Исследовательский проект "Влияние азотных удобрений на урожайность разных сортов ячменя"

ФГБОУ ВПО Самарская ГСХА

IV Региональная аграрная олимпиада школьников.

Тема работы

Номинация: агрономия

« Как можно повысить урожай картофеля

Исполнитель-учащаяся IX класса

структурное подразделение ЦДТ «Радуга»

ГБОУ СОШ № 1 г.Нефтегорска

Самарской области

Баландина Кристина Васильевна

89376530108

Адрес проживания: 446611 Самарская область,

Нефтегорский район, с. Дмитриевка,

ул. Специалистов,д19-1

Исполнитель-учащийся VIII класса

структурное подразделение ЦДТ «Радуга

ГБОУ СОШ № 1 г.Нефтегорска

Самарской области

Шмырин Глеб Вячеславович

89370766837

Адрес проживания:446611 Самарская область,

Нефтегорский район, с. Дмитриевка,

ул. Крестьянский переулок,2.

Руководитель- учитель биологии

ГБОУ СОШ с. Дмитриевка

Нефтегорского района Самарской области

Абдуразакова Валентина Петровна

89370796797

Адрес проживания: 446611 Самарская область,

Нефтегорский район, с. Дмитриевка,

ул. Кооперативная,11.

2012-2013уч

Содержание

I.Введение

II .Основная часть

1.Картофель - важнейшая сельскохозяйственная культура

2. Биологические особенности картофеля.

3. Рекомендуемые сорта

4.Производство картофеля

4.1 Подготовка посевного материала для получения раннего картофеля

4.2 Расчет массы посевного материала, планируемой урожайности, норм удобрений,

водопотребления

5.Мероприятия по защите картофеля

6.Агротехника выращивания картофеля

7.Экономическую эффективность возделывания картофеля.

III. Заключение. Выводы

IV. Список литературы.

I.Введение

Картофель принадлежит к числу важнейших сельскохозяйственных культур. Картофель-культура разностороннего использования. Благодаря содержанию в клубнях крахмала, белка высокого качества и витаминов он является исключительно важным продуктом питания человека. Картофель-хороший корм для скота. Клубни картофеля служат сырьем для спиртового, глюкозного, каучукового и других производств. Крахмал, получаемый из картофеля,-незаменимый продукт в пищевом, текстильном и бумажном производстве. Высокая продуктивность, экологическая пластичность, наличие различных по скороспелости сортов обуславливают картофель и как страховую культуру.Поэтому изучение вопросов выращивания картофеля всегда было актуально и значимо.

Сегодня рынок картофелепродуктов в России демонстрирует огромное разнообразие продукции, произведённой из картофеля. Чипсы, картофель хрустящий, фри, сухой картофель и другое, пользуются большим спросом у потребителей. Качественные показатели и высокая стабильная урожайность картофеля являются основополагающими критериями эффективного производства этой культуры. Для того чтобы гарантировано получать картофель высокого качества, соответствовать современным стандартам и техническим условиям, обеспечить стабильный спрос на продукцию картофелеводства, необходимо свести к минимуму возможные потери и дефекты картофеля на всех этапах его производства. Цель моего исследования–изучение технологии выращивания раннего продовольственного картофеля, так как. ранний картофель как продовольственная культура пользуется большим спросом у населения. Эта сфера деятельности привлекает меня тем, что я живу в селе, люблю трудиться на земле.

Задачи:

- изучить влияние различных факторов на урожайность картофеля;

- определить экономическую эффективность возделывания картофеля;

