ФЕДЕРАЛЬНАЯ НАУЧНО-ОБРАЗОВАТЕЛЬНАЯ ПРОГРАММА «ЮНОСТЬ, НАУКА, КУЛЬТУРА»
РОССИЙСКИЙ ЗАОЧНЫЙ КОНКУРС ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИХ И ТВОРЧЕСКИХ РАБОТ
Номинация № 1. Исследовательские работы
Направление науки: Защита растений
Название работы:
Влияние дождевых червей и соломы на продуктивность яровой пшеницы
Автор работы
Камуз Сергей
Место выполнения работы:
Кафедра защиты растений Самарской сельскохозяйственной академии,
9 класс, г. Кинель, Самарской области
Научный руководитель:
Каплин В.Г., доктор биол. наук, профессор
2003 г.
Содержание
Введение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3
1. Методика исследований и материал . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3
2. Результаты исследований . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
Выводы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
Список использованной литературы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
Введение
В наше время сельское хозяйство одна из главных отраслей материального производства. Возделывание сельскохозяйственных культур и разведение сельскохозяйственных животных в целях получения продовольствия и сырья для промышленности играет огромную роль. Пшеница – ведущая зерновая культура во многих странах. Из зерна ее делают муку, крупу, макароны, крахмал, комбикорма и др. Зеленая масса, солома, зерно, отруби – корм для скота.
Из всего числа беспозвоночных дождевые черви всегда привлекали наибольшее внимание исследователей из различных стран. Они широко распространены, многочисленны, следы их деятельности нетрудно заметить.
Под названием “дождевые черви” объединены семейства крупных почвенных олигохет (Megadrili) (Перель, 1979). Дождевые черви имеют большое значение в природе. Ими питаются самые разнообразные животные – от беспозвоночных до млекопитающих. При этом они могут способствовать распространению гельминтов, вызывающих у животных различные, порой тяжелые заболевания. Но гораздо более важна роль дождевых червей в процессах почвообразования, а также в процессах повышения плодородия почв, так как они относятся к основным гумусообразователям (Каплин, 2001).
Целью нашей работы было изучение влияния на плодородие почвы и урожайность пшеницы внесения в почву дождевых червей и соломы, а также выявление наиболее выгодного способа выращивания пшеницы. Для осуществления поставленной цели перед нами встали следующие задачи: предпосевная осенняя (вспашка) и весенняя (культивация) обработка почвы, посев и выращивание пшеницы в мелкоделяночном опыте, наблюдения за развитием пшеницы, уборка пшеницы и анализ структуры ее урожая.
1.
Методика исследований и материал
Изучение влияние дождевых червей и соломы на структуру урожая яровой пшеницы Кинельская-59 проводилось в мелкоделяночном опыте.
Опыты закладывались в питомнике агрономического факультета Самарской государственной сельскохозяйственной академии в 2003 г. Размер делянок – 2 х 2,5 м (5 м2
). На них 8 мая 2003 г. высеивали яровую пшеницу, вручную в рядки через 2 см на глубину 3-4 см. Расстояние между рядками - 15 см. Сорт пшеницы – яровая мягкая Кинельская 59. Перед посевом пшеницы в почву вносили измельченную ячменную солому, равномерно перемешанную с почвой. Из дождевых червей для опытов использовали взрослых особей доминирующего в Самарской области типичного почвенного, питающегося перегноем вида Nicodrilus
caliginosus
. Червей запускали перед посевом пшеницы после внесения соломы. Опыт закладывали в четырехкратной повторности, он включал 4 следующих варианта:
1 – контроль, без внесения соломы и червей;
2 – с внесением червей, 50 экз/кв.м;
3 – с внесением червей, 50 экз/кв.м и соломы, 50 ц/га.
4 – с внесением соломы, 50 ц/га.
