Влияние многолетнего применения удобрений на качество лука

КУРСОВАЯ РАБОТА

ВЛИЯНИЕ МНОГОЛЕТНЕГО ПРИМЕНЕНИЯ УДОБРЕНИЙ НА КАЧЕСТВО ЛУКА

• Введение
• 1. Природно-климатическая характеристика района исследования
• 1.1 Климат
• 1.2 Характеристика почв
• 2. Характеристика предприятия: Всероссийский научно-исследовательский институт риса
• 2.1 Структура и основные направления
• 2.2 История создания и достижения отдела картофелеводства и овощеводства
• 3. Методика проведения исследований
• 3.1 Определение нитратов по методу Грандваль-Ляжу
• 3.2 Определение общего азота в почве по Кьельдалю
• 3.3 Определение фосфора по Чирикову
• 3.4 Определение калия (на пламенном фотометре)
• 3.5 Определение сахаров в плодах лука
• 3.6 Определение кислотности
• 3.7 Определение витамина «С» (Аскорбиновой кислоты)
• 4 Влияние многолетнего систематического внесения удобрений в овоще-картофельном севообороте на урожайность и качество овощных культур
• 4.1Содержание общего азота, Р₂О₅ и К₂О в пахотном слое почвы
• Заключение
• Список используемых источников

Одной из актуальных проблем, остается изучение влияния различных форм удобрений на урожайность сельскохозяйственных культур. Удобрения в зависимости от видов, доз, сроков и способов внесения, комбинаций и соотношений их и почвенно-климатических условий обладают неодинаковым действием и последействием. Для регулирования продуктивности овощных культур и картофеля требуется разработка, совершенствование и освоение эффективных систем удобрения овощных культур, обеспечивающих рациональное использование материальных ресурсов и возмещение расходуемых элементов питания и органического вещества.

Особое внимание при разработке опытов по внесению различных форм удобрений сосредоточено на выявление лучших форм удобрений, способствующих повышению урожайности и качества продукции.

Цель работы: изучение влияния длительного систематического внесения минеральных и органических удобрений на качество лука.

Задачи исследований:

1) изучить природно-климатические условия ОПХ «Южное» ;

2) ознакомиться с историей и структурой ГНУ ВНИИ риса и, в частности, отдела картофелеводства и овощеводства;

3) освоить на практике методику проведения исследований;

4) проанализировать влияние многолетнего систематического внесения удобрений в овоще-картофельном севообороте на урожайность и качество лука.

Метод исследования: полевой опыт.

Работа излагается на 39 страницах печатного текста и состоит из введения, 4 глав, заключения, списка используемых источников, который включает в себя 23 наименования. В работе представлены 10 рисунков и 5 таблиц.

1. Природно-климатическая характеристика района исследования

1.1 Климат

Для характеристики климата использованы данные метеостанций города Краснодара и поселка Белозерный, приведенные в агроклиматическом справочнике по Краснодарскому краю. По температурному режиму характеризуемый климат является умеренно-континентальным достаточно теплым. Средняя температура наиболее холодного месяца (января) около — 2,3°С, а самого теплого (июля) — +23,2°С. Максимум температуры воздуха в июле-августе может достигать +38°С, а абсолютный минимум отмечается в январе (- 34°С). Среднегодовая температура воздуха колеблется около 10,7°С.

Переход среднесуточных температур через 0 °C указывает на начало снеготаяния и размерзание почвы — происходит в среднем 24 февраля; переход через +5°С. (начало вегетации зимующих культур) происходит 17 марта. А период активной вегетации большинства сельскохозяйственных культур соответствует переходу среднесуточных температур через +10°С длится в среднем с 13 апреля по 26 октября. Сумма положительных среднесуточных температур за вегетационный период составляет 35−37°С, что является положительным свойством климата, позволяющими выращивать целый ряд теплолюбивых сельскохозяйственных культур.

Характерным для климатических условий местности является мягкая короткая зима с частыми оттепелями и длительный безморозный период. Первые заморозки появляются в среднем с 20 октября, а последние — 13 апреля. Безморозный период длится в среднем 191 день. Характерной особенностью температурного режима почв является слабое промерзание их (в среднем не глубже 3−13 см) и частое размерзание верхнего слоя в течение зимы [Тонконоженко, 1991, с.15].

удобрение лук органическое минеральное Среднегодовое количество осадков составляет 566 мм, район умеренно увлажнен. Тип распределения осадков континентальный. За теплый период (апрель-октябрь) выпадает 360 мм, за холодный период (ноябрь-март) — 206 мм. Зимние осадки выпадают не только в виде снега, но и дождей, которых в отдельные годы выпадает больше, чем снега. Снежный покров крайне неустойчив. Средняя максимальная высота его составляет 6−11см. Продолжительность периода со снежным покровом в среднем 40 дней.

Накопление влаги в почве происходит главным образом за счет осадков холодного периода. Этому способствует слабое промерзание почвы и частые оттепели в зимний период. Осадки теплого периода большей частью расходуются на испарение. Поэтому очень важным в системе агротехнических приемов являются мероприятия, способствующие накоплению влаги в почве и особенно максимальному использованию осадков холодного периода.

Преобладающими ветрами являются восточные и западные. Восточные и северо-восточные ветры оказывают неблагоприятное влияние на климат. В зимнее время они приносят холодные массы воздуха, способствующие установлению морозной погоды. Весной и летом восточные ветры приносят массы сухого воздуха (суховей), а в отдельные годы они вызывают пыльные бури. Западные и юго-восточные ветры смягчают климат. Они приносят влажные массы воздуха [Никитишен, 1989, с.23].