II .Основная часть

1. Картофель - важнейшая сельскохозяйственная культура

Картофель принадлежит к числу важнейших сельскохозяйственных культур, его справедливо называют вторым хлебом. В мировом производстве продукции растениеводства он занимает одно из первых мест наряду с рисом, пшеницей, и кукурузой. Очень точно и метко о значении и важности картофеля сказал русский агроном И. М. Комов: «…изо всего овоща нет полезней земляных яблок, потому что прочий хотя и для и скотов годен, но люди без хлеба им прожить не могут , яблоки же земные заменою хлебу служат и превосходят его тем, что хлеб изнуряет, а овощ сей удобряет землю, так что самый тощий песок после его потучнеет и почернеет». Клубни картофеля содержат около 25% сухих веществ , в том числе 14…22% крахмала, 1,4…3% белков, около 1% клетчатки, 0,2…0,3%жира и 0,8…1,1% зольных веществ . Картофель-источник витаминов С, В1, В2, В6, РР и К. Особенно богаты витаминами молодые клубни. Пожалуй, ни одно культурное растение не проходило столь трудный путь до нашего стола. Этот овощ обожествляли и проклинали, его считали ядовитым. И действительно, он питателен, полезен, легко усваивается организмами человека, вкусен, а главное – доступен каждому. Картофель-культура разностороннего использования. Благодаря содержанию в клубнях крахмала, белка высокого качества и витаминов он является исключительно важным продуктом питания человека. В нём есть все полезные для человека микроэлементы, причём в идеальном соотношении. Картофель и водный обмен регулирует, и кости укрепляет, и к тому же сытный при небольшом количестве калорий (всего 80 калорий на 100г.). Крахмал его служит источником энергии для мозга и тела. Европейской кухне известно более 200 блюд из картофеля.

Картофель-хороший корм для скота. По перевариваемости органического вещества (83…97%) среди растительных кормов он делит первое место с кормовыми корнеплодами. На корм используют клубни в сыром и запареном виде, засилосованную ботву. Продукты переработки картофеля (мезга и барда)-также прекрасный корм для животных.

Питательная ценность, корм. ед. на 100 кг корма: сырых клубней 29,5, силоса из зеленой ботвы 8,5, барды свежей 4, барды сушеной 52, мезги свежей 13,2, мезги сушеной 95,5. При урожае 15 т клубней и 8 т ботвы с 1 га общая кормовая ценность составляет примерно 5500 корм. ед.

Клубни картофеля служат сырьем для спиртового, глюкозного, каучукового и других производств. Крахмал, получаемый из картофеля,-незаменимый продукт в пищевом, текстильном и бумажном производстве. Из 1 т. клубней картофеля с крахмалистостью 17,6 % можно получить 112 л спирта, 55 кг углекислоты, 0,39 л сивушного масла и 1500 л барды или 170 кг крахмала и 1000 кг мезги.

Картофель имеет также большое агротехническое и агроэкономическое значение. Почва после его выращивания остаётся рыхлой и чистой от сорняков, поэтому он хороший предшественник для многих сельскохозяйственных культур. Во многих районах страны ранний картофель возделывают как парозанимающую культуру и он является предшественником озимых хлебов.

Исследования научных учреждений и опыт передовиков-карто фелеводов показывают, что при возделывании картофеля возможны повторные посадки и даже монокультура. Высокая продуктивность, экологическая пластичность, наличие различных по скороспелости сортов обуславливают картофель и как страховую культуру.

Благодаря свойству картофеля приспосабливаться к различным условиям произрастания картофель распространен довольно широко . Картофель выращивают на всех континентах, в большинстве стран мира. Общая площадь его в мировом земледелии превышает 18 млн.га, а валовый сбор 265 млн. т.

В странах Европы площади, занятые картофелем, составляют более 35% всех его посадок. По данным ФАО, среди европейских стран наибольшие площади под картофель имеет Польша-1,7 млн. га; Германия-0,3 млн.; Франция-0,2млн. га. В США площадь, занятая картофелем, составляет около 0,6 млн. га.

В России наиболее значительные площади посадок картофеля приходится на Нечернозёмную зону-1,4 млн. га при общей площади посадок 3,3 млн. га. Ежегодно хозяйства этой зоны дают 14…15млн. т, или 43…44% сбора картофеля в стране. Много картофеля выращивают в Центрально-Черноземной зоне, Поволжье, Сибири, на Урале и Дальнем Востоке. В последние годы средняя урожайность картофеля в Российской Федерации составляла 10,1…10,6 т/га, в мире-14,6 т/га.

По данным ФАО, потребление картофеля в России на душу населения в год составляло 127кг (в Белоруссии-175кг, в Польше-144кг, на Украине-138кг, в Англии-99кг, в США-90кг, в Канаде-65кг). Меньше всего потребляют картофель в Болгарии. Надземные набеги богаты веществами токсичных для многих насекомых вредителей. Из ботвы картофеля готовят настои, которые используют вместо пестицидов для борьбы с тлями.

