Роль микробиологических препаратов и микроэлементов в

Муниципальное общеобразовательное учреждение
«Песочнодубровская средняя общеобразовательная школа»
636164 Томская область. Кожевниковский район. с. Песочнодубровка
ул. Советская 57
Телефон: (8-244) 42-322, 42-415 E-mail: Dubrovka @ ms.tusur.ru
ИНН 7008004874
Исследовательская работа.
«Роль микробиологических препаратов и
микроэлементов в повышении
урожайности зерновых и зернобобовых
культур».
Авторы работы ученики 9 класса:
Турганова Виктория
Сысолятина Анастасия
Руководитель:
учитель химии и биологии:
Холдина Г.И.
1
с.Песочнодубровка – 2011г.
Содержание
Введение……………………………………………………………….3-4
1. Характеристика почвы……………………………………………5
1.1. Статистические данные по сбору урожая…………….6
1.2. Агрохимический анализ почвы……………………… 7-8
2.Микробиологическик препараты…………………………………9-10
2.1. Методика проведения исследования……………………11-12
2.2. Тема исследования: Время прорастания семян……….13-14
2.3. Тема исследования: Всхожесть семян………………….15-16
3. Учет урожая……………………………………………………….17
Заключение ………………………………………………………….18
Список литературы……………………………………………………19
2
Введение
Почва – величайшее богатство лесов.
Большой многоэтажный дом, и жильцы здесь разные:
звери, бактерии, грибы, простейшие, черви и насекомые.
Земледелие – одна из основных отраслей сельского хозяйства. Оно дает
человеку основные продукты питания и обеспечивает кормами
животноводство, промышленность сырьем. Урожай зависит от почвы.
Каждое растение высасывает из земли корнями воду с растворенными
солями, почва от этого истощается. Чтобы этого не происходило, надо
почву удобрять.
Тема нашей исследовательской работы возникла не случайно. На нашем
учебно-опытном участке мы выращиваем овощи для школьной столовой.
Статистика сбора урожая с участка показала, что урожайность из года в
год снижается (Таблица№1), увеличивать площадь посадки мы не
можем, так как количество детей в школе уменьшается и рабочих рук по
уходу не хватает. И мы решили выяснить, как можно повысить
урожайность, не увеличивая площади. Решили начать с пшеницы,
гороха, бобов.
Предмет исследования:
Роль биологических препаратов и микроэлементов в повышении
урожайности.
Гипотеза:
Предположим, что применение биопрепаратов позволит повысить
урожайность исследуемых культур и найти способ повышения плодородия
почвы.
Задачи исследования:
1. Выяснить, возможно ли повысить плодородие почвы, используя
микробиологические препараты и микроэлементы.
3
2.Провести испытание на зерновых и зернобобовых культурах.
3.Провести расчеты и выяснить увеличилась ли урожайность с
применением данных препаратов.
Наша работа актуальна, потому позволит повысить урожайность
овощных культур без увеличения площади. Итоги нашего исследования
актуальны и для сельских жителей, поэтому продолжим работу по
повышению плодородия почвы, по влиянию микробиологических
препаратов на другие культуру, именно на овощных: капуста, картофель,
морковь, свекла.
4
1. Характеристика почвы.
Почва - верхний слой земной коры, образовавшийся в результате
разрушения горных пород под воздействием климата ( вода, свет,
воздух, тепло), живых организмов ( растения, животные,
микроорганизмы и т.д.) и производственной деятельностью
человека. От горных пород почва отличается плодородием способность обеспечивать требования растений в необходимых
факторах их жизни. Растения лучше растут на рыхлой почве.
Каждое растение высасывает из земли корнями воду с
растворенными солями, почва от этого истощается. Чтобы этого не
происходило, надо почву удобрять. Плодородие почвы зависит от
содержания в ней основных элементов питания растений: азота,
фосфора, кремния.
бурный рост зеленой массы.
Азот вызывает
Фосфор
дает растениям энергию, способствует развитию корней, получению
здоровых плодов.
Кремний
упрочняет стебли, защищает растения от пониженных температур,
повышает урожайность на 15 – 20%.
5
1.1. Статистические данные по сбору урожая
с пришкольно – опытного участка за 3 года.
(Таблица№1)
№ п.п.
Наименование
Количество продукции в кг.
выращенной продукции.
2006г.
2007г.
2009г
1.
Картофель
3200
2500
2200
2.
Морковь
450
400
350
3.
Свекла
180
150
145
5.
Капуста
1200
1100
1100
6.
Лук
150
140
110
7.
Чеснок
30
25
24
8.
