Исследовательский проект «Влияние орошения и минерального питания на показатели роста и общего состояния декоративных растений»

Муниципальное казённое общеобразовательное учреждение

средняя общеобразовательная школа № 2 г. Россоши

Россошанского муниципального района Воронежской области

Исследовательский проект

«Влияние орошения и минерального питания

на показатели роста и общего состояния декоративных растений»

Авторы проекта: Голубов Антон, 7 класс

Голубев Данил, 8 класс
Довгий Александр, 8 класс
Кравцова Виктория, 7 класс

Ломоносова Виктория, 7 класс

Снеговской Илья, 6 класс

Руководитель: Казьмина Марина Николаевна, учитель биологии

г. Россошь

2014 г.

Содержание

Введение

Основная часть с. 6

Раздел I. Парковые породы деревьев. с. 6

1. Требования, предъявляемые к деревьям парков. с. 6

2. Эколого-биологические особенности и значение Катальпы

Бигнониевидной. с. 6

3. Эколого-биологические особенности и значение Клёна

Остролистного. с. 9

Раздел II. Минеральное питание растений. с. 11

1. Характеристика почвы в парке школы № 2. с. 11 2. Погодно-климатические условия опытного участка. с. 11

3. Физиологические основы применения удобрений. с. 15

4. Физиологические основы орошения. с.26

Результаты работы с. 25

Заключение с. 41

Литература с. 42

Приложение с. 44

«Природа человеку не враг! Человек находил и находит в ней всё, что ему нужно для жизни. Не покорять её нужно, а понять, изучить, узнать… И первое, с чего надо начать, это перестать природу грабить. Да, да, грабить! У природы надо брать в долг. Срубил 100 гектаров леса - столько же и посади. Выловил в озере крупную рыбу - дай подрасти малькам. Иначе останешься без леса и рыбы… Не будь хапугой, не превращай свою землю в пустыню!»

В. Бианки.

Введение

Все мы с детства любим природу, любуемся цветами, деревьями, радуемся общению с природой. Многие, наверное, осознали многоаспектную ценность природы в жизни общества и каждого человека, необходимость её охраны. Сегодня недостаточно созерцательной любви к природе, нужна любовь деятельная (8, с. 5, 6).

МКОУ СО школа № 2 находится с северной стороны городского парка, которому более семидесяти лет, в связи с чем он имеет историческое, эстетическое и экологическое значение. Кроме того, в парке проводятся различные виды учебной деятельности: занятия физической культурой, экскурсии, выполнение проектов с выбором объектов исследования (5, с. 1).

Начиная с 2007 года наш парк постоянно обновляется: взамен старых деревьев посажены саженцы декоративных деревьев и кустарников, требующие особенно тщательного ухода. Городская служба благоустройства, а также учащиеся нашей школы осуществляют полив деревьев в летние месяцы, но внесение нами минеральных удобрений практикуется лишь с 2010 года, когда учащиеся нашей школы начали изучать влияние минеральных удобрений на рост декоративных растений, а также режим их орошения в зависимости от влажности почвы.

Наши научные исследования по вышеуказанной теме ведутся уже 4 года, и

мы ежегодно корректируем их в зависимости от полученных результатов иссле-

дований.

Учитывая, что пришкольный парк находится на пересечении трёх крупных

автомагистралей города, возле крупных социальных объектов: МКОУ СОШ № 2,

корпуса № 2 колледжа мясной и молочной промышленности, терапевтического корпуса Россошанской ЦРБ, его экологическое и эстетическое значение велико.

Наш исследовательский проект актуален и имеет социальную значимость.

Проблема проекта: использование полученных нами результатов для организации рационального минерального питания и орошения деревьев пришкольного парка.

Цель проекта: изучить влияние орошения и подкормки минеральным удобрением азофоской на рост и развитие деревьев в пришкольном парке.

Задачи проекта:

1. Выяснить влияние различных доз комплексного минерального удобрения азофоски в сочетании с орошением на рост ствола, скелетных побегов и листовых пластинок за один вегетационный период у Катальпы Обыкновенной, или Бигнониевидной (Catalpa bignonioides) и Клёна Остролистного (Acer platanoides).

2. Определить оптимальные условия орошения и подкормки азофоской для наилучшего роста и развития Катальпы Обыкновенной и Клёна Остролистного.

3. Полученные результаты будут использованы при уходе за деревьями при- школьного парка.

Реализация проекта проходила на территории МКОУ СОШ № 2 и прилега-

ющего к ней парка с апреля по сентябрь 2013 года. Нами были выбраны однород- ные условия освещённости, рельефа местности, а также деревья одинакового рос- та и возраста двух биологических видов - Катальпы Обыкновенной и Клёна Остролистного (фото 1, 2).

По данным Россошанского лесничества двухлетние сеянцы Катальпы Обыкновенной и Клёна Остролистного приобретены в 2006 году в Семилукском лесопитомнике Воронежской области, из чего следует, что условия выращивания посадочного материала одинаковы. Высота деревьев составляет от 200 см до 220

см, возраст 9 лет.

При выполнении научных исследований нами использованы следующие научные учеты и наблюдения:

I.Наблюдение за деревьями пришкольного парка.

II. Работа с источниками информации: научной литературой, справочниками,

российскими и зарубежными интернет-сайтами.

III. Статистическая обработка результатов исследования, в том числе с использованием компьютерной программы по расчёту наименьшей существенной разницы.

IV. Фиксирование хода исследования и его результатов методом фотографической съёмки.

V. Экспериментальный, включающий орошение и внесение минерального удобрения в почву приствольного круга различных групп деревьев.

VI. Мониторинг роста штамба и побегов скелетных ветвей.

Методика мониторинга:

1. Деревья разбиты на 7 групп по количеству вариантов опыта:

1 группа - контроль (подкормка не производилась);

2 группа - деревья, которым давалась сухая подкормка азофоской в количестве 40 г на 1 кв. м приствольного круга (NPK, 40 г);

3 группа - деревья, которым давалась сухая подкормка азофоской в количестве 60 г на 1 кв. м приствольного круга (NPK, 60 г).

4 группа - деревья, которым давалась сухая подкормка азофоской в количестве 80 г на 1 кв. м приствольного круга (NPK, 80 г).

5 группа - деревья, которым давалась жидкая подкормка азофоской в количестве 40 г на 1 кв. м приствольного круга (NPK + H₂O, 40 г);

6 группа - деревья, которым давалась жидкая подкормка азофоской в количестве 60 г на 1 кв. м приствольного круга (NPK + H₂O, 60 г);

7 группа - деревья, которым давалась жидкая подкормка азофоской в количестве

80 г на 1 кв. м приствольного круга.

Каждая группа включает по 2 экземпляра Катальпы Обыкновенной и Клёна Остролистного, поэтому в исследовании участвовало 28 экземпляров деревьев.

2. Маркировка деревьев цветными лентами. Контроль маркировался красным цве-

том, 2 группа - зелёным, 3 группа - оранжевым, 4 группа -голубым, 5 группа - жёлтым, 6 группа - белым, 7 группа - розовым цветом.

3. Измерение диаметра штамба, которое проводилось дважды: до начала под- кормки - 27 апреля и в конце вегетационного периода - 21 сентября (фото 3).

Измерения проводились в течение одного дня с 9:00 до 11:00 следующим образом:

- линейкой отмерялась высота штамба в 10 см от поверхности почвы;

- на этой высоте проводилась метка белой краской шириной 0,5 мм (для точности повторного замера) и замерялся диаметр штамба при помощи циркуля и линейки.

4. Измерение длины побегов скелетных ветвей, которое проводилось в конце вегетационного периода 11 сентября с 9:00 до 12:00 (фото 4).

VII. Измерение массы нативных (только что сорванных и неповрежденных) листовых пластинок, проводившееся при помощи школьных электронных весов (фото 5).

VIII. Измерение массы сухих листовых пластинок, проводившееся при помощи школьных электронных весов.

Методика измерения массы листовых пластинок:

1. Сбор листьев с деревьев всех групп осуществлялся в конце вегетационного периода 29 августа с 9:00 до 12:00.

2. Листья собирались равномерно со всех сторон с нижней и средней части кроны в количестве 10 штук с каждой части кроны.