2. Биологические особенности картофеля.

С 19 столетия картофель в России получил всеобщее признание и стал важнейшим сельскохозяйственным растением. Создано 3400 сортов картофеля в России. Многие сорта дают урожайность до 1 тонны с сотки. Снижение урожайности и качества клубней идёт при заболевании картофеля. Из вредителей очень опасен колорадский жук, уничтожающий листья, и проволочник.Основными условиями получения высоких урожаев картофеля являются: использование высокоурожайных сортов, подбор предшественников, тщательная обработка почвы, оптимальные сроки сева, применение минеральных удобрений, высокая культура земледелия. Картофель – травянистое растение. Корневая система его расположена в пахотном слое. От стеблей отходят подземные побеги, на которых образуются клубни. Плод у картофеля – ягода. Размножается картофель целыми клубнями и их частями путем деления. Клубни прорастают при температуре почвы 3-5 С, но более интенсивно при 12 С. Картофель требователен к рыхлости и влажности почвы. Глубина посадки зависит от почвы: на легких песчаных почвах – 12-14 см., на средних суглинистых – 8-10 см., на тяжелых – 6-7 см. Обязательный прием ухода за картофелем – окучивание. Окучивание способствует появлению побегов и новых корней. После уборки ботвы у клубней наступает период покоя. Хранить картофель рекомендуется при температуре 2-5 С с относительной влажностью воздуха 80-85% и хорошей вентиляцией хранилища.

3. Рекомендуемые сорта

Невский, Удача,Белоярский ранний, Розара, Каратоп,Волжанин,Ароза – районированные сорта нашей местности. Для опыта я взял 2 сорта картофеля, но при посадке я их не учитывал, так как обычно используются смешанные сорта

Сорта картофеля 1. Невский: Был выведен в Северо-Западном НИИСХ скрещиванием сортов Веселовский Кандидат с последующим индивидуальным отбором. Ранний, столового назначения. С очень хорошим развитием ботвы. Корневая система сорта мощная, столоны короткие. Куст прямостоячий, компактный, средней высоты. Стебли округлые, сильнооблиствленные. Листья светло-зелёные, матовые, опушенные с нижней стороны. Цветки белые, на длинных цветоносах. Цветение обильное, продолжительное. Ягоды образуются редко. Гнездо компактное, с большим количеством клубней. Клубни белые, округло – овальные, с гладкой кожурой. Глазки мелкие, розовые. Ростки красно – фиолетовые. Мякоть клубня белая, не темнеющая при резке и варки. Разваримость клубней средняя. Масса товарного клубня 82 – 128 г. Даёт отличный урожай во всех областях России и на всех тинах почв. Вкусовые качества и лежкость клубней при зимнем хранении хорошие, содержание крахмала в клубнях 15-17%, содержание белка 1,6-1,95%, витамина с 6,1-13мг. Сорт интенсивного типа. Сорт устойчив к раку. Фитофторозом и вирусными болезнями поражается умеренно.

Сорт Розара: Фирма Золана (Германия). Отличный раннеспелый(товарные клубни формирует за 65-75 дней). Куст высокий, тёмно-зелёной ботвой. венчик красно-фиолетовый. Гнездо компактное до 17 клубней. Форма клубня вытянутая, каплевидная с красно-малиновой кожурой. Глазки мелкие, красные. Мякоть желтая, нетемнеющая. Урожайность очень высокая. Дружно формирует клубни, через 45 дней после полных всходов. Масса товарного клубня 81-115 г. Содержание крахмала 12,1-15,8%. Развариваемость слабая, хорошие вкусовые качества. Очень высокая лёжкость. Сорт отличается устойчивостью к картофельной нематоде и раку. Среднеустойчив к фитофторозу. Устойчив к макроспориозу. Среди других сортов он выделяется высокой и стабильной в любой год ранней продуктивностью, хорошими и отличными качествами, лёжкостью.

4. Производство картофеля.

