VI Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся

Старт в науке

Изучение влияния методов яровизации и удаления цветков на урожайность картофеля

• Авторы
• Руководители
• Файлы работы
• Наградные документы

Крылова Е.М. 1

---

1МОУ СШ № 10

Смирнова Г.В. 1

---

1МОУ СШ № 10

Работа в формате PDF

1.3 MB

Автор работы награжден дипломом победителя III степени

Диплом школьникаСвидетельство руководителя

1.Введение

1.1.Актуальность исследования

Картофель является самой популярной овощной культурой в России. Несмотря на то, что завезён он к нам из далекой Америки, картофель широко распространился по всем регионам России, за исключением крайнего Севера. Картофель является ценной пищевой культурой, так как содержит крахмал, витамины, минеральные соли. Однако, даже в нашем регионе, в относительно благоприятных климатических условиях не всегда удается получить хороший урожай картофеля, даже затратив на его выращивание много усилий. Актуальность моей работы состоит в том, что её результаты помогут определить эффективные агротехнические приёмы повышения урожайности картофеля.

1.2. Цели и задачи исследования

Цель исследования: выяснить эффективность агротехнических приёмов, повышающих урожайность картофеля.

Задачи исследования:

Изучение агротехники выращивания картофеля, выявление приемов, повышающих урожайность картофеля.

Определение влияния на урожайность картофеля приёма проращивания клубней картофеля на свету (яровизации).

Определение влияния на урожайность метода удаления цветков картофеля.

1.3. Гипотеза исследования

Если мы экспериментальным путём докажем эффективность выбранных агротехнических приёмов, то сможем применять их на практике для повышения урожайности картофеля и научимся с меньшими затратами получать высокий урожай.

Предмет исследования: влияние агротехнических приёмов на урожайность картофеля.

Методы исследования:

- работа с литературными источниками и интернет – ресурсами ;

- использование методов яровизации клубней картофеля и метода удаления цветков на цветущих побегах картофеля;

- наблюдение за развивающимися побегами;

- сравнение и анализ полученных результатов.

2. Обзор литературы

2.1. История возделывания картофеля

Растения с древних времен сопровождали человека, обеспечивая его пищей, кровом, одеждой, лекарствами от болезней. Уже первобытные люди использовали в пищу различные части растений. Родиной картофеля считают Южную и Центральную Америку. Здесь в далёком прошлом местные индейские племена научились культивировать дикий картофель и употреблять его в пищу (М.В.Кабина, 2012,с.156).

Первым европейцем, подробно описавшим картофель, был испанский путешественник Педро Сиеса де Леон, который написал очерк «Хроника Перу», напечатанный в 1553 году в городе Севилья, где подробно описал картофель как растение и как культуру, привёл пример его правильного приготовления как продукта питания. Сиеса де Леон не только официально описал картофель, но и завёз его в Европу (Испанию) в 1551 году (М.А.Алипиева,1987,с.265).

В дальнейшем культура стала распространяться в Италии, Бельгии, Германии, Франции, Великобритании и других европейских странах. Распространение картофеля в странах Европы шло медленно. Поначалу заморский овощ вообще выращивали только в аптекарских огородах и ботанических садах под названием «трюфели». Из итальянского слова tartufolo (трюфель) и образовалось понятное всем нам слово «картофель» (М.А.Алипиева,1987,с.265).

В Россию картофель попал только спустя столетие после его появления в Западной Европе. В конце XVII века Пётр I послал из Голландии мешок картофеля фельдмаршалу Б.П.Шереметеву для рассылки по губерниям для его выращивания. Указы Петра о повсеместном разведении «земляного яблока» вызывали бунты, вынудившие царя отказаться от сплошной «картофелизации». В России дурная слава об этом растении держалась долго. Его упорно называли «чёртовым яблоком» из-за созвучия с немецкой «крафттойфельс» (чёртова сила). Крестьяне отказывались его возделывать.

