Визначення оптимальних критичних періодів росту і розвитку рослин соняшнику для проведення діагностики їх живлення

Размещено на http://www.allbest.ru/

Національний університет біоресурсів і природокористування України

Курсова робота

Визначення оптимальних критичних періодів росту і розвитку рослин соняшнику для проведення діагностики їх живлення

Виконав:

магістр 1-го року навчання

освітньо-кваліфікаційної программи

“Агрохімсервіс у прецизійному агровиробництві”

Байба Андрій Вікторович

Актуальність теми

агротехнологія соняшник рослина вегетація

На сьогодні соняшник є основною й найбільш рентабельною олійною культурою в Україні. За оцінкою Міністерства сільського господарства США Україна займає одну з провідних позицій на світовому ринку з виробництва та експорту соняшникової олії. Для підвищення ефективності виробництва продукції соняшника особливо актуальною залишається необхідність удосконалення агротехнологій його вирощування, важливою складовою яких є раціональне використання добрив. Основні фактори, які впливають на вирощування соняшника, це насамперед, зволоженість клімату та ґрунту, рівень мінерального живлення, ретельно підібрані сорти та гібриди, які пристосовані до ґрунтово-кліматичних умов тієї чи іншої зони.

Свого часу К.А. Тимірязєв писав: "Усі завдання агрономії, якщо вникнути в їхню сутність, зводяться до визначення і, по можливості, своєчасного забезпечення правильного живлення рослин". Тому одним із найдоступніших чинників регулювання росту й розвитку рослин є зміна їх мінерального живлення. Це можливо лише за належної діагностики живлення рослин, тобто завчасного виявлення нестачі чи надлишку елементів живлення.

За постійного сільськогосподарського використання ґрунтів без достатнього внесення добрив вони виснажуються і створюється дефіцит елементів живлення. Щоб мати високу продуктивність культур, потрібно враховувати запаси рухомих сполук елементів живлення в ґрунті, а їх дефіцит компенсувати потрібною нормою добрив.

Одержати максимальну продуктивність від вирощування цієї культури та отримати високий прибуток можливо тільки за умов правильного застосування агротехнічних заходів, в яких не останню роль відіграє збалансована система удобрення. Продовж усього періоду вегетації соняшник потребує фосфорних, азотних, калійних добрив, а також таких мікроелементів, як бор, цинк і марганець. Тому розробка сучасних методів оптимізації мінерального живлення рослин соняшнику з використанням діагностичних методів аналізу ґрунту й рослин за період вегетації на сьогодні є досить своєчасною і актуальною.

І розділ. Критичний аналіз літератури

Дослідження, пов'язані з розробкою та удосконаленням агротехнологій вирощування соняшнику, проводили такі відомі вчені, як В.С. Пустовойт, Т.М. Яковенко, В.О. Ушкаренко, П.В. Кордуняну. Ще за давніх часів вивчали особливості процесу живлення рослин Ю. Лібіх, Ж.Б. Буссенго, Г. Гельрігель, Й. Клоп та інші. Подальший розвиток теоретичних основ мінерального живлення рослин проводили Д.М. Прянишников, А.В. Соколов, З.І. Журбицький, В.В. Церлінг та інші. Д.М. Прянишников основи агрохімії виклав у вигляді трикутника «ґрунтрослина-добриво», який використовується в агрохімічних дослідженнях до теперішнього часу. В Україні питання діагностики мінерального живлення рослин вивчали О.І. Душечкін, П.А. Власюк, М.К. Крупський, П.О. Дмитренко. На теперішній час дослідження продовжують В.В. Кириченко, М.Г. Цехмейструк, О.Г. Жатов, М.М. Тишков, Г.Є. Мажура, А.І. Лукашев та ін. Соняшник, як відомо, досить вимогливий до умов мінерального живлення впродовж всього періоду приросту вегетативної маси. За вирощування соняшнику слід враховувати, що різні його гібриди суттєво відрізняються за реакцією на удобрення. Крім того, врожайність соняшнику також значною мірою залежить від забезпеченості ґрунту елементами живлення.

