Размещено на http://www.allbest.ru/

Российский государственный аграрный университет -

Московская сельскохозяйственная академия им. К. А. Тимирязева

Кафедра Агрономической, биологической химии и радиологии

Курсовой проект на тему:

«Изучение действия разных форм азотных удобрений на урожайность картофеля во Владимирской области»

Выполнил:

Шальнов С. М.

Проверил:

Кобзаренко В. И.

Москва 2010

Содержание

• Введение
• 1. Тема опыта и ее обоснование
• 2. Цели и задачи эксперимента
• 3. Обзор литературы
• 3.1 Физиологическая роль азота
• 3.2 Характеристика азотных удобрений
• 4. Составление программы исследования
• 4.1 Почвенно-климатическая характеристика района
• 4.2 Биологические особенности культуры
• 4.3 Схема опыта и ее обоснование
• 4.4 Методика закладки и проведения опыта
• 4.5 Выбор форм и расчет доз удобрений и техника их внесения
• 4.6 Агротехника на опытном участке и уход за опытом
• 4.7 Сопутствующие наблюдения и учеты
• 4.8 Уборка и учет урожая
• 4.9 Статистическая обработка результатов опыта
• 4.10 Выводы по полевому опыту
• 5. Планирование, организация, разработка методики закладки и проведения вегетационного опыта
• 5.1 Тема исследования, ее обоснование, цели и задачи опыта
• 5.2 Составление программы исследований
• 5.2.1 Обоснование выбора метода вегетационного опыта
• 5.2.2 Опытная культура, ее биологические особенности
• 5.2.3 Схема опыта, ее обоснование
• 5.2.4 Подготовка субстрата, выбор типа и размера сосудов
• 5.2.5 Расчет доз удобрений
• 5.2.6 Техника закладки вегетационного опыта
• 5.2.7 Программа сопутствующих наблюдений и исследований
• Заключение
• Библиографический список
• Введение
• Методика агрохимических исследований рассматривает теоретические основы и технику методов исследования, используемых агрохимиками в научной, опытной и производственной работе.
• Сочетание различных методов агрохимических исследований и строгое соблюдение основных требований, предъявляемых к каждому методу, позволяет получить точный и полный ответ на поставленный вопрос. Основные методы агрохимических исследований относится к группе биологических, так как главным объектом изучения в них является растение.
• Ведущим методом в изучении действия удобрений, разработке и обосновании рациональных приемов их использования и построения системы применения удобрений в сельском хозяйстве является полевой опыт. Особенность полевого опыта состоит в том, что культурное растение изучают в близких к производственным условиях, со всей совокупностью климатических, почвенных, агротехнических и производственных факторов, оказывающих непосредственное влияние на изучаемый объект.
• С помощью полевого опыта оценивают эффективность удобрений в различных почвенно-климатических зонах и при разных агротехнических условиях, устанавливают наиболее эффективные нормы и сочетания питательных веществ, которые дают наиболее высокие урожаи сельскохозяйственных культур и улучшают их качество. Так же определяют сроки и способы внесения удобрений, изучают сочетание удобрений с другими агротехническими приемами.
• Существуют условия, которые ограничивают применение полевого опыта, к ним относят:
• · тесная взаимосвязь результатов полевого опыта от конкретных почвенно-климатических условий его проведения
• · В условиях полевого опыта часто невозможно или трудно детально расчленить отдельные факторы урожая и осуществить их искусственное регулирование (в отличие от вегетационного метода).
• Вегетационный метод исследования, наряду с полевым методом, является одним из основных биологических методов исследования.
• Вегетационный метод - исследование, проводимое с растениями, при выращивании их в сосудах, в строго контролируемых условиях для изучения действия отдельных изолированных факторов или их сочетания на урожай растений и его качества. При вегетационном опыте создается возможность более строгого учета и регулирования таких факторов, как влажность, температура, освещение и питательной среды. Такие опыты предоставляют широкие возможности для вычленения и глубокого изучения отдельных вопросов питания растений и применения удобрений, а так же позволяют поддерживать более постоянными и в более благоприятных границах различные внешние условия. При этом вегетационный опыт позволяет добиваться большей точности результатов, чем полевой.
• Вегетационный метод позволяет при хорошей воспроизводимости результатов установить более четкую связь между определенными изучаемыми факторами, однако, вегетационный метод не может заменить полевые опыты, т.к. условия произрастания, уход, использование элементов питания в вегетационных опытах существенно отличаются от почвенно-климатических условий роста и развития растений в поле. В дальнейшем закономерности, установленные в вегетационных опытах изучаются в полевых опытах, в тех природных и агротехнических условиях, в которых выращивается культура.
• Важное значение для оценки данных полевых и вегетационных опытов имеет внедрение в экспериментальную работу статистических методу установления точности опыта и достоверности полученных результатов.
• Наряду с биологическими методами исследования агрохимия широко использует лабораторные методы анализа растений, почв и удобрений. Эти методы делят на химические, физические, физико-химические, микробиологические и др.

1. Тема опыта и ее обоснование

Тема - влияние различных форм азотных удобрений на урожай картофеля на дерново-подзолистой почве Владимирской области.

На территории Владимирской области значительное место отведено дерново-подзолистым почвам, а картофель является одной из самых распространенных культур, возделываемых в данной области. Картофель принадлежит к числу важнейших сельскохозяйственных культур, его справедливо называют вторым хлебом. В мировом производстве продукции растениеводства он занимает одно из первых мест. Очень точно и метко сказал о важности картофеля и его значении русский агроном И.М.Комов: «…изо всего овоща нет полезней земляных яблок, потому что прочий хотя и для людей и для скотов годен, но люди без хлеба им прожить не могут, яблоки же земляные заменою хлебу служат и превосходят его тем, что хлеб изнуряет, а овощ сей удобряет землю, так что самый тощий песок после него потучнеет и почернеет».

При недостатке в почве азота надземные органы картофеля развиваются слабо, уменьшается облиственность растений, снижаются продуктивность листового аппарата, урожай и крахмалистость клубней. При избыточном азотном питании наблюдается чрезмерный рост ботвы, задерживается образование клубней и удлиняется период вегетации; снижается устойчивость растений к различным заболеваниям. При нормальном азотном питании картофельное растение лучше усваивает калий и фосфор.