. 4.1.Подготовка посевного материала для получения раннего картофеля

Подготовка клубней к посадке предусматривает их сортировку, прогрев и протравливание. Для получения раннего картофеля мы в нашем хозяйстве используем крупные клубни-70-100г.Чтобы выяснить влияние массы клубней на урожай, я небольшой участок земли засеял клубнями массой 50-60г. Оказывается масса клубней оказывает существенное влияние на урожай(табл.)

Зависимость урожайности картофеля от массы клубней

Срок уборки урожая	Урожайность,ц/га
	Масса клубней-50-60 г	Масса клубней-70-100г
12.07	190	260
20.07	210	290
30.07	240	300
10.08	280	340

Перед посадкой клубни необходимо проращивать на свету в теплом помещении. Это способствует более полному использованию питательных веществ, формированию мощной корневой системы Этот процесс мы начинаем с 10-15 марта, а посадку 4-11 мая

Чтобы выяснить влияние проращивания массы клубней на урожай, я на небольшом участке земли провел посадку непророщенными клубнями(табл)

Зависимость урожайности картофеля от проращивания клубней

Срок уборки урожая	Урожайность,ц/га
	Без проращивания клубней	с проращиванием клубней
12.07	160	260
20.07	190	290
30.07	210	300
10.08	230	340

В таблице представлены результаты,полученные путем сравнения урожая,собранного

с растений, выращенных из пророщенных и непророщенных клубней.

Выводы: подготовка клубней к посадке предусматривает обязательное проращивание и калибровку клубней не менее 70 г

4.2 Расчет массы посевного материала, планируемой урожайности, норм удобрений,

водопотребления

Для получения дешевой конкурентноспособной продукции необходимо комплексное применение передовой агротехники и высококачественного семенного материала, современной техники и пестицидов в борьбе с сорняками, болезнями, вредителями, рациональной организации труда.

4.2.1 Расчет массы и стоимости посевного материала.

Семенной материал соответствует 1 классу посевного стандарта.

А.Норма высева картофеля. Способ посева - широкорядный 90×23.

Средняя масса 1 клубня – 80 грамм.

а) 90х23=0,207м² (площадь 1 куста)

б) Масса посевного материала = 0,08=3864 3900кг/га

Б. Стоимость посевного материала 3900 кг 20 руб=78000 руб.

4.2.2. Расчет планируемой урожайности с учетом ФАР

Исходные данные.

У биол – максимально возможная величина урожая сухой биомассы, т/га;

Q фар – количество фотосинтетически активной радиации (ФАР) за период вегетации культуры (от посева до уборки), ккал/га;

К Фар – коэффициент использования ФАР, %;

q – калорийность 1 кг сухой биомассы, ккал ;

100 – для перевода К Фар – в абсолютные величины.

Начало вегетации (посев) – 4 мая

Конец вегетации (уборка) –12 июля

На широте Самарской области по Каюмову приход ФАР (в ккал на 1 см²):.

май – 7,5; июнь – 8,3; июль – 7,6.

Тогда Q _фар картофеля за вегетацию: Q _фар = 8,3 =1,8 ⁹ ккал/га.

Калорийность картофеля (q ) – 4300 ккал/кг

У биол = = т/га сухой биомассы.

Для перехода от урожая сухой биомассы к урожаю основной продукции при стандартной влажности используется формула:

У =

где У – урожай картофеля при стандартной влажности;

В _ст – влажность стандартная, 80%

Л – сумма частей в соотношении основной и побочной продукции (1+0,7=1,7)

У = = 30 т/га

Таким образом, планируемый( теоретически возможный) урожай , который может быть обеспечен приходом ФАР, составляет 30 т/га.

4.2.3. Расчёт норм и доз удобрений на запланированный урожай.

Для расчета использовались следующие данные:

1.Планируемая урожайность – 30 т/га

2.Вынос элементов питания с 1 т основной продукции с соответствующим количеством побочной , кг

У картофеля вынос азота (N) – 6,6 кг/т, фосфора (P₂O₅) – 2,2 кг/т, калия (K₂О) – 13,0 кг/т.

3.Содержание в почве легкодоступных веществ в южных черноземах Нефтегорского района составляет (в мг на 100 г почвы): гидролизуемого азота – 11.5, подвижного фосфора-5,0, обменного калия – 15,0.

1мг элемента в 100 г почвы соответствует 30 кг его на 1га (т.к. масса пахотного горизонта почвы на 1га – 3000т).

