Влияние многолетнего применения удобрений овощекартофельного севооборота Краснодарского края на урожай и качество овощных культур

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

"Кубанский государственный университет" (ФГБОУ ВПО "КубГУ")

Кафедра геоэкологии и природопользования

Допустить к защите в ГАК

Заведующий кафедрой

проф., д-р. биол. наук

С.А. Литвинская

Выпускная квалификационная работа бакалавра

Влияние многолетнего применения удобрений овощекартофельного севооборота Краснодарского края на урожай и качество овощных культур

Работу выполнила Т.В. Чаплыгина

Факультет географический

Направление 020800.62 -

"Экология и природопользование"

Научный руководитель

доц., канд. биол. наук Л.Л. Кныр

Нормоконтролер

доц., к.б.н. Н.А. Пикалова

Краснодар 2014

Содержание

 

Введение

. Природно-климатическая характеристика района исследования

.1 Климат

.2 Характеристика почв

. Характеристика предприятия: ВНИИ риса

.1 Структура и основные направления

.2 История создания и достижения отдела картофелеводства и овощеводства

. Методика проведения исследований

.1 Определение общего азота в почве по Кьельдалю

.2 Определение гумуса по Тюрину

.3 Определение фосфора по Чирикову

.4 Определение калия (на пламенном фотометре)

.5 Определение сахаров

.6 Определение кислотности

.7 Определение витамина "С"

.8 Определение сухого вещества

.9 Определение нитратов по методу Грандваль-Ляжу

. Влияние многолетнего применения удобрений на плодородие почвы

.1 Содержание общего азота, Р2О5 и К2О в пахотном слое почвы

.2 Динамика гумуса в пахотном слое почвы

. Влияние многолетнего систематического внесения удобрений в овощекартофельном севообороте на урожайность и качество овощных культур

.1 Влияние удобрений на урожайность лука и огурца

.2 Влияние удобрений на биохимический состав лука и огурца

Заключение

Список использованных источников

Введение

краснодарский овощеводство удобрение почва

Одной из актуальных проблем, остается изучение влияния различных форм удобрений на урожайность сельскохозяйственных культур. Удобрения в зависимости от видов, доз, сроков и способов внесения, комбинаций и соотношений их и почвенно-климатических условий обладают неодинаковым действием и последействием. Для регулирования продуктивности овощных культур и картофеля требуется разработка, совершенствование и освоение эффективных систем удобрения овощных культур, обеспечивающих рациональное использование материальных ресурсов и возмещение расходуемых элементов питания и органического вещества.

Особое внимание при разработке опытов по внесению различных форм удобрений сосредоточено на выявление лучших форм удобрений, способствующих повышению урожайности и качества продукции.

Объект исследования - агрохимические свойства выщелоченного чернозема и технология внесения удобрений под лук и огурцы.

Цель работы: изучение влияния длительного систематического внесения минеральных и органических удобрений на урожайность и качество лука и огурца.

Задачи:

)        изучить природно-климатические условия ОПХ "Южное";

)        ознакомиться с историей и структурой ГНУ ВНИИ риса и, в частности, отдела картофелеводства и овощеводства;

)        освоить на практике методику проведения исследований;

)        проанализировать влияние многолетнего применения удобрений на плодородие почв;

)        изучить влияние многолетнего систематического внесения удобрений в овощекартофельном севообороте на урожайность и качество лука и огурца.

Метод исследования: полевой опыт.

Работа излагается на 53 страницах печатного текста и состоит из введения, 5 глав, заключения, списка используемых источников, который включает в себя 24 наименования. В работе представлено 17 рисунков и 8 таблиц.

1. Природно-климатическая характеристика района исследования

 

.1 Климат

Для характеристики климата использованы данные метеостанций города Краснодара и поселка Белозерный, приведенные в агроклиматическом справочнике по Краснодарскому краю. По температурному режиму характеризуемый климат является умеренно-континентальным достаточно теплым. Средняя температура наиболее холодного месяца (января) около - 2,3°С а самого теплого (июля) - +23,2°С. Максимум температуры воздуха в июле-августе может достигать +38°С, а абсолютный минимум отмечается в январе (-34°С). Среднегодовая температура воздуха колеблется около 10,7°С.

Переход среднесуточных температур через 0°С указывает на начало снеготаяния и размерзание почвы - происходит в среднем 24 февраля; переход через +5°С. (начало вегетации зимующих культур) происходит 17 марта. А период активной вегетации большинства сельскохозяйственных культур соответствует переходу среднесуточных температур через +10°С длится в среднем с 13 апреля по 26 октября. Сумма положительных среднесуточных температур за вегетационный период составляет 35-37°С, что является положительным свойством климата, позволяющими выращивать целый ряд теплолюбивых сельскохозяйственных культур.

Характерным для климатических условий местности является мягкая короткая зима с частыми оттепелями и длительный безморозный период. Первые заморозки появляются в среднем с 20 октября, а последние - 13 апреля. Безморозный период длится в среднем 191 день. Характерной особенностью температурного режима почв является слабое промерзание их (в среднем не глубже 3-13 см) и частое размерзание верхнего слоя в течение зимы.

Среднегодовое количество осадков составляет 566 мм, район умеренно увлажнен. Тип распределения осадков континентальный. За теплый период (апрель-октябрь) выпадает 360 мм, за холодный период (ноябрь-март) - 206 мм. Зимние осадки выпадают не только в виде снега, но и дождей, которых в отдельные годы выпадает больше, чем снега. Снежный покров крайне неустойчив. Средняя максимальная высота его составляет 6-11 см. Продолжительность периода со снежным покровом в среднем 40 дней.

Накопление влаги в почве происходит главным образом за счет осадков холодного периода. Этому способствует слабое промерзание почвы и частые оттепели в зимний период. Осадки теплого периода большей частью расходуются на испарение. Поэтому очень важным в системе агротехнических приемов являются мероприятия, способствующие накоплению влаги в почве и особенно максимальному использованию осадков холодного периода.

Преобладающими ветрами являются восточные и западные. Восточные и северо-восточные ветры оказывают неблагоприятное влияние на климат. В зимнее время они приносят холодные массы воздуха, способствующие установлению морозной погоды. Весной и летом восточные ветры приносят массы сухого воздуха (суховей), а в отдельные годы они вызывают пыльные бури. Западные и юго-восточные ветры смягчают климат. Они приносят влажные массы воздуха [21, с. 23].

Увеличение урожайности связано с благоприятными климатическими условиями, сложившимися в августе. Высокая температура воздуха в начале вегетации (на 3,9°С выше среднемноголетней) способствовала массовому отражению переносчиков инфекций. Перепады ночных и дневных температур ослабили всходы и развитие теплолюбивых культур Характеристика климатических условий представлена в таблице 1.

Таблица 1 - Среднеклиматические данные [11, с. 14]

Месяцы	Показатели
	Температура воздуха °С				Количество осадков, мм.
	Среднесуточная	Норма	Абсолют. max.	Поверх. почвы	Сумма осадков	Норма
2011 г.
Апрель	10.1	10.9	21.5	47	21.2	48
Май	19.5	16.8	35.0	65	18.2	57
Июнь	23.2	20.4	36.5	68	41.7	67
Июль	26.0	23.2	40.4	68	1.7	60
Август	27.7	22.7	40.8	68	7.0	48
Сентябрь	21.6	17.5	36.5	60	18.9	38
Среднее за вегетацию	21.4	18.5	35.1	62.7	18.1	53
Итого за вегетацию	-	-	-	-	108.7	318
2012 г.
Апрель	13.9	10.9	26.9	52	37.0	48.0
Май	15.6	16.8	30.5	63	79.7	57.0
Июнь	20.8	20.4	32.2	65	34.7	67.0
Июль	24.0	23.2	37.3	65	71.8	60.0
Август	25.8	22.7	38.1	67	0.4	48.0
Сентябрь	17.5	17.5	32.5	58	43.5	38.0
Среднее за вегетацию	19.6	18.5	32.9	-	44.5	53.0
Итого за вегетацию	-	-	-	-	267.1	318.0

Годы проведения исследований характеризовались большим различием по количеству выпавших осадков, влажности воздуха, температурному режиму в период вегетации растений.

