ція до дослідницької роботи"Екологічна оцінка застосування альтернативних поживних субстратів для культивування картоплі

Екологічна оцінка застосування альтернативних поживних субстратів для культивування картоплі

Виконала: Петросян Маргарита Артурівнаучениця ІІ курсу професійно-технічного училища №2 м. Дніпро. Керівник проекту: Сінкевич Валентина Вільгельмівнавикладач екології професійно-технічногоучилища №2 Науковий консультант: Лисицька Світлана Майорівнакандидат сільськогосподарських наук доцент, доцент кафедри хімії ДВНЗ «НГУ»

Застосування величезної кількості хімічних і органічних добрив для підвищення врожайності сільськогосподарських культур в агроценозах викликали необхідність контролю й оцінки чистоти та якості агропромислової продукції, тому порівняльний аналіз результатів культивування картоплі на традиційних та альтернативних поживних субстратах виявляється своєчасним та актуальним рішенням

Об’єкт дослідження: картопля середньораннього сорту «Санте», культивована на різних поживних субстратах яку виростили на традиційних добривах та сидератах. Предмет дослідження: вплив традиційних та альтернативних добрив на накопичення нітратів в картопліМета проекту: оцінити вплив традиційних і альтернативних поживних субстратів на трансформацію і вміст нітратів у товарній агропродукції - селективному сорті картоплі нового покоління; розробити практичні рекомендації щодо реалізації раціонального екологічно безпечного методу культивування картопляної культури Гіпотеза: можливість вирощування екологічно чистої та якісної сільськогосподарської продукції

На основі аналізу літературних джерел дослідити: - різні систем удобрення картоплі; - проблему надмірного накопичення нітратів в сільськогосподарській продукції; - вплив нітратів на здоров’я людини; - ознайомитися з методами визначення нітратів у сільськогосподарській продукції. Провести експериментальні роботи: - на чотирьох ділянках з різною системою удобрення виростити картоплю сорту «Санте»;- визначити вміст нітратів в отриманій продукції, в ґрунті та воді. ЗАДАЧІ ДОСЛІДЖЕННЯ

Вирощувалася ще 15 тисяч років тому на території Південної Америки. В 1570 році була завезена в Європу. Історична довідка. Сьогодні: основна продовольча, кормова і технічна культура.

Картопля вибаглива до поживних речовин, що містяться в ґрунті. Застосування добрив покращує поживний режим рослин

Надмірне внесення мінеральних добрив знижує інтенсивність природного перетворення атмосферного азоту на сполуки, які можуть засвоїти рослини

Недоліки:гній забруднює стічні води та водойми,аміак та сірководень надходять до атмосфери,гній нерідко містить віруси та яйця гельмінтів, в ньому розвивається патогенна мікрофлора (кишкова паличка, сальмонели тощо). Органічні добрива істотно поліпшують структурні та фізичні властивості ґрунту, його водний та повітряний режим.

Сидерати – зелена альтернатива мінеральним та органічним добривам. Екологічне землеробство засноване на відшкодуванні виносу поживних речовин за рахунок інтенсивного біологічного колообігу. Його мета – виробництво корисних для здоров’я людини високоякісних продуктів харчування.

{5 C22544 A-7 EE6-4342-B048-85 BDC9 FD1 C3 A}№ п/п. Найменування сидератів. Показники ґрунту. Жито, овес, рапс, гірчиця, буркун, люцерна, вика, вико-вівсяна суміш, вика з житом, гірчиця з бобовими. Ущільнені і малозабезпечені поживними речовинами, для розпушення і підвищення родючості ґрунту. Суміш редьки + ріпаку + гірчиці з додаванням календули, чорнобривців, вівса. Віко-вівсяна суміш, рапс, бобові, фацелія, райграс однорічний. На всіх типах ґрунтів з метою дезінфекції, від гнилей та паршіГірчиця, олійна редька, календула, настурція, люпин, фацелія, буркун з домішкою квітучих рослин чорнобривців і календули. На ґрунтах, заражених шкідниками, в тому числі проволочником і нематодами. Ріпак, суріпиця, фацелія. На сухих ґрунтах. Фацелія, суріпиця, ріпак, редька, гірчиця, і інші будь-які культури сімейства хрестоцвітних. На обезструктурених ґрунтах і ділянках з ерозійними процесами. Сераделла, люпин. На перезволожених ґрунтах з близьким заляганням підземних вод. З сімейства бобових (вика, люцерна, горох, кормові боби), хрестоцвітих (озимий ріпак, озима суріпиця), злакових (жито, овес). Збіднені органікою, що потребують підвищеної кількості азоту. Вплив сидератів на показники ґрунту(незалежно від часу сівби)

