсанову
Р2О5, мг/кг почвы
К2О, мг/кг почвы
2
5,6
9
3,1
12,1
74,4
125
141
После этого намнеобходимо прогрохотать почву через 3 мм.
Выбор и подготовкасосудов
При выборе сосуданеобходимо учитывать биологические особенности опытной культуры, а также цель изадачи опыта.
В нашем случае длякартофеля подойдут сосуды Митчерлиха, т.е. полив будет осуществляться допролива воды из почвы. Поэтому все сосуды будут установлены на специальныеподставки и под каждый сосуд будут установлены поддоны, в которые будетскапливаться избыток воды вместе с растворенными элементами питания. Этоделается для предотвращения потерь элементов питания. Для экономичности ипростоты проведения опыта будем использовать пластиковые сосуды
Учитывая биологическиеособенности картофеля сосуд должен иметь следующие размеры: 35х30 см (35 см– диаметр сосуда; 30 см – высота сосуда).
Для проведения опыта нампотребуется 54 сосуда (60 сосудов с запасом). Необходимо убедиться в том, чтобысосуды были идентичны друг другу. Допустимы следующие различия: по массе – 100г.; по диаметру – 0,5 см; различий по высоте быть не должно.
Каждый сосуд мы тщательновымываем, высушиваем и нумеруем.
Для постановки опыта,помимо сосудов, нам потребуется следующий инвентарь:
– гребешки, поддоны,керамзит (дренаж), марля и песок.
Расчет доз удобрений
В качестве удобренийбудем использовать те же самые, что и в полевом опыте:
Азотное удобрение – Naa (аммонийная селитра – NH4NO3 (36,4%))
Фосфорное удобрение – Pсг (суперфосфат гранулированный – Сa(H2PO4)2*H2O (20%))
Калийное удобрение – Кc – (калий сернокислый – K2SO4 (50%))
В вегетационном опытеможно использовать помимо удобрений и химически чистые соли, но учитываябольшую потребность для нашего опыта и дороговизну ХЧ солей, а также дляприближения к условиям полевого опыта мы будем использовать стандартныеудобрения.
Расчет дозы удобрения насосуд будем осуществлять по следующей формуле: />, где a – доза удобрения (питательного в-ва)на 1 кг почвы, г; m – масса сухойпочвы на сосуд, кг; b – содержаниепитательного в-ва в удобрении, %. Рассчитаем массу абсолютно сухой почвы, приусловии, что исходная влагоемкость составляет 15%. M=26*100/115=22,6 кг абсолютно сухой почвы.
1. Под контрольныйвариант удобрения вноситься не будут.
2. расчет доз удобренийна сосуд варианта 2 (0,12N;0,12P; 0,12K)
/>
/>
/>
3. расчет доз удобренийна сосуд варианта 3 (0,24N;0,12P; 0,12K)
/>
/>
/>
4. расчет доз удобренийна сосуд варианта 4 (0,12N;0,24P; 0,12K)
/>
/>
/>
5. расчет доз удобренийна сосуд варианта 5 (0,12N;0,12P; 0,24K)
/>
/>
/>
6. расчет доз удобренийна сосуд варианта 6 (0,24N;0,24P; 0,12K)
/>
/>
/>
7. расчет доз удобренийна сосуд варианта 7 (0,24N;0,12P; 0,24K)
/>
/>
/>
8. расчет доз удобренийна сосуд варианта 8 (0,12N;0,24P; 0,24K)
/>
/>
/>
9. расчеты доз удобренийна сосуд варианта 9 (0,24N;0,24P; 0,24K)
/>
/>
/>
Навески удобрений берем сточностью до 10 мг.
Для определения общейпотребности в удобрениях составим сводную ведомость (табл. 13).
