Изучение влияния форм калийных удобрений на урожай и качество сахарной свеклы в условиях Курской области

Поможем в ✍️ написании учебной работы

Имя

Поможем с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой

Нажимая кнопку "Продолжить", я принимаю политику конфиденциальности

КУРСОВАЯ РАБОТА

на тему:

Изучение влияния форм калийных удобрений на урожай и качество сахарной свеклы в условиях Курской области

Выполнил:

Студент 3 курса 303 группы

Оспенников Ю.В.

Дата регистрации КР

на кафедре ___________

Допущен (а) к защите

Руководитель:

К.б.н., доцент Ромодина Л.В.

Члены комиссии:

______________________ _______

Оценка ___________________

Дата защиты_______________

Москва, 2018

Содержание

Введение. 3

1. Планирование исследований. 4

1.1 Проблема исследований. 4

1.2. Обзор литературы.. 4

1.3. Задачи исследований. 6

1.4. Рабочая гипотеза. 6

1.5. Программа опыта. 6

1.5.1. Характеристика условий проведения опыта. 6

1.5.2. Биологические особенности опытной культуры.. 8

1.5.3. Схема опыта и ее обоснование. 11

2. Методика закладки и проведения опыта. 12

2.1. Выбор опытного участка. 12

2.2. Определение размера и формы опытной делянки. 14

2.3. Размещение опыта на опытном участке. 15

2.4. Разбивка опыта на опытном поле. 16

2.5. Расчет доз удобрений. Определение видов, форм удобрений. 17

2.6. Технология внесения удобрений на опытные делянки. 18

2.7. Посев опытной культуры и уход за опытом. 20

2.8. Программа наблюдений в опыте. 20

2.9. Программа аналитических исследований. Определение показателей качества опытной культуры.. 22

2.9.1. Отбор почвенных проб на анализ. 22

2.9.2. Агрохимические показатели почвы.. 24

2.9.3. Отбор растительных проб на анализ. 26

2.9.4. Анализ растений. 27

2.10. Уборка и учет урожая. 28

3. Статистическая обработка результатов опыта, дисперсионный метод анализа урожайных данных. 30

Выводы.. 31

Библиографический список. 32

Введение

Полевой опыт — исследования в полевой обстановке для установления действия удобрений на рост, развитие и урожайность культур, качество получаемой продукции и показатели плодородия почв. Это биологический метод изучения реакции возделываемых культур на испытываемые виды, дозы, сроки и способы применения удобрений в различных почвенно-климатических и агротехнических условиях, без точной характеристики которых результаты опыта не могут быть распространены на другие, аналогичные по указанным признакам территории [12].

На основании данных урожая, химического состава растений, агрохимических показателей почвы можно учесть вынос элементов питания и коэффициенты их использования как из удобрений, так и из почвы. С помощью этих данных можно определить количество питательных веществ, закрепленных почвой, потерянных в газообразном состоянии и в результате выщелачивания в глубокие горизонты почвы, составить рациональную систему удобрения культур в севооборотах. Конечная задача полевого опыта заключается в разработке рекомендаций по использованию удобрений в минимальных дозах с высокой агрономической и экономической окупаемостью [19].

Планирование исследований

Проблема исследований

Почвы степных и сухостепных районов, как правило, хорошо снабжены калием, а условия влагообеспеченности здесь весьма изменчивы. Поэтому на типичных, обыкновенных, южных черноземах, каштановых почвах и сероземах действие калийных удобрений в большинстве случаев слабое или совсем не проявляется. Применение калийных удобрений оправдано в этих условиях только под калиелюбивые культуры — сахарную свеклу, подсолнечник, овощные.

Недостаток калия вызывает множество нарушений обмена веществ у растений, возрастает поражаемость растений различными болезнями. Сильнее всего от недостатка калия страдают калиелюбивые культуры [12].

Данный опыт был заложен для выявления лучшей формы калийных удобрений под калиелюбивую культуру — сахарную свёклу, в условиях Центрально-Чернозёмного района.