Томаты
50
40
35
Из таблицы видно, что практически урожайность всех основных
культур, выращиваемых на учебно-опытном участке, уменьшается. И
мы решили выяснить, в чем причина снижения урожайности. Взяли
пробы земли с тех участков, где были посажены данные культуры.
На занятиях кружка по химии мы провели полный анализ почвы
с участка, особенно нас интересовал агрохимический анализ.
6
Определяли химический состав почвы на наличие: гумуса, азота,
калия и фосфора (Таблица№2)
1.2. Агрохимический анализ почвы.
(Таблица№2).
Показатели
Содержание питательных
Содержание Содержание
элементов, необходимые
питательны
питательны
растениям.
х элементов х элементов
(мг. на 100г почвы)
в
в почве, где
исследуемо
овощи не
й почве.(
росли.
где росли
(мг. на 100г.
овощи)
почвы)
(мг. на 100г
почвы)
1. Определение
3,24 - 4,40мг.
2,58 мг.
4,08 мг.
2,19 - 3,96мг.
2,322 мг.
3,02
гумуса в почве.
2.Определение
доступного азота
мг.
в почве.
3.Определение
Очень низкое - 0-2,5 мг.
подвижного
Низкое – 2,6-
фосфора в почве.
Среднее -
5,0мг.
5,1-10,0мг.
Выше среднего-
8,75 мг.
10,9мг.
10,1-15,0мг.
Повышенное- 16,1-25,0 мг.
4. Определение.
Низкое - 4,1-8,0 мг.
подвижного
Среднее - 8,1-12,0мг.
калия в почве.
Повышенное - 12,1-17,0
9,75мг.
13,0мг.
7
мг.
Из таблицы видно, что наша почва очень бедна питательными
элементами, а именно: в ней мало калия, фосфора, азота и перегноя.
Для того чтобы повысить плодородие исследуемой почвы, мы
прочитали много литературы по плодородию почвы и за консультацией
обратились к агрономам нашего ЗАО «Дубровское». Наш совхоз
сотрудничает с кафедрой физиологии растений и биотехнологии
Биологического института Томского Государственного Университета
.Наши агрономы посоветовали обратиться за консультацией к
Вайшля Ольге Борисовне. Кандидат биологических наук.
Заведущая и доцент кафедры физиологии растений и
биотехнологии Биологического института Томского
Государственного Университета.
8
2.Микробиологическик препараты.
Ольга Борисовна ознакомилась с нашей проблемой и посоветовала нам
использовать для повышения плодородия почвы, и повышения
урожайности микробиологические препараты агропромышленного
назначения. Т.Г.У. разработали оригинальные бактериальные культуры,
стимулирующие рост и развитие растений. Ольга Борисовна дала нам
литературу по данным бактериям, а также передала презентации по данной
теме. Мы узнали много интересного, а именно, что данные препараты
изготовлены из живых бактерий- активаторов почвенной микрофлоры.
Биостимуляторы роста эффективны для зерновых, зернобобовых,
овощных, технических, цветочных, лесных и парковых культур. К таким
препаратам относятся:
БиоВайс – смесь бактериальных культур Азотобактерин,
Фосфобактерин и Кремнебактерин
ТурМакс - высококонцентрированная смесь макроэлементов (N,P,К) с
широким спектром
микроэлементов (Mg, B, S, Fe, Mn, Cu, Zn, Mo,
Co, Se, I, Ni).
 Азот – осуществляет поставку биологического азота бактериями
Азотобактерина
 Фосфор – проводит растворение связанных фосфатов почвы
бактериями Фосфобактерина.
 Калий (Si, Fe, Mn, Mg, Ca) – производит выщелачивание из
неорганических почвенных частиц бактериями Кремнебактерина
Микроэлементы:

Mg – является центральным атомом в молекуле хлорофилла
9
 Mn –осуществляет «энергетику» растений, снимает гербицидный
стресс
 Fe – проводит дыхание и фотосинтез
 S – необходима для аминокислот клейковинного комплекса
Несмотря на небольшие размеры и массу, микроскопические организмы
имеют высокую скорость метаболизма, размножения и специфичность к
определенному субстрату. Они играют определяющую роль в круговороте
азота, фосфора, серы, железа и многих других элементов минерального
питания. Они просты в применении и абсолютно безопасны для
человека, птиц, животных, насекомых в любой концентрации. Они
повышают урожайность зерновых и зернобобовых культур на 30-50%,
поставляют питательные элементы. Включают естественные механизмы
плодородия почвы, оздоравливают почву для последующего
использования, защищают растения от грибных заболеваний,
увеличивают устойчивость растений к заморозкам и полеганию, снижают
содержание нитратов в урожае на 50-70%, ускоряют созревание урожая
на 5-7 дней; продляют плодоношение на 10-14 дней; работают
в течение
всего лета. Данные препараты применяются в 40 хозяйствах Томской
области на площади 30 тысяч га.
