Проект по биологии Влияние«Влияние орошения и комплексного минерального удобрения на показатели роста и общего состояния декоративных растений»
Муниципальное казенное общеобразовательное учреждение
средняя общеобразовательная школа № 2 г. Россоши
Россошанского муниципального района Воронежской области
Исследовательский проект
«Влияние орошения и комплексного минерального удобрения
на показатели роста и общего состояния декоративных растений»
Автор проекта: Ковалев Егор, 8 класс
Лебединская Татьяна, 8 класс
Лушпина Анна, 8 класс
Рауш Даниил, 8 класс
Резник Ксения, 8 класс
Савельев Николай, 8 класс
Шапошникова Екатерина, 8 класс
Руководитель: Казьмина Марина Николаевна, учитель биологии
г. Россошь
2016 г.
Содержание
Введение
Основная часть с. 6
Раздел I. Парковые породы деревьев. с. 6
1. Требования, предъявляемые к деревьям парков. с. 6
2. Эколого-биологические особенности и значение Катальпы
Бигнониевидной. с. 6
3. Эколого-биологические особенности и значение Клёна
Остролистного. с. 9
Раздел II. Минеральное питание растений. с. 11
1. Характеристика почвы в парке школы № 2. с. 11 2. Погодно-климатические условия опытного участка. с. 11
3. Физиологические основы применения удобрений. с. 15
Раздел III. Физиологические основы орошения. с.22
Результаты работы с. 26
Экономические затраты при проведении научных исследований с. 36 Заключение с. 37
Литература с. 38
Приложение с. 40
«Природа человеку не враг! Человек находил и находит в ней всё, что ему нужно для жизни. Не покорять её нужно, а понять, изучить, узнать И первое, с чего надо начать, это перестать природу грабить. Да, да, грабить! У природы надо брать в долг. Срубил 100 гектаров леса – столько же и посади. Выловил в озере крупную рыбу – дай подрасти малькам. Иначе останешься без леса и рыбы Не будь хапугой, не превращай свою землю в пустыню!»
В. Бианки.
Введение
Все мы с детства любим природу, любуемся цветами, деревьями, радуемся общению с природой. Многие, наверное, осознали многоаспектную ценность природы в жизни общества и каждого человека, необходимость её охраны. Сегодня недостаточно созерцательной любви к природе, нужна любовь деятельная (9, с. 5, 6).
МКОУ СО школа № 2 находится с северной стороны городского парка, которому более семидесяти лет, в связи с чем он имеет историческое, эстетическое и экологическое значение. Кроме того, в парке проводятся различные виды учебной деятельности: занятия физической культурой, экскурсии, выполнение проектов с выбором объектов исследования (6, с. 1).
Начиная с 2007 года наш парк постоянно обновляется: взамен старых деревьев посажены саженцы декоративных деревьев и кустарников, требующие особенно тщательного ухода. Городская служба благоустройства, а также учащиеся нашей школы осуществляют полив деревьев в летние месяцы, но внесение нами минеральных удобрений практикуется лишь с 2010 года, когда мы начали изучать влияние минеральных удобрений на рост декоративных растений, а также норму и режим их орошения в зависимости от влажности почвы.
Наши научные исследования по вышеуказанной теме ведутся уже 6 лет, и
мы ежегодно корректируем их в зависимости от полученных нами результатов исследований.
Учитывая, что пришкольный парк находится на пересечении трёх крупных
автомагистралей города, возле крупных социальных объектов: МКОУ СОШ № 2,
корпуса № 2 колледжа мясной и молочной промышленности, терапевтического корпуса Россошанской ЦРБ, его экологическое и эстетическое значение велико.
Наш исследовательский проект актуален и имеет социальную значимость.
Проблема проекта: использование полученных нами результатов для организации рационального орошения на фоне оптимального минерального питания деревьев пришкольного парка.
Цель проекта: изучить влияние орошения и подкормки минеральным удобрением азофоской на рост и развитие деревьев в пришкольном парке.
Задачи проекта:
1. Выяснить влияние разных режимов орошения в сочетании с дозой азофоски 80 г на 1 дерево на рост штамба, верхушечных побегов и листовых пластинок за один вегетационный период у Катальпы Обыкновенной, или Бигнониевидной (Catalpa bignonioides) и Клёна Остролистного (Acer platanoides).
2. Определить оптимальные условия орошения на фоне подкормки азофоской для наилучшего роста и развития Катальпы Обыкновенной и Клёна Остролистного.
3. Полученные результаты будут использованы при уходе за деревьями при- школьного парка.
Реализация данного проекта проходила на территории МКОУ СОШ № 2 и прилегающего к ней парка с апреля по сентябрь 2015 года. Нами были выбраны однородные условия освещённости, рельефа местности, а также деревья одинакового роста и возраста двух биологических видов – Катальпы Обыкновенной и Клёна Остролистного (фото 1, 2).
По данным Россошанского лесничества двухлетние сеянцы Катальпы Обыкновенной и Клёна Остролистного приобретены в 2006 году в Семилукском лесопитомнике Воронежской области, из чего следует, что условия выращивания посадочного материала одинаковы. Высота деревьев составляет от 230 см до
250 см, их возраст 11 лет.
При выполнении научных исследований мы использовали следующие научные учеты и наблюдения:
I. Работа с источниками информации: научной литературой, справочниками,
российскими и зарубежными интернет-сайтами.
II. Внесение минерального удобрения в почву приствольного круга различных групп деревьев.
III. Орошение парковых деревьев.
IV. Наблюдение за деревьями пришкольного парка.
V. Мониторинг роста штамба и верхушечных побегов.
VI. Фиксирование хода исследования и его результатов методом фотографической съёмки.
VII. Статистическая обработка результатов исследования.
Методика мониторинга:
1. Деревья разбиты на 4 группы по количеству вариантов опыта:
1 группа – контроль. Это деревья, у которых не проводилось орошение, подкормка азофоской и рыхление почвы приствольных кругов;
2 группа – деревья, у которых проводилось однократное орошение почвы приствольных кругов в количестве 30 л/1 дерево на фоне внесения сухой азофоски в количестве 80 г на 1 кв. м приствольного круга (NPK, 80 г + 30 л);
3 группа – деревья, у которых проводилось двукратное орошение почвы приствольных кругов в количестве 60 л/1 дерево на фоне внесения сухой азофоски в количестве 80 г на 1 кв. м приствольного круга (NPK, 80 г + 60 л);
4 группа – деревья, у которых проводилось трехкратное орошение почвы приствольных кругов в количестве 90 л/1 дерево на фоне внесения сухой азофоски в количестве 80 г на 1 кв. м приствольного круга (NPK, 80 г + 90 л).
Каждая повторность опыта включает по 2 экземпляра Катальпы Обыкновенной и Клёна Остролистного, поэтому в исследовании участвовало 16 деревьев.
2. Маркировка деревьев цветными лентами. Контроль (1 группа) маркировался красным цветом, 2 группа – зелёным, 3 группа – жёлтым, 4 группа –синим цветом.
3. Измерение диаметра штамба, которое проводилось дважды: до начала под- кормки – 28 апреля и в конце вегетационного периода – 29 сентября (фото 3).
Измерения проводились в течение одного дня с 9:00 до 11:00 следующим образом:
- линейкой отмерялась высота штамба в 10 см от поверхности почвы;
- на этой высоте проводилась метка голубой краской шириной 0,5 мм (для точности повторного замера) и замерялся диаметр штамба при помощи циркуля и линейки.
4. Измерение длины верхушечных побегов, которое проводилось в конце вегетационного периода 13 сентября с 9:00 до 12:00 (фото 4).
VII. Измерение массы нативных (только что сорванных и неповрежденных) листовых пластинок, проводившееся при помощи школьных электронных весов (фото 5).
VIII. Измерение массы сухих листовых пластинок, проводившееся при помощи школьных электронных весов (фото 5).
Методика измерения массы листовых пластинок:
1. Сбор листьев с деревьев всех групп осуществлялся в конце вегетационного периода 31 августа с 9:00 до 12:00.
2. Листья собирались равномерно из средней части кроны в количестве 15 штук.
3. Собранные листья группировались (по 4 группам измерений), от них отрезались черешки. Каждая нативная листовая пластинка взвешивалась, а затем пронумеровывалась для последующего расчета в ней количества воды.
4. Из взвешенных листовых пластинок изготавливался гербарий. Затем взвешива-
лись сухие пронумерованные листовые пластинки.
