Областной научный форум молодых исследователей «Шаг в будущее»

ВЛИЯНИЕ АЗОТНЫХ УДОБРЕНИЙ НА УРОЖАЙНОСТЬ ФАСОЛИ

Автор: Ларионов Алексей Сергеевич

Россия, Тюменская область, Тюменский район, п. Боровский,

Муниципальное автономное общеобразовательное учреждение Боровская средняя общеобразовательная школа №1Тюменеского муниципального района, 9 класс

Научный руководитель:

Круглякова Ольга Васильевна, учитель химии, биологии

Муниципальное автономное общеобразовательное учреждение Боровская средняя общеобразовательная школа №1Тюменского муниципального района

Тюменский муниципальный район, 2014г

ВЛИЯНИЕ АЗОТНЫХ УДОБРЕНИЙ НА УРОЖАЙНОСТЬ ФАСОЛИ

Автор: Ларионов Алексей Сергеевич

Россия, Тюменская область, Тюменский район, п. Боровский, Муниципальное автономное общеобразовательное учреждение Боровская средняя общеобразовательная школа №1 Тюменского муниципального района, 9 класс

Краткая аннотация

Как продовольственная зернобобовая культура фасоль обыкновенная выделяется по питательности и многообразию использования на пищевые цели. В Тюменской области фасоль возделывается только как огородная культура на приусадебных и дачных участках. Распространено мнение, что фасоль не нуждается в азотных удобрениях, поскольку сама обогащает почву азотом. Так ли это? Данная работа посвящена исследованию влияния азотных удобрений на урожайность фасоли.

ВЛИЯНИЕ АЗОТНЫХ УДОБРЕНИЙ НА УРОЖАЙНОСТЬ ФАСОЛИ

Автор: Ларионов Алексей Сергеевич

Россия, Тюменская область, Тюменский район, п. Боровский, Муниципальное автономное общеобразовательное учреждение Боровская средняя общеобразовательная школа №1 Тюменского муниципального района,9 класс

Аннотация

Группа зернобобовых культур представлена большим числом видов растений, относящихся к семейству Бобовые (Fabaceae).Они возделываются для получения семян с высоким содержанием белка. Их справедливо иногда называют «растительным мясом». Так, фасоль и чечевица отличаются высокими вкусовыми и кулинарными качествами, их используют только в питании людей. Кроме того, принято считать, что все бобовые культуры (однолетние и многолетние) обогащают почву азотом. (Еще в III - I вв. до н. э. об этом писали греческий философ Теофраст и римляне Катон, Варрон, Плиний и Вергилий.)

Учеными доказано, что в начальный период своего роста и развития бобовые растения не в состоянии обеспечивать себя симбиотическим азотом и так же нуждаются в минеральном азотном питании, как другие культуры.

Поскольку период вегетации фасоли довольно короткий, а ее корневая система слабо развита, то для получения высокой урожайности зерна фасоль требует более высокого уровня минерального питания, нежели другие зернобобовые культуры. Да и размер симбиотической фиксации атмосферного азота у фасоли несколько меньше, чем у гороха и других зернобобовых, поэтому, для удовлетворения ее потребностей в азотном питания, вносят азотные удобрения.

Целью данной работы является исследование влияния норм азотных удобрений на формирование урожайности фасоли. В работе был использован метод полевого опыта.

Проведенные исследования показали, что внесение минерального азота оказывает положительное влияние на урожайность фасоли. Большие дозы губительны для растений. Установлена оптимальная норма азотных удобрений и обоснована эффективность их применения при выращивании фасоли. Результаты могут быть использованы при выращивании овощной фасоли на приусадебных участках.

