Курсовая работа на тему Изучение влияния форм калийных удобрений на урожай и качество сахарной свеклы в условиях Курской области. Министерство сельского хозяйства российской федераии
 Скачать 158.41 Kb.
|
ВведениеПолевой опыт — исследования в полевой обстановке для установления действия удобрений на рост, развитие и урожайность культур, качество получаемой продукции и показатели плодородия почв. Это биологический метод изучения реакции возделываемых культур на испытываемые виды, дозы, сроки и способы применения удобрений в различных почвенно-климатических и агротехнических условиях, без точной характеристики которых результаты опыта не могут быть распространены на другие, аналогичные по указанным признакам территории [12]. На основании данных урожая, химического состава растений, агрохимических показателей почвы можно учесть вынос элементов питания и коэффициенты их использования как из удобрений, так и из почвы. С помощью этих данных можно определить количество питательных веществ, закрепленных почвой, потерянных в газообразном состоянии и в результате выщелачивания в глубокие горизонты почвы, составить рациональную систему удобрения культур в севооборотах. Конечная задача полевого опыта заключается в разработке рекомендаций по использованию удобрений в минимальных дозах с высокой агрономической и экономической окупаемостью [19]. 1. Планирование исследований1.1 Проблема исследованийПочвы степных и сухостепных районов, как правило, хорошо снабжены калием, а условия влагообеспеченности здесь весьма изменчивы. Поэтому на типичных, обыкновенных, южных черноземах, каштановых почвах и сероземах действие калийных удобрений в большинстве случаев слабое или совсем не проявляется. Применение калийных удобрений оправдано в этих условиях только под калиелюбивые культуры — сахарную свеклу, подсолнечник, овощные. Недостаток калия вызывает множество нарушений обмена веществ у растений, возрастает поражаемость растений различными болезнями. Сильнее всего от недостатка калия страдают калиелюбивые культуры [12]. Данный опыт был заложен для выявления лучшей формы калийных удобрений под калиелюбивую культуру — сахарную свёклу, в условиях Центрально-Чернозёмного района. 1.2. Обзор литературыКалий является одним из основных наряду с азотом и фосфором необходимых элементов минерального питания. Физиологические функции калия в растительном организме разнообразны. Он оказывает положительное влиянпе на физическое состояние коллоидов цитоплазмы, повышает их оводненность, набухаемость и вязкость, что имеет большое значение для нормального обмена веществ в клетках, а также для повышения устойчивости растений к засухе. При недостатке калия и усилении транспирации растения быстрее теряют тургор и вянут. Калий положительно влияет на интенсивность фотосинтеза, окислительных процессов и образование органических кислот в растении, он участвует в углеводном и азотном обмене. При недостатке калия в растении тормозится синтез белка, в результате нарушается весь азотный обмен. Недостаток калия особенно сильно проявляется при питании растений аммонийным азотом. Внесение высоких норм аммонийного азота при недостатке калия приводит к накоплению в растениях большого количества непереработанного аммиака, оказывающего вредное действие на растение. При внесении калийных удобрений аммонийный азот быстрее используется для синтеза аминокислот и вредное действие его избытка устраняется. При недостатке калия задерживается превращение простых углеводов (моноз) в более сложные (олиго- и полисахариды). Калий повышает активность ферментов, участвующих в углеводном обмене, в частности сахаразы и амилазы. Этим объясняется положительное влияние калийных удобрений на накопление крахмала в клубнях картофеля, сахара в сахарной свекле и других корнеплодах. Под влиянием калия повышается морозоустойчивость растений, что связано с большим содержанием сахаров и увеличением осмотического давления в клетках [9]. Недостаток калия приводит к общему падению устойчивости растений многим болезням: корнееду, церкоспорозу, пероноспорозу и др. [10]. Технические культуры наиболее требовательны среди других культур к эффективному плодородию почв: 5-й класс для них — средняя (оптимальная) обеспеченность питательными элементами. Очень отзывчивы на удобрения, так как возделываются, как правило, при оптимальных условиях влагообеспеченности. В то же время уровень залегания грунтовых вод под этими культурами весной не должен превышать 60 см от поверхности почвы, в период вегетации — 70—80 см. Усвоение питательных элементов свёклой происходит в течение всего периода вегетации, причем вначале до образования максимального