Урок по биологии «Исследовательская работа на тему «Факторы, влияющие на урожайность полевых культур»

МБОУ «Лекаревская средняя школа»

Елабужского муниципального района

Республики Татарстан

Исследовательская работа

на тему:

Работу выполнил:

ученик 11 класса

Хомченко Валерий Сергеевич.

Руководитель:

учитель химии и биологии первой

квалификационной категории

Котова Елена Викторовна

Лекарево 2012 год

Оглавление

стр.

I Введение - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 3

II Обзор литературы - - - - - - - - - - - - - - - - - - 4

III Физико-географическое описание местности - - - - 12

IV Материалы и методы исследования - - - - - - - - - 14

V Результаты исследования - - - - - - - - - - - - - - - 15

VI Обсуждение результатов. Рекомендации - - - - - - 18

VII Выводы - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 20

VIII Список литературы - - - - - - - - - - - - - - - - 21

IX Приложение - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 22

Введение

Вопрос изучения кислотности почв и урожайности полевых культур считаем актуальной на современном этапе, так как на сельское хозяйство в последнее время перестали обращать должное внимание. Техника, удобрения, гербициды стали дорогостоящими, поэтому многие хозяйства не могут их приобрести. Так же в сельском хозяйстве ощущается недостаток специалистов, в том числе агрономов. Поэтому проблема улучшения плодородия почв занимает одно из главных мест.

Цель исследования: определить факторы влияющие на урожайность полевых культур искусственных агроценозов села Лекарево. Задачи:

1. Определить механический состав исследуемых почв;

2. Определить кислотность почвы колориметрическим, или цветным, методом, используя шкалу растворов эталона.

3. Провести исследование почвы в три повтора: в мае, в июле, в сентябре 2010 и 2011 года.

4. Сравнить полученные данные по кислотности почв ЗАО «Рассвет» за 2009 год с данными, предоставленные ОАО «Елабугаагрохимсервисом».

5. Рассмотреть влияние кислотности на урожайность полевых культур исследуемых участков.

6. На основании полученных данных сделать выводы и составить рекомендации по борьбе с кислотностью.

7. Предложить способы (севооборот, борьба с эрозией и другое) улучшение состава, структуры почвы на исследуемых участках.

II. Обзор литературы

Земля - основное средство производства в сельском хозяйстве. Посевами сельскохозяйственных культур на земном шаре занято более 1 миллиарда га, что составляет не более 10% поверхности суши.

Несмотря на огромные размеры земельного фонда нашей страны, возможности его земледельческого использования весьма ограничены.

Исходя из этого, в практике земледелия должны решаться вопросы интенсивного использования каждого гектара пахотнопригодной земли.

Основной путь дальнейшего увеличения сбора продуктов растениеводства - увеличение урожайности всех сельскохозяйственных культур. При условии правильного обращения с землёй плодородие её будет повышаться, обеспечивая дальнейшее повышение урожайности.

Чтобы получить высокие урожаи различных растений, нужно знать их биологические особенности, требования к условиям внешней среды и уметь удовлетворять их. Нужно хорошо изучить почвы и их свойства, различные удобрения и способы их применения, знать, как лучше обработать почву, готовить семена к посеву, как проводить посев и посадку различных культур, необходимо овладеть приёмами ухода за растениями и хранения урожая.

Познав биологические законы роста и развития растений, поняв роль и значение растений в жизни человека, никто из нас не проложит на поле или на лугу ненужных троп и дорог, не сломает берёзку в лесу, не оставит непотушенный костёр. Каждый из нас будет бережно относится к полезным растениям, охранять их от повреждений и бессмысленно уничтожения.

В своей работе мы хотим показать влияние кислотности почв на урожайность полевых культур своего хозяйства. А так же предложим методы борьбы с кислотностью и способы повышения урожайности.

Понятие о почве и её плодородии

Почва - верхний слой земной коры, образовавшийся в результате разрушения горных пород и жизнедеятельности населяющих её, растительных и животных организмов, способный воспроизводить урожай растений.

Самое существенное свойство почвы - её плодородие. Под плодородием почвы понимают её способность удовлетворять потребности растений в воде, воздухе и питательных веществах. Плодородие почвы изменяется в зависимости от природных процессов почвообразования и производственной деятельности человека, который вносит удобрения, обрабатывает почву, проводит осушение и орошение.

Серые лесные почвы

Для природной зоны, в которой мы живём, характерны в основном серые лесные почвы. Они сформировались под пологом широколиственных лесов (липа, дуб, клён, ясень) с травянистым покровом. В их профиле есть признаки дернового и подзолистого процессов почвообразования. От подзолистых почв они отличаются более мощным гумусовым горизонтом и отсутствием сплошного подзолистого горизонта.