ВЛИЯНИЕ АЗОТНЫХ УДОБРЕНИЙ НА УРОЖАЙНОСТЬ ФАСОЛИ

Автор: Ларионов Алексей Сергеевич

Россия, Тюменская область, Тюменский район, п. Боровский, Муниципальное автономное общеобразовательное учреждение Боровская средняя общеобразовательная школа №1Тюменского муниципального района, 9 класс

Значение овощей в питании человека выяснено давно. Они не только содержат необходимые для организма углеводы, белки, жиры, минеральные соли, органические кислоты, но и являются зачастую единственным источником разнообразных витаминов и других биологически активных веществ, регулирующих процессы обмена веществ. Овощи содержат также вкусовые ароматические и пряные вещества, благодаря которым пища становится вкусной, аппетитной, что играет огромную роль в ее усвояемости и приносимой пользе. Однако, несмотря на большие возможности выращивания и потребления широкого ассортимента овощей, население пока их использует в очень ограниченном составе. Прежде всего, в недостаточном количестве поступают для питания зеленый горошек, овощная фасоль, различные зеленные овощи, особенно салатный цикорий, кресс-салат, многие виды капуст (цветная, брюссельская), из которых можно приготовить много питательных и вкусных блюд. В решении проблемы повышения жизненного уровня и качества белкового питания человека решающая роль принадлежит бобовым культурам. Среди продовольственных зернобобовых культур фасоль обыкновенная выделяется по питательности и многообразию использования на пищевые цели. Из зрелых зерен готовят супы, вторые блюда, гарниры, пюре. Фасолевую муку используют для приготовления традиционных национальных блюд (каша, печенье или лапша, как в Китае). Добавляют ее в некоторые кондитерские изделия. Отвар фасоли применяют в народной медицине при болезнях почек, печени и желчного пузыря, гипертонии, сердечной слабости с отеками, подагре, сахарном диабете (особенно полезен сок из зеленых бобов, который содержит растительный инсулин). Отвар, особенно экстракт из шелухи бобов, собираемых осенью, снижает содержание сахара в крови в течение 8 - 10 часов на 30 - 40% и усиливает мочевыделение до 50%. Фасоль рекомендуют при острых инфекционных заболеваниях, поскольку она обладает антимикробным действием, а также при лечении центральной нервной системы. Пюре из фасоли назначают как диетическое блюдо при гастритах с пониженной кислотностью. В ее семенах содержится до 30% белка, до 3% жира, а в белке - все необходимые для человека аминокислоты, по питательности, приближающиеся к белкам животного происхождения . Фасоль прекрасный источник железа, калия, селена, молибдена, тиамина (витамин В1), витамина В6 и фолиевой кислоты. 100 грамм стручковой фасоли содержит 20 миллиграмм витамина С, витамины PP, B1 и B2.

Велико и агротехническое значение фасоли. Оно состоит в том, что на её корнях развиваются азотофиксирующие бактерии, обогащающие почву азотом, повышающие плодородие почвы. Поэтому в качестве предшественника она обеспечивает больший урожай последующей культуре.

В мировом земледелии зернобобовые культуры занимают более 110 млн. га, из них на большей части площадей размещается соя, на втором месте фасоль.

Несмотря на многие достоинства фасоли, в нашей стране она не считается традиционной культурой. Выращивают лишь небольшое количество (около 40 тыс. т) зерновой фасоли с площади в 4,8 тыс. га. Скорее всего, это объясняется тем, что наблюдается несоответствие биологических требований фасоли к условиям произрастания. Фасоль очень чувствительна к возвратным холодам и весенним заморозкам. Кроме того фасоль - растение короткого дня. Это означает, что при длинном световом дне ее вегетационный период увеличивается: растение просто ждет, когда же день станет коротким, чтобы начать цвести. Поэтому ранний посев с хлопотами по защите от заморозков не даст раннего урожая - растение будет упорно ждать нужной длины дня.

Впрочем, в качестве овощной культуры она распространена повсеместно.

В Тюменской области культура эта возделывается только как огородная на приусадебных и дачных участках. Широкий ассортимент овощных растений на своем огороде - это источник вкусной и здоровой пищи.

Немного истории

Родина фасоли - Центральная и Южная Америка (здесь и поныне встречается дикая фасоль) и Южная Азия (Индия, Китай, Япония), где она возделывалась уже 5 - 6 тыс. лет назад. При раскопках в Перу ее семена находили среди памятников доинкской культуры. Наряду с кукурузой и тыквой, фасоль была распространенной культурой в древней Мексике. Интересна в этом отношении обнаруженная мумия, держащая в руках початки кукурузы, а во рту комочки хлопкового волокна с семенами фасоли и кукурузы. Такое сочетание не случайно, так как часто оба растения высаживали (да и сейчас это делают) вместе и кукуруза служила опорой вьющимся стеблям фасоли.

