II Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся
Старт в науке
ВЛИЯНИЕ БИОГУМУСА НА РОСТ И РАЗВИТИЕ ОВОЩНЫХ КУЛЬТУР ЗАКРЫТОГО ГРУНТА НА ПРИМЕРЕ СЛАДКОГО ПЕРЦА СОРТА «БОГАТЫРЬ»
Автор работы награжден дипломом победителя II степени
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF
Введение
Одновременно с развитием технических средств, использованием в сельском хозяйстве продукции химической промышленности, интенсивно развивается биологическое и экологическое земледелие, которое является стратегической задачей человечества, способом его выживания на современном этапе.
Одним из путей решения этой проблемы в закрытом грунте может стать применение нового вида органического удобрения — биогумуса — продукта жизнедеятельности дождевых червей. Поиск оптимальных решений утилизации органических отходов привел к верному решению, подсказанному самой природой - разложению органических субстанций с использованием дождевых червей.
В нашей стране накоплен определенный опыт использования биогумуса в растениеводстве. Установлено положительное влияние нового вида органического удобрения на урожайность зерновых культур, кормовых трав, картофеля. Расширяется его использование в овощеводстве, но, преимущественно, в открытом грунте.
Мы заинтересовались этим вопросом и решили провести исследование. В ходе нашего исследования мы поставили перед собой цель.
Цель исследования: выяснить влияние биогумуса на рост и развитие овощные культуры закрытого грунта на примере сладкого перца сорта «Богатырь».
В соответствии с целью исследования были поставлены следующие задачи:
1. Проанализировать научно - методическую литературу по вопросам влияние биогумуса урожайность овощных культур.
2. Выяснить влияние биогумуса на свойства почвы.
3. Выявить влияние на рост и развитие сладкого перца сорта «Богатырь».
4. Определить дозы и способы внесения биогумуса, оказывающие влияние на рост, развитие перца сладкого.
Для решения поставленных задач использовались следующие методы: изучение научной литературы, наблюдение и эксперимент, а также использовались приёмы: сопоставления, доказательства, обобщение, анализ.
Актуальность и новизна выбранной темы обосновывается следующим:
В XX веке земледелие во многих странах мира достигло значительных успехов в основном за счёт высокопродуктивных сортов и гибридов, высоких доз удобрений и применения пестицидов, что оказало положительное влияние на решение продовольственной проблемы. Однако химико-техногенная интенсификация породила целый ряд экологических проблем, которые связаны с загрязнением почвы, водоёмов, и грунтовых вод, а также сельскохозяйственной продукции.
Поэтому актуальным направлением деятельности ученых и специалистов в области биологической интенсификации является поиск и разработка таких приемов, которые могли бы повысить урожайность культурных растений без увеличения доз внесения удобрений, интенсивного использования пестицидов, а также улучшить качество сельскохозяйственной продукции.
Теоретический этап
Глава 1. Особенности производства овощей в закрытом грунте.
1.1. Органические компоненты грунтов и субстратов.
Органическое вещество — важнейшая составляющая почвенных грунтов. Они улучшают физические свойства грунтов: образование и стабилизацию крупнопористого агрегатного состояния и, как следствие, улучшение водного, воздушного и теплового режимов.
С внесением органических удобрений ускоряются процессы мобилизации питательных веществ, образования и обмена ионов, изменения pH, повышается биологическая активность микроорганизмов, фиксация атмосферного азота, ускоряется разрушение пестицидов в почве, подавляется развитие фитопатогенов.
Торф получил наибольшее распространение в качестве одного из компонентов тепличного грунта. Торф содержит большое количество азота (от 1 до 4%), но он находится в виде органических соединений, плохо усваивается растениями. Большинство торфов бедны Р, К и микроэлементами. Все торфа обладают высокой емкостью поглощения и буферной способностью, поэтому они используются как основа при приготовлении почвенных грунтов, богатых запасом питательных веществ.