Таблица 13. Своднаяведомость внесения удобрений на сосудВариант Повторности и номера сосудов Nаа, г Рсг, г Кс, г I II III IV V VI 1. Контроль 1 2 3 4 5 6 - - - 2. 90N, 90P, 90K 7 8 9 10 11 12 7,45 13,56 5,42 3. 120N, 90P, 90K 13 14 15 16 17 18 14,9 13,56 5,42 4. 90N, 120P, 90K 19 20 21 22 23 24 7,45 27,12 5,42 5. 90N, 90P, 120K 25 26 27 28 29 30 7,45 13,56 10,85 6. 120N, 120P, 90K 31 32 33 34 35 36 14,9 27,12 5,42 7. 120N, 90P, 120K 37 38 39 40 41 42 14,9 13,56 10,85 8. 90N, 120P, 120K 43 44 45 46 47 48 7,45 27,12 10,85 9. 120N, 120P, 120K 49 50 51 52 53 54 14,9 27,12 10,85 Требуется всего (с учетом повторностей)
617,04
1123,2
393,84
Азотное и калийноеудобрение будем вносить виде растворов, а вот фосфорное – будем делать навескигранул на каждый сосуд и вносить в сухом виде.
Так как аммиачная селитраи хлористый калий будут вноситься ввиду растворов, необходимо рассчитать, какоеколичество воды будет дополнительно вноситься вместе с удобрениями на сосуд.
Полная влагоемкость нашейдерново-подзолистой почвы составила 50%. Оптимальная влажность при набивке составляет40% от ПВ. Влажность исходной почвы перед набивкой составляет 15%.
Найдем влажность почвыдля набивки: 50%*0,4=20%
Следовательно, намнеобходимо будет на каждый килограмм почвы дополнительно вносить 50 мл воды.Тогда на 26 кг почвы потребуется 1300 мл воды. Суммарно на весь опыт нампотребуется 1300*54=70200 мл воды.
Для внесения аммиачнойселитры и хлористого калия будем готовить 1–2-% растворы. Необходимо учесть,чтобы сумма воды раствора и вода вносимая отдельно составляла 1300 мл. Нампотребуется приготовить 4 раствора (2 с аммиачной селитрой и 2 с сернокислымкалием).
1. Найдем объем водынеобходимый для приготовления 1–2-% раствора, содержащего дозу аммиачнойселитры – 7,45 г., так же учтем, что данная доза будет вноситься в 4 вариантапо 6 повторностей – 24 сосуда. Данную дозу будем вносить в 300 мл воды.Рассчитаем с запасом на 30 сосудов. Масса удобрения на 30 сосудов – 7,45*30=223,5г. Объем воды на 30 сосудов – 300*30=9000 мл. (раствор 1)
2. Найдем объем водынеобходимый для приготовления 1–2-% раствора, содержащего дозу аммиачнойселитры – 14,9 г, так же учтем, что данная доза будет вноситься в 4 варианта по6 повторностей – 24 сосуда. Данную дозу будем вносить в 300 мл воды. Рассчитаемс запасом на 30 сосудов. Масса удобрения на 30 сосудов – 14,9*30=447 г. Объемводы на 30 сосудов – 600*30=9000 мл. (раствор 2)
3. Найдем объем водынеобходимый для приготовления 1–2-% раствора, содержащего дозу хлористого калия– 5,42 г., так же учтем, что данная доза будет вноситься в 4 варианта по 6 повторностей– 24 сосуда. Данную дозу будем вносить в 300 мл воды. Рассчитаем с запасом на30 сосудов. Масса удобрения на 30 сосудов – 5,42*30=162,6 г. Объем воды на30 сосудов – 300*30=9000 мл. (раствор 3)
4. Найдем объем водынеобходимый для приготовления 1–2-% раствора, содержащего дозу хлористого калия– 10,85 г., так же учтем, что данная доза будет вноситься в 4 варианта по 6повторностей – 24 сосуда. Данную дозу будем вносить в 300 мл воды. Рассчитаем сзапасом на 30 сосудов. Масса удобрения на 30 сосудов – 10,85*30=325,5 г. Объемводы на 30 сосудов – 600*30=9000 мл. (раствор 4).