Изучение влияния различных доз азотных удобрений на урожай картофеля необходимо для оптимального внесения удобрений и получения высокого урожая картофеля.

2. Цели и задачи эксперимента

азотный удобрение картофель вегетационный

Целью данного эксперимента является комплексное обоснование рационального применения различных форм азотных удобрений на разные уровни урожайности картофеля на дерново-подзолистых почвах Владимирской области.

Задачи эксперимента:

1. Установить влияние различных форм азотных удобрений на продуктивность урожая картофеля.

2. Изучить влияние различных форм удобрений на качество картофеля.

3. Установить оптимальные формы азотных удобрений, которые дают максимальный урожай.

3. Обзор литературы

3.1 Физиологическая роль азота

Азот - один из основных элементов, необходимых для растений. Он входит в состав всех простых и сложных белков, которые являются главной составной частью цитоплазмы растительных клеток, и в состав нуклеиновых кислот (ДНК и РНК), играющих исключительно важную роль в обмене веществ в организме. Азот содержится в хлорофилле, фосфатидах, алкалоидах, витаминах и во многих других органических веществах растительных клеток. Также азот входит в состав ферментов биологических катализаторов, под влиянием которых происходят все биологические процессы в растительном и животном организмах

Азот, поступивший в растения в минеральных формах, проходит сложный цикл превращений, конечным этапом которых является включение его в состав белковых молекул. Наряду с синтезом белков в растении идет и распад их на аминокислоты с отщеплением аммиака. В молодых растущих органах и в молодых растениях синтез белков превышает распад, а в старых преобладают процессы распада белков.

Наиболее интенсивно поглощение азота из почвы и его использование для синтеза аминокислот и белков происходит в период максимального роста и образования вегетативных органов- стеблей и листьев.

Общее содержание азота сильно варьирует в разных растениях и в различных частях одного и того же растения. В семенах содержится азота больше, чем в листьях и стеблях в конце вегетации, и основное количество его (до 90%) находится в составе белка.

Растительные белки содержат в среднем около 16% азота, или 1/6 их массы. Качество зерна и другой сельскохозяйственной продукции часто оценивают по показателю «сырой белок», под которым понимается все количество азотистых соединений в растении, подавляющая доля которых в зерне приходится на белок.

Условия азотного питания сильно влияют на рост и развитие растений. При недостатке азота рост их резко ухудшается. Особенно сильно сказывается недостаток азота на развитие листьев: они бывают мелкие, имеют светло-зеленую окраску, преждевременно желтеют, стебли становятся тонкими и слабо ветвятся. Ухудшаются также формирование и развитие репродуктивных органов и налив зерна.

При нормальном азотном питании растений повышается синтез белковых веществ, усиливается и дольше сохраняется жизнедеятельность организма, ускоряется рост и несколько замедляется старение листьев. Растения образуют мощные стебли и листья, имеющие интенсивно-зеленую окраску, хорошо растут и кустятся, улучшаются формирование и развитие репродуктивных органов. В результате резко повышаются урожай и содержание белка в урожае. Однако одностороннее избыточное азотное питание, особенно во второй половине вегетации, задерживает созревание растений, они образуют большую вегетативную массу, но мало зерна или клубней и корнеплодов.

Повышение белковости улучшает качество урожая, но не всякое увеличение содержания азотистых веществ повышает хозяйственную ценность культуры. Избыточное азотное питание может приводить так же к накоплению вредных для людей и животных количеств нитратов в растениях.

Качество урожая зависит и от формы азота, используемого растениями. При аммиачном питании повышается восстановительная способность растительной клетки, больше образуется восстановленных органических соединений, а при нитратном - преобладает окислительная способность клеточного сока с образованием органических кислот.

3.2 Характеристика азотных удобрений

Применение азотных удобрений имеет решающее значение в повышении урожаев сельскохозяйственных культур. В настоящее время промышленное производство выпускает широкий ассортимент азотных удобрений. Основные продуктами промышленного производства минеральных азотных удобрений являются синтетический аммиак и азотная кислота.

В зависимости от химического состава азотные удобрения делят на следующие группы:

нитратные (натриевая селитра, кальциевая селитра);

аммонийные и аммиачные (сульфат аммония, безводный аммиак, аммиачная вода);

аммиачно-нитратные (аммиачная селитра, жидкие аммиакаты);

амидные (мочевина, цианамид кальция).

Главным источником азота для питания растений служат соли азотной кислоты и соли аммония. Отношение растений к аммиачному и нитратному азоту зависит от ряда факторов: реакции среды, наличия в ней сопутствующих катионов, анионов пи зольных элементов (фосфора, серы, калия, микроэлементов), а так же о обеспеченности растений углеводами. При нейтральной реакции аммиачные соли усваиваются растениями лучше, а при кислой - хуже, чем нитратные.

4. Составление программы исследования

4.1 Почвенно-климатическая характеристика района

Владимирская область расположена в лесной зоне. На севере она граничит с Ярославской и Ивановской областями, на востоке - с Нижегородской, на юге -- с Рязанской и на западе -- с Московской. Ее территория занимает 28,9 тыс. км2.

Почвы преимущественно дерново-подзолистые, в зависимости от почвообразующей породы различного механического состава. В восточной, повышенной, части области на покровных суглинках преобладают дерново-подзолистые пылевато-суглинистые почвы, в центральной части на песчаных наносах -- супесчаные и песчаные дерново-подзолистые.

В районе Мещерской низменности (на юго-западе области) и в бассейне реки Лух (на северо-востоке области), где преобладают песчаные отложения, широко распространены болотные почвы по понижениям рельефа и дерново-подзолистые песчаного механического состава на повышенных участках. Дерново-подзолистые почвы легкого механического состава (песчаные и супесчаные) содержат в пахотном слое небольшое количество гумуса (от 0,8 до 2%); у суглинистых разновидностей дерново-подзолистых почв количество гумуса несколько увеличивается (от 1 до 2,5%). Болотные почвы обладают большим количеством органического вещества.

На северо-западе области, между pp. Колокшей и Нерлью, в так называемом «Юрьевом ополье», преобладают «темноцветные» (дерново-глеевые) и серые лесные оподзоленные почвы, отличающиеся большим плодородием, чем остальные дерново-подзолистые почвы. По долинам рек вытянуты полосы плодородных аллювиальных почв.

Во многих районах области проводятся работы по осушению болотных почв.