Увеличение урожайности связано с благоприятными климатическими условиями, сложившимися в августе. Высокая температура воздуха в начале вегетации (на 3,9°С выше среднемноголетней) способствовала массовому отражению переносчиков инфекций. Перепады ночных и дневных температур ослабили всходы и развитие теплолюбивых культур Характеристика климатических условий представлена в таблице 1.

Таблица 1 — Среднеклиматические данные [данные АМП п. Белозерный]

Годы проведения исследований характеризовались большим различием по количеству выпавших осадков, влажности воздуха, температурному режиму в период вегетации растений.

Для лука наиболее неблагоприятным был 1998 год. Апрель был жаркий и сухой. Среднемесячная температура апреля превышала среднюю многолетнюю на 2,7°С, в то время, как количество осадков было ниже среднего многолетнего 13,1 мм. Это задержало получение выходов, что отразилось впоследствии на росте и развитии растений и урожайности томата. Наиболее благоприятные погодные условия для возделывания томата сложились в 1993 году, когда температура воздуха в период вегетации была на уровне средней многолетней и в весенние месяцы в начале лета выпали обильные дожди [Агроклиматический справочник по Краснодарскому краю, 1961. С.5].

1.2 Характеристика почв

Черноземы выщелоченные распространены на второй террасе реки Кубань и на более выровненных участках третьей и четвертой террас. Они занимают площадь 153 га и характеризуются отсутствием вскипания в пределах гумусового профиля. Агрохимическая характеристика почв представлена в таблице 2.

Таблица 2 — Агрохимическая характеристика почв

Среди черноземов, в днищах балок и западин, где наблюдается периодическое избыточное увлажнение за счет временных скоплений влаги поверхностного стока, сформировались луговато-черноземные выщелоченные уплотненные почвы. Развитие данных почв происходит в условиях повышенного увлажнения, которое заметно оказалось как на морфологическом строении их, так и на водно-физических свойствах:

хорошая оструктуренность почвенного профиля;

большая мощность гумусового слоя;

несколько уплотненное сложение почвенного профиля (у глинистых и тяжелосуглинистых разновидностей);

сильная выщелоченность от карбонатов кальция.

Карбонаты появляются в горизонте ВС или в почвообразущей породе. Так как вскипание от 10-процентной соляной кислоты наблюдается ниже гумусового слоя или вообще отсутствует. Легкосуглинистые и супесчаные разновидности характеризуются осветленной окраской гумусового профиля, неясными границами генетических горизонтов, невыраженной структурой, рыхлым сложением. Мощность гумусного профиля сверхмощных видов выщелоченных черноземов достигает 137 — 145 см, мощных — 95 — 99 см [Пономарева, 1980, с.11].

По механическому составу среди данных почв выделены глинистые, тяжело, легко суглинистые и супесчаные разновидности. Преобладают глинистые разновидности. Содержание физической глины в верхнем горизонте глинистых и тяжелосуглинистых разновидностей составляет 49,9 — 68,0% при высоком содержании песчаных частиц пыли и ила. Черноземы выщелоченные на второй террасе р. Кубани имеют более легкий механический состав. В горизонте, А они содержат 17,1 — 20,7% физической глины при высоком содержании песчаных частиц (до 76,3 процентов) и незначительном количестве ила — 6,7 — 9,5% [Добровольский, Никитин, 1990, с.54].

Водно-физические свойства и химический состав почв различны. Черноземы, выщелоченные глинистые обладают менее благоприятными водно-физическими свойствами, чем черноземы типичные. Они имеют более плотное сложение профиля и особенно в горизонте В, где объемная масса возрастает в среднем до 1,43 — 1,45 т/см³. Скважность так же несколько ниже, чем в черноземах типичных, с 53,7 процентов, в пахотном слое снижается до 47 процентов в горизонте В. Максимальная гигроскопичность, в связи с более тяжелыми механическими свойствами, в них несколько выше и колеблется по профилю в пределах 9,8 — 10,9%, причем наибольших величин она достигает в горизонтах В1 и В2, а содержание в них недоступной воды для растений составляет 18,1 — 18,9%. Повышенная влажность завядания при более низкой величине влагоемкости, по сравнению с вышеописанными почвами, является основной причиной более низкого содержания в них доступной для растения воды [Кауричев, 1982, с.32].

Почва в стационарном опыте представлена чернозёмом выщелоченным и имеет следующие горизонты:

А_пах, 0−30 см — темно-серый, влажный, глинистый, глыбисто-порошисто-комковатый.

А₁, 30−90 см — темно-серый, влажный, глинистый, ореховато-комковатый, плотноватый; по граням структурных отдельностей ясно выраженная глянцеватость, общий облик горизонта производит впечатление слитости; изредка встречаются железисто-марганцевые новообразования.

АВ₁, 90−155 см — серый с буроватым оттенком, светлеющий с глубиной, влажный, глинистый, крупно-комковато-ореховатый, несколько уплотненный; наблюдаются глинистые кутаны по граням структурных агрегатов; редкие точечные вкрапления черных оксидов марганца и железа; встречаются червороины и капролиты.

АВ₂, 55−180 см — буроватый с серым оттенком, влажный, глинистый, практически бесструктурный, плотноватый. Много червоточин, капролитов, марганцево-железистые точечные и дробовидные конкреции, кутаны.

