Перед началом исследования, был проведен опрос Глав КФХ Шебалинского сельского поселения и жителей хутора, с целью подтверждения актуальности выбранной нами проблемы, на предмет внесения ими навоза на полях и огородах, для повышения урожайности сельскохозяйственных и овощных культур. Результаты опроса показали, что 7 КФХ из 10 отдают предпочтение органическому удобрению (навозу), считая его экологически чистым продуктом, Причём, из них, 2 КФХ используют и органические и минеральные удобрения, 2 КФХ предпочитают использовать минеральные комплексные удобрения, полагая, что затраты на ГСМ при вывозе некомпостированного навоза от личных подворий граждан на поля не оправдывают себя и 1 КФХ не использует удобрения совсем, из-за низкого материального положения. (Таблица 1).
Таблица 1. Результаты интервьюирования Глав КФХ на предмет использования удобрений на полях
| вопрос КФХ | Какие удобрения Вы вносите на поля? | ||
| органические (навоз) | минеральные | никакие | |
| «Крыловское» | + | + | |
| «Радуга» | + | + | |
| «Аксинья» | + | ||
| «Сал» | + | ||
| «Маяк» | + | ||
| «Восток» | + | ||
| «Дон» | + | ||
| «Восход» | + | ||
| «Ива» | + | ||
| «Заря» | + |
Проанализировав результаты интервьюирования жителей хутора, выяснили, что 85% респондентов предпочитают внесение навоза в почву на огороде, считая его самым дешёвым и экологически чистым удобрением. Большинство использует некомпостированный навоз. (Таблица 2)
Таблица 2. Результаты интервьюирования жителей х. Шебалин на предмет использования удобрений на огородах
| вопрос всего жителей опрошено | Какие удобрения Вы вносите на поля? | Удовлетворённость урожаем, причины неудовлетворения (лето-2013) | ||
| органические (навоз) | минеральные | никакие | ||
| 78 ч. | 67 (85%) | 11(15%) | - | удовлетворяет (50%) Причины неудовлетворения: -отсутствие достаточного количества воды для полива |
Таким образом, полученные результаты опроса доказывают, что исследуемая нами проблема актуальна для данной местности. По окончанию исследования, проанализировав, полученные результаты необходимо дать рекомендации жителям хутора и КФХ по использованию навоза на сельскохозяйственных угодьях.
Закладка экспериментального опыта
Для закладки эксперимента были определены опытные образцы неприхотливых растений, наиболее часто выращиваемых на территории х. Шебалин (Таблица 3)
Таблица 3. Опытные образцы растений, отобранных для эксперимента
| № образца | название растения | латинское название | класс | место выращивания в х. Шебалин | культура |
| Пшеница мягкая озимая Дон-93 | Triticum aestivum L | однодольное | поле | злаковая | |
| Кукуруза обыкновенная | Zea mais L. | однодольное | поле | злаковая | |
| Огурцы «Зозуля» F1 | Cucumis sativus | двудольное | огород | овощная | |
| Фасоль обыкновенная | Phaséolus vulgáris | двудольное | огород | овощная | |
| Редис «Жара» | Raphanus sativus | двудольное | огород | овощная | |
| Клещевина | Rícinus commúnis L. | двудольное | пришкольный участок | декоративная, масличная, лекарственная |
Место проведения исследования: кабинет биологии МБОУ «Шебалинская СОШ им. В. И. Фомичёва», приусадебный участок автора работы
Закладка опыта: 26.04.2014 г. (Приложение I)
Посадка проросших семян в почву: 28.04.2014
Срок и продолжительность исследования: 28.04.2014 – 01.09.2014 г.
Этапы исследования:
1) визуальные наблюдения за опытными образцами в лабораторных условиях (28.04.-28.05.2014)
2) Визуальные наблюдения за образцами, оказавшимися в ходе эксперимента наиболее устойчивыми к влиянию антибиотиков. (29.05-01.09.2014)
Методы исследования: уход за растениями, наблюдение, измерение (линейкой), эксперимент, математический, описательный, аналитический
Ход эксперимента
Почва для эксперимента была отобрана из пахотного горизонта (0-15см) пришкольного участка, которая не удобрялась навозом на протяжении последних 15 лет, и была взята в качестве контрольного образца. Семена, посаженные в неё, поливались на протяжении всего эксперимента чистой водопроводной водой.
