XXVII Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся

Старт в науке

ВЛИЯНИЕ ГУМИНОВОГО УДОБРЕНИЯ «ГУМАТ +7» НА РОСТ И УРОЖАЙНОСТЬ КУКУРУЗЫ СОРТА «ХУТОРЯНКА»

• Авторы
• Руководители
• Файлы работы

Романовская М.А. 1

---

1МБУДО "Созвездие"

Заостровская М.Ю. 1Плюснина А.А. 2

---

1МБУДО "Созвездие"

2Биотехнопарк

Работа в формате PDF

2.5 MB

Введение

Пожалуй, нет такого человека, кто не знал бы что такое кукуруза. Сейчас ее выращивают на всех континентах и в разных странах – и в Африке, где нет зимы, и в Сибири, где бывает холодное и непродолжительное лето.

Сегодня сложно представить питание человека без кукурузы. Мы употребляем её варёной и жареной, добавляем в салаты, чипсы, завтраки и детское питание, а также используем как источник крахмала, сахара и даже спирта. Однако большинство людей не задумываются, что в дикой природе кукуруза не встречается — это культурное растение, которое возникло благодаря долгой селекции и одомашниванию.

Еще в 1931 году советский учёный-генетик Николай Вавилов предположил, что диким предком считается травянистое растение теосинте, а в 2002 году ученые генетики это доказали. Современная кукуруза значительно отличается по внешнему виду и свойствам от своего предка. Да и люди ранее в кукурузе ценили не зерно, а сладкий сок в стеблях, нечто вроде сока сахарного тростника. Его жевали или сбраживали, получая примитивные алкогольные напитки. Однако постепенно в растении начали отбирать новые качества: мягкость семян, их размер, сочность, а также увеличение доли крахмала. Одно зерно современной кукурузы питательнее, чем весь початок теосинте

Но современная кукуруза утратила природный механизм рассевания семян, который есть у дикорастущих растений. В теосинте и других диких предках семена были легко рассеиваемыми — они осыпались при созревании и прорастали самостоятельно. У кукурузы же зерна прочно сидят на початке, обрастают толстой оболочкой и не способны самостоятельно разлетаться по земле.

Из-за этого кукуруза полностью зависит от человека для размножения: чтобы вырастить новые растения, нужно вручную отделить зерна, очистить их от шелухи и посадить в подготовленную почву. Такой процесс возможен только при участии человека, что подтверждает её статус полностью одомашненного и искусственно выведенного растения.

На дачном участке мы тоже выращиваем кукурузу, но мне захотелось провести исследование и узнать, как можно увеличить урожайность кукурузы используя биологические препараты.

1. 1. Актуальность, цель и задачи

Выращивание кукурузы является одним из ключевых направлений в сельском хозяйстве, учитывая её важность для производства пищевых продуктов, кормов и в промышленности. Одной из современных тенденций повышения урожайности и улучшения качества сельскохозяйственных культур является использование биостимуляторов и экологически безопасных препаратов. Гуминовые вещества, получаемые из природных органических соединений, представляют собой перспективные средства для улучшения структуры почвы, стимуляции роста растений и повышения устойчивости к стрессам (неблагоприятным климатическим условиям).

Гипотеза: предполагаем, чтоиспользование биопрепарата «Гумат +7» окажет влияние на рост и урожайность кукурузы сорта «Хуторянка».

Цель работы: провести сравнительную оценку образцов кукурузы, выращенных в открытом грунте в Новосибирской области и определить влияние «Гумата +7» на сорт «Хуторянка».

Задачи:

1. Изучить морфологические и биологические особенности кукурузы.

2. Выбрать сорт кукурузы для выращивания в условиях Западной Сибири.

3. Выбрать экологичный стимулятор роста для кукурузы.

4. Провести наблюдение за ростом и развитием растений с использованием стимулятора роста и без него.

5. Оценить рост, развитие и урожайность контрольных и экспериментальных образцов.

Объект испытаний: раннеспелый сорт кукурузы «Хуторянка»

Предмет исследования: гуминовое удобрение «Гумат +7»

Место и сроки проведения исследования:

Работа проводилась с мая по сентябрь 2025 года на собственном дачном участке. Дачный участок расположен рядом с р.п. Кольцово Новосибирской области в СНТ «Мечтатель». Координаты 54.958984, 83.243183.

1.2. Методы исследования

В ходе работы использовали следующие методы:

• Фенологические наблюдения: изучение роста и развития растений кукурузы в течение вегетационного периода.

• Метеорологические наблюдения: фиксация дневной и ночной температуры и осадков.

• Биометрические наблюдения: измерение высоты растений на разных фазах, учет количества и массы.

• Метод высушивания: для оценки водоудерживающей способности листьями.

