ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ СТАВРОПОЛЬСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ УТВЕРЖДАЮ: Декан факультетов агрономического и защиты растений профессор Есаулко А. Н. _______________________ «____» _______________2010 г. ПРОГРАММА УЧЕБНОЙ ПРАКТИКИ ПО АГРОХИМИИ По направлению 020800.62 – «Экология и природопользование» Ставрополь, 2010 Учебная практика, как правило, выполняется на базе учебно-опытного хозяйства и опытной станции университета, а также в ведущих научноисследовательских учреждениях (ФГУ ГЦАС «Ставропольский»), передовых сельскохозяйственных предприятиях и ОАО «Невинномысский Азот». Сроки проведения практики конкретизируются применительно к агроклиматическим условиям зоны. Студенты на всех этапах практического обучения ведут дневники, в которых отражаются дата, наименование работы или тема занятия, содержание работы и результаты фактически выполненной работы. Практическое овладение технологиями осуществляется путем объединения учебных практик с выполнением производственных процессов или на специальном многолетнем стационарном многофакторном опыте, где студенты самостоятельно выполняют все работы от сева до уборки урожая. Это позволяет прочно закрепить теоретические знания, получаемые в процессе обучения в университете. Цель учебной практики. Учебная практика по агрохимии проводится с целью закрепления теоретических положений науки и приобретения практических навыков постановки полевых опытов с удобрениями, проведения растительной диагностики, установки норм внесения удобрений различными машинами в связи со способами удобрения. Анализ полученных результатов позволит студенту принять правильное решение по применению удобрений, дать оценку плодородия почвы. В ходе практики студент ознакомится с организацией агрохимического обслуживания сельскохозяйственного производства. Учебная практика рассматривается также как форма подготовки к экзаменам. Организация проведения. Практика проводится на стационаре СтГАУ и в сопредельных хозяйствах края (по заявке), в агрохимцентре «Ставропольский». Предварительно лаборантами с участием руководителя практики готовятся приборы, оборудование, реактивы в состоянии, пригодном для транспортировки и проведения экспресс-анализов в полевых условиях. Данные по рабочему учебному плану: - трудоемкость по Госстандарту часов 25 Занятие 1. Контроль плодородия почв. Организация агрохимического обслуживания сельскохозяйственного производства. Занятие проводится на базе Государственного Центра агрохимической службы «Ставропольский» (1 день) Цель: Познакомить студентов со структурой Агрохимцентра и с организацией комплексного агрохимического обслуживания, которое включает: полевые агрохимические обследования, работу сопряженных отделов и лабораторий, материально-техническое обеспечение химизации сельского хозяйства; определение потребности хозяйства в удобрениях и других средствах химизации; составление и предоставление обоснованных заявок на них; оформление заказов промышленности; разработку и внедрение в производство научно обоснованных рекомендаций по эффективному использованию средств химизации. Задача: Познакомить студентов с работой отделов Агрохимцентра, которые выполняют следующие основные виды деятельности: - государственный контроль плодородия почвы (проведение обследования, анализов, динамики агрохимических свойств почвы); - государственный контроль использования удобрений и организации их применения; - контроль охраны окружающей среды и загрязнения средствами химизации, радионуклидами и тяжелыми металлами; - аналитические исследования; - выполнение проектно-сметной документации и почвенных обследований; - проведение научно-исследовательским отделом мелкоделяночных и производственных опытов; - сертификация (почв, продукции сельского хозяйства) испытательной лабораторией; - определение баланса питательных веществ в земледелии и животноводстве; - определение экономической эффективности применения удобрений и других средств химизации; - проведение паспортизации складов удобрений и других средств химизации, организация