Проект "Выявление условий, влияющих на урожайность картофеля на примере пришкольного участка села Терють Оймяконского улуса"

Проект

«Выявление условий, влияющих на урожайность картофеля на примере пришкольного участка села Терють Оймяконского улуса»

Беляева Диана Ефимовна

Республика Саха (Якутия), с. Терють, МБОУ Терютьская СОШ им. Г.А.Кривошапкина, 10 класс

Руководитель: Черемкина Е.Г., учитель биологии и географии

Аннотация.  В данной исследовательской работе исследованы условия выращивания картофеля на двух участках на базе Терютьской школы.  

Введение

       Картофель - одна из главных пищевых культур и представляет уникальный продукт для здорового питания. Клубни содержат все необходимые элементы питания: углеводы, белки, витамины, незаменимые аминокислоты, органические кислоты, минеральные соли. Питаясь картофелем, можно полностью поддерживать калиевый баланс в организме. В нем содержится в усвояемой форме фосфор и железо. Благодаря высокой приспособляемости к различным условиям произрастания, картофель является широко распространенной культурой[1].

        Доктрина Продовольственной безопасности страны подразумевает наиболее полное обеспечение населения продовольствием собственного производства.

        В сельскохозяйственном производстве Якутии картофелеводство занимает одно из ведущих мест. В настоящее время площадь под картофелем составляет около 10 тыс. гектаров пашни, а среднегодовой объем валового сбора колеблется в пределах 74,6 - 82,2 тыс. тонн, что составляет 70-80% потребности населения в картофеле[2 C.26]

       Вместе с тем особенности природно-климатических условий Якутии не позволяют возделывать картофель в северных районах, поэтому завоз картофеля в арктические районы частично производится воздушным, речным путем, в зимнее время автотранспортом. Это весьма трудоемко и значительно повышает стоимость данного ценного продукта питания. В то же время, зная особенности культуры и технологию возделывания сельским жителям Севера вполне под силу обеспечить самих себя этим продуктом.  

Основное содержание

       Биологические особенности культуры. Картофель - культура умеренного климата. Клубни начинают прорастать при температуре почвы +7+12 градусов.  Благоприятная температура для прироста ботвы и клубнеобразования +15+22 градусов, повышение ее до +30 градусов тормозит рост  растения. Ботва выдерживает лишь кратковременные заморозки до - 1- 1,5 градусов. Приложение 1[3 C. 7]

         Замедленный рост клубней отмечается при температурах до 5 и выше 26 градусов. В таких условиях растения могут давать большее количество картофелин, но их качество будет низким, а размер более чем скромным.

         Многодневная жара в период активного роста зеленой массы и формирования клубней становится причиной так называемого климатического вырождения картофеля. При высоких температурах (выше 30 градусов) нарушаются обменные процессы в растениях, в результате урожайность снижается в разы.

      Картофель светолюбив. Если посадки слишком плотные, кусты разрастутся и затенят друг друга. Чтобы избежать этого, следует соблюдать рекомендуемую плотность растений на единицу площади – 400-700 на сотку.

     Оптимальная влажность почвы для культуры составляет 60-70%. На начальной стадии роста, растениям вполне хватает влаги из материнского (посадочного) клубня. Чуть больше воды им потребуется во время формирования ботвы. Максимальное количество воды кусты потребляют во время бутонизации, цветения и активного клубнеобразования. К концу вегетации водопотребление снижается. Избыток влаги губительно сказывается на растениях.

       Картофель предпочтительнее выращивать на легких почвах с рН в пределах 5,1–6,0. Подходят суглинки и супеси, а вот в тяжелом глинистом грунте вырастить картошку очень проблематично. Малопригодными также являются песчаники и каменистые суглинки.   Чем меньше плотность почвы, тем выше урожай, поэтому важно поддерживать почву в рыхлом состоянии на протяжении всего вегетационного периода растений. Для роста и развития картофеля требуется большое количество питательных веществ [4 C. 23].

      Технологические приемы возделывания.  Картофель  предъявляет наиболее высокие требования к свету, рыхлости почвы, удобрению. При повторных посадках необходимы здоровый посевной материал и органическое удобрение.

     Одним из основных условий, обеспечивающих получение высоких урожаев картофеля, является создание мощного, рыхлого, и достаточно влажного пахотного слоя почвы.    Основная обработка: проводят вспашку на глубину 16-18, затем лущение или дискование на глубину 12-14 см, разравнивают боронами. При мелкой вспашке окучивание чрезвычайно затруднено, а плохо выполненное, оно приводит к массовому образованию мелких клубней, расположенных у самой поверхности почвы, что сильно снижает урожай картофеля.

       Картофель очень требователен к плодородию почвы. Культура  для накапливания урожая сравнительно больше потребляет калия, несколько меньше азота и еще меньше фосфора. Требовательность картофеля к режиму питания объясняется тем, что корневая система его развита слабо и составляет примерно 6-7% надземной массы.