• Метод вытеснения воды: для определения объема корневой системы.

• Определение структуры урожая: масса початков, количество початков с одного растения, масса 1000 зерен.

• Метод Кьельдаля для определения массовой доли белка в зернах кукурузы.

2. Основная часть

2.1. Обзор литературы

Мы проанализировали различные работы направленные на исследование влияния гуминовых удобрений и, в частности, удобрения «Гумат +7» на рост и урожайность зерна кукурузы.

Авторы Зимина Ж.А., Шахмедов И.Ш. в работе «Влияние некорневой подкормки растений кукурузы микроэлементами и комплексным органоминеральным микроудобрением Гумат +7 на урожай зерна» описали влияние некорневых подкормок микроэлементами и комплексным органоминеральным микроудобрением Гумат +7 на урожайность кукурузы сорта «Лучистая», в условиях Астраханской области и пришли к выводу, что за три года исследования препарат показал хорошие результаты – увеличивалось количество початков, масса початков и зерен [1].

В другом исследовании «Влияние различных доз комплексного органо-минерального микроудобрения «Гумат+7» на формирование урожая кукурузы» Афанасьева Е.И., Зимина Ж.А. показывают, что влияние препарата на рост и урожайность кукурузы зависит от использованных доз, при определенной концентрации препарата он может не только не способствовать росту растения, но и угнетать растение [2].

Бобренко И.А, Чалая А.О., Попова В.И. проводили исследования, целью которых было выявить оптимальную дозу гуминовых удобрений при возделывании различных гибридов кукурузы на черноземе обыкновенном лесостепи Северного Казахстана. В результате исследование показало, что гуминовые удобрения положительно влияют на показатели качества кукурузы, в том числе на питательную ценность, но разные сорта по-разному «отвечают» на подкормку. [3]

Чарков С.М., Белокопытова П.С. в своей работе по изучению влияния гуминового удобрения на урожай зеленой массы кукурузы на чернозёмах Алтайского района, отмечают, что применение удобрения обеспечило прибавку не только зелёной массы кукурузы, но и массы початков, которых было получено в обработанном варианте на 29,5 % больше относительно контроля. Количество початков увеличилось на 12,5 %. [4]

2.2. Теоретическая часть

2.2.1. Описание кукурузы

Кукуруза (Zea) — однолетнее травянистое злаковое растение, одна из важнейших сельскохозяйственных культур. Представитель рода Кукуруза (Zea) семейства Злаковые (Poaceae). Кукуруза имеет хорошо развитую мочковатую корневую систему; стебель до 4 метров в высоту; крупные листьяшириной до 10 см и длиной до 1 метра.

Кукуруза – однодомное растение. Мужские цветки располагаются на верхушке стебля и собраны в метелку по несколько веточек, каждая из которых имеет мелкие колоски с тычинками. Женские цветки – это початки с рыльцами, находящиеся в пазухах листьев.

Обычно на одном растении растут 1–3 початков. Исходя из строения зерна выделяют 7 подвидов кукурузы: кремнистая, сахарная, зубовидная, лопающаяся (попкорн), крахмалистая, восковидная и плёнчатая.

Кукуруза используется в различных сферах, например:

• В пищевой промышленности — зерно используют для производства крупы, муки, масла, крахмала, спирта;

• В животноводстве — зерно, стебли и листья растения применяют как корм для скота;

• В промышленности — из части урожая вырабатывают клей, краски, лак, картон, изоляционные прокладки, линолеум, целлюлозу, биотопливо и экологичный биоразгалаемый PLA пластик для 3D печати;

• В медицине – из рылец изготавливают лекарственные препараты.

2.2.2. Условия выращивания кукурузы

Чтобы вырастить хороший урожай кукурузы необходимо придерживаться некоторых требований:

• Влага. Потребность во влаге у кукурузы невысокая. В начале вегетации (до 8 листа) воды потребляется крайне мало и запасенной влаги достаточно. При недостатке влаги кукуруза может начать развивать мощную корневую систему. Наибольшее количество воды кукуруза потребляет в течение 30-дневного критического периода, который начинается за 10 дней до выметывания и заканчивается через 20 дней после выметывания [5]. В это время расходуется до 70 % воды, потому что у растений начинается активный рост и накопление зеленой массы, а также накопление биомассы урожая. За весь вегетационный период кукуруза требует 450–600 мм осадков [6].

• Тепло. Кукуруза это теплолюбивое растение. Это обусловлено её происхождением (территория Мексики). Оптимальная температура выращивания составляет 25-30°С. Для того чтобы семена кукурузы проросли необходима температура не ниже 10-12°C. Для роста вегетативных органов этот показатель составляет от 12-14°С. При цветении минимальной температурой является 14-16°С. Необходимая сумма температур для созревания раннеспелых видов составляет 2100–2400°С.