10
2.1. Методика проведения исследования:
По совету Ольги Борисовны, мы стали проводить исследование на
пшенице, горохе и бобах.
 Изучили литературу по биоудобрениям на основе живых бактерий.
 Изучили методику приготовления рабочего раствора и его
применения.
 Разбили контрольные и опытные грядки в 4-х кратном повторе.
 Закладывание опытов проводили строго по инструкции.
 Замачивали семена в микробиологических препаратах на 3 -6
часов.
 Подкормку проводили в течение лета препаратами 3 раза.
 Строго соблюдали концентрацию при обработке.
 Вели дневник наблюдения, где записывали все изменения.
На фотографиях ( См. презентацию) хорошо видно, что опытные
грядки, обработанные препаратами отличаются по развитию.
Проведение исследования:
4.06.10 год.
1. Замачивали семена пшеницы на 3 часа в «Биовайсе» и
«Турмаксе», гороха и бобов на 6 часов в этих удобрениях.
2. На каждой грядке посадку проводили в две борозды
(узкорядный способ).
11
3. Норма высева пшеницы в каждой борозде получилось по 60
семян.
4. Норма высева гороха в каждой борозде получилось по 40
семян.
5. Норма высева бобов в каждой борозде получилось по 20
семян.
8.На каждую грядку всего посадили:
Пшеницы - 120 семян, в повторе 4-х кратном-480 семян.
Гороха
-80 семян,
в повторе 4-х кратном- 320 семян.
Бобов
- 40 семян, в повторе 4-х кратном 160 семян.
В течение лета проводили 3-х разовую подкормку через 7
дней.
Подкормка: Первая - 11.06
Вторая - 18.06
Третья - 25.06
Все лето вели дневник наблюдения. Делали записи, а также
фотографировали всходы на разных этапах развития. (См. презентацию).
В дневнике мы отметили время прорастания семян (См. таблицу№ 3-5),
всхожесть семян (См. таблицу №6-8).
Осенью мы собрали урожай, причем сбор шел поэтапно: горох, бобы и
затем пшеница.
12
2.2. Тема исследования: Время прорастания семян.
(Таблица №3)
Контрольные грядки.
Культура
Число семян
Глубина
Время
Время
на грядке
посева,
посева
прорастания
(количество
см
штук)
Пшеница
120
2-4
4.06.09
12.06
Горох
80
3-5
4.06.09
10.06
Бобы
40
6-8
4.06.09
16.06
Опытные грядки:
Семена, замоченные в «Биовайсе» (Таблица №4)
Культура
Число семян
Глубина
Время
Время
на грядке
посева, см
посева
прорастания
(количество
штук)
Пшеница
120
2-4
4.06.09
10.06
Горох
80
3-5
4.06.09
9.06
Бобы
40
6-8
4.06.09
14.06
13
Опытные грядки
Семена, замоченные в «Турмаксе».
(Таблица № 5)
Культура
Число семян
Глубина
Время
Время
на грядке
посева, см
посева
прорастания
(количество
штук)
Пшеница
120
2-4
4.06.09
10.06
Горох
80
3-5
4.06.09
9.06
Бобы
40
6-8
4.06.09
14.06
Выводы:
1. Время прорастания пшеницы при обработке семян «Биовайсом» и
«Турмаксом» по сравнению с контрольными грядками, где семена
были посажены без замачивания, ускоряется на 2 дня.
(Таблица № 4,5)
2. Время прорастания гороха при обработке семян «Биовайсом» и
«Турмаксом» по сравнению с контрольными грядками, где семена
были посажены без замачивания, ускоряется на 1 день.
(Таблица № 4,5)
14
3. Время прорастания бобов при обработке семян «Биовайсом» и
«Турмаксом» по сравнению с контрольными грядками, где семена
были посажены без замачивания , ускоряется на 2 дня.
(Таблица № 4,5)
2.3. Тема исследования: Всхожесть семян
(Таблица №6)
Контрольные грядки.
Культура Посеяно Взошло Взошло- Взошло Взошло Средний
всего
1
2
3
4
%
грядка
грядка
грядка
грядка
всхожести
Пшеница
120
96
91
94
87
76.6
Горох
80
65
62
63
59
78.1
Бобы
40
30
33
31
33
79.3
Опытные грядки
Семена, замоченные в «Биовайсе».