Основою для планування системи удобрення є аналіз вмісту в ґрунті доступних для рослин елементів живлення. Дані аналізів ґрунту під час вегетації мають серйозні обмеження для планування удобрення культури: вони вказують лише на можливу доступність елементів живлення з ґрунту, але не дають відповіді, як і в якій кількості вони використовуватимуться певними видами рослин.

Ефективність добрив залежить від потреби рослин в елементах живлення і здатності ґрунту задовольняти цю потребу на різних стадіях їх розвитку. Цей взаємозв'язок Д.М. Прянишников зобразив у вигляді відомого трикутника ґрунт- рослина - добриво. Щоб визначити нормальність розвитку рослин і формування ними врожаю, широко застосовують методи рослинної діагностики. За допомогою цих методів установлюють закономірності надходження елементів живлення із зовнішнього середовища та їх використання разом із продуктами фотосинтезу в процесі відтоку речовин і формування врожаю.

План застосування добрив у господарстві розробляють на основі типових для даного регіону погодних умов. Однак погода часто буває нетиповою. Оскільки засвоєння елементів живлення, як відомо, тісно пов'язане з температурою, вологістю та іншими умовами зовнішнього природного середовища, то живлення рослин потрібно контролювати упродовж вегетації, відстежуючи ситуацію щодо кожного елемента: як нестачу, так і надлишковий вміст. Найчастіше це здійснюють лабораторними методами (систематичне відбирання зразків і проведення їх аналізу в лабораторії), польовими (визначення дефіциту живлення в полі візуальним оглядом рослин або за допомогою портативних приладів) та дистанційними (контроль розвитку рослин і визначення їх реакції на підживлення за допомогою сенсорів на полі або супутникових систем).

ІІ розділ. Методи та методика відбору зразків для діагностики

Агрохімічні лабораторії виконують на замовлення аналіз ґрунту, який полегшує підбір оптимальних добрив та розрахунок їх норми. Для цього потрібні в достатній кількості зразки, або проби ґрунту. Вони відбираються точковим методом, і є 2 шляхи, щоб надати проби для точного аналізу:

Самостійний. Якщо сільське господарство займається точним землеробством у невеликому об'ємі, однаковим методом обробляючи поля площиною до 200 Га, то можливо здійснити відбір самостійно. Приблизно через кожні 7-10 м з глибини близько 15-20 см береться не менш, ніж 10 зразків, та передають ці проби ґрунту до лабораторії.

За допомогою фахівців. Великим господарствам зі значними площами земель, що мають неоднорідний рельєф та оброблюються різноманітними методами, доцільніше замовити виїзд фахівців. Відбір зразків ґрунту у такому випадку - дуже складна та копітка праця, що вимагає точного розрахунку, спеціального обладнання та професійних методів відбору проб:

Замір та відцифрування полів GPS навігатором з метою визначення конкретних ділянок та необхідної кількості проб ґрунту.

Розрахунок оптимальної схеми для відбору зразків.

За допомогою спеціального приладу - проботбірника, або вручну, здійснюється безпосередньо відбір проб ґрунту, з обов'язковою фіксацією їх GPS координатів.

Окрім точного аналізу зразків, фахівці лабораторії на основі даних GPS складуть карти, які будуть дуже корисні для визначення індивідуальних кордонів посівів, методів обробки та внесення добрив, тобто для найбільш успішного ведення точного землеробства.

Агрохімічні аналізи проводять у триразовій повторності, одержані дані обробляли за допомогою статистичних методів.

2.1 Відбір рослинних зразків

Для виявлення нестачі елементів мінерального живлення застосовують декілька методів: хімічної (лабораторної) та мобільної (тканинної і листової діагностики).

Тканинна діагностика базується на визначенні вмісту неорганічних сполук в тканинах, соку або витяжки з рослин нітратів, фосфатів, сульфатів, калію, магнію і т.д. Застосовують її для швидкого встановлення контролю над живленням рослин.