• Свет. Кукуруза – светолюбивое растение короткого дня. Быстрее всего зацветает при 8–9-часовом дне [6]. Если длительность дня будет больше 12 часов, то вегетационный период увеличится. Это связано с тем, что укорочение светового периода сигнализирует растению о том, что благоприятные условия роста подходят к концу, и до наступления холодов нужно успеть оставить потомство. Тогда растения переходят к заключительным этапам своего жизненного цикла – плодоношению.

• Почва. Лучше всего кукуруза растет в черноземных почвах и легких суглинистых почвах. Она очень требовательна к составу почвы. Оптимальная реакция почвенного раствора должна быть близка к нейтральной и находиться в пределах находится в диапазоне от 5,6 до 7,5 рН. Непригодны почвы с повышенной кислотностью (рН ниже 5,5) [6]. Количество потребления питательных веществ кукурузой на одну тонну зерна: азот 25–30 кг, фосфор 10-15 кг, калий 30-40 кг, кальций 6-10 кг, магний 6-10 кг.

2.2.3. Особенности роста и развития кукурузы

Кукуруза является однодомным раздельнополым растением: мужские соцветия – метелка, а женские – початок располагаются на одном и том же растении. Количество листьев варьируется в зависимости от группы спелости гибрида: у раннеспелых их обычно 10–12, тогда как у позднеспелых гибридов число листьев достигает 19-21.

Первые три листа формируются за счет запасов семени и наиболее быстро при температуре близкой к 21°С. На образование каждого листа требуется примерно 2 дня. Скорость роста и появления других листьев значительно ниже. Метелка зацветает на 3 дня раньше початка, таким образом первее появляется пыльца, а затем кисти нитей рыльца початка, что обеспечивает в основном перекрестное опыление [6]. Период цветения каждой метелки составляет 5–7 дней. Кукуруза опыляется с помощью ветра.

У кукурузы хорошо развитая мочковатая корневая система. Большинство корней залегают на глубине 30–60 см, некоторые на глубине 1,5–2,5 м. Также у кукурузы есть воздушные корни, которые служат дополнительной опорой для растения и обеспечивают растение кислородом.

В начальный период кукуруза растет очень медленно. Затем темпы роста постепенно увеличиваются, достигая максимума перед выметыванием. После цветения рост растения в высоту практически прекращается.

Критические периоды в формировании урожая: фаза 3–6 листьев, когда происходит закладка початка и метелки; фаза 6–8 листьев - формирование количества рядов зерен в початке; фаза 8–10 листьев – формирование количества початков на растении. За 10 дней до выметывания и спустя 20 дней после окончания цветения растения накапливают до 75% органической массы. Максимальное количество сырой массы у растений отмечается в фазе молочного состояния; сухого вещества – в конце восковой спелости [6].

2.2.4. Выбор сорта кукурузы для выращивания

При выборе сорта кукурузы для выращивания мы руководствовались следующими критериями: сорт должен быть раннеспелый, потому что он должен успеть вызреть в условиях Западной Сибири; сорт должен быть районированным и зарегистрирован в Государственном реестре селекционных достижений (Госсортреестр); семена данного сорта должны быть доступны к приобретению в магазине. Исходя из всех критериев выбрали сорт «Хуторянка» (Рисунок 1).

Рисунок 1. Семена кукурузы сорта «Хуторянка»

Сорт «Хуторянка» - раннеспелый неприхотливый (от первых всходов до сбора урожая 70–80 дней) сорт сахарной кукурузы. Подходит для выращивания на садово-огородных участках. Растение высотой 160-175 см, число листьев - 8–9, высота заложения нижнего початка 26–35 см. Початок конической формы с 13 рядами зерен, длиной 13–14 см. Масса зрелого початка 110-170 г. Кожица зерна нежная, окраска оранжевая. Вкусовые качества вареной и консервированной продукции хорошие. Масса 1000 зерен 202 г. Урожайность 96–215 кг/сот. [7].

2.2.5. Выбор удобрения для стимуляции роста и увеличения урожайности

При выборе стимулятора роста мы руководствовались принципами экологического земледелия — метод ведения сельского хозяйства, в рамках которого происходит сознательная минимизация использования синтетических удобрений и пестицидов. Среди биологических удобрений в сельском хозяйстве используют гуминовые удобрения. Гуминовые удобрения получают из растительных остатков, торфа, сапропеля и бурого угля.

В качестве гуминового удобрения мы выбрали «Гумат+7» (Рисунок 2). «Гумат +7» производят из бурого угля, который добывают на месторождении в Иркутской области. «Гумат+7» - экологически чистое гуминовое удобрение, предназначенное для сельскохозяйственного производства. В отличие от других производителей «Гумат+7» производят не только в больших емкостях для крупных предприятий, но и в малых, доступных для садового хозяйства.