Наиболее благоприятные погодные условия для возделывания лука, когда температура воздуха в период вегетации была на уровне средней многолетней и в весенние месяцы в начале лета выпали обильные дожди [10, с. 5].

1.2 Характеристика почв

Черноземы выщелоченные распространены на второй террасе реки Кубань и на более выровненных участках третьей и четвертой террас. Они занимают площадь 153 га и характеризуются отсутствием вскипания в пределах гумусового профиля. Агрохимическая характеристика почв представлена в таблице 2.

Таблица 2 - Агрохимическая характеристика почв [12, с. 7]

Глубина, см	0-20	20-40	40-60
РН водной вытяжки	6,2	6,2	6,2
РН солевой вытяжки	6,21	6,46	5,86
Гидролитическая кислотность, мг-экв. 100 гр.	1,75	2,10	1,75
Сумма поглощенных оснований, мг-экв. 100г.	26,2	26,5	25,9
Гумус, %	2,54	2,76	2,70
Общий азот, %	0,10	0,25	0,15
Подвижный Р2О5, мг/100гр.	425	400	305
Обменный К2О, мг/100гр.	325	310	300

Среди черноземов, в днищах балок и западин, где наблюдается периодическое избыточное увлажнение за счет временных скоплений влаги поверхностного стока, сформировались луговато-черноземные выщелоченные уплотненные почвы. Развитие данных почв происходит в условиях повышенного увлажнения, которое заметно оказалось как на морфологическом строении их, так и на водно-физических свойствах:

хорошая оструктуренность почвенного профиля;

большая мощность гумусового слоя;

несколько уплотненное сложение почвенного профиля (у глинистых и тяжелосуглинистых разновидностей);

сильная выщелоченность от карбонатов кальция.

Карбонаты появляются в горизонте ВС или в почвообразущей породе. Так как вскипание от 10-процентной соляной кислоты наблюдается ниже гумусового слоя или вообще отсутствует. Легкосуглинистые и супесчаные разновидности характеризуются осветленной окраской гумусового профиля, неясными границами генетических горизонтов, невыраженной структурой, рыхлым сложением. Мощность гумусного профиля сверхмощных видов выщелоченных черноземов достигает 137-145 см, мощных - 95-99 см [23, с. 11].

По механическому составу среди данных почв выделены глинистые, тяжело, легко суглинистые и супесчаные разновидности. Преобладают глинистые разновидности. Содержание физической глины в верхнем горизонте глинистых и тяжелосуглинистых разновидностей составляет 49,9-68,0% при высоком содержании песчаных частиц пыли и ила. Черноземы выщелоченные на второй террасе р. Кубани имеют более легкий механический состав. В горизонте А они содержат 17,1-20,7% физической глины при высоком содержании песчаных частиц (до 76,3 процентов) и незначительном количестве ила - 6,7-9,5% [15, с. 54].

Водно-физические свойства и химический состав почв различны. Черноземы, выщелоченные глинистые обладают менее благоприятными водно-физическими свойствами, чем черноземы типичные. Они имеют более плотное сложение профиля и особенно в горизонте В, где объемная масса возрастает в среднем до 1,43-1,45 т/см³. Скважность так же несколько ниже, чем в черноземах типичных, с 53,7 процентов, в пахотном слое снижается до 47 процентов в горизонте В. Максимальная гигроскопичность, в связи с более тяжелыми механическими свойствами, в них несколько выше и колеблется по профилю в пределах 9,8-10,9%, причем наибольших величин она достигает в горизонтах В1 и В2, а содержание в них недоступной воды для растений составляет 18,1-18,9%. Повышенная влажность завядания при более низкой величине влагоемкости, по сравнению с вышеописанными почвами, является основной причиной более низкого содержания в них доступной для растения воды [18, с. 32].

Почва в стационарном опыте представлена чернозёмом выщелоченным и имеет следующие горизонты:

Апах, 0-30 см - темно-серый, влажный, глинистый, глыбисто-порошисто-комковатый.

А1, 30-90 см - темно-серый, влажный, глинистый, ореховато-комковатый, плотноватый; по граням структурных отдельностей ясно выраженная глянцеватость, общий облик горизонта производит впечатление слитости; изредка встречаются железисто-марганцевые новообразования.

АВ1, 90-155 см - серый с буроватым оттенком, светлеющий с глубиной, влажный, глинистый, крупно-комковато-ореховатый, несколько уплотненный; наблюдаются глинистые кутаны по граням структурных агрегатов; редкие точечные вкрапления черных оксидов марганца и железа; встречаются червороины и капролиты.

АВ2, 55-180 см - буроватый с серым оттенком, влажный, глинистый, практически бесструктурный, плотноватый. Много червоточин, капролитов, марганцево-железистые точечные и дробовидные конкреции, кутаны.

ВС, 180-220 см - желтовато-бурый, со 190 см - локальное вскипание от НСl, глинистый, влажный; содержит больше марганцево-железистых новообразований, чем предыдущий горизонт; по ходам червей - корни.

Ск, 220-230 см и более - желто-бурая с оливковым оттенком лессовидная глина; равномерно вскипает от НСl; карбонатные новообразования в форме журавчиков разной величины (до 2 см в диаметре) и прожилок; марганцево-железистые дробовидно-просяные конкреции, часто мягкие и режутся ножом; встречаются редкие кротовины и четко гумусированные червоточины [10, с. 54].

Валовой химический состав этих почв довольно однообразный. Все они высококарбонатны, имеют значительное содержание К2О - 1,9-2,0%, высокое содержание Р2О5 - 0,18-0,26% и SО3 - 0,05%. Объёмная масса лёссовидных пород 1,3-1,5 г/см³, масса скелета 2,6-2,8 г/см³ и порозность 42-52%. Лёссовидные породы характеризуются тяжелосуглинистым гранулометрическим составом. Содержание физической глины, ила и крупной пыли варьирует слабо. Важным диагностическим показателем является отсутствие или ничтожное и сравнительно редкое содержание фракции крупнее 0,25 мм [20, с. 83].

2. Характеристика предприятия: ВНИИ риса

 

.1 Структура и основные направления

ГНУ ВНИИ риса входит в состав Российской академии сельскохозяйственных наук. На территории России институт остается единственным интеллектуальным центром, сформировавшим концепцию отечественного рисоводства и осуществляющим научно-методическое обеспечение рисоводческого комплекса страны.

В состав института входят:

опытно-производственный участок;

Федеральное государственное унитарное предприятие рисоводческий племенной завод "Красноармейский" им. А.И. Майстренко;

Федеральное государственное унитарное элитно-семеноводческое предприятие "Красное";

Поволжский опорный пункт.

Селекционным центром разработаны:

приемы ускорения селекционного процесса;

методы подбора исходного материала, родительских пар для использования в гибридизационных программах путем анализа базы данных генетических ресурсов риса;

методы оценки исходного материала и сортов риса на качество зерна и крупы;

методика ранней диагностики форм, адаптированных к абиотическим стрессам, основанная на контроле вклада генетических систем;

способы и методы определения отзывчивости сортов риса на уровень минерального питания;

система семеноводства, включающая производство;

элитных и репродукционных семян риса;

система мер борьбы с краснозерными формами риса;

эффективные технологии переработки риса-зерна, обеспечивающие получение высококачественной крупы.

