Наукова робота. Рослини-сидерати – безпечна альтернатива мінеральним добривам

Роботу виконала:
Кравченко Марина
учениця 11 класу
Себинської загальноосвітньої школи І-ІІІ ст.
Новоодеської районної ради
Миколаївської області

Науковий керівник:
Цупрова Олеся Володимирівна,
вчителька біології
Себинської загальноосвітньої школи І-ІІІ ст.
Новоодеської районної ради
Миколаївської області,
лауреатка IV Всеукраїнського Інтернет-конкурсу
„УЧИТЕЛЬ РОКУ–2019” за версією
науково-популярного природничого журналу
„КОЛОСОК” у номінації „Біологія”

Вступ

Азот – надзвичайний елемент природи. Своєрідні та досить суперечливі властивості цього елемента сформували його назву. Відомий хімік Антуан Лоран Лавуаз’є сказав якось, що слово “азот” означає “нежиттєвий”, тобто такий, що не підтримує горіння та дихання. Відомо, що азот інертний, тобто важко вступає в реакцію з іншими елементами і навіть із киснем. З одного боку, ця властивість азоту дорого обходиться людству, оскільки потребує значних затрат для створення життєво необхідних сполук. З другого, – інертність азоту запобігає його взаємодії з киснем в атмосфері, де його вміст становить 75,6%, що рятує флору й фауну планети від кислотних дощів. Співвітчизник вченого Лавуаз’є, хімік Шапталь лукаво запропонував назвати азот латино-грецькою назвою “нітрогеніум”, що значить “селітру народжуючий”. Слід зазначити, що відтоді, як академік Д. М. Прянишніков відкрив теорію азотного живлення, азот атмосфери і водень природного газу стали основою синтезу аміаку, із якого виробляють азотну кислоту, а в подальшому з цих двох речовин – усі селітри та інші азотні добрива.

Азот має надзвичайно велике значення в промисловості, медицині, сільському господарстві, навіть у мистецтві. Та вирішальну фізіологічну роль цей макроелемент відіграє в житті рослин. Він є основою синтезу білка, а білки – це основа життя. Життєдіяльність рослин і будь-якого іншого живого організму неможлива без таких білкових речовин, як ферменти, вітаміни, пігменти, в синтезі яких бере участь азот.

Чому використовують азотні добрива?

Азотні добрива – це азотовмісні речовини, які застосовуються для підвищення вмісту азоту в ґрунті, тим самим покращуючи та підвищуючи врожайність сільськогосподарських культур. Азот є важливим елементом в життєдіяльності рослин. Органічні добрива є важливим джерелом азотних речовин для рослин, але особливо велике значення мають і мінеральні азотні добрива, тому що вони більш концентровані і діють набагато швидше в порівнянні з органічними. Аміачні добрива дуже добре вбираються ґрунтом, норми внесення залежать від способу внесення, природно-кліматичних умов та особливостей культур. В складі добрив азот може бути у трьох формах – амідна, аміачна та нітратна, що є важливим в системі удобрення.

Як рослини засвоюють азот

Азот можна назвати найважливішим елементом для повноцінного розвитку рослин, без нього неможливий ріст нових клітин. Протоплазма рослин відповідає за дихання рослин і складається зі складної білкової молекули. Білкова молекула містить приблизно 18 % азоту. Азот міститься в хлорофілі, входить в структуру багатьох ферментів, які відповідають за обмін речовин. В основному рослини засвоюють азот в аміачній і нітратній формі, а деякі з них — в симбіозі з мікроорганізмами. Рослини синтезують амінокислоти, які входять до складу білка. Аміак перетворюється в амінокислоти.

Азотні добрива вкрай важливі для культур в період вегетації. Найбільш інтенсивно протікає азотний обмін у молодих вегетуючих рослин. Молоді органи синтезують речовини, а старі перенаправляють речовини в інші органи, наприклад, у зернових використовуються для визрівання насіння, де ці речовини накопичуються у вигляді білка. Вегетативні органи до моменту дозрівання врожаю містять дуже мало азоту.