Рисунок 2. Гуминовое удобрение «Гумат +7»

«Гумат+7» содержит комплекс гуминовых и фульвовых кислот 80-84% в доступной для растений форме, и хелатный комплекс питательных микроэлементов: Fe- железо, Mn-марганец, Cu-медь, Zn-цинк, B-бор, Mo-молибден и Со-кобальт. Хелаты обладают высокой биологической активностью и в 10 раз лучше солей усваиваются растением, а в почве переходят в легкорастворимые соединения. Хелатные микроэлементы на 100% экологичны и безопасны и применяются в органическом земледелии.

Гуминовые кислоты, положительно влияют на растения, почву и водный режим (Рисунок 3) [8].

• На растения. Гуматы ускоряют обмен веществ, что способствует быстрому росту, улучшению всхожести и повышению устойчивости к стрессам и болезням. Они стимулируют развитие корневой системы и увеличение общей биомассы.

• На почву. Гуматы улучшают структуру почвы, повышают её влагоёмкость и аэрацию. Они усиливают активность полезной микрофлоры, что улучшает плодородие и усвоение питательных веществ растениями.

• На водный режим. Гуматы способствуют удержанию влаги в почве и увеличивают её водопроницаемость. Это обеспечивает растения стабильным доступом к воде, снижая негативное воздействие засухи и уменьшая испарение.

Рисунок 3. Влияние гуминовых кислот на почву, воду и растения

Таким образом, гуматы значительно повышают эффективность роста растений и улучшают состояние почвы и водного баланса.

Таким образом, препарат «Гумат+7» регулирует рост и обменные процессы у растений. Повышает устойчивость культур к неблагоприятным погодным и климатическим условиям, стимулирует иммунитет растений к грибковым и бактериальным инфекциям, а также к насекомым-вредителям [9].

Схема применения «Гумат+7» включает два этапа:

1. Предпосевная обработка семян активизирует рост и способствует развитию крепкой корневой системы. Этот агроприём улучшает всхожесть, обеспечивает равномерные всходы с хорошим корневым питанием и повышенной устойчивостью к болезням и неблагоприятным факторам окружающей среды.

2. Обработка в период вегетации (минимум одна-две процедуры) стимулирует рост наземной части и корней, усиливает обмен веществ и обеспечивает растения необходимыми микроэлементами.

2.2.6. Выбор участка для выращивания

Под посадку кукурузы выбрали возвышенный участок без застоя воды, защищенный от ветра и хорошо освещаемый до 13 часов и после 15 часов. На рисунке 4 серым цветом показан участок для посадки кукурузы относительно общего дачного участка. Размер участка составил 3 х 3,5 метров. «Соседями» участка являются: цветник, кусты жимолости и арбузы.

Рисунок 4. Схема дачного участка

2.3. Практическая часть

2.3.1. Предпосевная обработка семян

Учитывая, что кукуруза растение теплолюбивое, а мы находимся на территории Западной Сибири мы выбрали рассадный способ выращивания.

В Сибири в конце мая или начале июня практически всегда бывают возвратные заморозки, поэтому высадка в грунт должна быть произведена, когда минует угроза заморозков. Посев семян произвели 1 мая, за 1 месяц до планируемой высадки рассады в грунт.

Предпосевная обработка семян проводилась 30 апреля. Семена для контрольной делянки замачивали в воде. Для опытной делянки - в препарате «Гумат +7». Препарат развели согласно рекомендациям в концентрации 0,5 г на 1 л воды. После замочили семена на 24 часа непосредственно перед посевом (Рисунок 5). Обработанные семена просушили на воздухе.

Рисунок 5. Замачивание семян в Гумат+7 и воде

2.3.2. Посев семян на рассаду и оценка всхожести

Посев семян произвели 1 мая. Сеяли по 25 семян в каждую группу. Посев проводили в пластиковые горшочки объёмом 1 литр, чтобы при пересадке в открытый грунт сохранить корни максимально целыми (Рисунок 6).

Учитывая многочисленные исследования и рекомендации производителя семян рекомендуемая глубина посадки составляет 4–6 см. Потому как мелкая заделка нарушает оптимальное развитие корневой системы, что негативно сказывается на урожайности. А растения, прорастающие с большей глубины, расходуют больше запасных веществ из семян для достижения поверхности почвы. Это приводит к их менее развитому состоянию, что снижает эффективность фотосинтеза и замедляет дальнейший рост.

Рисунок 6. Посев семян кукурузы.

Зёрна кукурузы начинают прорастать при +8-10ºС, а всходы появляются при +10-12ºС. На подоконнике мы обеспечили температуру +16-18ºС ночью и 22-25 ºС днем.