Основная научная и производственная база ВНИИ риса находится в поселке Белозерном (в черте административной границы Краснодара) [24, с. 1].

 

.2 История создания и достижения отдела картофелеводства и овощеводства

История отдела начинается с 1931 года, когда по инициативе Всероссийского НИИ овощного и картофельного хозяйства и Северо-Кавказского краевого земельного управления была организована Краснодарская овощекартофельная станция. В 1988 году станция преобразована в Краснодарский научно-исследовательский институт овощного и картофельного хозяйства (КНИИОКХ). С 2009 года КНИИОКХ присоединен к Всероссийскому научно-исследовательскому институту риса и стал его отделом картофелеводства и овощеводства.

Ученые института разрабатывают оригинальные методы выведения гетерозисных гибридов, занимаются размножением семян высших репродукций, создают энергосберегающие, экологически безопасные технологии производства овощей. Ежегодно для сельхозпроизводителей, фермеров, овощеводов-любителей институт производит до 15 тонн элитного и репродукционного посадочного материала.

Основные направления:

создание сортов и гибридов овощных, бахчевых культур с высокой продуктивностью, вкусовыми и технологическими качествами, пригодных для индустриальных технологий;

совершенствование методов семеноводства овощных культур и картофеля;

разработка адаптивно-ландшафтной технологии возделывания овощных культур в специализированных севооборотах с интегрированной защитой растений на капельном орошении;

разработка и совершенствование систем ведения сельского хозяйства в современных условиях;

разработка научных основ экологически сбалансированных зональных технологий выращивания овощных культур на ландшафтной основе;

совершенствование и разработка новых адаптированных к различным почвенно-климатическим условиям ресурсовлагосберегающих, экологически безопасных технологий возделывания сельскохозяйственных культур с учетом экономического и финансового состояния товаропроизводителей.

За период деятельности сотрудниками института выведено и улучшено более 150 сортов и гибридов овощных культур, адаптированных к почвенно-климатическим условиям Северного Кавказа. В настоящее время в Госреестр селекционных достижений включено 46 сортов и гибридов. Получено 10 патентов.

Разработаны:

технологии возделывания основных овощных и бахчевых культур с ограниченным применением химических средств защиты растений от вредителей, в том числе за период 2002-2006 гг.

технология выращивания картофеля в Краснодарском крае (2002 г.);

технология возделывания тыквы в Краснодарском крае (2002 г.);

технология возделывания ярового чеснока сорта Еленовский (2004 г.);

технология возделывания томата на капельном орошении в условиях Краснодарского края (2005 г.);

система удобрения позднеспелых гибридов белокочанной капусты (2005 г.);

технология возделывания позднеспелых гибридов F1 белокочанной капусты в Краснодарском крае (2006 г.)

Астраханская технология возделывания огурца (2006 г.) [20, с. 2].

ВНИИ риса является государственным научным учреждением, входящим в состав Российской академии сельскохозяйственных наук. На территории России институт остается единственным центром, осуществляющим научно-методическое обеспечение рисоводческой отрасли АПК страны.

Рисунок 1 - Лаборатория ОПХ "Южное" [фото автора]

3. Методика проведения исследований

 

.1 Определение общего азота в почве по Кьельдалю

Навеску почвы 5 г заливают 10 мл смеси концентрированной H2SO4 и HClO3 (на 10 мл H2SO4 1 мл HClO3), взбалтывают, отставляют на 2-3 часа, после чего ставят на электрическую плитку и нагревают, кипятят до тех пор, пока жидкость в колбе станет светлая. Через час после включения плитки в колбы прибавить 1-2 капли HClO4.

В обесцвеченной жидкости колбы весь органический азот будет находиться в виде серноаммонийных и амидных соединений. Дав колбе остыть, приступают к отгонке аммиака. Для этого в приемник - коническую колбу приливают 20 мл H2SO4 и 4 капли метилрот. В дистиляционную колбу приливают из 100 мл колбы 20 мл раствора. Соединяют колбу с аппаратом и постепенно из воронки добавляют 25-30 мл 30% NaOH. Колбы подогревают на воздушной бане. Для лучшего отгона через колбу пропускают пар.

Продолжительность перегонки - 30-40 минут. Определяется конец перегонки реактивом неслера. NH, содержащийся в дестиляте, окрашивается от реактива в желто-коричневый цвет.

В приемнике определяется количество свободной H2SO4 титрованием NaOH. По разнице между взятой в приемнике H2SO4 и израсходованной на титрование NaOH определяем количество кислоты, связавшейся с аммиаком и делаем перевод, исходя из того, что 1 мл H2SO4 соответствует 0,0014 г [4, С. 3-5].

 

.2 Определение гумуса по Тюрину

Метод основан на окислении гумуса почвы раствором калия двухромовокислого в серной кислоте с последующим фотоколориметрическим определением трехвалентного хрома, эквивалентного содержанию гумуса. В качестве окислителя берут раствор К2Сr2О7 концентрации 0,067 моль/дм³. Реакцию проводят в кислой среде. Реакция окисления идет следующим образом:

К2Сr2О7 + 8H2SO4 = 2K2SO4 +2Сr2(SO4)3 + 8Н2O + 3O2; 3С + 3O2 = 3СO2.

Избыток хромовокислого калия оттитровывают солью Мора:

(NH4)2SO4*FeSO4*6H2O по реакции: 6FeSO4*(NH4)2SO4 + К2Сr2О7 + 7H2SO4 = Cr2(SO4)3 + 3Fe2(SO4)3 + 6(NH4)2SO4 + K2SO4 + 7H2O.

По количеству калия двухромовокислого, пошедшего на окисление гумуса, судят о его количестве.

Ход анализа. Пробу воздушно-сухой почвы, подготовленную для анализа, взвешивают на аналитических весах с погрешностью не более 0,001 г, пользуясь тарированным часовым стеклом диаметром 3 см. Масса пробы почвы для анализа зависит от содержания в ней гумуса. Следует руководствоваться следующими данными: при содержании гумуса более 7% брать навеску из расчета 0,05-0,10 г, при 4-7% - 0,1-0,2; при 2-4% - 0,25-0,35, меньше 2% - 0,50-0,70 г.

Для получения объективных данных необходимо обращать внимание на тщательную подготовку почвы к анализу, заключающуюся прежде всего в удалении корней и органических остатков [6, С. 5-6].

 

.3 Определение фосфора по Чирикову

Навеску почвы 4 г взбалтывают со 100 мл (30 мл на 1 л) раствора уксусной кислоты в течение часа, и оставляют стоять 18-20 часов. Затем фильтруют 5 мл фильтрата, помещают в мерную колбу 100 мл, приливают около 80 мл Н2О, из бюретки приливают по 2 мл молибденового реактива и по 6 капель раствора хлористого олова. Доливают водой до метки, взбалтывают, и через 5-15 минут колориметрируют. Более 30 минут держать красный раствор нельзя, так как он обесцвечивается [5, с. 9].

 

.4 Определение калия (на пламенном фотометре)

Навеску почвы 10 г залить 100 мл 0,2 HCl (16,4 мл на 1 литр) (при 50 мл HCl показания пламенного фотометра не укладываются на кривой по диапазону 5, поэтому надо делать разбавление).

Для расчета , а в литре .

Пламенный фотометр дает показания содержания К2О в 1 литре раствора, что равно мг К2О в 100 г почвы [7, с. 6].

 

.5 Определение сахаров

Лук и огурец после очистки от песка и грязи быстро моют и хорошо отбирают. Затем растирают на терке и помещают в стакан. Отсюда, хорошо размешивая, берут среднюю пробу на анализ ложкой 20 г.

Определение сахаров по Бертрану. Для этого на общий сахар берут 10 мл фильтрата (или 20 мл без воды) в большие колбы Эрленмейра + 10 мл  + 0,3 мл НСl концентрированной и ставят на 30 минут на кипящую водяную баню на гидролиз.