3. Собранные листья группировались (по 7 группам измерений), от них отрезались черешки. Каждая нативная листовая пластинка взвешивалась, а затем пронумеровывалась для последующего измерения в ней количества воды.

4. Из взвешенных листовых пластинок изготавливался гербарий. Затем взвешива-

лись сухие пронумерованные листовые пластинки.

Количество всех измерений представлено в таблице 1.

Таблица № 1

Количество измерений диаметра штамба, массы нативной и сухой листовых пластинок, длины побегов.

Название

измерения

Группа

измерения

Количество измерений у Катальпы Обыкновенной

Всего

Количество измерений у

Клёна Остролистного

Всего

Диаметр

штамба

Контроль

NPK

NPK+H₂O

4

12

12

28

4

12

12

28

Масса нативной листовой пластинки

Контроль

NPK

NPK+H₂O

20

60

60

140

20

60

60

140

Масса сухой листовой пластинки

Контроль

NPK

NPK+ H₂O

20

60

60

140

20

60

60

140

Длина побегов

Контроль

NPK

NPK+ H₂O

20

60

60

140

20

60

60

140

Из таблицы 1 следует, что количество измерений экспериментальных растений Катальпы Обыкновенной, или Бигнониевидной (Catalpa bignonioides) и Клёна Остролистного (Acer platanoides) одинаково и составило 448.

Всего выполнено измерений 896.

6

Основная часть

Раздел I. Парковые породы деревьев.

Требования, предъявляемые к деревьям парков.

Деревья - одни из важнейших элементов городского ландшафта. Зелёные насаждения выполняют эстетическую функцию, улучшают микроклимат, рассеивают слишком яркий свет, служат фильтром для пыли и других загрязнителей воздуха.

В парке на поверхности почвы попадает около трёх четвертей выпавших осадков, а одна четвёртая часть задерживается кронами деревьев и испаряется с них, увлажняя воздух (9, с. 78).

К деревьям, используемым для озеленения городов, предъявляются особые требования. Они должны иметь не только эстетически выигрышную, но и контролируемую форму роста, расти быстрее, жить дольше, быть устойчивее к болезням, вредителям, загрязнению и физическим повреждениям. Желательно, чтобы у листопадных деревьев цветки, плоды, осенняя окраска листьев были привлекательными. Весьма нежелателен плохой запах от частей растения, а также корневая система, склонная взламывать уличное покрытие и давать отпрыски вда- леке от материнского ствола (10, с. 11).

Выбор пород деревьев, высаживаемых в городе, зависит от географических условий. В парках хорошо себя чувствуют многие виды местной дендрофлоры, и они меньше страдают от болезней и вредителей.

В настоящее время для озеленения небольших площадей используют неско- лько сочетающихся по форме и размеру древесных пород, так как в этом слу- чае они менее чувствительны к инфекционным болезням и неблагоприятным погодным условиям, например к засухе (10, с. 11).

Эколого-биологические особенности

и значение Катальпы Обыкновенной (Catalpa bignonioides).

Родина катальпы - юго-восточная часть Северной Америки, где она в изоби-

лии произрастает по берегам рек, а также острова Карибского бассейна (23).

Европейцы впервые увидели деревья катальпы, растущие в поселении индей-

7

цев чероки. Катальпа являлась тотемом этого племени, и ее название первонача- льно произносилось как «катавба». Красиво цветущие деревья понравились первооткрывателям Нового Света, и когда выяснилось, что они могут расти почти на всей территории Северной Америки, расположенной южнее Канады, ареал ката-льпы вскоре значительно расширился (23).

В 18 веке катальпа была завезена в Европу, а сегодня широко распространена также в России, Китае, Индии и Японии.

Катальпа - дерево до 20 м высотой, с раскидистыми ветвями, образующими широкоокруглую крону (24).

Ствол катальпы короткий, прямой или слегка изогнутый, а у старых деревьев может достигать в диаметре целого метра, а коричнево-сизая кора становится тол- стой, как бы прорезанной глубокими шрамами. Кора тонкопластинчатая, светло-коричневая, а древесина лёгкая, мягкая, хорошо противостоит гниению.

Корни деревьев сильно разветвлены, они мочковатые и довольно хрупкие, из-за чего легко повреждаются. Сок катальпы водянистый и горький на вкус (24).

Длинные раскидистые ветви растения образуют широкую крону, которая великолепно смотрится, украшенная крупными - 20-30 см в длину и 15-20 см в ширину - листьями, по форме напоминающими листья сирени, но больших размеров.

Листья катальпы, расположенные мутовчато или супротивно, распускаются до- вольно поздно, в мае, полностью формируясь только к началу появления цветов (24). Листья имеют характерные нектароносные каналы, расположенные в пазухе центральной жилки. Сверху листья голые, светло-зеленые, снизу опушенные по жилкам простыми волосками. Листья при растирании издают неприятный запах.

В ноябре листва желтеет, покрываясь черными пятнами, и опадает.

Благодаря обильной листве, катальпа дает густую тень, что делает ее весьма

популярной у многих видов птиц, которые находят в ней укрытие от дождя и вет-

ра (24).

Слабо душистые белые цветки, до 5 см длиной, с красно-коричневыми крапи-

нками и двумя желтыми полосками внутри собраны в крупные, рыхлые, широко-

8

пирамидальные, прямостоячие метёльчатые соцветия.

Соцветия катальпы похожи на соцветия конского каштана. Катальпа впервые зацветает, только достигнув высоты 3 м. Первое цветение замечено на пятом году жизни. Продолжительность цветения 20-25 дней (23).

С конца августа на деревьях появляются эффектные плоды - длинные, до 40 см в длину, толщиной с карандаш и похожие на стручки коробочки. Молодые коробочки зеленые, позже они становятся коричневыми. После опадения листвы они украшают дерево вплоть до конца зимы (23).

Вегетация начинается с середины мая. Растет довольно быстро. Рост побегов заканчивается в августе. Листопад начинается после заморозков. Часто листья

опадают еще совсем зелеными (23).

Толстые корни образуют глубокую сердцевидную корневую систему, которая, однако, чувствительна к механическим повреждениям, поэтому дерево ч асто

склоняется в направлении ветра. Серая кора с возрастом растрескивается по всей длине ствола и отслаивается. Корни сильно ядовиты (23).

Катальпа Бигнониевидная (Обыкновенная) требовательна к влажности почвы и в условиях засушливого юга растёт хуже, чем Катальпа Великолепная. Оптимальны для неё свежие, сильные, проницаемые почвы; на сильно влажных почвах плохо вызревают побеги. Предпочитает слабокислые, нейтральные почвы, сугли- нки. Особенно требует влажности почвы, а не воздуха. Минимальный уровень залегания грунтовых вод - 2 м (24).

Уход за Катальпой Обыкновенной включает обильный полив (15-20 л на дерево один раз в неделю), подкормку (подкармливать 2-3 раза за сезон, напри- мер, навозной жижей (1:10) из расчета 6 л на взрослое растение). Катальпа любит обильный полив, но если нет возможности поливать ее под корень, то будет дово- льствоваться поливом по листьям - орошением (27).

Катальпа очень светолюбива, но выносит полутень (23) .

Молодые деревья (1-3 года) чувствительны к низкой температуре, но с возра- стом зимостойкость возрастает.

Катальпа рекомендуется для садов, озеленения городов (10, с. 17).

9

Длительный опыт интродукции катальп в ботанических садах России показал,

что зимостойкость растений в пределах одного вида зависит от географического

происхождения семян и черенков, из которых выращены саженцы. Необходимо

высаживать катальпу на места, защищённые от ветров, так как крупные и нежные листья катальпы на сквозняках сильно повреждаются (23).

Эколого-биологические особенности

и значение Клёна Остролистного (Acer platanoides).

Красота клёнов покорила людей давно. Недаром осенний их наряд - излюбленный мотив китайских и японских гравюр, а кленовый лист украшает флаг Ка- нады (21).

Ботаникам известно около 150 видов клёнов. Среди них встречаются и деревья и кустарники. Красивы у них не только листья, но и цветки, плоды и даже рисунок коры. Яркая осенняя окраска, оригинальные соцветия и плоды, окраска побегов, а также то, что почти все виды являются хорошими медоносами, позволило применять клёны в целях озеленения с первых шагов развития садоводства (22).