Насиченість азотом не тільки підвищує кількість плодів, але і поліпшує їх якість. При його недоліку врожайність падає, культура не зростає, а виживає. Ось чому так важливо забезпечити рослини азотом.

Шкідливий вплив нітратів

Нітрати – це азотисті сполуки, що володіють токсичною дією. Останнім часом, нітрати стали представляти значну небезпеку для здоров’я людини в цілому, а особливо для маленьких дітей. Потрапляють ці, зовсім непотрібні людському організму сполуки, кількома шляхами. По-перше, з рослинною їжею, особливо привізною. У процесі росту овочів, практично всі сільськогосподарські виробництва застосовують різні азотисті добрива, а з метою швидкої наживи виробник збільшує дозу добрив. Під час росту рослина накопичує в собі небезпечні речовини – нітрати, які вже відновлюються у вигляді нітритів перевищують дозу токсичності в 100 разів.

По-друге, нітрати потрапляють в організм людини з неякісною питною водою, яка забруднена продуктами розпаду органічних речовин або змістом азотнокислих солей. Особлива небезпека потрапляння шкідливих речовин у воду, пов’язано з близькістю сільськогосподарських полів, з яких змиваються добрива, потрапляючи в найближче водоймище різними шляхами.

По-третє, нітрати потрапляють в організм з вже готовими продуктами харчування, процес виготовлення яких передбачає застосування нітратних сполук. Звичайно, всі процеси виробництва продуктів приписані, але цей процес залишається безконтрольним. Немає гарантії, що чергова покупка ковбасних виробів не стане причиною чергового надходження шкідливих речовин.

Вплив нітратів на організм людини сам по собі малотоксичний і помірна його кількість в їжі і воді, не призводить практично ні до якихось наслідків. Вони не накопичуються в організмі і легко виводяться з нього. Ситуація змінюється, коли надходження нітратів щоденне і накопичення в організмі людини призводить до утворення вже більш небезпечних сполук – нітритів, під впливом кишкової мікрофлори.

Нітрити всмоктуються в кров, взаємодіють з гемоглобіном, перетворюючи його в метгемоглобін, який не здатний переносити кисень до тканин. Це і призводить до кисневого голодування органів і тканин людського організму, викликаючи розвиток, так званої метгемоглобінемії. Накопичення нітратів і нітритів в кишечнику сприяє утворенню канцерогенних сполук ниртозамінного типу. Таке накопичення небезпечних сполук в організмі, може призвести до значних проблем у здоров’ї і утворенню злоякісних пухлин. При попаданні нітратів в організм людини з водою, в значній кількості можуть викликати гостре отруєння, ознаки якого виявляються вже через 1-15 годин. Крім типових ознак отруєння у вигляді болю у животі, блювання та слинотечі з’являється синюшність губ, слизових оболонок, обличчя і нігтів. Отруєння нітратами з їжею проявляється через 4-6 годин і проявляється спочатку появою синюшностей, у випорожненнях можуть бути домішки крові. Характерні – загальна слабкість, сонливість, потемніння в очах, сильні головні болі у дітей сильне занепокоєння. При важких отруєннях спостерігаються судоми і втрата свідомості. Особливо небезпечні отруєння нітратами і нітритами у маленьких дітей. Вплив нітратів небезпечний і для людей похилого віку, що страждають серцево-судинними недугами, захворюваннями нирок і печінки, недокрів’ям.

Значне накопичення нітратів зазначено в салаті, шпинаті, зелені, редьці, селері, баштанних і практично у всіх коренеплодах. Особливо небезпечні овочі вирощені в теплицях в не сезон, у зв’язку з обмеженим простором і застосуванням більшої кількості добрив.

Об’єкт дослідження: горох посівний як рослина-седират.

Предмет дослідження: можливість заміни мінеральних добрив бобовими рослинами.

Мета нашої роботи – дослідити можливості вирощування бобових рослин для вирішення проблеми вмісту нітратів у харчових продуктах.