Листова діагностика заснована на валовому аналізі листя (цілої рослини або окремих органів). Для хімічної діагностики аналіз рослинних зразків проводять в лабораторії.

Відбір середнього зразка рослинного матеріалу - це досить складна операція, яка є не тільки відповідальна і важлива, але й досить важка. Тому, відбір здійснюється нашим спеціалістом, що в свою чергу гарантує репрезентативність рослинного матеріалу і це є одним із найбільш важливих моментів для отримання достовірних результатів. Спеціаліст може чітко визначитись з маршрутом, а також правильністю відбору рослинного матеріалу.

Під час методики відбору враховується багато важливих факторів. Зразки рослинного матеріалу необхідно відбирати після першого прояву ознак дефіциту або зайвого вмісту поживних елементів. Найкращим чином ступінь забезпеченості рослини елементами живлення визначається аналізом молодого листя. Але, в окремих випадках, для визначення зайвого вмісту бору та марганцю необхідно аналізувати старе листя, а при зайвому поглинанні міді - її вміст збільшується у коренях. Точкові зразки відбирають з різних місць по принципу усередненого зразка (діагоналі, квадрата, паралельні лінії, випадковий крок). При відборі не допускається включення у вибірку рослини з ознаками захворювання, механічно пошкоджених, пошкоджених комахами та з омертвілою тканиною. Відбір варто проводити вранці за відсутності опадів і роси. Маса середнього зразка повинна становити 200-500г в сирій вазі. Під час транспортування зразка використовувати тільки паперову тару. Слід зазначити, що для різних сільськогосподарських культур існують чітко визначені періоди відбору та вимоги щодо включення в середній зразок різних частин рослини.

Відбір зразків рослин проводять:

під час вегетації - щомісяця;

як правило перед поливом;

у ранкову пору доби, бажано в один час на протязі усієї вегетації;

відбирають 20-30 проб з площі 230 м2.

Рекомендовані маршрути для обстеження посівів

2.2 Дистанційне зондування

Пристрої, які найчастіше використовують для дистанційного зондування, мають камеру та інші системи відображення, встановлені на літаках чи супутниках, а також сенсори, встановлені на сільськогосподарських машинах (тракторах, агрегатах для внесення добрив), великих стаціонарних конструкціях (іригаційні системи, стовпи ліній електропередач тощо). Сенсорні пристрої обробляють електромагнітну енергію, яку випромінює або відбиває поверхня рослини чи ґрунту, і перетворюють на певну інформацію, яку можна використовувати для оцінювання стану посівів і родючості ґрунтів.

Зондування культур під час вегетації сприяє зменшенню заздалегідь запланованої норми внесення добрив або вказує на потребу додаткового підживлення культур у разі дефіциту елементів живлення.

Мета методів ґрунтової і рослинної діагностики, які є складовими комплексної діагностики живлення - забезпечення постійного контролю за умовами вирощування й коригування живлення рослин у процесі вегетації, що сприяє ефективнішому використанню елементів живлення з ґрунту і добрив.

Вибір методів діагностики або їх поєднання визначається можливостями і потребами господарства. При цьому потрібно враховувати:

1) для рослин характерна впорядкованість процесів життєдіяльності;

2) умови вирощування значно впливають на темпи росту й розвитку рослин;

3) порушення живлення насамперед впливає на розвиток вегетативних органів та їх хімічний склад, що, у свою чергу, змінює хімічний склад репродуктивних органів;

4) як нестача, так і надлишок багатьох елементів живлення порушує процеси біосинтезу та обміну речовин у рослинах;

5) якщо відома функція елемента, то можна керувати його участю в живленні рослин за допомогою добрив;

6) за додаткового внесення елемента живлення разом із підвищенням урожаю змінює не лише його вміст у рослині, а й інших елементів;

7) під час розкладання органічних сполук утворюються мінеральні речовини, які впливають на забезпеченість рослин елементами живлення;

8) коригування живлення рослин на ранніх етапах їх розвитку дає більший ефект, ніж на пізніх;

9) кількість опадів і вміст у ґрунті доступної вологи.