По составу и свойствам серые лесные почвы занимают промежуточное положение между дерново-подзолистыми и чернозёмами. Они оподзолены, но содержат несколько больше гумуса, чем подзолистые почвы, обладают лучшими физическими свойствами.

Серые лесные почвы формировались на лессовидных карбонатных суглинках, на покровных суглинках или на элювиально-делювиальных глинах (в Поволжье). Почвы преимущественно тяжелосуглинистые или глинистые. Гумусовый горизонт от 15 до 30 см и более.

В связи с тяжёлым механическим составом и повышенным содержанием гумуса ёмкость поглощения серых лесных почв высокая (25-35 мг-экв. и более).

Серые лесные почвы широко используются для земледелия. В зоне этих почв выращивают пшеницу озимую, пшеницу яровую, ячмень яровой, однолетние и многолетние кормовые травы, гречиху и другие культуры.

В зависимости от мощности гумусового горизонта и выраженности подзолистого процесса серые лесные почвы делятся на три подтипа: светло-серые, серые и тёмно-серые.

(Приложение 1)

Светло-серые лесные и серые лесные почвы имеют реакцию солевой вытяжки среднекислую или слабокислую, а тёмно-серые лесные слабокислую или близкую к нейтральной.

Светло-серые лесные почвы бедны питательными веществами, требуют известкования, внесения органических и минеральных удобрений, в первую очередь азотных и фосфорных. Можно вносить фосфоритную муку. Так же можно повысить плодородие и серых лесных, но тёмно-серые лесные почвы благодаря хорошей насыщенности основаниями почти не нуждаются в известковании, они лучше обеспечены питательными веществами, хорошо отзываются на внесение фосфорных и азотных удобрений.

Подтипы серых лесных почв разделяют на роды в зависимости от сформировавших их пород и на виды в зависимости от степени оподзоливания и глубины вскипания.

(Гуренев, 1981)

Эрозия почвы и меры борьбы с ней

Эрозионные процессы проходят там, где не соблюдаются и не осуществляется комплекс противоэрозионных мероприятий, встречаются случаи неправильного отношения к земле, влекущие за собой эрозионные процессы и, как следствие, ухудшение агрономических свойств почвы.

Эрозией почвы называют механическое разрушение почвы движущейся водой или ветром. Водная эрозия вызывается временными водными потоками (талые воды, дождь). Она разделяется на поверхностную и линейную (размыв почвы). В результате поверхностной эрозии образуются слабосмытые и сильносмытые почвы, а линейной - промоины и овраги.

Не менее важные факторы, определяющие развитие эрозионных процессов,- тип почвы, их гранулометрический состав, степень смытости, сложение, водопрочность структуры, водопроницаемость и т.д. Уменьшает или полностью предупреждает эрозию растительный покров. Корневые системы растений скрепляют почвенные частицы и препятствуют размыву и смыву почвы.

К важнейшим противоэрозионным приёмам обработки почв необходимо отнести следующие: вспашку поперёк склона, контурную обработку почв; вспашку с почвоуглубителями или плугом с вырезными корпусами; плоскорезную обработку с сохранением стерни; комбинированную отвально-безотвальную вспашку. Этот перечень не исчерпывает всех противоэрозионных приёмов.

(Баздырев,1990)

Кислотность почвы и методы её измерения

Кислотностью почвы называют её способность подкислять воду и растворы нейтральных солей.

Почвенный раствор может иметь кислую или щелочную реакцию. Как сильнокислая, так и сильнощелочная реакция почвенного раствора действует отрицательно на растения. Большинство растений может нормально расти лишь при нейтральной, слабокислой или слабощелочной реакции почвенного раствора.

Рожь, картофель дают высокие урожаи при слабокислой реакции. Пшеница, ячмень, свекла лучше растут при нейтральной или слабощелочной реакции. Люпин лучше многих культур переносит высокую кислотность.

Кислотность почвы играет большую роль в жизни почвенных микроорганизмов. Жизнедеятельность микроорганизмов прекращается как при очень кислой, так и при сильнощелочной реакции.

Почвенная кислотность вызывается наличием свободного иона водорода, а щёлочность - свободной гидроксильной группы. Степень кислотности или концентрации водородных ионов обозначается символами þH. При þH, равном 7, количество ионов водорода и гидроксид ионов одинаково и реакция раствора будет нейтральной. þH меньше 7 указывает на повышение кислотности раствора, а больше 7-щелочности.

Различают кислотность актуальную (активную) и потенциальную (скрытую, или обменную). Кислотность актуальная указывает на наличие свободного водорода в почвенном растворе или на кислотность жидкой части почвы. Она зависит от концентрации ионов водорода в почвенном растворе. Кислотность обменную характеризует водород, связанный молекулярными силами с коллоидной частью почвы.