Відповідно до мети були поставленні наступні завдання:

1. Вивчити особливості використання рослин – сидератів у сільському господарстві;
2. Вивчити особливості фіксації бобовими рослинами азоту;
3. Дослідити чи дійсно бобові рослини впливають на продуктивність урожаю картоплі;
4. Визначити можливість використання рослин-сидератів для підвищення врожаю сільськогосподарських культур.

Наукова новизна та практична цінність отриманих ресурсів.

Ще древні хлібороби Китаю та Індії близько 3 тис. років тому вирощували рослини на зелене добриво. Пізніше зявився термін – сидерати – свіжа рослинна маса, яка спеціально вирощується і потім частково або повністю заробляється в грунт для підвищення його родючості, поліпшення живлення наступних культур азотом та іншими елементами. Про особливості застосування сидеральних культур розказав кандидат с.-г. наук, завідувач лабораторії Інституту зрошуваного землеробства НААН України Анатолій Коваленко.

За радянських часів цей спосіб удобрення грунтів застосовували менше, адже було добре розвинене тваринництво, вистачало гною, за рахунок якого відбувалася підтримка родючості ґрунту. В останні роки кількість поголів’я худоби скоротилася в декілька разів. Наприклад, на Херсонщині раніше кожен колгосп, навіть фаховий садівничий, мав розвинуте власне тваринництво. Зараз же в області лише 11 господарств тримають ВРХ, тобто гною практично немає.

Певною мірою занепад тваринництва простимулював відродження традиції використання сидератів. Особливо корисними вони є в зоні Лісостепу та Полісся, адже для ефективного розкладання рослин потрібно мати достатню кількість вологи.

В засушливих умовах роль сидерата, на жаль, нижча. Хоча позитивний вплив в будь-якому разі є. Адже сидерати не лише поліпшують поживний режим ґрунту, а й покращують агрофізичні властивості ґрунту – зменшують щільність і збільшують водопроникність, що особливо актуально для засолених земель, які суттєво поширені у Південному регіоні. Крім того, при заробці у верхній шар ґрунту в першій половині літа, вони у деякій мірі сприяють тому, що опади, які проходять у другій половині літа, менше випаровуються.

Відомості про впровадження проекту: в рамках впровадження проекту було посаджено картоплю на трьох дослідних ділянках, зібрано врожай та визначено доцільність використання рослин-сидератів в домашніх умовах.

Відомості про публікацію: За даною темою було опубліковано буклети (Додаток А) та інформаційні листівки «Рослини-сидерати – повноцінний замінник азотних добрив» (Додаток Б).

Структура роботи. Робота містить: вступ, ІІІ розділи, висновки, список використаних джерел та додатки.

РОЗДІЛ І. ТЕОРЕТИЧНІ ВІДОМОСТІ

1.1. Що таке сидерати?

Успішне вирощування корисної рослинності на городі практично неможливо без повноцінного харчування. В даний час існує безліч мінеральних і органічних підживлень, які продаються в спеціалізованих магазинах. Тим не менше, більшість городників віддають перевагу натурального харчування своїх посадок. Це, в першу чергу, рослини сидерати – зелене добриво, яке поліпшує структуру і склад грунту, збагачує її корисними речовинами, насичує азотом і пригнічує ріст бур’янів.

Зелені добрива, або сидерати, являють собою рослини, які вирощують для збагачення виснаженого субстрату. В даний час до рослин-сидератів відносять близько 400 видів рослин з різних родин. В основному це однорічні, рідше дво- або багаторічні рослини.

Розповідаючи про сидерати, зазвичай говорять тільки про те, що рослини засіваються, після чого, розкладаючись, збагачують собою ґрунт. Але крім цього сидерати виконують десятки різноманітних функцій.

Найбільш важливо використовувати сидерати на ділянках, де з року в рік вирощують одну і ту ж культуру, особливо без внесення добрив. Садівники любителі навіть глинисті ґрунти збагачують – за 1-2 сезона перетворюючи мертву землю в м’яку і родючу.