Отже, діагностика живлення рослин має важливе, але все ж таки допоміжне значення в забезпеченні оптимального живлення сільськогосподарських культур.

Головним було і залишається складання плану застосування органічних і мінеральних добрив на основі точного і розгорнутого аналізу ґрунту, їхнього розрахунку на запланований урожай та його якість з урахуванням особливостей сортів чи гібридів культури, кліматичних умов регіону. Спостереження за динамікою засвоєння цих елементів упродовж вегетації - це перевірка коректності проведених розрахунків, а також можливість встановити відхилення від очікуваних результатів та відреагувати на них додавання рослинам потрібних елементів живлення.

ІІІ розділ. Критичний та оптимальний періоди живлення рослин соняшнику

3.1 Оптимальні періоди підживлення рослин соняшнику

У початковий період розвитку соняшник зростає повільно. Дуже важливу роль в цей період відіграє наявність елементів живлення в оболонці насіння соняшнику. Вони покращують проникнення вологи через оболонку насіння, покращують їх доступ до зародків, завдяки чому активізуються біологічні процеси в насінні і підвищується їх життєздатність. Тому для стимулювання схожості і енергії проростання, збільшення стійкості рослин до хвороб і несприятливих погодних умов в початкові фази росту необхідно провести передпосівний обробіток насіння стимуляторами росту з вмістом ауксинів і цитокінінів.

Крім цього, передпосівний обробіток насіння можна проводити мікродобривами для соняшника, до складу яких, крім макро- і мікроелементів, входять амінокислоти, стимулятори росту (фітогормони), полісахариди, рослинні вітаміни, екстракт морських водоростей тощо.

Основна кількість азоту, фосфору і калію (мікродобрива для соняшника) надходить в рослини до цвітіння, коли відбувається посилене утворення вегетативної маси: листя, стебел і коренів.

Азот інтенсивно засвоюється від початку утворення кошика до кінця цвітіння. Найбільша кількість фосфору надходить від сходів до цвітіння. Після утворення кошиків споживання фосфору різко зменшується.

Калій соняшнику дається протягом усього вегетаційного періоду. Найбільша кількість калію використовується рослинами в період від утворення кошика до дозрівання.

Значну роль в підвищенні врожаю соняшника грає раннє підживлення, проведене при утворенні двох-трьох пар листя. Традиційне підживлення соняшнику в початкові фази росту азотно-фосфорними добривами в умовах нестабільного зволоження часто буває малоефективним, тому його рекомендується замінити більш технологічним позакореневим (листковим) підживленням мікродобривами.

Застосування мікродобрив є важливим елементом підвищення врожайності соняшнику, оскільки для нормального росту і розвитку рослинного організму застосування тільки мінеральних або органічних добрив недостатньо.

Серед мікроелементів харчування особливу увагу варто звернути на забезпеченість рослин бором. Цей елемент покращує стан рослин і збільшує кількість насіння у кошику, їх наповненість, підвищує урожай і його якість (в тому числі олійність).

При нестачі бору молоде листя сильно деформуються, рослини відстають у рості, насіння нерівномірне, виникають проблеми з формуванням суцвіття. Іншими важливими мікроелементами для соняшника є цинк, марганець, мідь і залізо.

Ступінь поглинання рослинами мікроелементів і інтенсивність їх росту в значній мірі залежить від наявності в грунті макроелементів - азоту, фосфору і калію. Так, підвищення рівня азотного живлення збільшує надходження в рослини фосфору, калію, кальцію, магнію, міді, марганцю і цинку. Але при надлишку азоту спостерігається зворотна закономірність. Надлишкові дози фосфору знижують надходження в рослину міді, заліза і марганцю. У присутності фосфатів зменшується поглинання рослинами цинку. Калій може знижувати надходження кальцію і магнію.