Количество всех измерений представлено в таблице 1.
Таблица № 1
Количество измерений диаметра штамба, массы нативной и сухой листовых пластинок, длины верхушечных побегов.
Название
измерения
Группа измерения
Количество измерений у Катальпы Обыкновен- ной
Всего
Количество измерений у Клёна Остролистного
Всего
Диаметр
штамба
Контроль
NPK, 80 г+ 30 л
NPK, 60 г + 60 л
NPK, 80 г + 90 л
4
4
4
4
16
4
4
4
4
16
Масса нативной листовой пластинки
Контроль
NPK, 80 г+ 30 л
NPK, 60 г + 60 л
NPK, 80 г + 90 л
30
30
30
30
120
30
30
30
30
120
Масса сухой листовой пластинки
Контроль
NPK, 80 г+ 30 л
NPK, 60 г + 60 л
NPK, 80 г + 90 л
30
30
30
30
120
30
30
30
30
120
Длина верхушечных побегов
Контроль
NPK, 80 г+ 30 л
NPK, 60 г + 60 л
NPK, 80 г + 90 л
30
30
30
30
120
30
30
30
30
120
Из таблицы 1 следует, что количество измерений экспериментальных растений Катальпы Обыкновенной, или Бигнониевидной (Catalpa bignonioides) и Клёна Остролистного (Acer platanoides) одинаково и составило 376.
Всего выполнено измерений 752.
6
Основная часть
Раздел I. Парковые породы деревьев.
Требования, предъявляемые к деревьям парков.
Деревья – одни из важнейших элементов городского ландшафта. Зелёные насаждения выполняют эстетическую функцию, улучшают микроклимат, рассеивают слишком яркий свет, служат фильтром для пыли и других загрязнителей воздуха.
В парке на поверхности почвы попадает около трёх четвертей выпавших осадков, а одна четвёртая часть задерживается кронами деревьев и испаряется с них, увлажняя воздух (10, с. 78).
К деревьям, используемым для озеленения городов, предъявляются особые требования. Они должны иметь не только эстетически выигрышную, но и контролируемую форму роста, расти быстрее, жить дольше, быть устойчивее к болезням, вредителям, загрязнению и физическим повреждениям. Желательно, чтобы у листопадных деревьев цветки, плоды, осенняя окраска листьев были привлекательными. Весьма нежелателен плохой запах от частей растения, а также корневая система, склонная взламывать уличное покрытие и давать отпрыски вда- леке от материнского ствола (11, с. 11).
Выбор пород деревьев, высаживаемых в городе, зависит от географических условий. В парках хорошо себя чувствуют многие виды местной дендрофлоры, и они меньше страдают от болезней и вредителей.
В настоящее время для озеленения небольших площадей используют неско- лько сочетающихся по форме и размеру древесных пород, так как в этом слу- чае они менее чувствительны к инфекционным болезням и неблагоприятным погодным условиям, например к засухе (11, с. 11).
Эколого-биологические особенности
и значение Катальпы Обыкновенной (Catalpa bignonioides).
Родина Катальпы – юго-восточная часть Северной Америки, где она в изоби-
лии произрастает по берегам рек, а также острова Карибского бассейна (24).
Европейцы впервые увидели деревья Катальпы, растущие в поселении индей-
7
цев чероки. Катальпа являлась тотемом этого племени, и ее название первонача- льно произносилось как «катавба». Красиво цветущие деревья понравились первооткрывателям Нового Света, и когда выяснилось, что они могут расти почти на всей территории Северной Америки, расположенной южнее Канады, ареал Катальпы вскоре значительно расширился (24).
В 18 веке Катальпа была завезена в Европу, а сегодня широко распространена также в России, Китае, Индии и Японии.
Катальпа – дерево до 20 м высотой, с раскидистыми ветвями, образующими широкоокруглую крону (25).
Ствол Катальпы короткий, прямой или слегка изогнутый, а у старых деревьев может достигать в диаметре целого метра, а коричнево-сизая кора становится тол- стой, как бы прорезанной глубокими шрамами. Кора тонкопластинчатая, светло-коричневая, а древесина лёгкая, мягкая, хорошо противостоит гниению.
Корни деревьев сильно разветвлены, они мочковатые и довольно хрупкие, из-за чего легко повреждаются. Сок Катальпы водянистый и горький на вкус (25).
Длинные раскидистые ветви растения образуют широкую крону, которая великолепно смотрится, украшенная крупными – 20-30 см в длину и 15-20 см в ширину – листьями, по форме напоминающими листья сирени, но больших размеров.
Листья Катальпы, расположенные мутовчато или супротивно, распускаются до- вольно поздно, в мае, полностью формируясь только к началу появления цветов (25). Листья имеют характерные нектароносные каналы, расположенные в пазухе центральной жилки. Сверху листья голые, светло-зеленые, снизу опушенные по жилкам простыми волосками. Листья при растирании издают неприятный запах.
В ноябре листва желтеет, покрываясь черными пятнами, и опадает.
Благодаря обильной листве Катальпа дает густую тень, что делает ее весьма
популярной у многих видов птиц, которые находят в ней укрытие от дождя и вет-
ра (25).
Слабо душистые белые цветки, до 5 см длиной, с красно-коричневыми крапи-
нками и двумя желтыми полосками внутри собраны в крупные, рыхлые, широко-
пирамидальные, прямостоячие метёльчатые соцветия.
8
Соцветия катальпы похожи на соцветия конского каштана. Катальпа впервые зацветает, только достигнув высоты 3 м. Первое цветение замечено на пятом году жизни. Продолжительность цветения 20-25 дней (24).
С конца августа на деревьях появляются эффектные плоды - длинные, до 40 см в длину, толщиной с карандаш и похожие на стручки коробочки. Молодые коробочки зеленые, позже они становятся коричневыми. После опадения листвы они украшают дерево вплоть до конца зимы (24).
Вегетация начинается с середины мая. Растет довольно быстро. Рост побегов заканчивается в августе. Листопад начинается после заморозков. Часто листья
опадают еще совсем зелеными (24).
Толстые корни образуют глубокую сердцевидную корневую систему, которая, однако, чувствительна к механическим повреждениям, поэтому дерево часто
склоняется в направлении ветра. Серая кора с возрастом растрескивается по всей длине ствола и отслаивается. Корни сильно ядовиты (24).
Катальпа Бигнониевидная (Обыкновенная) требовательна к влажности почвы и в условиях засушливого юга растёт хуже, чем Катальпа Великолепная. Оптимальны для неё свежие, сильные, проницаемые почвы; на сильно влажных почвах плохо вызревают побеги. Предпочитает слабокислые, нейтральные почвы, сугли- нки. Особенно требует влажности почвы, а не воздуха. Минимальный уровень залегания грунтовых вод – 2 м (25).
Уход за Катальпой Обыкновенной включает обильный полив (1520 л на дерево один раз в неделю), подкормку (подкармливать 23 раза за сезон, напри- мер, навозной жижей (1:10) из расчета 6 л на взрослое растение). Катальпа любит обильный полив, но если нет возможности поливать ее под корень, то будет дово- льствоваться поливом по листьям – орошением (28).
Катальпа очень светолюбива, но выносит полутень (24) .
Молодые деревья (1-3 года) чувствительны к низкой температуре, но с возра- стом зимостойкость возрастает.
Катальпа рекомендуется для садов, озеленения городов (11, с. 17).
Длительный опыт интродукции Катальп в ботанических садах России показал,
что зимостойкость растений в пределах одного вида зависит от географического
9
происхождения семян и черенков, из которых выращены саженцы. Необходимо
высаживать Катальпу на места, защищённые от ветров, так как крупные и нежные листья Катальпы на сквозняках сильно повреждаются (24).
Эколого-биологические особенности
и значение Клёна Остролистного (Acer platanoides).
Красота Клёнов покорила людей давно. Недаром осенний их наряд – излюб- ленный мотив китайских и японских гравюр, а кленовый лист украшает флаг Ка- нады (22).
Ботаникам известно около 150 видов Клёнов. Среди них встречаются и деревья и кустарники. Красивы у них не только листья, но и цветки, плоды и даже рисунок коры. Яркая осенняя окраска, оригинальные соцветия и плоды, окраска побегов, а также то, что почти все виды являются хорошими медоносами, позволило применять Клёны в целях озеленения с первых шагов развития садоводства (23).