Земельные угодья области распределены следующим образом:

пашня - 27,8%,

сенокосы - 10,0%,

выгоны и пастбища - 4,1%,

леса - 42,0%,

прочие уголья - 16,1%.

Климат Владимирской области умеренно континентальный, с умеренно теплым летом, холодной зимой, короткой весной и облачной, часто дождливой осенью.

Отличительной чертой температурного режима весны является быстрый подъем температуры воздуха. Ясная, сухая погода, преобладающая в это время года, способствует быстрому просыханию почвы после снеготаяния и успешному проведению полевых работ. Продолжительность весны небольшая -- 35-45 дней.

Начало безморозного периода приходится в среднем на 10-20/V, нередко во второй половине мая и даже в первой декаде июня наблюдаются значительные похолодания с ночными заморозками, вызванные вторжением холодного арктического воздуха.

Средняя месячная температура воздуха самого теплого месяца года -- июля -- в среднем около 17° в северо-западной и 18,5° в юго-восточной частях области. В отдельные дни максимальная температура воздуха достигала 38°.

В летнее время преобладают малооблачные, солнечные дни, с переменной кучевой облачностью днем. Число пасмурных дней невелико -- 2-3 дня в месяц. Нередко наблюдаются ливневые дожди, сопровождаемые грозами. Число гроз в среднем за лето 20-24. Отдельные ливни довольно интенсивны, в связи с чем максимум осадков приходится на летний период. Годовое количество осадков в среднем от 480 мм, в пониженных районах Мещеры (Покровский, Петушинский, Собинский) до 580 мм на более возвышенных местах.

До 75% осадков приходится на теплый период года, а 25-30% -- на холодный.

Осень характеризуется преобладанием пасмурной погоды, появлению ночных заморозков. Первые заморозки наступают в среднем в конце второй -- третьей декаде сентября (17--27/IX), с довольно значительными колебаниями из года в год -- от конца августа до конца октября.

В первой половине осени (в сентябре) часто наблюдаются периоды теплой сухой погоды (так называемое «бабье лето»), обусловленные вхождением теплого воздуха с юга и юго-востока.

Зимою преобладает пасмурная погода с умеренными морозами, снегопадами, часто сменяющаяся более холодной и ясной погодой, иногда с оттепелями. Средняя месячная температура воздуха самого холодного месяца года -- января -- равна --11° в западных и --12° в восточных районах области. В отдельные дни наиболее холодных зим абсолютный минимум температуры воздуха опускался до --46, --48°, а в пониженных местах -- до --50°. Однако такие низкие температуры воздуха наблюдаются редко, примерно 1 раз в 20--25 лет.

Устойчивый снежный покров на территории области образуется в среднем 20--25XI.

Средняя декадная температура воздуха (станция Владимир)

январь	февраль	март	апрель	май	июнь
I	II	III	I	II	III	I	II	III	I	II	III	I	II	III	I	II	III
-11,0	-11,3	-11,6	-11,3	-10,5	-9,5	-7,2	-5,3	-3,1	0,4	3,8	7,1	10,0	11,9	13,5	14,8	15,8	16,9
июль	август	сентябрь	октябрь	ноябрь	декабрь
I	II	III	I	II	III	I	II	III	I	II	III	I	II	III	I	II	III
17,7	18,1	18,3	17,7	16,2	14,6	12,5	10,4	8,3	6,1	3,9	1,7	-0,6	-2,8	-5,0	-7,1	-9,0	-10,2

4.2 Биологические особенности культуры

Картофель - многолетнее травянистое клубненосное растение. В культуре его возделывают как однолетнее, потому что весь его жизненный цикл, начиная с прорастания клубня и кончая образованием и формированием зрелых клубней, проходит в течение одного вегетационного периода.

Картофель - культура нейтрального фотопериодизма. Однако она не выдерживает отрицательных температур. Достаточно требовательна к влагообеспеченности, особенно в период налива клубней.

Картофель замедляет ростовые процессы при температуре почвы ниже 7…80С и то же время сильно угнетается уже при температурах почвы выше 250С. При высокой относительной влажности и температуре -1,0…-1,50С чернеет и погибает ботва картофеля. Клубни картофеля обычно не выдерживают температуры -1…-20С, что связано прежде всего с высоким (75% и более) содержанием в них воды.

При температуре ниже 3 и выше 310С рост и развитие почек на клубнях задерживаются. Нормальное прорастание клубней отмечается при температуре почвы 7…80С, но оптимальная для прорастания температура 18…200С. При снижении температуры рост клубней задерживается, а при 20С прекращается. Повышенная температура почвы способствует большему образованию и ветвлению столонов, т.е. ведет к усиленным ростовым явлениям в ущерб накоплению урожая клубней. Сумма активных температур (100С и выше) за вегетационный период, необходимая для полного развития растений, для ранних и среднеранних сортов в среднем равна 1000…14000С.

Картофель - растение, требовательное к влажности почвы. Даже кратковременные засухи в фазе бутонизации снижают урожай клубней на 17…23%. Наиболее благоприятные условия для роста картофеля и образования высокого урожая клубней создаются при влажности почвы от ВРК (около 60% ППВ) до 100% ППВ.

Большое количество кислорода из почвенного воздуха в процессе дыхания поглощает корневая система. Суточная потребность в этом элементе корней растений картофеля составляет около 1мг/г сухого вещества.

По современной фотопериодической классификации культурные сорта картофеля относят к короткодневным растениям, но в условиях средних широт он вполне мирится с длинным днем. Сокращение продолжительности дня ускоряет развитие растений.

Картофель справедливо считают светолюбивым растением. Даже при небольшом уменьшении освещения у него отмечается пожелтение ботвы, вытягивание стеблей, ослабление или полное отсутствие цветения и снижение урожая клубней.

Выращивать картофель лучше всего на почвах со слабокислой реакцией. Оптимальный рНKCl колеблется от 5,5 до 6,0. При рН меньше 5 нужно проводить известкование.

Темпы поступления питательных веществ в картофель опережают в первый период темпы накопления сухого вещества. В фазу цветения в картофель поступает 75% азота, 70% калия и магния, 100% кальция и 50% фосфора от общего их содержания в урожае.

Картофель положительно отзывается на внесение навоза. Самые высокие урожаи клубней получают при совместном применении навоза и минеральных удобрений.