Для создания наиболее благоприятных физических и химических свойств грунтов вносят другие органические компоненты:
Навоз широко применяется в тепличном овощеводстве. Навоз служит источником элементов питания растений, способствует активизации деятельности различных микроорганизмов и улучшает физические свойства грунтов. Навоз в защищенном грунте применяется, преимущественно в виде торфонавозного компоста или компостов с опилками, древесной корой и дерновой землей.
Древесные опилки используют как основу тепличного грунта или как рыхлящий материал. С каждым кубическим метром опилок в почву поступает в растворимых формах 20 г азота, 20-30 г фосфора, 150-200 г калия, 50-90 г магния, 240 г кальция.
Органические грунты на основе опилок - рыхлые, крупнопористые, но недостаточно влагоемкие. Особенностью опилочного субстрата является его постоянное подкисление, которое устраняется внесением агромелиорантов или физиологически щелочных удобрений.
Биогумус - продукт переработки земляными червями различных видов органических субстанций: навоза животных, помета птиц, отходов лесной, сельскохозяйственной, пищевой, микробиологической промышленности, продуктов жизнедеятельности человека. Проходя через кишечник червей, органические отходы подвергаются биохимическим изменениям: они расщепляются на более простые вещества, обогащаются соединениями кальция, магния, фосфора, микроэлементами.
Биогумус обладает высокой водостойкостью, которая определяет структуру почвы, создает оптимальную реакцию почвенного раствора, обладает бактерицидными свойствами, содержит целый ряд биостимуляторов, ферментов, не имеет посторонних запахов.
Необходимость замены навоза как компонента тепличного грунта возникла по ряду причин: навоз несет болезнетворные начала — патогенную микрофлору, семена сорных растений, вредные вещества. При высоких дозах его применения происходит разбалансировка содержания питательных веществ - падает содержание азота, растет фосфора и калия.
Использование биогумуса в качестве органического удобрения предпочтительнее, чем навоза или перегноя и с точки зрения восполнения гумуса почвы, которого в биогумусе содержится в 2-3 раза больше, чем в навозе.
В нашем опыте мы использовали двухкомпонентный биогумус — наименее распространенный, но имеющий большую перспективу. Одним из компонентов его является песок - дешевый органический продукт. Насыщение биогумуса макро- и микроэлементами происходило, в основном, за счет навоза КРС. Опыты проводились в защищенном грунте, где менее всего исследовано применения биогумуса. [1]
1.2. Субстраты для культуры перца сладкого и особенности питания.
Перец относится к семейству пасленовых. По биологическим особенностям перец является многолетним растением, но в культуре его используют как однолетнее растение. Родина перцев – Центральная Америка. В нашей стране перец широко распространен в южных районах – Нижнем Поволжье, Ростове, Северном Кавказе, где его возделывают в открытом грунте. В более северных районах перец выращивают только в защищенном грунте.
Стебель перца травянистый, у основания деревенеющий. В местах ветвления стебля образуются цветки, чаще одиночные. Перец относится к самоопыляющимся культурам, но частично наблюдается и перекрестное опыление при помощи насекомых. Пыльца может переноситься и ветром на расстояние до 1 м. Плод – многосемянная ложная ягода разнообразной формы: от томатовидной до хоботообразной. Окраска плодов в технической спелости – от желтой до темно-красной, в биологической спелости – от красной до желтой.
Перец очень требователен к условиям возделывания. Это культура теплолюбивая. Наиболее благоприятная температура для прорастания семян 25–27 °C, а для роста 20–23 °C. При снижении температуры до 13 °C рост сеянцев и взрослых растений приостанавливается, а при 0 °C растения гибнут. Своевременный уход за перцем гарантирует высокий урожай. Высокие требования перец предъявляют к интенсивности освещения. Так, при недостатке света растения вытягиваются, с них опадают цветки и завязи. [2]
Перцы очень требовательны к влажности почвы. При недостатке влаги рост их приостанавливается, а кусты остаются карликовыми, завязи и плоды опадают или становятся мелкими, уродливыми. Наилучшее завязывание плодов происходит при влажности воздуха 60–70 %. В более влажном воздухе пыльца плохо высыпается из пыльников, и опыления не происходит, цветки сбрасываются.