Другой образец почвы, который ежегодно весной удобрялся навозом, был взят с огорода автора исследовательской работы. Данный образец почвы перед закладкой опыта, был удобрен некомпостированным навозом в соотношении 1/3, и семена, посаженные в неё, поливались раствором тетрациклина в концентрации: 300 мг/1000 мл воды (вата после обработки антибиотиком окрасилась в фиолетовый цвет) (Приложение I). Данные концентрации были выбраны благодаря результатам ранее проведенных рекогносцировочных исследований Акименко Ю. В. и Казеева К. Ш. [2].
Контрольным образцом служила почва, не удобренная навозом и не подвергавшаяся обработке антибиотиками, то есть всходы поливались чистой водопроводной водой. Закладка опыта была произведена – 26.04.2014
Посадка в почву проросших семян производилась 28.04.2014г (Приложение I). Изменение биологических свойств наблюдали первые 5 дней – ежедневно, последующие дни - через 3 суток. В качестве диагностических показателей были выбраны всхожесть семян и рост растений (длина всходов, цвет). Лабораторно-аналитические исследования выполнены с использованием общепринятых в биологии почв методов [2]
Результаты эксперимента
Таблица 4. Изменения биометрических и морфофизиологических показателей всходов пшеницы мягкой озимой Дон-93 Triticum aestivum L, поливаемой антибиотиком по сравнению с контрольным образцом
| полив водой (контроль) | полив тетрациклином | |||
| дата | высота растения (см) | внешний вид растения | высота растения (см) | внешний вид растения |
| 30.04 | 4,7 | светло - зелёное, без видимых изменений | 2,8 | темно зелёного цвета, без видимых изменений |
| 03.05 | 12,0 | 5,0 | ||
| 07.05 | 22,5 | 9,0 | ||
| 12.05 | 26,0 | 11,0 | ||
| 15.05 | 27,5 | нижние листья пожелтели | 14,5 | |
| 18.05 | 29,0 | 17,7 | ||
| 21.05 | 29,5 | 18,0 | ||
| 23.05 | 31,0 | зелёное, без видимых изменений | 20,0 | |
| 26.05 | 34,0 | 21,0 | ||
| 29.05 | 34,0 | 21,0 | ||
| 02.06 | 34,0 | 22,0 | Листья стали желтеть, сохнуть Растение практически погибло, остались нижние листья | |
| 05.06 | 35,0 | 22,0 | ||
| 08.06 | 35,5 | 23,5 | ||
| 12.06 | 35,8 | Листья стали желтеть | 11,0 | |
| 15.06 | 36,0 | 10,0 |
График 1. Изменение роста зеленой части проростков пшеницы мягкой озимой Дон -93 (Triticum aestivum L), поливаемых антибиотиком в сравнении с контролем
Таблица 5. Сравнительные показатели развития проростков пшеницы обыкновенной (Triticum aestivum L), поливаемой антибиотиком, по сравнению с контролем
| растение | всхожесть семян | полив | фазы развития растения | высадка в грунт | ||||||
| всходы | появление 3-го листа | кущение | выход в трубку | колошение | цветение | созревание плодов | ||||
| Пшеница обыкновенная Triticum aestivum L | 100% | вода | 29.04 | 30.04 | 28.05 | 30.06 | 01.08 | 05.08 | - | 28.05 |
| Пшеница обыкновенная Triticum aestivum L | 100% | тетрациклин | 29.04 | 02.05 | 02.06 | 09.07 – листья пожелтели, растение погибло | 28.05 |
Таким образом, анализируя результаты эксперимента, проводимого в лабораторных условиях, наблюдаем незначительную задержку в развитии зеленой части всходов пшеницы мягкой озимой Дон -93 (Triticum aestivum L),поливаемой раствором антибиотика, но в целом, растение развивалось без патологий и отставания в росте (Приложение II). После высадки растений в открытый грунт, опытный образец, поливаемый антибиотиком, замедлил своё развитие, затем листья стали очень быстро засыхать и растение погибло (Приложение III).