(Таблица №7)
Культура Посеяно Взошло Взошло- Взошло Взошло
всего
1
2 грядка
грядка
Пшеница
120
109
101
Средний
3
4
%
грядка
грядка
всхожести
103
98
85.6
15
Горох
80
73
69
71
68
87.8
Бобы
40
36
38
35
35
90
Опытные грядки
Семена, замоченные в «Турмаксе». (Таблица №8)
Культура Посеяно Взошло Взошло- Взошло Взошло Средний
всего
1
2
3
4
%
грядка
грядка
грядка
грядка
всхожести
Пшеница
120
107
102
102
96
84.8
Горох
80
74
67
70
67
86.8
Бобы
40
35
37
35
36
89.3
Итоги исследования:
1. Средний % всхожести пшеницы при обработке семян «Биовайсом»
и «Турмаксом» составляет 8,2- 9% по сравнению с контрольными
грядками, где семена были посажены без замачивания.
(Таблица № 6-8)
2. Средний % всхожести гороха при обработке семян «Биовайсом» и
«Турмаксом» составляет 8,7 -9,7 % по сравнению с контрольными
грядками, где семена были посажены без замачивания.
(Таблица №6-8)
3. Средний % всхожести бобов при обработке семян «Биовайсом» и
«Турмаксом» составляет 10,4 – 10,4 % по сравнению с
16
контрольными грядками, где семена были посажены без
замачивания.
(Таблица №6-8)
Обработка семян микробиологическими препаратами
увеличивает сроки прорастания семян и % всхожести семян
3. Учет урожая
Начиная с августа, мы стали собирать урожай. Вначале собрали
семена гороха. Измерили длину стеблей на контрольных грядках и затем
на опытных. Исследования показали, что длина стеблей на опытных
участках превышала длину стеблей на контрольных грядках в среднем на
8,5 см Весь горох, с тех и других грядок, мы собрали и взвесили,
оказалось, что семена на опытных грядках крупнее и масса их была
больше 11%.
В начале сентября мы собрали зерна пшеницы. Обратили внимание,
что стебель - соломина у пшеницы на опытных грядках более устойчива к
полеганию. Семена крупные и общее число в колосе отличается от
пшеницы контрольных грядок. Масса зерна была на 12,6 % больше, чем
на опытных грядках .В определении клейковины нам помог совхоз, так как
у нас в школе нет нужного оборудования. Агрономы были удивлены, что
содержание клейковины в нашем опытном зерне превышало показания в
совхозе.
После пшеницы мы убирали бобы. Стебли растений с опытных
грядок сильно отличались как по толщине, так и по высоте. Бобы были
крупнее и масса превышала на 13.5% массы бобов, собранных с
контрольных грядок.
Измерение семян мы проводили и на электронных весах (отдельные
зерна), и на больших весах (весь урожай).(См. презентацию).
17
Затем мы все пересчитали на урожайность и она оказалась выше на
опытных грядках, чем на контрольных, и выше чем в совхозе.
Заключение
В ходе исследования мы получили следующие результаты:
1. Время прорастания семян пшеницы, гороха и бобов,
обработанных препаратами, увеличилось на 2-3 дня.
2. Средний % всхожести пшеницы, гороха и бобов при обработке
семян «Биовайсом» и «Турмаксом» увеличился в среднем на
8,2- 10,7 % .
3. Созревание урожая произошло на 5-7 дней раньше, чем на
контрольных грядках.
4. Масса 1000 зёрен увеличилась в среднем на 10%-14%.
5. Содержание клейковины в пшенице выше контрольной на 10 %
(В определении клейковины помогло ЗАО «Дубровское»)
Опыт-27.5 %
Контроль -25%
6.Прибавка урожая составила в среднем на 2-3,5 ц /га
18
Литература:
1. Вайшля Ольга Борисовна. Кафедра физиологии растений и био
технологии Биологического института Томского государственного
университета. Литература по биоудобрениям на основе живых
бактерий. Презентации.
2. .З.А. Клепинина «Трудовое обучение» » М.: Просвещение, 1989год,
стр.23-24,31-32.
3. Т.И. Серебрякова « Биология 6-7 классы» М.: Просвещение,
1992год., стр. 45-47,56-58.
4. Н.А.Смирнов
« Домашний огород», Москва Россельхозиздат,
1975год, стр. 3-5,6-9,11-23.
5. Г.В.Устименко, « Основы агротехники полевых и овощных
культур», 9-10 классы, Издательство «Просвещение», 1984 год,
стр.8-11, 18-21,30-35.
6. Г. Франке «Плоды Земли», Издательство Мир, Москва, 1979год,
стр.21-22,32-36,58-61.
7. В.Ф. Шалаев «Пришкольный участок в начальной школе»,
Учпедгиза, 1949 год, стр. 23-25,34-35,41-42.
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37