        В первый период, когда усиленно нарастает ботва, важное значение имеет хорошая обеспеченность растений азотом. Количество потребляемого азота возрастает от всходов до цветения.  Усвоение фосфора происходит более равномерно с некоторым увеличением в период бутонизации и цветения. Калийное питание картофеля имеет большое значение в период формирования ботвы, образования и роста клубней. Наибольшая потребность в калии наблюдается в период максимального накопления урожая. 2.

        Для получения высокого урожая картофеля при нормальной влагообеспеченности посадок, необходимо применить под него на 1 га 20-40 тонн перепревшего навоза и азотно-фосфорных удобрений в средней дозе по 60 кг действующего вещества [5 C. 130].

     Для посадки лучше использовать целые крупные клубни, оптимальный размер посадочного клубня составляет 50 - 80 г. Эффективно применение проращивания семенных клубней перед посадкой на свету на стеллажах или в ящиках, пока не образуются ростки 0.5-2 см.

     Оптимальная густота посадки картофеля в колеблется в пределах 45 - 50 тыс. клубней на 1га (схема 70 х35 см.). Густота посадки мелких клубней  - 25-50 г (до 40 мм) - до 65-70 тыс/га. Применение гребневого способа посадки эффективно,  так как почва в гребне прогревается значительно быстрее, чем на гладкой поверхности, но при достаточном поливе.

       При гладком способе глубина заделки семенных клубней составляет 5 - 7 см. При гребневой посадке на суглинистых почвах оптимальной глубиной заделки семенных клубней является 10 - 12 см от вершины гребней [6 C.160]

       В условиях Якутии определяющими климатическими факторами являются продолжительность безморозного периода, сумма температур выше 10градусов, количество и распределение осадков в период вегетации. Короткий безморозный период – отрицательная черта климата республики.

      В Якутии агрометеорологические условия складываются самым неожиданным образом. Приложение 2 [3 C.11].

 Среднегодовое количество осадков составляет 279 мм. Заморозки весной наблюдаются до 18 мая, однако случаются и в июне, и в первой половине августа. Осенние заморозки обычны для середины сентября [7 C. 126]. Из-за неблагоприятных погодных условий редко удается получить богатый урожай.

        Около 40% угодий расположены на раскорчевках лиственничной тайги, имеющей мерзлотные таежные подзолистые почвы. Часть расположена на мерзлотных пойменных и дерново-луговых почвах. Этим почвам свойственна малая мощность перегнойного слоя. Мерзлотные почвы содержат невысокое количество подвижных форм азота и фосфора. Почти все почвы засолены в той или иной степени  [3 C 9.]

       Земледелие Якутии имеет очаговый характер. География распространения земледелия ограничивается долинами Лено-Амгинского междуречья, обладающими более или менее подходящими климатическими условиями.

        В Якутии рекомендуется сажать картофель в землю не раньше, чем ее верхний слой (10 см) прогреется до 3-5 градусов. В большинстве районов республики это конец мая [7 C. 124]/

Районированные сорта картофеля, которые произрастают в нашей Республике (материал из интернет-ресурсов):

• Сорт картофеля «Якутянка» – раннеспелый, столового назначения. Клубень овально-округлый с глазками средней глубины. Кожура гладкая, красная. Мякоть белая. Масса товарного клубня 82-176 г. Содержание крахмала 10,5-12,9%. Сорт устойчив к возбудителю рака картофеля, восприимчив к золотистой картофельной цистообразующей нематоде. Среднеустойчив по ботве и клубням к возбудителю фитофтороза.
• Сорт картофеля «Северный» - раннеспелый сорт картофеля российской селекции столового назначения с овально-округлыми клубнями. Сорт устойчив к фитофторозу ботвы и клубней, раку картофеля и золотистой цистооразующей картофельной нематоде, полосчатой и морщинистой мозаике.
• Сорт картофеля «Розара» – сорт картофеля немецкой селекции. Пользуется устойчивой популярностью, причём не только в России, но и во всем мире. Создателям удалось защитить сорт от многих распространённых и опасных для картофеля грибковых и вирусных заболеваний. Также Розара не поражается таким опасным вредителем, как нематода, имея «врождённый» иммунитет.
• Сорт картофеля «Вармас» - раннеспелый, столового назначения. Масса товарного клубня 75 г. Данный сорт устойчив к вирусным болезням, парше и к раку.
• Сорт картофеля «Тулунский ранний» - раннеспелый, столового назначения. Масса клубня 70 г. Средневосприимчив к сухой фузариозной гнили. Выше среднего и сильно поражается фитофторозом, паршой обыкновенной и вирусными болезнями. Устойчив к раку.
• Сорт картофеля «Невский» - среднеранний, столового назначения. Масса клубня 70 г. Относительно устойчив фитофторозу и вирусным болезням. Не устойчив к парше. Устойчив к ризоктониозу, альтернариозу и черной ножке. Устойчив к раку.