В 1736 году картофель выращивали на аптекарском огороде в Петербурге и подавали на придворных банкетах как экзотическое блюдо, посыпая сахаром, а не солью. Позже картофель стали разводить на огородах горожан. Пропагандистом картофеля в России стал молодой офицер А.Т. Болотов. Впервые он отведал его в 1757 году под Кенигсбергом во время Семилетней войны. Новое блюдо понравилось ему и он записал в дневнике: «Сей овощ - хлебу подмога». Вернувшись на родину, он завёл картофельную плантацию в своём сельце Русятино Тульской губернии. На страницах журнала «Экономический магазин» помещает материал о картофеле с описанием его полезных свойств, предлагает изготовлять из него, вино, курево, картофельный крахмал и даже пудру. Первый российский картофелевод на практике установил, что перед посадкой клубни можно резать на несколько частей с глазками. Андрей Тимофеевич Болотов первым в России приступил к выращиванию картофеля на огороде , а не на клумбах, положив тем самым начало массовому распространению на Руси «второго хлеба». С его лёгкой руки картофель у нас прижился (Б.А.Писарев,1986,с.283).

2.2. Биологические особенности картофеля

Картофель относится к семейству паслёновых (Solanaceae), к роду Solanum. Это многолетнее травянистое растение, которое можно размножать вегетативно клубнями, ростками (глазками) и черенками. В сельскохозяйственной практике картофель культивируется как однолетнее растение. Семенами его размножают редко, преимущественно в селекции, при выведении новых сортов. При размножении семенами растения в первый год дают небольшое количество мелких клубней, которые высаживают на второй год, чтобы получить клубни товарного размера.

Клубень картофеля – это укороченный, утолщенный видоизмененный подземный побег. Клубни картофеля образуются на подземных побегах – столонах, концы которых по мере роста растения утолщаются. После прекращения роста столона в длину его верхушка утолщается и превращается в клубень. По форме клубни могут быть округлыми, овальными, удлиненно-овальными; по цвету – белыми, светло-жёлтыми, розовыми, красными и сине-фиолетовыми различных оттенков (Г.А.Кизима,2013,с.127).

Молодой клубень снаружи покрыт тонким слоем клеток. По мере роста растения он заменяется плотной, не пропускающей воздуха покровной тканью. Наружный слой пробковеет и образует кожуру клубня. Для дыхания клубней и испарения влаги служат небольшие чечевички, представляющие собой микроскопические щели в виде маленьких тёмноватых пятен на кожуре. Через эти отверстия в клубень поступает кислород воздуха и удаляются углекислый газ и водяной пар.

Куст картофеля состоит из 4-5, реже 6-8 стеблей. Лист у картофеля сложный: он состоит из черешка, конечной доли и нескольких пар боковых долей. Различают сорта с компактной формой куста и раскидистой.

Цветение куста начинается приблизительно через 30-40 дней после того, как из почвы появляются первые всходы. Цветки собраны в соцветие кисть. Окраска цветков разнообразная: белая, красно-фиолетовая, сине-фиолетовая и синяя с различными оттенками. Цветки самоопыляющиеся. К концу цветения образуются плоды ягоды с очень мелкими семенами.

В развитии картофеля различают пять основных периодов.

Первый период – от прорастания клубней до появления всходов. В это время происходит превращение крахмала в сахар, который передвигается к глазкам клубня. Почки в глазках набухают и прорастают, на ростках образуются молодые корни. Этот период при яровизации клубней происходит в искусственных условиях на свету. Это значительно ускоряет появление всходов и, следовательно, дает возможность получения раннего урожая (Б.А.Писарев, 1986, с.183).

Второй период – от появления первых зелёных листьев до появления бутонов.

Третий период – от появления бутонов до начала цветения растений. В этот период наиболее интенсивно формируются столоны, на концах которых в дальнейшем образуются молодые клубни. Интенсивный рост ботвы и образование клубней требует наибольшего количества влаги и питательных веществ.

Четвёртый период – от начала цветения растений до начала увядания ботвы. В это время происходят наиболее интенсивные приросты массы клубней, накапливается до 75% конечного урожая. Удаление цветков с побегов позволяет все питательные вещества направлять в развивающиеся клубни, не тратя сил на образование плодов и семян (В.А.Князев, Б.А. Писарев, 1989, с.24).