ВС, 180−220 см — желтовато-бурый, со 190 см — локальное вскипание от НСl, глинистый, влажный; содержит больше марганцево-железистых новообразований, чем предыдущий горизонт; по ходам червей — корни.

С_к, 220−230 см и более — желто-бурая с оливковым оттенком лессовидная глина; равномерно вскипает от НСl; карбонатные новообразования в форме журавчиков разной величины (до 2 см в диаметре) и прожилок; марганцево-железистые дробовидно-просяные конкреции, часто мягкие и режутся ножом; встречаются редкие кротовины и четко гумусированные червоточины [Вильямс, 1947, с.54].

Валовой химический состав этих почв довольно однообразный. Все они высококарбонатны, имеют значительное содержание К₂О — 1,9−2,0%, высокое содержание Р₂О₅ — 0,18−0,26% и SО₃ — 0,05%. Объёмная масса лёссовидных пород 1,3−1,5 г/см³, масса скелета 2,6−2,8г/см³ и порозность 42 — 52%. Лёссовидные породы характеризуются тяжелосуглинистым гранулометрическим составом. Содержание физической глины, ила и крупной пыли варьирует слабо. Важным диагностическим показателем является отсутствие или ничтожное и сравнительно редкое содержание фракции крупнее 0,25 мм [Вальков, Штомпель, Трубилин, Котляров, Соляник, 1995, с.83].

2. Характеристика предприятия: Всероссийский научно-исследовательский институт риса

2.1 Структура и основные направления

ГНУ ВНИИ риса входит в состав Российской академии сельскохозяйственных наук. На территории России институт остается единственным интеллектуальным центром, сформировавшим концепцию отечественного рисоводства и осуществляющим научно-методическое обеспечение рисоводческого комплекса страны.

В состав института входят:

опытно-производственный участок;

Федеральное государственное унитарное предприятие рисоводческий племенной завод «Красноармейский» им. А. И. Майстренко;

Федеральное государственное унитарное элитно-семеноводческое предприятие «Красное» ;

Поволжский опорный пункт.

Селекционным центром разработаны:

приемы ускорения селекционного процесса;

методы подбора исходного материала, родительских пар для использования в гибридизационных программах путем анализа базы данных генетических ресурсов риса;

методы оценки исходного материала и сортов риса на качество зерна и крупы;

методика ранней диагностики форм, адаптированных к абиотическим стрессам, основанная на контроле вклада генетических систем;

способы и методы определения отзывчивости сортов риса на уровень минерального питания;

система семеноводства, включающая производство;

элитных и репродукционных семян риса;

система мер борьбы с краснозерными формами риса;

эффективные технологии переработки риса-зерна, обеспечивающие получение высококачественной крупы.

Основная научная и производственная база ВНИИ риса находится в поселке Белозерном (в черте административной границы Краснодара) [Всероссийский научно-исследовательский институт риса, 2013, с.1].

2.2 История создания и достижения отдела картофелеводства и овощеводства

История отдела начинается с 1931 года, когда по инициативе Всероссийского НИИ овощного и картофельного хозяйства и Северо-Кавказского краевого земельного управления была организована Краснодарская овоще-картофельная станция. В 1988 году станция преобразована в Краснодарский научно-исследовательский институт овощного и картофельного хозяйства (КНИИОКХ). С 2009 года КНИИОКХ присоединен к Всероссийскому научно-исследовательскому институту риса и стал его отделом картофелеводства и овощеводства.

Ученые института разрабатывают оригинальные методы выведения гетерозисных гибридов, занимаются размножением семян высших репродукций, создают энергосберегающие, экологически безопасные технологии производства овощей. Ежегодно для сельхозпроизводителей, фермеров, овощеводов-любителей институт производит до 15 тонн элитного и репродукционного посадочного материала.

Основные направления:

создание сортов и гибридов овощных, бахчевых культур с высокой продуктивностью, вкусовыми и технологическими качествами, пригодных для индустриальных технологий;

совершенствование методов семеноводства овощных культур и картофеля;

разработка адаптивно-ландшафтной технологии возделывания овощных культур в специализированных севооборотах с интегрированной защитой растений на капельном орошении;

разработка и совершенствование систем ведения сельского хозяйства в современных условиях;

разработка научных основ экологически сбалансированных зональных технологий выращивания овощных культур на ландшафтной основе;

совершенствование и разработка новых адаптированных к различным почвенно-климатическим условиям ресурсовлагосберегающих, экологически безопасных технологий возделывания сельскохозяйственных культур с учетом экономического и финансового состояния товаропроизводителей.

За период деятельности сотрудниками института выведено и улучшено более 150 сортов и гибридов овощных культур, адаптированных к почвенно-климатическим условиям Северного Кавказа. В настоящее время в Госреестр селекционных достижений включено 46 сортов и гибридов. Получено 10 патентов.

Разработаны:

технологии возделывания основных овощных и бахчевых культур с ограниченным применением химических средств защиты растений от вредителей, в том числе за период 2002 — 2006 гг.

технология выращивания картофеля в Краснодарском крае (2002г.);

технология возделывания тыквы в Краснодарском крае (2002г.);

технология возделывания ярового чеснока сорта Еленовский (2004г.);

технология возделывания томата на капельном орошении в условиях Краснодарского края (2005г.);

система удобрения позднеспелых гибридов белокочанной капусты (2005г.);

технология возделывания позднеспелых гибридов F1 белокочанной капусты в Краснодарском крае (2006 г.)

Астраханская технология возделывания огурца (2006) [КНИИОКХ, 2013, с.2].