Лабораторную всхожесть семян устанавливали перед посевом, полевую всхожесть – через две недели после посева. Убирали урожай 16 августа 2003 г. При анализе структуры урожая определяли число растений на 1 кв. м, высоту растений, число продуктивных и непродуктивных побегов в кусте, число колосьев, их среднюю длину, число и массу зерен в колосе, массу 1000 зерен, урожайность (г/м2
, ц/га). Все количественные данные учетов подвергали статистической обработке, определяли стандартное квадратическое отклонение, НСР между вариантами опыта..
2.
Результаты исследований
Представлены в табл. 1, на рис. 1-2. Наибольшие показатели полевой всхожести и числа растений при уборке отмечены в варианте с внесением червей и соломы, а наименьшие – с внесением червей. Максимальная длина главного побега, числа продуктивных и непродуктивных побегов на растении наблюдалась в варианте с червями, а минимальная – с внесением только соломы. Длина колоса,
Таблица 1
Влияние дождевых червей и соломы на структуру урожая яровой пшеницы Кинельская 59 в мелкоделяночном опыте. Размер делянок 5 м2
. Дата посева 8 мая. Дата уборки урожая 16 августа 2003 г.
Контроль
| Показатели всхожести и структуры урожая |
Номера делянок (повторности) |
Среднее |
|||
| 1 |
5 |
9 |
13 |
||
| Полевая всхожесть, % |
69,5±6,0 |
50,6±8,2 |
78,6±16,6 |
60,6±16,3 |
64,8±12,0 |
| Число растений при уборке, экз/м2 |
276,5±7,5 |
203,5±12,5 |
316,7±49,3 |
265,0±25,0 |
265,4±46,9 |
| Длина главного побега, см |
98,4±11,0 |
96,4±7,0 |
90,9±2,1 |
89,0±4,7 |
93,7±4,4 |
| Число побегов на растении |
1,91±0,22 |
2,22±0,13 |
1,56±0,30 |
2,12±0,37 |
1,95±0,29 |
| Число продуктивных побегов |
1,69±0,24 |
2,03±0,18 |
1,38±0,26 |
1,82±0,22 |
1,73±0,27 |
| Число непродуктивных побегов |
0,22±0,02 |
0,13±0,07 |
0,18±0,06 |
0,30±0,19 |
0,21±0,07 |
| Длина колоса, см |
7,8±1,0 |
8,1±0,6 |
7,0±0,5 |
8,3±0,7 |
7,8±0,6 |
| Число колосьев, экз/м2
|
421,7±56,9 |
426,7±37,5 |
420,0±17,3 |
475±92,6 |
435,8±26,2 |
| Число зерен в колосе |
14,5±0,7 |
20,9±0,9 |
15,7±2,8 |
17,6±2,7 |
17,2±2,8 |
| Масса зерен в колосе, г |
0,79±0,03 |
0,92±0,06 |
0,79±0,06 |
0,77±0,10 |
0,82±0,07 |
| Масса 1000 зерен, г |
54,4±1,2 |
43,9±1,5 |
51,1±5,9 |
44,0±1,2 |
48,4±5,2 |
| Урожайность, г/м2
|
331,7±40,0 |
392,1±41,6 |
331,9±35,1 |
366,7±78,2 |
355,6±29,4 |
| ц/га |
33,2±4,0 |
39,2±4,1 |
33,2±3,5 |
36,7±7,8 |
35,6±2,9 |
Внесение червей (50 экз./м2)
| Показатели всхожести и структуры урожая |
Номера делянок (повторности) |
Среднее |
|||
| 2 |
6 |
10 |
14 |
||
| Полевая всхожесть, % |
41,7±18,8 |
43,8±12,3 |
70,8±9,3 |
63,7±13,2 |
57,0±16,3 |
| Число растений при уборке, экз/м2 |
158,5±70,0 |
203,5±45,4 |
328,5±17,5 |
276,7±44,8 |
241,8±75,6 |