Клён - дерево «нетерпеливое». Он один из первых древесных пород сигнализирует о приближении весны. Кругом ещё лежит снег, а в клёне уже начинается сокодвижение. В это время из любой, даже незначительной его ранки выделяется сок. Спустя некоторое время «заплачут» и берёзы. Это говорит о том, что проснувшийся организм требует пищи. Она запасена в тканях дерева в виде крахмала. С началом весны под влиянием ферментов он преобразуется в сахар. В это время корни начинают поглощать из почвы воду с растворёнными в ней минеральными веществами (2, с. 10 - 14).

Клён Остролистный (Acer platanoides) - очень крупное дерево (до 30 метров длиной) с буровато-чёрной корой и шаровидной кроной. Листья крупные (до 18 см), пятилопастные, плотные, зелёные, осенью желтеющие или краснеющие (11, с. 11).

Цветение в апреле - мае, до распускания листвы, желтовато-зелёными ду-

10

шистыми цветками, собранными в щитковидные соцветия. Цветущие деревья

очень декоративны (21).

Плод - крупная, коричневая двукрылатка, распадающаяся на два нераскры-вающихся одногнёздных, односемянных плодика, каждый из которых состоит из сплюснутого орешка с кожистым жилковатым крылом; семена плоские, без эндосперма с большим согнутым зародышем с тонкими складчатыми семядолями.

Клён Остролистный в естественных условиях растёт в Западной Европе, лесной и лесостепной зоне европейской части России и на Кавказе (21).

Растёт Клён Остролистный довольно быстро, особенно в молодые годы, к климату нетребователен (2, с. 10 - 14), являясь морозостойким, умеренно влаголюбивым деревом (11, с. 11). В связи с этим он нуждается в регулярном поливе.

Суточная норма для этого красивого дерева в летний жаркий и сухой период составляет 13-15 л. Однако сразу после его полива рекомендуется взрыхлять верх- ний слой земли, так как клен не выносит уплотнений в области корневой системы, которые могут возникать во время полива (27).

В культуре клен теневынослив, особенно в молодом возрасте, а с возрастом становится более светолюбивым. На бедных почвах недолговечен.

Но на этом перечень достоинств клёна не заканчивается. Он чувствителен к засолению почвы, ветроустойчив, не повреждается вредителями, хорошо отзывается на подкормки. При подкормках рекомендуется строго соблюдать установленные нормы внесения удобрений, избегая повышения концентрации почвенного раствора. Устойчив в городских условиях к дыму, газам, копоти (21).

Клён Остролистный даёт много тени, задерживает и осаждает пыль, копоть, увлажняет и очищает воздух от вредных примесей и болезнетворных микроорганизмов, обладает высокой фитонцидной активностью (2, с. 10 - 14).

Клён хорошо выдерживает пересадку и городские условия, поэтому является в пределах своего ареала одной из главных пород для садово- паркового строительства в России (21).

Опавшие листья клёна - отличное удобрение, поэтому он считается одной из

лучших почвоулучшающих пород (2, с. 10 - 14).

11

Раздел II. Минеральное питание растений

Характеристика почвы в парке школы № 2.

Почва паркового участка классифицируется как аллювиальные современные пески. Они образуются по берегам больших рек, включая Дон и его притоки. Эти пески являются современным аллювием, генетически связанным с эрозией на водостоке и в русле реки (13, с. 441).

Данный опытный участок размещается в 540 м от левого берега реки Чёрная Калитва, одного из многочисленных притоков реки Дон.

В процессе задернения в условиях благоприятного климата чернозёмной зоны образуются так называемые серые пески (серопески), характеризующиеся более высокой гумусированностью по сравнению с песчаными почвами полупустынь и пустынь (13, с. 447).

В целом водные свойства песков являются более благоприятными для лесных культур по сравнению с тяжёлосуглинистыми и глинистыми почвами южных зон (13, с. 447).

Пески характеризуются малым содержанием гумуса (от сотых долей до 0,5 - 0,7%), общего азота, валового фосфора и калия. Величина ёмкости поглощения также незначительна - 0,4 - 0,5 мг/экв.; рН водной суспензии песков составляет 6,5 - 7,8 (13, с. 448).

При использовании песков в чернозёмно-степной зоне необходимо применение специальной агротехники. Первостепенное значение при этом имеет внесение органических, минеральных удобрений и орошение.

Погодно-климатические условия опытного участка.

Вследствие значительной удалённости от морей и океанов климат Воронежской области характеризуется значительной континентальностью. Засушливые условия складываются 4 - 6 раз в 10 лет. Среднегодовая сумма осадков в Россошанском районе равна 453 мм, минимальная - 250 мм. В отдельные годы в месяц выпадает от 0 до 6 мм осадков.

В регионе часто бывают суховеи продолжительностью до 21 дня.

Минимальное значение относительной влажности воздуха в мае - сентябре

12

бывает от 6 до 20 %.

Анализ метеоданных по данным метеопоста РЗОСС и НИИ сельского хозяйства ЦЧП (табл. 2, 3, 4, 5) позволяет сделать вывод об увеличении континентальности климата на юге Воронежской области. За последние 40 лет максимальная температура увеличилась на 6° С, минимальная снизилась на 3° С (табл. 2).

Таблица № 2

Количество осадков и максимальная температура воздуха

на юге Воронежской области за последние 40 лет.

Метеоданные

Месяцы года

I

II

III

IV

V

VI

VII

VIII

IX

X

XI

XII

максимальная температура, °С

+6,0

+13,0

+21,0

+30,0

+33,0

+39,0

+40,0

+38,0

+32,0

+26,0

+15,0

+12,0

минимальная температура, °С

-40,0

-33,0

-29,0

-15,0

-3,0

0

+3,0

+2,0

-5,0

-14,0

-25,0

-34,0

среднее многолетнее количество осадков, мм

32,0

28,0

26,0

33,0

39,0

45,0

58,0

53,0

28,0

39,0

35,0

37,0

минимальное

количество

осадков, мм

6,0

0

0

1,0

1,0

8,0

12,0

0

0

0

4,0

10,0

Таблица № 3

Количество осадков и среднемесячная температура воздуха

на юге Воронежской области за 2011 год.

Метеoданные

Месяцы года

I

II

III

IV

V

VI

VII

VIII

IX

X

XI

XII

среднемесячная температура,

°С

-9,7

-13,2

- 14,5

+7,0

+17,1

+19,6

+23,8

+20,6

+14,3

+6,7

- 2,2

- 0,7

количество

осадков, мм

53,6

35,0

9,8

24,6

34,0

30,9

37,8

51,4

20,6

51,5

29,3

51,9

13

Таблица № 4

Количество осадков, максимальная, минимальная и среднемесячная температура воздуха на юге Воронежской области за 2012 год.

Метеоданные

Месяцы года

I

II

III

IV

V

VI

VII

VIII

IX

X

XI

XII

максимальная температура,°С

+8,5

+9,6

+18,8

+29,9

+32,9

+38,4

+38,5

+39,6

+33,6

+27,4

+19,0

+10,0

минимальная температура,°С

-35,2

-35,2

-30,7

-17,9

- 9,2

+3,1

+0,9

+1,1

- 5,6

-19,9

-26,6

-34,7

среднемесячная температура, °С

- 9,2

- 9,3

- 3,8

+6,7

+14,7

+18,4

+20,2

+18,9

+13,2

+5,8

- 1,0

- 6,5

количество осадков, мм

80,0

70,0

70,0

99,0

13,9

18,4

19,1

16,1

14,0

12,3

12,5

10,0

Таблица № 5

Количество осадков, максимальная, минимальная, среднемесячная температура воздуха и скорость ветра на юге Воронежской области за 2013 год.