листового аппарата больше всего потребляется азот, необходимость в котором позже резко снижается, а в калии возрастает. Калийные удобрения, как правило, оказывают положительное влияние на урожай растений при содержании в почве подвижного калия на уровне 1—3-го классов [12]. Но так как для сахарной свёклы оптимальным является 5-ый класс, влияние на урожай должно оказывать внесение калийных удобрений и при 4-ом классе обеспеченности. Таким образом, из литературных данных можно вынести следующее: • калий является важнейшим биофильным элементом, его недостаток негативно сказывается на урожае и качестве всех культур, в особенности калиелюбивых, к которым относится сахарная свёкла; • сахарная свёкла очень отзывчива на применение калийных удобрений, при условии оптимальной влагообеспеченности; • почвенные условия Курской области должны обеспечивать положительный отклик на применение калийных удобрений. 1.3. Задачи исследованийЗадачами данного полевого опыта являются: Оценка влияния форм калийных удобрений на урожай сахарной свёклы в условиях Курской области Оценка влияния форм калийных удобрений на качество урожая сахарной свёклы в условиях Курской области; Определение размеров выноса питательных элементов с урожаем; Опредение влияния внесения минеральных удобрений на агрохимические показатели почвы. 1.4. Рабочая гипотезаИспользование калийных удобрений положительно повлияет на урожайность сахарной свёклы. При этом лучшей формой калийных удобрений для сахарной свеклы будет калийная соль, которая содержит натрий, положительно влияющий на урожай корнеплодов и содержание в них сахара. 1.5. Программа опыта1.5.1. Характеристика условий проведения опытаКлимат Курской области умеренно-континентальный, с теплым и влажным летом, сравнительно короткой и мягкой зимой. Характерен годовым приходом суммарной солнечной радиации 89,1 ккал/см2 поверхности. По сезонам это тепло распределяется следующим образом: зима 7, весна 29, лето 40 и осень 13 ккал/см2. Самый холодный месяц — январь. Продолжительность периода с положительной среднесуточной температурой составляет 235 дней в году на юго-западе и 220 дней на севере и востоке Курской области, в т.ч. период со среднесуточной температурой выше +10°С составляет 142 дня на севере области и 155 дней — на юге. Безморозный период продолжается ≈ с 29 апреля по 9 октября. Сумма активных температур воздуха 2300-2450°С. Средняя дата последнего весеннего заморозка 27 апреля, первого осеннего — 9 октября. Количества осадков вполне достаточно для обеспечения высокого урожая сельскохозяйственных культур. Однако выпадение осадков отличается большой неустойчивостью и неравномерным распределением по территории и по времени. В отдельные годы наблюдаются засухи и суховеи, которые при цветении растений оказывают отрицательное влияние. На теплый период с преобладанием жидких осадков приходится 65%, на холодный с преобладанием твердых осадков - 35% их годового количества. Установление снежного покрова происходит ≈ 11 декабря, таяние — 3 апреля, максимальная высота (40 см) наблюдается в марте. Среднесуточные температуры января от -9,4°С на северо-востоке до -7,8°С на юго-западе. Средние июльские температуры от +18,6°С на севере (Поныри) до +19,8°С на юго-западе (Коренево). Годовое количество осадков от 550-640 мм на севере и западе до 480-500 мм на юго-востоке [20]. Тип водного режима на территории области – периодически промывной [4]. Реки области равнинного типа. В пределах Курской области летне-осенний сток изменяется от 40 до 20мм, а зимний – от 26 до 12 мм, уменьшаясь с северо-востока на юго-запад. На долю весеннего стока приходится до 70% местных водных ресурсов. Средняя продолжительность весеннего половодья, которое начинается в конце марта, – от двух недель до одного месяца. Среднее превышение уровня весеннего половодья над меженным составляет 2–4 м, а в отдельные многоводные годы более 6–7 м [18]. Рельеф представлен сильно расчленёнными пологоволнистыми и холмисто-увалистыми равнинами, понижающимися с северо-востока к юго-западу [17]. Курская область относится к лесостепной зоне. Почвообразующими являются глинистые и суглинистые породы. Почвы на территории области в основном чернозёмы тпичные, выщелоченные и оподзоленные, а также серые лесные почвы [16]. Типичными для Курской области являются чернозёмы оподзоленные. Мощность гумусового горизонта 100-110 см. Содержание гумуса составляет 6–7%. рН солевой вытяжки 5,8–6,2, с глубиной обычно повышается. Гидролитическая кислотность 5-7 мг-экв/100 г почвы [2]. Ёмкость поглощения — 28–46 мг-экв/100 г почвы. Легко гидролизуемого азота — 49-107 мг/кг. Содержание подвижных питательных элементов: фосфор — 5,0-5,4 мг/100 г почвы, калий — 8,2-13,0 мг/100 г почвы [15]. 