| Длина главного побега, см |
102,1±4,8 |
96,4±7,8 |
89,1±10,2 |
92,2±2,4 |
95,0±5,6 |
| Число побегов на растении |
2,64±0,44 |
2,60±0,68 |
1,85±0,22 |
1,89±0,23 |
2,24±0,43 |
| Число продуктивных побегов |
2,27±0,55 |
2,23±0,66 |
1,62±0,23 |
1,63±0,20 |
1,94±0,36 |
| Число непродуктивных побегов |
0,37±0,11 |
0,37±0,05 |
0,23±0,05 |
0,26±0,04 |
0,31±0,07 |
| Длина колоса, см |
7,6±1,6 |
8,2±1,6 |
7,4±1,01 |
7,5±0,4 |
7,7±0,4 |
| Число колосьев, экз/м2
|
321,7±68,1 |
403,3±12,6 |
525,0±88,9 |
448,3±67,1 |
424,6±85,0 |
| Число зерен в колосе |
21,4±1,9 |
21,8±0,7 |
17,8±2,0 |
17,2±4,3 |
19,6±2,4 |
| Масса зерен в колосе, г |
0,92±0,09 |
0,97±0,02 |
0,78±0,11 |
0,72±0,20 |
0,85±0,12 |
| Масса 1000 зерен, г |
43,0±1,5 |
44,5±0,6 |
43,6±1,0 |
41,9±2,2 |
43,2±1,1 |
| Урожайность, г/м2
|
293,2±53,2 |
390,9±9,5 |
413,1±114,1 |
326,7±106,2 |
356,0±55,6 |
| ц/га |
29,3±5,3 |
39,1±1,0 |
41,3±11,4 |
32,5±10,9 |
35,6±5,6 |
Продолжение табл. 1
Внесение червей (50 экз./м2
) и соломы (50 ц/га)
| Показатели всхожести и структуры урожая |
Номера делянок (повторности) |
Среднее |
|||
| 3 |
7 |
11 |
15 |
||
| Полевая всхожесть, % |
48,1±11,7 |
63,5±19,5 |
75,6±13,1 |
79,9±14,9 |
66,8±14,2 |
| Число растений при уборке, экз/м2 |
173,5±7,5 |
318,5±103,0 |
348,5±103,0 |
311,5±29,5 |
288,0±78,0 |
| Длина главного побега, см |
95,6±3,1 |
81,6±3,2 |
84,4±4,4 |
92,1±0,3 |
88,4±6,5 |
| Число побегов на растении |
2,36±0,46 |
1,71±0,32 |
1,70±0,13 |
1,79±0,06 |
1,89±0,3 |
| Число продуктивных побегов |
2,22±0,35 |
1,46±0,16 |
1,34±0,12 |
1,52±0,08 |
1,64±0,40 |
| Число непродуктивных побегов |
0,14±0,12 |
0,25±0,16 |
0,36±0,07 |
0,27±0,09 |
0,26±0,09 |
| Длина колоса, см |
7,8±0,7 |
6,8±0,4 |
6,4±0,8 |
7,9±0,2 |
7,2±0,7 |
| Число колосьев, экз/м2
|
358,3±45,4 |
373,3±57,7 |
420,0±117,9 |
331,7±25,2 |
370,8±37,0 |
| Число зерен в колосе |
20,9±1,2 |
14,2±2,6 |
10,9±2,1 |
16,8±1,8 |
15,7±4,2 |
| Масса зерен в колосе, г |
0,95±0,01 |
0,67±0,16 |
0,57±0,13 |
0,78±0,06 |
0,74±0,16 |
| Масса 1000 зерен, г |
45,5±0,6 |
47,3±7,2 |
51,5±2,3 |
46,6±2,4 |
47,7±2,6 |
| Урожайность, г/м2
|
340,1±42,8 |
246,1±26,6 |
228,3±30,1 |
259,0±19,9 |
268,4±49,4 |
| ц/га |
34,0±4,3 |
24,6±2,7 |
22,8±3,0 |
25,9±2,0 |
26,8±4,9 |
Внесение соломы(50 ц/га)
| Показатели всхожести и структуры урожая |
Номера делянок (повторности) |
Среднее |
|||
| 4 |
8 |
12 |
16 |
||
| Полевая всхожесть, % |
52,3±10,5 |
69,7±18,8 |
64,7±8,8 |
58,0±9,2 |
59,7±5,7 |
| Число растений при уборке, экз/м2 |
175,0±23,0 |
281,5±10,5 |
335,0±60,5 |
223,5±28,5 |
253,8±69,5 |
| Длина главного побега, см |
92,8±7,9 |
77,6±4,6 |
83,7±3,0 |
85,1±3,5 |
84,8±62,5 |
| Число побегов на растении |
2,05±0,14 |
1,60±0,34 |
1,36±0,09 |
