Влияние азотных удобрений на рост и развитие растений

XXVII Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся
Старт в науке

Личный портфель

Влияние азотных удобрений на рост и развитие растений

Подлевская П.Н. 1
1Муниципальное общеобразовательное учреждение «Средняя общеобразовательная школа № 3»
Шкирмонтова Е.Н. 1
1Муниципальное общеобразовательное учреждение «Средняя общеобразовательная школа № 3»
Автор работы награжден дипломом победителя III степени
Диплом школьникаСвидетельство руководителя
Текст работы размещён без изображений и формул.
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF

Введение

Актуальность: На фоне различных проблем современного мира остро стоит вопрос об обеспечении продовольствия и эффективного исполнения функций сельского хозяйства. Возникают проблемы слишком малой урожайности, плохого качества растительных продуктов и постепенного истощения земли.

Проект направлен на решение актуальной проблемы устойчивого развития – обеспечение продовольственной безопасности при сохранении окружающей среды. Результаты исследования могут быть использованы для разработки рекомендаций по рациональному использованию азотных удобрений и внедрения экологически безопасных агротехнологий.

Цель: Изучение влияния азотных удобрений на рост и прорастание растений на примере ржи и гороха.

Задачи:

  1. Собрать теоретический материал об истории открытия и использования азотных удобрений.

  2. Провести анализ удобрений, которые содержат в своем составе азот.

  3. Выявить особенности влияния азотных удобрений на растения

  4. Выявить особенности выращивания культурных растений, выбранных для опыта (рожь и горох)

  5. Поставить 2 опыта: 1. Влияние азотных удобрений на прорастание семян ржи и гороха. 2. Влияние азотных удобрений на рост растений ржи и гороха

  6. Провести анализ результатов.

Методы:

  1. Поиск информации в интернете или литературных источниках.

  2. Постановка лабораторных опытов.

  3. Наблюдение.

  4. Анализ.

  5. Сравнение.

Гипотеза: Можно предположить, что азотные удобрения благотворно влияют на рост и развитие гороха и ржи.

Объект: семена гороха и ржи

Предмет: Влияние азотных удобрений на рост и развитие гороха и ржи

Исследование темы в литературных источниках другими авторами: Проводились исследования ФосАгро - Pro Агро. В исследовании использовались яровой рапс и яровая пшеница, для того, чтобы показать влияние удобрений в ранние стадии роста и развития культуры. [6]

Новизна заключается в исследовании влияния конкретного вида азотного удобрения, анализе влияния на уникальный показатель роста гороха и ржи.

Практическая значимость исследования: Результаты проекта помогут определить, в какой период культивации стоит вносить удобрения и как они влияют на развитие и рост растений. Данный проект может использоваться для улучшения сельскохозяйственной деятельности.

  1. Теоретическая часть

1.1 Азотные удобрения.

Азотные удобрения – это удобрения, в которых содержится значительное количество азота. Он может быть единственным элементом питания, либо с какими-то сопутствующими питательными элементами, но азот в любом случае преобладает. (ПРИЛОЖЕНИЕ I. Таблица 1. Плюсы и минусы азотных удобрений, Таблица 2. Признаки дефицита и избытка азота)

Функции азотных удобрений:

  • Усиливают рост растений.

  • Повышают урожайность. Он увеличивает размер не только побегов и листьев, но также цветков и плодов. Благодаря азоту закладываются цветочные почки. Чем их больше – тем больше плодов.

  • Заживляют раны на деревьях.

  • Ускоряют плодоношение.

История азотных удобрений начинается с 18 века, когда И. Р. Глаубер установил, что растения способны усваивать азот из его солей, при этом урожайность сельскохозяйственных культур увеличивается. Таким образом, он впервые обосновал необходимость внесения азота в почву.

Со второй половины XIX века в сельское хозяйство ввели химические удобрения и начали строить заводы по их производству. В течение многих веков практически единственным источником азота была селитра. С 1830 года началась разработка залежей чилийской селитры (Чили, Южная Америка) — богатейшего природного источника азота, содержащего большое количество нитрата натрия.

В начале XX века сформировался запрос общества на недорогие синтетические соединения азота, которые в больших количествах можно было бы вносить на поля, восполняя потери азота. Наладить синтез аммиака из водорода и азота в промышленных масштабах впервые удалось в Германии благодаря работам химика Ф. Габера. В 1913 году был запущен первый промышленный реактор по производству аммиака в компании BASF.

