Влияние минеральных удобрений на развитие картофеля

Исследовательский проект «Влияние минеральных удобрений на развитие картофеля»

Учитель: Захаров В.А.

План

I. Введение

1. Из истории культуры

2. Химический состав и питательная ценность

3. Лекарственные свойства.

4. Биологические особенности развития

5. Отношения к условиям внешней среды.

II. Основная часть

1. Значение минеральных удобрений.

2. Влияние азота, фосфора и калия на развитие растения.

3. Влияние почвы и органических удобрений на развитие растения.

4. Постановка эксперимента.

5. Анализ полученных результатов.

III. Заключение

1. Обоснование полученных результатов.

2. Использование результатов работы.

I. Введение

Естественный ареал диких форм клубненосных представителей пасленовых охватывает Центральную Америку, Перу, Боливию и Чили. Распространение их ограничено в основном горными районами, но частично они встречаются на равнинах Парагвая, Бразилии и Аргентины.

Первые сведения о картофеле датируются 1536 годом. В горах Боливии и Перу оседлые племена индейцев возделывают картофель около 1000 лет. Об этом говорят и описания религиозных обрядов, и изображения картофеля на древних керамических сосудах. Распространение картофеля в Европе шло через Испанию и Италию, а также из Ирландии и Англии, где его возделывали в единичных случаях уже в последней четверти Х VI века.

В Европе эту культуру вначале высаживали лишь на аптекарских и в ботанических садах. Вплоть до Х VIII века он оставался растением любительским, непригодным в пищу. Этому способствовал и тот факт, то в завезенных экземплярах содержалось много соланина, придававшего клубням горький привкус. Богословы считали даже, что его разводят, чтобы изменить веру, называли его «чертовым яблоком.»

В Европе считалось, что картофель «вызывает проказу». В Сицилии верили, что достаточно написать имя ненавистного человека на листочке бумаги и приколоть его к клубню, как тот умрет мучительной смертью.

Дурная слава картофеля держалась в народе долго, и в разных странах по разному пытались преодолеть нежелание крестьян его возделывать. Например, английским крестьянам за выращивание картофеля обещали золотые медали.

Лишь в середине XVIII века картофель стали разводить на больших площадях, используя как продовольственную культуру. Особенно он прижился в Ирландии.

В Германии распространению картофеля способствовали вспышки голода во время Тридцатилетней войны. Только после Семилетней войны и голода 1770 года возделывание картофеля стало расширяться.

Считается, что в России картофель появился при Петре I. История продвижения картофеля в России знает и трагические моменты. «Картофельные бунты» крестьян в 1834 году и государственные в 1840-1843 вызванных требованием властей выделить часть земли под посевы картофеля без обеспечения семенным фондом, отразили общее недовольство крепостным гнетом.

Только неурожай хлебов в середине прошлого века сделали картофель незаменимым продуктом.

В разных странах картофель называли по разному. Наиболее вероятно, что название «картофель» произошло от двух немецких слов «крафт» и «тойфел», что значит плод дьявольской силы.

Картофель знаменит и рекордами. Например, экземпляр массой 8 кг 275г получен англичанином Томасом Сиддалом был получен в 1795году.

С одного куста посаженного Баукоком в 1975 году был получен урожай 233 кг 500 г.

В Казахстан картофель был завезен из России русскими переселенцами. Картофель ныне выращивают в 130 странах. Это связано с его высокой пластичностью и приспособленностью к самым разным условиям.

Постоянно появляются новые сорта картофеля в Перу при Международном Центре картофеля создана коллекция видов, разновидностей и сортов этой культуры. В ней хранится более 13 тыс. образцов и семян.

Итак не смотря на не простую историю выращивания картофеля, именно он в настоящее время стал необходимым пищевым продуктом.

Химический состав весьма разнообразен. В клубнях содержится до 2% белков, крахмала от 13,1 до 36,8%, клетчатка, пектиновые вещества, моно- и олигосахариды: глюкоза, фруктоза, сахароза, витамины и минеральные соли.

Основным витамином является аскорбиновая кислота. В клубнях найден практически весь комплекс витамина В, фолиевая и никотиновая кислоты. Кроме того обнаружены каротиноиды, виолаксантин, лютеин и другие.

В состав картофеля входит свыше 26 различных химических элементов. Из минеральных солей преобладают соли калия и фосфора, то есть и другие микро и макроэлементы - железо, кальций, магний, марганец, никель, кобальт, йод. Из органических кислот – лимонная, щавелевая, яблочная. В кожуре клубней и всей надземной части растения содержится ядовитый гликоалкалоид соланин.