Дозы азотных, фосфорных и калийных удобрений под картофель зависят от обеспеченности почвы подвижными питательными веществами, количества органических удобрений, сорта и климатических условий выращивания.

Интенсивная технология выращивания картофеля предусматривает применение высоких доз органических и минеральных удобрений в разные сроки, а также широкое использование пестицидов для борьбы с сорняками, колорадским жуком, возбудителями болезней и т.д.

4.3 Схема опыта и ее обоснование

В соответствии поставленными целями и задачами, опираясь на рекомендации и данные по выращиванию картофеля в условиях Владимирской области, а, также учитывая методические требования, главное из которых соблюдения принципа единственного различия, была составлена следующая схема опыта.

Схема опыта

1. PK (фон)

2. PK + аммонийная селитра NH4NO3

3. PK + мочевина (NH2)2CO

4. PK + сульфат аммоний (NH4)2SO4

Схема опыта состоит из четырех вариантов. Первый является фоновым, чтобы вычленить естественное плодородие почвы. Остальные отличаются различными формами азотных удобрений.

4.4 Методика закладки и проведения опыта

Выбор и подготовка опытного участка

Земельный участок для будущего опыта должен соответствовать тем условиям, в которых предполагается использовать результаты опыта.

Перед выбором участка для закладки опыта необходимо детально изучить историю участка по книге истории полей, карте землепользования и другим материалам, имеющимся в хозяйстве.

Необходимо убедиться, что участок за последние 3-4 года (или полную ротацию севооборота) засевали одними и теми же культурами с нормальным чередованием по годам, применяли единую систему удобрения, обработку почвы и т.д. Однообразными на всем участке особенно должны быть те агротехнические приемы, которые резко и на длительный период изменяют плодородие почвы и обладают длительным и значительным последействием. К ним относятся: известкование, гипсование; внесение навоза; посевы многолетних бобовых трав; углубление пахотного слоя; применение повышенных доз минеральных удобрений (в особенности фосфорных).

На точность результатов опыта значительное влияние оказывает и неравномерная засоренность участка, особенно злостными сорняками (осот, пырей и др.). Такие участки могут быть использованы для опытов только после предварительного уничтожения сорняков.

При выборе опытного участка следует обратить внимание на случайные факторы, которые могут нарушить однородность условий будущего опыта. В частности, не следует располагать опыты ближе чем в 50-100м от жилых домов, животноводческих построек, сплошного леса или ближе 25-30м от отдельных деревьев; плотные изгороди и проезжие дороги не должны быть ближе 10-20 метров от опытного участка; расстояние до водоемов должно быть не менее чем 200м.

Результаты опытов, проведенных на полях с неизвестной историей, теряют всякую ценность потому, что нельзя установить, к каким хозяйственным условиям они могут быть применимы, а так же потому, что понимание полученных результатов часто невозможно без ясного представления об истории земельного участка.

Если по своей истории участок соответствует предъявляемым требованиям, то начинают изучать его почву. Чтобы опытный участок разместить на типичной для данного хозяйства или района почвенной разновидности, необходимо иметь его точную почвенную характеристику. Для этого необходимо воспользоваться почвенной картой, а при ее отсутствии провести детальное изучение почвы.

Почва опытного участка должна быть однообразной. При значительной пестроте почв приходится довольствоваться однородностью почвы в пределах каждого отдельного повторения. Для определения почвенной разности, степени однородности почвы и глубины залегания грунтовых вод проводят детальное почвенное обследование. Основные задачи почвенного обследования заключаются в том, чтобы дать почвенную характеристику опытного участка в целом и помочь наилучшим образом расположить опыт.

Требования к рельефу земельного участка, отводимого под опыт, зависят от целей исследовательской работы и изучаемого растения. Чтобы опыты с какой-либо культурой были типичны, необходимо располагать их на том элементе рельефа, на котором они обычно возделываются. Для большинства опытов предпочтителен ровный или с небольшим однообразным уклоном участок (1-2,5 м на 100м). Если опытный участок размещают на склоне, то выбирают такую его форму, чтобы все делянки были равномерно вытянуты вдоль склона, а не поперек (варианты будут находиться в более сходных условиях увлажнения, обеспеченности элементами питания и освещенности).

Размещение полевого опыта на площади участка

На выбранной и изученной территории теперь важно правильно разместить 4 варианта опыта нужной формы.

Приняли решение, что опыт будем закладывать в 4-кратной повторности. Это оптимальное число повторностей для пропашных культур. Повторения будем размещать двухъярусно, а варианты в случайном (рендомизированном) порядке.

3	2	1	4	1	3	4	2
2	1	4	3	2	4	1	3

Размер делянки должен быть таким, чтобы можно было применить на них всю принятую агротехнику для нашей опытной культуры. В нашем конкретном случае ширина делянки должна быть кратной ширине захвата картофелепосадочной машины КСМ-4 (4-рядная картофелесажалка с шириной захвата 2,8 м). Общее число всех делянок 4*4=16, в каждом ярусе по 8 делянок. На каждой делянке у нас будет по 12 рядков (с учетом защитки), в сумме на каждом ярусе 96 рядков, что кратно ширине захвата картофелепосадочной машины. Ширина междурядий 0,7 м. Ширина делянки составит 0,7*12=8,4 м. Площадь делянки должна быть такой, чтобы после уборки защитки и выключек на учет осталось не менее 200 растений. Выберем размер делянки 170 м2, тогда длина делянки составит 170/8,4=20,2 м (~21 м). 21Х8,4 - это размеры посевной площади делянки. Необходимо на каждой делянке выделить защитные полосы, во избежание краевого эффекта на нашу культуру. Ширину боковой защитки устанавливаем равной 1,4 м (2*0,7) - 2 рядка. Также выделяем концевые защитки 1 м для предохранения учетной части делянки от случайных повреждений. Кроме того, по всему периметру опыта высеваем защитную полосу шириной равной захвату картофелесажалки.

После того, как мы определились с размером делянок и их расположением в опыте, мы можем выезжать в поле и приступать к разбивке нашего опыта. С собой мы берем необходимый инвентарь. Нам потребуется: теодолит или эккер (для откладывания прямого угла); колышки; вешки; стальные столбики (реперы) для фиксирования границ опыта; стальная 20-метровая мерная лента; шнур; GPS-приемник (для привязки углов опыта в системе широта-долгота).

