Продуктивность и видовой состав естественного лугово-лесного биоценоза (стр. 5 из 13)
Говоря о форме делянки, обычно имеют в виду, отношение ее длинны к ширине. По форме различают квадратные, прямоугольные и удлиненные (Б.А. Доспехов, 1985).
В методологических основах планирования эксперимента и математической обработки его данных опытных работ на сенокосах и пастбищах преобладают систематические методы постановки полевых опытов.
Систематическое размещение вариантов – это такое расположение опыта, когда порядок следования вариантов в каждом повторении подчиняется определенной системе. Имеется много способов размещения вариантов по этому методу. Особенно распространены два – последовательный в один ярус и шахматный при расположении повторений в несколько ярусов.
Наиболее простым является последовательное расположение делянок в один ярус. Варианты на делянках всех повторений располагаются в той последовательности, которая заранее установлена следователем на основании главным образом организационно-технических причин - удобства обработки почвы, внесения удобрений, посева, ухода, уборки и тому подобное.
При шахматном размещении порядок следования вариантов в повторениях разных ярусов сдвигается, что позволяет полнее охватить каждым вариантом пестроту плодородия участка и несколько уменьшить влияние закономерного варьирования почвенного плодородия на эффект варианта. Чтобы определить число делянок в последующих ярусах, число вариантов опыта делят на число ярусов.
Общие требования к планированию и методике полевого опыта на сенокосах принципиально не отличаются от требований, изложенных применительно к полевым культурам. Однако необходимо хорошо знать и на всех этапах исследовательской работы учитывать специфику луговых трав, особо разное долголетие растений многовидовых сообществ (Б.А. Доспехов, 1985).
На основании всех вышеуказанных особенностей условий проведения полевого опыта летом 1998 года на территории опытного поля института агроэкологии был заложен опыт на тему: Продуктивность и видовой состав естественного лугово-лесного биоценоза.
3.2 Наблюдения и исследования
Цель опыта: установить влияние азотных, фосфорных и калийных удобрений на флористический состав, структуру, продуктивность лугово-лесного биоценоза.
Исследования проводились в лесостепной зоне Южного Урала на территории опытного поля института агроэкологии села Миасского. Объектом был избран участок мелкозлаково-разнотравного луга с преобладанием мятлика лугового (Poa pratensis), лядвенца рогатого (Lotus conniculatus), мышиного горошка (Vicia eracca), вьюнка полевого (Convonvulus arvensis).
Опыт закладывался системным методом. Размер делянок 4м2.
Группируются два варианта:
1. Контроль (без удобрений);
2. Удобрения NPK 30кг/га
Повторность вариантов четырехкратная. Таким образом, получается восемь делянок.
Азотные, фосфорные и калийные удобрения (аммиачная селитра, двойной суперфосфат и хлорид калия) вносились в дозах 30 кг/га. Удобрения вносились ранней весной, в фазе весеннего отрастания трав в один прием.
Для определения запаса надземной фитомассы травостой срезали на уровни поверхности почвы. Укосы разбирали в свежем виде по агроботаническим группам (злаки, бобовые, разнотравье). Кроме того, отдельно учитывали все виды, в том числе доминирующие. Разобранные укосы взвешивали, высушивали и взвешивали в сухом состоянии.
Схема опыта
1-Вариант без удобрений
2-Вариант с удобрениями
I-IV-Повторения
Проводимые наблюдения и исследования:
1. Дата прохождения фаз развития: у злаков - появление всходов, кущение, выброс метелки, цветение (75% растений); у бобовых - всходы, бутонизация, начало цветения, массовое цветение (75%); у разнотравья - всходы, бутонизация, массовое цветение (75%).
2. Описание видового состава и структуры фитоценоза.
3. Замеры высоты растений, подсчет числа ярусов листьев.
4. Отбор растительных образцов для определения содержания элементов питания – азота, фосфора, калия.
5. Учет урожайности зеленой и сухой массы.
3.3 Методика определения урожайности
3.3.1 Определение высоты растений
Высоту растений, как правило, измеряют в определенные фазы развития растений. Для этого используют мерную линейку. Конец линейки устанавливают на поверхность почвы. В зависимости от величины делянки объем выборки составляет 50-100 растений, отбираемых в разных местах по диагонали учетной площади. При этом стебель измеряют от поверхности почвы до верхушки.