Все растворы будемготовить в бутылях объемом 10 л. Подписываем каждую бутыль, а так же рядомс бутылей ставим стакан (0,5 л) и мерный цилиндр (0,5 л).
Далее составим ведомостьвнесения фосфорного удобрения, воды в составе растворов удобрений и чистой(табл. 14).
Таблица 14. Ведомостьвнесения воды при набивке сосудовНомер сосуда Фосфорное удобрение, г/сосуд Воды (азотное удобрение), мл (номер раствора) Воды (калийное удобрение), мл (номер раствора) Общее необходимое количество воды, мл Чистой воды, мл 1 1300 1300 2 1300 1300 3 1300 1300 4 1300 1300 5 1300 1300 6 1300 1300 7 13,56 300 (1) 300 (3) 1300 700 8 13,56 300 (1) 300 (3) 1300 700 9 13,56 300 (1) 300 (3) 1300 700 10 13,56 300 (1) 300 (3) 1300 700 11 13,56 300 (1) 300 (3) 1300 700 12 13,56 300 (1) 300 (3) 1300 700 13 13,56 300 (2) 300 (3) 1300 700 14 13,56 300 (2) 300 (3) 1300 700 15 13,56 300 (2) 300 (3) 1300 700 16 13,56 300 (2) 300 (3) 1300 700 17 13,56 300 (2) 300 (3) 1300 700 18 13,56 300 (2) 300 (3) 1300 700 19 27,12 300 (1) 300 (3) 1300 700 20 27,12 300 (1) 300 (3) 1300 700 21 27,12 300 (1) 300 (3) 1300 700 22 27,12 300 (1) 300 (3) 1300 700 23 27,12 300 (1) 300 (3) 1300 700 24 27,12 300 (1) 300 (3) 1300 700 25 13,56 300 (1) 300 (4) 1300 700 26 13,56 300 (1) 300 (4) 1300 700 27 13,56 300 (1) 300 (4) 1300 700 28 13,56 300 (1) 300 (4) 1300 700 29 13,56 300 (1) 300 (4) 1300 700 30 13,56 300 (1) 300 (4) 1300 700 31 27,12 300 (2) 300 (3) 1300 700 32 27,12 300 (2) 300 (3) 1300 700 33 27,12 300 (2) 300 (3) 1300 700 34 27,12 300 (2) 300 (3) 1300 700 35 27,12 300 (2) 300 (3) 1300 700 36 27,12 300 (2) 300 (4) 1300 700 37 13,56 300 (2) 300 (4) 1300 700 38 13,56 300 (2) 300 (4) 1300 700 39 13,56 300 (2) 300 (4) 1300 700 40 13,56 300 (2) 300 (4) 1300 700 41 13,56 300 (2) 300 (4) 1300 700 42 13,56 300 (2) 300 (4) 1300 700 43 27,12 300 (1) 300 (4) 1300 700 44 27,12 300 (1) 300 (4) 1300 700 45 27,12 300 (1) 300 (4) 1300 700 46 27,12 300 (1) 300 (4) 1300 700 47 27,12 300 (1) 300 (4) 1300 700 48 27,12 300 (1) 300 (4) 1300 700 49 27,12 300 (2) 300 (4) 1300 700 50 27,12 300 (2) 300 (4) 1300 700 51 27,12 300 (2) 300 (4) 1300 700 52 27,12 300 (2) 300 (4) 1300 700 53 27,12 300 (2) 300 (4) 1300 700 54 27,12 300 (2) 300 (4) 1300 700
Техника закладки вегетационного опыта
После расчета дозудобрений, количества вносимой воды, мы приступаем к закладке нашего опыта.Отметим, что почва перед закладкой должна быть прогрохочена, быть однородной.
Выставляем сосуды в рядпо номерам. Обязательно надо вести учет при набивке внесенных удобрений ивнесенной воды. В случае допущения грубых ошибок, необходимо использоватьзапасные сосуды, растворы и почву.