и проведение контроля учета и хранения химических средств; - организация комплексных агрохимических лабораторий в районах и хозяйствах, проведение методического руководства их работой; - обобщение, пропаганда и внедрение в производство достижений науки и передовой практики по агрохимическому обслуживанию хозяйств. Отчетность: краткий письменный отчет. Занятие 2. Диагностика питания растений (по Церлингу). (2 дня) Цель: определение обеспеченности растений элементами питания в полевых условиях. Задачи: установить необходимость проведения подкормок растений минеральными удобрениями. Метод дает возможность определить в растениях содержание неорганических соединений элементов питания: нитратного азота, фосфора, калия. В течение вегетационного периода определения проводят в следующие фазы: 1) до начала кущения или ветвления; 2) самая ранняя бутонизация, а у злаков – стеблевание, начало трубкования; 3) бутонизация, а у злаков – трубкование, пять листьев у яровых; 4) цветение. Порядок работы 1. Все определения проводят на грубых бритвенных срезах (лучше поперечных) тех или иных частей растений которые для анализа кладут: - при определении нитратов на предметное стекло; - при определении фосфатов и калия на кусочек фильтровальной бумаги, положенной на стекло. 2. Все определения основаны на цветных реакциях, причем интенсивность окрасок сравнивают с соответствующими шкалами для каждого из трех исследуемых элементов и дают оценку в баллах. 3. Следует отметить, что шкалы в таблицах 1, 2, 3 соответствуют обеспеченности молодых растений. Для более взрослых - в фазу конца бутонизации (трубкования) и к началу цветения оценка должна быть снижена на 1–2 балла по нитратам и на 1 балл по фосфатам и калию. Определение нитратов На предметное стекло кладут с промежутками в 1-2 см срез той или иной части растения. Затем на каждый срез наносят по 1 капле 1%-ного раствора дифениламина и следят за появлением синей окраски. Интенсивность этой окраски сравнивают с таблицей 1 и с цветной шкалой (выдает руководитель практики). Результаты записывают в баллах шкалы, которые разграничены по степени нуждаемости растения в азотных удобрениях. Содержание нитратов в шкале снижается с возрастом растений, а к цветению они почти исчезают. Реактив: в 20 мл концентрированной серной кислоты растворяют 0,2 г дифениламина. Реактив хорошо сохраняет свои свойства, но при загрязнении его (о чем можно судить по его почернению) должен быть заменен свежим. Таблица 1 - Шкала потребности растений в азотных удобрениях Потребность растений в азотных удобрениях по фазам развития Характер окрашивания Балл до 4 листьев объекта выход в цветение трубку, бутонизация 6 Срез и раствор интенсивно быстро окрашиваются сине-черный цвет. и Избыток Достаточно. Не Большой в нитратов. Не нуждается избыток. Не Окраска нуждается нуждается устойчивая 5 Срез и раствор окрашиваются в Достаточно. Не Достаточно. Не Избыток. Не темно-синий цвет. Окраска нуждается нуждается нуждается Срез и раствор окрашиваются в Средняя Средняя Много. синий цвет. Окраска наступает нуждаемость нуждаемость нуждается Нуждается Достаточно Сильно Слабая нуждается нуждаемость сохраняется 4 Не не сразу 3 То же. Окраска светло-синяя, Нуждается исчезает через 2-3 минуты 2 Окрашиваются главным Сильно образом проводящие пучки в нуждается голубой цвет. Окраска быстро исчезает 1 0 Следы светло-голубой, быстро Очень сильно Очень сильно Средняя исчезающей краски нуждается нуждается нуждаемость Нет синей окраски. Острый Острый Средняя Порозовение и затем недостаток. недостаток. нуждаемость почернение ткани вследствие ее Нуждается Нуждается обугливания от реактива Определение фосфатов Листы фильтровальной бумаги разрезают на части размером около 2 см2. В центр такой части листка наносят 1 каплю раствора молибденовокислого аммония. Затем накладывают один срез той или другой части растения. Стеклянным пестиком раздавливают срез и сдвигают его несколько в сторону от образовавшегося пятна сока. После этого на пятна сока и отдельно на оставшуюся ткань среза наносят последовательно по 1 капле растворов