Метеоданные

Месяцы года

I

II

III

IV

V

VI

VII

VIII

IX

X

XI

XII

максимальная температура,°С

-6,9

-0,2

-2,3

+9,0

+22,6

+24,7

+22,0

+20,7

+14,5

+10,3

+5,0

-0,1

минимальная температура,°С

-11,5

-6,7

-11,4

-0,5

+8,9

+13,4

+11,4

+9,7

+6,5

-3,1

-1,3

-3,1

среднемесячная температура, °С

- 9,6

- 3,8

- 6,8

+4,6

+16,0

+17,8

+17,0

+16,4

+10,2

+6,4

+3,1

- 1,4

количество осадков, мм

60,0

43,3

17,4

39,0

15,2

10,0

06,1

05,0

12,0

04,3

21,2

08,0

скорость ветра, м/с

1,5

1,7

2,1

2,1

2,0

1,7

1,6

1,6

1,7

1.9

2,1

2,5

Согласно таблице 5 погода этого периода характеризовалась невысоким тем-

пературным режимом, существенным дефицитом влаги и небольшой скоростью ветра. Ветер, согласно шкале Бофорта, легкий (26).

14

Средняя многолетняя сумма осадков с апреля по июль в данном регионе составляет 175 мм (таблица 2). В 2013 году за этот период их выпало 70, 4 мм.

Самыми сухими были июнь и июль, когда количество осадков составило всего 10, 0 и 06,1 мм соответственно при средней многолетней их норме 45 мм и 58 мм.

Хорошо известно, что для растений важно не столько общегодовое коли-

чество осадков, сколько их распределение по месяцам. Особенно важны дожди в первую половину лета, когда интенсивно растут и развиваются важные растительные органы (19, с. 413).

Мы учли климатические условия нашего региона и в исследовании, проведённом в 2013 году, применили дополнительный четырехкратный полив экспериментальных деревьев с последующим рыхлением почвы приствольных кругов.

15

Физиологические основы применения удобрений

Зелёные растения - автотрофы потому, что источником углерода у них является углекислый газ, для построения органических веществ они используют другие элементы в форме минеральных соединений (19, с. 202).

Управление питанием растения через корневые системы с помощью внесения удобрений в почву значительно легче по сравнению с регулированием поступления углекислого газа из воздуха (19, с. 202).

Минеральное питание является важнейшим фактором не только регулирования роста, продуктивности растений, но и сохранения и повышения плодородия почвы (17, с. 7, 8).

Многолетние растения растут на одном месте иногда по нескольку десятков лет. Удобрения влияют на их рост и продуктивность не только в год внесения, но и в последующие годы (15, с. 5 - 10).

Регулирует урожайность элемент питания, находящийся в недостатке (правило Либиха), поэтому насыщать почву надо сбалансированными удобрениями, где есть необходимый набор азота, калия, фосфора (23).

В целях повышения стабильности плодоношения и получения высоких урожаев необходимо применять полное минеральное удобрение (NPK) (3, с. 74 - 79).

В молодых плодоносящих насаждениях слаборослых деревьев яблони, расположенных на почвах лёгкого механического состава, рекомендуется ежегодное внесение 60 - 80 т/га навоза или минеральных удобрений в дозах N_80-100 Р_70-90 К_90-110 совместно с 20 т/га навоза (20, с. 17).

Удобрения в дозах 120 кг/га азота и калия и 60 кг фосфора увеличивали массу

многолетней древесины надземной части, листового аппарата, корневой систе-

мы. Повышенные дозы (N₁₈₀K₁₈₀P₁₈₀) снижали эти показатели (6, с.61 - 68).

Значительное влияние полного минерального удобрения на рост и развитие растений объясняется наличием в нём главных элементов питания - азота, фосфора и калия.

Азот - необходимый элемент для растений, с его участием образуются белки,

16

нуклеиновые кислоты, имеющие определённое значение в обмене веществ в организмах. Он входит в состав хлорофилла, фосфатов, алкалоидов, витаминов,

ферментов и других физиологически активных веществ.

При оптимальном азотном питании растения быстро растут, образуют мощные стебли и листья интенсивно-зелёной окраски, повышаются урожайность и содержание белка. Избыточное азотное питание задерживает созревание растений, гипертрофирует вегетативные органы, а урожай плодов и семян при этом снижается (4, с. 297).

Избыток азотных удобрений приводит к накапливанию нитратов в растениях, низкому качеству плодов, затягиванию роста и вызреванию побегов многолетних растений, и как следствие, к их плохой зимостойкости (азотные удобрения не вно- сят под многолетники во второй половине вегетации). При избыточном внесении азота растение "идет в ботву" (25).

Фосфора в растениях в 2 - 3 раза меньше, чем азота. Тем не менее, окисленные соединения фосфора необходимы организмам. Физиологическое значение фосфора определяется тем, что он входит в состав нуклеиновых кислот, макроэргических соединений, а также содержится в других органических веществах растений - фитине, лецитине, сахарофосфатах. Последние участвуют в процессе дыхания растений и в процессе фотосинтеза.

Оптимизация фосфорного питания повышает урожай культур и его качество. Фосфор ускоряет развитие растений, повышает их зимостойкость, увеличивает прочность стеблей.

При избытке фосфора он накапливается в вегетативных органах, поэтому во- зможно преждевременное созревание и снижение величины урожая (4, с. 305).

В отличие от фосфора и азота, калий не входит в состав органических соединений клеток, но без его участия не происходит фотосинтез.

Калий увеличивает оводнённость цитоплазмы, что повышает водоудержива-

ющую силу и засухоустойчивость растений. Калий повышает осмотическое дав-

ление клеточного сока, что способствует повышению холоустойчивости и зимостойкости растений (4, с. 312).

17

Под влиянием этого элемента усиливается синтез высокомолекулярных углеводов, утолщаются клеточные стенки, в результате чего повышается устойчивость растений к полеганию (4, с. 312).

Калий катализирует деятельность ферментов, усиливает синтез некоторых витаминов, регулирует деятельность замыкающих клеток устьиц (4, с. 313). Соде- ржание калия в клетках значительно выше, чем других катионов, его концентра-

ция в клеточном соке в 100 и более раз превышает концентрацию в почвенном ра- створе. От содержания калия в клетках зависит интенсивность роста растений, а при недостатке калия растения больше поражаются болезнями (4, с. 312, 313).

Общие запасы калия в почвах значительно больше, чем азота и фосфора, но водорастворимых солей и обменного калия часто бывает недостаточно для питания растений (из-за быстрого вымывания калия, а также азота из почвы), поэтому внесение калийных удобрений повышает урожайность культур и качество продукции (4, с. 313).

Элементы корневого питания подчиняются основным правилам, сформули- рован ным Ю. Либихом: 1) все элементы равнозначны и полное исключение любо- го из них приводит растение к гибели; 2) ни один из элементов не может быть заменён другим, даже близким по химическим свойствам, т. е. каждый элемент имеет своё специфическое физиологическое значение (19, с. 204).

Подкормка азофоской.

Внесение удобрений в период интенсивного роста растений называется подкормкой. Подкормка может быть сухой и жидкой. При сухой подкормке в почву вносят сухие минеральные удобрения (чаще гранулированные), при жидкой под-

кормке удобрения сначала растворяют в воде, а затем вносят в почву. В случае

сухой подкормки обязателен полив (20, с. 21).

При подкормке используют как органические, так и минеральные удобрения.

Их вносят строго по норме и своевременно. Дозы минеральных удобрений уста-

навливают с учётом содержания элементов питания в почве и листьях растений (18, с. 4 - 15).

Рациональную дозу минеральных удобрений в первую очередь следует

18

применять на почвах среднего класса обеспеченности элементами питания, где они имеют максимальную эффективность (10, с. 46, 47).

Существуют два способа внесения удобрений: разбрасной и локальный. В большинстве плодовых садов лучше всего создавать «прерывистые» очаги пи-

тания на глубине 30 - 50 см из расчёта один на квадратном метре с использованием орудий «укалывающего» или «ковшового» типа.

При отсутствии специальных машин для глубокого внесения удобрений без повреждения корней удобрения вносят на дно борозды глубиной 15 - 20 см. Эту борозду проводят на расстоянии 1- 1,5 м от штамба, в зависимости от возра- ста деревьев. Через 1-2 или 3 года удобрения вносят на таком же расстоянии с другой стороны ряда (7, с. 10, 11).