Мікроелементи, в свою чергу, впливають на надходження в рослини макроелементів. Так, надходження азоту в рослини знижується при дефіциті заліза, марганцю і цинку. Позитивно впливають на поглинання азоту молібден і кобальт. Поглинання рослинами фосфору збільшується при наявності міді, цинку, кальцію і молібдену, але зменшується під впливом магнію і заліза. Надходження в рослини калію знижується під впливом міді, марганцю, нікелю, цинку, молібдену, заліза і бору, а зростає при наявності хлору.

Описані явища антагонізму і синергізму іонів дуже сильно залежать від інших чинників - температури, виду рослин, реакції середовища, концентрації поживних речовин.

3.2 Критичні періоди живлення рослин соняшнику

За даними багатьох учених, критичний період розвитку рослин соняшнику, на який слід звертати увагу агрономам, - це період від чотирьох до десяти листочків. Оперуючи цими даними і результатами досліджень наукових установ, система листових підживлень включає два важливих етапи застосування позакореневих добрив: період чотирьох-шести і восьми-десяти листків.

Критичною фазою для соняшника, при якій закладається кількість сім'янок у кошику, є потенційна продуктивність рослин, це фаза чотирьох-шести листків. У цей період соняшник особливо чутливий до нестачі бору, який істотно впливає на процеси цвітіння і наповненості кошика насінням. Для стимуляції росту кореневої системи, підвищення стійкості до несприятливих умов, хвороб і компенсації дефіциту бору застосовують позакореневе підживлення мікроелементами в доступних формах, які сприяють збільшенню кількості.

Висновки

Соняшник має потужну, добре розвинену кореневу систему, тому він відносно стійкий до посухи і добре використовує елементи живлення. Соняшник висуває відносно високі вимоги до наявності в ґрунті поживних речовин, особливо калію. На утворення одиниці врожаю (100 кг) він поглинає, залежно від генотипу і місця вирощування, 4-6 кг N, 2-3 кг Р2О5, 10-12 кг К2О, близько 1,7 кг MgO і 3,0 кг SO4. Соняшник чутливий до нестачі мікроелементів, що негативно впливає на процеси цвітіння, виповненість кошика та стійкість до інфекційних хвороб. З мікроелементів йому необхідно значна кількість бору. Критичною фазою для соняшника, при якій закладається кількість сім'янок у кошику, є потенційна продуктивність рослин, це фаза чотирьох-шести листків. У цей період соняшник особливо чутливий до нестачі бору, який істотно впливає на процеси цвітіння і наповненості кошика насінням. З цією метою необхідно проводити два позакореневих підживлення рослин органо-мінеральним добривом у фазу 5-7 справжніх листків та у фазі бутонізації. При достатньому вмісті сірки в ґрунті (6,0 мг/кг ґрунту і більше) вносити сірковмісні азотні добрива (сульфат амонію) під соняшник не рекомендується. Ефективним агроприйомом є застосування борної кислоти в фазу формування листків при висоті рослин 15-20 см в дозі 500-600 г/га.

Застосування мінеральних добрив під соняшник є обов'язковою умовою. На ґрунтах з середнім і високим вмістом фосфору і калію фосфорно-калійні добрива необхідно вносити в дозі Р60-70К90-100. При низькому вмісті дозу фосфору збільшують до 90 кг/га, а калію до 150 кг/га. Доза азотних добрив при вирощуванні соняшнику на легких ґрунтах повинна становити 90 кг/га д.р., а на важких при вмісті гумусу більше 2% або при застосуванні органічних добрив під попередник -- не більше 60-70 кг/га д.р. При збільшенні доз азотних добрив посилюється розвиток вегетативних органів, зменшується діаметр кошика, маса тисячі насінин. При надлишку азотного живлення погіршується запилення і зростає кількість пустозерного насіння. Хлористий калій слід вносити восени, фосфорні добрива -- навесні під оранку, а азотні -- під передпосівну культивацію у формі аміачної селітри, сечовини або КАС.

Размещено на Allbest.ru