ВНИИ риса является государственным научным учреждением, входящим в состав Российской академии сельскохозяйственных наук. На территории России институт остается единственным центром, осуществляющим научно-методическое обеспечение рисоводческой отрасли АПК страны.

3. Методика проведения исследований

3.1 Определение нитратов по методу Грандваль-Ляжу

Навеску почвы 20 г заливают 100 мл 0,05% K2SO4, взбалтывают на ротаторе в течение 1 ч. Для получения чистой вытяжки на кончике ножадобавляют гипс, но для черноземов это не нужно. Раствор необходимо профильтровать. Отмерить пипеткой 25 мл фильтрата в фарфоровые чашки, выпарить на водяной бане. После охлаждения к сухому остатку прибавить 1 мл дисульфофеноловой кислоты, смочить стенки чашки, вращая ее и дать постоять 10 мин, после чего еще повращать и прибавить 15 мл дистиллированной воды. Помешивая, нейтрализовать раствор чашки 20% раствором NaOH или KOH до щелочной реакции, т. е. до желтого окрашивания. После этого содержимое чашек перенести в мерные колбы на 50 мл, дать раствору отстояться 1 час и калориметрировать. Отступлений делать нельзя, т.к. кривая рассчитана на 50 мл раствора, что соответствует 10 г почвы. Светофильтр синий [ГОСТ 26 488−85 Почвы. Определение нитратов по методу ЦИНАО, 1984, с.158−159].

3.2 Определение общего азота в почве по Кьельдалю

Навеску почвы 5 г заливают 10 мл смеси концентрированной H₂SO₄ и HClO₃ (на 10 мл H₂SO₄ 1 мл HClO₃), взбалтывают, отставляют на 2−3 часа, после чего ставят на электрическую плитку и нагревают, кипятят до тех пор, пока жидкость в колбе станет светлая. Через час после включения плитки в колбы прибавить 1−2 капли HClO₄. В обесцвеченной жидкости колбы весь органический азот будет находиться в виде серноаммонийных и амидных соединений. Дав колбе остыть, приступают к отгонке аммиака. Для этого в приемник — коническую колбу приливают 20 мл 0,1 NH₂SO₄ и 4 капли метилрот. В дистиляционную колбу приливают из 100 мл колбы 20 мл раствора. Соединяют колбу с аппаратом и постепенно из воронки добавляют 25−30 мл 30% NaOH. Колбы подогревают на воздушной бане. Для лучшего отгона через колбу пропускают пар. Продолжительность перегонки — 30−40 минут. Определяется конец перегонки реактивом неслера. NH, содержащийся в дестиляте, окрашивается от реактива в желто-коричневый цвет. В приемнике определяется количество свободнойH₂SO₄титрованием 0,1 NNaOH. По разнице между взятой в приемнике H₂SO₄ и израсходованной на титрование NaOH определяем количество кислоты, связавшейся с аммиаком и делаем перевод, исходя из того, что 1 мл 0,1 N H₂SO₄ соответствует 0,0014 г N [ГОСТ 26 107−84 Почвы. Методы определения общего азота, 1984, с.3−5].

3.3 Определение фосфора по Чирикову

Навеску почвы 4 г взбалтывают со 100 мл 0,5 N (30 мл на 1 л) раствора уксусной кислоты в течение часа, и оставляют стоять 18−20 часов. Затем фильтруют 5 мл фильтрата, помещают в мерную колбу 100 мл, приливают около 80 мл Н₂О, из бюретки приливают по 2 мл молибденового реактива и по 6 капель раствора хлористого олова. Доливают водой до метки, взбалтывают, и через 5−15 минут колориметрируют. Более 30 минут держать красный раствор нельзя, так как он обесцвечивается [ГОСТ 26 204−91 Почвы. Определение подвижных соединений фосфора и калия по методу Чирикова в модификации ЦИНАО, 1984, с.9].

3.4 Определение калия (на пламенном фотометре)

Навеску почвы 10 г залить 100 мл 0,2 NHCl (16,4 мл на 1 литр) (при 50 мл HCl показания пламенного фотометра не укладываются на кривой по диапазону 5, поэтому надо делать разбавление).

Для расчета, а в литре .

Пламенный фотометр дает показания содержания К₂О в 1 литре раствора, что равно мг К₂О в 100 г почвы [ГОСТ 2 642 785 Почвы Определение калия (на пламенном фотометре) в модификации ЦИНАО, 1984, с.6].

3.5 Определение сахаров в плодах лука

Берется для средней пробы 8−10 штук лука. Луковицы очищают от шелухи и каждая разрезается пополам. Затем растирают на терке и помещают в стакан. Отсюда, хорошо размешивая, берут среднюю пробу на анализ ложкой 20 г.

Определение сахаров по Бертрану. Для этого на общий сахар берут 10 мл фильтрата (или 20 мл без воды) в большие колбы Эрленмейра + 10 мл + 0,3 мл НСl концентрированной и ставят на 30 минут на кипящую водяную баню на гидролиз. После гидролиза в колбы наливают по 40 мл Фелинговой жидкости и ставят на плитку, кипятят 3 минуты. Полученный осадок промывают 4 раза декантацией сначала горячей, а затем холодной водой, растворяют осадок на фильтре и в колбах сернокислым железом или железноаммиачными квасцами. Дважды промывают фильтры водой и титруют содержимое колбы 0,5NKдо слабо розовой окраски.