Первую подкормку следует давать весной, за 2 -3 недели до цветения растений. Вторую подкормку проводят летом (июнь), в конце затухания роста побегов (18, с. 4 - 15). Минеральные удобрения можно вносить в течение лета и 3 - 4 раза, последнее внесение при этом в конце июля - начале августа (1, с. 2). Для второй подкормки желательно использовать суперфосфат и сульфат калия в жидком виде.

Из-за возможных потерь азота обязательным условием рационального испо-

льзования азотных удобрений является их немедленная заделка во влажную поч- ву на небольшую глубину. Если почва сухая, то сразу же после заделки удобре -ний необходимо провести полив (12, с. 116).

На легких хорошо фильтруемых почвах для полива рекомендуется от 300 до 1500 м³ / га воды, или 30 - 150 л/м² воды (16, с.275).

Если рост деревьев ослаблен, то применяют полное минеральное удобрение

(18, с. 4 - 15).

В настоящее время выпускается множество полных удобрений: азофоска,

нитрофоска, нитродиаммофос, диаммофос удобрительный, аммофос и другие.

Для проектного исследования выбрана азофоска, так как:

1.В ней сбалансировано содержания азота, фосфора и калия, что соответствует

требованиям выращиваемых культур к элементам минерального питания

19

с учётом почвенно-климатических условий зоны.

2. Выпускается в виде гранул. Их удобно разбрасывать при проведении сухой подкормки.

3. Гранулы легко растворимы в воде, что обеспечивает проведение в короткие сроки жидкой подкормки.

4. Азофоска не теряет своих качеств и не слёживается при длительном хранении,

обладает 100 % рассыпчатостью.

По данным, предоставленным химической лабораторией ОАО «Минудобрения» (г. Россошь), второе название азофоски - нитроаммофоска (NPK ), представляющее собой сложное азотно-фосфорно-калийное удобрение. Азофоска, выбранная для исследований, содержит выровненное содержания питательных элементов. Содержание NPK составляет 16:16:16 (в пересчёте на чистую массу элемента). Применяется для основного, предпосевного и местного внесения в рядки при посеве, а также для подкормки растений. Применяется на всех типах почв и под все культуры.

Методика подкормки азофоской.

1. Согласно инструкции по применению азофоски, её внесение производилось из расчёта 40 г/1 м² почвыприствольного круга. Также мы применили дозы этого удобрения, равные 60 г/1 м² и 80 г/1 м² почвы приствольного круга.

2. Для формирования одинаковой для всех экспериментальных растений площади приствольного круга, равной 1 м² , вычислялся радиус приствольного круга по формуле R= √ S/π. Искомый радиус составляет 0, 57 см.

3. Дозы удобрения взвешивалась на школьных лабораторных весах и в связи с вышеизложенным применялись из расчета 40 г, 60 г, 80 г на 1 дерево (в последующем 40 г/1 дерево, 60 г/1 дерево, 80 г/1 дерево).

4. Сухая подкормка производилась равномерным разбрасыванием удобрения с по-

следующим заделыванием в почву на глубину 8-10 см при помощи тяпки (1, с.2).

5. При жидкой подкормке необходимая доза растворялась в 15 литрах воды. Ко-

личество воды при первой и второй подкормке не менялось.

6. Первая подкормка проводилась 29 апреля, вторая - 17 июня. Обе подкормки

20

производились в период с 7:30 до 8:30.

7. Через 1 сутки после внесения удобрения мы осуществляли орошение каждого дерева в количестве 30 литров (23).

Общее количество азота, фосфора и калия, внесённых при подкормке азофоской, представлено в таблицах 5 и 6.

Таблица № 5

Количество азота, фосфора и калия, внесенных при подкормке

исследуемых экземпляров Катальпы Обыкновенной (Catalpa bignonioides)

Вид подкормки

Всего

NРK

NРK + Н₂О

№ под-

кормки

масса

азофо

ски, г

N,

г

P,

г

K,

г

масса

азофо-

ски, г

N,

г

P,

г

K,

г

N,

г

P,

г

K,

г

1

2

360

360

57,6

57,6

57,6

57,6

57,6

57,6

360

360

57,6

57,6

57,6

57,6

57,6

57,6

115,2

115,2

115,2

Таблица № 6

Количество азота, фосфора и калия, внесенных при подкормке исследуемых экземпляров Клёна Остролистного (Acer platanoides).

Вид подкормки

Всего

NРK

NРK + Н₂О

№ под-

кормки

масса

азофоски, г

N,

г

P,

г

K,

г

масса

азофоски, г

N,

г

P,

г

K,

г

N,

г

P,

г

K,

г

1

2

360,0

360,0

57,6

57,6

57,6

57,6

57,6

57,6

360,0

360,0

57,6

57,6

57,6

57,6

57,6

57,6

115,2

115,2

115,2

21

Для учёта влияния минеральных удобрений и орошения на рост деревьев Катальпы Обыкновенной и Клёна Остролистного было выполнено всего 896 измерений диаметра штамба, длины побегов и массы листовых пластинок (табл. 1).

Анализ результатов исследований показывает, что при подкормке растения получили равное количество азота, фосфора, калия. В почву приствольных кругов исследуемых экземпляров было внесено:

а) Катальпа Обыкновенная (Sorbus aucuparia) по 115,2 г азота, фосфора, калия;

б) Клён Остролистноый (Acer platanoides) по 115,2 г азота, фосфора, калия.

Объем воды, вносимой после подкормки исследуемых экземпляров растений, тоже одинаков и составил:

а) для Катальпы Обыкновенной (Sorbus aucuparia) по 60 л/1 дерево;

б) для Клёна Остролистного (Acer platanoides) по 60 л/1 дерево.

22

Физиологические основы орошения.

Орошение (ирригация) - подвод воды на поля, испытывающие недостаток влаги, и увеличение её запасов в корнеобитаемом слое почвы в целях увеличения плодородия почвы.

Орошение, вместе с осушением, является основным видом мелиорации - гидротехническим. Орошение улучшает снабжение корней растений влагой и питательными веществами, снижает температуру приземного слоя воздуха и увеличивает его влажность (27).

В зависимости от местной ситуации возможны разные способы проведения орошений. Во-первых, может орошаться как целиком вся площадь угодий, что характерно для засушливого климата, так и отдельные участки определённых культур, что свойственно для более влажных климатических районов. Во-вторых, оро- шение может осуществляться единожды за год (так называемое лиманное орошение), при котором в почве создаётся необходимый запас воды, используемый растениями в течение года, или же орошение может производиться постоянно (27).

В задачу орошения входит определение необходимого количества воды, требуемого для проведения оросительных работ. Для э того учитывают как местные климатические условия, так и вид орошаемых растений и требуемые ему условия для оптимального произрастания и количества воды в разные периоды роста (27).

Схема орошения может быть заранее фиксирована только в тех районах, где осадков практически нет. В зоне неустойчивого увлажнения схема орошения должна изменяться в зависимости от метеорологических условий, а также от темпов роста растений.

Наилучшие результаты дает определение сроков полива по физиологическому состоянию самого растительного организма (27). Для определения нуждаемости растений в воде могут быть использованы различные показатели: 1) содержание воды в листьях; 2) степень открытости устьиц; 3) интенсивность транспирации; 4) величина водного потенциала.

Вода является составной частью растительных организмов. Ее содержание доходит до 95% от массы организма, и она участвует прямо или косвенно во

23

всех жизненных процессах. Вода - это та внутренняя среда, где протекает обмен веществ. Она осуществляет связь органов, координирует их деятельность в целостном растении.

Вода входит в состав мембран и клеточных стенок, составляет основную часть цитоплазмы, поддерживает ее структуру, устойчивость входящих в ее состав коллоидов, определяет определенную конформацию молекул белков (16, с. 84).

Высокое содержание воды придает цитоплазме подвижный характер. Являясь растворителем, вода обеспечивает транспорт веществ по растению и циркуляцию растворов. Вода - непосредственный участник многих химических реакций. Все реакции гидролиза, многочисленные окислительно-восстановительные реакции (фотосинтез, дыхание) идут с участием воды (16, с. 84).