1.2. Функції та властивості сидератів

Рослини-сидерати володіють різноманітними корисними властивостями:

• Густа листва, яка швидко розвивається, створює тінь, перешкоджаючи росту бур’янів;
• Розгалужена коренева система, сприяє розпушуванню ґрунту, це призводить до поліпшення водної проникності та аерації;
• Завдяки кореневій системі сидератів поліпшується структура важких глинистих і суглинних ґрунтів – вони стають більш розсипчастими;
• Піщані та сипучі субстрати завдяки корінню сидератів додатково зміцнюються;
• Деякі види рослин-сидератів відлякують або пригнічують розвиток ґрунтових шкідників і патогенних грибків;
• Багато рослин-сидератів хороші медоноси, привертають комах-запилювачів, що запилюють попутно і овочеві культури;
• Коріння деяких сидератів з сімейства злакових виділяють речовини, що блокують проростання насіння бур’янів;
• Широке листя деяких рослин-сидератів вкриває ґрунт від жарких сонячних променів і сприяє збереженню ґрунтової вологи.

Функції, що виконують зелені добрива, багато в чому залежать від хімічного складу рослин-сидератів та їх морфологічних особливостей. Площа поверхні листя, глибина проникнення коренів, типу кореневої системи, швидкість росту, ентомофільні квіти – це основні морфологічні характеристики сидератів.

До морфологічних особливостей також можна віднести симбіоз бактерій і коренів бобових рослин. Азотофіксуючі бактерії, поселяючись всередині кореневої системи певних рослин, перетворюють газоподібний атмосферний азот в придатний для використання, він накопичується в ґрунті і живить рослини.

Найважливіші з функцій рослин-сидератів:

• збільшення органіки і біомаси в ґрунті;
• прискорення утворення гумусу;
• поліпшення проникнення в ґрунтові частинки води і повітря;
• зменшення ґрунтової ерозії і вивітрювання;
• регуляція кислотності ґрунту;
• затримання снігового покриву (озимі сидерати);
• витягнення корисних компонентів з глибоких шарів ґрунту;
• активують ріст корисних ґрунтових мікроорганізмів;
• блокування розвитку деяких хвороб і бур’янів.

1.3. Коли висаджувати сидерати?

Рослини-сидерати можна вирощувати під час всього періоду вегетації, з ранньої весни до пізньої осені, або сезонно, в певний період. Види зелених добрив та їх висадка залежать від мети, яку намагаються досягти, а також від кліматичних особливостей і типу субстрату.

Сидерати висаджують:

• восени або ранньою весною;
• в сусідстві з овочевими, декоративними або ягідними культурами;
• протягом року або двох для відновлення ґрунту;
• в період між висадкою інших сільськогосподарських культур.

Для виснажених і бідних ґрунтів, з метою їх відновлення та підвищення родючості сидерати висівають восени. Це може бути гірчиця, або інший представник сімейства хрестоцвітих. Ці зелені добрива швидко розвиваються, даючи хорошу біомасу, яку закладають в ґрунт з першими заморозками або до настання морозів. При ранніх весняних посадках, коли сніг тільки що зійшов, підбирають скоростиглі холодостійкі рослини – гірчицю, кормовий горох, овес.

1.4. Різноманітність сидератів.

В даний час існує велика різноманітність сидератів, і сказати, який з них найкращий і підійде для вирощування будь-якої рослини, досить складно. Відповідь на це запитання не знають навіть вчені. Адже у кожного сидерата є своє призначення.

Тим не менш, є певний список найбільш затребуваних сидератів, які користуються популярністю повсюдно.

Кормові боби – однорічний сидерат, найцінніше джерело азоту. Ця культура з прямостоячим стеблом і потужним корінням суттєво підвищує якість ґрунту та її склад глибиною до 1,5 м. Крім того, кормові боби знижують рівень кислотності грунту, пригнічують ріст і розвиток бур’янів і покращують обмінні процеси.