Когда мы приехали к месту нашего участка, первым делом проводим привязку одного угла опыта к объекту на местности и установили репер в 20 метрах от угла по диагонали, а также по GPS-приемнику определим координаты этой точки и занесем их в дневник.

После мы приступаем к выделению общего контура опыта и отдельных повторений. Невязка при выделении общего контура не должна превысить 5-10 см на 100 м длины. Контур выделяем следующим образом. По длинной линии опыта А-Б прокладываем прямую линию по шнуру. Отступаем 5 м от границы опыта и вбиваем вешку, по шнуру от начала (А) отмеряем расстояние равное ширине делянки (8,4 м) и забиваем колышек и так до точки Б. Далее от точки Б отбиваем прямой угол (сторона Б-В) при помощи теодолита. Также натягиваем шнур, отмеряем расстояние равное длине делянки (21 м) и вбиваем колышек и так до точки В. Так далее доходим до начальной точки А. После от всех колышков проводив перпендикуляр, отмеряя 5 м и вбиваем колышек. Правильность разбивки опыта определяем, измеряя диагонали контура. Далее мы приступаем к выделению отдельных делянок. По короткой стороне контура (Г-А) от колышка мы отбиваем прямой угол и также прокладываем прямую линию по шнуру между двумя вешками, вбивая по линии колышки через каждые 8,4 м (ширина делянки). После оконтуриваем каждую делянки, чтобы выделить защитные полосы.

На колышках указываем номера делянок, и надпись обращаем во внутрь делянки. По окончанию разбивки опыта мы осуществляем привязку остальных углов опыта.

Опытная и учетная площадь делянки и защитные полосы

4.5 Выбор форм и расчет доз удобрений и техника их внесения

По справочным данным при возделывании картофеля рекомендуются следующие формы азотных, фосфорных и калийных удобрений: N120P120K150.

По данным многолетних наблюдений лучшим из фосфорных удобрений стал суперфосфат, поэтому на нашу опытную делянку будем вносить гранулированный простой суперфосфат (19,5%).

Из калийных удобрений выбираем хлорид калия (60%)

Расчет доз удобрений на делянку:

где X - количество удобрений на опытную делянку; а - доза удобрений, кг питательного в-ва на 1 га; в - площадь опытной делянки (посевной), м2; с - процент питательного в-ва в удобрении.

1) х(KCl)=150*170/60*100 = 4,25 кг

2) х(Ca(H2PO4)2*H2O) = 120*170/19,5 *100 = 10,5 кг

3) х(NH4NO3) = 120*170/36,4*100 = 5,6 кг

4) х(CO(NH2)2) = 120*170/46*100 = 4,43 кг

5) х((NH4)2SO4) = 120*170/21*100 = 9,71

Навески удобрений будем брать с точностью до 10 г.

Мы рассчитали необходимые дозы выбранных нами удобрений на каждый вариант опыта. Теперь необходимо рассчитанные дозы удобрений записать в ведомость для внесения удобрений на делянки опыта.

Ведомость для внесения удобрений на делянки опыта

Вариант	Повторности и № делянок	Простой суперфосфат	Хлорид калия	Аммонийная селитра	Мочевина	Сульфат аммоний
	I	II	III	IV
1.PK - фон	3	5	10	15	х	х
2. фон + аммонийная селитра	2	8	9	13	х	х	х
3. фон + мочевина	1	6	12	16	х	х		х
4. фон + сульфат аммоний	4	7	11	14	х	х			х

1 фон + мочевина	2 фон + аммон. селитра	3 PK - фон	4 фон + сульфат аммоний	5 PK - фон	6 фон + мочевина	7 фон + сульфат аммоний	8 фон + аммон. селитра
9 фон + аммонийная селитра	10 PK - фон	11 фон + сульфат аммоний	12 фон + мочевина	13 фон + аммонийная селитра	14 фон + сульфат аммоний	15 PK - фон	16 фон + мочевина

4.6 Агротехника на опытном участке и уход за опытом

Вся агротехника должна соответствовать нашей опытной культуре в данной области. Все мероприятия должны проводиться в одно и то же время на всех делянках. Учитывая тему нашего опыта, обратим особое внимание на подготовку и внесение удобрений. Все удобрения будем вносить вручную. Фосфорные и калийные будем вносить с осени. Азотные - весной. Ниже описана последовательность агротехнических мероприятий.

1. По приходу на вспаханное и выровненное поле мы по реперным точкам восстанавливаем наш опыт, выставляем все колышки и окунтуриваем каждую делянку по посевной площади. Заранее делаем навески удобрений на каждую делянку и расфасовываем их по мешочкам и подписываем согласно номерам делянок. Каждый мешочек согласно номеру мы расставляем около делянки. Рассеивание навески проводим в два приема, проходя по центру вдоль делянки, вначале в одну, а возвращаясь, - в другую сторону. Рассеиваем так, чтобы был небольшой остаток, для выравнивания мест, где мы неравномерно внесли.

2. Перед проведением заделки удобрений под культиватор (2-КПС-4) мы убираем все колышки.

3. Весной при физической спелости почвы проводим боронование на глубину 5 см для выравнивания поверхности (БЗТС - 1,0).

4. Снова восстанавливаем наш опыт и по вышеуказанной схеме вносим азотное удобрение.

5. Убираем колышки и проводим заделку удобрений под культиватор на глубину 12-14 см (2-КПС-4 + 8БЗСС - 1,9).

8. Подготовка посадочного материала.

В условиях Владимирскрй области рекомендую несколько сортов для возделывания. Мы выбрали следующий сорт:

Лорх - выведен ВНИИКХ. В Госреестре с 1931 г. Среднепоздний. Столового назначения и для переработки на крахмал. Клубни светло-бежевые. Глазки мелкие. Мякоть белая, при варке рассыпчатая, нетемнеющая. Венчик красно-фиолетовый. Лежкость хорошая. Не устойчив к раку. Устойчив к вирусным болезням, фитофторе, бактериозам. Восприимчив к парше обыкновенной. Высокая пластичность к условиям возделывания. Ценность сорта: высокая экологическая пластичность, относительно устойчив к комплексу болезней, отличный вкус и сохранность.

Подготовку семенных клубней начинаем заблаговременно, но не позднее, чем за две недели до посадки.