(Шибанов, 1973)

Как измеряют þH? Проще всего это делать, используя специальные индикаторные бумажки, пропитанные так называемым универсальным индикатором. Такую бумажку надо смочить исследуемой водой или раствором, а затем сравнить цвет индикатора с цветной шкалой. Этот метод позволяет определять водородный показатель с точностью до 0,5-1 þH. Разработаны и выпускают промышленностью индикаторные бумажки, позволяющие делать определения с точностью 0,2 þH. Разработан ряд наборов для определения водородного показателя. Все эти наборы основаны на колориметрическом принципе, т.е. на сравнении окраски раствора с добавленным в него индикатором с окраской контрольных растворов. Например, в нашей стране выпускается промышленностью, и получил широкое распространение набор Н. И. Алямовского, предназначенный для измерения þH в сельскохозяйственных объектах. Этот прибор позволяет провести измерения с точностью 0,1-0,2 единицы þH. Наиболее точным методом определения þH является использование электронных приборов þH-метров или ионометров. Они позволяют измерять водородный показатель с точностью до 0,01-0,1.

(Крицман, 1993)

Источники кислотности почвенного раствора

Источники кислотности почвенного раствора - органические и минеральные кислоты, образующиеся в результате жизнедеятельности микроорганизмов и растений и их разложения после отмирания: щавелевая, молочная, яблочная, азотная, серная и другие. Благодаря обмену с катионами почвенных коллоидов минеральные кислоты быстро нейтрализуются, образуя соли кальция, магния и других катионов. Поэтому сильные кислоты в природе встречаются редко.

Слабые органические кислоты как малодиссоциирующие в какой-то степени остаются свободными, но их количество в почве в большинстве случаев незначительно. В гораздо большем количестве в почвенном растворе присутствует угольная кислота - продукт дыхания и других окислительных процессов живых организмов почвы. Поэтому от угольной кислоты в значительной степени зависит кислотность почвенного раствора. Важный источник кислотности почвенного раствора - фульвокислоты, образующиеся при разложении органических остатков. Поэтому любые условия, способствующие образованию ФК, увеличивают активную кислотность почвы. В пахотных почвах значительное количество ФК образуется тогда, когда пожнивные и корневые остатки и органические удобрения разлагаются в условиях периодического избыточного увлажнения и обеднённости почв ионами кальция и магния. Поэтому плохо дренированные почвы, содержащие мало ионов кальция и магния, имеют более высокую кислотность по сравнению с нормально увлажнёнными почвами и почвами, содержащими значительное количество оснований.

(Коротков, 1990)

Влияние кислотности почв на поглощение корнем минеральных веществ

Почвенный раствор содержит ряд элементов, как положительно, так и отрицательно заряженных. В сельском хозяйстве часто возникает необходимость изменения соотношения катионов и анионов, т.е. кислотности или щелочности почвенного раствора (þH) . Естественно, для того чтобы растение нормально произрастало, реакция среды должна быть нейтральной, т.е. раствор был уравновешенный. Изменение þH в сторону кислотности или щёлочности может вызвать ответное действие корня. Если þH почвенного раствора оказывает действие на растение, то и само растение воздействует на почвенный раствор. Различают обычно две группы растений, одни способны давать высокие урожаи только в узких пределах þH, другие - при широком спектре þH. Действие þH на растение обусловлено тем, что её изменение от кислотности до щёлочности может вызывать замедление или прекращение поглощения корнем необходимых ему катионов или анионов.

При изменении þH меняется концентрация ионов вокруг корня. Известно непосредственное действие þH на корень и его поглотительную способность. Наконец, þH оказывает непрямое воздействие на осаждение и поглощение ионов. Из химии известно, что величина þH сильно влияет на растворяемость тех или иных солей. На этом принципе в сельском хозяйстве основан метод внесения в почву веществ, изменяющих её þH. Так, на кислых почвах вносят известь, т.е. известкуют (подщелачивают) почвы. Тем самым достигают двух целей: во-первых, изменяют þH почвенного раствора до более приемлемого для выращиваемой культуры показателя; во-вторых, создают условия для растворения солей, ранее недоступных растению, и включая их в процессе минерального питания.

Как известно, все соли обладают щёлочностью и кислотностью, хотя большинство их относится к средним солям. Тем не менее во время роста растений наблюдается изменение þH в сторону кислотной или щелочной реакции.

Таким образом, зная действие изменения þH среды на корневое питание, при проведении агротехнических мероприятий, связанных с внесением удобрений, учитывают физиологическую кислотность или щёлочность выносимых минеральных солей. Чтобы не было сдвига þH, подбирают смеси, стабилизирующие её значения. Принцип действия данных смесей основан на взаимокомпенсации физиологически кислой и щелочной соли.