В СССР первая установка по производству аммиака была построена в 1928 году на Чернореченском химическом заводе. К 2000 году мировое производство аммиака достигло 120 млн т/год и продолжает непрерывно увеличиваться. [1,2]

Виды - классы азотных удобрений:

  1. Азотные удобрения делятся на следующие виды - классы:

  2. Аммиачные удобрения - содержат азот в форме аммиака (Np). Примеры: сульфат аммония (NH4SO4), хлористый аммоний (NH4Cl).

  3. Нитратные удобрения - содержат азот в виде нитрат-иона (NO3-). Примеры: кальциевая селитра (Ca(NO3)2), натриевая селитра (NaNO3).

  4. Аммонийные удобрения - содержат азот в виде иона аммония (NH4+). Примеры: сульфат аммония ((NH4)2SO4), фосфат аммония ((NH4)3PO4).

  5. Амидные удобрения - содержат азот в составе амидной группы (Np). Пример: мочевина (CO(Np)2).

  6. Углеродные удобрения - содержат азот в связанном с углеродом виде. Пример: цианамид кальция (CaCN2). [3]

1.2 Горох и рожь. Особенности растений, хозяйственное значение.

Горох, род однолетних и многолетних травянистых растений семейства бобовых. Пищевая, кормовая и сидеральная культура.

Горох - основная зернобобовая культура. В использовании гороха как полевой культуры различают 3 основных направления: продовольственное, зернофуражное и укосное. Широкое распространение обусловлено высоким содержанием белка в зерне (в среднем 20-27 %), сбалансированностью его аминокислотного состава, хорошими вкусовыми качествами и усвояемостью, достаточно высокой урожайностью в зонах возделывания.

Из зерна получают крупу, муку, зеленые горошек и лопатки. За последние годы сильно возросло его кормовое значение в виде зернофуража, зеленого корма, силоса, сена, сенажа. Зерно гороха широко используют в комбикормовой промышленности. В расчете на 1 кормовую единицу оно содержит более 150 г перевариваемого протеина.

Это лучший предшественник для других сельскохозяйственных культур. В некоторых районах используется в качестве зеленого удобрения. В южных регионах его можно выращивать как промежуточную культуру, что позволяет получать 2-3 урожая в год с одной и той же площади. [4]

Рожь посевная — однолетнее или двулетнее травянистое растение, вид рода рожь (Secale) семейства злаковые, или мятликовые. Культурная рожь произошла из сорно-полевой ржи, которая расселялась в высокогорные районы и северные широты вместе с пшеницей и ячменем. Благодаря высокой адаптивной способности и устойчивости к холодному климату рожь постепенно вытеснила хлебные злаки и стала самостоятельной культурой.

Огромное значение данной культуры определяется способностью произрастать на малоплодородных песчаных почвах и давать высокие урожаи зелёной массы и зерна при неблагоприятных природно-климатических условиях. Рожь посевная (Secale cereale).Из-за высокого содержания белка и незаменимых аминокислот зерно имеет полезные пищевые качества. Рожь вторая после пшеницы хлебная культура. Из зерна производят муку для выпечки хлеба и других продуктов, крахмал, солод, спирт, сахар, квас. [5]

2. Практическая часть

2.1 Влияние азотных удобрений на прорастание семян рожь и гороха

Опыты были поставлены 29.09.2025. (ПРИЛОЖЕНИЕ II).

Условия в кабинете: температура - 29,6 °C, освещенность - в среднем 473 лК, влажность - 24,4%.

Было отобрано две пробы по 70 семян гороха (контроль и опыт) а так же по две пробы по 50 семян ржи (контроль и опыт). Семена были помещены на подложки для выращивания микрозелени, чтобы имели доступ к влаге и воздуху. Контрольные пробы увлажнялись водой, опытные пробы увлажнялись раствором аммиачной селитры разведенной по инструкции. По 10 семян ржи и гороха было высажено в почву, контрольные пробы увлажнялись водой, опытные – раствором аммиачной селитры.

30.09.2025 - второй день, горох

Наблюдения: семена набухли, признаков прорастания еще нет.

30.09.2025 - второй день, рожь

Наблюдения: семена набухли, присутствуют легкие признаки прорастания, в контрольной пробе количество проросших семян больше, проросло более 25. В пробе поливаемой аммиачной селитрой проросло только 19 семян ржи. В почве, в контрольной пробе проросло 10 семян, в мочевине только 6.

01.10.2025 - третий день, горох

Наблюдения: Появились первые признаки прорастания, в контрольной пробе их 20, в емкостях с мочевиной 12. В почве в контрольной пробе начали прорастать 1, в мочевине проросло 3.

