МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ФГБОУ ВО Омский ГАУ
Факультет
агрохимии, почвоведения, экологии, природообустройства и водопользования
ВЫПУСКНАЯ КВАЛИФИКАЦИОННАЯ РАБОТА
По направлению подготовки бакалавров
.03.03 - Агрохимия и агропочвоведение
Влияние
удобрений на урожайность фасоли оливковой, агрохимические и физиологические
характеристики почвы и растений
СОДЕРЖАНИЕ
Введение
. Обзор литературы
.1 Фасоль, ее значение и распространение
.2 Особенности питания и качества зерна зерновой фасоли
.3Анализ растений и применение удобрений
. Объекты, методы исследований и условия проведения исследований
.1 Объекты и методы исследований
2.2 Агрохимическая характеристика почвы
.3 Характеристика метеорологических условий
3. Экспериментальная часть
.1 Диагностика потребности фасоли Оливковая в удобрении и расчета фаз на основе полевых опытов
.2 Формирование биометрических показателей растений в зависимости от NPK почвы
. Влияние условий минерального питания на величину завядания растений
. Влияние удобрений на химический состав почвы
.1 Физиологический показатели растений фасоли как метод диагностики минерального питания зерновой фасоли Оливковая
. Биоэнергетическая эффективность применения минеральных удобрений фасоли сорт «Оливковая»
. Безопасность жизнедеятельности
. Экологическая безопасность
Выводы
Библиографический список
Приложения
ВВЕДЕНИЕ
Применение удобрений - одно из основных условий повышения урожайности сельскохозяйственных культур, а также важное звено технологий их выращивания. Это связано с тем, что само функционирование агроэкосистемы основывается на систематическом отчуждении больших количеств биогенных элементов. Использование удобрений позволяет возвращать в круговорот изъятые элементы и обеспечивает устойчивую высокую урожайность и хорошее качество растениеводческой продукции. В настоящее время в странах с развитым сельским хозяйством за счет удобрений получают до 60% урожая сельскохозяйственных культур. Проблема компенсации элементов питания в почвах актуальна и для России (Гамзиков, 1981; Минеев, 1990).
Среди зернобобовых культур второе место по площади посевов в мировом сельскохозяйственном производстве занимает фасоль, уступая лишь сое. Мировая площадь посева этой культуры составляет наданным момент около 24 млн. гектар. Такое значительное распространение этой культуры объясняется тем, что она является ценной высокобелковой культурой, имеющей многостороннее использование в народном хозяйстве.
Повышение эффективности внесения минеральных удобрений под фасоль сорт «Оливковая», путем изыскания оптимальных способов их внесения - один из интереснейших вопросов не только с агрохимической и экологической точек зрения, но и с экономической.
Актуальность темы. В качестве источника растительного белка рекомендуется использовать многие виды растений. Известно, что повышенное содержание белка с полноценным аминокислотным составом дает возможность считать фасоль культурой, пригодной как для пищевых, так и для кормовых целей. Поэтому применение удобрений в правильных дозах и сочетаниях являются большим резервом в повышении продуктивности данной культуры.
Велика агроэкологическая роль фасоли. Она является уникальной сидеральной культурой. Обогащая почву азотом и органическими веществами, фасоль не истощает почву, а, наоборот повышает уровень ее плодородия и улучшает ее агрохимические и физиологические характеристики.
Цель исследований заключается в изучении влияния удобрений на урожайность фасоли, и отображении ее на агрохимических и физиологических характеристиках почвы и растений.
Задачи исследований:
. Установить эффективность азотно-фосфорно-калийных удобрений под фасоль сорта «Оливковая»;
. Выявить действия примененных удобрений на агрохимические и физиологические характеристики почвы и растений;
. Дать оценку биоэнергетической эффективности применения минеральных удобрений под фасоль.
Научная новизна исследований состоит в комплексном изучении влияния удобрений на повышение урожайности фасоли сорта «Оливковая», на изучении изменения агрохимических и физиологических характеристиках почвы и растений. Это обусловлено тем, что культура мало изученная, с недостаточным количеством опытной информации о дозах и сочетаниях минеральных удобрений, а так же мало изучено какое влияние, она оказывает на агрохимические и физиологические характеристики почты и растений. Таких работ теоретического и экспериментального типа в Омской области не проводилось, что и составляет на сегодня новизну исследований.
Практическая значимость рассматриваемого вопроса заключается в выявлении закономерности влияния удобрений в системе «почва-растение», выявлении и установки критерия дающего возможность оптимизировать питание растений и управления процессом формирования величины и качества урожая фасоли.
.
ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ
.1 Фасоль, ее значение и
распространение
В связи с повышенным интересом к проблеме растительного белка особое место среди сельскохозяйственных растений принадлежит зерновым бобовым культурам, которые являются источниками растительного белка для животных и человека. Из зерновых бобовых культур наиболее ценной является фасоль обыкновенная /10/.
Фасоль - перспективная высокобелковая культура в решении проблемы здорового питания населения Западной Сибири. Она является ценным зернобобовым растением в мировом земледелии, она занимает второе место по площади посевов среди зернобобовых культур. Семена и бобы имеют высокую питательную ценность и усвояемость человеческим организмом. В решении современной глобальной белковой проблемы фасоль имеет огромное значение /3/.
В состав белков фасоли входит до 30 аминокислот. К оценке значения аминокислот подходят с точки зрения возможного их синтеза организмом. Аминокислоты которые в самом организме не образуются, называются биологически незаменимыми, а которые могут синтезироваться из других аминокислот - заменимыми. К незаменимым относятся 8 аминокислот: изолейцин, лейцин, лизин, метионин, фенилаланин, триптофан, трионин и валин. Отсутствие в пище незаменимых аминокислот, как правило, является причиной нарушения обмена веществ и заболеваний организма, задерживается его рост и развитие /13/.
Поэтому семена фасоли являются источником полноценных белков. Белок фасоли по составу аминокислот находится на уровне белка молока и мяса. Аминокислотный состав семян фасоли указывает на исключительную биологическую ценность ее как продовольственной культуры. Белки фасоли могут полностью покрывать потребность в них организма.
За высокое содержание белков, их биологическую полноценность фасоль называют - растительным мясом, так как она может полностью заменить его в питании человека. Высокая пищевая ценность фасоли обуславливается наличием в ее семенах и зеленых бобах большого количества витаминов, которые необходимы для нормального функционирования человеческого организма. В семенах и бобах фасоли содержатся витамины Е, В1, В6, каротин, рибофлавин, наличие разнообразного набора физиологически важных витаминов в сочетании с большим содержанием белка придает большую ценность фасоли. Семена фасоли богаты минеральными элементами, влияющими на повышение питательной ценности, могут служить важным источником их для человеческого организма /13/.
По назначению различают зерновую и овощную фасоль. У овощной фасоли в пищу используют зеленые бобы, а у зерновой семена.
Фасоль, как и любая бобовая культура, ценна для сельскохозяйственного производства, благодаря способности связывать атмосферный азот при помощи живущих на ее корнях клубеньковых бактерий. Считается, что при хорошем урожае фасоли после ее уборки на гектаре остается 50-100 кг азота, что равно внесению в почву 20 тонн навоза. Как пропашная культура, фасоль облегчает борьбу с сорняками и поэтому является хорошим предшественником для многих культур /9/.
В России под фасолью занято - 4,8 тыс. га, из них на сельскохозяйственные предприятия приходится около - 200 га, личные хозяйства - 3000 га, а остальные площади на фермерские хозяйства. По общей площади под фасолью ведущее положение занимает: Краснодарский край, Белоруссия и Ростовская области. В Западной Сибири в промышленных масштабах фасоль до сего времени не возделывали, а выращивали в основном как огородная культура/12/.
Возделывание фасоли в производственных условиях Омской области сдерживается отсутствием специализированных машин для ее уборки, так и тем, что у большинства имеющихся сортов фасоли до 30-40%, бобов расположено на высоте 1-5 см от поверхности почвы, а также недостаточная пропаганда ценных качеств культуры /9/.
Лучшие почвы для фасоли − лёгкие суглинки и супесчаные почвы, богатые гумусом, с нейтральной реакцией почвенного раствора. Если почва кислая, то ее необходимо произвестковать. Очень плохо растёт фасоль на тяжёлых холодных почвах с близким залеганием грунтовых вод /11/.
Лучшие предшественники для фасоли − все корнеплоды и картофель, а также огурцы, помидоры, тыква, кабачки, капуста. Фасоль плохо переносит соседство лука, чеснока, гороха.
К навозу фасоль не требовательна, хотя на второй год после его внесения растет более интенсивно, дает лучший урожай. Она хорошо отзывается на внесение минерального азота, поскольку весной в доступной форме в почве его содержится мало, особенно в северных районах, а усваиваемый клубеньковыми бактериями азот воздуха накапливается в растениях в достаточном количестве лишь в середине лета.
Поэтому в начальный период вегетации под фасоль 2…3 раза вносят в небольших дозах аммиачную селитру или мочевину, нитрофоску или аммофос /11/.