1.5.2. Биологические особенности опытной культурыТребования к теплу. Сахарная свекла умеренно теплолюбива. Минимальная температура почвы для прорастания семян 3...4°С, но всходы при этом появляются только на 25...28-й день, при температуре 6...7°С — на 10...15-й, при 10...11 °С — на 8...10-й и при 15...18°С —на 6...7-й день. В первые дни всходы сахарной свёклы очень чувствительны к заморозкам. В фазе «вилочки» заморозки -3...-4 °С могут уничтожить растения. С появлением первой пары листьев холодостойкость повышается и свекла может выдержать заморозки -4...-6 °С. Оптимальная температура для ассимиляции 20...23 °С. При температуре ниже 6...8 °С накопление сахара в корнеплодах прекращается. Для формирования репродуктивных почек на головках корнеплодов благоприятна температура 15...23 °С. Осенью вегетация свеклы прекращается с установлением температуры 2...4 °С. Маточные корнеплоды сахарной свеклы хорошо хранятся при температуре 3...4°С (допустимый интервал 1...6°С). Отрастание розеточных листьев у семенников сахарной свеклы начинается при 2...3 °С. Наиболее благоприятные условия для роста розеточных листьев, стеблей и формирования репродуктивных органов складываются при температуре 15...20 °С. Семенники в фазе розеточных листьев переносят снижение температуры до -4...-6 °С. В период роста цветоносных побегов заморозки - 1...-2 °С могут привести к повреждению растений. Требования к влаге. Сахарная свекла — растение относительно засухоустойчивое. Это связано с тем, что она формирует глубоко проникающую (до 2...3 м) корневую систему. Это помогает свекле использовать влагу почвы, накопленную за счет осадков осенне-зимнего периода. Сахарная свекла, особенно семенники, плохо переносит переувлажнение и близкий уровень грунтовых вод (ближе 1,5...2,0 м от поверхности почвы). Кроме того, свекла имеет продолжительный вегетационный период и может использовать летние осадки. В годы с повышенным количеством осадков урожаи корнеплодов обычно бывают высокими, но сахаристость при этом снижается. Наилучшее сочетание света, тепла, влаги и питательных веществ для свеклы создаются при теплой и влажной погоде в мае, нежаркой и влажной в июне и июле, при достаточном количестве осадков и солнечных дней в августе, теплой и умеренно влажной погоде в сентябре и октябре. Сахарная свекла в разные периоды вегетации расходует одинаковое количество воды. Если вегетационный период (с 15 мая по 15 октября) разделить на три периода (по 50 дней), то соотношение расхода воды на испарение в каждом из них составит примерно 1 : 9 : 3 . Недостаток влаги в любой из этих периодов отрицательно сказывается на урожайности свеклы. Однако больше всего снижается урожай корнеплодов и их сахаристость, когда растения подвергаются действию засухи в период интенсивного роста — в июле-августе. На втором году жизни семенники хорошо развиваются и обеспечивают более высокую урожайность, если влажность почвы не опускается ниже ВРК (60% ППВ). Наибольшую потребность в воде семенники сахарной свеклы испытывают в период от выбрасывания цветоносов до конца цветения, которое обычно начинается в середине июня и продолжается 20...40 дней. Требования к свету . Сахарная свекла — растение длинного дня. При увеличении периода освещения растения быстрее развиваются, лучше растут листья и корнеплоды, возрастает накопление сахара в них. Затенение свеклы в загущенных посевах приводит к снижению темпов роста и накопления сахара. Сахаристость свеклы сильно зависит от напряженности солнечной радиации во второй половине вегетационного периода. Наиболее интенсивно накопление сахара в корнеплодах происходит, когда ясная солнечная погода чередуется с облачной. Требования к реакции среды. Для свеклы наиболее благоприятна нейтральная и слабощелочная реакция почвенного раствора. На кислых почвах без предварительной их нейтрализации свекла дает невысокие урожаи. Особенности роста и развития. Выделяют следующие восемь фаз роста и развития растений сахарной свеклы первого года жизни: прорастание семян, «вилочка», 1-я пара листьев, 2...3-я пара листьев, 7-й лист, смыкание листьев в рядах, смыкание листьев в междурядьях и наступление технической спелости [8]. По выносу питательных веществ сахарная свекла занимает одно из первых мест среди полевых культур. При урожае 400 ц с 1 га свекла потребляет 180 кг N, 55 кг P2O5 и 250 кг K2O . Вынос элементов питания сахарной свеклой на 100 ц корней и соответствующее количество ботвы может изменяться в широких пределах в зависимости от почвенно-климатических условий, уровня и структуры урожая [9]. В среднем на образование каждой тонны корнеплодов и соответствующего количества листьев требуется 5—6 кг N, 1,5—2 Р2O5 и 6—7,5 кг К2О [1]. 