Вода защищает растительные ткани от резких колебаний температуры. Обеспечивая упругое тургесцентное состояние растений, вода поддерживает форму ор- ганов и даже целых растений, например, травянистых форм, а также ориентацию органов в пространстве(16, с.84).

Различают поливную норму - количество воды, требуемое растительной

культуре на один полив, и оросительную норму - весь объём воды на период

орошения. Коэффициентом водопотребления называют количество воды, израсходованное растениями, на единицу урожая (27).

Нормы и кратность полива растений зависят от целого ряда факторов: их биологических и экологических особенностей, фазы развития, глубины и протяженности залегания корневых систем, степени влаголюбивости и засухоустойчивости, физико-механических свойств почвы, уровня грунтовых вод, природно-кли- матических и погодных условий. Так, песчаные и супесчаные почвы способны удерживать сравнительно небольшое количество воды, в то время как глинистые и суглинистые почвы поглощают и удерживают воду в значительно большем объ-

еме. Поэтому норма полива растений на песчаных и супесчаных почвах должна быть ниже, а кратность выше, чем на глинистых и суглинистых (27).

Кроме того, норма полива регламентируется и в зависимости от глубины зале-

24

гания корневой системы растений и удаленности ее от ствола, что определяет объем почвы, который необходимо увлажнить при поливе. Отсюда норма у растений с более развитой корневой системой должна быть выше, чем у растений, корни которых занимают меньший объем почвы. Особенно важны поливы в период интенсивного роста активных всасывающих корней (19, с.87).

Поливать растения в дневные часы при солнечной погоде не рекомендуется, так как большая часть вылитой воды быстро испарится. Полив лучше выполнять в вечерние часы: за 2-3 часа до захода солнца или рано утром, так как в это время снижается испарение влаги из почвы. При пасмурной погоде допустим полив и в дневное время.

Поливать следует обильно, добиваясь полного промокания почвы в корнеобитаемой зоне растительных культур (27). Воду выливают непосредственно под крону плодовых деревьев и кустарников. При недостатке воды для полива в засу- шливый период рекомендуется чаще рыхлить почву в междурядьях. Рыхление препятствует образованию почвенной корки, разрушает капилляры, по которым влага поступает из нижних слоев в верхние, что значительно сокращает испарение ее из почвы.

Полив взрослых деревьев следует проводить из расчета увлажнения почвенного слоя в парковой зоне на глубину не менее 10-20 см и с радиусом охвата поверхности от ствола Сосны Обыкновенной, Березы Бородавчатой, Клена Остролистного - до 120 см (28).

К основным способам орошения относятся:

1.Полив по бороздам водой, подаваемой насосом или из оросительного канала;

разбрызгиванием воды из специально проложенных труб;

2.Аэрозольное орошение - орошение мельчайшими каплями воды для регулирования температуры и влажности приземного слоя атмосферы;

3.Подпочвенное (внутрипочвенное) орошение - орошение земель путем подачи воды непосредственно в корнеобитаемую зону;

4.Лиманное орошение - глубокое одноразовое весеннее увлажнение почвы вода- ми местного стока.

25

5.Дождевание - орошение с использованием самоходных и несамоходных систем кругового или фронтального типа (27).

В своем исследовании мы применили подпочвенное (внутрипочвенное) орошение.

Методика орошения:

1. Орошение проводилось по мере высыхания почвы приствольных кругов на глубине 10 см (23, 25, 28). Такое орошение мы определили как дополнительное, в отличие от орошения после подкормки (фото 6).

2. Дополнительное орошение производилось в объеме 30 л/1 дерево при каждом

поливе (16, с.275, 27).

3. Полив деревьев осуществлялся с 7:30 до 8:30 12 мая, 1 июня, 8 июня и 2 июля.

4. После полива мы применяли рыхление верхнего слоя почвы для разрушения почвенных капилляров и сохранения влаги в почве (фото 7).

Всего в период с апреля по июль 2013 года каждое дерево Катальпы Обыкновенной и Клёна Остролистного получило при четырехкратном дополнительном орошении одинаковое количество воды - по 120 л.

Общее количество воды, полученное каждым испытуемым растением, составило по 180 л/1 дерево.

26

Результаты работы

При испытании комплексного минерального удобрения азофоски в твердом и жидком виде в 2010, 2011, 2012 годах нам удалось установить, что оптимальная доза азофоски в сухом и жидком виде для роста и развития Катальпы Обыкновен- ной составляет 60 г - 80 г/1 дерево, Клёна Остролистного 40 г - 60 г/1 дерево.

Нам удалось получить абсолютно идентичные данные по массе и размерам листовых пластинок, показателям диаметра штамба и скелетных ветвей при внесении минеральных удобрений.

При проведении исследований в 2013 году мы учли вышеизложенные резуль- таты, а также применили дополнительное орошение, равное 120 л/м² пристволь- ного круга испытуемых деревьев (16, с.275).

При испытании азофоски в твердом и жидком виде на фоне орошения экспе- ри ментальных деревьев в 2013 году нами получены следующие результаты: 1)Измерения массы нативных листовых пластинок Клёна Остролистного представлены в таблице 7.

Таблица № 7

Масса нативной листовой пластинки Клёна Остролистного.

Название

группы

Номер

группы

Среднее арифметическое массы нативной листовой пластинки, г

НСР*

Контроль

1

1,27

NPK

2

4,28

2,5

3

2,28

1,5

4

1,46

0,04

NPK + H₂O

5

1,50

0,2

6

1,62

0,2

7

1,64

0,3

* НСР - наименьшая существенная разница (14, с. 5 - 10).

По данным таблицы 7 составлена диаграмма 1.

27

Диаграмма № 1

Масса нативной листовой пластинки Клена Остролистного

за вегетационный период 2013 г.

Анализ диаграммы 1 показывает, что при сухой подкормке в дозе 40г/1 дерево масса нативных листовых пластинок Клёна Остролистного максимальна и составляет 4,28 г. При внесении растворённой азофоски в дозах 40 г, 60 г, 80 г наблюдается незначительное увеличение массы нативных листовых пластинок от 1,5 г до 1,64 г соответственно.

1. Измерения массы сухих листовых пластинок Клёна Остролистного представлены в таблице 8.

группа

Таблица № 8

Масса сухой листовой пластинки Клёна Остролистного.

Название

группы

Номер

группы

Среднее арифметическое массы сухой листовой пластинки, г

НСР

Контроль

1

0,80

NPK

2

0,90

0, 09

3

1,79

0,75

4

1,16

0,3

NPK + H₂O

5

0,96

0,1

6

1,13

0,2

7

1,10

0,2

По данным таблицы 8 составлена диаграмма 2.

Диаграмма № 2

Масса сухой листовой пластинки Клена Остролистного

за вегетационный период 2013 г.

Диаграмма 2 показывает, что максимальная масса сухих листовых пластинок наблюдается при внесении азофоски в сухом виде в дозе 60 г/1 дерево. При внесении удобрения в дозе 40 г/1 дерево в сухом и жидком виде показатели массы сухих листовых пластинок наименьшие. Влияние дозы удобрения в 80 г/1 дерево в сухом и жидком виде на увеличение массы листовых пластинок одинаково (1,1 г и 1,16 г соответственно).

3)Опираясь на измерения массы нативных и сухих листовых пластинок, мы

рассчитали среднее количество воды в листовых пластинках Клена Остролистно

го (таблица 9).

29

Таблица № 9

Количество воды в листовых пластинках Клёна Остролистного

Название

группы

Номер

группы

Среднее арифметическое массы нативной листовой пластинки, г

Среднее арифметическое массы сухой листовой пластинки, г

Среднее арифметическое количества воды в листовых пластинках, г

Контроль

1

1,27

0,8

0,23

NPK

2

4,28

0,9

0,49

3

2,28

1,79

0,38

4

1,46

1,16

0, 30

NPK + H₂O

5

1,5

0,96

0,54

6

1,62

1,13

0,49

7

1,64

1,1

0,64

По данным таблицы 9 составлена диаграмма 3.

Диаграмма № 3

Количество воды в листовой пластинке Клена Остролистного

за вегетационный период 2013 г.

30

Анализ диаграммы позволяет отметить, что внесение азофоски во всех экспериментальных дозах положительно влияет на увеличение количества воды в листовых пластинках. При внесении удобрения в дозе 80 г/1 дерево в жидком виде количество воды в листовых пластинках максимально - 0,64 г.

