Влияние экологических условий на рост и развитие различных признаков яровой пшеницы сорта Московская

Цель: выявить влияние экологических условий на развитие различных признаков яровой пшеницы сорта Московская – 35.

План статьи.

1. Характеристика расположения исследуемых полей.

2. Общее обследование почвы полей.

3. Химическое исследование почвы полей.

4. Изучение развития признаков яровой пшеницы разных полей.

5. Использование статистического метода для выявления влияний экологических условий на развитие признаков исследуемой зерновой культуры.

Развитие различных признаков организма определяется взаимодействием его наследственных данных с условиями внешней среды. На выбранных нами полях в 2007 году выращивался один сорт яровой пшеницы Московская - 35, подготовленный для посева одним из хозяйств Бавлинского района республики. Эти поля под пшеницу находились в двух соседних муниципальных районах в 40 км друг от друга. Одно из них расположено в сельскохозяйственном районе близ деревни Айман (далее поле №1), другое – в промышленно-развитом районе близ рабочего поселка Джалиль.

Данные обследования поля №1: участок расположен в 12 км к юго-западу от магистрали Казань – Уфа, в радиусе 25-30 км нет промышленных предприятий. С двух сторон поле разграничивается смешанными лесами, в 1,5 км от поля – деревня Айман Актанышского района РТ. Площадь участка 53 га.

Поверхность поля слабоволнистая, занята посевами яровой пшеницы, встречаются сорняки: ромашка, вьюнок полевой, сурепка, мать-и-мачеха. Почва на ощупь слегка влажная, оливкового цвета, по структуре мелкокомковатая, плотность средняя. При взятии образцов почвы нам встретились дождевые черви, иногда скоплениями.

Данные обследования поля №2: поле протяженностью 4 км расположено вдоль трассы Муслюмово – Альметьевск, площадь участка 42 га. С одной стороны поле разграничивается смешанным лесом протяженностью примерно в 3 км.

На опушке леса в 40 м от одного конца поля находится ДНС – 1С (дожимная насосная станция) и УППСВН (установка подготовки продукции скважин высокосернистой нефти) нефтегазодобывающего управления (НГДУ) «Джалильнефть». На этих установках происходит частичная подготовка нефти, сброс воды и шламов. НГДУ добывает сернистую нефть. В радиусе 3-5 км чувствуются запах сернистого газа и сероводорода, хотя резервуары оснащены установками УЛФ (улавливание легких фракций).

Почва на ощупь слегка влажная, бурового цвета, суглинистая, плотная и бесструктурная. Поверхность почвы покрыта коркой, следовательно, в почве мало воздуха, что в свою очередь влияет на жизнедеятельность микроорганизмов. При взятии образцов почвы только в трех местах мы обнаружили дождевых червей в количестве 4 шт. Встречаются сорняки: хвощ полевой и подорожник.

По заданию руководителя для анализа мы брали с каждого поля по 10 смешанных образцов почвы из прикопок глубиной 20-25 см, расстояния между местами взятия образцов были в одинаковых шагах, при этом мы избегали нехарактерных для всей площади мест: дорог, ям, близость к лесу и т. д. Почву высушили на воздухе, растирали и просеивали через сито с диаметром отверстия 1 мм.

В 10 стаканов с 50 мл дистиллированной воды насыпали образцы почвы массой 15 г поля №1. Плотно закрыв их, оставили до следующего дня. Такую же работу провели с образцами почвы поля №2. На следующий день индикаторным методом определили среду реакции водной вытяжки каждого образца почвы.

Результаты обследования образцов почвы поля №1: рН = 5,5 – 6,5, т. е. слегка кислая, ближе к нейтральной, следовательно, почва плодородная.

Мы выяснили, что каждый год осенью в поле вносится органическое удобрение – навоз. Прочитав дополнительную литературу, мы узнали, что, внося 1 т навоза, почва обогащается на 5 кг азота, 2,5 кг фосфора, 6 кг калия, по 2 кг марганца и меди, 0,4 г молибдена, 0,3 г бора, около 30 кг питательных веществ, половину которых составляют соединения кальция и магния. В результате на этом поле с гектара было получено 49,3 центнера урожая.

Результаты обследования образцов почвы поля №2: рН = 4-5, т. е. почва кислая.

Урожай – 26,7 центнера с гектара - был получен благодаря внесению в почву нитратных солей азота, и еще мы выяснили, что в 2006 году на этом участке выращивали вику и овес под сенаж. Следовательно, в почве было определенное количество клубеньковых бактерий, способных усваивать атмосферный азот. Но, как мы узнали, фиксация атмосферного азота клубеньковыми бактериями происходит лучше при нейтральной и слабощелочной среде, а почва данного участка – кислая.