Итоговый показатель такого учета - средняя высота растений на делянке (В.Ф. Мойсейченко, 1996).
3.3.2 Определение площади листьев
оличество листьев по весу имеет значение для определения качества корма, особенно при соотношении менее питательных стеблей и более питательных листьев.
Для характеристики видов имеет большое значение как показатель, характеризующий аппарат, синтезирующий органическое вещество.
Существует несколько способов определения площади листьев. Мы использовали расчетный способ определения площади отдельных листьев. Зная длину и ширину листа и используя приведенный коэффициенты (0,67- для злаковых культур с линейной и продолговатой формой листьев и 0,744- для культур с овальной формой листьев), рассчитывают площадь одного отдельного листа (в квадратных сантиметрах) по формуле:
П=Д х Ш х К, (1)
где Д и Ш – длинна и ширина листа, см;
К – переводной коэффициент (0,67 или 0,74) (В.Ф.Мойсейченко, 1996).
3.3.3 Учет урожайности
Зеленую массу травы учитывают сплошным способом, взвешивают урожай со всей учетной делянки и рассчитывают урожайность с 1га с использованием переводного коэффициента на площадь. Сено можно учитывать двумя способами – сплошным и с помощью пробных снопов. В первом случае взвешивают высушенное на делянке сено (со всей учетной площади). Во втором случае с покосов с охватом всей учетной площади отбирают пробный сноп зеленой массы (не менее 4-5 кг), затем взвешивают зеленую массу со всей учетной площади (с включением пробного снопа). Пробные снопы сушат на специальных стеллажах в хорошо проветриваемых помещениях или на чердаках до сухого состояния, после чего снова взвешивают и из них отбирают образцы для определения влажности сена в сухом состоянии. С учетом массы пробного снопа до и после сушки определяют выход сена в сухом состоянии. Умножая урожай зеленой массы трав с учетной делянки на показатель выхода сена и переводные коэффициенты на площадь 1га и стандартную 16%-ную влажность, рассчитывают итоговый показатель - урожайность сена (В.Ф. Мойсейченко, 1996).
Этот способ определения урожайности сена требует больших затрат времени.
Урожай сухого сена вычисляют по формуле:
, (2)где А – масса скошенной травы, кг;
В – масса пробного снопа с делянки, кг;
С – площадь делянки, м2;
Д – масса пробного снопа после высушивания кг; (Б.А. Доспехов, 1985).
3.4 Методика определения азота, фосфора и калия в растительных образцах
Анализ содержания элементов питания. Определение азота, фосфора и калия мокрым озолением позволяет исключить потери элементов, так как их температура в этом случае не превышает 3380C. Поэтому его применяют для точного определения элементов.
Из заранее приготовленного и подсушенного до сухого состояния растительного материала отбирают навеску 0,2-0,4 г помещают в мерную колбу на 50-100 мл концентрированной серной кислоты и 0,2 мл хлорной кислоты.
После взбалтывания содержимое колбы ставят на электрическую плитку и сжигают до полного обесцвечивания раствора. Затем содержимое колбы охлаждают до метки, тщательно перемешивают и используют как исходный раствор.
Определение азота
1. Взять 5 мл раствора и перенести в мерную колбу на 100 мл.
2. До половины налить дистиллированной водой.
3. Прилить в колбу 100 мл 12,5%-ного раствора сегнетовой соли.
4. Бросить в колбу кусок лакмусовой бумаги.
5. Нейтрализовать раствор 1,0 н КОН.
6. Прилить в колбу 4мл реактива Неслера и довести объем до метки дистиллированной водой.
7. Раствор взболтать, оставить на 15 минут.
8. Окрашенный раствор проанализировать на фотоколориметре.
9. Результаты рассчитать по формуле:
, (3)где С – концентрация азота по графику, мг;
Н – навеска вещества, мг соответствующая объему раствора, взятого для анализа;
100 – для перевода в проценты
Определение фосфора
1. Взять 2-5 мл раствора и перенести в колбу на 100 мл.