Используемый семенной материал калибруем на фракции: 35-45, 50-60 мм по наибольшему поперечному диаметру, удаляем загнившие, больные, нестандартные клубни и примеси. В опыте мы будем использовать клубни размером 50 - 60 мм.

Семенные клубни прогреваем на площадках, в хранилищах - 10-14 дней при температуре +8-+15°С или в буртах с обязательным укрытием пленкой и соломой на ночь при понижении температуры до 0°С.

Предпосадочное протравливание с увлажнением (расход воды 10 л/т) проводят за несколько дней до посадки.

9. Вдоль боковой стороны опыта (А-Г) натягиваем шнур между двумя вешками. На трактор сбоку выставляем флажок. Первый проход трактора с картофелепосадочной машиной КСМ-4 проводим по шнуру. Высаживаем на глубину 8-10 см. Густоту посадки регулируем таким образом, чтобы между клубнями было 0,5 м. На посев одной делянки нам потребуется 21/0,5*12=504 клубня. На учетную площадь придется 19/0,5*8=304 клубня. Площадь питания одного растения составит 19*5,6/304=0,35 мІ.

10. Довсходовое рыхление с боронованием: первое - через 5-7 дней после посадки на глубину 12-14 см, второе - через 5-7 дней после первого на глубину 7-10 см для уничтожения сорняков и поддержания плотности (КОН-2,8ПМ + 4БРУ - 0,7).

11. Внесение гербицидов за 5-7 дней до всходов (ОПШ-15).

12. Рыхление-окучивание после всходов (2-3-кратное). После каждого окучивания мы восстанавливаем опыт для отбора растительных и почвенных проб. Первое при высоте растений 15-18 см, последнее - перед смыканием рядков. Для уничтожения сорняков (КОН-2,8ПМ).

13. Обработка посевов против колорадского жука и рака картофеля. При экономическом пороге вредоносности (ОПШ-15).

4.7 Сопутствующие наблюдения и учеты

Сопутствующие наблюдения и учеты необходимы для оценки воздействия внешних факторов, а так для прослеживания динамики развития нашей культуры. В программу учета будут включены следующие объекты: наша опытная культура, почва в пределах корнеобитаемого слоя, климатические условия. Все растительные пробы будем отбирать через каждые 20 растений. Почвенные образцы будем отбирать по диагонали нашей делянки.

При учете растений будем обращать внимание на следующие характеристики:

1) массовость наступления фаз развития;

2) определение густоты стояния;

3) определение темпов накопления массы урожая;

4) учет поврежденных растений заболеваниями (фитофтороз, % от числа растений);

5) определение условий питания растений;

6) учет растений поврежденных неблагоприятными климатическими факторами;

7) фитопатологические и энтомологические наблюдения.

При анализе климатических условий будем учитывать температуру воздуха, количество осадков, также будем принимать во внимание выпадение града и аномальные явления, так как все это может отразиться на урожайности.

Все наблюдения будем связывать с фазами развития.

1. Определение наступления фаз развития

Выходим на осмотр делянки. По краям делянки и в центре подсчитываем 15 растений, если не менее 10% вступили в данную фазу развития, то этот день будем считать за начало наступления фазы. Когда в фазу вступят более 75% растений - массовое наступление фазы развития.

2. Определения густоты стояния растений

Проводим дважды после прорывки и перед уборкой. Выделяем 4 учетных площадки, чтобы в каждой было не менее 100 растений. Делением суммарной площади учетных площадок на число растений находим площадь питания одного растения.

3. Определение темпов накопления массы урожая

Отбор проб будем осуществлять с учетных площадей по 10 кустов с делянки. Пробы берем в сухую и ясную погоду в утренние часы. Выделенные кусты выкапывают, отряхивают от земли, клубни отделяют от столонов, очищают от земли и взвешивают. После взвешивания мы отбираем 1 кг для анализа. Ближе к полному созреванию клубней взятую пробу будем разделять на три фракции, и вычисляют процент каждой фракции. После также отбираем средний образец массой 1 кг. При анализе будем определять содержание основных питательных элементов, а также содержание крахмала и витамина С.

4. Определение условий питания растений

Условия питания будем определять двумя способами: зрительного осмотра растений, чтобы выявить признаки голодания растений, а также проведением химического анализа на определение валового содержания элементов питания.

5. Наблюдения за растениями, повреждаемыми вследствие неблагоприятных метеорологических явлений

В целом за весь период вегетации складывались оптимальные условия для роста и развития. Однажды в фазу цветения выпал небольшой град, что привело к незначительным повреждениям посевов. Было повреждено менее 5%.

6. Фитопатологические и энтомологические наблюдения

В ходе профилактики фитофтороза всплеска заболевания не было. Однако при осмотре было выявлено несколько пораженных растений. Так же при нашествии колорадского жука были проведены все необходимые мероприятия по борьбе с этим вредителем.

4.8 Уборка и учет урожая

Уборка и учет урожая в полевом опыте - ответственные моменты и требуют при их проведении большого внимания, тщательности.

Незадолго до уборки все делянки были осмотрены, проверено состояние растений, для того, чтобы урожай был нормальный для данной делянки, отражал действие различных форм азотных удобрений.

При уборке картофеля использовался копатель КСТ-1,4, комбайн ККУ-2А.

Урожай учитывали сплошным методом, т. к. этот метод дает наибольшую точность. При этом взвешивали всю массу урожая с делянки непосредственно в поле. Перед взвешиванием клубни раскладывали тонким слоем на делянке на несколько часов, чтобы они проветрились, земля подсохла и осыпалась.

4.9 Статистическая обработка результатов опыта

Статистическая обработка результатов полевого опыта позволяет определить границы возможных случайных отклонений полученных данных и установить наличие существенных различий между средними урожаями по вариантам опыта. Данные об урожайности представлены в таблице.