Первые всходы появились через 3 дня. Результаты наблюдений за всхожестью фиксировали и заносили в таблицу 2. Согласно данным, предпосевная обработка препаратом «Гумат +7» на всхожесть семян не повлияла, возможно нужно проводить более длительное замачивание 48 часов, а не 24. В обоих вариантах всхожесть составила – 72%.

Таблица 2. Всхожесть семян кукурузы.

Дата	Опытная группа	Контрольная группа
1 мая	0	0
4 мая	4	4
5 мая	10	8
6 мая	13	14
8 мая	18	18

2.3.3. Высадка в открытый грунт

Высадку в открытый грунт провели 31 мая, к этому моменту уже прошли возвратные заморозки и установилась теплая погода. Предварительно вскопали участок земли, натянули разметочную веревку, для того чтобы ряды были ровные (Рисунок 7).

Рисунок 7. Посадка саженцев в открытый грунт

Среди контрольных и опытных образцов отбраковали по 2 растения, они были слабые и плохо росли. Мы не стали их высаживать. Это образцы №10 и №18 в опытной делянке и образцы №6 и №18 в контрольной делянке.

Согласно рекомендациям, на пакете с семенами, расстояние между растениями в ряду 40 см, между рядами 70 см. Между делянками (опытной и контрольной) – 1 м. Таким образом, для посадки 32 корней кукурузы (8 по 4 ряда) нам понадобилась площадь участка 300 х 350 см (Рисунок 8).

Рисунок 8. Схема посадки кукурузы

2.3.4. Рост и развитие растений

В процессе исследования вели фенологические наблюдения за ростом кукурузы на опытной и контрольной делянке (Приложение 1). Согласно методике государственного сортоиспытания сельскохозяйственных культур, высоту растений кукурузы до выметывания метелки измеряют от поверхности почвы до места расхождения верхних листьев, а после выметывания метелки – от поверхности почвы до верхушки метелки.

Данные измерений занесли в Таблицу 3.

Таблица 3. Высота растений

Видно, что растения контрольной группы немного выше, чем испытуемые растения. В разные периоды разница в росте составляла от 2,5 до 11% в пользу контрольной группы. Нужно отметить, что высота растений и контрольной, и опытной делянки ниже, чем заявлено в описании сорта (160-175 см).

2.3.5. Агротехнические мероприятия

Некорневая обработка. Некорневая обработка растений препаратом «Гумат +7» производилась в двух фазах 2–4 листа - 18 мая и 6–8 листов – 12 июня. Для некорневой подкормки препарат «Гумат+7» развели в концентрации 0,5 г на 1 л воды. Обрабатывали растения испытуемой делянки по листу с использованием пульверизатора (Рисунок 9).

Внекорневую подкормку кукурузы проводят в указанные фазы развития растения, учитывая физиологические особенности культуры. В фазе 2–4 происходит закладка и формирование тканей зачаточного стебля. Недостаток и несбалансированность элементов питания в это время впоследствии невозможно восполнить, так как именно в это время формируются генеративные органы (метелки и початка), определяющие урожайность. В фазе 6–8 листьев некорневую подкормку проводят, потому что в этот период происходит формирование початка, его величины и количества зёрен.

Рисунок 9. Некорневая обработка растений.

Прополка. Первые 30 дней кукуруза росла в индивидуальных горшках, земля была чистой, и прополка не требовалась. После пересадки в открытый грунт периодически проводили прополку, рыхление и окучивание.

На начальных этапах роста кукуруза характеризуется очень низкой конку­рентной способностью к сорнякам. В фазу 2–3 листьев кукурузы сорняки практически не вызывают заметного не­гативного воздействия на ее развитие. Присутствие сорня­ков в период от фазы 3 до 8–9 листьев кукурузы является причиной резкого снижения урожайности. По отношению кукурузы к сорнякам этот период является критическим. В этот критический период (20–30 дней) посевы кукурузы должны быть без сорняков. 

Полив. В период за 10 дней до выбрасывания метелки и 20 дней после (всего 30 дней) кукуруза потребляет 50–70% влаги. Поэтому мы следили за количеством осадков в период с 17 июня по 18 июля и при необходимости поливали.

Затем потребление влаги уменьшается и полив нужно снижать, чрезмерное переувлажнение отрицательно сказывается на урожайности. Перенасыщение влагой приводит к окрашиванию листьев кукурузы в фиолетовый цвет. У нас такого не произошло.

Пасынкование. В стадии трубкования у кукурузы начали активно расти нижние боковые пасынки, которые нужно удалять для получения более качественного урожая зерна. В этот период провели обрезание нижних пасынков.

