Удобрения бывают минеральные и органические. К органическим удобрениям относятся удобрения растительного и животного происхождения. Преимущества органических удобрений в том, что они не только улучшают химический состав почвы, но и её физические характеристики, структуру, воздухопроницаемость, и влагоёмкость.
Органические удобрения способствуют размножению в почве полезных микроорганизмов и почвенных червей. Они являются менее концентрированными, действуют на растение медленнее, но в течение длительного периода, поэтому меньше опасность переудобрить почву. И ещё они не токсичны для почвенных обитателей. К органическим удобрениям относятся: птичий помёт, озерный ил, компост, навоз. Органические удобрения исторически были первыми удобрениями, которые стал человек использовать в земледелии. Лучшим органическим удобрением является навоз или помёт. Навоз содержит в большом количестве микроорганизмы, которые разлагают органические вещества, чтобы растения могли их усвоить. Птичий помёт содержит больше питательных элементов, чем навоз.
Недостатком органических удобрений является огромное количество семян сорных растений, которые поедают травоядные животные. Семена не успевают перевариться пищеварительным трактом животных и, попав в почву с навозом или помётом, прорастают. В таком случае требуются дополнительные усилия для борьбы с сорными растениями, так как они угнетают вегетацию и плодоношение культурных растений. Кроме того, навоз и помёт могут содержать микроорганизмы кишечников животных, возбудителей инфекционных заболеваний, которые могут передаваться и человеку. Это могут быть яйца паразитических червей-гельминтов, цисты простейших паразитов, личинки и куколки мух. Чтобы снизить риски, нужно закомпостировать свежий навоз и дать перепреть на протяжении двух лет [1].
Органические удобрения содержат необходимые растению азот, фосфор, калий, а также кальций, бор, молибден, цинк, марганец и другие. Именно поэтому его нужно использовать в меру. Повышенные дозы внесённого в почву удобрения могут приводить к накоплению нитратов в тканях растений, и в данном случае об экологически чистом урожае, не может быть и речи. Нормы внесения: 3–4 кг на 1м 2 один раз в 2–3 года, на бедных, истощённых почвах — 5–6 кг на 1м 2 [4].
При внесении удобрений без соблюдения норм в органах растений могут накапливаться нитраты — соли азотной кислоты. Вред здоровью наносят не сами нитраты, а нитриты, в которые они превращаются, попадая в организм человека. При попадании в кровь нитриты могут вызывать кислородное голодание, негативно влиять на работу пищеварительной системы человека, и даже повышать угрозу онкологических заболеваний.
Цель эксперимента : выяснить, повлияет ли внесение в почву органических удобрений на количество нитратов в плодах огурца.
Для достижения цели были поставлены следующие задачи:
— изучить литературу по теме исследования;
— вырастить огурцы на грядках с внесением удобрений и без (опыт и контроль);
— сделать выводы и составить рекомендации по выращиванию на основе проведённого эксперимента.
Для эксперимента нами были взяты семена огурцов сорта «Дружная семейка F1». Перед посевом семена подготовили, погрузив в раствор поваренной соли (50 г на 1л воды), как было рекомендовано в пособии для летних работ по ботанике [3]. Пригодные к посеву семена опустились на дно стаканчика, а пустые всплыли. Всхожесть семян огурцов «Дружная семейка F1» оказалась низкой.
В почву в одной грядке внесли удобрения: разведённые в воде куриный помет и козий и кроличий навоз. Эта грядка была опытной. Другая грядка — контрольной (без внесения удобрений). Из 6 семян взошло только 4: одно семя — на контрольной и 3 семени — на опытных грядках. Вскоре погибли два из трех проростков на грядке с внесенными в почву удобрениями (опыт).
В литературе [2] мы нашли возможное объяснение гибели проростков в удобренной почве. Это может быть связано с тем, что навоз и помёт не перепрели и не превратились в перегной. При заделке органических удобрений в грунт начинается процессы разложения, при этом почва может разогреваться до +60–80 градусов. Такие высокие температуры губительны для слабой корневой системы проростков. Кроме того, для сохранения влаги мы накрывали почву 5-литровыми бутылками, что тоже повышало температуру вокруг проростков.
Таким образом, для эксперимента осталось два растения огурцов, один — опыт, другой — контроль.