Обзор литературы

Калий является одним из основных наряду с азотом и фосфором необходимых элементов минерального питания.

Физиологические функции калия в растительном организме разнообразны. Он оказывает положительное влиянпе на физическое состояние коллоидов цитоплазмы, повышает их оводненность, набухаемость и вязкость, что имеет большое значение для нормального обмена веществ в клетках, а также для повышения устойчивости растений к засухе. При недостатке калия и усилении транспирации растения быстрее теряют тургор и вянут.

Калий положительно влияет на интенсивность фотосинтеза, окислительных процессов и образование органических кислот в растении, он участвует в углеводном и азотном обмене. При недостатке калия в растении тормозится синтез белка, в результате нарушается весь азотный обмен.

Недостаток калия особенно сильно проявляется при питании растений аммонийным азотом. Внесение высоких норм аммонийного азота при недостатке калия приводит к накоплению в растениях большого количества непереработанного аммиака, оказывающего вредное действие на растение. При внесении калийных удобрений аммонийный азот быстрее используется для синтеза аминокислот и вредное действие его избытка устраняется.

При недостатке калия задерживается превращение простых углеводов (моноз) в более сложные (олиго- и полисахариды). Калий повышает активность ферментов, участвующих в углеводном обмене, в частности сахаразы и амилазы. Этим объясняется положительное влияние калийных удобрений на накопление крахмала в клубнях картофеля, сахара в сахарной свекле и других корнеплодах. Под влиянием калия повышается морозоустойчивость растений, что связано с большим содержанием сахаров и увеличением осмотического давления в клетках [9].

Недостаток калия приводит к общему падению устойчивости растений многим болезням: корнееду, церкоспорозу, пероноспорозу и др. [10].

Технические культуры наиболее требовательны среди других культур к эффективному плодородию почв: 5-й класс для них — средняя (оптимальная) обеспеченность питательными элементами. Очень отзывчивы на удобрения, так как возделываются, как правило, при оптимальных условиях влагообеспеченности. В то же время уровень залегания грунтовых вод под этими культурами весной не должен превышать 60 см от поверхности почвы, в период вегетации — 70—80 см.

Усвоение питательных элементов свёклой происходит в течение всего периода вегетации, причем вначале до образования максимального листового аппарата больше всего потребляется азот, необходимость в котором позже резко снижается, а в калии возрастает.

Калийные удобрения, как правило, оказывают положительное влияние на урожай растений при содержании в почве подвижного калия на уровне 1—3-го классов [12]. Но так как для сахарной свёклы оптимальным является 5-ый класс, влияние на урожай должно оказывать внесение калийных удобрений и при 4-ом классе обеспеченности.

Таким образом, из литературных данных можно вынести следующее:

• калий является важнейшим биофильным элементом, его недостаток негативно сказывается на урожае и качестве всех культур, в особенности калиелюбивых, к которым относится сахарная свёкла;

• сахарная свёкла очень отзывчива на применение калийных удобрений, при условии оптимальной влагообеспеченности;

• почвенные условия Курской области должны обеспечивать положительный отклик на применение калийных удобрений.

Задачи исследований

Задачами данного полевого опыта являются:

1) Оценка влияния форм калийных удобрений на урожай сахарной свёклы в условиях Курской области

2) Оценка влияния форм калийных удобрений на качество урожая сахарной свёклы в условиях Курской области;

3) Определение размеров выноса питательных элементов с урожаем;

4) Опредение влияния внесения минеральных удобрений на агрохимические показатели почвы.

Рабочая гипотеза

Использование калийных удобрений положительно повлияет на урожайность сахарной свёклы.

При этом лучшей формой калийных удобрений для сахарной свеклы будет калийная соль, которая содержит натрий, положительно влияющий на урожай корнеплодов и содержание в них сахара.