01.10.2025 - третий день, рожь

Наблюдения: Не произошло сильно заметных изменений со второго дня, семена только чуть больше проросли.

04.10.2025 - шестой день, горох

Наблюдения: взошли первые ростки. В контрольной емкости с горохом длинна проростков около 4-5 см (30 семян). В емкости с мочевиной взошло гораздо хуже, семян всего десять, длина проростков около 5 см. Остальные семена начали разлагаться.

В контрольной пробе в почве взошло всего одно семя гороха на 5-6 сантиметров. В почве с мочевиной взошло три, всего на 2-3 сантиметра.

04.10.2025 - шестой день, рожь.

Наблюдения: в контрольной емкости взошло 46 семян, достигли до 10 сантиметров. В мочевине взошло всего 30, на ту же длину, однако заметно, что они выглядят менее зелеными. Удобрение их угнетает.

При проращивании в контрольной емкости в почве взошло 3шт, до 7 сантиметров. В почве с мочевиной взошло два, один росток заметно короче другого.

Вывод: Эксперимент с проращиванием ржи и гороха показал, что применение мочевины в качестве источника азота на ранних этапах прорастания неэффективно и даже вредно. Вместо ожидаемого стимулирования роста, наблюдалось угнетение развития проростков и усиление разложения семян по сравнению с контрольной группой, где использовалась вода. Это говорит о том, что на начальном этапе развития растениям необходимы другие условия для усвоения азота или что мочевина в данной концентрации оказывает токсическое действие.

2.2 Анализ состава азотных удобрений, доступных к приобретению в магазинах города

В городе насчитывается 18 магазинов, осуществляющих продажу азотных удобрений, а так же есть возможность покупки через сети WB и Ozon.

Был рассмотрен ассортимент азотных удобрений в г. Кыштыме. (ПРИЛОЖЕНИЕ III).

Анализ ассортимента азотных удобрений в Кыштыме, представленного четырьмя видами, показал достаточное разнообразие азотных удобрений для основных сельскохозяйственных культур региона. Это позволяет удовлетворить базовые потребности местных сельхозпроизводителей и продолжать культивацию растений в большом объеме.

Заключение

В данной работе исследовалось влияние азотных удобрений на рост и прорастание растений на примере ржи и гороха. Предполагалось, что азотные удобрения окажут благотворное влияние на развитие этих культур. Однако, экспериментальные данные опровергли выдвинутую гипотезу. Применение мочевины в качестве источника азота на ранних этапах прорастания привело к негативным результатам, проявившимся в угнетении роста проростков и усилении разложения семян. Контрольная группа, где использовалась вода, показала более успешное развитие растений.

Полученные результаты свидетельствуют о нецелесообразности использования мочевины на начальных стадиях роста ржи и гороха. Возможно, растения на этом этапе нуждаются в других формах азота или примененная концентрация мочевины оказалась токсичной. Результаты также подчеркивают важность дальнейших исследований с варьированием концентраций и сроков внесения азотных удобрений для определения оптимальных условий их применения.

Работа в данном направлении будет продолжена летом, с целью выявления влияния удобрений на основе азота на рост и плодоношение гороха и ржи при внесении удобрений на стадии набора вегетационной массы растений. Планируется проанализировать урожайность контрольной и опытной групп, значительно увеличить количество семян в контрольных и опытных группах.

Список литературы

  1. История удобрений от органики к минералам [Интернет-ресурс] https://kirov-portal.ru/article/pesochnica/istoriya-udobrenij-ot-organiki-k-mineralam-18511/ (Дата обращения 05.09.2025)

  2. Азотные удобрения. Большая российская энциклопедия [Интернет-ресурс] https://bigenc.ru/c/azotnye-udobreniia-0cf12b (Дата обращения 08.09.2025)

  3. Что такое азотные удобрения и как их применять? Какие виды удобрений можно использовать весной и осенью [Интернет-ресурс] https://lenta.ru/articles/2024/05/31/azotnye-udobreniya/#a104-qxl56db3sfrs (Дата обращения 08.09.2025)

  4. Горох посевной [Интернет-ресурс] https://kccc.ru/en/spravochniki/kultury/goroh-posevnoy (Дата обращения 08.09.2025)

  5. Рожь посевная [Интернет-ресурс] https://bigenc.ru/c/rozh-bb0f8a (Дата обращения 08.09.2025)

  6. ФосАгро PrоАгро Влияние видов азотных удобрений на рост развитие растений. Опыт

в лаборатории [Интернет-ресурс] https://yandex.ru/video/preview/882550167001278243

(Дата обращения 10.09.2025)

ПРИЛОЖЕНИЕ 1

Таблица 1. Плюсы и минусы азотных удобрений [3]

Плюсы

Минусы

Большинство азотных удобрений быстро растворяются в воде.