На употребление бобовых культур в пищу за несколько тысячелетий до нашей эры указывают разнообразные археологические находки, сделанные в различных районах земного шара. Находки в пещерах и захоронениях времен древних мексиканских культур говорят о том, что бобовые были здесь основным продуктом питания. В Южной Америке широко употребляли фасоль - лиму и обыкновенную фасоль.

Христофор Колумб, высадившийся на берег Кубы, был первым европейцем, который познакомился с фасолью. Ко времени колонизации Америки возделывание фасоли уже было распространено до Великих озер, а в податных листах последних ацтекских правителей фасоль стояла после кукурузы вторым по значимости продуктом, им должны были платить подать.

Вместе с моряками Колумба в ХVI в. зерна фасоли пересекли океан и обрели в Европе вторую родину, а оттуда переселились и на другие континенты. Первоначально ее выращивали по разрешению римского папы Климента VII как декоративное растение, но с ХVII в. она стала известна во многих странах Европы уже как продовольственная культура, завоевав главное место среди культурных бобовых растений. Теперь фасоль в Европе называют бобами, хотя это название относится к другому бобовому растению (vicia faba).

В Россию фасоль была завезена из Франции в середине ХVIII в. в царствование Елизаветы Петровны, и называлась она в то время «турецкие бобы». Сначала ее использовали как декоративное и овощное растение и лишь позднее в юго-западных районах ее стали возделывать как зерновую культуру. Известно, что крестьяне Ярославской губернии выращивали фасоль. Признали ее также клинские и тверские огородники. Рассаду фасоли готовили в парниках. Затем русские переселенцы завезли фасоль в Сибирь.

Фасоль обыкновенная. Ботаническое описание. ( Приложение 1)

Фасоль обыкновенная - однолетнее травянистое растение 0,5-3 м высотой (встречаются как карликовые сорта, так вьющиеся с длиной стебля до 3 м).

Стебель у части сортов вьющийся, у другой - прямой; сильноветвистый, покрыт редкими волосками.

Листья тройчатосложные парноперистые, на длинных черешках.

Цветки по 2-6 на длинных цветоножках, 1-1,5 см длины, от белых до тёмно-пурпурных и фиолетовых, мотыльковые, собраны в пазушные кисти.

Плоды - бобы, висячие, 5-20 см длины, 1-1,5 см ширины, прямые или изогнутые, сплющенные или почти цилиндрические, от бледно-жёлтых и зелёных до тёмно-фиолетовых, с двумя - восемью (по другим данным, тремя - семью семенами.

Семена 5-15 мм длины, эллиптические, от белых до темно-лиловых и черных, однотонные или мозаичные, крапчатые, пятнистые.

Биологические особенности

Фасоль - теплолюбивая культура, она требует более высоких среднесуточных температур, чем горох. Семена прорастают при +10…+12°С, но прорастание идет крайне медленно, оптимальная температура +20…+24°С. Всходы чувствительны к заморозкам: при температуре -1-2°С погибают, при 2-3°С листья желтеют. Недостаток тепла и дождливая погода во время цветения вызывают опадение цветков. Фасоль - довольно влаголюбивое растение. Для набухания семян необходимо 100-120% воды от их массы, влажность почвы должна быть в пределах 60-80% полевой влагоемкости. Максимальная потребность во влаге в период цветения-созревания, когда идет интенсивное накопление сухой массы урожая. По засухоустойчивости она уступает нуту, чине, чечевице, но значительно превосходит горох. При сильной воздушной засухе особенно страдают цветки и молодые завязи. При недостатке влаги ухудшается качество плодов, быстро образуется пергаментный слой. Менее чувствительна фасоль к недостатку влаги в фазе всходов, больше - в период налива зерна.