Высокие урожаи перец дает только на высокоплодородных почвах легкого механического состава с реакцией почвенного раствора, близкой к нейтральной. Перец очень чувствителен к избытку азота в почве, так как при этом у него сильно развивается вегетативная масса в ущерб плодоношению. Созревание плодов из-за этого так же сильно запаздывает. [2]
|
II.Практический этап Глава 2. Методика, условия и агротехника проведения исследований 2.1. Методика проведения исследований. Действие биогумуса на рост и развитие рассады овощных культур, доз и способов его применения изучали на культуре – сладкого перца. Опыт 1. Влияние биогумуса на рост и развитие перца сладкого . Варианты опыта: 1. Контрольный субстрат: почва 2. Опытный субстрат: почва + биогумус Опыт 2. Влияние биогумуса на урожайность перца сладкого. Варианты опыта: 1. Контрольный субстрат: почва 2. Опытный Субстрат почва + биогумус Во всех вариантах опытов проводили агрохимические анализы субстратов на кислотность в химической лаборатории школы. В процессе работы проведены учеты и наблюдения: 1. фенологические: у культур на плодоношение отмечали даты посадки, начала и массового цветения, начала и массового плодоношения. 2. биометрические измеряли высоту и длину растений, число листьев, площадь листовой поверхности, массу надземной части растения, длину, объем, массу корня. Приготовление почвенной вытяжки Химическое исследование почвы обычно проводится путем подготовки, к анализу заблаговременно отобранного образца почвы и определения состава почвенных вытяжек – водной и солевой. От правильности выполнения почвенных вытяжек во многом зависят и результаты исследования почвенного образца. В водной вытяжке определяются концентрации водорастворимых солей (хлоридов, сульфатов, карбонатов и гидрокарбонатов, а так же солей жесткости), а в солевой – кислотность, или значение рН вытяжки. Оборудование из комплекта: воронка стеклянная, палочка стеклянная, стакан на 50 мл, фильтр бумажный, цилиндр мерный на 50 мл Оборудование из кабинета: весы учебные, стакан на 200 мл, штатив ШХЛ с кольцом, разновесы, кювета, сушильный шкаф. Реактивы и материалы: раствор хлорида калия (1,0 моль/л эквивалента), чистая вода, образец почвы. Ход работы
Определение рН (водородный показатель) почвенной вытяжки и оценка кислотности почвы Кислотность почвы – важный экологический фактор, определяющий условия жизнедеятельности почвенных организмов и высших растений, а так же аккумуляцию и подвижность загрязнителей почве (в первую очередь металлов). При высокой кислотности угнетается рост и развитие многих сельскохозяйственных культур, подавляется жизнедеятельность микроорганизмов. При высокой кислотности почвы необходимо проводить ее известкование. Кислотность почвы определяют, измеряя величину рН солевой вытяжки. В зависимости от величины рН почва может быть кислой, нейтральной или щелочной:
Оборудование из комплекта: ложка, оборудование для приготовления почвенной солевой вытяжки, пинцет, пипетка – капельница, пробирки – 2 шт., штатив для пробирок. Оборудование из кабинета: штатив ШЛХ с кольцом, весы учебные, разновесы. Реактивы и материалы: раствор индикатора универсального, готовая почвенная солевая вытяжка, рН индикаторная бумага, фильтр бумажный. Ход работы