Пятый период – от начала увядания ботвы до её полного высыхания. Это период физиологического созревания клубней. Тонкая кожица клубней становится более плотной. Созревшие клубни переходят в состояние естественного покоя (М.В.Кабина,2012,с.156).

2.3.Агротехника выращивания картофеля.

Для получения хорошего урожая картофеля необходимо, прежде всего, выбрать подходящие сорта. Важно знать, что у раннеспелых и среднеспелых сортов отмечается быстрый рост ботвы и быстрое образование клубней, они пригодны для получения раннего урожая картофеля. Срок созревания ранних сортов варьирует от 80 до 90 дней, у среднеспелых – от 100 до 115, поздних – от 120 до 135 (Г.А.Кизима,2013,с.283).

Для посадки следует использовать чистосортные клубни массой 50 - 100 граммов. На подобранном посадочном материале не должно быть никаких пятен и изъянов. В течение двух – трёх дней клубни нужно согреть при температуре 24-25 градусов, затем разложить их в ящики, поставив их на свет. Проращивание клубней (яровизация) происходит в светлом месте при температуре 14-16 градусов на протяжении 30-35 дней. Яровизация семенных клубней – наиболее важный фактор, позволяющий картофельному растению более полно использовать непродолжительный вегетационный период. Яровизация ускоряет появление всходов картофеля на 15-20 дней, увеличивает урожайность на 20-30%, а также повышает его крахмалистость (http://selomoe.ru/kartofel/yarovizaciya-pered-posadkoj.html). У правильно яровизированных клубней вырастают толстые короткие ростки зелёного или лилового цвета, длиной 1-2 сантиметра.
Картофель не выносит недостатка солнечного света. Поэтому участок для посадки этой культуры обязательно должен быть открытым и солнечным.

Посадка картофеля должна производиться в то время, когда почва на глубине 10-12 сантиметров прогреется до 7-8 градусов тепла. Лучшие сроки посадки картофеля совпадают, как правило, с периодом распускания листьев берёзы и цветения черёмухи. При слишком ранней посадке в непрогревшуюся почву клубни картофеля долго не прорастают и легко загнивают.

На лёгких и торфянистых почвах картофель сажают на глубину 10-12 сантиметров, на тяжёлых – на 8-10 сантиметров. Густота посадки зависит от сорта картофеля, размера клубней, плодородия почвы. Скороспелые сорта высаживают гуще, среднеспелые и позднеспелые – реже. Крупные клубни размещают реже, мелкие клубни и верхушки – гуще. На хорошо удобренных почвах применяют густую посадку, на мало удобренных – более редкую (М.В.Кабина,2012,с.156).

Расстояние между рядами картофеля должно достигать 50-60 сантиметров, а между кустами в ряду при посадке целыми клубнями – 30-35 сантиметров.

Уход за картофелем имеет решающее значение для получения высокого урожая. С момента появления всходов до начала цветения (смыкания ботвы) проводят три-четыре рыхления и прополки между рядами и в рядах. Почву взрыхляют на глубину 6-8 сантиметров, одновременно уничтожая сорняки. При рыхлении не следует засыпать полностью картофельные растения землёй.
В условиях достаточного увлажнения можно допустить более глубокое рыхление, так как оно значительно больше увеличивает урожай клубней и их крахмалистость, чем мелкое рыхление.

Первое окучивание картофеля производят в то время, когда высота ботвы достигнет 12-15 сантиметров, а второе – через 12-15 дней после первого. Окучивать картофель при помощи мотыги или окучника надо только влажной почвой, после дождя или полива. При первом окучивании землю присыпают к растениям на высоту 10-12 сантиметров, при втором – на 15-20 сантиметров. Приваленная влажная земля должна со всех сторон соприкасаться со стеблем. В засушливую погоду следует отказаться от окучивания картофеля, особенно на лёгких почвах, ограничившись только рыхлением.

Подкормка растений органическими или минеральными удобрениями - один из важнейших приёмов ухода за картофелем. Проводят её перед рыхлением и окучиванием. Применяют сухую и жидкую подкормки.