Таким образом химический состав картофеля весьма разнообразен. В нем содержится много веществ необходимых нашему организму.

На Руси издавна были известны лекарственные свойства картофеля. еще в начале ХIХ века было известно о противоцинговых свойствах растения, об использовании его при экземе, для лечения катара верхних дыхательных путей, сопровождающегося упорным сухим кашлем, при гастритах, сильной головной боли. Многие лекари советовали больным туберкулезом обязательно есть картофель. Свежие и в ступке истолченные «земляные яблоки» прикладывали к обожженным и опаленным местам кожи. При этом снималась боль, наступало облегчение.

В настоящее время благодаря наличию солей калия картофель используется в научной медицине. Широко применяется в лечебном питании как ценный диетический продукт. Кроме того является исходным сырьем для получения крахмала. Глюкозы, спирта, молочной кислоты и др., которые находят широкое применение в медицине. Таким образом лекарственные свойства картофеля весьма разнообразны.

В развитии картофеля различают 5 основных периодов.

1 период – от прорастания глазков до появления всходов.

2 период – от появления первых зеленых листьев до развития стеблей с нормальными листьями.

3 период- от появления бутонов до цветения.

4 период длится от цветения до прекращения прироста ботвы

5 период продолжается с момента отмирания ботвы до ее полного высыхания и физиологического созревания клубней.

Таким образом в каждом периоде происходят важные физиологические изменения.

Требовательность картофеля к условиям среды в разные периоды жизни неодинаковы. Картофель лучше развивается в условиях прохладного лета. Оптимальная температура +18-25 С⁰

Картофель требователен к влажности почвы, однако потребность во влаге у него меняется по фазам роста и развития. Картофель – культура рыхлых почв, поэтому он предъявляет высокие требования к их воздушному режиму.

Для роста и развития картофелю необходимо повышенное количество питательных веществ. Последнее обусловливается его биологическими особенностями, связанными с накоплением большой массы сухого вещества при относительно слабо развитой корневой системе. Наибольшую потребность он испытывает в азоте, фосфоре, калии, кальции и магнии.

Картофель – светолюбивое растение. При отсутствии или недостатке света растения вытягивается, развитие замедляется, листья теряют способность к ассимиляции углекислого газа.

Таким образом, для того чтобы получить высокий урожай, необходимо соблюдать все особенности данного растения.

В Казахстане картофель выращивают повсюду, но хорошие урожай получают лишь там где умеют создать благоприятные условия для роста и развития растений, подобрать сорта с потенциально высокой урожайностью.

Наш регион отличается почвенно- климатическими особенностями. Поэтому, чтобы получить высокий урожай необходимо подобрать подходящие сорта.

Из отечественных сортов «Невский». Но у него есть один недостаток. Он часто поражается фитофторозом. Более стабильные урожаи дают голландские сорта, такие как «Латона», «Романо», «Сантэ», «Сагита» «Рэд Скарлет».

Итак, при традиционных методах выращивания обычно урожай не превышает 300-350 кг с сотки. Но меняющиеся условия требуют творческого подхода к технологии выращивания. Сознательное отношение к технологии выращивания позволяет собирать более высокие урожаи. Одним из таких условий является правильное использование различных видов удобрений.

II. Основная часть

Удобрениями называют соли и другие неорганические природные или полученные промышленным способом вещества, содержащие в своем составе элементы необходимые для питания растений и повышения плодородия почвы, используемые с целью получения высоких и устойчивых урожаев сельскохозяйственных культур.

В образовании тканей растений, в его росте и развитии принимают участие около 70 элементов. Важнейшими среди них являются азот, фосфор и калий, от которых зависит обмен веществ в растении и его рост. Азот входит в состав белков и хлорофилла, принимает участие в фотосинтезе. Излишнее его содержание вызывает жирование стеблей, задерживает поспевание культур. Обильное внесение азотных удобрений увеличивает урожай, но с другой стороны избыток азота ухудшает вкус, увеличивает водянистость, ухудшает лежкость при хранении, увеличивает восприимчивость болезней, ведет к накоплению нитратов.

Соединения фосфора играют важную роль в дыхании и размножении растений, участвуя в процессах превращения углеводов и азотосодержащих веществ.

Фосфор более всего влияет на качество урожая, увеличивает крахмалистость, улучшает вкус и повышает устойчивость к хранению, увеличивает жизнеспособность семенного материала, а также уменьшает эффект азота, тормозящего развитие. Чем холоднее начало лета и короче вегетационный период тем важнее внесение фосфорных удобрений.