(Кефели,1991)

Степень кислотности

þH сол.

Сильнокислые

< 4,5

Среднекислые

4,6-5,0

Слабокислые

5,1-5,5

Близкие к нейтральным

5,6-6,0

Нейтральные

> 6,0Группировка почв по степени кислотности.

(Коротков, 1990)

Буферность почв

Немаловажно для нормальной жизнедеятельности растений учитывать буферность раствора, т.е. его способность сохранять постоянную величину þH при воздействии на почвенный раствор кислот, щелочей и солей. Буферность обеспечивают химические системы, которые в ответ на действие кислоты или щёлочи отщепляют ионы водорода или гидроксильной группы в том количестве, которое необходимо для поддержания определённой реакции среды. Буферность раствора может быть сильно или слабо выражена, поэтому применение удобрений на почвах со слабовыраженной буферностью требует осторожности, чтобы не сдвинуть реакцию среды в неблагоприятную для растения сторону.

(Кефели, 1991)

Источник гумуса

В условиях сельскохозяйственного производства важный источник образования гумуса вносимые в почву органические удобрения (навоз) и остающиеся в ней корни и пожнивные остатки сельскохозяйственных культур. Количество удобрений, вносимых на 1 га, зависит от зоны, типа севооборота, уровня агротехники возделывания сельскохозяйственных культур и может колебаться в очень широких пределах - от 5-7т/га в условиях экстенсивной химизации до 30-40 т/га в год и более в условиях интенсивной химизации земледелия.

В навозе находятся все жизненно важные элементы питания растений, в том числе микроэлементы, поскольку он образуется из растительных остатков, в которых все эти элементы в том или ином количестве содержатся.

Навоз имеет значение и в питании растений углекислым газом. В процессе разложения из навоза выделяется большое количество углекислого газа, который проникает в зону корневой системы, а главное, в надпочечный воздух.

Вносимый в почву навоз является источником органического вещества; при систематическом использовании он увеличивает содержание гумуса в почве, улучшает её физико-химические свойства буферность, ёмкость поглощения.

(Гуренев, 1981)

Известкование почв

Внесение извести оказывает многогранное и длительное влияние на плодородие кислых почв. Под её действием в результате реакции нейтрализации, обменных превращений и снижения подвижности алюминия, железа, марганца резко уменьшается кислотность почв. Увеличение содержания кальция в почве приводит к улучшению не только её физико-химических, но и физических (водных и воздушных) свойств.

Следствием положительного действия извести является улучшение условий для развития полезной микрофлоры в почве: нитрофикаторов, клубеньковых бактерий. Благодаря этому заметно улучшается азотное питание растений, в то же время подавляется активность грибной флоры, в том числе и вредных паразитирующих форм.

Следует, однако, учитывать различную реакцию отдельных культур на известкование.

К культурам, наиболее чувствительным к кислотности почвы и положительно отзывающимся на известкование, принадлежат люцерна, ячмень.

К культурам, стоящим на втором месте по отзывчивости на известкование, относятся горох, бобы, пшеница, кукуруза.

Рожь озимая даёт хороший урожай на слабокислых почвах.

Известно много признаков, по которым можно установить необходимость известкования, его очерёдность и даже дозу извести. Однако значительно точнее потребность в известковании определяют химическим методом.

Наиболее распространено установление потребности почвы в извести с помощью показателя þH солевой вытяжки из почвы. Считают, что при þH 4,5 и менее потребность в извести высокая, при þH 4,6-5-средняя, при þH 5,1-5,5-слабая, при þH 5,5- в большинстве случаев отсутствует.

(Гуренёв, 1981)

Для известкования кислых подзолистых почв применяют различные известковые материалы. Это прежде всего известковая и доломитовая мука промышленного производства, а также используемые в меньших количествах отходы промышленности (сланцевая зола, цементная пыль, шлаки, дефекат) и местные известковые материалы (мергель, мел, известковые туфы, озёрная известь). Эффективность известкования зависит не только от точного расчёта дозы извести, но и от тонины их помола и равномерности распределения их по площади. Размер частиц меньше 0,25 мм и влажность 0,2-0,5 %.

Наиболее интенсивное действие извести на свойства почвы, а следовательно, и на урожай сельскохозяйственных культур наблюдается в течение первых десяти лет, затем постепенно затухает, но в течение весьма длительного времени является достаточно ощутимым.

Так как известь достаточно длительно действующее удобрение, вносить её можно, не приноравливаясь к той или другой культуре севооборота, в любое время: осенью после уборки урожая, летом в пару, весной (перед культивацией) или даже зимой по мелкому снегу.