4. Коэффициенты использования питательных веществ из почвы, минеральных удобрений и навоза(приложения)

№ П/П	Показатели	Элементы питания
		N	P2O5	K2O
1.	Выносится на 1т урожая, кг	6,6	2,2	13,0
2.	Общий вынос NPK, на запланированный урожай, кг	198	66	390
3.	Содержится в почве: мг/100г Кг/га 11,5×30	11,5	5,0	15,0
		345	150	450,0
4.	Коэффициент использования питательных веществ из почвы	20	10	10
5.	Возможный вынос NPK из почвы, кг/га	69	15	45
6.	Содержания NPK в 1т навоза	5	2	8
7.	Вносится в почву NPK с органическими удобрениями, кг/га	50×5=250	50×2=100	50×8=400
8.	Коэффициент использования NPK из органических удобрений	30	20	65
9.	Использование NPK из органических удобрений, кг/га	75	20	260
10.	Вынос NPK из почвы и органических удобрений, кг/га	69+75=144	20+15=35	45+260=305
11.	Необходимо довнести NPK с туками, кг/га	54	31,0	85
12.	Коэффициент использования NPK из туков	50	35,0	60
13.	Дозы внесения NPK на запланированный урожай, кг/га действующего вещества	108,0	103.3	141.6
14.	Вид минерального удобрения	NH4NO3	CA(H2PO4)2	KCL
15.	Содержание действующего вещества в удобрении, %	35,0	19,5	65
16.	Нормы внесения минеральных удобрений ц/га	3.08	5,1	2,17

Расчет норм удобрений

Использование раздельных удобрений на небольшой площади увеличивает трудоемкость и себестоимость продукции. В связи с этим используем комплексное удобрение «Кемира» для картофеля с содержанием NPK 16:16:16 и вносим в рядки при посадке вручную.

1. Расчет оросительной нормы для выращивания картофеля. Для расчета использовали следующие данные:

Урожайность (У) – 30 г/га

1. Тип почвы – южный чернозем

2. Коэффициент водопотребления (К_в) – 150 м³/т

3. Коэффициент использования весенне-летних осадков (К_о) – 0,7

4. Сумма осадков за вегетацию (А) – 82 мм

5. Расчетный слой почвы под картофель (h) – 0,6 м

6. Объемная масса южного чернозема для слоя 0– 60 см (d) – 1,3 г/см³

7. Влажность почвы в день посева (Вл.пос) – 20,2%

8. Влажность почвы в день уборки (Вл. уб) – 11,2%

9.Уровень залегания грунтовых вод – 2,5 м

10.Использование грунтовых вод картофелем при глубине их залегания 2,5 м (W_гр) – 500 м³/га.

12. Он – оросительная норма.

Он = К_в

Он=150 Наиболее требователен картофель к влаге в фазу начала цветения.

Вегетация (4 мая-12 июля) -70 дней.

Суммарное водопотребление, оросительные и поливные нормы картофеля

Культура	Суммарное водопотребление Ео,м3/га. Ео = КвхУ	Ороситель. норма, Он м3/га	Поливные нормы, м3/га.
			4.05-20.05	21..05-7.06	8.06-24.06	25.06-12.07
картофель	4500	2724	620	650	800	650

5. Мероприятия по защите картофеля

препарат	фаза	проблема	Скорость воздействия	Период защитного действия	Норма расхода препарата	Норма расхода воды	Цена за 1 л (кг)	Стоимость обработки 1га. руб
Максим,	Клубни перед посадкой	Ризоктониоз, Фузариоз (парша)	1день	2…..3 недель	0,4	10 л/т	600	720
Круйзер,
		Колорадский жук.	1 день	6….8 недель	0,2		4 680	2 808
Браво	Полные всходы	Альтернариоз, фитофтороз	1 день	7…10 дней	2,5	200….250	480	1 200
Ширлан	Через 7… 10 дней	фитофтороз	1день	7…10 дней	0,4	200…250	2 520	1 008
Ридомил голд	Через 10…14 дней	фитофтороз	1день	10…14 дней	2,5	200…250	600	1 500
Родомил голд	Через 10…14	фитофтороз	1день	10…14 дней	2,5	200…250	600	1 500
Браво	Через 10…14 дней	Альтернариоз, фитофтороз	1день	7…10 дней	2,5	200…250	480	1200

Программа по защите картофеля.