Если применять азотные удобрения правильно, следуя инструкциям на упаковках, никаких проблем для растений или почвы не возникнет.

Азотные удобрения быстро усваиваются в грунте и передают питательные вещества растениям. Эффект наступает через несколько дней после их внесения в почву.

Если добавить больше положенного, возможны негативные последствия:

на овощных культурах начнет активно расти листва, но плодов при этом не будет;

клубни, луковицы, картофель и яблоки после сбора не будут долго храниться;

растения станут менее устойчивым к болезням и вредителям;

если перекормить азотными удобрениями ягодные кустарники и многолетники во второй половине лета, зимой они могут замерзнуть.

Таблица 2. Признаки дефицита и избытка азота

Признаки дефицита азота у растений

Признаки избытка азота у растений

На старых нижних листьях развивается хлороз.

Избыток азота у томата, огурца и других овощных культур проявляется избыточным разрастанием зеленой массы. При этом обилие зелени негативно сказывается на урожайности.

Листья становятся бледнее, потом желтеют.

В клетках растений накапливается много воды, из-за этого снижается устойчивость к пониженным температурам.

Постепенно признаки хлороза поднимаются к верхней части растения, новые листья формируются мелкими, а стебель становится хрупким.

Развитие растений растягивается, повышается восприимчивость к различным болезням и вредителям.

ПРИЛОЖЕНИЕ II

Первый день -29.09.2025.

30.09.2025 - второй день, горох

30.09.2025 - второй день, рожь

01.10.2025 - третий день, горох

01.10.2025 - третий день, рожь

04.10.2025 - шестой день, горох

04.10.2025 - шестой день, рожь.

ПРИЛОЖЕНИЕ III

Таблица 3. Ассортимент азотных удобрений в г. Кыштыме

Удобрение

Состав

Нормы внесения

Стоимость за килограмм

Селитра аммиачная

Азот (N) - занимает около 35% от общего объема аммиачной селитры.

Водород (H) - составляет около 6% от общего объема.

Кислород (O) - 60%

Аммиак (Np) - содержится в аммиачной селитре в виде ионов аммония (NH4+). О.

Аммиачную селитру следует вносить в почву весной перед началом вегетационного периода. Это поможет растениям быстрее начать рост и развитие.

Основное внесение

для окультуренных почв — 20–30 г на 1 м²;

для неокультуренных почв — 30–50 г на 1 м².

При высадке рассады — 3–4 г на 1 растение.

Для корневой подкормки:

овощные культуры — 10–20 г на 1 м² или на 10 л;

ягодные кусты — 20–30 г на 1 м²

плодовые деревья — 40–50 г на 1 м²

205 руб

Азотное органоминеральное удобрение Грядкино 1кг

Кальциевая селитра Ca(NО3)2 – двухкомпонентное азотное удобрение. Содержит 20 – 27% кальция и 13 – 15% азота. Не содержит хлора

Норма для сухого внесения ранней весной под перекопку – 30 г (2 ст. ложки) на 1 кв. м. В посадочную ямку для высадки рассады капусты добавляют по 1 ч. ложке с заделкой в грунт.

240 руб

Удобрение селитра кальциевая, 1кг

СаО-27,0%; (N)-14,9 %.

Корневая подкормка растений в течение вегетационноо периода (внесение с поливными водами) - 5-20 г на 10 л воды.

137 руб

Удобрение Ава Универсал с азотом, 800 гр

Азот (N) – 9-11%; Фосфор (P2O5) — 37-42%; Калий (K2O) — 14-20%; Кальций (CaO) — 6%; Магний (MgO) — 3%; Кремний (Si) — 1%; + микроэлементы

Микроэлементы: Сера (S), Бор (B), Железо (Fe), Марганец (Mn), Кобальт (Co), Молибден (Mo), Цинк (Zn), Медь (Cu), Селен (Se).

Весовые и объемные меры AVA: 3 г — примерно 1/3 ч.л., 5 г — примерно ½ ч.л., 50 г – примерно 1,5 столовой ложки. Порошок равномерно рассыпается с последующим поливом либо зарыхляется в почву в зоне активного роста корней.

1050 руб
Просмотров работы: 17