В сухую погоду необходимо систематически поливать картофель. Это повышает его урожайность в два-три раза. Полив особенно важен при сильно развитой ботве, а также в период цветения и образования клубней. Уборку картофеля проводят, когда ботва начинает сохнуть, при выкопке зрелые клубни легко отделяются от корневой системы материнского растения.

Основными агротехническими мероприятиями, повышающими урожайность картофеля являются: применение севооборота при посадке картофеля, яровизация клубней перед посадкой, подкормки органическими и минеральными удобрениями, окучивание, борьба с вредителями, удаление цветков в период цветения картофеля. В нашем проекте мы изучали влияние на урожайность картофеля приема яровизации клубней перед посадкой и метода удаления цветков. Далеко не все, кто занимается выращиванием картофеля применяют эти агротехнические приемы, в отличие от всех остальных. Мы решили выяснить их эффективность.

2.4. Виды яровизации картофеля.

По данным сайта https://www.bibliofond.ru/view.aspx?id=433811 , яровизация, то есть проращивание клубней на свету, способствует повышению всхожести картофеля и предотвращению развития болезней. Проращивание способствует более быстрому формированию урожая до массового развития фитофтороза и позволяет убрать здоровые, хорошо сохраняющиеся клубни.

Существует три способа яровизации: сухой, влажный и комбинированный.

Сухой способ.

При этом способе яровизации картофель оставляют сухим, изредка опрыскивая его. Картофель проращивается в проветриваемой таре при умеренном освещении. Яркого освещения лучше избегать из-за бурного образования в клубнях ядовитого соланина. Первую неделю температуру в помещении поддерживают не менее 20 градусов (для пробуждения глазков), затем её снижают до 15 градусов. Основное преимущество этого способа в том, что картофель меньше заражается грибковыми заболеваниями. Подготовленный сухой яровизацией картофель, имеет несколько ростков размером до 3 см. На ростках заметны белые точки – зачатки корней.

Влажный способ.

Этот способ предполагает размещение картофеля во влажной среде. Для яровизации чаще всего используют пористые материалы: опилки, перлит, торф, песок. Песок – наименее подходящий вариант, он плохо проводит воздух. Помещенный в песок картофель часто поражается грибковыми инфекциями или загнивает. Опилки хорошо проводят воздух, но часто неравномерно увлажняются. Могут содержать возбудителей инфекционных заболеваний и личинки вредных насекомых. Нежелательно использовать дубовые опилки. Торф не содержит возбудителей грибковых инфекций, картошка отлично прорастает в нем. Также он содержит питательные вещества, которые могут обеспечить дополнительное питание клубням. Единственный минус торфа – опасность переувлажнения. Часто имеет высокую кислотность, для проращивания клубней желательно добавить золу. Картофель, который выращивается в перлите, не подвержен грибковым заболеваниям.

Перед закладкой клубней на яровизацию, дно ящика, где они будут находиться, застилают бумагой или полиэтиленовой пленкой, насыпают небольшой слой влажного субстрата. Выкладывают картошку и субстрат послойно, пока не заполнится ящик. Выдерживают при температуре около 15 градусов, следят за влажностью субстрата, не допуская его пересыхания.

Комбинированный способ.

Суть этого способа в том, что картошку сначала яровизируют на свету, после помещают во влажный субстрат для доращивания. Отобранный для посадки картофель помещают в светлое место, температура воздуха которого не превышает 10 градусов тепла. Оставляют на 2 недели. Необходимо ежедневно переворачивать клубни и опрыскивать их.

Когда картофель даст ростки, его помещают в ящики с влажным субстратом до образования корней. Этот процесс занимает в среднем 3 недели. Картофель ранних сортов образует корни быстрее. Яровизированный картофель высаживают сразу из ящика, где его проращивали, чтобы избежать высыхания корней.

В своей работе я применяла сухой способ яровизации.