(Саутин,2005; Гуренев, 1981)

Известкование, несмотря на многогранность своего действия, не является полноценным приёмом при возделывании сельскохозяйственных культур. Оно улучшает в условиях подзолистых почв общий агротехнический фон, на котором с помощью минеральных и органических удобрений можно добиться получения высоких и устойчивых урожаев. В то же время его значение возрастает в севооборотах с возделыванием интенсивных культур: кукурузы, озимой пшеницы, озимой ржи при внесении высоких доз удобрений в результате того, что уменьшается содержание кальция в почве за счёт возрастающего выноса растениями и потерь его в результате фильтрации за пределы корнеобитаемого слоя почвы.

Влияние севооборота на урожайность полевых культур

Процесс создания урожая связан с наличием определённых внешних условий, с их динамикой во время, с различной способностью растений использовать почвенные и климатические условия и противостоять неблагоприятным физическим, химическим и биологическим воздействиям. Ослабление влияния неблагоприятных факторов в земледелии достигается применением севооборотов.

Севооборот - научно обоснованное чередование сельскохозяйственных культур и паров во времени и на территории или только во времени.

Каждый севооборот состоит из определённого количества полей. Перечень групп сельскохозяйственных культур и паров в порядке их чередования называется схемой севооборота.

Чередование культур во времени - это прохождение каждой культуры севооборота через все его поля. Время, в течение которого все культуры и пар проходят через каждое поле севооборота в установленной схемой последовательности, называется ротацией севооборота.

Основными задачами севооборота являются:

-повышение плодородия почвы и рациональное использование её питательных веществ;

-увеличение урожайности сельскохозяйственных культур и повышение их качества;

-уменьшение засоров посевов, их поражаемости болезнями и вредителями;

-уменьшение вредного влияния ветровой и водной эрозии.

Решение этих задач в севообороте должно осуществляться не только путём научно обоснованного чередования культур, но и приёмами активного воздействия на почву; рациональной обработкой почвы, внесением органических и минеральных удобрений, борьбой с сорняками, болезнями и вредителями в соответствии с требованиями возделываемых растений.

В ряде случаев в хозяйствах на отдельных участках пашни длительное время возделываются культуры без чередования их с другими. Такие посевы называются бессменными. Если одна культура выращивается на всей площади хозяйства длительное время, то её называют монокультурной.

При длительном бессмысленном возделывании бобовых растений накопленный клубеньковыми бактериями азот угнетает дальнейшую длительность этих микроорганизмов и развитие растений.

Чередование же бобовых растений с не бобовыми позволяет использовать накопленный азот для получения высоких урожаев.

Смена культур на одном и том же поле способствует более эффективному использованию плодородия почвы. Но эффект от чередования культур достигается только в том случае, если сменяются биологические разнотипные культуры: бобовые (однолетние и многолетние) - зерновые хлеба - корнеплоды и клубнеплоды и другие пропашные.

Предшественники основных полевых культур в севооборотах

Для озимых культур (озимая пшеница и озимая рожь) лучшим предшественником служат чистые пары, особенно в зонах недостаточного увлажнения.

Требования к предшественникам: наличие в пахотном слое необходимого количества продуктивной влаги для получения хороших всходов, достаточного количества питательных веществ; чистота полей от сорняков, вредителей и болезней. Ранние сорта зерновых бобовых культур (горох, чина, вика, нут) оказывается не менее ценными предшественниками озимых культур, чем чистые пары.

Из яровых зерновых культур наиболее требовательна к плодородию почвы и чистоте полей яровая пшеница. Она, в отличие от других яровых-зерновых, обладает слабой способностью к кущению; узловые корни у неё развиваются значительно медленнее, чем, например у овса.

Ячмень по требовательности к плодородию почвы занимает среднее положение между яровой пшеницей и овсом.

В условиях Поволжья наиболее продуктивен зернопропашной севооборот с 80 % зерновых (горох - озимая рожь - яровая пшеница - кукуруза - яровая пшеница).

(Баздырев, 1990; Шибанов, 1973)

Основными культурами в Татарстане издавна считаются озимая рожь и яровая пшеница. В последние годы основные посевные площади были заняты яровой и озимой пшеницей, ячменём, озимой рожью и овсом. Посевы этих культур занимают около 50 % посевной площади. На значительных площадях высеваются зернобобовые, гречиха, просо. Рекордными по урожайности зерновых культур были 1997, 2001 годы: в среднем по республике получено 37,8 Ц./га.

Расширяются посевы озимой пшеницы. В благоприятные годы, при хорошей агротехнике, урожай в среднем достигает 50-55 Ц./га.