Калий регулирует жизненные процессы происходящие в растении, улучшает водный режим, способствует обмену веществ и образованию углеводов в тканях растений. Растения без труда берут его из почвы. Непосредственное влияние калия на количество и созревание урожая небольшое. Зато он увеличивает размер, снижает крахмалистость, но улучшает устойчивость к обработке и хранению.

Основную массу кислорода, углерода и водорода растение получает из воздуха и воды, остальные элементы извлекает из почвы. При современных масштабах культурного земледелия естественный круговорот питательных элементов в природе нарушается, так как часть их выносится с урожаем и не возвращается в почву, а также вымывается из почвы дождевыми водами или переходит в недеятельную форму. Это вызывает необходимость в компенсации потерь питательных элементов, т.е. минеральных удобрений. состав минеральных удобрений характеризуется содержанием в них действующих веществ: в азотных содержанием азота, фосфорных и калийных – условно в пересчете на их оксиды. Внесение удобрений является одним из главных условий получения высокого урожая и формирования хорошего вкуса. Наибольший эффект дает сочетание органических и минеральных удобрений. Органические удобрения не только снабжают растения необходимыми питательными веществами, но и разрыхляют почву, улучшают ее структуру. Они служат не только источником пищи для растений, но и обогащают почву полезными микроорганизмами, которые переводят недоступные для растений соединения в легко усваемую форму. Органические удобрения содействуют накоплению в почве гумуса, который улучшает физические свойства, воздушный и тепловой режимы почвы. Суглинистые по механическому составу почвы становятся менее связными, лучше пропускают воду и легче обрабатываются, песчаные почвы лучше удерживают питательные вещества и воду. Органические удобрения, разлагаясь обеспечивают листья углекислотой – важнейшим элементом воздушного питания растений. Лучшим органическим удобрением является перепревший навоз. Навоз содержит все питательные вещества необходимые для растений. Однако необходимо помнить, что органические удобрения разлагаются сравнительно медленно. Внесенные до посадки, они не сразу становятся доступными для растений, поэтому в первоначальный период роста используются слабо. Для того чтобы обеспечить растение с самого начала развития достаточным количеством питательных веществ, необходимо наряду с органическими вносить полное минеральное удобрение. Действие минеральных удобрений на рост и развитие на различных почвах неодинаково.. на песчаных и суглинистых почвах с низким содержанием гумуса более высокие урожаи получают от применения азотных удобрений. На черноземных урожайность возрастает при использовании азотного и фосфорного удобрений. Хорошим удобрением является древесная зола. Ценность ее заключается в том, что калий находится здесь в углекислой форме без хлора. Это соединение калия наиболее благоприятно влияет на урожай. Помимо калия, в золе содержится фосфор, кальций и микроэлементы, которые необходимы для растений. Установлено, что зола не только повышает урожайность, но и улучшает вкусовые качества, снижает поражение растений различными болезнями. В золе, как и в луговых травах, растение само отфильтровало из почвы питательные вещества, а потому избытки отдельных элементов в них менее опасны, чем при внесении химически чистых микроэлементов, смешанных с минеральными удобрениями. Это широко распространенное и очень ценное микроудобрение снижает кислотность почвы и значительно улучшает вкусовые качества. Зола полезна для всех типов почв и рекомендуется в качестве обязательного дополнения к специальным минеральным удобрениям.

В целом эффективность применения минеральных и органических удобрений зависит от окультуренности почвы на участке: чем она ниже, тем действие удобрений слабее, и наоборот.

Следует также помнить, что если в почве не будет в достаточном количестве хотя бы одного элемента питания, то урожай не будет полным. Например, если калия в почве достаточно для получения лишь 200 кг картофеля с сотки, то сколько азота, фосфора ни вноси, урожай выше этого уровня не получить, так как величину урожая ограничивает тот элемент, который находится в минимуме.

Для получения высоких и устойчивых урожаев картофеля наряду с органическими удобрениями обязательно внесение минеральных.

Важнейшие условие максимального эффекта от удобрений – дифференцированное их использования с учетом почвенных условий, биологических особенностей возделываемых сортов, а также назначение урожая. В развитии от механического состава почвы дозы минеральных удобрений могут варьировать в пределах: азот -5-15 г/м, фосфор 2-13 г/м, калий 5-20г/м.