2.5. Метод удаления цветков

Данный метод редко используется при выращивании картофеля, хотя считается не очень трудоемким. Академик Д.Н. Прянишников считал, что «у сортов, обильно цветущих и плодоносящих, обрывание цветов будет более действенной мерой, чем у сортов, поздно, мало цветущих и образующих мало завязей» ( https://plodorodie.ru) . Сейчас выведено много сортов, которые отличаются небольшим количеством цветков. Это оправдано, так как на цветение и формирование плодов и семян растение тратит много сил. Не стоит обрывать нераспустившиеся бутоны, это приводит к образованию растением новых цветоносов, растение тратит на это много сил, вместо того, чтобы направлять их на формирование клубней. Картофель – самоопыляющаяся культура. Сорта, выращиваемые в нашем хозяйстве («Удача», «Невский», «Рябинушка») цветут очень обильно, образуя красивые раскидистые соцветия (фото3), поэтому мы решили исследовать насколько будет эффективным метод обрывания цветков в нашем случае.

3.Методика исследования

Важным элементом в технологии выращивания картофеля считается проращивание картофеля перед  посадкой в открытый грунт.

При проращивании под действием тепла и света  в течение месяца, активизируется процесс  накопления питательных растворимых веществ, находящихся в почвах  глазков картофельных клубней, обеспечивающих прорастание этих почек.

При прорастании спящих почек глазков образуются зеленые толстые проростки.

Картофель, выросший из пророщенных клубней, опережает в развитии и росте обычный на 12-15 дней, благодаря чему молодые растения способны лучше использовать весеннюю влагу, внесенные в почву удобрения и приобретают заметную устойчивость от поражения картофельными болезнями, в особенности фитофторозом.

В начале апреля я отобрала здоровые клубни семенного картофеля, разложила их ровным слоем в пластиковые ящики. Ящики поставила в условия умеренного освещения. Применяла метод сухой яровизации. Клубни периодически осматривала, переворачивала, убирала испорченные и поврежденные.Через две недели из почек на клубнях появились темно-зеленые с фиолетовым оттенком крепкие ростки (фото1). В течение месяца происходила яровизация картофеля. Ростки достигли длины 2-3 см, стали образовываться придаточные корни. Неяровизированные клубни продолжали оставаться в прохладном, темном подвале. В виду плохих погодных условий клубни были высажены в почву только в середине мая. На участке была заранее подготовлена и перекопана почва. В ходе нашего эксперимента было заложено три опытных площадки:

1)Площадка для определения эффективности применения метода яровизации клубней. Посадка картофеля осуществлялась по следующей схеме: два ряда пророщенных клубней (опытная делянка), два ряда непророщенных клубней (контрольная делянка). В одном ряду высаживалось 6 экземпляров, всего 36 опытных и 36 контрольных растений.

По данной схеме повтор осуществлялся еще два раза (приложение 1,фото 2).

2) Площадка для определения эффективности метода удаления цветков На опытных делянках, которые были заложены для выяснения роли удаления цветков, у всех растений мы удаляли цветоносы с распустившимися цветками. На контрольных делянках оставляли цветущий картофель. Для этого опыта брали неяровизированные клубни картофеля.

3) Площадка для определения комбинированного применения методов яровизации и удаления цветков.

На опытных делянках были высажены яровизированные клубни. На выросших растениях удалялись цветки. На контрольных делянках были высажены неяровизированные клубни и цветки с растений не удалялись.

4.Результаты практических исследований

4.1.Влияние яровизации клубней на урожай картофеля

Для опыта брали смесь сортов «Удача», «Невский», «Рябинушка».

Посадка картофеля осуществлялась по следующей схеме: два ряда пророщенных клубней (опытная делянка), два ряда непророщенных клубней (контрольная делянка).

По данной схеме повтор осуществлялся три раза (приложение 1). Клубни высаживала в ряд на глубину 10 см, расстояние между клубнями 25 см, расстояние между рядами 50 см. Для изучения метода удаления цветков на урожайность закладывала опытные делянки в той же последовательности, до появления цветков уход за делянками осуществлялся одинаково. Рыхление междурядий осуществлялось 19 июня, первое окучивание 24 июня, второе окучивание окучивание 1 июля. После второго окучивания наблюдается быстрое развитие побегов и формирование цветоносов с бутонами (фото 3). Результаты своих наблюдений я заносила в таблицу.