После гидролиза в колбы наливают по 40 мл Фелинговой жидкости и ставят на плитку, кипятят 3 минуты. Полученный осадок промывают 4 раза декантацией, сначала горячей, а затем холодной водой, растворяют осадок на фильтре и в колбах сернокислым железом или железно-аммиачными квасцами.

Дважды промывают фильтры водой и титруют содержимое колбы Kдо слабо розовой окраски.

Для определения моносахаров берут 10 мл фильтрата после II очистки +  + 40 мл Фелинговой жидкости. Кипятят 3 минуты и определяют так, как общий сахар [9, с. 37].

Рисунок 2 - Агрохимические анализы (посуда и оборудование)

[фото автора]

 

.6 Определение кислотности

Для определения кислотности в плодах берут 20 мл вытяжки из 100 мл колбы и оттитровывают раствором NaOH в присутствии индикатора фенолфтолеина (3 капли).

Расчет ведется с учетом разбавления 20 20  100 = 4 г - навеска на определение. 1 мл щелочи соответствует 0,0067 г яблочной кислоты, значит% кислотности будет равен

T = 0,0067  100.

мл щелочи соответствует: 0,0064 г - лимонной кислоты; 0,0067 г - яблочной кислоты; 0,0075 г - винной кислоты; 0,0045 г - щавелевой кислоты [3, с. 37].

 

3.7 Определение витамина "С"

Навеска в 1 г переносится в маленькую ступку + 2 мл 1% HCl, растирается.

Переносим в мерную колбу на 50 мл 1% щавелевой кислоты, доводим до метки и фильтрует. Берем 10 мл фильтрата и титруем из микробюретки краской 2,6 дихлорфенолиндофенол до появления розового окрашивания, исчезающего в течении 1 минуты.

Берется навеска краски 0,3 г, растворяется 600 г воды в мерной литровой колбе. Затем туда добавляют 300 мл буферной смеси Серенсена, добиваем до метки и оставляем стоять в темном помещении на сутки. После этого раствор краски профильтровываем в солянку из темного стекла.

Фосфорная смесь Серенсена предохраняет краску от быстрого разрушения. Она готовится так: растворяют K в 1 л  9,078 г и 5,933 г в 1 л, затем оба раствора сливают вместе в соотношении K:= 4 : 6, т.е. I - 120 мл, а II - 180 мл. РН смеси отправляют электрометрическим путем. Надо чтобы РН = 6,9 - 7. Если смесь не имеет этого РН, то приливают один из растворов, учитывая, что раствор K кислый, а 2 - щелочный.

Для установления титра краски берут ее 10 мл, прибавляют 10 мл насыщенного раствора и титруют из микробиретки раствором соли Мора. Конец титрования определяют по исчезновению синей окраски и появлению бледно-желтой.

Титр в первое время сильно меняется, поэтому проверять надо его 2 дня.

Формула: х, мг/% аскорбиновой кислоты:

;

где х - мг/% витамина "С"; d - навеска (1г); V - объем жидкости, в которой растворена навеска; Т - титр краски по соли Мора (0,0123); V1 - объем вытяжки, взятой на титрование, мл; 100 - пересчет на 100 г вещества для получения в мг/% [1, С. 15-17].

Рисунок 3 - Измерительные приборы [фото автора]

 

.8 Определение сухого вещества

Сухое вещество - остаток после высушивания измельченной пробы продукта до постоянной массы в заданных условиях. Метод предусматривает измельчение пробы и определение массовой доли сухих веществ в измельченной пробе высушивание при температуре (130±2)⁰С до постоянной массы.

Небольшое количество пробы измельчают и помещают в бюксы. Бюкс закрывают крышкой и помещают в сушильный шкаф. Другой бюкс с сырым веществом взвешивают, так же взвешивают в бюксе навеску измельченной пробы массой 5 г с погрешностью не более 0,001 г. Бюкс вместе с навеской и крышкой, помещенной рядом, высушивают в сушильном шкафу в течение 6 ч при температуре (103±2)°С. Закрывают крышкой, затем после охлаждения взвешивают. Потом бюкс снова помещают в сушильный шкаф, нагревают в течение 1 часа, после охлаждения взвешивают. Процесс высушивания повторяют до тех пор, пока разность между двумя последовательными взвешиваниями не будет превышать 0,005 г. Обычно сушка в течение 16 часов при температуре (103±2)°C дает схожие результаты, однако в этом необходимо убедиться в каждом отдельном случае. Массовую долю сухих веществ вычисляют по формуле:

где  и - масса бюкса с крышкой и навеской соответственно до и после высушивания, г; m0 - масса пустого бюкса с крышкой, г. За окончательный результат анализа принимают среднее арифметическое результатов двух параллельных определений, допускаемое расхождение между которыми не должно превышать 0,3% [2, С. 10-11].

 

.9 Определение нитратов по методу Грандваль-Ляжу

Навеску почвы 20 г заливают 100 мл 0,05% K2SO4, взбалтывают на ротаторе в течение 1 ч. Для получения чистой вытяжки на кончике ножадобавляют гипс, но для черноземов это не нужно. Раствор необходимо профильтровать. Отмерить пипеткой 25 мл фильтрата в фарфоровые чашки, выпарить на водяной бане. После охлаждения к сухому остатку прибавить 1 мл дисульфофеноловой кислоты, смочить стенки чашки, вращая ее и дать постоять 10 мин, после чего еще повращать и прибавить 15 мл дистиллированной воды. Помешивая, нейтрализовать раствор чашки 20% раствором NaOH или KOH до щелочной реакции, т.е. до желтого окрашивания. После этого содержимое чашек перенести в мерные колбы на 50 мл, дать раствору отстояться 1 час и калориметрировать. Отступлений делать нельзя, т.к. кривая рассчитана на 50 мл раствора, что соответствует 10 г почвы. Светофильтр синий [8, с. 9].

4. Влияние многолетнего применения удобрений на плодородие почвы

Многолетний стационарный опыт был заложен на центральном отделении ОПХ "Южное" в 1988 году в 8-польном овоще-картофельном севообороте.

Повторность опыта четырехкратная, учетная площадь - 50,4 м² (2,8 × 18 м). Расположение делянок систематическое.

Уборка и учет урожая проводились вручную поделяночно весовым методом. Данные по урожайности обрабатывались математическим методом дисперсионного анализа [17, с. 86].

Рисунок 4 - Опытные участки для лука [фото автора]

Перед закладкой опытов и после завершения ротации севооборота проводилось агрохимическое обследование почвы поделяночно. Агрохимические анализы проводились согласно "Методики агрохимических исследований" ОСТ 4310-76 - ОСТ 4652-76 [22, с. 129].

Схема опыта:

1.      Без удобрений (контроль)

.        N90P90

.        N90K90

.        P90K90

.        N90P90K90

.        N180P90K90

.        N90P180K90

.        N90P90K180

.        N180P180K180

.        N180P180K90

.        N270P270K180

.        Навоз 30 т/га

.        Навоз 30 т/га + N90P90K90

Рисунок 5 - Опытные участки для огурца [фото автора]

Удобрения вносились с осени под зяблевую вспашку в виде аммиачной селитры, простого гранулированного суперфосфата и хлористого калия. Органические удобрения вносили в виде полуперепревшего навоза с содержанием питательных веществ: N - 0,52%, P2O5 - 0,25%, K2O - 0,64%.