(Тайсин, 2002)

В нашем хозяйстве средняя урожайность зерновых культур за последние два года составляет:

Культура

2010 год Ц./га.

2011 год Ц./га.

Рожь озимая

31

28

Пшеница озимая

23

32,5

Пшеница яровая

29,1

25,9

Ячмень

35

25

III.Физико - географическое описание местности

Хозяйство ЗАО «Рассвет» расположено в четвёртой природно-сельскохозяйственной зоне Татарстана в 200 км от республиканского центра г. Казани и в 20 км от районного центра г. Елабуги. (Приложение 5)

Центральная усадьба хозяйства село Лекарево связана с республиканским и районным центрами автодорогой с твёрдым покрытием.

Общая площадь землепользования хозяйство составляет 3470 га, из них 4174 га сельхозугодий, в том числе 2620 га пашни.

Климат умеренно-континентальный, с тёплым, иногда жарким летом и умеренно холодной зимой. Он вполне благоприятен для жизни и деятельности людей, произрастания растительности и животных.

Температура самого холодного месяца (января)-13,8ºС. Средняя температура самого тёплого месяца (июля)-19,6ºС. Среднегодовое количество осадков составляет 466мм при среднегодовой испаряемости 550-570 мм.

К неблагоприятным сторонам климата относятся неравномерное распределение снега по территории зимой, осеннее - весенние заморозки, засухи и суховеи.

Рельеф территории хозяйства представляет собой ступенчатую волнистую эрозионную равнину.

Почвенный покров представлен в основном серыми лесными почвами, реже встречаются дерново-подзолистые почвы.

(Приложение 1)

По данным главного агронома района в хозяйстве имеется 2382 га эродированных и эрозионно-опасных пахотных земель, в том числе эрозионно-опасных 1643 га, слабоэродированных 587 га, среднеэродированных 152 га.

(Приложение 2)

Растительность исследуемого участка искусственных агроценозов хозяйства представлена рожью озимой, пшеницей озимой, пшеницей яровой, ячменём яровым, однолетней боковой травой викой, горохом и гречихой.

Со всех сторон село окружено лиственными лесами. Из деревьев встречаются липа, дуб, вяз, ольха, клён, ива, осина, берёза. Характерны кусты орешника, или лещины. Хорошо развит травянистый покров из сныти, пролесника, копытня, звездчатки и нескольких видов папоротника.

Животный мир лесов не отличается своеобразием. Из птиц весьма многочислен отряд воробьиных, что вызвано разнообразными условиями леса и обилием корма. Много хищных птиц. Основную массу млекопитающих составляют мышевидные грызуны серая полёвка и мыши. Из хищных млекопитающих встречается лисица, горностай, ласка, хорь и др.

По данным агрометеоролога для условий хозяйства потенциальный урожай основных сельскохозяйственных культур по фотосинтетическиактивной радиации (ФАР), влагообеспеченности (осадкам) и тепло обеспеченности

может быть следующий:

Наименование культуры

Потенциальные урожаи, Ц./га.

По ФАР

По осадкам

По теплу

Рожь озимая

67

35,1

36,0

Пшеница озимая

67

47,6

26,4

Пшеница яровая

47

46,2

24,6

Ячмень яровой

54

42,5

21,6

Горох

43

34,1

17,9

На основании приведённых показателей можно сделать вывод, что при стечении благоприятных условий по агроклиматическим факторам в хозяйстве могут быть получены урожаи зерновых 25-47 Ц./га.

IV. Материалы и методика исследования

Материалом для исследования являются серые лесные почвы и средние показатели урожайности зерновых культур искусственных агроценозов ЗАО «Рассвет».

Определение механического состава почвы

Чтобы определить, какова же почва на исследуемом участке, надо взять горсть земли из верхнего слоя почвы, добавить к земле воды и размешать так, чтобы получилось густое тесто.

Из полученного теста надо скатать небольшой тонкий жгутик и постараться согнуть этот жгутик кольцо-баранку.

Если при этом жгутик не растрескивается и бублик получается, то почва на участке глинистая. Если при сгибании жгутик начинает трескаться, то почва - суглинистая.

(Онегов, 1986)

Определение обменной кислотности почвы

Определение кислотности почвы проведём колориметрическим, или цветным, методом по шкале Алямовского.

(Крицман, 1993)

Колориметрический метод основан на свойствах некоторых веществ, называемых индикаторами, менять окраску при изменении реакции среды.

Пробу для определения реакции почвенного раствора берём лопатой на всю глубину пахотного слоя на специально отведённых площадках в десяти метрах поля. Из смешанного образца отвешиваем 20 г почвы и насыпаем в коническую колбу вместимостью 100-250 мл 1 н. раствора хлорида калия. Закрываем колбу чистой пробкой и хорошо взбалтываем в течение 5 минут. Затем дать жидкости хорошо отстояться до полного осветления в течение 18-24 часов. В отстоявшуюся жидкость опускаем универсальную индикаторную бумагу. Сравниваем цвет индикаторной бумаги с окраской стандартной шкалы растворов-эталонов и записываем величину þH.