Для повышения плодородия и снижения кислотности следует вносить 3-4 кг навоза и 200-300 г извести на каждый квадратный метр земли.

Химический состав почвы поля №1 и 2 на основе обследования водной вытяжки образцов.

Определяемые ионы Реактив, содержащий ион Результаты реакций

Cl- Аg+ - Небольшое помутнение

SO42- Ва2+ Небольшое помутнение Помутнение

РО43- Аg+ Небольшое количество желтоватого осадка -

NО3- Н2SO4конц. + Сu, нагревание - Небольшое выделение бурого газа

СО32- Н+ - -

Fe2+ ОН- - -

Fe3+ ОН- - -

Na+ Цвет пламени не меняется Цвет пламени не меняется

К+ - Цвет пламени слегка меняется

Таким образом, почва полей отличается и химическим составом.

Далее мы решили выяснить, как влияют экологические условия на развитие определенных признаков растений.

С места снятия образцов почвы мы, невыбирая, брали по 10 экземпляров растений, т. е. по 100 растений с каждого поля. Измеряли а) высоту каждого растения, б) длину колосьев, в) массу каждого колоса, г) число колосков в каждом колосе и получили следующие результаты:

участок Высота растения Длина колосьев Масса одного колоса (г) Число колосков в колосе

(см) (см)

max min средняя max min среднее Поле №1 70-101 7,4-10 1,95 1,08 1,23 38 15 27 Поле №2 60-84 5-9,5 1,17 0,25 0,81 33 12 19

Из таблицы видно, что различные признаки растений в разной степени изменяются под влиянием внешних условий. Число колосков в колосьях очень изменчиво, а высота растений, длина колосьев – менее. Этот сорт яровой пшеницы отличается устойчивостью к полеганию, что немаловажно для наших климатических условий. Мы убедились, что различие экологических условий не отражается в устойчивости к полеганию. Различия в высоте растений, длине колосьев, числе колосков в колосьях выявились и у растений одного поля. Это доказывает, что экологические условия: влажность, кислотность, плотность, плодородие почвы даже одного поля разные. Следовательно, у растений одного сорта при разных условиях развития признаки могут существенно различаться.

Используя статистический метод, мы убедились, что число колосков в колосьях варьирует в широких пределах. Подсчитав число колосков в колосьях, установили, что это число для каждого поля колеблется по-разному.

Приведем результаты нашего исследования.

Поле №1. Число колосков изменяется в пределах 15-38. Чаще всего встречаются колосья со средним числом колосков (26-31), реже – с большим или меньшим числом их.

Число колосков в колосе, варианта(V) 15 16 20 21 22 23 25 26 29 30 31 37 38 Частота встречаемости вариант (р) 2 4 4 5 6 8 10 12 15 13 11 6 4

Определяем среднюю величину числа колосков М. Для этого численное выражение признака – числа колосков для каждой варианты умножаем на число вариант. Все эти произведения складываем, затем делим на общее число растений n (100). Это можно выразить следующей формулой:

М=(15*2+16*4+20*4+21*5+22*6+23*8+25*10+26*12+29*15+30*13+37*6+38*4)/100 = 26,97 ≈ 27, что нашло отражение в таблице 2.

Поле №2. Число колосков изменяется в пределах 12-33. Чаще всего встречаются колосья со средним числом колосков (16-19).

Число колосков в колосе, варианта(V) 12 13 14 15 16 18 19 20 24 26 30 32 33 Частота встречаемости вариант (р) 4 6 9 9 11 14 13 10 8 6 4 4 2

М=(12*4+13*6+14*9+15*9+16*11+18*14+19*13+20*10+24*8+26*6+30*4+32*4+33*2)/100= 19,31≈ 19, что нашло отражение в таблице 2.

Выводы:

1. Яровую пшеницу можно выращивать и получить хороший урожай на полях с различной кислотностью почвы.

2. Высокий урожай яровой пшеницы можно получить в плодородной почве с низкой кислотностью или нейтральной средой.

3. На урожайность яровой пшеницы влияет химический состав почвы.

4. На формирование химического состава почвы влияет человеческий фактор.

5. Сельскохозяйственные угодья должны располагаться дальше от промышленных предприятий.

6. Химический состав и среда реакции почвы влияет на разнообразие и количество живых организмов в почве.

7. Полученный со второго поля урожай следует использовать только для кормления животных, т. к. в почве содержатся нитрат - ионы.

8. Сорт яровой пшеницы Московская – 35 отличается устойчивостью к полеганию в различных экологических условиях.

9. Статистический метод можно использовать для выявления влияния экологических условий на развитие определенных признаков.