Цю культуру рекомендується вирощувати на збитих, глинистих або грунтах з підвищеним вмістом золи. Завдяки високій морозостійкості – до -9 градусів, це рослина можна висаджувати восени, після збору врожаю. На ділянку площею 10 м2 витрачають не більше 3 кг насіння.

Віка – в’юнкий однорічник з яскравими фіолетовими квітками. Представляє велику цінність не лише як добрива, але і прикраси садових ділянок. Це рослина стрімко нарощує зелену масу. Його посадка проводиться до посіву основних культур. Висадка розсади здійснюється через тиждень після косовиці вікі, а посів насіння – через 3 тижні.

Віка – відмінний сидерат, який перешкоджає росту та розвитку бур’янів. Ця рослина сприяє швидкому відновленню ґрунтів, які були схильні до ерозії.

Цю культуру рекомендується сіяти на грунтах з нейтральним рівнем кислотності. На лужних і кислих грунтах вона росте погано і дає мізерний урожай. На ділянку площею 10 м2 використовують не більш 2 кг насіння.

Садова віка – справжнє джерело фосфорно-калійного та азотного живлення для грунту і рослин. Цей сидерат вважається ідеальним попередником для рослин родини Хрестоцвіті і томатів, його висівають під картоплю.

Буркун – однорічна або дворічна культура-медонос. Холодостійка і посухостійка рослина з масивними корінням. Як сидерата його обробляють як дворічну культуру. Буркун висівають відразу після збору врожаю. Відросла зелену масу залишають зимувати до весни. На наступний рік рослина дає нові пагони та листя, які скошують до початку періоду бутонізації. Буркун створює захист для корисної рослинності від навали дротяників і нематоди. Крім того, цей сидерат покращує стан грунту та його якість. Вирощують цю культуру на піщаних або суглинних грунтах з нейтральним рівнем кислотності. Це рослина виділяє у ґрунт велику кількість вугільної кислоти, тому його рекомендується саджати на солончаках. Так само, як і попередні сидерати, ця культура багата азотом, фосфором і калієм.

Люпин– визнаний одним з найкращих сидератів, який можна садити під моркву, капусту, картоплю та інші овочеві культури. Відновлює родючість ґрунту на занедбаних ділянках. За складом це зелене добриво перевершує перепрілий гній. Посадка люпину проводиться або ранньою весною за пару місяців до посадки овочів, або після збору врожаю – пізньої осені. Покіс люпину однорічного здійснюється через 2 місяці після посіву насіння. За цей час рослина ще не встигне сформувати квіткові бутони. Це рослина виступає не тільки в якості добрива, але і в ролі доброго розпушувача ґрунту. Люпин дренує грунт, що сприяє поліпшенню обмінних процесів у ньому і може рости в будь-якому місці. Для посадки на ділянку площею 10 м2 витрачають близько 2 кг насіння. Після люпину рекомендується садити полуницю або суницю.

Горох – швидко розростається однорічник, який нарощує густу зелену масу. Не стійкий до морозів рослина, призначена для посадки на сільськогосподарських угіддях для підвищення якості і структури ґрунту. Горох покращує волого – і повітропроникність ґрунту. Ця культура погано росте на солоної, кислої і важкій землі з близьким проходженням ґрунтових вод.

Люцерна – сидерат-багаторічник, представник сімейства Бобові, любить вологу і тепло. Покращує якість грунту, насичуючи його органічними компонентами, збільшує шар гумусу і знижує кислотність ґрунту до нейтрального рівня. Це зелене добриво, на відміну від інших сидератів, досить вимоглива до умов зростання. Виростити цю культуру на бідній, кам’янистій і важкої ґрунті досить складно. Це примхлива рослина, яка не виносить перезволоження грунту.

Сераделла – однорічна рослина, активно наращивающее зелену масу, стійкий до морозів, може рости в тіні. Посів насіння проводиться ранньою весною. Через 1,5 місяця зелень скошують і чекають повторного врожаю. Це унікальна культура, яка не вимоглива до родючості і складом грунту. Навіть у період посухи цей сидерат дає хороші врожаї. Сераделла – багате джерело найнеобхідніших для корисної рослинності мікроелементів – фосфору, калію і азоту. Після цієї культури можна висаджувати картоплю, томати, огірки і перець.