Таблица 3 - Влияние многолетнего применения удобрений на агрохимические свойства выщелоченного чернозема [24, С. 132-134]

Варианты опыта	Горизонт, см	Общий азот, %	Р2О5, мг/кг по Чирикову	К2О, мг/кг по Масловой
1	2	3	4	5
До закладки опыта (1988 г.)
Без удобрения (контроль)	0-20	0,21	315	226
	20-40	0,18	303	215
	40-60	0,14	296	203
После двух ротаций севооборота (2004 г.)
Без удобрения (контроль)	0-20	0,29	285		208
	20-40	0,35	220		135
	40-60	0,29	185		100
	60-80	0,34	245		100
N90P90K90	0-20	0,21	340		296
	20-40	0,20	350		267
	40-60	0,20	250		251
	60-80	0,15	255		273
N180P180K180	0-20	0,25	347		320
	20-40	0,29	305		227
	40-60	0,24	280		163
	60-80	0,28	220		127
N270P270K180	0-20	0,27	365		400
	20-40	0,24	275		308
	40-60	0,22	270		344
	60-80	0,22	205		281
Навоз 30 т/га	0-20	0,28	368		218
	20-40	0,29	245		127
	40-60	0,29	175		91
	60-80	0,21	200		82
Навоз 30 т/га + N90P90K90	0-20	0,27	375		300
	20-40	0,25	270		135
	40-60	0,29	175		100
	60-80	0,17	180		91
После третьей ротации севооборота (2012 г.)
Без удобрения (контроль)	0-20	0,30	272		195
	20-40	0,36	217		129
	40-60	0,31	171		93
	60-80	0,19	259		306
N180P180K180	0-20	0,27	368		381
	20-40	0,31	316		234
	40-60	0,25	289		172
	60-80	0,28	231		138
N270P270K180	0-20	0,28	380		407
	20-40	0,26	284		315
	40-60	0,25	279		360
	60-80	0,22	212		298
Навоз 30 т/га	0-20	0,30	382		221
	20-40	0,28	258		132
	40-60	0,29	180		100
	60-80	0,24	163		94
Навоз 30 т/га + N90P90K90	0-20	0,31	385		313
	20-40	0,27	277		142
	40-60	0,29	183		118
	60-80	0,19	189		100

Проанализировав таблицу 3, можно сделать вывод, что внесенные удобрения увеличивают содержание общего азота, подвижного фосфора и обменного калия в пахотном слое почвы выщелоченного чернозема овощекартофельного севооборота второй террасы реки Кубань. Причем максимальное увеличение зарегистрировано при внесении минеральных удобрений.

Внесение органики (навоз в количестве 30 т/га) не приводит к значительному увеличению этих показателей.

Оптимальным является внос органо-минерального комплекса удобрений (навоз 30 т\га и N90P90K90). В этом варианте опыта отмечены наиболее приемлемые показатели общего азота, подвижного фосфора и обменного калия в выщелоченном черноземе.

Рисунок 6 - Динамика содержания общего азота в пахотном слое почвы выщелоченного чернозема овоще-картофельного севооборота, %

По данным рисунка 6 содержание общего азота в почве существенно не изменилось под влиянием внесенных удобрений. Опытами установлено, что наибольшее содержание общего азота в пахотном слое почвы наблюдалось после третьей ротации.

Оптимальным сочетанием минерального и органического удобрений для большего содержания общего азота в почве является навоз 30 т/га + N90P90K90. При внесении этого комплекса удобрений наличие в пахотном слое почвы общего азота составляет 0,31%.

Наименьший показатель содержания общего азота наблюдается после внесения N90P90K90 и составляет 0,23%. Далее с увеличением дозы минеральных и добавлением органических удобрений наблюдается повышение содержания общего азота в выщелоченном черноземе, прирост составляет 0,08%.

Рисунок 7 - Динамика содержания Р2О5 в пахотном слое почвы выщелоченного чернозема овощекартофельного севооборота, мг/кг

Как видно из рисунка 7 вносимые удобрения стабилизировали и даже несколько повышали содержание доступных питательных веществ в почве, в то же время как эти показатели в варианте без удобрений значительно снижались. В пахотном слое почвы содержание подвижного фосфора в варианте без удобрений за 24 года снизилось в 1,16 раза, то есть на 43 мг/кг. Такая же тенденция прослеживается и в подпахотных слоях почвы. В первую очередь это связано с потреблением биогенного элемента, что снижает содержание в почве Р2О5.

Внесение минеральных удобрений в почву повлекло за собой увеличение содержания Р2О5 в пахотном слое выщелоченного чернозема овоще-картофельного севооборота. Наибольшие показатели Р2О5 наблюдаются после третьей ротации. После внесения N90P90K90 наличие в почве Р2О5 увеличилось на 24,2%.

С повышением дозы минеральных удобрений этот показатель увеличивался соответственно на 26,1% и 28,4%.

Внесение органического удобрения, в частности навоза, привело к снижению содержания Р2О5 в связи с его не компенсирующим действием, по сравнению с вариантом без удобрений, на 19,5%. А внесенный комплекс минеральной и органической составляющей удобрения (навоз 30 т/га + N90P90K90) привел к увеличению этого показателя на 29,4%.

Рисунок 8 - Динамика содержания К2О в пахотном слое почвы выщелоченного чернозема овоще-картофельного севооборота, мг/кг

Из рисунка 8 видно, что в пахотном слое почвы содержание обменного калия в варианте без удобрений за 24 года снизилось на 31 мг/кг, то есть составляет 195 мг/кг. А при внесении минеральных удобрений содержание К2О увеличилось в 1,6-2,1 раза, то есть на 37,7 - 52,1%. Стоит заметить, что привнесение совокупности минеральных и органических удобрений (навоз 30 т/га с N90P90K90) привело к снижению этого показателя, в сравнении после внесения N270P270K180, на 47 мг/кг, а органических - на 154 мг/кг, что равно уменьшению соответственно на 11,5% и 37,8%. В связи с этим можно сделать вывод, что привнесение в выщелоченный чернозем навоза в количестве 30 т/га снижает содержание в почве обменного калия.

Наиболее существенное влияние внесенные удобрения оказали на кислотность почвы. РНсол. выщелоченного чернозема за три ротации снизилось на 0,75. Минеральные удобрения, внесенные в умеренных дозах N90P90K90 способствовали некоторой нейтрализации этой кислотности, которая составила 5,87. Дальнейшее увеличение норм минеральных удобрений снижало этот показатель (до 5,47-5,37). А внесение органических удобрений нейтрализовало эту кислотность до 5,96.

 

.2 Динамика гумуса в пахотном слое почвы

При интенсивном ведении земледелия, даже при выращивании в севообороте многолетних трав, не обеспечивалось сохранение запасов гумуса (таблица 4).

Таблица 4 - Влияние многолетнего применения удобрений на содержание гумуса в выщелоченном черноземе [24, С. 51-53]

Варианты опыта	Горизонт, см	Гумус, %
1	2	3
До закладки опыта (1988 г.)
Без удобрения	0-20	2,46
	20-40	2,37
	40-60	2,11
	60-80	1,86
После двух ротаций (2004 г.)
Без удобрения	0-20	2,35
	20-40	2,23
	40-60	1,99
	60-80	1,83
N90P90K90	0-20	2,29
	20-40	2,12
	40-60	1,82
	60-80	1,54
N180P180K180	0-20	2,20
	20-40	1,91
	40-60	1,69
	60-80	1,47
N270P270K180	0-20	2,18
	20-40	1,78
	40-60	1,56
	60-80	1,24
Навоз 30 т/га	0-20	2,53
	20-40	2,34
	40-60	1,78
	60-80	1,61
Навоз 30 т/га + N90P90K90	0-20	2,39
	20-40	2,04
	40-60	1,87
	60-80	1,62
После 3-ей ротации (2012 г.)
Без удобрения	0-20	2,23
	20-40	2,15
	40-60	2,05
	60-80	1,74
N90P90K90	0-20	2,20
	20-40	1,96
	40-60	1,59
	60-80	1,37
N180P180K180	0-20	2,18
	20-40	1,89
	40-60	1,48
	60-80	1,25
N270P270K180	0-20	2,15
	20-40	1,71
	40-60	1,39
	60-80	1,14
Навоз 30 т/га	0-20	2,42
	20-40	2,23
	40-60	1,43
	60-80
Навоз 30 т/га + N90P90K90	0-20	2,32
	20-40	1,77
	40-60	1,36
	60-80	1,26