Минимальное количество воды в листовых пластинках наблюдается у деревьев, которым вносилось сухое удобрение в количестве 80 г/1 дерево (0,3 г).

4) Измерения диаметра штамба у Клёна Остролистного представлены в таблице 10.

Таблица № 10

Прирост диаметра штамба Клёна Остролистного.

Название

группы

Номер

группы

Номер

экземпляра

Среднее арифметическое диаметра штамба, см

Прирост,

см

НСР

Контроль

1

I

II

9,4

10,25

0,85

NPK

2

I

II

7,25

9,5

2,8

1,6

3

I

II

7,65

9,25

1,6

0,4

4

I

II

7,85

9,9

2,05

1,1

NPK + H₂O

5

I

II

6,6

7,75

1,15

0,3

6

I

II

7,0

8,6

1,6

0,4

7

I
II

9,0

10,45

1,45

0,5

На основании данных таблицы 10 построена диаграмма 4.

31

Диаграмма № 4

П

рирост диаметра штамба Клена Остролистного
за вегетационный период 2013 г.

Диаграмма 4 показывает, что максимальный прирост диаметра штамба Клёна Остролистного наблюдаются при сухой подкормке, производимой в дозе 40г /1 дерево. Внесение сухой и жидкой азофоски в количестве 60 г/1 дерево обеспечивает одинаковый прирост - 1,6 см.

Наименьший результат зафиксирован при внесении растворённой азофоски в дозе 40г/1 дерево.

5) Измерения длины скелетных побегов у Клёна Остролистного представлены в таблице 11.

Таблица № 11

Длина скелетных побегов Клёна Остролистного.

Название группы

Номер группы

Среднее арифметическое длины побегов, см

НСР

Контроль

1

28,25

NPK

2

32,45

3,9

3

35,22

6,1

4

35,40

5,7

NPK + H₂O

5

34,90

5,9

6

43,42

13,5

7

46,60

14,9

На основании данных таблицы 11 построена диаграмма 5.

Диаграмма № 5

Д

лина побегов Клена Остролистного
за вегетационный период 2013 г.

Диаграмма 5 показывает, что наибольшая длина побегов Клёна Остролистного наблюдается при жидкой подкормке, производимой во всех экспериментальных дозах (34,9 см, 43, 4 см и 46,6 см соответственно дозам). При сухой подкормке максимальная длина побегов Клёна Остролистного отмечается в дозах 60г и

80г/1 дерево (35,2 см и 35,4 см соответственно). Наименьшая длина побегов за-

33

фиксирована при внесении сухой азофоски в дозе 40 г/1 дерево.

6) Измерения массы нативных листовых пластинок Катальпы Обыкновенной представлены в таблице 12.

Таблица № 12

Масса нативной листовой пластинки Катальпы Обыкновенной

Название

группы

Номер

группы

Среднее арифметическое массы нативной листовой пластинки, г

НСР

Контроль

1

2,32

NPK

2

4,25

1,8

3

4,12

1,4

4

3,98

1,1

NPK + H₂O

5

3,24

0,7

6

7,19

4,3

7

3,095

0,4

По данным таблицы 12 составлена диаграмма 6.

Диаграмма № 6

Масса нативной листовой пластинки Катальпы Обыкновенной

за вегетационный период 2013 г.

34

Диаграмма 6 показывает, что максимальная масса нативных листовых пластинок Катальпы Обыкновенной наблюдается при внесении жидкой подкормки в дозе 60г/1 дерево.

При внесении сухой подкормки в дозах 40 г, 60 г, 80 г/1 дерево наблюдаются следующие результаты: чем выше доза азофоски, тем масса нативных листовых пластинок Катальпы Обыкновенной уменьшается от 4,25 г до 3,98 г.

Наименьшая масса отмечается у нативных листовых пластинок Катальпы Обыкновенной при внесении в ее приствольные круги растворенной азофоски в дозе 80 г/1 дерево (3, 095 г).

7. Измерения массы сухих листовых пластинок Катальпы Обыкновенной представлены в таблице 13.

группа

Таблица № 13

Масса сухой листовой пластинки Катальпы Обыкновенной.

Название

группы

Номер

группы

Среднее арифметическое массы сухой листовой пластинки, г

НСР

Контроль

1

1,04

NPK

2

1,67

0,2

3

1,35

0,12

4

1,82

0,3

NPK + H₂O

5

1,26

0,08

6

2,82

1,15

7

1,72

0,6

По данным таблицы 13 составлена диаграмма 7.

Диаграмма № 7

Масса сухой листовой пластинки Катальпы Обыкновенной

за вегетационный период 2013 г.

Анализ диаграммы 7 позволяет отметить, что самая большая масса сухих листовых пластинок Катальпы Обыкновенной наблюдается при внесении растворённой азофоски в дозе 60 г/1 дерево. При внесении сухого и жидкого удобрения в дозе 80 г /1 дерево масса сухих листовых пластинок одинакова - 1,8 г и 1,7 г соответственно.

Минимальная масса сухих листовых пластинок у тех экземпляров Катальпы Обыкновенной, которые получали сухую азофоску в количестве 40 г/1 дерево.

8)Опираясь на измерения массы нативных и сухих листовых пластинок, мы рассчитали среднее количество воды в листовых пластинках Катальпы Обыкновенной (таблица 14).

Таблица № 14

Количество воды в листовых пластинках Катальпы Обыкновенной

Название

группы

Номер

группы

Среднее арифметическое массы нативной листовой пластинки, г

Среднее арифметическое массы сухой листовой пластинки, г

Среднее арифметическое количества воды в листовых пластинках, г

Контроль

1

2,32

1,04

0, 65

NPK

2

4,25

1,67

2, 77

3

4,12

1,35

2, 53

4

3,98

1,82

2, 16

NPK + H₂O

5

3,24

1,26

1, 98

6

7,19

2,82

4, 37

7

3,095

1,72

2,06

По данным таблицы № 14 составлена диаграмма 8.

Диаграмма № 8

Количество воды в листовой пластинке Катальпы Обыкновенной

за вегетационный период 2013 г.

Диаграмма 8 указывает на явное преимущество дозы удобрения в 60 г/1 дерево, внесенной в жидком виде исследуемым растениям, так как листовые пластики этих деревьев имеют максимальное количество воды - 4, 37 г.

При внесении сухой подкормки в дозах 40 г, 60 г, 80 г/1 дерево наблюдается следующая закономерность: чем выше доза азофоски, тем количество воды в листовых пластинках Катальпы Обыкновенной уменьшается от 2,77 г до 2,16 г.

Минимальное количество воды - 1, 98 г - находится в листовых пластинках тех деревьев, которых подкармливали в дозе 40 г/1 дерево, внося азофоску в жидком виде.

37

9)Измерения диаметра штамба у Катальпы Обыкновенной представлены в таблице 15.

Таблица 15

Прирост диаметра штамба Катальпы Обыкновенной.

Название

группы

Номер

группы

Номер

экземпляра

Среднее арифметическое прироста штамба, см

Прирост,

см

НСР

Контроль

1

I

II

8,75

19,5

1,0

NPK

2

I

II

6,5

7,75

1,25

0,1

3

I

II

12,0

13,85

1,85

0,3

4

I

II

6,4

9,1

2,7

0,9

NPK + H₂O

5

I

II

9,65

12,5

2,85

0,9

6

I

II

10,85

13,85

3,0

1,2

7

I
II

8,55

10,92

2,4

1,1

На основании данных таблицы 15 построена диаграмма 9.

Диаграмма № 9
Прирост диаметра штамба Катальпы Обыкновенной

за вегетационный период 2013 г.

Диаграмма 9 показывает, что максимальный прирост диаметра штамба Катальпы Обыкновенной наблюдается при жидкой подкормке, производимой в дозе 60г /1 дерево (3, 0 см).

При внесении сухих удобрений прирост диаметра штамба Катальпы Обыкновенной зависит от вносимой дозы удобрения: чем она больше, тем интенсивнее прирост. При внесении сухой азофоски в количестве 80г/1 дерево отмечается максимальный прирост - 2,7 см.