(Саутин,2005; Шибанов, 1973)

Таким методом определяли кислотность почв в 2010 и 2011 годах. Делали три повторности (май, июль, сентябрь). Почву брали на шести полях расположенных рядом с селом.

(Приложение 4)

На следующем этапе работы определяем влияние кислотности почв на урожайность полевых культур. Объектами сравнения являются рожь озимая (сорт «Огонёк»), пшеница озимая (сорт «Казанская юбилейная»), ячмень яровой (сорт «Раушан», «Нур»), пшеница яровая (сорта «Новосибирская-29»), гречиха и однолетняя бобовая трава вика.

(Приложение 4)

Данные по урожайности так же заносим в таблицу.

Делаем сравнения, проводим обработку данных, составляем выводы и рекомендации.

V. Результаты исследования

2010 год. Показатель кислотности.

Таблица 1.

№ поля

pH солевой вытяжки

май

июль

сентябрь

1

5

5

5

2

5

5

5

3

6

6

6

4

4

4

4

5

5

5

5

6

4

4

4

2011 год. Показатель кислотности.

Таблица 2.

№ поля

pH солевой вытяжки

май

июль

сентябрь

1

5

5

5

2

4

4

4

3

5

5

5

4

4

4

4

5

5

5

5

6

4

4

4

И для сравнения данные 2009года «Елабугаагрохимсервиса»

(Приложение 3)

Таблица 3.

2009 год. Показатель кислотности «Елабугаагрохимсервиса».

№ поля

þH сол.

1

4,6

2

4,5

3

5,5

4

5,1

5

5

6

4,6

Сравнивая показатель кислотности за три года, мы наблюдаем, изменение pH на отдельных полях, то есть почвы стали более кислыми. Показания отличаются, так как

мы определяли с точностью до 0,5-1 pH, а в таблице 3 с точностью до 0,1-0,2 единицы pH. Если брать средние данные по хозяйству, то:

Таблица 4.

№

Степень кислотности

Величина þH

Пашни (га)

1

< 4,0

-

2

Сильнокислые

4,1-4,5

152

3

Среднекислые

4,6-5,0

823

4

Слабокислые

5,1-5,5

949

5

Близкие к нейтральным

5,6-6,0

455

6

Нейтральные

6,1-7,0

153

Сравним урожайность полевых культур на исследуемых участках за два года.

Таблица 5.

2010 год. Урожайность полевых культур.

№ поля

Культура

Урожайность Ц./га

1

Ячмень яровой

35

2

Пшеница яровая

29,1

3

Рожь озимая

31

4

Пшеница озимая

23

5

Вика

25

6

Гречиха

10,2

2011 год. Урожайность полевых культур.

Таблица 6.

№ поля

Культура

Урожайность Ц./га

1

Пшеница озимая

27

2

Рожь озимая

25.6

3

Пшеница яровая

25.9

4

Ячмень яровой

22

5

Гречиха

18

6

Вика

27

Как мы заметили, урожайность отдельных культур средняя или даже ниже среднего. Хотя из таблицы, приводимой в разделе «Физико-географическое описание местности» видно, что при достатке влаги, тепла, фотосинтетически активной радиации урожай зерновых в нашем хозяйстве могут быть 25-47 Ц./га. Но этого не происходит. Урожаи средние и ниже.

VI. Обсуждение результатов исследования. Рекомендации

На основе результатов исследования мы хотим внести предложения по борьбе с кислотностью и повышению урожайности полевых культур.

Во-первых, с целью понижения кислотности почв проводить известкование, так как оно оказывает многогранное и длительное влияние на плодородие кислых почв. Необходимо увеличивать содержание кальция в почве. Это приводит к улучшению свойств почвы. Химическим методом определить потребность в известковании и согласно приведённой таблице произвести расчёт извести для средне - и тяжёлосуглинистых почв.

Почва

Дозы (т/га) при þH солевой вытяжки

4,5 и ниже

4,6

4,8

5,0

5,2

5.5

Средне - и тяжелосуглинистые почвы

6,0

5,5

5,0

4,5

4,0

3,5

Во-вторых, размер частиц извести должен быть 0,25 мм и влажностью 0,2-0,5% , так как нейтрализующее действие в почве известковых материалов грубого помола более растянуто.

Вносить известь один раз в 10 лет, затем действие её затухает.