1,80±0,23 |
1,70±0,29 |
| Число продуктивных побегов |
1,81±0,22 |
1,38±0,27 |
1,22±0,18 |
1,52±0,15 |
1,48±0,25 |
| Число непродуктивных побегов |
0,24±0,12 |
0,22±0,09 |
0,21±0,03 |
0,28±0,11 |
0,24±0,03 |
| Длина колоса, см |
7,3±0,7 |
6,5±0,9 |
7,0±0,9 |
7,5±0,4 |
7,1±0,4 |
| Число колосьев, экз/м2
|
313,3±29,3 |
351,7±37,5 |
386,7±62,1 |
331,7±35,1 |
345,8±31,4 |
| Число зерен в колосе |
20,6±0,2 |
12,6±1,1 |
17,3±6,4 |
17,4±3,3 |
17,0±3,3 |
| Масса зерен в колосе, г |
0,95±0,05 |
0,61±0,05 |
0,81±0,21 |
0,76±0,16 |
0,78±0,14 |
| Масса 1000 зерен, г |
45,9±2,3 |
48,7±5,5 |
47,9±6,5 |
43,3±1,2 |
46,4±2,4 |
| Урожайность, г/м2
|
297,7±41,5 |
217,8±40,2 |
317,1±120,1 |
254,9±79,3 |
271,9±44,4 |
| ц/га |
29,8±4,2 |
21,8±4,0 |
31,7±12,0 |
25,5±7,9 |
27,2±4,4 |
Варианты опыта к рис. 1, 2:
1 – контроль, без внесения соломы и червей; 2 – с внесением червей, 50 экз/кв.м; 3 – с внесением червей, 50 экз/кв.м и соломы, 50 ц/га; 4 – с внесением соломы, 50 ц/га.
Таблица 2
Однофакторный дисперсионный анализ результатов опыта
| Исходные данные
|
Среднее по строке |
|||
| 64,800 |
57,000 |
66,800 |
59,700 |
62,08 |
| 265,400 |
241,800 |
288,000 |
253,800 |
262,25 |
| 93,700 |
95,000 |
88,400 |
84,800 |
90,48 |
| 1,950 |
2,240 |
1,890 |
1,700 |
1,95 |
| 1,730 |
1,940 |
1,640 |
1,480 |
1,70 |
| 0,210 |
0,310 |
0,260 |
0,240 |
0,26 |
| 7,800 |
7,800 |
7,200 |
7,100 |
7,48 |
| 435,800 |
424,600 |
370,800 |
345,800 |
394,25 |
| 17,200 |
19,600 |
15,700 |
17,000 |
17,38 |
| 0,820 |
0,850 |
0,740 |
0,780 |
0,80 |
| 48,400 |
43,200 |
47,700 |
46,400 |
46,43 |
| 355,600 |
356,000 |
268,400 |
271,900 |
312,98 |
| Дисперсия |
Сумма квадратов |
Степени свободы |
| Общее |
82688,97 |
47 |
| Повторений |
2082,80 |
3 |
| Вариантов |
68486,34 |
11 |
| Остаток ошибки |
12119,83 |
33 |
Общее среднее равно = 99,833
Ошибка опыта = 9,58 НСР = 27,64 Точность опыта = 9,60%
Влияния: Вар. = 0,98. Повт. = 0,00 Случ.= 0,01
F (практич.) = 214,97. F (теоретич.) = 2,11
Сравнение теоретического и вычисленного значения критерия F показывает, что влияние фактора достоверно
число колосьев на единице площади и урожайность пшеницы имели наибольшие значения в контроле и в варианте с червями, наименьшие – с внесением соломы, или соломы и червей. Число и масса зерен в колосе достигали максимума в опыте с червями, минимума – при внесении соломы и червей. Наиболее крупными оказались зерна в контроле, а мелкими – в варианте с червями. В среднем наилучшим был вариант с внесением червей, где отмечены максимальные значения числа побегов на растении, длины главного побега, числа и массы зерен в колосе, урожайности. По большинству показателей структуры урожая наихудшим был вариант с внесением только