Клён – дерево «нетерпеливое». Он один из первых древесных пород сигнализирует о приближении весны. Кругом ещё лежит снег, а в Клёне уже начинается сокодвижение. В это время из любой, даже незначительной его ранки выделяется сок. Спустя некоторое время «заплачут» и берёзы. Это говорит о том, что проснувшийся организм требует пищи. Она запасена в тканях дерева в виде крахмала. С началом весны под влиянием ферментов он преобразуется в сахар. В это время корни начинают поглощать из почвы воду с растворёнными в ней минеральными веществами (3, с. 10 – 14).
Клён Остролистный (Acer platanoides) – очень крупное дерево (до 30 метров длиной) с буровато-чёрной корой и шаровидной кроной. Листья крупные (до 18 см), пятилопастные, плотные, зелёные, осенью желтеющие или краснеющие (12, с. 11).
Цветение в апреле – мае, до распускания листвы, желтовато-зелёными ду-
шистыми цветками, собранными в щитковидные соцветия. Цветущие деревья
очень декоративны (22).
10
Плод – крупная, коричневая двукрылатка, распадающаяся на два нераскры-вающихся одногнёздных, односемянных плодика, каждый из которых состоит из сплюснутого орешка с кожистым жилковатым крылом; семена плоские, без эндосперма с большим согнутым зародышем с тонкими складчатыми семядолями.
Клён Остролистный в естественных условиях растёт в Западной Европе, лесной и лесостепной зоне европейской части России и на Кавказе (22).
Растёт Клён Остролистный довольно быстро, особенно в молодые годы, к климату нетребователен (3, с. 10 – 14), являясь морозостойким, умеренно влаголюбивым деревом (12, с. 11). В связи с этим он нуждается в регулярном поливе.
Суточная норма для этого красивого дерева в летний жаркий и сухой период составляет 13-15 л. Однако сразу после его полива рекомендуется взрыхлять верх- ний слой земли, так как Клен не выносит уплотнений в области корневой системы, которые могут возникать во время полива (28).
В культуре Клен теневынослив, особенно в молодом возрасте, а с возрастом становится более светолюбивым. На бедных почвах недолговечен.
Но на этом перечень достоинств Клёна не заканчивается. Он чувствителен к засолению почвы, ветроустойчив, не повреждается вредителями, хорошо отзывается на подкормки. При подкормках рекомендуется строго соблюдать установленные нормы внесения удобрений, избегая повышения концентрации почвенного раствора. Устойчив в городских условиях к дыму, газам, копоти (22).
Клён Остролистный даёт много тени, задерживает и осаждает пыль, копоть, увлажняет и очищает воздух от вредных примесей и болезнетворных микроорганизмов, обладает высокой фитонцидной активностью (3, с. 10 – 14).
Клён хорошо выдерживает пересадку и городские условия, поэтому является в пределах своего ареала одной из главных пород для садово- паркового строительства в России (22).
Опавшие листья Клёна – отличное удобрение, поэтому он считается одной из лучших почвоулучшающих пород (3, с. 10 – 14).
11
Раздел II. Минеральное питание растений
Характеристика почвы в парке школы № 2.
Почва паркового участка классифицируется как аллювиальные современные пески. Они образуются по берегам больших рек, включая Дон и его притоки. Эти пески являются современным аллювием, генетически связанным с эрозией на водостоке и в русле реки (14, с. 441).
Данный опытный участок размещается в 540 м от левого берега реки Россошь, одного из многочисленных притоков реки Дон.
В процессе задернения в условиях благоприятного климата чернозёмной зоны образуются так называемые серые пески (серопески), характеризующиеся более высокой гумусированностью по сравнению с песчаными почвами полупустынь и пустынь (14, с. 447).
В целом водные свойства песков являются более благоприятными для лесных культур по сравнению с тяжёлосуглинистыми и глинистыми почвами южных зон (14, с. 447).
Пески характеризуются малым содержанием гумуса (от сотых долей до 0,5 – 0,7%), общего азота, валового фосфора и калия. Величина ёмкости поглощения также незначительна – 0,4 – 0,5 мг/экв.; рН водной суспензии песков составляет 6,5 – 7,8 (14, с. 448).
При использовании песков в чернозёмно-степной зоне необходимо применение специальной агротехники. Первостепенное значение при этом имеет внесение органических, минеральных удобрений и орошение.
Погодно-климатические условия опытного участка.
Вследствие значительной удалённости от морей и океанов климат Воронежской области характеризуется значительной континентальностью. Засушливые условия складываются 4 – 6 раз в 10 лет. Среднегодовая сумма осадков в Россошанском районе равна 453 мм, минимальная – 250 мм. В отдельные годы в месяц выпадает от 0 до 6 мм осадков.
В регионе часто бывают суховеи продолжительностью до 21 дня.
Минимальное значение относительной влажности воздуха в мае – сентябре
бывает от 6 до 20 %.
12
Анализ метеоданных по данным метеопоста РЗОСС и НИИ сельского хозяйства ЦЧП (табл. 2, 3, 4, 5,6) позволяет сделать вывод об увеличении континентальности климата на юге Воронежской области. За последние 40 лет максимальная температура увеличилась на 6° С, минимальная снизилась на 3° С (табл. 2).
Таблица № 2
Количество осадков и максимальная температура воздуха
на юге Воронежской области за последние 40 лет.
Метеоданные
Месяцы года
I
II
III
IV
V
VI
VII
VIII
IX
X
XI
XII
максимальная температура, °С
+6,0
+13,0
+21,0
+30,0
+33,0
+39,0
+40,0
+38,0
+32,0
+26,0
+15,0
+12,0
минимальная температура, °С
-40,0
-33,0
-29,0
-15,0
-3,0
0
+3,0
+2,0
-5,0
-14,0
-25,0
-34,0
среднее многолетнее количество осадков, мм
32,0
28,0
26,0
33,0
39,0
45,0
58,0
53,0
28,0
39,0
35,0
37,0
минимальное
количество
осадков, мм
6,0
0
0
1,0
1,0
8,0
12,0
0
0
0
4,0
10,0
Таблица № 3
Количество осадков и среднемесячная температура воздуха
на юге Воронежской области за 2011 год.
Метеoданные
Месяцы года
I
II
III
IV
V
VI
VII
VIII
IX
X
XI
XII
среднемесячная температура,
°С
-9,7
-13,2
- 14,5
+7,0
+17,1
+19,6
+23,8
+20,6
+14,3
+6,7
- 2,2
- 0,7
количество
осадков, мм
53,6
35,0
9,8
24,6
34,0
30,9
37,8
51,4
20,6
51,5
29,3
51,9
13
Таблица № 4
Количество осадков, максимальная, минимальная и среднемесячная температура воздуха на юге Воронежской области за 2012 год.
Метеоданные
Месяцы года
I
II
III
IV
V
VI
VII
VIII
IX
X
XI
XII
максимальная температура,°С
+8,5
+9,6
+18,8
+29,9
+32,9
+38,4
+38,5
+39,6
+33,6
+27,4
+19,0
+10,0
минимальная температура,°С
-35,2
-35,2
-30,7
-17,9
- 9,2
+3,1
+0,9
+1,1
- 5,6
-19,9
-26,6
-34,7
среднемесячная температура, °С
- 9,2
- 9,3
- 3,8
+6,7
+14,7
+18,4
+20,2
+18,9
+13,2
+5,8
- 1,0
- 6,5
количество осадков, мм
80,0
70,0
70,0
99,0
13,9
18,4
19,1
16,1
14,0
12,3
12,5
10,0
Таблица № 5
Количество осадков, максимальная, минимальная, среднемесячная температура воздуха и скорость ветра на юге Воронежской области за 2013 год.
Метеоданные
Месяцы года
I
II
III
IV
V
VI
VII
VIII
IX
X
XI
XII
максимальная температура,°С
-6,9
-0,2
-2,3
+9,0
+22,6
+24,7
+22,0
+20,7
+14,5
+10,3
+5,0
-0,1
минимальная температура,°С
-11,5
-6,7
-11,4
-0,5
+8,9
+13,4
+11,4
+9,7
+6,5
-3,1
-1,3
-3,1
среднемесячная температура, °С
- 9,6
- 3,8
- 6,8
+4,6
+16,0
+17,8
+17,0
+16,4
+10,2
+6,4
+3,1
- 1,4
количество осадков, мм
60,0
43,3
17,4
39,0
15,2
10,0
06,1
05,0
12,0
04,3
21,2
08,0
скорость ветра, м/с
1,5
1,7
2,1
2,1
2,0
1,7
1,6
1,6
1,7
1.9
2,1
2,5
14
Таблица № 6
Количество осадков, максимальная, минимальная, среднемесячная температура воздуха и скорость ветра на юге Воронежской области за 2014 год.