Рассмотрев таблицу 4, можно сделать вывод, что если при закладке опыта в пахотном слое почвы содержалось 2,46% гумуса, то после 3-й ротации севооборота его содержание снизилось и составляло 2,23%. Вносимые минеральные удобрения оказывали влияние на снижение содержания гумуса в почве (чем больше доза, тем его меньше). Так при внесении N90P90K90 содержание гумуса в слое 0-20 см в 2004 году составляло 2,29%, а при внесении N180P180K180 и N270P270K180 этот показатель стал равен соответственно 2,2% и 2,18%, то есть снизился на 0,09% и 0,11%. Внос же органо-минерального комплекса удобрений увеличивает количество гумуса в малой степени (на 0,04%), а внесение навоза в количестве 30 т/га приводит к значительному увеличению содержания гумуса в почве (2,53%). Следует отметить, что во всех вариантах опыта с глубиной количество гумуса в почве снижается.

Гумус является основой плодородия почв, он служит своеобразным и необходимым резервом питательных веществ растениям, оказывает большое влияние на структуру почвы, является источником энергии для многих полезных микроорганизмов.

5. Влияние многолетнего систематического внесения удобрений в овощекартофельном севообороте на урожайность и качество овощных культур

 

.1 Влияние удобрений на урожайность лука и огурца

Внесение удобрений оказывало влияние на урожайность лука и огурца (таблица 5, 6).

Таблица 5 - Влияние удобрений на урожайность лука, 2012 г.

Варианты опыта	Урожайность по повт. т/га				Прибавка к контролю
	1	2	3	средн.	т/га	%
Без удобрений	17,9	14,0	18,5	16,8	-	-
	31,7	21,7	21,3	24,9	8,1	48
	20,3	15,5	18,9	18,2	1,4	8
	17,4	14,3	17,9	15,5	0,3	-1
	19,3	19,2	22,0	20,1	3,3	20
	30,2	29,4	30,3	29,9	13,1	78
	26,9	23,4	24,4	24,9	8,1	48
	24,0	22,0	20,6	22,2	5,4	32
	26,6	16,8	25,2	26,2	9,4	56
	24,2	21,4	30,0	25,2	8,4	50
	28,7	20,2	36,7	28,5	11,8	72
Навоз 30 т/га	19,6	16,2	30,6	22,1	5,3	31
Навоз 30 т/га +	25,6	25,8	26,2	25,9	9,1	54

Существенную прибавку урожая лука 5,4-13,1 т/га 38-78% к контролю обеспечивало внесение полного минерального удобрения с повышенными нормами элементов питания. При этом в условиях данного года, особенно эффективными были азотные удобрения. Повышение нормы азота до 180 кг на фоне  обеспечило получение наиболее высокого урожая - 299 ц/га при 168 ц/га в контроле. Дальнейшее повышение нормы удобрений не превышало урожайности.

Из парных сочетаний минеральных удобрений эффективным было только внесение азотно-фосфорного удобрения. Другие парные сочетания минеральных удобрений были малоэффективны.

Органические удобрения внесенные как отдельно, так и совместно с минеральными обеспечивали достоверную прибавку урожая 5,3-9,1 т/га или 31-54% к контролю, но она была ниже, чем в лучшем варианте с минеральными удобрениями.

Таблица 6 - Влияние удобрения на урожайность огурца, 2012 г.

Варианты опыта	Урожайность, т/га				Прибавка к контролю
	1	2	3	средн.	т/га	%
1	2	3	4	5	6	7
Без удобрений	13,8	16,4	15,2	15,1	-	-
	18	19,2	18,3	18,5	3,4	22,5
	17,2	15,4	16,6	16,4	1,3	8,6
	16,3	16,7	15	16,0	0,9	6
	20,7	21,8	19,3	20,6	5,5	36,4
	26,4	24,8	22,6	24,6	9,5	63
	20,1	19,7	20,2	20,0	4,9	32,5
	19,3	17,8	18,7	18,6	3,5	23,2
	18,8	20,4	22	20,4	5,3	35,1
	18,8	19,6	19,5	19,3	4,2	27,8
	21,9	22,2	23,4	22,5	7,4	49
Навоз 30 т/га	20,5	21,1	20,8	20,8	5,7	37,7
Навоз 30 т/га +	22,8	23,6	23,5	23,3	8,2	54,3

Существенную прибавку урожая огурца 7,4-9,5 т/га 49-63% к контролю обеспечивало внесение полного минерального удобрения с повышенными нормами элементов питания. Повышение нормы азота до 180 кг на фоне  обеспечило получение наиболее высокого урожая. Дальнейшее повышение нормы удобрений не превышало урожайности.

Из парных сочетаний минеральных удобрений эффективным было только внесение азотно-фосфорного удобрения. Другие парные сочетания минеральных удобрений были малоэффективны.

Органические удобрения внесенные как отдельно, так и совместно с минеральными обеспечивали достоверную прибавку урожая 5,7-8,2 т/га или 37,7-54,3% к контролю, но она была ниже, чем в лучшем варианте с минеральными удобрениями.

За счет разложения органического вещества почвы в приземный слой воздуха выделяется углекислый газ, который используется растением для создания урожая при достаточном освещении, влажности и температуре воздуха и почвы.

Рисунок 9 - Влияние удобрений на содержание гумуса (%) в пахотном слое почвы и на урожайность лука и огурца (т/%)

Проанализировав данные таблицы 9, можно сделать вывод, что вносимые минеральные удобрения оказывали влияние как на содержание гумуса в почве, так и на урожайность овощных культур. Так при внесении минеральных удобрений наблюдается стабильный рост урожайности лука и огурца и снижению содержания гумуса в пахотном слое почвы выщелоченного чернозема. При внесении N90P90K90 урожайность овощных культур составила 3,3 и 5,5 т/га, а содержание гумуса уменьшилось на 0,03%. При внесении N180P180K180 и N270P270K180 содержание гумуса уменьшилось до 2,18 и 2,15%, а урожайность лука и огурца увеличилась (лук составил 9,4 и 11,8 т/га, а огурец 5,3 и 7,4 т/га). Внос же органо-минерального комплекса удобрений увеличивает количество гумуса в пахотном слое (на 0,27%), а урожайность овощных культур уменьшает (на 6,5 т/га в луке и на 1,7 в огурце). Самым эффективным было внесение полного минерального удобрения N90P90K90 с органическим удобрением в норме 30 т/га, где урожайность в луке и огурца составила 9,1 и 8,2 т/га, а содержание гумуса уменьшилось до 2,32%.

 

.2 Влияние удобрений на биохимический состав лука и огурца

Внесенные минеральные и органические удобрения оказывают значительное влияние на качественные показатели выращиваемой на выщелоченном черноземе продукции овоще-картофельного севооборота.

Таблица 7 - Влияние удобрений на биохимический состав лука, 2012 г.