Программа опыта

Выбор опытного участка

Участок для полевого опыта по рельефу, почвенным условиям (генезису, морфологии и свойствам почвы) и истории должен быть по возможности однородным, а также типичным для того хозяйства, района или зоны, на которые предполагается распространение результатов опыта.

Участок для отдельного опыта выбирают ровный.

При выборе участка учитывают и микрорельеф. На площади не должно быть замкнутых понижений (блюдца, воронки, западины), бугорков, свальных и развальных борозд н т. д.

Если хозяйство располагает почвенной картой (обычно в масштабе 1 : 10000), то основную характеристику почвенной разновидности опытного участка можно определить по ней. Когда почвенной карты нет, то до закладки опыта проводят почвенное обследование участка.

Только хорошо зная почвенную разновидность опытного участка, результаты полевого опыта можно переносить на другие аналогичные почвы, пользуясь почвенной картой хозяйства или района, для которых предназначаются данные опыта.

Определяют тип почвы, механический состав, содержание гумуса и мощность гумусового слоя, некоторые водно-физические свойства, кислотность и поглотительную способность почвы, содержание подвижных форм основных питательных веществ. Эти показатели важны для закладки полевых опытов с удобрениями и позволяют лучше выявить однородность почвенных условий. Одновременно с почвенным обследованием устанавливают глубину залегания грунтовых вод.

Для соблюдения принципа единственного различия и типичности опыта необходимо до его закладки детально изучить историю участка по книге истории полей и другим материалам, имеющимся в хозяйстве. Важную роль играет исключение проведения таких приемов агротехники, которые резко изменяют плодородие почвы и обладают длительным и значительным последействием. К ним относятся: известкование и гипсование; заправка почвы навозом; применение повышенных доз минеральных удобрений, в особенности фосфорных; посевы многолетних бобовых трав.

На территории не должно быть следов земляных работ, засыпанных ям и канав, раскорчевок и крупных пней, остатков от строений, бывших токов, стоянок скота, мест вывозки и хранения навоза, бывших грунтовых дорог. Нельзя размещать опытный участок вблизи водоемов, древесных насаждений, построек, изгородей, которые создают неравномерность освещения, неодинаковые условия влажности почвы и воздуха из-за повышенного испарения или излишнего накопления снега, задержки ветра, а также возможности повреждения и засорения опыта.

Участок должен находиться на расстоянии не менее чем 200 м от водоемов, 50—100 м от жилых домов, животноводческих построек, сплошного леса, 25—30 м от деревьев и 10 м от плотных изгородей. Чтобы избежать повреждений опыта и влияния на него дорожной пыли, участок размещают на расстоянии 10—20 м от проезжей дороги и изолируют засеянной защитной полосой [11].

Для выполнения работ был выбран участок с очень низкой пестротой почв. При этом доминирующей на участке является широко распространенная в области почва — чернозём оподзоленный.

Таблица 1. Агрохимические показатели чернозёма оподзоленного на территории опытного участка [2, 15]

Гумус %	рН_Сол.	Нг	S	Т	V, %	Классы обеспеченности подвижными формами элементов питания, мг/кг (по Чирикову)
		мг-экв/100 г
		мг-экв/100 г				Р₂О₅	К₂О
6,5	6,1	5,2	37,1	42,3	87,7	53	86
						III	IV

Анализ растений

Для количественного определения входящих в состав растения элементов минерального питания необходимо осуществить минерализацию (озоление) аналитической пробы данного растительного материала [3].

Было произведено мокрое озоление по К.Е. Гинзбург.

Азот определён микрометодом Кьельдаля, фосфор — колориметрически, калий — на пламенном фотометре.

Таблица 5. Хозяйственный вынос продукции, кг/т

варианты	N	P₂O₅	K₂O
варианты	кг/т
1. Фон-NP	5.21	1.58	6.56
2. Фон+К_кс	5.76	1.63	7.34
3. Фон+К_х	5.39	1.67	7.17
4. Фон+К_с	5.22	1.66	7.03

Соотношение элементов питания в выносе составило:

· для 1 варианта 3,3:1:4,2;

· для 2 варианта 3,2:1:4,5;

· для 3 варианта 3,2:1:4,3;

· для 4 варианта 3,1:1:4,2.