Для определения моносахаров берут 10 мл фильтрата после II очистки + + 40 мл Фелинговой жидкости. Кипятят 3 минуты и определяют так, как общий сахар [ГОСТ 8756.13−87 Продукты переработки плодов и овощей. Методы определения сахаров, 1989, с.37].

Рисунок 1 — Агрохимические анализы (посуда и оборудование)

3.6 Определение кислотности

Для определения кислотности в плодах берут 20 мл вытяжки из 100 мл колбы и оттитровывают 0,1N раствором NaOH в присутствии индикатора фенолфтолеина (3 капли).

Расчет ведется с учетом разбавления 20 20 100 = 4 г — навеска на определение. 1 мл точно 0,1N щелочи соответствует 0,0067 г яблочной кислоты, значит % кислотности будет равен 0,1 N NaOH T = 0,0067 100.

1 мл точно 0,1N щелочи соответствует: 0,0064 г — лимонной кислоты; 0,0067 г — яблочной кислоты; 0,0075 г — винной кислоты; 0,0045 г — щавелевой кислоты [ГОСТ 26 181−84 Продукты переработки плодов и овощей. Метод определения кислотности, 1989, с.57].

3.7 Определение витамина «С» (Аскорбиновой кислоты)

Навеска в 1 г переносится в маленькую ступку + 2 мл 1% HCl растирается.

Переносим в мерную колбу на 50 мл 1% щавелевой кислоты, доводим до метки и фильтрует. Берем 10 мл фильтрата и титруем из микробиреткикраской 2,6 дихлорфенолиндофенол до появления розового окрашивания, исчезающего в течении 1 минуты.

Раствор краски 0,001 N готовится так: берется навеска краски 0,3 г, растворяется 600 г воды в мерной литровой колбе. Затем туда добавляют 300 мл буферной смеси Серенсена, добиваем до метки и оставляем стоять в темном помещении на сутки. После этого раствор краски профильтровываем в солянку из темного стекла.

Фосфорная смесь Серенсена предохраняет краску от быстрого разрушения. Она готовится так: растворяют K в 1 л 9,078 г и 5,933 г в 1 л, затем оба раствора сливают вместе в соотношении K: = 4: 6, т. е. I — 120 мл, а II — 180 мл. РН смеси отправляют электрометрическим путем. Надо чтобы РН = 6,9 — 7. Если смесь не имеет этого РН, то приливают один из растворов, учитывая, что раствор K кислый, а 2 — щелочный.

Титр краски устанавливают по 0,01N раствора соли Мора, а титр соли Мора по 0,01N раствору Kто по щавелевой кислоте.

Для установления титра краски берут ее 10 мл, прибавляют 10 мл насыщенного раствора и титруют из микробиретки 0,01N раствором соли Мора. Конец титрования определяют по исчезновению синей окраски и появлению бледно-желтой.

Титр в первое время сильно меняется, поэтому проверять надо его в 2 дня. (Пример расчета. На 25 мл 0,1N соли Мора в среднем пошло 4,65 млK0,05NFK = 0,995.

FcМора 0,1N =

FcMора 0,01N ==0,074

На 10 мл 0,001Nкраски пошло 1,33 мл, 0,01Nсоли Мора с F = 0,925.

F краски = 0,123)

Расчет витамина «С» (пример):

Формула: х мг % аскорбиновой кислоты = ,

где

x — мг % витамина С

d — навеска (1 г)

V — объем жидкости в которой растворена навеска

T — титр краски по 0,01Nсоли Мора (0,0123)

V1 — объем мл вытяжки взятой на титрование

100 — пересчет на 100 г вещества для получения в мг %

х = = 13,23 мг %. [ГОСТ 24 556−89

Продукты переработки плодов и овощей. Методы определения витамина C, 1990, с.15−17].

4. Влияние многолетнего систематического внесения удобрений в овоще-картофельном севообороте на урожайность и качество овощных культур

Многолетний стационарный опыт был заложен на центральном отделении ОПХ «Южное» в 1974 году в 8-польном овоще-картофельном севообороте.

Опыт проводился в соответствии с «Методическими указаниями по проведению полевых опытов с удобрениями географической сети на ХI пятилетку» (1985 г.) в четырех закладках. Повторность опыта четырехкратная, учетная площадь — 50,4 м² (2,8 Ч 18 м).

Расположение делянок систематическое.

Уборка и учет урожая проводились вручную поделяночно весовым методом. Данные по урожайности обрабатывались математическим методом дисперсионного анализа.

Рисунок 2 — Опытные участки для лука

Перед закладкой опытов и после завершения ротации севооборота проводилось агрохимическое обследование почвы поделяночно [Никитишен, 1989, с.153]. Агрохимические анализы проводились согласно «Методики агрохимических исследований» (Петербургский П. А.) ОСТ 4310−76 — ОСТ 4652−76.

Схема опыта:

1. Без удобрений (контроль)

2. N₉₀P₉₀

3. N₉₀K₉₀

4. P₉₀K₉₀

5. N₉₀P₉₀K₉₀

6. N₁₈₀P₉₀K₉₀

7. N₉₀P₁₈₀K₉₀

8. N₉₀P₉₀K₁₈₀

9. N₁₈₀P₁₈₀K₁₈₀

10. N₁₈₀P₁₈₀K₉₀

11. N₂₇₀P₂₇₀K₁₈₀

12. Навоз 30 т/га

13. Навоз 30 т/га + N₉₀P₉₀K₉₀

Удобрения вносились с осени под зяблевую вспашку в виде аммиачной селитры, простого гранулированного суперфосфата и хлористого калия. Органические удобрения вносили в виде полуперепревшего навоза с содержанием питательных веществ: N — 0,52%, P₂O₅ — 0,25%, K₂O — 0,64%.