Метеоданные
Месяцы года
I
II
III
IV
V
VI
VII
VIII
IX
X
XI
XII
максимальная температура,°С
-3,5
-2,2
+4,0
+16,2
+25,6
+27,7
+29,0
+29,7
+24,5
+13,3
+5,9
-1,4
минимальная температура,°С
-16,3
-6,1
-1,0
+7,7
+15,1
+13,3
+19,7
+20,1
+13,0
+6,7
+1,3
-4,2
среднемесячная температура, °С
- 3,5
- 2,2
+4,1
+16,2
+25,7
+27,1
+29,2
+29,9
+21,2
+13,2
+5,9
- 1,1
количество осадков, мм
49,0
25,1
38,8
25,0
29,4
33,9
27,7
18,4
32,2
27,3
15,2
29,3
скорость ветра, м/с
5,2
4,7
5,7
4,6
4,3
4,4
4,1
1,6
3,7
4,4
4,8
5,5
Таблица № 7
Количество осадков, максимальная, минимальная, среднемесячная температура воздуха и скорость ветра на юге Воронежской области за 2015 год.
Метеоданные
Месяцы года
I
II
III
IV
V
VI
VII
VIII
IX
X
XI
XII
максимальная температура,°С
-3,9
-4,0
+1,2
+13,4
+21,5
+25,7
+27,2
+26,2
+19,6
+11,3
+2,7
-1,1
минимальная температура,°С
-10,3
-10,9
-5,6
+3,7
+10,1
+14,3
+15,7
+14,8
+9,2
+3,3
-2,8
-6,6
среднемесячная температура, °С
- 7,1
-7,5
-2,2
+8,5
+15,7
+19,9
+21,5
+20,4
+14,4
+7,3
-0,1
-3,9
количество осадков, мм
41,0
35,5
26,1
41,4
36,4
44,5
26,9
31,7
32,1
33,5
26,5
36,3
скорость ветра, м/с
4,8
4,5
5,1
4,7
4,3
3,9
3,9
3,6
4,2
4,3
4,6
5,3
15
Согласно таблице 7 погода этого периода характеризовалась невысоким темпе-
ратурным режимом, дефицитом влаги и средней скоростью ветра. Ветер, соглас- но шкале Бофорта, от слабого до умеренного (27).
Средняя многолетняя сумма осадков с апреля по июль в данном регионе составляет 175 мм (таблица 2). В 2015 году за этот период их выпало 149, 2 мм.
Самыми сухими были март и ноябрь, когда количество осадков составило 26,1 и 26,5 мм соответственно при средней многолетней их норме 26,0 мм и 35,0 мм.
Хорошо известно, что для растений важно не столько общегодовое коли-
чество осадков, сколько их распределение по месяцам. Особенно важны дожди в первую половину лета, когда интенсивно растут и развиваются важные растительные органы (20, с. 413).
Согласно таблице 7 в апреле и июне выпало максимальное количество осадков (41,4 мм и 44,5 мм) при средней многолетней их норме 33,0 мм и 58,0 мм соответственно.
Мы учли климатические условия нашего региона и в исследовании, проведённом в 2015 году, применили дополнительный однократный, двукратный и трехкратный полив экспериментальных деревьев с последующим рыхлением почвы приствольных кругов.
16
Физиологические основы применения удобрений
Зелёные растения – автотрофы потому, что источником углерода у них является углекислый газ, для построения органических веществ они используют другие элементы в форме минеральных соединений (20, с. 202).
Управление питанием растения через корневые системы с помощью внесения удобрений в почву значительно легче по сравнению с регулированием поступления углекислого газа из воздуха (20, с. 202).
Минеральное питание является важнейшим фактором не только регулирования роста, продуктивности растений, но и сохранения и повышения плодородия почвы (18, с. 7, 8).
Многолетние растения растут на одном месте иногда по нескольку десятков лет. Удобрения влияют на их рост и продуктивность не только в год внесения, но и в последующие годы (16, с. 5 – 10).
Регулирует урожайность элемент питания, находящийся в недостатке (правило Либиха), поэтому насыщать почву надо сбалансированными удобрениями, где есть необходимый набор азота, калия, фосфора (24).
В целях повышения стабильности плодоношения и получения высоких урожаев необходимо применять полное минеральное удобрение (NPK) (4, с. 74 – 79).
В молодых плодоносящих насаждениях слаборослых деревьев яблони, расположенных на почвах лёгкого механического состава, рекомендуется ежегодное внесение 60 – 80 т/га навоза или минеральных удобрений в дозах N80-100 Р70-90 К90-110 совместно с 20 т/га навоза (21, с. 17).
Удобрения в дозах 120 кг/га азота и калия и 60 кг фосфора увеличивали массу
многолетней древесины надземной части, листового аппарата, корневой систе-
мы. Повышенные дозы (N180 K180 P180) снижали эти показатели (7, с.61 – 68).
Значительное влияние полного минерального удобрения на рост и развитие растений объясняется наличием в нём главных элементов питания – азота, фосфора и калия.
Азот – необходимый элемент для растений, с его участием образуются белки,
нуклеиновые кислоты, имеющие определённое значение в обмене веществ в ор-
17
ганизмах. Он входит в состав хлорофилла, фосфатов, алкалоидов, витаминов,
ферментов и других физиологически активных веществ.
При оптимальном азотном питании растения быстро растут, образуют мощ- ные стебли и листья интенсивно-зелёной окраски, повышаются урожайность и содержание белка. Избыточное азотное питание задерживает созревание растений, гипертрофирует вегетативные органы, а урожай плодов и семян при этом снижается (5, с. 297).
Избыток азотных удобрений приводит к накапливанию нитратов в растениях, низкому качеству плодов, затягиванию роста и вызреванию побегов многолетних растений, и как следствие, к их плохой зимостойкости (азотные удобрения не вно- сят под многолетники во второй половине вегетации). При избыточном внесении азота растение "идет в ботву" (26).
Фосфора в растениях в 2 – 3 раза меньше, чем азота. Тем не менее, окислен- ные соединения фосфора необходимы организмам. Физиологическое значение фосфора определяется тем, что он входит в состав нуклеиновых кислот, макроэргических соединений, а также содержится в других органических веществах растений – фитине, лецитине, сахарофосфатах. Последние участвуют в процессе дыхания растений и в процессе фотосинтеза.
Оптимизация фосфорного питания повышает урожай культур и его качество. Фосфор ускоряет развитие растений, повышает их зимостойкость, увеличивает прочность стеблей.
При избытке фосфора он накапливается в вегетативных органах, поэтому во- зможно преждевременное созревание и снижение величины урожая (5, с. 305).
В отличие от фосфора и азота, калий не входит в состав органических соединений клеток, но без его участия не происходит фотосинтез.
Калий увеличивает оводнённость цитоплазмы, что повышает водоудержива-
ющую силу и засухоустойчивость растений. Калий повышает осмотическое дав-
ление клеточного сока, что способствует повышению холоустойчивости и зимостойкости растений (5, с. 312).
Под влиянием этого элемента усиливается синтез высокомолекулярных углево-
дов, утолщаются клеточные стенки, в результате чего повышается устойчивость
18
растений к полеганию (5, с. 312).
Калий катализирует деятельность ферментов, усиливает синтез некоторых витаминов, регулирует деятельность замыкающих клеток устьиц (5, с. 313). Содержание калия в клетках значительно выше, чем других катионов, его концентрация в клеточном соке в 100 и более раз превышает концентрацию в почвенном растворе. От содержания калия в клетках зависит интенсивность роста растений, а при недостатке калия растения больше поражаются болезнями (5, с. 312, 313).
Общие запасы калия в почвах значительно больше, чем азота и фосфора, но водорастворимых солей и обменного калия часто бывает недостаточно для питания растений (из-за быстрого вымывания калия, а также азота из почвы), поэтому внесение калийных удобрений повышает урожайность культур и качество продукции (5, с. 313).
Элементы корневого питания подчиняются основным правилам, сформули- рован ным Ю. Либихом: 1) все элементы равнозначны и полное исключение любо- го из них приводит растение к гибели; 2) ни один из элементов не может быть заменён другим, даже близким по химическим свойствам, т. е. каждый элемент имеет своё специфическое физиологическое значение (20, с. 204).
Подкормка азофоской.