Полученные данные соответствуют табличным, из чего можно сделать вывод, что растения были обеспечены питательными элементами.

Определение содержания сахара в корнеплодах сахарной свёклы.

Качество и пищевая ценность овощей, плодов и ягод определяются содержанием в них простых легкорастворимых углеводов, представленных дисахаридами (сахарозой) и моносахаридами (фруктозой и глюкозой). В корнеплодах преобладает сахароза [3].

Определение содержания сахаров было проведено поляриметрическим методом. Результаты представлены в таблице 6.

Таблица 6. Содержание сахаров

Варианты	Среднее осдержание сахара, %
1. Фон-NP	17,9
2. Фон+К_кс	20,1
3. Фон+К_х	18,5
4. Фон+К_с	18,6

Вывод: свёкла лучшего качества была получена во втором варианте.

Уборка и учет урожая

Незадолго до уборки все делянки осматривают, восстанавливают колышки на их границах, проверяют состояние растений. Это нужно для того, чтобы урожай, поступающий в учет, был нормальный для данной делянки, отражал действие того приема, который изучают на делянке опыта. Нарушения в урожае могут быть вызваны случайными причинами (потрава, вытаптывание, вымочка, огрехи при обработке и посеве, поражение болезнями или повреждение вредителями и т. п.).

Все случайные причины, влияющие на величину конечного урожая, своевременно отмечают, при последнем осмотре, если имеются для этого объективные данные, делают выключки или же выбраковку отдельных делянок. К выделению выключек надо подходить очень осторожно, обязательно выявив причину ненормального развития растений.

Место, подлежащее выключке, измеряют и записывают в полевой дневник номер делянки и размер выключки. Выключки для удобства измерения уборки делают на площадках правильной формы: прямоугольник, квадрат.

В площадь, подлежащую выключке, входит, кроме участка с самым нетипичным урожаем, и часть растений, примыкающих к нему, так как они испытывают краевое влияние (ненормальное освещение, площадь питания и т. д.) [11].

За 1-2 дня до уборки опытного участка убирают все выключки и защитные полосы и вывозят за пределы опытного участка.

Уборка производится механическим способом.

Учет урожая пропашных культур проводят сплошным методом, взвешивая его с каждой учетной делянки в поле сразу после уборки. Если корнеплоды сильно загрязнены, необходимо вводить поправку на загрязненность. С этой целью отбирают пробы массой по 10-15 кг, удаляют с них почву (или моют их) и определяют процент загрязнения. Эти пробы можно использовать затем для определения качества продукции, товарности урожая и т.д. Если есть необходимость, убранные корнеплоды перед взвешиванием раскладывают на несколько часов на делянках для подсушивания и осыпания земли [4].

Таблица 7. Учёт урожая, т/га

Варианты опыта	Повторности и № делянки				Урожай, т/га				Сумма, т/га	Среднее по варианту т/га
Варианты опыта	I	II	III	IV	I	II	III	IV	Сумма, т/га	Среднее по варианту т/га
1. Фон-NP	1	5	11	15	27,6	27,0	28,8	28,2	111,5	27,9
2. Фон+К_кс	2	6	12	16	52,7	53,1	51,9	52,0	209,6	52,4
3. Фон+К_х	3	7	13	9	41,4	39,6	39,4	40,5	161,0	40,2
4. Фон+К_с	4	8	14	10	44,9	44,8	43,6	44,9	178,2	44,6

Выводы

Общая ошибка полевого опыта составила 5%, такая ошибка считается допустимой при уровне достоверности опыта 95%, следовательно, опыт был заложен правильно и полученные нами данные достоверны.