Данные по урожайности картофеля, ц/га

Вариант	Повторность	S	Средняя урожайность
	I	II	III	IV
1. PK - фон	135	127	126	136	598	149,5
2. фон + аммонийная селитра	203	201	208	200	807	201,75
3. фон + мочевина	200	198	202	201	801	200,25
4. фон + сульфат аммоний	203	201	206	207	817	204,25
Сумма урожаев Р	741	727	742	744	Q = 2954	Xср.=188,9

Находим произвольное начало (А)

А = max число + min число / 2 = 208+126/2 =167

Отклонение от условного произвольного начала

Вариант	Повторность	Сумма S
	I	II	III	IV
1	-32	-40	-41	-31	-144
2	36	34	41	33	144
3	33	31	35	34	133
4	36	34	39	40	149
P	73	59	74	76	Q = 282

Квадраты отклонений поделяночных урожаев от произвольного начала

Вариант	Повторность	Сумма У2	S2
	1	2	3	4
1	1024	1600	1681	961	5266	20736
2	1296	1156	1681	1089	5222	20736
3	1089	961	1225	1156	4431	17689
4	1296	1156	1521	1600	5573	22201
СуммаY2	4705	4873	6108	4806	Y220492	Сумма S2=81362
Р2	5329	3481	5476	5776	Р2 = 20062	Q2=79524

n(число повторностей)=4 ( у2)= 20492

l(число вариантов)=4 Р2= 20062

nl=16 S2=81362

Q2= Сумма квадратов общего рассеяния:

[nl* (y2)-Q2]/nl= (16 * 20492 -79524)/16 = 15521,75

Сумма квадратов рассеяния повторностей:

( n* Р2-Q2) /nl= (4 * 20062 - 79524)/16 = 45,25

Число степеней свободы: n-1=4-1=3

Сумма квадратов рассеяния вариантов:

(l* S2-Q2) /nl= 4*81362-79524/16 = 15370,25

Остаточное = общее - (повторений + вариантов) = 15521,75- (45,25 + 15370,25) = 106,25

Анализ рассеяний

Вид рассеяния	Сумма квадратов	Степени свободы	Средний квадрат	F фактичес.	F табличн.
Общее	15521,75	15	-	-	-
Повторений	45,25	3	-	-	-
Вариантов	15370,25	4	3842,56	129.718	3.26
Остаточное	106,25	8	13,28	-	-

Fфакт.>Fтабл., различия между вариантами существенны, можно проводить оценку частных различий.

Для характеристики точности опыта проводят следующие вычисления:

S = S2 =13,28= 3,64

ц/га- характеристика ошибки урожая с единичной делянки в среднем по всему опыту. Ошибка средних урожаев:

Sх =S/n=3,64/2=1,82 ц/га.

Коэффициент вариации V%= 100*3,64/188,9=1,92% - ошибка единичного наблюдения в процентах от среднего урожая.

Относительная ошибка средней:

Sср.%=100*Sср./xср.=100*1.82/188,9=0,96%

Для установления достоверных различий между средними урожаями различных вариантов находят:

1) ошибку разности

Sd=SxSx%=1.82*2,1 = 3,822%

2) наименьшую существенную разность - НСР, которая указывает предельную ошибку для разности двух выборочных средних.

d=l(l-1)/2=5(5-1)/2=10

Для числа степеней свободы остаточного рассеяния находим при Р0,05 критерий достоверности t0.05 = 2,1

Тогда НСР0,05=t0.05*Sd =2.1*3,822 = 8,02 ц/га.

d=l(l-1)/2=4(4-1)/2=6 > d (t0.05=2.1)

4.10 Выводы по полевому опыту

По результатам статистической обработки урожайности полевой опыт можно считать точным, так как ошибка единичного наблюдения в процентах от среднего урожая составила 8,02 %. Так как d=l(l-1)/2=4(4-1)/2=6 > d (t0.05=2.1), то разности между средними урожаями по вариантам опыта существенны (достоверны) с вероятностью 95%.

Наименьшие прибавки урожая получили в первом варианте при учете без удобрений (первый вариант). Наибольшую прибавку урожая получили в четвертом варианте при внесении сульфата аммония, поэтому этот вариант наиболее оптимален.

5. Планирование, организация, разработка методики закладки и проведения вегетационного опыта

5.1 Тема исследования, ее обоснование, цели и задачи опыта

Тема вегетационного опыта будет той же, что и при постановке полевого опыта: влияние различных видов и доз на урожайность и качество картофеля.

Цель опыта, задачи и рабочая также соответствуют полевому опыту.

5.2 Составление программы исследований

5.2.1 Обоснование выбора метода вегетационного опыта

При закладке вегетационного опыта мы будем использовать почвенную модификацию. Почвенные культуры наиболее близки в полевым (естественным) условиям, так как в роле субстрата используется почва. Так же перед нами стоит задача изучения видов и доз удобрений, что само по себе подразумевает использование именно почвенную модификацию. Именно в почвенных условиях мы можем изучать действие удобрений на растения, а так же их взаимодействие. В свою очередь вегетационный метод исследования с почвенными культурами дополняет полевой опыт. В ходе вегетационного опыта мы вычленяем влияние факторов окружающей среды и сможем с большей точностью определить влияние удобрений на опытную культуру, но это только в искусственных условиях, которые мы сами создаем для растения. Поэтому нельзя отдельно рассматривать данные либо полевого, либо вегетационного опытов. Они дополняют друг друга и вместе дают более полную картину, чтобы можно было ответить на поставленный вопрос.

5.2.2 Опытная культура, ее биологические особенности

В вегетационном опыте мы используем в качестве исследуемой культуры картофель, также как и в полевом (биологические особенности картофеля изложены выше).

5.2.3 Схема опыта, ее обоснование

В соответствии поставленными целями и задачами, опираясь на рекомендации и данные по выращиванию картофелю в условиях Владимирской области, а, также учитывая методические требования, главное из которых соблюдения принципа единственного различия, была составлена следующая схема опыта.

Схема опыта

1. PK (фон)

2. PK + аммонийная селитра NH4NO3

3. PK + мочевина (NH2)2CO

4. PK + сульфат аммоний (NH4)2SO4

Схема опыта состоит из четырех вариантов. Первый является фоновым, чтобы вычленить естественное плодородие почвы. Остальные отличаются различными формами азотных удобрений.

5.2.4 Подготовка субстрата, выбор типа и размера сосудов

Для закладки вегетационного опыта мы будем использовать ту же почву, на которой расположен наш полевой опыт. Почву мы отбираем весной в фазе «физической спелости». Необходимо рассчитать, сколько нам потребуется почвы для закладки нашего опыта. Для картофеля на один сосуд требуется 26 кг почвы. Опыт будем закладывать в 6-кратной повторности. Всего нам потребуется наполнить 4*6 = 24 сосуда почвой. Минимальное количество почвы, которое нам потребуется 26*24 = 624 кг. Но всегда необходимо брать почвы на 20-30% больше, во избежание нехватки субстрата в случае неправильной набивки одного из сосудов или др. случайных или систематических факторов. Поэтому нам потребуется почвы с учетом запаса 624 + 624*0,3=811,2 кг. Перед закладкой необходимо провести агрохимический анализ почвы, определить влагоемкость, а также полную влагоемкость. Влажность составила 15%, а ПВ=50%.