Сорт картофеля «Любава» - раннеспелый, столового назначения. Масса клубня 74 г. Относительно устойчив к фитофторозу, парше обыкновенной, кольцевой гнили, ризоктониозу. Слабо восприимчив к альтернариозу. Устойчив к раку [8].

       Исходя из агроклиматических показателей в Якутии выделены пять зон.  Оймяконье отнесено к Северо-Восточной зоне: охватывает 9 районов Индигиро-Колымской, Северо-Восточной горно-складчатой и Южной горно-таежной природных зон республики (АПК). Общая площадь 113,6 млн.га (36,8%). Основной особенностью климата этой зоны является недостаток тепла. Условия для земледелия позволяют выращивать в южной части зоны скороспелые овощные культуры, картофель [2 C29].

      Оймяконье - горная страна с главным пиком Муус-Хая – 2959 м. Расположена на северо-востоке республики в пределах г.к.: 64 с.ш. и 144 в.д.        Площадь Оймяконского улуса - 92,2 тыс. кв. км.,  население – 13 тыс.чел.  Наслегов пять: I и II Борогонские, Сордоннохский, Терютский и Ючюгейский.  Два поселка: административный центр - посёлок городского типа Усть-Нера и поселок Артык.

       Оймяконский улус является крупным промышленным районом Якутии,  один из немногих улусов, который разводит якутскую породу скота и лошадей. По территории улуса, пересекая ее с юга на север, протекает река Индигирка. Это третья по величине река Якутии, длина 1800 км, площадь бассейна – 360 тыс.кв.км.

      Оймяконье – самое холодное место в северном полушарии. Природно-климатические условия можно охарактеризовать как экстремальные Приложение 3. [c.155, c.177].  Летом температура может дойти до + 39 градусов, зимой - до минус 71. Средняя температура января от - 41 до – 51 градусов,  июля от +8 до +19 градусов. Годовая амплитуда температур воздуха составляет более 100 градусов. Осадков выпадает в год от 150 - 200 мм до 600 мм и более в горах. Не редки засухи.

         Оймяконье относится к району сплошного развития вечной мерзлоты свыше 100-200 м. В районе распространены криогенные явления, такие как наледи, бугры пучения и др. Заморозки возможны в течение всей вегетации культуры. Продолжительность безморозного периода 40-80 дней.  

        Больше половины всей территории улуса занимают лиственничные кустарниково-лишайниковые подгольцовые редколесья в сочетании с зарослями кедрового стланика. Почвы щебнистые горные мерзлотно-таежные подзолистые, бедные питательными веществами.

      Терютьский наслег Оймяконского улуса расположен в слиянии рек Индигирки и Эльги в 120 км от центра улуса п. Усть-Нера. Площадь – 587952 га, население 408 человек (2011) [9 C 15].  

       Пришкольный участок создан в  2007 г. на базе Терютьской средней школы. Первый участок расположен на территории школы и представляет собой коробы с насыпной землей.  Второй участок освоен в этом году, расположен  в  450 м  от школы.

Характеристика  участков

      В этом году на пришкольном участке работали  7 старшеклассников летне-трудового лагеря «Зеленый патруль».  Летний трудовой лагерь работал до начала июля.

Агротехнические приемы  работ

      На двух участках, соблюдая основные этапы и условия выращивания,  был посажен картофель - 44 кг.

     На первом участке в коробы добавили перегной с песком, перемешивали, в лунки внесли золу, посадили без проращивания покупной картофель с массой клубней 30-50 г.

     Новый участок оказался каменистым с глинистой почвой. Была  огорожена территория, вместо вспашки проведено дискование почвы МТЗ-80. Был завезен и разбросан перегной с песком. Так как участок не был выровнен и дерновый слой не нарушен, пришлось вручную лопатой разбивать дерн и сажать картофель сорт Розара с массой клубней 20-30 г.,  вскопав лунки на глубину 6-8 см.  В лунки добавляли золу. Поливали  лунки из цистерны емкостью 4 куба.

     Следует отметить, что на новом участке была проблема с поливом из-за договоренности с водовозом,  полив производился реже, чем на 1 участке. Всходы на первом участке появились через неделю, а на втором участке через две недели, и то редкие.

     Лето в этом году было сухое и жаркое,  с самого начала весны и до середины августа дождей почти не было. Не редки были дни с температурой воздуха выше 30 градусов. Следует отметить, что засуха отмечается второй год подряд. В начале лета наблюдалась вспышка пилильщика лиственничного, в июле дым от пожаров застилал небо, пожар был остановлен на подступах к селу.  