4.1Содержание общего азота, Р₂О₅ и К₂О в пахотном слое почвы

Внесенные удобрения, взаимодействуя с почвой, изменили ее агрохимические свойства (таблица 3).

Таблица 3 — Влияние многолетнего применения удобрений на агрохимические свойства выщелоченного чернозема [Отчет о НИР, 1997, с.150]

Рисунок 3 — Динамика содержания общего азота в пахотном слое почвы выщелоченного чернозема овоще-картофельного севооборота, %

По данным рисунка 3 содержание общего азота в почве существенно не изменилось под влиянием внесенных удобрений. Опытами установлено, что наибольшее содержание общего азота в пахотном слое почвы наблюдалось после третьей ротации. Оптимальным сочетанием минерального и органического удобрений для большего содержания общего азота в почве является навоз 30 т/га + N₉₀P₉₀K₉₀. При внесении этого комплекса удобрений наличие в пахотном слое почвы общего азота составляет 0,31%. Наименьший показатель содержания общего азота наблюдается после внесения N₉₀P₉₀K₉₀ и составляет 0,23%, то есть он изменился на 0,07%, по сравнению с тем, когда удобрения не вносились. Далее с увеличением дозы минеральных и добавлением органических удобрений наблюдается повышение содержания общего азота в выщелоченном черноземе, прирост составляет 0,08%.

Рисунок 4 — Динамика содержания Р₂О₅ в пахотном слое почвы выщелоченного чернозема овоще-картофельного севооборота, мг/кгКак видно из рисунка 4 вносимые удобрения стабилизировали и даже несколько повышали содержание доступных питательных веществ в почве, в то же время как эти показатели в варианте без удобрений значительно снижались.

В пахотном слое почвы содержание подвижного фосфора в варианте без удобрений за 24 года снизилось в 1,16 раза, то есть на 43 мг/кг. Такая же тенденция прослеживается и в подпахотных слоях почвы. В первую очередь это связано с потреблением биогенного элемента, что снижает содержание в почве Р₂О₅. Внесение минеральных удобрений в почву повлекло за собой увеличение содержания Р₂О₅ в пахотном слое выщелоченного чернозема овоще-картофельного севооборота. Наибольшие показатели Р₂О₅ наблюдаются после третьей ротации. После внесения N₉₀P₉₀K₉₀ наличие в почве Р₂О₅ увеличилось в 1,32 раза, то есть на 24,2%. С повышением дозы минеральных удобрений этот показатель увеличивался соответственно на 26,1% и 28,4%. Внесение органического удобрения, в частности навоза, привело к снижению содержания Р₂О₅ в связи с его некомпенсирующим действием, по сравнению с вариантом без удобрений, на 19,5%. А внесенный комплекс минеральной и органической составляющей удобрения (навоз 30 т/га + N₉₀P₉₀K₉₀) привел к увеличению этого показателя на 29,4%.

Рисунок 5 — Динамика содержания К₂О в пахотном слое почвы выщелоченного чернозема овоще-картофельного севооборота, мг/кг Рисунок 5 показывает, что в пахотном слое почвы содержание обменного калия в варианте без удобрений за 24 года снизилось на 31 мг/кг. А при внесении минеральных удобрений содержание К₂О увеличилось в 1,6−2,1 раза, то есть на 37,7 — 52,1%. Стоит заметить, что привнесение совокупности минеральных и органических удобрений (навоз 30 т/га с N₉₀P₉₀K₉₀) привело к снижению этого показателя, в сравнении после внесения N₂₇₀P₂₇₀K₁₈₀, на 94 мг/кг, а органических — на 186 мг/кг, что равно уменьшению соответственно на 23,1% и 45,7%. В связи с этим можно сделать вывод, что привнесение в выщелоченный чернозем навоза в количестве 30 т/га снижает содержание в почве обменного калия.

Наиболее существенное влияние внесенные удобрения оказали на кислотность почвы. РН_сол. выщелоченного чернозема за три ротации снизилось на 0,75. Минеральные удобрения, внесенные в умеренных дозах N₉₀P₉₀K₉₀ способствовали некоторой нейтрализации этой кислотности, которая составила 5,87. Дальнейшее увеличение норм минеральных удобрений снижало этот показатель до 5,47 — 5,37. Внесение органических удобрений нейтрализовало эту кислотность до 5,96.4.2 Влияние удобрений на урожайность и биохимический состав лукаУрожайность лука в значительной степени зависела от уровня минерального питания (таблица 4).

Таблица — 4 Влияние удобрения на урожайность лука [Отчет о НИР, 1997, с.175]

Опыт 2

Существенную прибавку урожая лука 5,4 — 13,1 т/га 38 — 78% к контролю при НСР 35 т/га обеспечивало внесение полного минерального удобрения с повышенными нормами элементов питания. При этом, в условиях данного года, особенно эффективными были азотные удобрения. Повышение нормы азота до 180 кг на фоне обеспечило получение наиболее высокого урожая — 299 ц/га при 168 ц/га в контроле. Дальнейшее повышение нормы удобрений не превышало урожайности [Сирота, Беляков, 2006, с.180].

Из парных сочетаний минеральных удобрений эффективным было только внесение азотно-фосфорного удобрения. Другие парные сочетания минеральных удобрений были малоэффективны.