Внесение калийных удобрений во всех изучаемых формах обеспечило достоверную прибавку урожая сахарной свёклы, по сравнению с вариантом без внесения удобрений.

При сравнении различных форм удобрений между собой изменения урожая значительны, из чего можно сделать вывод, что лучшей из исследуемых форм является калийная соль, а худшей — хлористый калий.

Применение калийной соли также дало прибавку к сахаристости сахарной свёклы по сравнению с другими формами калийных удобрений.

Полученные результаты подтверждают гипотезу о наибольшей эффективности калийной соли по сравнению с другими исследуемыми формами калийных удобрений.

Библиографический список

1. Вавилов П.П., Гриценко В.В., Кузнецов В.С. и др. Растениеводство. — 5-е изд., перераб. и доп.— М.: Агропромиздат, 1986. — 512 с.: ил.

2. Егоров В.В., Фридланд В.М., Иванова Е.Н., Розов Н.Н. и др. Классификация и диагностика почв СССР. – М.: Колос, 1977. 221 с.

3. Кидин В.В., Дерюгин И.П., Кобзаренко В.И. и др. Практикум по агрохимии — М.: КолосС, 2008. — 599 с.: ил.

4. Кобзареко В.И., Волобуева В.Ф., Серегина И.И., Ромодина Л.В. Агрохимические методы исследований: Учебник. М.:Изд-во РГАУ-МСХА, 2015. 309 с.

5. Мамонтов В.Г. Методы почвенных исследований: Учебное пособие. М.: Изд-во РГАУ-МСХА, 2015. 193 с.

6. Наумов В. Д. География почв. — М: КолосС, 2008. — 288 с.: ил.

7. Пискунов А. С. Методы агрохимических исследований. — М.: КолосС, 2004. — 312 с.: ил.

8. Посыпанов Г.С., Долгодворов В.Е., Жеруков Б.X. и др. Растениеводство. — М.: КолосС, 2007.— 612 с.: ил.

9. Смирнов П. М., Муравин Э. А. Агрохимия.— 2-е изд., перераб. и доп.— М.: Колос, 1984.— 304 с. : ил.

10. Шкаликов В.А., Белошапкина О.О., Букреев Д.Д. и др. Защита растений от болезней — 3-е изд., испр. и доп .— М.: КолосС, 2010.— 404 с.: ил.

11. Юдин Ф.А. Методика агрохимических исследований. — 2-е изд., перераб. и доп. — М.: Колос, 1980. — 366 с.: ил.

12. Ягодин Б.А., Жуков Ю.П., Кобзаренко В.И. Агрохимия. — М.: Колос, 2002. — 584 с.: ил.

13. ГОСТ 28168-89 «Почвы. Отбор проб» – Введ. 1990-04-01 — М.: Стандартинформ, 1989. 7 с.

14. ГОСТ 33884-2016 «Свекла сахарная. Технические условия» – Введ. 2017-07-01 — М.: Стандартинформ, 2017. 9 c.

15. Агрохимическая характеристика почв СССР (районы Центральной черноземной полосы и Молдавский ССР)/ ред. Соколов А.В., Шконде Э.И. М., 1963. 260 с.

16. Атлас СССР. — М.: Главное управление геодезии и картографии при Совете Министров СССР, 1983. — 260 с.

17. Большая российская энциклопедия. Россия/ Науч.-ред. совет: Осипов Ю.С. (пред.) [и др.]; Отв. ред. Кравец С. Л.; Рос. акад. наук. — М.: Большая Рос. энцикл., 2004.

18. Доклад о состоянии окружающей среды на территории Курской области в 2014 году. Курск, 2015, 160 с.

19. Методы исследований в агрохимии: краткий курс лекций для аспирантов направления подготовки 35.01.06 Сельское хозяйство / Сост.: Е.А.Нарушева // ФГБОУ ВПО «Саратовский ГАУ». – Саратов, 2014. – с. 91.

20. http://www.agrien.ru/reg/курская.html