После этого нам необходимо прогрохотать почву через 3 мм.

При выборе сосуда необходимо учитывать биологические особенности опытной культуры, а также цель и задачи опыта.

В нашем случае для картофеля подойдут сосуды Митчерлиха, т.е. полив будет осуществляться до пролива воды из почвы. Поэтому все сосуды будут установлены на специальные подставки, и под каждый сосуд будут установлены поддоны, в которые будет скапливаться избыток воды вместе с растворенными элементами питания. Это делается для предотвращения потерь элементов питания. Для экономичности и простоты проведения опыта будем использовать пластиковые сосуды.

Учитывая биологические особенности картофеля сосуд должен иметь следующие размеры: 35х30 см (35 см - диаметр сосуда; 30 см - высота сосуда).

Для проведения опыта нам потребуется 24 сосудов (35 сосудов с запасом). Необходимо убедиться в том, чтобы сосуды были идентичны друг другу. Допустимы следующие различия: по массе - 100 г.; по диаметру - 0,5 см; различий по высоте быть не должно.

Каждый сосуд мы тщательно вымываем, высушиваем и нумеруем.

Для постановки опыта, помимо сосудов, нам потребуется следующий инвентарь: гребешки, поддоны, керамзит (дренаж), марля и песок.

5.2.5 Расчет доз удобрений

В качестве удобрений будем использовать те же самые, что и в полевом опыте: - фосфорные: гранулированный простой суперфосфат Ca(H2PO4)2*H2O (19,5%);

- калийные: хлорид калия KCl (60%).

В вегетационном опыте можно использовать помимо удобрений и химически чистые соли, но учитывая большую потребность для нашего опыта и дороговизну ХЧ солей, а также для приближения к условиям полевого опыта мы будем использовать стандартные удобрения.

Расчет дозы удобрения на сосуд будем осуществлять по следующей формуле:

,

где a - доза удобрения (питательного в-ва) на 1 кг почвы, г; m - масса сухой почвы на сосуд, кг; b - содержание питательного в-ва в удобрении, %.

Рассчитаем массу абсолютно сухой почвы, при условии, что исходная влагоемкость составляет 15%. M=26*100/115=22,6 кг абсолютно сухой почвы.

Рекомендуемые дозы: N 0,12; P 0,20; K 0,28.

1) х(KCl)=0,28*22,6*100/60 = 10,5г

2) х(Ca(H2PO4)2*H2O) = 0,2*22,6*100/19,5 = 23,2г

3) х(NH4NO3) = 0,12*22,6*100/36,4 = 7,5г

4) х(CO(NH2)2) = 0,12*22,6*100/46 = 5,89г

5) х((NH4)2SO4) = 0,12*22,6*100/21 = 12,91г

5.2.6 Техника закладки вегетационного опыта

После расчета доз удобрений, количества вносимой воды, мы приступаем к закладке нашего опыта. Отметим, что почва перед закладкой должна быть прогрохочена, быть однородной.

Выставляем сосуды в ряд по номерам. Обязательно надо вести учет при набивке внесенных удобрений и внесенной воды. В случае допущения грубых ошибок, необходимо использовать запасные сосуды, растворы и почву.

Первое что делаем, проводим пробную набивку сосуда. Это позволяет определить правильность наших расчетов. Если по завершению набивки уровень почвы не ниже 2-2,5 см от верхнего края, то мы точно определились с массой почвы на сосуд и внесением воды.

Техника набивки сосуда

В набивке сосуда могут участвовать несколько человек, но саму набивку сосуда почвой должен проводить строго один и тот же человек во избежание различий при набивке. Набивка всех сосудов происходит в один день.

Для начала на весах отмеряем, необходимое количество почвы на сосуд и переносим ее в таз. Далее по очереди вносим в почву удобрения, отмечая в журнале, что внесли те, или иные удобрения, чтобы не допустить повторного внесения. Все тщательно перемешивается. Далее вноситься чистая вода и также вся масса перемешивается очень тщательно. Рядом ставиться сосуд, с тем номером, для которого необходимо внести данные удобрения. На дно кладется гребешок, сверху марля и выкладывается песок. После переходим непосредственно к набивке почвой. Первая порция укладывается более плотно, все остальные последующие менее плотно, но с одинаковым надавливанием. Особенное внимание надо уделить при набивке на уплотнение почвы по стенкам сосуда. Необходимо тщательно следить за очисткой тазов и рук, стараясь всю почву из таза переносить в сосуд. После переходят к набивке повторностей этого варианта и т.д. По окончанию набивки, сосуды накрывают бумагой и оставляют их на сутки. На следующий день будем проводить посев.

Подготовка семян и посев опытной культуры

Для посева мы берем картофель того же сорта, что и при постановке полевого опыта. Берем семена класса суперэлиты размером 4 см, здоровые. Семена обеззараживаем перед высевом. Так же перед посадкой проводят прогревание клубней при температуре +18°C.

Посадка производится по одному клубню на сосуд в сроки соответствующие фенокалендарю. Во время посадки сосуд ставится в противень. В почве разрывается лунка и в неё опускается клубень и засыпается почвой. Глубина посадки - 8 см.

Уход и полив сосудов

Готовые сосуды выставляются под открытым небом с защитной от птиц проволочной сеткой на столах. Расстояние между сосудами - 4 - 5 см.

Оптимальная влажность почвы при выращивании картофеля и получения максимального урожая очень важен. Картофель отзывчив на увлажнённые почвы. Но лучше развивается и при хорошей аэрации. Потому оптимальной по рекомендациям является влажность почвы соответствующая 60% от полной влагоёмкости (на суглинистых почвах).

Сосуды Митчерлиха поливают без учёта полной влагоёмкости до пролива. Потому каждый сосуд устанавливается в свой поддон. И после поливается собравшейся в поддоне (каждый сосуд из своего поддона) влагой дабы исключить возможные потери питательных веществ.

...