бензидина и уксуснокислого натрия. При наличии фосфатов в растении на бумаге появляется синее окрашивание капли сока и ткани растения. Интенсивность окраски сравнивают с показателями таблицы 2 и цветной шкалой для определения фосфатов. Результаты записывают в баллах и устанавливают степень нуждаемости растений в фосфорных удобрениях. Для ускорения работы можно части фильтровальной бумаги предварительно пропитать раствором молибденовокислого аммония и просушить. Хранить такую бумагу следует в темноте. Таблица 2 - Шкала потребности растений в фосфорных удобрениях Характер окрашивания Балл 5 4 3 2 1 0 Потребность растения в фосфорных удобрениях Отпечаток всего среза темно-синий, а не нуждается сосудистых пучков иссиня-черный Отпечаток всего среза синий, а сосудистых пучков темно-синий Отпечаток среза светло-синий, а сосудистых не нуждается или слабо нуждается средне нуждается пучков – синий Отпечаток среза серо-голубой, а пучков - нуждается немного темнее Отпечаток среза слабо серо-голубой, а пучков сильно нуждается серо-голубой Нет синей окраски очень сильно нуждается Чтобы получить отпечатки распределения фосфатов по тканям растения, следует поперечный срез (не сплющенный) перпендикулярно прижать к фильтровальной бумаге, предварительно обработанной молибдатом аммония. После нанесения капли бензидина и ацетата все участки тканей, содержащих фосфаты, окрасятся в голубой цвет. Реактивы: 1) 5 г молибденовокислого аммония растворяют в 100 мл холодной воды и добавляют 35 мл азотной кислоты (уд. вес 1,2); 2) 0,1 г бензидина растворяют при нагревании в 10 мл ледяной уксусной кислоты, прибавляют 10 мл насыщенного раствора уксуснокислого натрия и добавляют 50 мл воды; 3) насыщенный водный раствор уксуснокислого натрия. Работать обязательно при комнатной температуре. При понижении температуры выпадают кристаллы соли и тем снижается концентрация раствора, т. е. ухудшаются условия реакции. Определение калия В середину части фильтровальной бумаги размером около 2 см2 кладут срез той или иной части растения. Затем его придавливают стеклянным пестиком и отодвигают срез несколько в сторону от пятна выдавленного сока. На пятно сока и на срез наносят последовательно по 1 капле раствора дипикриламината магния и соляной кислоты. Соляная кислота растворяет избыток реактива, образуя лимонно-желтое окрашивание, и не растворяет калийную соль дипикриламина. Поэтому лимонно-желтая окраска указывает на отсутствие калия, а оранжево-красная – на наличие калия. Интенсивность красной окраски сравнивается с таблицей 3 и цветной шкалой для определения калия. Результаты записывают в баллах шкалы и по ним устанавливают степень нуждаемости растений в калии. Реактивы: 1) 3 г дипикриламина с 1,3 г окиси магния растворяют в 100 мл воды, оставляют стоять на 15–20 часов, после чего фильтруют. Используют фильтрованный раствор; 1) соляная кислота двунормальная, для чего крепкую (уд. вес 1,19) разбавляют водой в отношении 1 : 5. Таблица 3 - Шкала потребности растений в калии Балл Характер окрашивания Потребность растения в калийных удобрениях 5 Красно-суриковое не нуждается 4 Красно-оранжевое слабо нуждается 3 Оранжевое средне нуждается 2 Желто-оранжевое нуждается 1 Соломенно-желтое сильно нуждается 0 Лимонно-желтое нуждается очень сильно Отчетность: краткий письменный отчет. Занятие 3. Разбивка опытного участка и техника внесения удобрений. (2 дня). Полевой опыт дает объективную оценку изучаемым вариантам лишь в том случае, когда эксперимент проведен с соблюдением всех требований. Поэтому разбивка опытного участка – важнейшее условие получения точных данных, пригодных для объективной оценки действия изучаемых в опыте норм минеральных удобрений и мелиорантов. В связи с этим, цель занятия – научить студента методике закладки полевого опыта по изучению влияния систем удобрений на урожайность сельскохозяйственных культур. Содержание занятия: После изучения схемы опыта (рис. 1) его размещают в натуре, т. е. выделяют и фиксируют границы опыта, отдельных повторений и делянок по реперам. Перед выходом в поле необходимо подготовить: эккер для