        На первом участке, где полив был регулярным,  по мере подсыхания почвы, сорняки выдергивались по мере появления. На втором участке цветения не было, в августе, в период дождей был засорен сорняками. В середине августа были ощутимые заморозки.  Уборка картофеля производилась 2 сентября. Урожай картофеля на первом участке оказался средним, очень низким на втором участке.

Заключение

        Изучив теоретический материал и проведя эксперимент выращивания картофеля в разных условиях, можно сделать вывод, что на урожайность картофеля влияют следующие факторы: температура, освещенность, влага, почва, а также  технология выращивания картофеля.  Так как  Оймяконский улус по природно-климатическим условиям относится к зоне рискованного земледелия, нет гарантии на устойчивые ежегодные урожаи.

       Участки Терютьской школы расположены на ровной местности, без затенения, но нет рядом водоемов. Технологические приемы возделывания картофеля в целом соблюдены, но запоздали со сроком посадки. А также не было проращивания картофеля перед посадкой. Именно этот прием, как  проращивание картофеля в пленочных теплицах,  позволяет получить ранние всходы культуры.  Некоторые огородники высаживают картофель в виде рассады с ботвой и с настоящими корнями, но есть опасность повреждения растений заморозками в начале июня.  

       На втором участке основная обработка почвы в виде глубокой вспашки не проводилась.  Дискование не нарушило целостность дерна, поэтому просто разбросали перегной и песок. Посадочный материал был мелким.  Была проблема с поливом.  Аномально сухое знойное лето с температурой воздуха выше  +30 градусов привело к  нехватке  влаги в почве,  поэтому всходы на втором участке были редкими, угнетенными.

      Таким образом, вся технология выращивания картофеля на Крайнем Севере должна быть направлена на то, чтобы добиться раннего появления всходов и максимального роста ботвы до 15 июля, только в этом случае можно добиться хорошего урожая, даже при кратковременных заморозках, которые часто наблюдаются в первой декаде августа. Есть основание полагать, что  при правильной агротехнике на поливных участках можно получать хорошие урожаи.

      На основе полученных результатов разработали следующие рекомендации, которые могут обеспечить  получение реально возможного урожая в  условиях Севера:

- Изучить современную технологию возделывания картофеля.

- Внедрить скороспелые районированные сорта картофеля.

- Обязательно проводить глубокую вспашку с заделкой органики и минеральных удобрений.

- Необходимо создать глубокий и мощный культурный слой с внесением большого количества перегноя и песка, с хорошим перемешиванием.

-  Проводить проращивание семенного материала.

 - Провести эксперимент по технологии гребневой посадки.

 - Выращивать картофель только на поливных землях.

- Выполнить своевременно и качественно весь спектр технологических работ по выращиванию и уборке картофеля.

      Рекомендации по картофелеводству, разработанные нами, могут быть основой для дальнейшего распространения прогрессивных сельскохозяйственных технологий для личных подсобных хозяйств северных улусов.

Приложение 1.

Устойчивость картофеля к заморозкам в разные фазы развития (температура)

Приложение 2.

Агроклиматические показатели Северной зоны Якутии

Приложение 3.

Средняя многолетняя температура воздуха по месяцам и за год

Среднее количество осадков по месяцам и за год, мм

Список литературы:

1. Всё о картофеле [Электронный ресурс]. Режим доступа: ru.wikipedia.org
2.  Самсонова И.В. Профессиональное будущее Якутии. Агропромышленный комплекс: учеб.пособие для учащихся 9-11классов. - М.: Издательский центр «Академия», 2013 - 240с.
3. Зональная система земледелия Якутской АССР/ Министерство сельского хозяйства ЯАССР, Якутский НИИ сельского хозяйства/под рук. проф. Сафронова М.Г.- Сибирское отд. ВАСХНИЛ, Новосибирск, 1982-284 с.
4. Г.В.Устименко, П.Ф.Кононков. Основы агротехники полевых и овощных культур-2 изд., перераб., доп. - М. «Просвещение», 1991.-240с.
5. Д.И.Трайтак, Г.В.Пичугина. Сельскохозяйственный труд-М.»Просвещение»,1994-224 с.
6. Справочник бригадира-полевода/Составитель доктор с/х наук Саранин К.И. -2 –е изд., перераб.и доп. - Росагропромиздат, 1988- 254с :ил.
7. Максимов Г.Н. Родная Якутия: природа, люди, природопользование/Якутск: Бичик, 2003-168с.
8. Районированные сорта картофеля Якутии (интернет-ресурсы)
9. Главная редакционная коллегия серии «Улусы Республики Саха (Якутия): А.К.Акимов, Ю.С.Куприянов, В.Н.Иванов. Оймяконский улус: история, культура, фольклор/ НКИ «Бичик», 2006-256 с.