Внесение удобрений в период интенсивного роста растений называется подкормкой. Подкормка может быть сухой и жидкой. При сухой подкормке в почву вносят сухие минеральные удобрения (чаще гранулированные), при жидкой под-
кормке удобрения сначала растворяют в воде, а затем вносят в почву. В случае
сухой подкормки обязателен полив (21, с. 21).
При подкормке используют как органические, так и минеральные удобрения.
Их вносят строго по норме и своевременно. Дозы минеральных удобрений уста-
навливают с учётом содержания элементов питания в почве и листьях растений (19, с. 4 – 15).
Рациональную дозу минеральных удобрений в первую очередь следует
применять на почвах среднего класса обеспеченности элементами питания, где они имеют максимальную эффективность (11, с. 46, 47).
Существуют два способа внесения удобрений: разбрасной и локальный. В
19
большинстве плодовых садов лучше всего создавать «прерывистые» очаги пи-
тания на глубине 30 – 50 см из расчёта один на квадратном метре с использованием орудий «укалывающего» или «ковшового» типа.
При отсутствии специальных машин для глубокого внесения удобрений без повреждения корней удобрения вносят на дно борозды глубиной 15 – 20 см. Эту борозду проводят на расстоянии 1- 1,5 м от штамба, в зависимости от возра- ста деревьев. Через 1-2 или 3 года удобрения вносят на таком же расстоянии с другой стороны ряда (9, с. 10, 11).
Первую подкормку следует давать весной, за 2 -3 недели до цветения растений. Вторую подкормку проводят летом (июнь), в конце затухания роста побегов (19, с. 4 – 15). Минеральные удобрения можно вносить в течение лета и 3 – 4 раза, последнее внесение при этом в конце июля – начале августа (1, с. 2). Для второй подкормки желательно использовать суперфосфат и сульфат калия в жидком виде.
Из-за возможных потерь азота обязательным условием рационального испо-
льзования азотных удобрений является их немедленная заделка во влажную поч- ву на небольшую глубину. Если почва сухая, то сразу же после заделки удобре -ний необходимо провести полив (13, с. 116).
На легких хорошо фильтруемых почвах для полива рекомендуется от 300 до 1500 м3 / га воды, или 30 – 150 л/м2 воды (17, с.275).
Нормы удобрений при орошении должны быть более высокими, и, что особенно важно, необходимо более строго выдерживать оптимальные соотношения элементов питания. Эффективность применяемых удобрений в сочетании с орошением возрастает в 2-3 раза, а эффект от орошения на удобренном фоне на 30-40% выше, чем на фоне без удобрений. Если рост деревьев ослаблен, то применяют полное минеральное удобрение (19, с. 4 – 15).
В настоящее время выпускается множество полных удобрений: азофоска,
нитрофоска, нитродиаммофос, диаммофос удобрительный, аммофос и другие.
Для проектного исследования выбрана азофоска, так как:
1.В ней сбалансировано содержания азота, фосфора и калия, что соответствует
требованиям выращиваемых культур к элементам минерального питания с уче-
20
том почвенно-климатических условий зоны.
2. Выпускается в виде гранул. Их удобно разбрасывать при проведении сухой подкормки.
3. Азофоска не теряет своих качеств и не слёживается при длительном хранении,
обладает 100 % рассыпчатостью.
По данным, предоставленным химической лабораторией ОАО «Минудобрения» (г. Россошь), второе название азофоски – нитроаммофоска (NPK ), представляющее собой сложное азотно-фосфорно-калийное удобрение. Азофоска, выбранная для исследований, содержит выровненное содержания питательных элементов. Содержание NPK составляет 16:16:16 (в пересчёте на чистую массу элемента). Применяется для основного, предпосевного и местного внесения в рядки при посеве, а также для подкормки растений. Применяется на всех типах почв и под все культуры.
Методика подкормки азофоской.
1. Внесение азофоски (по инструкции) проводится из расчёта 40 г/1 м2 почвы приствольного круга. Согласно проведенным нами исследованиям в 2011, 2012, 2013, 2014 годах (4, 6), мы применили оптимальную дозу этого удобрения, равную 80 г/1 м2 почвы приствольного круга, а также внесли азофоску в твердом виде.
2. Для формирования одинаковой для всех экспериментальных растений площади приствольного круга, равной 1 м2 , вычислялся радиус приствольного круга по формуле R=
· S/
·. Искомый радиус составляет 0, 57 см.
3. Дозы удобрения взвешивалась на школьных лабораторных весах и в связи с вышеизложенным применялись из расчета 80 г на 1 дерево (в последующем 80 г/1 дерево).
4. Сухая подкормка (фото 6) производилась разбрасыванием удобрения с последующим заделыванием в почву на глубину 8-10 см при помощи тяпки (1, с.2).
6. Первая подкормка проводилась 21 апреля, вторая – 15 июня. Обе подкормки
производились в период с 7:30 до 8:30.
7. После внесения удобрения мы осуществляли орошение каждого дерева в количестве 30 литров (24).
21
Общее количество азота, фосфора и калия, внесённых при подкормке азофоской, представлено в таблицах 7 и 8.
Таблица № 7
Количество азота, фосфора и калия, внесенных при подкормке
исследуемых экземпляров Катальпы Обыкновенной (Catalpa bignonioides)
Подкормка
Всего
№ под-
кормки
Масса азофоски, г
N, г
P, г
K, г
N, г
P, г
K, г
1
960
153,6
153,6
153,6
307,2
307,2
307,2
2
960
153,6
153,6
153,6
Таблица № 8
Количество азота, фосфора и калия, внесенных при подкормке исследуемых экземпляров Клёна Остролистного (Acer platanoides).
Подкормка
Всего
№ под-
кормки
Масса азофоски, г
N, г
P, г
K, г
N, г
P, г
K, г
1
960
153,6
153,6
153,6
307,2
307,2
307,2
2
960
153,6
153,6
153,
Для учёта влияния орошения на фоне внесения оптимальной дозы минерального удобрения на рост и общее состояние деревьев Катальпы Обыкновенной и Клёна Остролистного было выполнено всего 752 измерения диаметра штамба, длины верхушечных побегов и массы листовых пластинок (табл. 1).
Анализ результатов исследований показывает, что при подкормке растения получили количество азота, фосфора, калия согласно вариантам опыта.
22
В почву приствольных кругов исследуемых экземпляров было внесено:
а) Катальпа Обыкновенная (Sorbus aucuparia) по 307,2 г азота, фосфора, калия;
б) Клён Остролистноый (Acer platanoides) по 307,2 г азота, фосфора, калия.
Объем воды, вносимой после подкормки исследуемых экземпляров растений, тоже одинаков и составил:
а) для Катальпы Обыкновенной (Sorbus aucuparia) по 60 л/1 дерево;
б) для Клёна Остролистного (Acer platanoides) по 60 л/1 дерево.
23
Раздел III. Физиологические основы орошения.
Орошение (ирригация) подвод воды на поля, испытывающие недостаток влаги, и увеличение её запасов в корнеобитаемом слое почвы в целях увеличения плодородия почвы.
Орошение, вместе с осушением, является основным видом мелиорации гидротехническим. Орошение улучшает снабжение корней растений влагой и питательными веществами, снижает температуру приземного слоя воздуха и увеличивает его влажность (28).
В зависимости от местной ситуации возможны разные способы проведения орошений. Во-первых, может орошаться как целиком вся площадь угодий, что характерно для засушливого климата, так и отдельные участки определённых культур, что свойственно для более влажных климатических районов. Во-вторых, оро- шение может осуществляться единожды за год (так называемое лиманное орошение), при котором в почве создаётся необходимый запас воды, используемый растениями в течение года, или же орошение может производиться постоянно (28).
В задачу орошения входит определение необходимого количества воды, требуемого для проведения оросительных работ. Для э того учитывают как местные климатические условия, так и вид орошаемых растений и требуемые ему условия для оптимального произрастания и количества воды в разные периоды роста (28).
Схема орошения может быть заранее фиксирована только в тех районах, где осадков практически нет. В зоне неустойчивого увлажнения схема орошения должна изменяться в зависимости от метеорологических условий, а также от темпов роста растений.
Наилучшие результаты дает определение сроков полива по физиологическому состоянию самого растительного организма (28). Для определения нуждаемости растений в воде могут быть использованы различные показатели: 1) содержание воды в листьях; 2) степень открытости устьиц; 3) интенсивность транспирации; 4) величина водного потенциала.