Таблица 1 «Влияние яровизации клубней на урожай картофеля»

Вывод: яровизация клубней картофеля перед посадкой является эффективным агротехническим мероприятием, так как пророщенный картофель дает ранние и дружные всходы (разница 12 дней), раньше зацветает (на 9 дней), имеет большую массу и количество клубней на растении по сравнению с контрольными образцами. Общая масса клубней с опытных делянок больше на 3кг 240 г (21%). Выкопанные клубни крупнее и имеют лучший товарный вид (фото 4).

4.2. Влияние удаления цветков на урожайность картофеля.

При посадке брали неяровизированные клубни картофеля на контрольных и опытных делянках, чтобы наблюдать эффективность приема удаления цветков. Для изучения приема удаления цветков опытные делянки картофеля высаживались в той же последовательности, что и в предыдущем опыте с трехкратным повторением (36 кустов). Для получения итогов брался средний результат с опытных и контрольных делянок. До цветения уход за картофелем происходил по той же схеме, что и в предыдущем опыте. При образовании цветов ждали их полного распускания, затем обрывали. Надо отметить, что с момента цветения у картофеля начинают активно формироваться клубни. Результаты опыта представлены в таблице 2.

Таблица 2 «Влияние удаления цветков на урожайность картофеля»

Вывод: удаление цветков картофеля увеличило вегетационный период картофеля (на неделю). На опытных делянках клубней образовывалось большее количество и они были крупнее по размеру. Общая урожайность на опытных делянках была больше на 2кг 500г (17%).

4.3. Определение эффективности комбинированного применения методов яровизации и удаления цветков.

Для исследования эффективности данного метода на опытных делянках в трехкратной последовательности высаживался яровизированный картофель, у которого должны быть удалены цветки. Все агротехнические приемы (прополка, рыхление, окучивание, полив) осуществлялись, как в предыдущих двух экспериментах. Как только наступила фаза полного распускания бутонов, цветы с побегов были удалены. Результаты опыта сравнивались с контрольной делянкой площадки №1, на которой были высажены неяровизированные клубни и цветки у растений не обрывались. Результаты опыта представлены в таблице 3.

Таблица 3 «Определение эффективности комбинированного применения методов яровизации и удаления цветков».

Вывод: наиболее эффективным агротехническим приемом стало применение метода яровизации клубней в сочетании с удалением цветов. Общая масса клубней на растении в опыте больше на 4 кг 700г (37%). Растения в опыте отличаются более дружными всходами, быстрым формированием вегетативной массы, ранним зацветанием, формированием урожая.

5.Выводы по результатам исследования.

1. В ходе работы над проектом была изучена агротехника выращивания картофеля, определены приемы, повышающие урожайность картофеля.

2.Опытным путем доказана эффективность применения метода яровизации клубней картофеля перед посадкой. При этом наблюдаются ранние и дружные всходы, большее количество клубней на растении, удлиняется период вегетации.

3. Метод удаления цветов усиливает формирование полноценных клубней, увеличивает вегетационный период для растения. Максимальный урожай наблюдается при сочетании приемов яровизации клубней и удаления цветков одновременно.

6. Список литературы

Алипиева М.А. 666 советов овощеводу – любителю - София: Земиздат, 1987.-

Кабина М.В. Картофель - С.-П.: Вкусный мир, 2012.

Кизима Г.А. Пособие для умного дачника - С.-П.: Вкусный мир, 2013.

Князев В.А., Писарев Б.А.Юному картофелеводу- М.: Росагропромиздат, 1989.

Б.А.Писарев Б.А. Производство раннего картофеля - М.: Россельхозиздат, 1986.

https://plodorodie.ru

https://www.bibliofond.ru/view.aspx?id=433811

http://selomoe.ru/kartofel/yarovizaciya-pered-posadkoj.html

7. Приложени

Приложение 1

Площадка для определения эффективности применения метода яровизации клубней. Схема опытного участка с делянками.

Фото 1 Клубни картофеля в период яровизации

Фото 2 Вид молодых побегов, взошедших из пророщенных (справа) и непророщенных клубней (слева)

Фото 3 Формирование цветоносов на картофеле

Фото 4 Клубни картофеля, выращенные из яровизированного материала (снизу) и неяровизированного материала (сверху).