По сравнению с другими зернобобовыми фасоль наиболее требовательна к условиям минерального питания. Данная культура даёт высокий урожай только на почвах с нейтральной средой, либо близкой к нейтральной. Фасоль − слабый азотфиксатор и удовлетворяет не более 50% своей потребности в азоте за счет фиксации его из атмосферы. Большую часть азота культуре приходится потреблять из почвы. Именно поэтому требуется внесение минеральных удобрений, что добавляет актуальность нашей теме.
Действие фосфорно-калийных удобрений
весьма не устойчиво по разным климатическим зонам и может отличаться даже в
пределах одной почвенной разности. Родиной фасоли считаются районы Южной и
Центральной Америки с влажным жарким климатом. Влияние минеральных удобрений на
урожай зерновой и овощной фасоли в Западной Сибири по прежнему является
малоизученным и требует внимания специалистов сельского хозяйства.
.2 Особенности питания и
качества зерна зерновой фасоли
Белковая продуктивность и качество зерна фасоли непосредственно зависят от условий выращивания и, в первую очередь, от условий питания растений. В связи с расширением производства и применения азотных, фосфорных и калийных удобрений значительно повышается роль микроудобрений, которые часто становятся лимитирующим фактором получения высоких и устойчивых урожаев растительной продукции с хорошим качеством.
Необходимость внесения в почву тех или иных макроэлементов зависит от содержания этих элементов в почве и потребности в них возделываемой культуры.
Богатые урожаи фасоли можно получить на лёгких по механическому составу почвах с необходимым количеством питательных веществ и нейтральной или низкой кислотностью. Следует заметить, что в период выращивания фасоли растению потребуются значительные дозы фосфора, азота и калия.
По многочисленным исследованиям для образования 100 килограммов бобов растения должны взять с почвы или атмосферы до 5-ти килограммов азота, 1,6-2 килограмма фосфора и 5 килограммов калия. Из этого можно сделать вывод, что подкормка фасоли на протяжении вегетационного развития просто необходима.
Следует заметить, что половину необходимой дозы азота фасоль может брать из атмосферы в результате сложных процессов симбиотической фиксации, вторую часть данного микроэлемента культура высасывает с почвы. Заметим, что полностью удовлетворить потребность фасоли в рассматриваемом удобрении поможет внесение 50-100 килограммов минеральных азотосодержащих веществ на гектар полезной площади, но такие полезные вещества вносятся только на обеднённых песчаных или супесчаных почвах/15/.
Особенно требовательна фасоль к фосфору и калию, недостаток которых часто ощущается на всех видах почв. Первую подкормку фасоли проводят после появления первого настоящего листочка, а затем с интервалом в 18-20 дней. В качестве минеральных удобрений, содержащих в своём составе фосфор, подойдёт суперфосфат, а также фосфорная мука. Такой элемент питания как калий содержится в молибдене, древесной золе или калийной соли/9/.
К качеству зерна бобовых культур предъявляют довольно высокие требования. Это объясняется тем, что семена этой группы культур в большинстве случаев используют как пищевой продукт, не подвергая предварительной переработке.
При определении качества зерна бобовых культур устанавливают следующие показатели: цвет, запах, вкус, засоренность, влажность, зараженность вредителями-насекомыми, а для зерна некоторых культур (гороха, чечевицы и др.) - размер семян и выровненность.
Внешний вид семян ив частности их
окраска являются одним из основных признаков качества, так как различные
процессы порчи, могущие протекать в зерновой массе и снижающие пищевые
достоинства зерна, всегда отражаются на его внешнем виде. Обычно выше ценятся
семена светло окрашенные (фасоль, горох, вика и др.), так как в большинстве
случаев они лучше развариваются, чем темно окрашенные, дают при варке светлый
продукт и имеют болеe высокие вкусовые достоинства.
.3
Анализ растений и применение удобрений
Научные исследования и практика показали, что увеличение валовой продукции сельского хозяйства за счет применения в нашей стране минеральных удобрений можно приравнять к появлению нового государства, по площади равной половине европейской части Российской Федерации. Однако все это станет реальностью лишь в том случае, если удобрения будут в полной мере и правильно использованы, т.е. с учетом свойств почв и требований растений.
В последнее время в России и за рубежом начинают все больше признавать необходимость диагностирования условий питания растений по их химическому составу. Разработка быстрых, достаточно точных и простых методов диагностики минерального питания - один из главных приемов повышения эффективности удобрений. Контроль за состоянием растения в течении всего вегетационного периода, осведомленность о ходе его питания на отдельных стадиях развития в конкретных условиях может дать в руки земледельца ключ к научно обоснованному и экономически эффективному применению удобрений для получения планируемых урожаев желаемого качества и биологической ценности.