соломы, оказывающей угнетающее влияние на развитие культуры в год внесения, что отмечается и другими исследователями (Верниченко, Мишустин, 1980; Гурьев, Мишустин, 1980; Федоров, 1980). Дисперсионный анализ показал, что выявленные отличия в вариантах опыта статистически достоверны (табл. 2). В агроценозах яровой пшеницы рекомендуется создавать условия, благоприятные для увеличения численности дождевых червей.
Выводы
1. Наилучшим вариантом, из рассмотренных нами является вариант с внесением дождевых червей.
2. Наихудшие показатели пшеницы были отмечены на вариантах с запахиванием соломы.
3. В первый год действие дождевых червей на плодородие почвы было положительным, а действие соломы – отрицательным.
4. В агроценозах яровой пшеницы рекомендуется создавать условия, благоприятные для рвазвития и увеличения численности дождевых червей.
Список использованной литературы
1. Верниченко Л.Ю., Мишустин Е.Н.
Влияние соломы на почвенные процессы и урожай сельскохозяйственных культур. М.: Наука, 1980.
2. Гурьев Г.П., Мишустин Е.Н. Эффективность использования соломы в качестве органического удобрения. М.: Наука, 1980.
3. Каплин В.Г. Биоиндикация состояния экосистем. Самара, 2001.
4. Перель Т.С. Распространение и закономерности распределения дождевых червей фауны СССР. М.: Наука, 1979.
5. Федоров В.А. Солома как удобрение на черноземной почве. М.: Наука, 1980.
6. Электронная энциклопедия “Большая Энциклопедия Кирилла и Мефодия”. 2002.
Доклад
Влияние дождевых червей и соломы на продуктивность яровой пшеницы
В наше время сельское хозяйство одна из главных отраслей материального производства. Возделывание сельскохозяйственных культур и разведение сельскохозяйственных животных в целях получения продовольствия и сырья для промышленности играет огромную роль. Пшеница – ведущая зерновая культура во многих странах. Из зерна ее делают муку, крупу, макароны, крахмал, комбикорма и др. Зеленая масса, солома, зерно, отруби – корм для скота.
Из всего числа беспозвоночных дождевые черви всегда привлекали наибольшее внимание исследователей из различных стран. Они широко распространены, многочисленны, следы их деятельности нетрудно заметить.
Под названием “дождевые черви” объединены семейства крупных почвенных олигохет (Megadrili) (Перель, 1979). Дождевые черви имеют большое значение в природе. Ими питаются самые разнообразные животные – от беспозвоночных до млекопитающих. При этом они могут способствовать распространению гельминтов, вызывающих у животных различные, порой тяжелые заболевания. Но гораздо более важна роль дождевых червей в процессах почвообразования, а также в процессах повышения плодородия почв, так как они относятся к основным гумусообразователям (Каплин, 2001).