построения прямых углов, 20-метровую ленту, крепкий длинный шнур, 5–6 вешек длинной 2 м, 8 угловых реперов для фиксирования границ повторений опыта и небольшие рабочие колышки диаметром 3–4 см и длиной 25–30 см для фиксирования границ делянок. Рабочих колышков требуется на 1 поле примерно 16 штук. Разбивку участка начинают с выделения общего контура опыта и контуров отдельных повторений: допустимая невязка для общего контура не должна превышать 5–10 см на 100 м длины. Для этого вешки устанавливают по ранее закрепленным реперам и по одной из длинных сторон участка прокладывают по шнуру прямую линию, закрепляя колышками границы вариантов. Аналогично провешивают оставшиеся три длинные стороны и по эккеру проверяют прямые углы общего контура. После выделения общего контура опыта его разбивают на повторения и делянки по шнуру и мерной ленте. Колышки на границах делянок нужно вбивать точно возле отметок, все время с одной стороны мерной ленты, по границам повторений ставят по два колышка. На колышках указывают номера делянок, повторений. При планировании и закладке опыта в натуре должны быть обязательно предусмотрены защитные полосы шириной не менее 5 м, окаймляющие весь опытный участок. В опытах с удобрениями, обработкой почвы минимальной шириной защиток следует считать 1–1,5 м около каждой делянки. По окончании разбивки опыта необходимо надежно зафиксировать его основные границы, от которых в любое время можно было бы установить границы повторений и делянок. Для каждого опыта нужно обязательно устанавливать постоянные столбики (реперы). Для этого почвенным буром делают отверстия и в них опускают металлические, каменные или деревянные столбики, длинной 30– 40 см. Расстояние от реперов до границы опыта тщательно измеряют и записывают, чтобы при утере угловых кольев их можно было восстановить. Внесение удобрений. применения удобрений в Основное требование к любому способу опыте – равномерное их распределение по площади делянок. Органическое удобрение (навоз) обычно вносят по общей массе на единицу площади (т/га) и обязательно поделяночно. Эти удобрения должны быть по возможности однородными по своему составу, степени разложения и влажности. 5 3 6 2 7 1 8 8 1 7 2 6 3 5 4 4 5 3 6 2 7 9м 1 30 м 360 м 4 8 60 м 129 м Рис. 1. Схема полевого опыта – стационара кафедры агрохимии и физиологии растений СтГАУ. При использовании в качестве органических удобрений соломы и других продуктов растениеводства учитывают агрохимическую целесообразность, фитосанитарные требования. Дозу удобрений определяют на основе урожайности основной продукции с учетом коэффициентов перевода в побочную. Техника равномерное рассева минеральных распределение их по удобрений должна делянкам. Перед обеспечивать развешиванием удобрения нужно тщательно измельчить и просеять, чтобы в них не попадались комки. При ручном рассеве навески удобрений заготавливают в лаборатории, на складе или непосредственно в поле. В зависимости от площади делянки (рис. 1) удобрения развешивают в бумажные пакеты, матерчатые или полиэтиленовые мешочки, ведра, специальные деревянные ящики. В поле пакеты, мешочки или ящики с удобрениями раскладывают на всех делянках опыта, где должны применяться удобрения и проверяют правильность раскладки. На каждой делянке удобрения рассевают в два приема или с таким расчетом, чтобы немного удобрений осталось. Остаток всегда можно разбросать равномерно по всей делянке, а при нехватке удобрений на какуюто часть делянка считается испорченной. К пылящим сухим удобрениям обязательно подмешивают почву с той же делянки. Минеральные удобрения желательно вносить в безветренную погоду. Внесение удобрений необходимо осуществлять в соответствующей спецодежде (халат, перчатки и т.д.). Пример: необходимо внести на делянку (размеры 30 м х 15 м) норму минеральных удобрений N60Р40К30. В качестве удобрений рекомендуется использовать: мочевину, суперфосфат, хлористый калий. Непосредственно под кукурузу на фоне отвальной и безотвальной обработок почвы относительно контроля вносились следующие нормы удобрений в соответствии со схемой опыта: 1) навоз 20 т/га + N 30Р80 + N10Р10 при посеве; 2) навоз 20 т/га + 5,4 т/га соломы озимого ячменя + N10Р10 при посеве; 3) навоз 20 т/га + N44Р90 + N10Р10 при посеве (табл. 2). Расчеты: Площадь делянки 15 х 30 = 0,045 га В 100 кг мочевины содержится 46 кг д.