Результаты определяют по цветной шкале значений рН для каждого образца почвы 2.2. Агротехника выращивания рассады сладкого перца. Перец имеет длинный вегетационный период. У скороспелых сортов техническая (съемная) спелость в пленочных укрытиях наступает через 105–110 дней, у среднеранних – через 110–120 дней после массовых всходов. Поэтому в средней полосе перец выращивается через рассаду. Семена к посеву подготавливаются так же, как и у томата. Посев в посевные ящики проводят 10–15 февраля. Сеянцы пикируют по схеме 6?6 см и 7?7 см в ящики или в майонезные пластиковые горшочки. Уход за рассадой такой же, как и за томатной рассадой. К моменту высадки рассада должна иметь 7–9 листьев. В пленочные укрытия с осени или весной перед посадкой рассады вносят по 4–5 кг компоста на 1 м2 или перегноя, и по 25–30 г на 1 м2 комплексных минеральных удобрений. В каждую лунку перед посадкой дополнительно дают по 3–5 г гранулированного суперфосфата. Рассаду высаживают рядами с расстояниями между ними 40–45 см, а в ряду между растениями – через 30–40 см, то есть размещают по 7–8 растений на 1 м2. Данный сорт можно сажать гуще – до 10 растений на 1 м2. Посадку проводят ориентировочно 15–25 мая, в зависимости от погодных условий. Пленку на укрытия натягивают за неделю до посадки, чтобы грунт успел хорошо прогреться. 2.3. Влияние биогумуса на рост и развитие перца сладкого На первом этапе работы была поставлена цель — выявить возможность выращивания перца без внесения в готовую почвенную смесь.. За контрольный вариант была принята почва с коллекционного участка. Варианты опыта: 1. Контрольный субстрат: почва 2. Опытный субстрат + биогумус Перед закладкой опыта был проведен агрохимический анализ исходной почвенной смеси и биогумуса на кислотность (табл. 1). Таблица 1. Агрохимическая характеристика исходной смеси и биогумуса
Как видно из диаграммы 1 видно, что контрольного участка уровень водородного показателя ниже, что свидетельльствует о неблагоприятной условии для развития растения, а у опытного участка идет повышения водородного показателя, что ведет к нейтральной среде которая создает благоприятные условия для развития перца сладкого. Всходы по всем вариантам опыта появились на 9-10 день. Фенологические наблюдения не выявили разницы в прохождении фенофаз по вариантам опыта (табл. 2). Таблица 2. Фенологические наблюдения в период роста и развития рассады перца сладкого
По результатам биометрических наблюдений, проведенным в конце рассадного периода установлена положительная прямолинейная зависимость от содержания биогумуса в субстрате на высоту растений и на количество листьев. (табл. 3). Таблица 3. Биометрическая характеристика рассады перца сладкого
Анализ темпов роста вегетативной части, что наибольшая интенсивность нарастания листовой поверхности наблюдалась при выращивании рассады на опытном участке. Высокое содержание биогумуса способствовало интенсивному нарастанию вегетативной массы. 2.4. Рост и развитие перца сладкого в зависимости от субстрата. Перец сладкий положительно реагируют на содержание биогумуса в почвосмесях. Таблица 4. Биометрическая характеристика рассады перца сладкого в зависимости от субстрата
В конце сезона лагеря «Кэскил» мы выявили, что биогумус незначительно повышает высоту растений и число листьев. Содержание биогумуса в субстрате для рассады перца сладкого улучшает формирование вегетативных органов. В данном случае мы выявили раннее формирование вегетативных органов за счет стимулирующего начала биогумуса. Следовательно, применение биогумуса при выращивании перца сладкого не только стимулировало активные процессы роста, но и развитие растений. 2.5. Рекомендации по использованию биогумуса · Вносить биогумус в открытый грунт можно в любое время, даже поздней осенью без боязни утратить обогащающие землю компоненты в течение зимне-весеннего периода вместе с дождевыми и талыми водами. · При высаживании рассады в грунт в лунку добавьте 100-200 гр. биогумуса (можно и больше), перемешав его с землей. · После высадки рассады перца сладкого, землю около растений желательно мульчировать с добавлением биогумуса (слой 1-2 см). Выводы
Использованная литература
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Приложение .
19