2.3.6. Сбор урожая и определение структуры урожая

Учитывая, что сорт кукурузы, который мы посадили, является раннеспелым, его сбор должен приходиться на 70-80 день от всходов. При этом кукуруза теплолюбивое растение и нужно следить за суммой активных температур. Для кукурузы сумма активных температур складывается из среднесуточных показателей температуры, которые превышают +10 °С. Для раннеспелых сортов данный показатель должен составлять 2100-2200 °C.

Исходя из рекомендуемых сроков созревания и внешних показателей мы приняли решение собрать урожай на 82 день – 26 июля. К этой дате сумма активных температур составила 1848 °C (Приложение 2), что конечно недостаточно для качественного созревания урожая, но в этом году были достаточно низкие ночные температуры.

К этому моменту кукуруза достигла стадии молочной спелости, когда зерно обладает высокой сахаристостью, нежной оболочкой и приятным вкусом. Обертки початков стали светло-зелеными, а торчащие из обертки початка пестичные столбики («волосы») уже сухие в верхней трети их длины.

Рисунок 10. С урожаем кукурузы

На опытной делянке с 16 растений собрали 20 початков, на контрольной делянке с 16 растений собрали 17 початков. На растениях контрольной делянки на образцах № 9 и 11 початки не вызрели. При сборе урожая мы не учитывали початки, которые не вызрели, в которых не образовались зерна.

Собранные созревшие початки взвесили и измерили. Данные занесли в таблицу 4.

Согласно данным, видим, что несмотря на более низкие растения, урожайность опытной делянки выше контрольной на 19,3 %. При том что размеры и средний вес початков примерно одинаковые.

Таблица 4. Вес и размеры початков

2.3.7. Определение массы 1000 зерен кукурузы

Измерение массы 1000 зёрен кукурузы проводят для оценки качества семенного материала. Этот показатель связан с крупностью и выполненностью семян, а также влияет на урожайность. 

Для определения массы 1000 зерен мы отобрали несколько початков с контрольной и опытной делянки. В общей сложности с початков взяли по 100 зерен, взвесили и массу умножили на 10. Результаты занесли в таблицу 5. Видно, что зерна с опытной делянки больше по весу на 13,9%, чем с контрольной делянки.

Таблица 5. Вес 1000 зерен

2.3.8. Определение водоудерживающей способности листьев

Согласно информации на сайте производителя препарата «Гумат +7» предпосевная и некорневая обработка влияет на водоудерживающую способность зерновых культур, а именно, может повышать водоудерживающую способность листьев растений [10]. Это особенно важно в условиях засухи, когда растения испытывают дефицит воды. 

Определение водоудерживающей способности листьев кукурузы определяли методом подсушивания [11]. Взяли примерно одинаковые навески листьев – по три листа с каждой делянки (с контрольной и экспериментальной) и провели контрольное взвешивание. Дальше через определенные промежутки времени – 30 мин, 1, 1,5 и 2 ч – листья снова взвешивали. Убыль массы соответствует количеству воды, потерянной листьями растений за 30-минутные интервалы времени.

На основании полученных данных вычислили количество испарившейся за время опыта воды в % от исходной массы листьев. Результаты опыта занесли в Таблицу 6.

Таблица 6. Измерение массы листьев

Согласно измерениям, листья опытных растений лучше удерживают влагу, чем контрольные на 11,8%, а значит растение более устойчиво к стрессам. Вода участвует в фотосинтезе, транспортировке питательных веществ и поддержании тургора клеток.

2.3.10. Определение объема корневой системы

Производитель препарата утверждает, что предпосевная и внекорневая обработка оказывают влияние на рост корневой системы.

Объем корневой системы проводили методом вытеснения воды [12]. Принцип метода - измерение вытесненной из емкости воды при погружении в нее корня.

Предварительно выбрали по 3 образца растений примерно одинаковой высоты из опытной и контрольной делянки. Выкопали, стараясь максимально сохранить корневую систему, помыли от земли. Опыт проводили, используя 2 кастрюли. Небольшую кастрюлю поместили в большую и наполнили ее водой до краев. Затем опустили корень и часть воды из малой кастрюли вылилась в большую. Измерили объем вылившейся воды. Результаты измерений занесли в таблицу 7.

Таблица 7. Измерение объема корневой системы

Согласно данным измерений, объем корневой системы опытных образцов в среднем на 17 % больше, чем контрольных.

2.3.11. Определение белка в зернах кукурузы

По утверждению производителя применение гуминового препарата оказывают влияние на качество урожая, в частности у кукурузы повышают содержание белка зернах. Это связано с тем, что гуматы стимулируют рост растений, а также улучшают усвоение питательных веществ.