Вариант опыта		Качественные показатели продукции
	Сухое вещество, %	Общий сахар, %	Моносахар, %	Дисахар, %	Витамин "С", мг/%	Нитраты, мг/кг сырого вещества
1	2	3	4	5	6	7
Контроль без удобрений	11,17	5,20	1,86	3,34	4,86	4,5
	11,99	7,36	2,35	5,01	5,81	3,4
	13,28	7,71	2,12	5,59	6,08	3,3
	12,44	8,52	2,12	6,40	6,48	2,7
	12,03	5,88	2,19	3,69	6,48	0,5
	12,25	7,58	2,58	5,00	8,92	3,1
	12,44	7,88	2,58	5,30	6,48	2,6
	11,55	7,34	2,62	4,70	8,11	2,3
	12,51	7,49	1,76	5,73	7,51	2,6
	12,96	8,88	2,00	6,88	6,89	2,7
	13,11	7,80	1,72	6,08	7,86	2,9
Навоз 30 т/га	11,26	7,22	2,41	4,81	6,45	2,7
Навоз 30 т/га +	11,54	8,20	2,03	6,17	7,29	2,9

Рисунок 10 - Изменение сухого вещества в луке, %

По данным рисунка 10 видно, что содержание сухого вещества в луке в варианте без удобрения составило 11,17%, при внесении N90P90K90 этот показатель увеличился на 0,86% и составил 12,03%. А при внесении N180P180K180наличие сухого вещества возросло до 12,51%.

С увеличением дозы минеральных удобрений увеличивается сухое вещество в луке. При внесении навоза наблюдается уменьшение показателя до 11,26%. Стоит заметить, что привнесение совокупности минеральных и органических удобрений (навоз 30 т/га с N90P90K90) привело к повышению содержание сухого вещества в луке до 11,54%.

Рисунок 11 - Изменение общего сахара в биохимическом составе лука, %

По данным рисунка 11 видно, что содержание общего сахара в луке в варианте без удобрения составило 5,20%, при внесении N90P90K90 этот показатель изменился на 0,68% и составил 5,88%. А при внесении N180P180K180 наличие общего сахара возрастает на 1,61%. При дальнейшем повышении норм вносимых минеральных удобрений увеличивается содержание общего сахара в луке, но при внесении навоза этот показатель уменьшается до 7,22%. И лишь при внесении навоз 30 т/га с N90P90K90 содержание общего сахара увеличивается.

Рисунок 12 - Изменение дисахара в биохимическом составе лука, %

По данным рисунка 12 содержание дисахара в луке в варианте без удобрений составило 3,34%, но при внесении N90P90K90этот показатель изменился на 0,35% и составил 3,69%. А при внесении N180P180K180 наличие дисахара возрастает до 6,73%. С увеличением дозы минеральных удобрений увеличивается содержание дисахара в луке, но при внесении навоза этот показатель уменьшается до 4,81%.

По данным рисунка 13 видно, что содержание аскорбиновой кислоты в луке в варианте без удобрений составило 4,86%, а при внесении  этот показатель изменился на 1,62% и составил 6,48%.

При внесении  наличие аскорбиновой кислоты возрастает на 2,03%.

С увеличением дозы минеральных удобрений увеличивается содержание аскорбиновой кислоты в луке, а при внесении навоза этот показатель уменьшается до 6,45%.

Таблица 8 - Влияние удобрений на биохимический состав огурца, 2012 г.

Вариант опыта		Качественные показатели продукции
	Сухое вещество, %	Общий сахар, %	Дисахар, %	Моносахар, %	Витамин "С", мг/%	Нитраты, мг/кг сырого вещества
1	2	3	4	5	6	7
Контроль без удобрений	4,64	1,60	0,09	1,51	10,92	37
	5,01	1,70	0,04	1,66	11,00	43
	5,04	1,95	0,41	1,54	11,07	40
	5	2,28	0,65	1,63	11,64	38,6
	4,72	1,75	0,11	1,64	11,50	35,5
	4,75	1,93	0,08	1,85	12,20	39,2
	4,78	2,03	0,33	1,70	10,20	37,6
	4,70	1,62	0,07	1,55	11,83	37
	4,83	1,78	0,31	1,47	11,62	37,6
	4,95	2,15	0,87	1,28	7,95	38
	5,09	1,77	0,38	1,39	11,70	38,3
Навоз 30 т/га	4,47	1,38	0,12	1,26	9,03	37,2
Навоз 30 т/га +	4,70	1,95	0,33	1,62	9,77	37,5

Рисунок 14 - Изменение сухого вещества в огурце, %

По данным рисунка 14 видно, что содержание сухого вещества в огурце в варианте без удобрения составило 4,64%, при внесении N90P90K90 этот показатель увеличился на 0,08% и составил 4,72%. А при внесении N180P180K180 наличие сухого вещества возросло до 4,83%. С увеличением дозы минеральных удобрений увеличивается сухое вещество в огурцах. При внесении навоза наблюдается уменьшение показателя до 4,47%. Но привнесение совокупности минеральных и органических удобрений (навоз 30 т/га с N90P90K90) приводит к повышению содержания сухого вещества в огурце до 4,7%.

Рисунок 15 - Изменение общего сахара в биохимическом составе огурца, %

По данным рисунка 15 видно, что содержание общего сахара в огурцах в варианте без удобрения составило 1,6%, при внесении N90P90K90 этот показатель изменился на 0,15% и составил 1,75%.

А при внесении N180P180K180 наличие общего сахара увеличивается (на 0,03%).

При дальнейшем повышении норм вносимых минеральных удобрений увеличивается содержание общего сахара в огурце, но при внесении навоза этот показатель уменьшается до 1,38%.

И лишь при внесении навоз 30 т/га с N90P90K90 содержание общего сахара увеличивается.

Рисунок 16 - Изменение дисахара в биохимическом составе огурца, %

По данным рисунка 16 содержание дисахара в огурце в варианте без удобрений составило 0,09%, при внесении N90P90K90 этот показатель изменился на 0,02% и составил 0,11%. А при внесении N180P180K180 наличие дисахара возрастает до 0,31%.

С увеличением дозы минеральных удобрений увеличивается содержание дисахара в огурце, но при внесении навоза этот показатель уменьшается до 0,12%.

Рисунок 17 - Изменение витамина "С" в биохимическом составе огурца, мг/%

По данным рисунка 17 видно, что содержание витамина "С" в огурце в варианте без удобрений составило 10,92%, а при внесении N90P90K90 этот показатель изменился на 0,58% и составил 11,50%. При внесении N180P180K180 наличие аскорбиновой кислоты возрастает на 0,12%. С увеличением дозы минеральных удобрений увеличивается содержание аскорбиновой кислоты в огурце, а при внесении навоза этот показатель уменьшается до 9,03%.

 

Заключение

. Почва в стационарном опыте представлена чернозёмом выщелоченным и имеет следующие горизонты: Апах, А1, АВ1, АВ2, ВС, Ск.

. Наиболее благоприятные погодные условия для возделывания лука и огурца, когда температура воздуха в период вегетации на уровне средней многолетней и в весенние месяцы в начале лета выпадают обильные дожди.

. За период деятельности сотрудниками института выведено и улучшено более 150 сортов и гибридов овощных культур, адаптированных к почвенно-климатическим условиям Северного Кавказа. В настоящее время в Госреестр селекционных достижений включено 46 сортов и гибридов. Получено 10 патентов.

Разработаны:

технологии возделывания основных овощных и бахчевых культур с ограниченным применением химических средств защиты растений от вредителей, в том числе за период 2002-2006 гг.

технология выращивания картофеля в Краснодарском крае (2002 г.);

технология возделывания тыквы в Краснодарском крае (2002 г.);

технология возделывания ярового чеснока сорта Еленовский (2004 г.);

технология возделывания томата на капельном орошении в условиях Краснодарского края (2005 г.).

. Многолетний стационарный опыт был заложен на центральном отделении ОПХ "Южное" в 1974 году в 8-польном овоще-картофельном севообороте.

Повторность опыта четырехкратная, учетная площадь - 50,4 м² (2,8 × 18 м). Расположение делянок систематическое.