Органические удобрения внесенные как отдельно, так и совместно с минеральными обеспечивали достоверную прибавку урожая 5,3 — 9,1 т/га или 31 — 54% к контролю, но она была ниже, чем в лучшем варианте с минеральными удобрениями.

Сроки внесения удобрений также влияли на урожайность лука. Наиболее эффективным являлось дробное внесение минеральных удобрений с проведением подкормок, где урожайность лука составила 30,3 т/га при 20,2 т/га к контролю. Достоверную, хотя и более низкую, прибавку урожая обеспечивало одноразовое внесение минеральных удобрений под предпосевную культивацию, а также при внесении 2/3 нормы под зябь и 1/3 под предпосевную культивацию. Удобрения, внесенные под зябь в норме и + весна были малоэффективны.

Из всех изучаемых систем удобрения севооборотов наиболее высокую урожайность лука 26,6 т/га обеспечивало выращивание его при органо-минеральной системе.

Внесение удобрений оказывало влияние на биохимический состав лука.

Таблица 5 — Влияние удобрений на биохимический состав лука [Отчет о НИР, 1997, с.175]

Опыт 2

Рисунок 6 — Изменение сухого вещества в луке, % (усредненные данные) По данным рисунка 6 видно, что содержание сухого вещества в луке в варианте без удобрения составило 1,17%, при внесении N₉₀P₉₀K₉₀ этот показатель увеличился на 0,86% и составил 2,03%. А при внесении N₁₈₀P₁₈₀K₁₈₀ наличие сухого вещества возросло до 2,51%. С увеличением дозы минеральных удобрений увеличивается сухое вещество в луке. При внесении навоза наблюдается уменьшение показателя до 1,26%. Стоит заметить, что привнесение совокупности минеральных и органических удобрений (навоз 30 т/га с N₉₀P₉₀K₉₀) привело к повышению содержание сухого вещества в луке до 1,54%.

Рисунок 7 — Изменение общего сахара в биохимическом составе лука, %

По данным рисунка 7 видно, что содержание общего сахара в луке в варианте без удобрения составило 5, 20%, при внесении N₉₀P₉₀K₉₀ этот показатель изменился на 0,68% и составил 5,88%. А при внесении N₁₈₀P₁₈₀K₁₈₀ наличие общего сахара возрастает на 1,61%. При дальнейшем повышении норм вносимых минеральных удобрений увеличивается содержание общего сахара в луке, но при внесении навоза этот показатель уменьшается до 7,22%. И лишь при внесении навоз 30 т/га с N₉₀P₉₀K₉₀ содержание общего сахара увеличивается.

Рисунок 8 — Изменение моносахара в биохимическом составе лука, %

По данным рисунка 8 можно увидеть, что содержание моносахара в луке в варианте без удобрения составило 2,17%, при внесении N₉₀P₉₀K₉₀этот показатель изменился на 0,02% и составил 2, 19%. При внесении N₁₈₀P₁₈₀K₁₈₀ наличие моносахара возрастает на 0,11%. С увеличением дозы минеральных удобрений увеличивается содержание моносахара в луке. А при внесении навоза этот показатель уменьшается до 2,25%.

Рисунок 9 — Изменение дисахара в биохимическом составе лука, %

По данным рисунка 9 содержание дисахара в луке в варианте без удобрений составило 3,34%, но при внесении N₉₀P₉₀K₉₀этот показатель изменился на 0,35% и составил 3,69%. А при внесении N₁₈₀P₁₈₀K₁₈₀ наличие дисахара возрастает до 6,73%. С увеличением дозы минеральных удобрений увеличивается содержание дисахара в луке, но при внесении навоза этот показатель уменьшается до 4,81%.

Рисунок 10 — Изменение аскорбиновой кислоты в биохимическом составе лука, мг/%

По данным рисунка 10 видно, что содержание аскорбиновой кислоты в луке в варианте без удобрений составило 4,86%, а при внесении N₉₀P₉₀K₉₀этот показатель изменился на 1,62% и составил 6,48%. При внесении N₁₈₀P₁₈₀K₁₈₀ наличие аскорбиновой кислоты возрастает на 2,03%. С увеличением дозы минеральных удобрений увеличивается содержание аскорбиновой кислоты в луке, а при внесении навоза этот показатель уменьшается до 6,45%

Заключение

1. Почва в стационарном опыте представлена чернозёмом выщелоченным и имеет следующие горизонты: А_пах, А₁, АВ₁, АВ₂, ВС, С_к.

2. Для лука наиболее неблагоприятным был 1998 год. Апрель был жаркий и сухой. Среднемесячная температура апреля превышала среднюю многолетнюю на 2,7°С, в то время, как количество осадков было ниже среднего многолетнего 13,1 мм. Это задержало получение выходов, что отразилось впоследствии на росте и развитии растений и урожайности томата. Наиболее благоприятные погодные условия для возделывания томата сложились в 1993 году, когда температура воздуха в период вегетации была на уровне средней многолетней и в весенние месяцы в начале лета выпали обильные дожди.

3. За период деятельности сотрудниками института выведено и улучшено более 150 сортов и гибридов овощных культур, адаптированных к почвенно-климатическим условиям Северного Кавказа. В настоящее время в Госреестр селекционных достижений включено 46 сортов и гибридов. Получено 10 патентов.

Разработаны:

технологии возделывания основных овощных и бахчевых культур с ограниченным применением химических средств защиты растений от вредителей, в том числе за период 2002 — 2006 гг.