Еспарцет – багаторічний трав’янистий чагарник-медонос з дрібними яскраво-рожевими квітками. Це невибаглива у догляді рослина, яке легко переносить посуху і не боїться холодів. Еспарцет може рости на одному місці до 8 років. У перші роки медонос росте досить повільно, оскільки всі сили йдуть на ріст кореневої системи. Активний розвиток надземної частини починається через три роки після посадки. Завдяки потужній кореневій системі, цю культуру можна вирощувати навіть на кам’янистій землі. Еспарцет покращує структуру грунту, підвищує її волого – і повітропроникність.

1.5. Азот в житті рослин.

Не всі органічні речовини рослин містять у своєму складі азот. Його немає, наприклад, в найпоширенішому з’єднанні – клітковині, відсутня він у цукрі, крохмалі, маслах, які синтезує рослина. Але в складі амінокислот і утворюються з них білків обов’язково є азот. Входить він і в нуклеїнові кислоти, другі за важливістю речовини будь живої клітини, що представляють особливе значення для побудови білків і несучі спадкові ознаки організму. Живі каталізатори – ферменти – теж білкові тіла. Азот міститься в хлорофілу, без якого рослини не можуть засвоювати сонячну енергію. Азот входить до ліпоїдів, алкалоїдів та багатьох інших органічних сполук, що виникають в рослинах.

З вегетативних органів найбільше азоту мають молоде листя, але в міру старіння азот пересувається у молоді листки і пагони, що знову з’являються. Надалі, після запилення квіток і зав’язування плодів, відбувається все більш і більш виражене пересування сполук азоту в репродуктивні органи, де вони й накопичуються у формі білків. Вегетативні органи до моменту дозрівання насіння виявляються значно збідненими азотом.

Але якщо рослини отримують надмірне азотне живлення, то його накопичується багато у всіх органах; при цьому спостерігається бурхливий розвиток вегетативної маси, що затягує дозрівання і може знижувати частку бажаних продуктів в загальному врожаї оброблюваної культури.

Нормальне азотне живлення не тільки підвищує урожай, але і покращує його якість. Це виражається у збільшенні відсотка білка і змісту більш цінних білків.

Нормально забезпечені азотом культури швидко ростуть, їх листя відрізняються інтенсивним темно-зеленим кольором і великими розмірами. Навпаки, недолік азоту затримує зростання всіх органів рослини, листя має світло-зелене забарвлення (мало хлорофілу, який не утворюється через слабку забезпеченості рослини азотом) і нерідко бувають дрібними. Урожай падає, в насінні знижується вміст білків. Тому, при нестачі органічного азоту в ґрунті, необхідність забезпечення нормально азотного живлення рослин за допомогою добрив є дуже важливим завданням для землеробства.

Застосування азотних добрив

При внесенні азотних добрив підвищується урожай практично всіх культур. Азотні добрива в сільському господарстві та городництві застосовуються повсюдно: для овочевих культур, для картоплі, буряка, помідорів, огірків, для плодово-ягідних культур, плодових дерев, чагарників, винограду, полуниці, суниці, декоративних рослин, квітів (троянди, півонії, тюльпани та ін.), також використовують для розсади та газонів.

Винятком можна вважати бобові культури (горох, боби та ін.), Як правило менш потребують у внесенні азоту.

1.6. Особливості фіксації бобовими рослинами азоту

Незважаючи на те, що атмосфера майже на 78% складається з азоту, для більшості рослин він недоступний. Здатністю до фіксації азоту володіють найпримітивніші живі організми:

• вільноживучі організми – аеробні Azotobacter та анаеробні Clostridium бактерії;
• симбіотичні асоціації між бульбочковими бактеріями роду Rhizobium та вищими рослинами.