Вода является составной частью растительных организмов. Ее содержание доходит до 95% от массы организма, и она участвует прямо или косвенно во
всех жизненных процессах. Вода – это та внутренняя среда, где протекает обмен
24
веществ. Она осуществляет связь органов, координирует их деятельность в целостном растении.
Вода входит в состав мембран и клеточных стенок, составляет основную часть цитоплазмы, поддерживает ее структуру, устойчивость входящих в ее состав коллоидов, определяет определенную конформацию молекул белков (17, с. 84).
Высокое содержание воды придает цитоплазме подвижный характер. Являясь растворителем, вода обеспечивает транспорт веществ по растению и циркуляцию растворов. Вода – непосредственный участник многих химических реакций. Все реакции гидролиза, многочисленные окислительно-восстановительные реакции (фотосинтез, дыхание) идут с участием воды (17, с. 84).
Вода защищает растительные ткани от резких колебаний температуры. Обеспечивая упругое тургесцентное состояние растений, вода поддерживает форму ор- ганов и даже целых растений, например, травянистых форм, а также ориентацию органов в пространстве (17, с.84).
Различают поливную норму количество воды, требуемое растительной
культуре на один полив, и оросительную норму весь объём воды на период
орошения. Коэффициентом водопотребления называют количество воды, израсходованное растениями, на единицу урожая (28).
Нормы и кратность полива растений зависят от целого ряда факторов: их биологических и экологических особенностей, фазы развития, глубины и протяженности залегания корневых систем, степени влаголюбивости и засухоустойчивости, физико-механических свойств почвы, уровня грунтовых вод, природно-кли- матических и погодных условий. Так, песчаные и супесчаные почвы способны удерживать сравнительно небольшое количество воды, в то время как глинистые и суглинистые почвы поглощают и удерживают воду в значительно большем объ-
еме. Поэтому норма полива растений на песчаных и супесчаных почвах должна быть ниже, а кратность выше, чем на глинистых и суглинистых (28).
Кроме того, норма полива регламентируется и в зависимости от глубины зале-
гания корневой системы растений и удаленности ее от ствола, что определяет объем почвы, который необходимо увлажнить при поливе. Отсюда норма у расте-
25
ний с более развитой корневой системой должна быть выше, чем у растений, корни которых занимают меньший объем почвы. Особенно важны поливы в период интенсивного роста активных всасывающих корней (20, с.87).
Поливать растения в дневные часы при солнечной погоде не рекомендуется, так как большая часть вылитой воды быстро испарится. Полив лучше выполнять в вечерние часы: за 2-3 часа до захода солнца или рано утром, так как в это время снижается испарение влаги из почвы. При пасмурной погоде допустим полив и в дневное время.
Поливать следует обильно, добиваясь полного промокания почвы в корнеоби- таемой зоне растительных культур (28). Воду выливают непосредственно под крону плодовых деревьев и кустарников. При недостатке воды для полива в засу- шливый период рекомендуется чаще рыхлить почву в междурядьях. Рыхление препятствует образованию почвенной корки, разрушает капилляры, по которым влага поступает из нижних слоев в верхние, что значительно сокращает испаре- ние ее из почвы.
Полив взрослых деревьев следует проводить из расчета увлажнения почвенного слоя в парковой зоне на глубину не менее 10-20 см и с радиусом охвата поверхности от ствола Сосны Обыкновенной, Березы Бородавчатой, Клена Остролистного – до 120 см (29).
К основным способам орошения относятся:
1.Полив по бороздам водой, подаваемой насосом или из оросительного канала;
разбрызгиванием воды из специально проложенных труб.
2.Аэрозольное орошение орошение мельчайшими каплями воды для регулирования температуры и влажности приземного слоя атмосферы.
3.Поверхностное орошение орошение земель путем подачи воды непосредственно в корнеобитаемую зону.
4.Лиманное орошение глубокое одноразовое весеннее увлажнение почвы вода- ми местного стока.
5.Дождевание орошение с использованием самоходных и несамоходных систем кругового или фронтального типа (28).
26
В своем исследовании мы применили поверхностное орошение.
Методика орошения:
1. Орошение проводилось по мере высыхания почвы приствольных кругов на глубине 10 см (24, 26, 29). Такое орошение мы определила как дополнительное, в отличие от орошения после подкормки (фото 7).
2. Дополнительное орошение производилось в объеме 30 л/1 дерево при каждом
поливе (17, с.275, 27).
У растений 2 экспериментальной группы проводилось однократное дополнительное орошение, у растений 3 экспериментальной группы – двукратное дополнительное орошение, у растений 4 экспериментальной группы – трехкратное дополнительное орошение.
3. Полив деревьев осуществлялся с 7:30 до 8:30 11 мая, 8 июня и 10 июля.
4. После полива мы применяли рыхление верхнего слоя почвы для разрушения почвенных капилляров и сохранения влаги в почве (фото 8).
Общее количество воды, полученное каждым испытуемым растением из вышеуказанных групп, складывается из объема воды, примененной при внесении азофоски в гранулированном виде и количества воды при дополнительном орошении (таблицы 9 и 10).
Таблица № 9 Общее количество воды, полученное при орошении
исследуемых экземпляров Катальпы Обыкновенной (Catalpa bignonioides)
Название группы
Количество воды, внесенное при подкормке, л
Количество воды, внесенное при дополнительном орошении, л
Всего, л
NPK, 80 г + 30 л
60
30
90
NPK, 80 г + 60 л
60
60
120
NPK, 80 г + 90 л
60
90
150
27
Таблица № 10 Общее количество воды, полученное при орошении
исследуемых экземпляров Клёна Остролистного (Acer platanoides).
Название группы
Количество воды, внесенное при подкормке, л
Количество воды, внесенное при дополнительном орошении, л
Всего, л
NPK, 80 г + 30 л
60
30
90
NPK, 80 г + 60 л
60
60
120
NPK, 80 г + 90 л
60
90
150
Анализ результатов исследований показывает, что при орошении растения получили количество воды согласно вариантам опыта.
28
Результаты работы
При испытании комплексного минерального удобрения азофоски в твердом и жидком виде в 2011, 2012, 2013, 2014 годах нам удалось установить, что опти- мальная доза азофоски в сухом и жидком виде для роста и развития Катальпы Обыкновенной и Клёна Остролистного составляет 80 г/1 дерево.
При проведении исследований в 2015 году мы применили дополнительное орошение, равное 30 л/м2 , 60 л/м2 и 90 л/м2 приствольного круга экспериментальных деревьев (17, с.275).
При выявлении режима орошения экспериментальных деревьев на фоне применения азофоски в твердом виде в 2015 году нами получены следующие результаты: 1) Измерения длины побегов Катальпы Обыкновенной представлены в таблице 11.
Таблица № 11 Длина верхушечных побегов Катальпы Обыкновенной за вегетационный период 2015 года
Группа
Среднее арифметическое длины, см
НСР*
Контроль
12,5
-
NPK, 80 г+ 30 л
20,0
1,5
NPK, 80 г +60 л
34,7
1,0
NPK, 80 г +90 л
43,6
9,4
* НСР – наименьшая существенная разница (14, с. 5 – 10).
По данным таблицы 11 составлена диаграмма 1.
29
Диаграмма 1 Длина верхушечных побегов Катальпы Обыкновенной
за вегетационный период 2015 года.
13 EMBED Excel.Chart.8 \s 1415
Анализ диаграммы позволяет установить, что во-первых, существует прямая зависимость между количеством воды, получаемой растениями при орошении, и длиной их побегов, во-вторых, увеличение длины побегов 4 группы по сравнению с контрольной группой, существенное. Максимальная длина побегов у тех испытуемых деревьев, которые получили воду в количестве 90 л/1 дерево на фоне внесения азофоски в дозе 80 г/1 дерево.
2) Измерения массы нативных листовых пластинок Катальпы Обыкновенной представлены в таблице 12.
Таблица № 12 Масса нативных листовых пластинок Катальпы Обыкновенной
за вегетационный период 2015 года
Группа
Среднее арифметическое массы, г
НСР
Контроль
40,0
-
NPK, 80 г+ 30 л
46,8
2,1
NPK, 80 г +60 л
51,2
5,2
NPK, 80 г +90 л
56,9
4,4
По данным таблицы 12 составлена диаграмма 2.
30
Диаграмма 2 Масса нативных листовых пластинок Катальпы Обыкновенной
за вегетационный период 2015 года.