Вносить известь в любое время, например, зависит от зоны, типа севооборота, уровня агротехники возделывания сельскохозяйственных культур и может колебаться в широких пределах- от 5-7 т/га в условиях экстенсивной химизации до 30-40 т/га в год и более в условиях интенсивной химизации. Если говорить о нашем хозяйстве, то по данным «Агрохимсервиса» здесь очень низкое содержание гумуса на 562 га, низкое на 1851 га, среднее 119 га. Эти цифры говорят о том, что содержание в наших почвах органических удобрений низкое. Всё это приводит к тому, что буферность почв уменьшается.

В-третьих, увеличить буферность почв, увеличивая содержание в почве гумуса, систематически внося органические удобрения.

Буферность позволяет сохранять постоянную величину þH и предотвратить резкие сдвиги реакции при внесении физиологически кислых или щелочных минеральных удобрений.

В-четвёртых, возобновить севооборот полевых культур. В нашем хозяйстве, как и во всём районе, севооборот нарушен, так как выращиваются только зерновые культуры, а для нормального севооборота нужны одно - и многолетние бобовые травы, картофель, кукуруза.

Для нашего хозяйства более приемлем севооборот по схеме: 1-чистый пар; 2-озимые; 3-яровая пшеница; 4-вика; 5-яровая пшеница; 6-ячмень.

Кукурузу выращивают на силос. В не годы целесообразно по парам размещают яровую пшеницу, которая даёт более высокий урожай, чем озимые.

Вика - это однолетняя бобовая трава. В нашем хозяйстве её выращивают всего 50 га, а для предложенной схемы севооборота площадь надо увеличить.

В-пятых, так как почвы нашего села очень сильно подвержены водной эрозии, необходимо проводить ряд мероприятий по борьбе с ней.

Например, производить вспашку поперёк склона; контурную обработку почв; вспашку с почвоуглубителями или плугом с вырезными корпусами; плоскорезную обработку с сохранением стерни; комбинированную отвально-безотвальную вспашку.

Необходимо закупать современные агрегаты, позволяющие производить нужную обработку, тем самым, защищая почву от эрозии.

Хотим выразить благодарность людям, к которым обращались в процессе исследования за консультациями. Это консультант по земледелию производственно-маркетинговой службы управления сельского хозяйства и продовольствия Елабужского муниципального района Габдуллина Люция Акдасовна и начальник производства ОАО «Елабгаагрохимсервиса» Кощеева Галина Николаевна.

С их помощью мы получили данные по кислотности почв и урожайности полевых культур за последние годы в нашем хозяйстве, а так же разобрались в вопросах севооборота и борьбы с эрозией.

VII. Выводы

1. Почва, по механическому составу тяжелосуглинистые.

2. Кислотность почвы искусственных агроценозов села Лекарево повышенная.

3. Основной причиной среднего и ниже среднего урожая полевых культур является повышенная кислотность почвы.

4. Полевые культуры получают недостаточно минеральных веществ, так как кислотность блокирует деятельность корневой системы.

5. В почвах низкое содержание гумуса.

6. Необходимо регулярно вносить органические удобрения, тем самым повышая содержания гумуса и буферность почв.

7. Севооборот нарушен, так как выращиваются только зерновые культуры, мало пропашных культур.

8. Почвы очень подвержены водной эрозии, что приводит к смыву верхнего плодородного слоя. Проводить противоэрозионные мероприятия.

9. Хозяйству закупить более современную технику для обработки пахотных земель (сельскохозяйственная техника изношена и требует замены).

VIII. Список литературы

Саутин е.А., Ахмадиев Г.М., Торохова Н.И., Ахмятова А.Я. Концепция непрерывного экологического образования и воспитания в городе Елабуге и Елабужском районе. Елабуга 2005год.

Шибанов А.А., Щербаков М.И., Устименко Г.В. Основы агротехники полевых культур.- М.: «Просвещение».-1973.

Лыков А.М., Коротков А.А., Баздырев Г.И., Сафонов А.Ф. Земледелие с почвоведением с почвоведением.-М.: Агропромиздат.- 1990.

Основы земледелия Под ред. Гуренева М. Н.-М.: «Колос».-1981.

Онегов А. Школа юннатов.-М: Детская литература,-1986.

Кефели В.И., Сидоренко О.Д. Физиология растений с основами микробиологии.- М.: «Агропромиздат».-1991.

Доспехов Б.А. Основы методики полевого опыта.-М.: «Просвещение», 1967

Основы и менеджмент промышленной экологии. Под ред. Мухутдинова А.А.-Казань «Магариф».-1998.

Крицман В. А. Книга для чтения по неорганической химии.-М.: «Просвещение».-1993.

Журнал «Биология в школе» № 4.-М.: «Школа-Пресс»-2000.

IX. Приложение

22