технология выращивания картофеля в Краснодарском крае (2002г.);

технология возделывания тыквы в Краснодарском крае (2002г.);

технология возделывания ярового чеснока сорта Еленовский (2004г.);

технология возделывания томата на капельном орошении в условиях Краснодарского края (2005г.).

4. Многолетний стационарный опыт был заложен на центральном отделении ОПХ «Южное» в 1974 году в 8-польном овоще-картофельном севообороте.

Опыт проводился в соответствии с «Методическими указаниями по проведению полевых опытов с удобрениями географической сети на ХI пятилетку» (1985 г.) в четырех закладках. Повторность опыта четырехкратная, учетная площадь — 50,4 м² (2,8 Ч 18 м).

Расположение делянок систематическое.

Уборка и учет урожая проводились вручную поделяночно весовым методом. Данные по урожайности обрабатывались математическим методом дисперсионного анализа.

Внесенные удобрения, взаимодействуя с почвой, изменили ее агрохимические свойства. Наибольшее содержание общего азота в пахотном слое почвы наблюдалось после третьей ротации. Оптимальным сочетанием минерального и органического удобрений для большего содержания общего азота в почве является навоз 30 т/га + N₉₀P₉₀K₉₀. При внесении этого комплекса удобрений наличие в пахотном слое почвы общего азота составляет 0,31%. Наименьший показатель содержания общего азота наблюдается после внесения N₉₀P₉₀K₉₀ и составляет 0,23%, то есть он изменился на 0,07%, по сравнению с тем, когда удобрения не вносились.

Список используемых источников

1. Агроклиматический справочник по Краснодарскому краю. Краснодар: Краснодарское книжное изд-во, 1961. С.4−6.

2. Вальков В. Ф., Штомпель Ю. А., Трубилин И. Т., Котляров Н. С., Соляник Г. М. Почвы Краснодарского края, их использование и охрана. Ростов н/Д.: Изд-во СКНЦ ВШ, 2010.192 с.

3. Вильямс В. Р. Почвоведение, М.: Сельхозизд,. 1947. С 54.

4. Всероссийский научно-исследовательский институт риса: официальный сайт (2005) [Электронный ресурс]. URL: http://www.vniirice.ru/index. htm/ (дата обращения 11.04.2013).

5. Гладких В. И. Агротехника овощных культур. Барнаул, 2002.177 с.

6. Гладких В. И., Беляков М. А., Сирота С. М. Влияние длительного систематического применения удобрений на урожайность и качество овощных культур // Агрохимия. 2009. № 7.234 с.

7. ГОСТ 8756.13−87 Продукты переработки плодов и овощей. Методы определения сахаров // Государственнй комитет СССР по стандартам.М. 1984, 10 с.

8. ГОСТ 24 556–89 Продукты переработки плодов и овощей. Методы определения витамина C // Государственнй комитет СССР по стандартам.М. 1984,15−17 с.

9. ГОСТ 26 107–84 Почвы. Методы определения общего азота // Государственный комитет СССР по стандартам.М. 1984, 3−5 с.

10. ГОСТ 26 181–84 Продукты переработки плодов и овощей. Метод определения кислотности // Государственнй комитет СССР по стандартам.М. 1984, 57 с.

11. ГОСТ 26 204–91 Почвы. Определение подвижных соединений фосфора и калия по методу Чирикова в модификации ЦИНАО // Государственнй комитет СССР по стандартам.М. 1984, 9 с.

12. ГОСТ 2 642 785 Почвы. Определение калия (на пламенном фотометре) в модификации ЦИНАО // Государственнй комитет СССР по стандартам.М. 1984, 6 с.

13. ГОСТ 26 488–85 Почвы. Определение нитратов по методу ЦИНАО // Государственный комитет СССР по стандартам.М. 1984, 44 с.

14. Добровольский Г. В., Никитин Е. Д. Функции почв в биосфере и экосистемах. М.: Изд-во. «Наука», 2010.254 с.

15. Кауричев И. С. Почвоведение. — М.: Изд-во. Колос, 1982.494 с.

16. Краснодарский научно-исследовательский институт овощного и картофельного хозяйства: официальный сайт (2005) [Электронный ресурс]. URL: http://www.kniiokx.ru /about/ (дата обращения 11.04.2013).

17. Никитишен В. Н. Плодородие почв и функциональная устойчивость экосистемы // Вопросы защиты растений в Краснодарском крае. Краснодар: Изд — во КГАУ, 2009.154 с.

18. Пономарева В. В. Гумус и почвообразование, М.: «Феникс» 1980.222 с.

19. Сирота С. М., Беляков М. А. Агрохимические свойства почвы в связи с длительным применением удобрений в овощекартофельном севообороте // Аграрная наука — сельскому хозяйству: Сб. ст. Междунар. науч. — практ. конф. Кн.1. Барнаул: Изд-во АГАУ, 2011.286 с.

20. Сирота С. М. Более полувека исследований по орошению овощных культур // Мелиорация и водное хозяйство.М. 2008.575 с.

21. Сирота С. М., Надежкин С. М. Изменение физико-химических свойств чернозема при длительном применении удобрений // Агрохимия и экология: история и современность / Мат. Междунар. науч. — практ. конф. Т.3. Нижегородская ГСХА. Нижний Новгород. М. 2009.201 с.

22. Сирота С. М. К 80-летию Западно-Сибирской овощной опытной станции // Картофель и овощи.М. 2009.293 с.

23. Тонконоженко Е. В. Научные основы почвозащитного земледелия Краснодарского края. Краснодар: Изд-во КГАУ, 2011.98 с.