Определение белка в зернах проводили методом Кьельдаля в испытательном лабораторном центре Биотехнопарка п. Кольцово. Методика прописана в ГОСТ 10846-91 [14] (Приложение 3). Анализируемый продукт сжигают в серной кислоте, а полученный в результате азот определяют титрованием, после чего его пересчитывают на белок по формуле:

(V1 — V0) х К х 0,0014 х 100 х f / m, где:

V1 — объем раствора серной кислоты, пошедший на титрование аммиака в растворе, см³

V0 — объем 0,05 моль/дм³ раствора серной кислоты, пошедшего на титрование в «холостом» определении, см³

0,0014 — количество азота, эквивалентное 1 см³ 0,05 моль/дм³ раствора серной кислоты, г

К — поправка к титру 0,05 моль/дм³ раствора серной кислоты, равен 1,0010

m — масса навески, г

f — коэффициент пересчета азота на белок, для кукурузы 6,25.

Результаты занесли в таблицу 8.

Таблица 8. Определение белка в зернах

Рисунок 11. Массовая доля белка

Из данных таблицы видно, что содержание белка в зернах опытной делянки на 1,5% выше, чем в контроле.

2.3.12. Измерение влажности зерен кукурузы

Измерение влажности зерна проводили с помощью анализатора влажности AND MS-70 (пр-во Япония). Навески массой 20 г поместили в анализатор, сушка проводилась при температуре 123 °С. Результаты измерений представлены в таблице 9 и на рисунке 12.

Таблица 9. Результаты измерения влажности зерна

Рисунок 12. Влажность зерна

Согласно результатам измерения показатель влажности ниже на 9,59% у зерен, выращенных с использованием гумата, что свидетельствует о более сухом и зрелом состоянии зерна.

2.3.13. Сравнительная таблица результатов эксперимента

Сравнительные результаты эксперимента занесли в таблицу 10.

Таблица 10. Сравнительные результаты эксперимента

3. Заключение

3.1. Результаты эксперимента

1. В результате изучения информации мы узнали о различных видах кукурузы и их особенностях, а также о методах выращивания.

2. Для выращивания выбрали раннеспелый сорт кукурузы «Хуторянка», который рекомендован к выращиванию в условиях Западной Сибири и зарегистрирован в реестре селекционных достижений.

3. В качестве стимулятора роста выбрали экологичное гуминовое удобрение «Гумат+7». Его производят из бурого угля, добываемого в Иркутской области.

4. Кукурузу высадили рассадным способом в открытый грунт по 16 образцов каждой делянке (опытной и контрольной). В процессе эксперимента мы проводили наблюдение за ростом и развитием растений и фиксировали данные.

5. В ходе эксперимента мы оценили:

• Всхожесть контрольных и опытных образцов. Предпосевная обработка препаратом «Гумат +7» на всхожесть семян не повлияла. В обоих вариантах всхожесть составила – 72%.

• Рост контрольных и опытных образцов. В разные периоды разница в росте составляла от 2,5 до 11% в пользу контрольной группы.

• Урожайность. С опытной делянки собрали 2529 г, с контрольной – 2119 г. Урожайность опытной делянки выше контрольной на 19,3 %, при том, что размеры и средний вес початков примерно одинаковые.

• Массу 1000 зерен. Зерна с опытной делянки больше по весу на 13,9%, чем с контрольной делянки.

• Водоудерживающую способность листьев. Листья опытных растений лучше удерживают влагу, чем контрольные на 11,8 %.

• Объем корневой системы. Объем корневой системы опытных образцов в среднем на 17 % больше, чем контрольных.

• Содержание белка в зернах кукурузы. Содержание белка в зернах опытной делянки на 1,5% выше, чем в контроле.

• Влажность зерен кукурузы. Влажность зерен опытной делянки на 9,59% ниже, чем контрольной.

3.2. Выводы

Использование препарата «Гумат+7» при предпосевной обработке семян кукурузы не повлияло на всхожесть. Возможно, замачивание семян нужно проводить не 24 часа, а 48 часов или изменить концентрацию препарата. Это требует дополнительного изучения.

Внекорневая обработка растений возможно отрицательно повлияла на рост растений. По некоторым исследованиям гуминовые препараты могут угнетать рост растений и нужно подобрать оптимальную концентрацию препарата. Стоит отметить, что контрольные образцы были также ниже высоты, заявленной производителем.

Согласно результатом нашего исследования, обработка препаратом «Гумат+7» положительно повлияла на водоудерживающую способность листьев и объем корневой системы, что делает растения устойчивыми к неблагоприятным климатически условиям.

Независимо от того, что растения опытной делянки были ниже они дали лучший урожай по сравнению с контролем на 19,3 %, при этом качество урожая опытной делянки выше – по содержанию белка на 1,5% выше, чем в контроле, сухая масса на 9,59% выше, чем в контроле.