1.5.3. Схема опыта и ее обоснованиеНа основании выше изложенных проблем предложена следующая схема полевого опыта Фон – 90 N 60 P Фон + 90 Ккс Фон + 90 Кх Фон + 90 Кс Данная схема соответствует требованиям, применяемым к составлению схем полевого опыта: 1) Наличие варианта сравнения (контрольного). Контрольные варианты, с которыми сравнивают варианты с изучаемым в опыте фактором или приемом – это варианты схемы, позволяющие оценить реакцию опытной культуры на исследуемый в эксперименте фактор В опытах с видами и дозами удобрений контрольным является вариант с основным удобрением, на фоне которого исследуют эффективность отдельных видов, форм и доз удобрений [11]. В представленной схеме в качестве контрольного варианта выступает фоновое внесение азотных и фосфорных удобрений. 2) Принцип единственного различия. В представленных вариантах опыта для внесения используются одинаковые дозы удобрений. Различием служит изменение формы калийных удобрений. 3) Фактор обстоятельности. Растения должны быть чувствительны к изменениям изучаемого фактора. Сахарная свёкла относится к калиелюбивым культурам, то есть она сильно страдает от недостатка этого элемента и отзывчива к внесению калийных удобрений. Для повышения достоверности опыта каждый вариант будет воспроизведен в четырехкратной повторности. 2. Методика закладки и проведения опыта2.1. Выбор опытного участкаУчасток для полевого опыта по рельефу, почвенным условиям (генезису, морфологии и свойствам почвы) и истории должен быть по возможности однородным, а также типичным для того хозяйства, района или зоны, на которые предполагается распространение результатов опыта. Участок для отдельного опыта выбирают ровный. При выборе участка учитывают и микрорельеф. На площади не должно быть замкнутых понижений (блюдца, воронки, западины), бугорков, свальных и развальных борозд н т. д. Если хозяйство располагает почвенной картой (обычно в масштабе 1 : 10000), то основную характеристику почвенной разновидности опытного участка можно определить по ней. Когда почвенной карты нет, то до закладки опыта проводят почвенное обследование участка. Только хорошо зная почвенную разновидность опытного участка, результаты полевого опыта можно переносить на другие аналогичные почвы, пользуясь почвенной картой хозяйства или района, для которых предназначаются данные опыта. Определяют тип почвы, механический состав, содержание гумуса и мощность гумусового слоя, некоторые водно-физические свойства, кислотность и поглотительную способность почвы, содержание подвижных форм основных питательных веществ. Эти показатели важны для закладки полевых опытов с удобрениями и позволяют лучше выявить однородность почвенных условий. Одновременно с почвенным обследованием устанавливают глубину залегания грунтовых вод. Для соблюдения принципа единственного различия и типичности опыта необходимо до его закладки детально изучить историю участка по книге истории полей и другим материалам, имеющимся в хозяйстве. Важную роль играет исключение проведения таких приемов агротехники, которые резко изменяют плодородие почвы и обладают длительным и значительным последействием. К ним относятся: известкование и гипсование; заправка почвы навозом; применение повышенных доз минеральных удобрений, в особенности фосфорных; посевы многолетних бобовых трав. На территории не должно быть следов земляных работ, засыпанных ям и канав, раскорчевок и крупных пней, остатков от строений, бывших токов, стоянок скота, мест вывозки и хранения навоза, бывших грунтовых дорог. Нельзя размещать опытный участок вблизи водоемов, древесных насаждений, построек, изгородей, которые создают неравномерность освещения, неодинаковые условия влажности почвы и воздуха из-за повышенного испарения или излишнего накопления снега, задержки ветра, а также возможности повреждения и засорения опыта. Участок должен находиться на расстоянии не менее чем 200 м от водоемов, 50—100 м от жилых домов, животноводческих построек, сплошного леса, 25—30 м от деревьев и 10 м от плотных изгородей. Чтобы избежать повреждений опыта и влияния на него дорожной пыли, участок размещают на расстоянии 10—20 м от проезжей дороги и изолируют засеянной защитной полосой [11]. Для выполнения работ был выбран участок с очень низкой пестротой почв. При этом доминирующей на участке является широко распространенная в области почва — чернозём оподзоленный. Таблица 1. Агрохимические показатели чернозёма оподзоленного на территории опытного участка [2, 15]
| |||||||||||||||||||||||||||||