Первое что делаем,проводим пробную набивку сосуда. Это позволяет определить правильность нашихрасчетов. Если по завершению набивки уровень почвы не ниже 2–2,5 см отверхнего края, то мы точно определились с массой почвы на сосуд и внесениемводы.
Техника набивки сосуда
В набивке сосуда могутучаствовать несколько человек, но саму набивку сосуда почвой должен проводитьстрого один и тот же человек во избежание различий при набивке. Набивка всехсосудов происходит в один день.
Для начала на весахотмеряем, необходимое количество почвы на сосуд и переносим ее в таз. Далее поочереди вносим в почву удобрения, отмечая в журнале, что внесли те, или иныеудобрения, чтобы не допустить повторного внесения. Все тщательноперемешивается. Далее вноситься чистая вода и также вся масса перемешиваетсяочень тщательно. Рядом ставиться сосуд, с тем номером, для которого необходимовнести данные удобрения. На дно кладется гребешок, сверху марля и выкладываетсяпесок. После переходим непосредственно к набивке почвой. Первая порцияукладывается более плотно, все остальные последующие менее плотно, но содинаковым надавливанием. Особенное внимание надо уделить при набивке науплотнение почвы по стенкам сосуда. Необходимо тщательно следить за очисткойтазов и рук, стараясь всю почву из таза переносить в сосуд. После переходят кнабивке повторностей этого варианта и т.д. По окончанию набивки, сосудынакрывают бумагой и оставляют их на сутки. На следующий день будем проводитьпосев.
Подготовка семян ипосев опытной культуры
Для посева мы беремкартофель того же сорта, что и при постановке полевого опыта. Берем семенакласса суперэлиты размером 4 см, здоровые. Семена обеззараживаем передвысевом. Так же перед посадкой проводят прогревание клубней при температуре+18.
Посадка производится поодному клубню на сосуд в сроки соответствующие фенокалендарю. Во время посадкисосуд ставится в противень. В почве разрывается лунка и в неё опускаетсяклубень и засыпается почвой. Глубина посадки – 8 см.
Уход и полив сосудов
Готовые сосудывыставляются под открытым небом с защитной от птиц проволочной сеткой настолах. Расстояние между сосудами – 4 – 5 см.
Оптимальная влажностьпочвы при выращивании картофеля и получения максимального урожая очень важен.Картофель отзывчев на увлажнённые почвы. Но лучше развивается и при хорошейаэрации. Потому оптимальной по рекомендациям является влажность почвысоответствующая 60% от полной влагоёмкости (на суглинистых почвах).
Но надо не забывать, чтовлажность почвы оказывает влияние и на потребление питательных веществрастением.
Сосуды Митчерлихаполивают без учёта полной влагоёмкости до пролива. Потому каждый сосудустанавливается в свой поддон. И после поливается собравшейся в поддоне (каждыйсосуд из своего поддона) влагой дабы исключить возможные потери питательныхвеществ.
Полив производятежедневно в ранние утренние или вечерние часы дистиллированной водой (вводопроводной воде могут содержаться азот, фосфор и кальций, изменяющий реакциюсреды).
Полив прекращают за 2 – 3дня до уборки.
При прорастании культурыдля предотвращения повреждения растений на сосуды надевают металлическиекаркасы поддерживающие ботву.
Чтобы иметь наиболееодинаковые условия освещения для всех сосудов, их ежедневно во время поливаменяют местами, а так же передвигают на один ряд вдоль неподвижно закреплённогостола.
Во время вегетациипроводят прополку при появлении сорняков. При возникновении заболеваний ивредителей проводят защитные мероприятия.
/>Программа сопутствующих наблюдений иисследований
В период вегетациипроводят фенологические и биометрические наблюдения – сроки наступления фазразвития, количество стеблей на один клубень, высота побегов. При этом всеполученные значения заносятся в журнал, где регистрируются данные по каждомусосуду в отдельности.