13 EMBED Excel.Chart.8 \s 1415
Диаграмма 2 показывает, что воздействие азофоски в сочетании с орошением приводит к увеличению массы нативных листовых пластинок. При режиме орошения в количестве 90 л/1 дерево на фоне внесения азофоски в количестве 80 г/1 дерево масса нативных листовых пластинок растений этой группы максимальная.
7) Опираясь на измерения массы нативных и сухих листовых пластинок, мы рассчитали среднее количество воды в листовых пластинках Катальпы Обыкновенной. Данные представлены в таблице 13.
Таблица № 13 Количество воды в листовых пластинках Катальпы Обыкновенной за вегетационный период 2015 года.
Группа
Среднее арифметическое массы, г
НСР
Контроль
39,2
-
NPK, 80 г+ 30 л
45,6
4,7
NPK, 80 г+60 л
50,0
8,5
NPK, 80 г +90 л
55,7
6,3
По данным таблицы 13 составлена диаграмма 3.
29
Диаграмма 3 Количество воды в листовых пластинках Катальпы Обыкновенной за вегетационный период 2015 года.
13 EMBED Excel.Chart.8 \s 1415
Диаграмма 3 показывает, что воздействие азофоски и дополнительного орошения приводит к увеличению количества воды в листовых пластинках. При внесении воды в количестве 90 л/1 дерево на фоне внесения азофоски в дозе 80 г/1 дерево количество воды в листовых пластинках Катальпы Обыкновенной максимальное .
4) Измерения диаметра штамба Катальпы Обыкновенной представлены в таблице 14.
Таблица № 14 «Прирост диаметра штамба Катальпы Обыкновенной за вегетационный период 2014 года»
Группа растений
Диаметр до подкормки, см
Диаметр в конце вегетации, см
Прирост, см
НСР
Контроль
13,5
16,1
2,7
-
NPK, 80 г+ 30 л
14,5
18,8
4,3
0,8
NPK, 80 г +60 л
15,5
19,9
4,4
0, 1
NPK, 80 г +90 л
13,8
20,3
6,5
0, 2
По данным таблицы 14 составлена диаграмма 4.
30
Диаграмма 4 «Прирост диаметра штамба Катальпы Обыкновенной
за вегетационный период 2015 года»
13 EMBED Excel.Chart.8 \s 1415
Согласно анализу диаграммы 4 максимальный прирост диаметра штамба у тех растений Катальпы Обыкновенной, которые обеспечивались трехкратным режимом полива на фоне внесения азофоски в дозе 80 г/1 дерево и получили общее количество воды 150 л/1 дерево (табл. 9). Существенных отличий в приросте диаметра штамба у растений 2 и 3 эксперименальных групп не отмечается.
5) Измерения длины побегов Клёна Остролистного представлены в таблице 15.
Таблица № 15 «Длина верхушечных побегов Клёна Остролистного за вегетационный период 2015 года»
Группа растений
Среднее арифметическое длины, см
НСР
Контроль
24,1
-
NPK, 80 г+ 30 л
32,4
1,4
NPK, 80 г +60 л
36,1
1, 1
NPK, 80 г+90 л
37,4
2,6
На основании таблицы 15 построена диаграмма 5.
Диаграмма 5 «Длина верхушечных побегов Клена Остролистного
за вегетационный период 2015 года»
13 EMBED Excel.Chart.8 \s 1415
Анализ диаграммы позволяет установить, что орошение и внесение минерального удобрения положительно влияет на рост и развитие верхушечных побегов Клена Остролистного. Максимальная длина побегов у тех испытуемых деревьев, которые получали воду в количестве 90 л/1 дерево фоне внесения азофоски в дозе 80 г/1 дерево .
6) Измерения массы нативных листовых пластинок Клёна Остролистного представлены в таблице 14.
Таблица № 16 «Масса нативных листовых пластинок Клёна Остролистного за вегетационный период 2015 года»
Группа растений
Среднее арифметическое массы, г
НСР
Контроль
13,6
-
NPK, 80 г +30 л
19,6
1,1
NPK, 80 г +60 л
29,8
0, 7
NPK, 80 г +90 л
34,1
0, 5
На основании таблицы 16 построена диаграмма 6.
Диаграмма 6 « Масса нативных листовых пластинок Клена Остролистного
за вегетационный период 2015 года»
13 EMBED Excel.Chart.8 \s 1415
Диаграммы 6 показывает, что при внесении воды в количестве 30 л/1 дерево, 60 л/1 дерево и 90 л/1 дерево масса нативных листовых пластинок увеличивается пропорционально количеству внесенной воды. При орошении в количестве 90 л/1 дерево на фоне внесения азофоски в количестве 80 г/1 дерево масса нативных листовых пластинок стала самым высоким показателем.
7) Опираясь на измерения массы нативных и сухих листовых пластинок, мы рассчитали среднее количество воды в листовых пластинках Клена Остролистного.
Таблица № 17 «Количество воды в листовых пластинках Клена Остролистного за вегетационный период 2015 года»
Группа растений
Среднее арифметическое массы, г
НСР
Контроль
13,3
-
NPK, 80 г+ 30 л
18,8
2,1
NPK, 80 г +60 л
29,0
1, 0
NPK, 80 г +90 л
33,1
0, 1
На основании таблицы 17 построена диаграмма 7.
Диаграмма 7 «Количество воды в листовых пластинках Клена Остролистного за вегетационный период 2015 года»
»
13 EMBED Excel.Chart.8 \s 1415
Диаграмма 7 указывает на преимущественное увеличение количества воды в листовых пластинках Клена Остролистного при орошении в количестве 60 г/1 дерево и 90 л/1 дерево на фоне внесения азофоски в дозе 80 г/1 дерево.
8) Измерения штамба Клёна Остролистного представлены в таблице 16.
Таблица № 18 «Прирост диаметра штамба Клёна Остролистного за вегетационный период 2015 года»
Группа растений
Диаметр до подкормки, см
Диаметр в конце вегетации, см
Прирост, см
НСР
Контроль
11,5
13,4
2,4
NPK, 80 г +30 л
11,0
14,7
3,7
NPK, 80 г+ 60 л
12,5
17,1
4,6
1,7
NPK, 80 г +90 л
10,9
16,8
5,9
0,7
На основании таблицы 18 построена диаграмма 8.
Диаграмма 8 «Прирост диаметра штамба Клена Остролистного
за вегетационный период 2015 года»
13 EMBED Excel.Chart.8 \s 1415
Согласно анализу диаграммы 8 орошение в количестве 30 л/1 дерево, 60 л/1 дерево и 90 л/1 дерево масса нативных листовых пластинок увеличивается пропорционально количеству внесенной воды. Максимальный прирост диаметра штамба Клена Остролистного у тех растений, которые поливались в количестве 90 л/1 дерево на фоне внесения азофоски в дозе 80 г/1 дерево.
Таким образом, наши исследования показали:
1) Для оптимального роста и развития вегетативных органов Клёна Остролистного необходимо орошение в количестве 90 л/ 1 дерево в сочетании с подкормкой азофоской из расчёта 80 г/1 дерево.
2) Для оптимального роста и развития вегетативных органов Катальпы Обыкновенной необходимо орошение в количестве 90 л/ 1 дерево в сочетании с подкормкой азофоской из расчёта 80 г/1 дерево.
3) Согласно диаграммам 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 нам удалось получить абсолютно идентичные данные по массе листьев, показателям роста штамба и верхушечных побегов, а также массе воды в нативных листьях при орошении на фоне внесения минерального удобрения.
35
Данные результаты можно объяснить во-первых, биологическими особенностями испытуемых растений, во-вторых, отрицательным водным потенциалом почвы, который возник вследствие погодно-климатических условий лета 2015 года: небольшого количества осадков, высокой максимальной температуры воздуха в июне, июле и августе (табл.7).
В комплексе эти экологические факторы обеспечили высокую скорость транспирации, что привело к водному дефициту испытуемых деревьев, а наиболее чувствительным процессом к недостатку воды является процесс роста (19, с. 415).
Водный дефицит растений, в свою очередь, увеличил неблагоприятное действие повышенных температур, при которых денатурируют белки-ферменты, повреждаются клеточные мембраны, резко падает активность ростовых гормонов, и процессы роста тормозятся (19, с. 425).
37
Заключение
«Охрану природы я считаю делом святым. Это сохранение и умножение красоты Родины. Оно прямо пропорционально патриотизму: чем больше человек вложил в дело Родины крови, ума, труда, таланта, тем она ему дороже».