Избыток влаги в осенний период задерживает созревание семян. Семена, созревающие во влажных прохладных условиях, содержат меньше белка, обладают более интенсивным дыханием, быстрее теряют всхожесть, чем сформировавшиеся в условиях сравнительно сухой осени.

Фасоль - светолюбивая культура, но может развиваться и при затенении, например, в условиях огородной культуры среди кустов картофеля и стеблей кукурузы. В период до цветения чувствительность к свету высокая, после начала цветения снижается. В жаркое время листья фасоли держатся горизонтально, благодаря чему лучше используют солнечную энергию. С наступлением темноты главный черешок немного поднимается, листья опускаются, что предохраняет растения от росы.

Вегетационный период 75-130 дней. Длина вегетационного периода фасоли обыкновенной зависит от сорта, погодных условий и географической широты местности. У одного и того же сорта чем выше температура в данной местности, тем короче вегетационный период.

Удобрения фасоли обыкновенной

Под удобрениями понимают вещества, предназначенные для улучшения питания растений и повышения плодородия почв в целях увеличения урожая сельскохозяйственных растений и улучшения качества получаемой продукции.

Зернобобовые культуры отзываются хорошим урожаем на внесение фосфорных, азотных удобрений и калийных удобрений.

Поскольку период вегетации фасоли довольно короткий, а ее корневая система слабо развита, то для получения высокой урожайности зерна фасоль требует более высокого уровня минерального питания, нежели другие зернобобовые культуры. Размер симбиотической фиксации атмосферного азота у фасоли несколько меньше, чем у гороха и других зернобобовых, поэтому для удовлетворения ее потребностей в питания вносят азотные удобрения: аммиачную селитру или мочевину, нитрофоску или аммофос, фосфорные - суперфосфат, калийные - калийную соль.

Азот поглощается растениями в течение продолжительного периода - от всходов до созревания, но наибольшее его количество - в период бутонизации - плодообразования.

Максимальное содержание азота в растениях обычно приходится на фазу цветения, т.е. когда фиксация его клубеньковыми бактериями идёт наиболее интенсивно. После цветения относительное содержание азота несколько уменьшается. В период налива - созревания семян в растениях происходит перераспределение азота - уменьшение его в листьях и стеблях и увеличение в бобах.

Фосфор в наибольшем количестве поступает в растения за сравнительно короткий период времени - от цветения до созревания семян. За этот период растения поглощают 60-62% фосфора от его общего содержания в растении, причём хорошему усвоению фосфора способствует симбиотическая фиксация атмосферного азота.

Калий в отличие от азота и фосфора наиболее интенсивно поглощается в ранние фазы вегетации. Содержание калия в растениях постепенно уменьшается от раннего возраста к созреванию. Недостаток калия вызывает снижение азотфиксации и ухудшает передвижение азотистых веществ из вегетативных органов к семенам. Поэтому фосфорные и калийные удобрения улучшают развитие растений и усиливают деятельность азотфиксирующих бактерий.

Кроме того, для нормального развития растений и активизации продукционного процесса ,фасоли требуются микроэлементы, особенно бор и молибден. Бор регулирует синтез азотистых соединений и нуклеиновый обмен, активизирует образование ферментов. При его недостатке корневая система развивается слабо, корешки загнивают, нарушается рост надземных органов, отмирает точка роста. Молибден принимает участие в фиксации атмосферного азота, в азотном обмене, положительно влияет на углеводный обмен, способствует поступлению фосфора, повышает устойчивость к неблагоприятным условиям среды.

Таким образом, в опытах были использованы комплексное удобрение и селитра аммиачная.

Комплексное удобрение содержит

Макроэлементы:

N - 13%

P - 10%

K - 20%

Mg - 2%

Микроэлементы:

B - 0,03%

Mn - 0,04%

Zn - 0,02%

Cu - 0,02%

Mo - 0,005%

В аммиачной селитре суммарное содержание азота составляет 34,6%.

Растения поливались в течение всего вегетационного периода растворами удобрений различной концентрации.