Целью нашей работы было изучение влияния на плодородие почвы и урожайность пшеницы внесения в почву дождевых червей и соломы, а также выявление наиболее выгодного способа выращивания пшеницы. Для осуществления поставленной цели перед нами встали следующие задачи: предпосевная осенняя (вспашка) и весенняя (культивация) обработка почвы, посев и выращивание пшеницы в мелкоделяночном опыте, наблюдения за развитием пшеницы, уборка пшеницы и анализ структуры ее урожая.
Методика исследований и материал
Изучение влияние дождевых червей и соломы на структуру урожая яровой пшеницы Кинельская-59 проводилось в мелкоделяночном опыте.
Опыты закладывались в питомнике агрономического факультета Самарской государственной сельскохозяйственной академии в 2003 г. Размер делянок – 2 х 2,5 м (5 м2
). На них 8 мая 2003 г. высеивали яровую пшеницу, вручную в рядки через 2 см на глубину 3-4 см. Расстояние между рядками - 15 см. Сорт пшеницы – яровая мягкая Кинельская 59. Перед посевом пшеницы в почву вносили измельченную ячменную солому, равномерно перемешанную с почвой. Из дождевых червей для опытов использовали взрослых особей доминирующего в Самарской области типичного почвенного, питающегося перегноем вида Nicodrilus
caliginosus
. Червей запускали перед посевом пшеницы после внесения соломы. Опыт закладывали в четырехкратной повторности, он включал 4 следующих варианта:
1 – контроль, без внесения соломы и червей;
2 – с внесением червей, 50 экз/кв.м;
3 – с внесением червей, 50 экз/кв.м и соломы, 50 ц/га.
4 – с внесением соломы, 50 ц/га.
Лабораторную всхожесть семян устанавливали перед посевом, полевую всхожесть – через две недели после посева. Убирали урожай 16 августа 2003 г. При анализе структуры урожая определяли число растений на 1 кв. м, высоту растений, число продуктивных и непродуктивных побегов в кусте, число колосьев, их среднюю длину, число и массу зерен в колосе, массу 1000 зерен, урожайность (г/м2
, ц/га). Все количественные данные учетов подвергали статистической обработке, определяли стандартное квадратическое отклонение, НСР между вариантами опыта..
Результаты исследований
Представлены в табл. 1, на рис. 1-2. Наибольшие показатели полевой всхожести и числа растений при уборке отмечены в варианте с внесением червей и соломы, а наименьшие – с внесением червей. Максимальная длина главного побега, числа продуктивных и непродуктивных побегов на растении наблюдалась в варианте с червями, а минимальная – с внесением только соломы. Длина колоса,
число колосьев на единице площади и урожайность пшеницы имели наибольшие значения в контроле и в варианте с червями, наименьшие – с внесением соломы, или соломы и червей. Число и масса зерен в колосе достигали максимума в опыте с червями, минимума – при внесении соломы и червей. Наиболее крупными оказались зерна в контроле, а мелкими – в варианте с червями. В среднем наилучшим был вариант с внесением червей, где отмечены максимальные значения числа побегов на растении, длины главного побега, числа и массы зерен в колосе, урожайности. По большинству показателей структуры урожая наихудшим был вариант с внесением только соломы, оказывающей угнетающее влияние на развитие культуры в год внесения, что отмечается и другими исследователями (Верниченко, Мишустин, 1980; Гурьев, Мишустин, 1980; Федоров, 1980). Дисперсионный анализ показал, что выявленные отличия в вариантах опыта статистически достоверны (табл. 2). В агроценозах яровой пшеницы рекомендуется создавать условия, благоприятные для увеличения численности дождевых червей.
Выводы
5. Наилучшим вариантом, из рассмотренных нами является вариант с внесением дождевых червей.
6. Наихудшие показатели пшеницы были отмечены на вариантах с запахиванием соломы.
7. В первый год действие дождевых червей на плодородие почвы было положительным, а действие соломы – отрицательным.
8. В агроценозах яровой пшеницы рекомендуется создавать условия, благоприятные для рвазвития и увеличения численности дождевых червей.
Таблица 1