Л. Леонов
Выводы
На основании анализа литературных и полученных нами экспериментальных данных, можно сделать следующие выводы:
1.Организация трехкратного полива парковых деревьев в количестве 90 литров/ 1 дерево существенно повысила эффективность внесения сухих удобрений.
2. Как и в предыдущие годы, в 2015 году наиболее высокие показатели роста деревьев получены нами при поливе Катальпы Обыкновенной и Клена Остролистного на фоне внесения в почву приствольной полосы 80 г/м2 комплексного минерального удобрения.
3. В засушливой степной зоне в летний период удобрения, сочетаемые с орошением, дают положительный эффект, проявляющийся в усилении ростовых процессов парковых деревьев.
Рекомендации
Выполненные нами в течение 6 лет научные исследования по обеспечению минерального питания и орошения парковых растений позволяет нам рекомендовать для улучшения роста и развития парковых деревьев подкормку азофоской в дозе 80 г/м2 приствольной полосы на фоне орошения 90 л/м2 почвы приствольного круга.
Оптимальные условия минеральной подкормки позволят достигнуть наивысшей эффективности удобрения, что приведёт к оптимальному росту и развитию парковых деревьев. Это, в свою очередь, благоприятно скажется на экологической функции фитоценоза пришкольного парка, а значит, и на здоровье горожан.
38
Литература
1. Артёменко Н. М. По пути интенсификации. Черкассы, 1979, с. 2.
2. Вакулюк П. Г., Горлицкий А. А. Клён кудрявый. В кн.: Посади дерево. Киев. «Реклама», 1984, с.10 – 14.
3. Варквасова М. А. Влияние минеральных удобрений на периодичность плодоношения и продуктивность яблони. Сборник научных трудов «Садоводство Кабардино-Балкарии». Нальчик, 1989, вып. 1, с. 74 – 79.
4. Голубев Д., Довгий А., Иванова С., Колиух А., Росинская В., Солодун А., Тара- нова К., Чернов Р. Исследовательский проект «Влияние подкормки минеральными удобрениями на рост и развитие деревьев пришкольного парка», 2013, с. 34.
5. Евтеев Ю. В., Казанцев Г. Н., Основы агрономии: учеб. Пособие. – М.: ФО- РУМ, 2008, с. 297, 312, 313.
6. Жданов М., Крамар Д., Таранова К. Проект «Влияние подкормки минеральными удобрениями на рост и развитие деревьев», г. Россошь, 2011, с.1,12, 40.
7. Кехаев В. К. Особенности удобрения плодовых культур в интенсивных насаждениях. В сб. Проблемы интенсификации садоводства на Северном Кавказе. Новочеркасск, 1982, с.61 – 68.
8. Кондаков А. К. с соавторами. Удобрение молодых и плодоносящих насаждений. Рекомендации по удобрению садов и ягодников в СССР. Мичуринск, 1978, с.10,11.
9. Кравченко С. Н., Бондаренко В. Д. Человек и биосфера. В кн.: Общение с природой. Львов, «Вища школа», 1984, с. 5,6.
10. Максимов С.А. Атмосферные осадки. В кн.: Погода и сельское хозяйство, Гидрометеоиздат, Л., 1965, с. 78.
11. Мельникова Э. К. Эффективность минеральных удобрений на почвах с
различным уровнем обеспеченности элементами питания. Агрохимические, агроэкологические и экономические проблемы и пути их решения при возделывании зерновых и других культур. М., 1998, с. 46, 47.
12. Одынец А. П. Декоративные свойства древесных пород. В кн.: Дендрология для садовника. М., «Высшая школа», 1982, с. 11.
13. От любви к природе – к культуре природопользования: материалы VI регио
39
нальной научно-практической конференции учащихся г. Воронежа и Воронеж-
ской области. Март 2012 года / отв. За выпуск Ю. Ю. Наумова. – Воронеж: Воро
нежский государственный педагогический университет, 2012, с. 116).
14. Першина М. Н. Пески. В кн.: Почвоведение, «Колос», М., 1969, с. 441, 447, 448.
15. Потапов В. А., Кашин В. И., Курсаков В. Г. Методы обработки экспери- мент. данных в плодоводстве/РЕКОМЕНДАЦИИ. – М.: Колос, 1997, с.6, 53.
16. Рубцов В. В. Особенности питания плодовых и ягодных растений. Бро-шюра. Удобрение садов и ягодников. М., Россельхозиздат, 1975, с. 5 – 10, 21.
17. Сергеев В. И. Справочник садовода. Орошение. М., «Колос», 1964 г., с. 275.
18. Трунов Ю. В. Удобрение интенсивных яблоневых садов на слаборослых подвоях. Журнал «Садоводство и виноградарство», № 3, 1998, с.7, 8.
19. Чундокова А. А. Рекомендация. Удобрения садов Кубани. Краснодар, 1982, с. 4 – 15.
20. Якушкина Н. И. Физиология растений: учеб. Для студентов вузов, обучающихся по специальности 032400 «Биология» / Н. И. Якушкина, Е. Ю. Бахтенко. – М.: Гуманитар. Изд. Центр ВЛАДОС, 2005, с.87,202, 204, 413-416, 425.
21. Юрьев А. Н. Возделывание культуры яблони на светло-серых лесных песчаных почвах. Лесохозяйственная информация. Деферативный выпуск ЦБНТИ Гослесхоза СССР, № 8, Воронеж, 1976, с. 21.
22. [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ]
23. [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ]
24. [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ]
25. http://info.sotvorenie.kiev.ua/content/family_estate/plants/kinds/trees/catalpa_
bignonioides/catalpa_bignonioides.html
26. http:// GreenLand.kiev.uaArticles/?aid=27
27. [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ]
28. http:// ru.wikipedia.orgОрошение
29. http://greenring.com.ua/.../105-klen-ostrolistniy-obiknovenniy-globosum.html
40
Приложение
Фото 1. Внешний вид Катальпы Обыкновенной (Catalpa bignonioides).
41
Фото 2. Внешний вид Клёна Остролистного (Acer platanoides).
42
Фото 3. Измерение диаметра щтамба.
43
Фото 4. Измерение длины побегов.
44
Фото 5. Измерение массы нативных и сухих листовых пластинок
45
Фото 6. Внесение азофоски в сухом виде.
46
Фото 7. Орошение почвы приствольного круга.
47
Фото 8. Рыхление почвы приствольного круга.
"$&(*,.248:>@DFHJчRoot EntryNPK, 80 6г + 30 л NPK, 80 6г + 60 л NPK, 80 6г + 90 л #,##0\ "";[Red]\-#,##0\ ""О?
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·#,##0.00\ "";[Red]\-#,##0.00\ ""Оq*6
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·_-* #,##0\ __-;\-* #,##0\ __-;_-* "-"\ __-;_-@_-ОЃ,>
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·_-* #,##0.00\ __-;\-* #,##0.00\ __-;_-* "-"??\ __-;_-@_-а14 ?\ _ 14?\ _ 1420% - Акцент1
·M
·
20% - Акцент120% - Акцент2
·M
·
20% - Акцент220% - Акцент3
·M
·
20% - Акцент320% - Акцент4
·M
·
20% - Акцент420% - Акцент5
·M
·
20% - Акцент520% - Акцент6
·M
·
20% - Акцент640% - Акцент1
·M
·
40% - Акцент140% - Акцент2
·M
·
40% - Акцент240% - Акцент3
·M
·
40% - Акцент340% - Акцент4
·M
·
40% - Акцент440% - Акцент5
·M
·
40% - Акцент540% - Акцент6
·M
·
40% - Акцент660% - Акцент1
·M
·
60% - Акцент160% - Акцент2
·M
·
60% - Акцент260% - Акцент3
·M
·
60% - Акцент360% - Акцент4
·M
·
60% - Акцент460% - Акцент5
·M
·
60% - Акцент560% - Акцент6
·M
·
60% - Акцент6Ввод Заголовок 1
·K
· Заголовок 1Заголовок 2
·K
· Заголовок 2Заголовок 3
·K
· Заголовок 3Заголовок 4
·=
· Заголовок 4Контрольная ячейка
·Џ
·Контрольная ячейкаСвязанная ячейка
·U
·Связанная ячейкаТекст предупреждения
·O
·14Текст предупрежденияДля изменения диапазона данных диаграммы перетащите правый нижний угол диапазона.
·
·
·NPK, 80 г + 30 л
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·NPK, 80 г + 90 ля
·HP LaserJet Professional P 110NPK, 80 г + 60 л
·