Наше исследование подтверждает множество других исследований, что использование гуминовых препаратов положительно влияет на урожайность и стрессоустойчивость растений, но для каждого сорта нужно подобрать свой препарат и его оптимальную концентрацию.

4. Список литературы

1. Журнал «Современные наукоемкие технологии». 2006. № 7 С. 82-84 [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://top-technologies.ru/ru/article/view?id=23023 (дата обращения: 24.07.2025).

2. Е.И. Афанасьева, Ж.А. Зимина Влияние различных доз комплексного органо-минерального микроудобрения «гумат+7» на формирование урожая кукурузы [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://textarchive.ru/c-1267709-p10.html (Дата обращения: 21.08.2025г)

3. Бобренко И.А., Чалая А.О., Попова В.И. Эффективность гуминовых удобрений при возделывании гибридов кукурузы на обыкновенном черноземе // Журнал «Вестник Омского ГАУ» - №1 - 2020 [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://cyberleninka.ru/article/n/effektivnost-guminovyh-udobreniy-pri-vozdelyvanii-gibridov-kukuruzy-na-obyknovennom-chernozeme

4. Лобач И.А., Самусь М.В., Алексеенко Е.В., Короткин В.М., Артющенко Н.Н., Белогорцева Л.А., Гаркушка В.Г., Князев Р.А., Ашабоков А.Б. Технология возделывания кукурузы. Рекомендации. – Краснодар, 2016. – 42 с. [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://napksk.ru/media/upload/_vozdelyvaniya_kukuruzy._rekomendacii.pdf

5. Биология. 7 класс : учебник для общеобразовательных организаций / В. В. Пасечник, С. В. Суматохин, Г. С. Калинова ; под редакцией профессора В. В. Пасечника. - 7-е изд. - Москва : Просвещение, 2018. - 255 с. : цв. ил.; 22 см. - (ФГОС) (Линия жизни).; ISBN 978-5-09-058151-6 : 2000 экз.

6. Лобач И.А., Самусь М.В., Алексеенко Е.В., Короткин В.М., Артющенко Н.Н., Белогорцева Л.А., Гаркушка В.Г., Князев Р.А., Ашабоков А.Б. Технология возделывания кукурузы. Рекомендации. – Краснодар, 2016. – 42 с.

7. Чарков С.М., Белокопытова П.С. Влияние гуминового удобрения «Гуматы Хакасии» на урожай зелёной массы кукурузы на чернозёмах обыкновенных Республики Хакасия» [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://cyberleninka.ru/article/n/vliyanie-guminovogo-udobreniya-gumaty-hakasii-na-urozhay-zelyonoy-massy-kukuruzy-na-chernozyomah-obyknovennyh-respubliki-hakasiya

8. Реестр селекционных достижений. Сорт «Хуторянка». [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://gossortrf.ru/registry/gosudarstvennyy-reestr-selektsionnykh-dostizheniy-dopushchennykh-k-ispolzovaniyu-tom-1-sorta-rasteni/khutoryanka-kukuruza-sakharnaya/

9. Информлисток "Роль гуматов при применении в сельском хозяйстве". Россельхозцентр. [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://rosselhoscenter.ru/ob-uchrezhdenii/filialy/dalnevostochnyy/khabarovskiy-kray-i-eao/informlistok-rol-gumatov-pri-primenenii-v-selskom-khozyaystve/

10. Агротехгумат. Гумат +7. [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://humate.ru/catalog/powder-gumat-7/

11. Агротехгумат. Как повысить засухоустойчивость зерновых. [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://humate.ru/articles/blog/kak-povysit-zasukhoustoychivost-zernovykh/

12. Епринцев А.Т., Хожаинова Г.Н. Малый практикум по физиологии растений. Учебно-методическое пособие. г. Воронеж, Издательский дом ВГУ, 2018 – 173 с.

13. Методы изучения корневых систем растений в поле и лаборатории : учеб.-методич. пособие 1 В. А. Рожков, И. В. Кузнецова, Х. Р. Рахматуллоев.- 2-е изд.- М. : ГОУ ВПО МГУЛ, 2008.- 51 с.

14. Зерно и продукты его переработки. Метод определения белка. ГОСТ 10846-91. [Электронный ресурс]. – Режим доступа: chrome-extension://efaidnbmnnnibpcajpcglclefindmkaj/http://www.omegametall.ru/Data2/1/4294840/4294840031.pdf

Приложение 1.

Фенологические наблюдения

Приложение 2.

Метеорологические наблюдения

Период с 1 по 30 мая – рассада на подоконнике

Период с 31 мая по 26 июля – открытый грунт

Приложение 3.

Определение белка в зернах кукурузы методом Кьельдаля