2. Объем довести до метки реактивом Б.
3. Через 10 минут окрашенный раствор проанализировать на фотоколориметре.
4. Результаты анализа рассчитать по формуле:
, (4)где С – концентрация фосфора по графику, мг;
Н – навеска вещества, мг соответствующая объему раствора, взятого для анализа;
100 – для перевода в проценты
Определение калия
1. В растворе после сжигания определить калий на пламенном фото метре.
2. Результаты анализа рассчитать по формуле:
, (5)где С – концентрация калия по графику, мг;
Н – навеска вещества, мг соответствующая объему раствора, взятого для анализа;
100 - для перевода в проценты;
Р - разведение, которое определяют по формуле:
,(6)где У – объем колбы с раствором
4. Результаты исследований
4.1 Фенологические наблюдения
Даты наступления фаз вегетации растений в вариантах опыта без удобрений
| Ботанический состав | Годы исследований | Всходы | Бутонизация (кущение) | Начало цветения (выбрасывание метелки) | Цветение | |||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | |||||
| Мятлик луговой | 2000 | 27 апреля | 7 мая | 27 июня | 1 июля | |||||
| Лядвенец рогатый | 4 мая | 16 июля | 23 июля | 25 июля | ||||||
| Мышиный горошек | 5 мая | 21 июня | 27 июня | 2 июля | ||||||
| Лопух паутинистый | 7 мая | 5 июля | 16 июля | 23 июля | ||||||
| Осот розовый | 28 апреля | 2 июля | 7 июля | 10 июля | ||||||
| Земляника обыкновенная | 9 мая | 13 мая | 16 мая | 20 мая | ||||||
| Тысячелистник обыкновенный | 20 мая | 3 июля | 9 июля | 15 июля | ||||||
| Вьюнок полевой | 1 мая | 12 мая | 18 мая | 23 мая | ||||||
| Лапчатка прямостоячая | 13 мая | 21 июня | 27 июня | 3 июля | ||||||
| Полынь горькая | 11 мая | 25 июня | 3 июля | 7 июля | ||||||
| Мятлик луговой | 2001 | 28 апреля | 8 мая | 26 июня | 2 июля | |||||
| Лядвенец рогатый | 6 июля | 5 июля | 17 июля | 25 июля | ||||||
| Мышиный горошек | 4 мая | 22 июня | 28 июля | 4 июня | ||||||
| Лопух паутинистый | 6 мая | 18 июля | 24 июля | 26 июля | ||||||
| Осот розовый | 27 апреля | 1 мая | 8 июня | 11 июня | ||||||
| Земляника обыкновенная | 10 мая | 14 мая | 17 мая | 20 мая | ||||||
| Тысячелистник обыкновенный | 22 мая | 5 июня | 8 июня | 14 июня | ||||||
| Вьюнок полевой | 2 мая | 14 мая | 20 мая | 25 мая | ||||||
| Лапчатка прямостоячая | 15 мая | 23 июня | 29 июня | 5 июля | ||||||
| Полынь горькая | 10 мая | 24 июня | 5 июля | 9 июля | ||||||
| Мятлик луговой | 2002 | 29 апреля | 10 мая | 28 июня | 3 июля | |||||
| Лядвенец рогатый | 8 мая | 9 июля | 20 июля | 28 июля | ||||||
| Мышиный горошек | 5 мая | 24 июня | 29 июня | 5 июля | ||||||
| Лопух паутинистый | 8 мая | 20 июля | 25 июля | 29 июля | ||||||
| Осот розовый | 27 апреля | 2 мая | 9 июля | 12 июля | ||||||
| Земляника обыкновенная | 12 мая | 15 мая | 19 мая | 22 мая | ||||||
| Тысячелистник обыкновенный | 23 мая | 5 июня | 9 июня | 16 июня | ||||||
| Вьюнок полевой | 3 мая | 16 мая | 21 мая | 27 мая | ||||||
| Лапчатка прямостоячая | 17 мая | 26 июня | 29 июня | 6 июля | ||||||
| Полынь горькая | 11 мая | 27 июня | 7 июля | 10 июля | ||||||
Даты наступления фаз вегетации растений в вариантах опыта с удобрениями