Минеральные удобрения вносят преимущественно весной за исключением хлористого калия, который лучше вносить с осени, так как хлор оказывает негативное влияние на качество клубней. Картофель устойчив к повышенной концентрации удобрений в почве, поэтому хорошо отзывается на локальное внесение удобрений. Более эффективно внесения удобрений в рядки при посадке. Рядковое внесение удобрений усиливает питание растений в первый период развития, способствует ускорению их роста. При этом лучше применять трехкомпонентные гранулированные удобрения: нитрофоску, карбоаммофоску, удобрительную смесь и другие из расчета 20-30г/м. на приусадебном участке при гладкой посадке. Весьма эффективно локальное внесение органических и минеральных удобрений под клубень, при этом расход органических и минеральных удобрений сокращается вдвое.

При использовании менее качественных органических удобрений нормы минеральных удобрений увеличивают.

Таким образом необходимо использовать как органические, так и минеральные удобрения.

Для эксперимента нами были выбраны сорта «Сагитта» и «Ред скарлет». Это среднеранние высокоурожайные сорта. Клубни правильной, овальной формы с бледно-желтой окраской. Дает стабильный высокий урожай на любых почвах. Устойчив порше, вирусным болезням, нематоде, раку, механическим повреждениям.

Весной при наступлении положительных температур, из предназначенных для посадки клубней были удалены больные, загнившие, поврежденные и нестандартные по форме. После этого семена были заложены для светового проращивания. Проращивание способствует быстрым и равномерным всходам, ускоренному росту и развитию растений, увеличивает количество стеблей. Пророщенные клубни необходимо высаживать в грунт при температуре почвы на глубине 10 см 5-6º С.Перед вспашкой был внесен новоз. На десятый день после посадки появились первые всходы. Когда растения достигли высоты 15-20 см провели окучивание. Для полива был использован капельный способ. Также была проведена внекорневая подкормка с использованием препаратов «Новалон» и «Лигногумат калия». Для борьбы с сорняками были использованы агротехнические мероприятия. В целях защиты от колорадского жука были использованы химические препараты. В процессе развития были отмечены следующие наблюдения.

Во время развития были внесены минеральные удобрение в растворенном виде. Для сравнения внекорневую подкормку давали разными препаратами. Для сорта «Сагита» был использован «Новалон», а для сорта «Ред скарлет» лигногумат калия. В процессе развития были отличены следующие наблюдения. Растения быстро развивались. Стебли были толстыми, цвет темно-зеленый. К концу вегетационного периода высота батвы достигла более метра. Когда развитие закончилось, то вначале была удалена ботва. Этот прием ускоряет созревание клубней, предупреждает их заражение болезнями, развивающимися на ботве и облегчает уборку. Обычно это делается за 10 дней до уборки. Прерывает отток питательных веществ из ботвы в клубни, в результате чего прекращается накопление урожая, но ускоряется образование клубней и плотной кожуры на клубнях.

Когда провели уборку, то получили следующие результаты.

Средняя урожайность сорта «Сагита» где был использован препарат «Новалон» составила 580кг с одной сотки. Отдельные клубни достигали веса 800г. Средняя урожайность сорта «Ред скарлет»,где был использован преперат «Лигногумат калия», составила 620кг с одной сотки. Вес отдельных клубней достигал 1 кг.

Таким образом, для получения высоких урожаев виды удобрений, как органические, так и минеральные.

III. Методы, которые мы использовали при постановке эксперимента, могут быть полезны широкому кругу огородников. Большинство описанных агротехнических приемов – универсальный. Они применимы и при использовании нетрадиционных методов выращивания картофеля. мы считаем, что в данной работе полезной информации предостаточно и она может быть использована в иракнических целях. В частности дана характеристика данной культуре и какие нужно использовать удобрения, для того чтобы получить максимальный урожай.

На этом наша работа не окончена, и на следующий год она будет продолжена.

Правильное наименование – Рэд Скарлетт (Red Scarlett) – голландский раннеспелый сорт, в последнее время получивший широкое распространение в Центральном и Южном регионах России. Считается одним из лучших (среди краснокожих) сортов и внесен в Госреестр РФ.

Кустовая часть

Низкая, тип – промежуточный, полупрямостоячая. Листья зеленого цвета, среднего размера, со слабой волнистостью края. Соцветия – среднего размера, красно-фиолетового или светло-сиреневого оттенка. Ботва формируется и развивается достаточно быстро, с хорошей плотностью и густотой.