Добрива і баластові речовини вимиваються водою при зрошенні ґрунту і змиваються у водойми, забруднюючи їх. Ґрунтові води містять, як правило, менше нітратів між поверхневі. Оскільки ґрунт - це «фільтр» на шляху пересування нітратів

Ознаки отруєння: через 1-6 годин. Симптоми: нудота, блювота, діарея; знижується артеріальний тиск; з’являється головний біль, шум у вухах, слабкість, втрата свідомості. Негативний вплив нітратівна організм людини. В організм людини нітрати можуть потрапити з водою, продуктами харчування, лікарськими препаратами

Наше дослідження спрямоване на визначення накопичення нітратів в картоплі сорту «Санте» через різну систему удобрення- мінеральні добрива - органічні добрива - сидерати

{5 C22544 A-7 EE6-4342-B048-85 BDC9 FD1 C3 A} р. НІ ділянка(мінеральні добрива)ІІ ділянка(гній)ІІІ ділянка(сидерати)ІV ділянка(контроль)Норма5,65,75,65,54,5-6,5 Результати визначення кислотності ґрунтів

Картоплю сорту «Санте» (занесена до Реєстру сортів рослин України з 2000р.) висадили на 4 ділянки, площею 10 м2 кожна. I - аміачна селітра. II - коров’ячий гній. III - засіяли гірчицею. IV - без добрив та сидератів (контрольна)Чим удобрювали?

Наш догляд та спостереження. Догляд: Включав два підгортання, видалення бур’янів, розпушування міжряддя, полив, збирання колорадського жука. Спостереження: На ділянці удобреній перегноєм (ІІ д.) було найбільше бур’янів та виявлена велика кількість личинок хруща, які пошкодили майже половину врожаю

Проведення експерименту

Картоплю миємо водою, витираємо чистою ганчіркою, розрізаємо хрестоподібно по вертикалі на 4 частини,беремо 2/4 від кожного плоду на аналіз. Подрібнюємо зразки на терці та вичавлюємо сік. Відбір проб ґрунту проводили під час збирання врожаю. Відбір проб води здійснювали тричі з міського водопроводу.І. Відбір проб

ІІ. Методи дослідження

Сік наливаємо у пробірку. Додаємо розчин дифеніламіну. По забарвленню визначаємо кількість нітрат-іонів шляхом порівняння з кольоровою шкалою1. Експрес-аналіз з дифеніламіном

2. Визначення нітратів в картоплі та ґрунті іонометричним методом Принцип методу полягає у вилученні нітратів із аналізуючого матеріалу розчином алюмокалієвих квасців з наступним вимірюванням їх концентрації в одержаній витяжці за допомогою іонселективного електрода.

1. Зразки картоплі подрібнюємо на терці для одержання однорідної маси.2. В технологічній ємності об’ємом 100 см3 змішуємо 10г подрібненого матеріалу та 50 см3 1%-ного розчину алюмокалієвих квасців.3. Перемішуємо на магнітній мішалці 3 хв.4. В одержаній суспензії вимірюємо концентрацію іона нітрату.5. В технологічній ємності об’ємом 100 см3 змішуємо 20г ґрунту з 50 мл 1%-ного розчину алюмокалієвих квасців.6. Перемішуємо на магнітній мішалці 3-5 хв.7. Фільтруємо отриманий розчин та визначаємо логарифмічний показник кількості нітратів. Визначення нітратів в картоплі та ґрунті іонометричним методом (хід роботи)

1. Відбираємо 30 мл проби води, 1 мл 0,5%-ого водного розчину саліцилату натрію.2. Випарюємо розчин досуха на водяній бані. 3. Охолоджуємо.4. Додаємо до сухого залишку 1 мл концентрованої сульфатної кислоти.5. Обережно перемішуємо і залишаємо на 10 хв. 6. Вміст чашки розводимо дистильованою водою до об’єму 25 мл.3. Визначення нітратного азоту в пробі води фотометричним методом 7. Кількісно перенесемо у мірну колбу на 50 мл, додаємо 7 мл розчину їдкого натру (на 100 мл – 40 г натрій гідроксиду).8. Доводимо дистильованою водою до риски, перемішуємо, охолоджуємо.9. Вимірюємо оптичну густину. Розчин порівняння – дистильована вода.