10) Измерения длины скелетных побегов у Катальпы Обыкновенной представлены в таблице 16.

Таблица № 16

Длина скелетных побегов Катальпы Обыкновенной.

Название группы

Номер группы

Среднее арифметическое длины побегов, см

НСР

Контроль

1

28,35

NPK

2

41,4

13,5

3

43,41

19,3

4

33,29

10,2

NPK + H₂O

5

48,34

19,1

6

47,15

18,6

7

36,44

12,5

На основании данных таблицы 16 построена диаграмма 10.

Диаграмма № 10

Д

лина побегов Катальпы Обыкновенной
за вегетационный период 2013 г.

Диаграмма 10 показывает, что наибольшая длина побегов Катальпы Обыкновенной наблюдается при жидкой подкормке, производимой в дозе 40г /1 дерево. При сухой подкормке максимальная длина побегов Катальпы Обыкновенной - 43,41 см - наблюдается при внесении 60г азофоски в почву каждого дерева.

Наименьшая длина побегов (33, 29 см) зафиксирована при внесении сухой азофоски в дозе 80г/1 дерево Катальпы Обыкновенной.

40

Таким образом, наши исследования показали:

1) Для оптимального роста и развития вегетативных органов Клёна Остролистного необходима подкормка азофоской из расчёта от 40 г до 80 г/1 дерево.

2) Для оптимального роста и развития вегетативных органов Катальпы Обыкновенной необходима подкормка растворенной азофоской из расчета 60 г/1 дерево.

3) Эффективна жидкая подкормка азофоской в дозе от 60 г до 80 г/1 дерево, вли- яющая на увеличение количества воды в листовых пластинках у Катальпы Обыкновенной и Клена Остролистного соответственно.

Данные результаты объясняются отрицательным водным потенциалом почвы, который возник вследствие погодно-климатических условий лета 2013 года: минимального количества осадков и достаточно высокой максимальной температуры воздуха в мае, июне, июле и августе (табл. 5).

В комплексе эти экологические факторы обеспечили высокую скорость тран- спирации, что привело к водному дефициту испытуемых деревьев, а наиболее чувствительным процессом к недостатку воды является процесс роста (19, с. 415).

Водный дефицит растений, в свою очередь, увеличил неблагоприятное действие повышенных температур, при которых денатурируют белки-ферменты, повреждаются клеточные мембраны, резко падает активность ростовых гормонов, и процессы роста тормозятся (19, с. 425).

41

Заключение

«Охрану природы я считаю делом святым. Это сохранение и умножение красоты Родины. Оно прямо пропорционально патриотизму: чем больше человек вложил в дело Родины крови, ума, труда, таланта, тем она ему дороже».

Л. Леонов

На основании анализа литературных и полученных нами экспериментальных данных, можно сделать следующие выводы:

1. Из использованных нами элементов учета при выполнении научной работы наибольшая корреляция влияния количества и способа внесения азофоски установлена при измерении длины однолетних побегов.

2. Применение четырёхкратного полива включенных в опыт деревьев в сумме 120 литров на 1 квадратный метр нивелируют различия в эффективности внесения азофоски в сухом и жидком виде.

3. Как и в предыдущие годы, в 2013 году оптимальное количество азофоски для роста и развития Клена Остролистного составило от 40 до 80 граммов на 1 дерево, для Катальпы Обыкновенной 60 граммов на 1дерево.

42

Литература

1. Артёменко Н. М. По пути интенсификации. Черкассы, 1979, с. 2.

2. Вакулюк П. Г., Горлицкий А. А. Клён кудрявый. В кн.: Посади дерево. Киев. «Реклама», 1984, с.10 - 14.

3. Варквасова М. А. Влияние минеральных удобрений на периодичность плодоношения и продуктивность яблони. Сборник научных трудов «Садоводство Кабардино-Балкарии». Нальчик, 1989, вып. 1, с. 74 - 79.

4. Евтеев Ю. В., Казанцев Г. Н., Основы агрономии: учеб. Пособие. - М.: ФО- РУМ, 2008, с. 297, 312, 313.

5. Жданов М., Крамар Д., Таранова К. Проект «Влияние подкормки минеральными удобрениями на рост и развитие деревьев», г. Россошь, 2011, с.1,12, 40.

6. Кехаев В. К. Особенности удобрения плодовых культур в интенсивных насаждениях. В сб. Проблемы интенсификации садоводства на Северном Кавказе. Новочеркасск, 1982, с.61 - 68.

7. Кондаков А. К. с соавторами. Удобрение молодых и плодоносящих насаждений. Рекомендации по удобрению садов и ягодников в СССР. Мичуринск, 1978, с.10,11.

8. Кравченко С. Н., Бондаренко В. Д. Человек и биосфера. В кн.: Общение с природой. Львов, «Вища школа», 1984, с. 5,6.

9. Максимов С.А. Атмосферные осадки. В кн.: Погода и сельское хозяйство, Гидрометеоиздат, Л., 1965, с. 78.

10. Мельникова Э. К. Эффективность минеральных удобрений на почвах с

различным уровнем обеспеченности элементами питания. Агрохимические, агроэкологические и экономические проблемы и пути их решения при возделывании зерновых и других культур. М., 1998, с. 46, 47.

11. Одынец А. П. Декоративные свойства древесных пород. В кн.: Дендрология для садовника. М., «Высшая школа», 1982, с. 11.

12. От любви к природе - к культуре природопользования: материалы VI регио

нальной научно-практической конференции учащихся г. Воронежа и Воронеж-

ской области. Март 2012 года / отв. За выпуск Ю. Ю. Наумова. - Воронеж: Воро

43

нежский государственный педагогический университет, 2012, с. 116).

13. Першина М. Н. Пески. В кн.: Почвоведение, «Колос», М., 1969, с. 441, 447, 448.

14. Потапов В. А., Кашин В. И., Курсаков В. Г. Методы обработки экспери- мент. данных в плодоводстве/РЕКОМЕНДАЦИИ. - М.: Колос, 1997, с.6, 53.

15. Рубцов В. В. Особенности питания плодовых и ягодных растений. Бро-шюра. Удобрение садов и ягодников. М., Россельхозиздат, 1975, с. 5 - 10, 21.

16. Сергеев В. И. Справочник садовода. Орошение. М., «Колос», 1964 г., с. 275.

17. Трунов Ю. В. Удобрение интенсивных яблоневых садов на слаборослых подвоях. Журнал «Садоводство и виноградарство», № 3, 1998, с.7, 8.

18. Чундокова А. А. Рекомендация. Удобрения садов Кубани. Краснодар, 1982, с. 4 - 15.

19. Якушкина Н. И. Физиология растений: учеб. Для студентов вузов, обучающихся по специальности 032400 «Биология» / Н. И. Якушкина, Е. Ю. Бахтенко. - М.: Гуманитар. Изд. Центр ВЛАДОС, 2005, с.87,202, 204, 413-416, 425.

20. Юрьев А. Н. Возделывание культуры яблони на светло-серых лесных песчаных почвах. Лесохозяйственная информация. Деферативный выпуск ЦБНТИ Гослесхоза СССР, № 8, Воронеж, 1976, с. 21.

21. domir.ru/place/klen1.php

22. websadovod.ru/

23. grmetod.ru/content/view/15/20/

24. info.sotvorenie.kiev.ua/content/family_estate/plants/kinds/trees/catalpa_

bignonioides/catalpa_bignonioides.html

25. GreenLand.kiev.ua›Articles/?aid=27

26. meteoinfo.ru^botort

27. ru.wikipedia.org›Орошение

28. greenring.com.ua/.../105-klen-ostrolistniy-obiknovenniy-globosum.html‎

44

Приложение

Фото 1. Внешний вид Катальпы Обыкновенной (Catalpa bignonioides).

45

Фото 2. Внешний вид Клёна Остролистного (Acer platanoides).

46

Фото 3. Измерение диаметра щтамба.

47

Фото 4. Измерение длины побегов.

48

Фото 5. Измерение массы нативных и сухих листовых пластинок

49

Фото 6. Рыхление почвы приствольного круга.

46

Фото 7. Орошение почвы приствольного круга.