Удобрения вносились с осени под зяблевую вспашку в виде аммиачной селитры, простого гранулированного суперфосфата и хлористого калия. Органические удобрения вносили в виде полуперепревшего навоза с содержанием питательных веществ: N - 0,52%, P2O5 - 0,25%, K2O - 0,64%.

. Внесенные удобрения, взаимодействуя с почвой, изменили ее агрохимические свойства. Наибольшее содержание общего азота в пахотном слое почвы наблюдалось после третьей ротации. Оптимальным сочетанием минерального и органического удобрений для большего содержания общего азота в почве является навоз 30 т/га + N90P90K90. При внесении этого комплекса удобрений наличие в пахотном слое почвы общего азота составляет 0,31%. Наименьший показатель содержания общего азота наблюдается после внесения N90P90K90 и составляет 0,23%, то есть он изменился на 0,07%, по сравнению с тем, когда удобрения не вносились.

. Вносимые минеральные удобрения оказывали влияние как на содержание гумуса в почве, так и на урожайность овощных культур. Так при внесении минеральных удобрений наблюдается стабильный рост урожайности лука и огурца и снижению содержания гумуса в пахотном слое почвы выщелоченного чернозема. Внос же органо-минерального комплекса удобрений увеличивает количество гумуса в пахотном слое (на 0,27%), а урожайность овощных культур уменьшает (на 6,5 т/га в луке и на 1,7 в огурце). Самым эффективным было внесение полного минерального удобрения N90P90K90 с органическим удобрением в норме 30 т/га, где урожайность в луке и огурца составила 9,1 и 8,2 т/га, а содержание гумуса уменьшилось до 2,32%.

. Существенную прибавку урожая лука 5,4 - 13,1 т/га 38-78% к контролю обеспечивало внесение полного минерального удобрения с повышенными нормами элементов питания.

Повышение нормы азота до 180 кг на фоне  обеспечило получение наиболее высокого урожая - 299 ц/га при 168 ц/га в контроле. Дальнейшее повышение нормы удобрений не превышало урожайности.

Органические удобрения внесенные как отдельно, так и совместно с минеральными обеспечивали достоверную прибавку урожая 5,3-9,1 т/га или 31-54% к контролю, но она была ниже, чем в лучшем варианте с минеральными удобрениями.

. Существенную прибавку урожая огурца 7,4-9,5 т/га 49-63% к контролю обеспечивало внесение полного минерального удобрения с повышенными нормами элементов питания. Повышение нормы азота до 180 кг на фоне  обеспечило получение наиболее высокого урожая. Дальнейшее повышение нормы удобрений не превышало урожайности.

Из парных сочетаний минеральных удобрений эффективным было только внесение азотно-фосфорного удобрения. Другие парные сочетания минеральных удобрений были малоэффективны.

Органические удобрения внесенные как отдельно, так и совместно с минеральными обеспечивали достоверную прибавку урожая 5,7-8,2 т/га или 37,7-54,3% к контролю, но она была ниже, чем в лучшем варианте с минеральными удобрениями.

. Внесение минеральных и органических удобрений оказывают схожее влияние на содержание сухого вещества, общего сахара, дисахара, витамина С, в луке и огурце, то есть приводит к его увеличению.

Список использованных источников

1.      ГОСТ 24556-89 Продукты переработки плодов и овощей. Методы определения витамина C. М.: Государственный комитет СССР по стандартам, 1990. - 47 с.

2.      ГОСТ 25709-83 Метод определения содержания сухого вещества. М.: Государственный комитет СССР по стандартам, 1990. - 25 с.

.        ГОСТ 26181-84 Метод определения кислотности. М.: Государственный комитет СССР по стандартам, 1989. - 57 с.

.        ГОСТ 26107-84 Почвы. Методы определения общего азота в модификации ЦИНАО. М.: Государственный комитет СССР по стандартам, 1984. - 8 с.

.        ГОСТ 26204-91 Почвы. Определение подвижных соединений фосфора и калия по методу Чирикова в модификации ЦИНАО. М.: Государственный комитет СССР по стандартам, 1984. - 12 с.

.        ГОСТ 26213-84 Почвы. Определения гумуса по методу Тюрина в модификации ЦИНАО. М.: Государственный комитет СССР по стандартам, 1984. - 9 с.

.        ГОСТ 26427-85 Почвы. Определение калия (на пламенном фотометре) в модификации ЦИНАО. М.: Государственный комитет СССР по стандартам, 1984. - 9 с.

.        ГОСТ 26488-85 Почвы. Определение нитратов по методу ЦИНАО. М.: Государственный комитет СССР по стандартам, 1984. - 9 с.

.        ГОСТ 8756.13-87 Продукты переработки плодов и овощей. Методы определения сахаров. М.: Государственный комитет СССР по стандартам, 1989. - 53 с.

.        Вильямс В.Р. Почвоведение / В.Р. Вильямс. - М.: СЕЛЬХОЗГИЗ, 1946. - 114 с.

.        Гиш Р.А. Овощеводство юга России / Р.А. Гиш. - Краснодар: Изд-во КГАУ, 2013. - 248 с.

.        Добровольский Г.В. Функции почв в биосфере и экосистемах / Г.В. Добровольский, Е.Д. Никитин. - М.: Изд-во "Наука", 1990. - 254 с.

.        Доспехов Б.А. Методика полевого опыта (с основами статистической обработки результатов исследований) / Б.А. Доспехов. - М.: Агропромиздат, 1985. - 351 с.

.        Захаров С.А. Курс почвоведения / С.А. Захаров. - М.: Госиздат, 1927. - 283 с.

.        Кауричев И.С. Почвоведение / И.С. Кауричев. - М.: Изд-во Колос, 1982. - 40 с.

.        Качинский Н.А. Механический и микроагрегатный состав почвы, методы его изучения / Н.А. Качинский. - М.: Изд-во АН СССР, 1958. - 137 с.

.        Никитишен В.Н. Плодородие почв и функциональная устойчивость экосистемы. Вопросы защиты растений в Краснодарском крае / В.Н. Никитишен. - Краснодар: Изд- во КГАУ, 1989. - 154 с.

.        Петербургский А.В. Основы агрохимии / А.В. Петербургский. - М.: Просвещение, 1979. - 243 с.

.        Пономарева В.В. Гумус и почвообразование / В.В. Пономарева. - М.: "Феникс", 1980. - 223 с.

.        Почвы Краснодарского края, их использование и охрана / В.Ф. Вальков, Ю.А. Штомпель, И.Т. Трубилин, Н.С. Котляров, Г.М. Соляник. - Ростов н/Д.: Изд-во СКНЦ ВШ, 1995. - 192 с.

.        Разработать системы рационального применения удобрений, мелиорантов и других химических средств в интенсивных технологиях возделывания овощных и бахчевых культур, обеспечивающих повышение урожайности, качества, лежкости продукции, плодородия почвы, предотвращающие загрязнение окружающей среды: отчет о НИР / Л.А. Фанина. - Краснодар: Изд-во ВНИИОКХ, 2004. - 482 c.

.        Сдобников С.С. Расширенное воспроизводство плодородия почв / С.С. Сдобников. - М.: Знание, 1989. - 64 с.

.        Тонконоженко Е.В. Научные основы почвозащитного земледелия Краснодарского края / Е.В. Тонконоженко. - Краснодар: Изд-во КГАУ, 1991. - 98 с.

.        Фанина Л.А. Разработать системы рационального применения удобрений, мелиорантов и других химических средств в интенсивных технологиях возделывания овощных и бахчевых культур, обеспечивающих повышение урожайности, качества, лежкости продукции, плодородия почвы, предотвращающие загрязнение окружающей среды: отчет о НИР / Л.А. Фанина. - Краснодар: Изд-во ВНИИОКХ, 2004. - 482 с.