В течение вегетационного периода проводили наблюдения за ростом и развитием растений. Отмечали появление первых всходов, начало цветения, при этом учитывалось количество цветков, т. е. оценивалось формирование генеративной сферы. Определено, что начало цветения наступило в более ранние сроки при поливе растворами селитры аммиачной, чем в варианте с обработкой водой и раствором комплексного удобрения (Приложение 6)

Растения с 3- ей делянки имели более развитый листовой аппарат (Приложение 5). Таким образом, у этих растений более высокая фотосинтезирующая способность. Хорошо видно, что азотные удобрения являются хорошим стимулятором роста в первый период (от всходов до цветения). Это значит, что для фасоли необходимы небольшие стартовые дозы минерального азота. Большие дозы, наоборот, оказывают угнетающее влияние на растения.

В заключении с уверенностью можно сказать, что умелое использование минеральных азотных удобрений приводит к повышению урожайности бобовых растений. В нашем случае - фасоли. А в более теплых районах и снижению вегетационного периода.

Используемая литература, источники информации

1.grebinka.net/136-znachenie-ovoschey-v-pitanii-cheloveka.html

2.ru.wikipedia.org/wiki/%D4%E0%F1%EE%EB%FC_%EE%E1%FB%EA%ED%EE%E2%E5%ED%ED%E0%FF

3.eurometeo.ru/russia/tumenskaya-oblast/berduzhskiy-rayon/berduzhe/archive/201306/

4. 3planet.ru/nature/botany2/13.htm

5. openclass.ru/node/250940

6. фасоль.рф/market.html

ВЛИЯНИЕ АЗОТНЫХ УДОБРЕНИЙ НА УРОЖАЙНОСТЬ ФАСОЛИ

Автор: Ларионов Алексей Сергеевич

Россия, Тюменская область, Тюменский район, п. Боровский, Муниципальное автономное общеобразовательное учреждение Боровская средняя общеобразовательная школа №1 Тюменского муниципального района,9 класс

План исследований

Целью данной работы являлось изучение влияния азотных удобрений на урожайность фасоли. Гипотеза: мы предположили, что если при выращивании фасоли использовать азотные удобрения, то у растений снизится вегетационный период и повысится урожайность.

Объект исследования - семена и растения фасоли.

Предмет исследования - растворы минерального азотного удобрения удобрений различных концентраций.

Задачи:

- Изучить имеющуюся литературу по данному вопросу

- Опытным путем определить наиболее оптимальную норму азотного удобрения.

- Выработать рекомендации по использованию азотных удобрений на приусадебном участке по выращиванию фасоли.

Изучение влияния азотных удобрений на урожайность фасоли проводилось на личном приусадебном участке с. Пеганово Бердюжского района Тюменской области методом полевого опыта.

Исследование проводилось в период с 05 июня по 25 августа 2013г.

Метеорологические условия : среднесуточная температура воздуха за вегетационный период составила в ионе +20,25⁰С, в июле +26⁰С, в августе +24,5⁰С. Количество осадков и их распределение за период исследований было неравномерно.

Данные почвы - черноземы выщелоченные среднесуглинистые. Агротехника состояла из весенней вспашки на глубину 27- 30 см. Минеральные удобрения под вспашку не вносили.

Посев семян осуществлялся вручную. Глубина заделки семян 3см.

Уход за посевами состоял в ручной прополке сорняков и проведении вегетационных поливов, число которых зависело от метеорологических условий.

Уборку урожая проводили вручную.

Этапы исследования

1. Предпосевная подготовка семян - замачивание с 05.06 по 07.06.2013г. Семена замачивались в чашках Петри по 10 штук в каждой. (Приложение 2)

1 - контроль, замачивание в чистой воде

2 - замачивание семян в 0,5% растворе комплексного удобрения

3 - замачивание семян в 0,1 % растворе селитры аммиачной

4 - замачивание семян в 0,5 % растворе селитры аммиачной

5 - замачивание семян в 1 % растворе селитры аммиачной

2. Посев семян в почву на 5 делянках. 07.06.2013г (Приложение 3)

3. Уход за посевами. Фенологические наблюдения. ( Приложение 4,5)