Процес засвоєння молекулярного азоту повітря мікроорганізмами називають біологічною азотфіксацією, а відповідні мікроорганізми – азотфіксаторами.

Бульбочкові бактерії утворюють особливі вирости на коренях бобових рослин. Крім бобових, цією здатністю володіють також лишайники, мохи, вільха, обліпиха, деякі папороті, розоцвіті, злаки та осокові.

Бактерії колонізують корені рослин в період появи перших листків. Азотфіксуючі бактерії існують в усіх ґрунтах, але у вільному стані не здатні до азотфіксації.

Першим кроком до колонізації є розпізнавання різними видами Rhizobium рослини-хазяїна. Бактерії потрапляють в рослину крізь кореневі волоски, що деформуються під впливом гормоноподібної речовини, яка виділяється бактерією. Від місця проникнення бактерій в кореневий волосок розвивається тяж, по якому бактерії рухаються в тканину кореня, розмножуючись при цьому. Після заселення рослини одним штамом інші уже в нього не проникають. Рослинна клітина збільшується в розмірах, переповнюється бактеріями, змінює свою будову та функцію, перетворюючись на бактероїд, що відповідає за азотфіксацію.

Одночасно з проникненням Rhizobium у клітину рослини-хазяїна розпочинається активне ділення інфікованих клітин та сусідніх неінфікованих, що сприяє поширенню бактерій і зумовлює формування кореневих бульбочок. Інфіковані частини внутрішньої зони зрілої кореневої бульбочки оточені мембранною оболонкою, в якій локалізований червоний пігментний білок – леггемоглобін. Він утворюється лише в фіксуючих азот бульбочках і знаходиться в інфікованих клітинах, становлячи до 30% усього розчинного білка клітини. Його синтез кодується ДНК геному клітини хазяїна, а не ДНК бактерій. Отже, щоб симбіотична система могла фіксувати азот, необхідно: утворення кореневих бульбочок, диференціація бактерій у бактероїди та утворення леггемоглобіну. Фіксація продовжується до старіння бульбочок, а деякі з них живуть у багаторічних рослин до початку нового вегетаційного періоду.

РОЗДІЛ ІІ. МЕТОДИКА ДОСЛІДЖЕННЯ

Дослідження проводилось на власному городі.

Головним об’єктом досліджень, що вимагає наукового вирішення, виступає процес формування складових урожаю бульб за контрольної посадки, використання сумісного висаджування із рослинами-сидератами та із використанням мінеральних добрив. В ньому особлива увага зосереджена на сумісній посадці картоплі із рослинами-сидератами та подальшій можливості їх використання як замінників мінеральних добрив.

Схема досліду.

Картоплю висаджують на трьох ділянках.

І – ділянка: контрольна, без сидератів та внесення мінеральних добрив.

ІІ – ділянка: висаджування картоплі разом із рослиною-сидератом – горохом посівним.

ІІІ – ділянка: висаджування картоплі без сидератів, але із внесенням мінеральних добрив.

Важливі моменти:

1. Перевірка наявності бульбочкових бактерій на горохові.
2. Внесення мінеральних добрив на третій ділянці.
3. Збір та підрахунок урожаю.
4. Порівняння врожайності картоплі на всіх трьох ділянках.
5. Формулювання висновків що до доцільності використання рослин-сидератів в домашніх умовах.

РОЗДІЛ ІІІ. ПРОВЕДЕННЯ ДОСЛІДЖЕННЯ ТА ЙОГО РЕЗУЛЬТАТИ

3.1. Дослідження морфологічних особливостей та якості насіння сидерату (гороху посівного) та бульб картоплі.

В результаті дослідження біометричних та морфологічних показників насіння сидерату, його якості було встановлено, що насіння гороху зморшкувате, має округлу форму, кремове або зеленкувате забарвлення (рис. 3.1), при тривалому зберіганні забарвлення темнішає.

Рис. 3.1 Насіння гороху посівного.