Для визначення нітрат–іону побудували калібрувальний графік 231{5940675 A-B579-460 E-94 D1-54222 C63 F5 DA}Проба 15.06.2017р.𝐷=1,21 С𝑁𝑂3−=1,65мгл. Проба 15.07.2017р.𝐷=0,97 С𝑁𝑂3−=1,33мгл. Проба 15.08.2017р.𝐷=1,12 С𝑁𝑂3−=1,52мгл{5940675 A-B579-460 E-94 D1-54222 C63 F5 DA}Проба 15.06.2017р. Проба 15.07.2017р. Проба 15.08.2017р.{5 C22544 A-7 EE6-4342-B048-85 BDC9 FD1 C3 A}NV 𝑵𝑶𝟑−C 𝑵𝑶𝟑−Dхолост00,00,02710,50,10,100210,20,190320,40,320451,00,7505102,01,300{5 C22544 A-7 EE6-4342-B048-85 BDC9 FD1 C3 A}NDхолост00,00,02710,50,10,100210,20,190320,40,320451,00,7505102,01,300(СNO3-=0,01 M; Vзаг=50мл; Vал=25мл; λ=400нм; ι=5см)Дані для побудови калібрувального графіку для визначення нітратів у пробі води на фотоколориметрі КФК-2 МП (колориметр фотоелектричний концентраційний)Вміст нітрат–іонів, [мг/л]обчислюємо за формулою: СNO3−=СГГ∙Vзаг. Vал СГГ - концентрація нітрат-іонів, що знайдена з графіка, [мг/л];Vал - об’єм проби, [мл]; Vзаг - загальний об’єм стандартного розчину нітрату, що взятий для упарювання досуха, [мл].

Результати досліджень з експериментальних ділянок. Метод дослідження. Об'єкт дослідження. Концентрація нітрат - іону в ГДКI д. (мін.добрива)II д. (гній)III д. (сидерат)IV д. (контрольна)Експрес-методз реактивом дифеніламіномкартопля 100…300100…300 <100 <100 250 Іонометричний методкартопля  137,0111,057,048,5250ґрунт36,532,031,329,2130 Фотометричний методводопровідна вода№ пробипроба № 1проба № 2проба № 3 Дата забору15.06.2017 15.07.201715.08.2017 Показники3,30 мг/л2,66 мг/л3,04 мг/л45мг/л

{5 C22544 A-7 EE6-4342-B048-85 BDC9 FD1 C3 A}Фон живлення. Посадили картоплі,кг. Урожайність,кг± до контролю,кг. Затрати на насінну картоплю,грн.*Затрати на поживнийсубстрат,грн.**Вартість вирощеного врожаю,грн. Прибу-ток, грнІ ділянка(мінеральні добрива)2,053,0+15204,0265,0241,0ІІ ділянка(гній)2,040,0+22012,0200,0168,0ІІІ ділянка(сидерати)2,048,0+10200.4240,0219,6ІV ділянка(контроль)2,038,0-20-180,0160,0* Вартість аміачної селітри 20 грн за 1 кг; Вартість насіння гірчиці 10 грн за 1 кг; Вартість коров’ячого гною 400 грн за 1000 кг.**Середня вартість картоплі по м. Дніпро на вересень 2017р. складала 5 грн/кг. ПОКАЗНИКИ економічної ефективності вирощеної картоплі на 10м2 

1. Вміст нітратів в усіх зразках картоплі в межах гранично-допустимої концентрації, тобто вся картопля придатна до вживання в їжу.2. Вміст нітратів в картоплі вирощеній на мінеральних та органічних добривах вдвічі більший ніж на сидеральній системі. ВИСНОВКИ досліджень

1. Ретельна промивка або замочування овочів в холодній воді, знижує вміст небезпечних речовин на 10-12 %. 2. Очищену картоплю необхідно варити в двох водах, так як вміст нітратів переходить у відвар.3. Для зниження рівня нітратів при чищені картоплі зріз роблять більше ніж звичайно на 2 мм. На замітку споживачу. Правила по зменшенню кількості нітратів в продуктах харчування:

Всім власникам присадибних ділянок рекомендуємо застосовувати екологічно чисті зелені добрива. Сільськогосподарській галузі шукати шляхи підвищення врожаю на екологічних добривах. Хімічній галузі розробляти добрива на біо- та біохімічній основі, які привернули увагу агропідприємств. Агропідприємствам України активно розвивати біологічне землеробство з привабливою якістю продукції. Впроваджувати державні програми для підтримки та заохочення навчальних закладів, якими готуються агроспеціалісти для нового біологічно безпечного землеробства. Впроваджувати державні програми для винахідників та інститутів, які займаються селекційними роботами. ЗАГАЛЬНІ ВИСНОВКИ(післямова)