в. N в х кг мочевины - 60 кг д.в. N => Х = 130 кг/га Таким образом, на делянку нужно внести: Нуд = 130 х 0,045 = 5,85 кг. I – контроль (без удобрений); IV III II – рекомендованная система удобрения; III – биологизированная система удобрения; IV – расчетная система удобрения. II Рисунок 2 - Схема исследуемых систем удобрения и обработок почвы при возделывании культур. поверхностная обработка роторная обработка безотвальная обработка отвальная обработка I Таблица 4 - Система удобрения кукурузы на силос Способы внесения удобрений Система удобрений Контроль Рекомендованная Биологизированная Расчетная основное 0 навоз 20 т/га + N30P80 навоз 20 т/га солома 5,4 т/га навоз 20 т/га + N44P90 припосевное подкормка 0 0 N10P10 0 N10P10 0 N10P10 0 Рекомендованная система удобрений 15 м N60Р40К30 15 м Плуг Плоскорез Фреза БДТ - 3 контроль Способ обработки почвы отвальный безотвальный роторный поверхн остный 30 м Рисунок 3 - Схема опыта по изучению влияния удобрений на урожайность кукурузы на силос (фрагмент). Аналогично производится расчет нормы суперфосфата: В 100 кг – 20 кг д.в. Р2О5 В х кг - 40 кг д.в. Р2О5 => Х = 200 кг/га Нуд = 200 х 0,045 = 9 кг суперфосфата. Хлористый калий: в 100 кг КСl – 60 кг д.в. К2О в Х кг КСI – 30 кг д.в. К2О => Х = 50 кг/га Нуд = 50 х 0,045 = 2,25 кг Отчетность: расчеты в дневнике практики. После прохождения практики по агрохимии студент в письменном виде представляет отчет. При составлении отчета студент пользуется методическими рекомендациями и пособиями, предоставляемыми в его распоряжение кафедрой. После проверки преподавателем отчет возвращается студенту и в зачетной книжке и ведомости отмечается выполнение учебной практики. ЛИТЕРАТУРА Основная: 1. Курбанов, С. А. Земледелие с основами почвоведения и агрохимии : учеб. пособие для студентов вузов по агрон. специальностям / С. А. Курбанов, Г. Н. Гасанов. - Махачкала, 2008. - 393 с. дополнительная: 1. Агеев, В. В. Агрохимия (Южно-Российский аспект): учебник для студентов вузов по агрон. специальностям. Т. 1: Питание растений. Свойства почвы в связи с питанием растений и применением удобрений / В. В. Агеев, А. И. Подколзин; под ред. В. В. Агеева. - Ставрополь: СтГАУ, 2005. - 488 с.: ил. - (Гр. МСХ РФ). 2. Агеев, В. В. Агрохимия (Южно-Российский аспект) : учебник для студентов вузов высш. учеб. заведен. – Т. 2: Удобрения. Система удобрения. Экология / В. В. Агеев, А. И. Подколзин; под ред. В. В. Агеева. – Ставрополь: СтГАУ, 2006. – 480 с.: ил. – (Гр. МСХ РФ). 3. Агрохимия (периодическое издание). 4. Агрохимический вестник (периодическое издание). 5. Защита и карантин растений (периодическое издание). 6. Минеев, В. Г.Агрохимия: учебник для вузов. :М: МГУ -КолосС, 2004.720 с. ил. - (Классический университетский учебник. Гр.). 7. Особенности питания и удобрения сельскохозяйственных культур на Юге России: учебное пособие/ В. В. Агеев, - Ставрополь: ГСХА,1999. 113 с. 8. Плодородие (периодическое издание). 9. Почвоведение (периодическое издание). 10. Учебное пособие по агрохимии (для лабораторно-практических занятий) : учеб. пособие для студентов по специальности 110201.65 "Агрономия" / Ю. И. Гречишкина [и др.]. - Ставрополь : АГРУС, 2010. - 76 с. 11. Ягодин, Б. А. Агрохимия: учебник для вузов / Б. А. Ягодин; под ред. Б. А. Ягодина. - М.: Колос, 2002. - 584 с. Список литературы согласован Программа Государственного составлена в образовательного соответствии стандарта ВПО с требованиями по направлению 020800.62 «Экология и природопользование». Автор: О.Ю. Лобанкова, кандидат биологических наук, доцент Рецензенты: Е.Б. Дрёпа, кандидат с/х наук, доцент Ю. А. Безгина, кандидат с/х наук, доцент Рабочая программа рассмотрена и утверждена на заседании кафедры агрохимии и физиологии растений протокол № 1 от 30.08.2010 г. Зав. кафедрой, профессор ______________________________ (А. Н. Есаулко)