Уборкаи учет урожая
Уборку урожая следуетпроводить одновременно со всех сосудов. Производится выбивка сосудов. Почвувыбивают из сосуда в эмалированный таз, аккуратно и тщательно отбирают корешкииз нее. В лаборатории корешки отмывают, вытирают, взвешивают сырую массу,высушивают. Корнеплоды аккуратно отрезают ножницами и также взвешивают (еслиони загрязнены – предварительно отмывают их от почвы). Отдельно учитываютботву, клубни и корни.
При выбивке сосудовпосле отбора корешков почву берут на анализ, при этом тщательно ее перемешав.После определения влажности пересчитывают урожай клубней на стандартнуювлажность 80% при помощи формулы:
А=/>,
где А – урожайностьклубней с поправкой на влажность, В-урожайность клубней без поправки навлажность, С – влажность при взвешивании.
/>Обработка данных
Далее проводятматематическую (статистическую) обработку экспериментальных данных и делаютвыводы. При этом при больших урожаях допускается разница между сосудами неболее чем на 5 – 20%, при малых – не более 25%.
/>Заключения и выводы по вегетационномуопыту
Данные урожайностинаходятся в разработке. В любом случае полученные данные могут быть отличны отрезультатов полевого опыта, ведь Влияние внешних факторов очень значимо и прямосказываются на урожайности и качестве опытной культуры. Вегетационный опытпозволяет вычленить влияние неблагоприятных факторов, которые в той или иноймере могли влиять на культуру в полевом опыте.
/>
Общие выводы покурсовому проекту
Во время проведенияполевого и вегетационного опытов мы освоили или закрепили много необходимых методик.Приобретенные навыки будут необходимы нам в дальнейшем при написании дипломногопроекта. Мы изучили все нюансы постановки полевого опыта (выбор участка,размещение делянок, уход и учет урожая) и вегетационного опыта (техниказакладки, полив, расчет доз удобрений на сосуд). Уверен полученные навыки мнепригодятся в будущем.
/>
Библиографическийсписок
1. Авдеев Ю.С. Влияниеудобрений на урожайность и крахмалистость картофеля на дерново-подзолистыхпочвах, Агрохимия, №4, стр. 61–66
2. Агроклиматический справочникСмоленской области
3. Белоусов Н.М. Органическиеи минеральные удобрения под картофель, Земледелие, 1996.
4. Юдин Ф.А. Методикаагрохимических исследований. – 2-е изд., перераб. и доп. – М.: Колос, 1980. –366 с.
5. Ягодин Б.А., Жуков Ю.П., Кобзаренко В.И. Агрохимия/ Под ред. Б.А. Ягодина. – М.: Мир, 2003. – 584 с.
6. Кукреш Н.П. Влияниеминеральных удобрений на урожайность и качество картофеля, Тр. ВИУА, 1980.
7. Научно производственные основысистемы удобрений в Нечерноземной зоне. – Великие Луки: изд. ВГСХА, 2002. – 216 с.
8. Растениеводство / Г.С. Посыпанов,В.Е. Долгодворов, Б.Х. Жеруков и др.; Под ред. Г.С. Посыпанова.– М.: КолосС, 2007. – 612 с.
9. Кобзаренко В.И., Волобуева В.Ф.,Серегина И.В., Слипчик А.Ф., Батура И.Н. методика полевого ивегетационного опытов, М.: МСХА, 2004. – 44 с.
10. Ягодин Б.А., ЖуковЮ.П., Волобуева В.Ф., Янишевская О.Л. Вегетационный метод исследования, М.:МСХА, 2007. – 72 с.
11. Н.С. Матюк, В.Д. Полин,И.В. Горбачев, О.А. Савоськина Приемы возделывания и уборки полевыхкультур, М.: Изд-во МСХА, 2005, 127 с.
12. Доспехов Б.А. Методикаполевого опыта (с основами статистической обработки результатов исследований).– М.: Агропромиздат, 1985. – 351 с.
13. О.Б. Тарасова, Т.Ф. Хромова,А.Е. Шибалкин Основы математической статистики. Под ред. зав. Кафедройстатистики МСХА проф. Зинченко А.П. – М.: Изд-во МСХА, 2004. – 154 с.