Посев семян был произведён 15 июля, а уже через 3 дня появились проростки огурцов. Ежедневно мы поливали молодые растения по 2,5 литра воды на каждое растение. Через две недели появились первые цветки огурца. Наши наблюдения за развитием растений выявили следующее: опытное растение (внесение удобрений) развивалось быстрее и было более сильным. Окраска листьев была более интенсивной у контрольного растения, и плод у него появился раньше. Это объясняется тем, что большое количество азота стимулирует рост и развитие молодых растений. Азот необходим для образования белков — основного строительного материала растений. В процессе наблюдения за образованием и развитием плодов мы отметили большую разницу у опытного и контрольного растения.
Плод контрольного растения сформировался правильной формы и был интенсивно и равномерно окрашен. Плод огурцов, с ботанической точки зрения, называется тыквина. Это многосемянный сочный плод, который в отличие от ягоды имеет довольно толстый наружный слой околоплодника.
Рис. 1. Плод контрольного растения огурца (фото автора)
Некоторые листья опытного растения пожелтели раньше времени, в то время как листья контрольного дольше сохраняли зеленую окраску. Сформировавшийся плод опытного растения имел неправильную грушевидную форму.
Рис. 2. Плод опытного растения огурца (фото автора)
В литературе [1] мы нашли несколько причин появления у огурцов плодов грушевидной формы. Одной из них является некачественное опыление насекомыми. Но так как сорт огурцов гибридный, то есть самоопыляющийся, то эта причина не могла повлиять на форму плода. Вторая причина, описанная в литературных источниках, недостаток калия. Пожелтение листьев и наружного слоя околоплодника самого плода опытного растения тоже связано с калийным голоданием растения.
В литературных источниках [4] мы нашли причину дефицита калия в почве, в грядке с удобрениями (опыт). Дело в том, что органические удобрения содержат, в основном, азотные соединения. А их избыток приводит к вымыванию калия из почвы. Вот поэтому огурцы опытного растения, испытывая недостаток калия, приобрели грушевидную форму.
Для определения количества нитратов в плодах опытного и контрольного растения мы воспользовались нитрат-тестером «Со ЭКС». У этого прибора есть специальные щупы, прокалывающие кожицу огурца. Огурцы, дыни, арбузы, кабачки имеют послойное распределение нитратов в плодах. Оно увеличивается от центра плода к периферии и достигает максимума возле наружного слоя околоплодника.
Для замера нитратов мы поместили щупы прибора в плоды и нажали кнопку «начать замер». Результаты появились сразу: на экране высветились цифры, указывающие на количество нитратов в плодах. Кроме того, изменился цвет фона на приборе: зеленый цвет — количество нитратов в норме; жёлтый — на грани; красный — опасность. Для огурцов нормой, то есть допустимой концентрацией, является 150 мг/кг нитратов, В плодах огурца (опыт) нитратов оказалось повышенное количество — 400 мг/кг. Таким образом, внесение органических удобрений повлияло на повышение концентрации нитратов в плодах огурцов.
Необходимо отметить, лето 2021 было очень жарким. А слишком высокие показатели температуры (выше +30–350°С) приводят к понижению усвояемости калия огуречной культурой, в результате чего происходит изменение формы огурцов.
В качестве калийного удобрения для восполнения дефицита калия, можно вносить в почву сульфат калия (1ст. ложка на 1 л воды). Этим же раствором можно опрыскивать и листья огурца, так называемая внекорневая подкормка. Так что, если чего-то важного в почве не хватает, или с влиянием каких-то удобрений вы переусердствовали, то сам плод вам об этом обязательно «расскажет». Поэтому внимательное наблюдение за ростом и развитием растения поможет научиться понимать этот непростой язык огурцов
Выводы:
- Внесение органических удобрений влияет на количество нитратов в плодах огурца: в опытном образце наблюдалось превышение их концентрации.
- Внесение органических удобрений вымывает калий из почвы, а его недостаток деформирует плоды огурцов.
- Внесение органических удобрений на стадии проростков может приводить их гибели.
- Для получения хорошего урожая и во избежание деформации плодов необходимо соблюдать нормы внесения органических удобрений, а во время цветения и плодоношения вносить калийные удобрения.
Литература:
- Артюшин А. М., Державин Л. М. Краткий справочник по удобрениям. — М, 1984
- Ефимов В. П., Донских И. Н., Царенко В. П. Система удобрения. — М.: Колос 2003
- Куцева И. К. Методические рекомендации к выполнению летних учебно-исследовательских заданий по ботанике для учащихся 5–6 классов университета Наяновой. — Ульяновск: Издательство Вектор — С, 2007
- Лебедева А. Т., Ершов И. И., Ваш огород. — М.: Колос, 1999