6. Агротехника выращивания картофеля.

Осенью проводим зяблевую вспашку.Глубина 25-30 см.

1. Раннее весеннее боронование.

2. Обработка фрезой на мотоблоке. Нарезка борозд мотоблоком.

3. Укладка клубней с одновременным внесением расчетных доз удобрений и обработка инсектицидом «Крузером» и фунгицидом «Максимом» в борозды.

4. Нарезка гребней мотоблоком.

5. При появлении всходов – окучивание мотоблоком (3 раза).

6. Укладка ленты капельного полива на гребни.

7. Обработка фунгицидом «Браво» в фазу всходов.

8. Обработка фунгицидом « Ширлан» через 7 – 10 дней.

9. Обработка фунгицидом « Родомил голд» 10 – 14 дней (2раза)

10. Выкапывание картофеля с помощью мотоблока.

11. Сборка и укладка картофеля в мешки вручную.

7. Эффективность выращивания картофеля.

Площадь посева – 1 га. Назначение посева – ранний картофель.

Эффективность возделывания картофеля.

Таблица.

Показатели	Потребность в кг	Реализационная цена	Затраты, руб
Семенной Материал	3900	20 руб/кг	78 000
Удобрения «Кемира»		25руб -1 кг	12500
Орошение			3000
Средства Защиты.			9936
Г С М			2400
Транспортные расходы.			14 164
Всего.			100 000

Планируемая урожайность – 30 т/га.

Определение фактического урожая картофеля.

Способ посева - широкорядный 90×23. Площадь 1 куста=90х23=0,207м²

Тогда на 1 га будет:10000:0,207=50тыс. гнезд. Средняя масса клубней из одного гнезда 640г.

Урожай с площади в 1 га:50000x 0,00064=34т

Реализационная цена 1 кг картофеля – 10 руб

Выручка от реализации картофеля – 340 000 руб

Чистая прибыль от реализации картофеля – 240 000 руб.

III. Заключение. Выводы.

Для получения дешевой конкурентноспособной продукции необходимо выполнить следующие задачи:

-комплексное применение передовой агротехники в условиях приусадебного хозяйства;

- высококачественного семенного материала с применением лучших сортов;

-с полной системой защиты растений от болезней, сорняков, вредителей;

- с использованием мини-техники (мотоблока)

- современной техники и пестицидов в борьбе с сорняками, болезнями, вредителями;

- с внедрением капельного полива с одновременным внесением макро и микроэлементов;

-рациональная организация труда;

IV. Список использованной литературы.

1.Журнал «Биология в школе № 2» 1987г.

2.Журнал «Биология в школе № 3» 1986г.

3.Журнал «Предупреждение № 2» 2002г.

4.Газета «Моя земля» 2005г.

5.Журнал «Приусадебное хозяйство № 3» 1983г.

6.Ченыкаева Е. А. «Советы огородникам» 1983г.

7. Васин В. Г. Растениеводство. Самара 2003.

8. Влияние удобрений на урожай и качество ячменя и картофеля.

www. edu – zone. net \show\

9.Интернет – ресурсы.

Приложения

Коэффициенты водопотребления сельскохозяйственных культур, м ³ на 1 т.

Приложение

Культуры	Коэффициент водопотребления, Кв.
Картофель	150

Вынос азота, фосфора и калия сельскохозяйственными культурами. Приложение

Культура	Выносится на 1 т основной (и соответствующего ей кол-ва побочной продукции), кг
	азота	фосфора	калия
картофель	6,6	2,2	13,0

Коэффициент использования растениями питательных веществ из почвы и удобрений, %

Приложение

Культуры	N	P2O5	K2O
Из почвы: зерновые, пропашные, однолетние и многолетние травы	20	10-12	10-15
Картофель	50-60	20-30	60-70

Основные минеральные удобрения

Приложение

№	Удобрение	Содержание действующего вещества, %
		N	P2O5	K2O
1	Аммиачная селитра	35	-	-
2	Суперфосфат простой	-	19	-