Клубни

Размер – от среднего до крупного (80-150 г). Формируются дружно и в большом количестве. Форма – овальная, удлиненно-овальная. Кожура – гладкая, красная. Глазки – поверхностные, мелкие. Содержание сухого вещества – 18,6%, крахмал – 10-15%. Вкусовые качества – нормальные. Разваристость – средняя. Цвет при варке не изменяется.

Сорт "Рэд Скалетт"

Характеристика сорта

Раннеспелый, высокоурожайный, столового назначения. Период вегетации 70-75 дней. Засухоустойчивый. Клубни способны не темнеть при механических повреждениях. Товарная лежкость 97-98%. Пригоден для мытья. Применяется для промышленного выращивания, производства чипсов и картофеля-фри.

Устойчив к:

-золотой картофельной нематоде;

-фитофторозу клубней;

-раку;

-вирусу PVYn.

Слабо устойчив к:

-фитофторозу ботвы;

-парше обыкновенной;

-альтернариозу (необходима профилактическая обработка в начале цветения).

Особенности выращивания голландских сортов

Следует ожидать разрешения создавшейся ситуации: популярный сорт может стать непопулярным. Очень многие сорта голландского картофеля, поначалу активно культивировавшиеся отечественными картофелеводами, вышли из севооборота. Объяснялось это тем, что обещанные преимущества голландских сортов на практике не получили подтверждения. То есть не совсем так: вначале  все было хорошо, а вот уже через сезон… Оказалось, что «голландцы» болеют фитофторозом не меньше отечественных сортов, обещанные высокие урожаи так и остались обещанными. Голландия – страна со сложившимися традициями картофелеводства, а потому правила выращивания необходимо соблюдать как можно точнее.

В основе голландской методики выращивания картофеля лежит утверждение, что в фундаменте успешного культивирования  «три кита»: хорошо разрыхленная почва, беспрепятственный доступ воздуха и влаги. Только так можно создать оптимальные условия для выращивания высокоперспективных голландских сортов. Из этого следует, что нужно выдерживать ширину междурядий не уже 60-70 см для ранних сортов и 75-80 см для сортов позднего созревания. Не следует увеличивать площадь посадки, сужая междурядья, потери урожая при подобном «выигрыше в площади» сводят его к нулю.  Глубина посадки клубней не должна превышать 4 см. После появления всходов необходимо сформировать гребни: высота – 20-25 см, ширина в основании – 75 см, междурядную обработку в этом случае можно не производить. С сорняками борются при помощи гербицидов. Низкая заболеваемость картофеля фитофторозом в Голландии объясняется жесткой системой обработки специальными препаратами (успешная профилактика достигается 5-6 разовой обработкой при строгом соблюдении рекомендаций в чередовании препаратов). Без соблюдения этих условий голландские сорта «подхватывают» фитофтору так же, как и все прочие, т.к. никакого особого иммунитета у них нет и в помине.

Особое внимание следует уделять подготовке посадочного материала. Для выращивания семенного материала следует выдерживать частоту посадки: на одном квадратном метре должно находиться тридцать кустов. Чтобы получить подобный результат, надо отбирать из пророщенных клубней те, у которых проросло не менее пяти глазков. Диаметр клубней должен соответствовать 3-5 сантиметрам. Обязательно следить за несмешиваемостью сортов, тогда будет легче отследить вырождение посадочного материала. При соблюдении этих правил можно рассчитывать на достижение показателей посадочного материала, максимально соответствующих элитным. Обязательна предпосадочная обработка посадочного материала препаратами, предохраняющими от вирусного заражения.

Уборка тоже имеет некоторые особенности. Уборку, в сравнении с принятыми у нас сроками, производят много раньше (конец августа – первая декада сентября, семенной – в июле, первой декаде августа). Ботву с поля удаляют за 10 дней до начала выкапывания клубней. Это ускорит дозревание клубней и даст возможность для уплотнения кожуры, которая будет служить защитой от возможных механических повреждений.

Следует считать обязательной смену высеиваемых культур. Высаживание картофеля лучше всего чередовать с посевом бобовых. Они прекрасно подготовят почву для будущего урожая картофеля. Соблюдение этих нехитрых правил позволит должным образом оценить все преимущества голландских сортов.

Сорт "Рэд Скарлетт"

Литература

И. Тупырский «Сад и огород» Москва, 2000год

С.Дубини «Мои 6 соток» Москва 2000 год

Б. Писарев «Удобрения» Москва 1985 год

В. Прохоров «Картофель» Москва 2002 год

9