В результаті дослідження біометричних та морфологічних показників насіннєвого матеріалу бульб картоплі, його якості було встановлено, що бульби мають середні розміри, наявні невеликі вічка до 1см (рис 3.2).

Рис.3.2 Бульби картоплі.

3.2. Дослідження особливостей онтогенезу картоплі в різних умовах

Рис 3.3. Ділянка №І.

Рис. 3.4 Ділянка №ІІ.

Рис. 3.5. Ділянка № ІІІ.

3.3. Наявність бульбочкових бактерій на коренях гороху.

Під час дослідження на коренях гороху посівного було виявлено бульбочкові бактерії.

Рис. 3.6. бульбочкові бактерії в період вегетації гороху.

Рис. 3.7. Бульбочкові бактерії під час періоду цвітіння гороху.

Рис. 3.8. Бульбочкові бактерії в період відмирання зеленої маси гороху.

ВИСНОВКИ

В результаті дослідження біометричних та морфологічних показників насіння сидерату, його якості було встановлено, що насіння гороху зморшкувате, має округлу форму, кремове та зеленкувате забарвлення.

В результаті дослідження біометричних та морфологічних показників насіннєвого матеріалу бульб картоплі, його якості було встановлено, що бульби мають середні розміри, наявні невеликі вічка до 1см.

В результаті спостережень встановлено, що горох посівний успішно формує бульбочкові бактерії, що дає можливість використовувати його як замінник мінеральних добрив в домашніх умовах.

Отже, отримані дані використання гороху посівного в якості джерела азоту в умовах нашого регіону мають позитивний результат, який можна використати для подальшого успішного впровадження в домашніх умовах.

До того ж горох є цінним харчовим продуктом, що містить велику кількість білків та мікроелементів. Якщо не застосовувати хімічні засоби боротьби зі шкідниками картоплі– його можна використовувати в їжу.

Виходячи з дослідження, можна зробити висновок, що в домашніх умовах можна широко використовувати рослини-сидерати для підвищення врожайності під час вирощування картоплі.

СПИСОК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ

1. Довідник картопляра [Текст] / A.A. Кучко, B.C. Куценко, A.A. Осипчук [та ін.]; за ред. A.A. Кучка. – К.: Урожай, 1991.
2. Наумов В.И. Картофелеводство США [Текст] / В.И. Наумов, Д.З. Цыварев, Ю.П. Лаптев. – М.: Россельхозиздат, 1981.
3. Писарев Б.А. Требование картофеля к условиям произрастания [Текст] / Б.А. Писарев // Науч. тр. / НИИ картофельного хазяйства. – М.: НИИКХ, 1975. – Вып. 23.
4. Теслюк П.С. Практичні поради картопляру [Текст] / П.С. Теслюк, М.Я.Молоцький. – К.: Урожай, 1991.
5. Гамаюнова В.В. Формування поживного режиму грунту та врожайності картоплі літнього садіння / В. В. Гамаюнова, О. Ш. Іскакова // Вісник ЖНАЕУ : наук.-теорет. зб. – 2014. – Т. 1. № 2
6. Гамаюнова В.В. Вплив добрив та регуляторів росту на врожайність і якість бульб картоплі літнього садіння на Півдні України / В. В. Гамаюнова, О. Ш. Іскакова // Зб. наук. праць ВНАУ. Серія : Сільськогосподарські науки. – Вінниця, 2015. – № 1.
7. Сергій Попов, д-р с.-г. наук, професор, заступник директора, Сергій Авраменко, канд. с.-г. Наук, Віктор Циганко, Рабодан Магомедов, наукові співробітники Інститут рослинництва ім. В. Я. Юр’єва НААН журнал “The Ukrainian Farmer”, грудень 2016 року
8. М.Г.Шарапа, кандидат сільськогосподарських наук «Післяжнивні посіви сидератів – найдешевше добриво»

Редакція може не поділяти думку авторів і не несе відповідальність за достовірність інформації. Будь-який передрук матеріалів з сайту може здійснюватись лише при наявності активного гіперпосилання на e-kolosok.org, а також на сам матеріал!