Следовательно, удобряя некомпостированным навозом сельскохозяйственные поля, фермерам необходимо быть очень осторожными в определении концентрации данного органического удобрения, так как последнее может содержать антибиотики.
Таблица 6. Изменения биометрических и морфофизиологических показателей всходов кукурузы обыкновенной (Zea mais L), поливаемой антибиотиком, по сравнению с контрольным образцом
| полив водой (контрольный образец) | полив тетрациклином | |||
| дата | высота растения (см) | внешний вид растения | высота растения (см) | внешний вид растения |
| 30.04 | 7,0 | зелёное, без видимых изменений | - | Семена не взошли. 29.05.2014 – данную культуру вывели из опыта |
| 03.05 | 10,5 | - | ||
| 07.05 | 17,7 | - | ||
| 12.05 | 25,0 | - | ||
| 15.05 | 27,0 | - | ||
| 18.05 | 28,0 | - | ||
| 21.05 | 30,0 | - | ||
| 23.05 | 31,5 | - | ||
| 26.05 | 33,0 | нижние листья начали желтеть | - | |
| 29.05 | 33,1 | - |
Таблица 7. Сравнительные показатели развития проростков кукурузы обыкновенной (Zea mais L), поливаемой антибиотиком, по сравнению с контролем
| растение | полив | фазы развития растения | высадка в грунт | |||||||||
| всходы | появление 3-го листа | кущение | выход в трубку | колошение | цветение | созревание плодов | ||||||
| кукуруза обыкновенная (Zea mais L) | вода | 30.04 | 12.04 | 28.05-культура выведена из эксперимента | ||||||||
| кукуруза обыкновенная (Zea mais L) | тетрациклин | - | - | - | - | - | - | - | - | |||
Таким образом, можно предположить, что раствор антибиотика губителен для данной культуры даже на самых ранних этапах развития (Приложение II)
Таблица 8. Изменения биометрических и морфофизиологических показателей всходов огурцов «Зозуля» F1(Cucumis sativus), поливаемых антибиотиком по сравнению с контрольным образцом
| полив водой (контроль) | полив тетрациклином | |||
| дата | высота растения (см) | внешний вид растения | высота растения (см) | внешний вид растения |
| 30.04 | 3,0 | зелёное, без видимых изменений | - | Едва появившись, всходы загнили. 29.05.-данная культура выведена из эксперимента |
| 03.05 | 5,8 | - | ||
| 07.05 | 4,2 | - | ||
| 12.05 | 10,0 | - | ||
| 15.05 | 11,2 | - | ||
| 18.05 | 12,0 | - | ||
| 21.05 | 13,3 | - | ||
| 23.05 | 14,0 | - | ||
| 26.05 | 14,8 | - | ||
| 29.05 | 15,0 | - |
Таблица 9. Сравнительные показатели развития проростков огурцов «Зозуля» F1(Cucumis sativus), поливаемой антибиотиком, по сравнению с контрольным образцом
| растение | полив | фазы развития растения | высадка в грунт | |||||||||
| всходы | появление 3-го листа | кущение | выход в трубку | колошение | цветение | созревание плодов | ||||||
| огурцы «Зозуля» F1(Cucumis sativus), | вода | 29.04 | 01.05 | 25.05 | 29.05- культура выведена из эксперимента | |||||||
| огурцы «Зозуля» F1(Cucumis sativus), | тетрациклин | 30.04(загнили) | - | - | - | - | - | - | - | |||
Таким образом, можно предположить, что антибиотики губительны для огурцов, начиная с ранних этапов развития (Приложение II)
Таблица 10. Изменения биометрических и морфофизиологических показателей всходов фасоли обыкновенной Phaséolus vulgáris, поливаемой антибиотиком по сравнению с контрольным образцом
| полив водой (контроль) | полив тетрациклином | |||
| дата | высота растения (см) | внешний вид растения | высота растения (см) | внешний вид растения |
| 30.04 | 4,5 | зелёное, без видимых изменений | - | светло- зелёного цвета, с оттенком жёлтого цвета, очень слабое на вид растение, края листьев имеют не здоровую волнообразную форму 30.05 – данный образец выведен из эксперимента |
| 03.05 | 8,7 | - | ||
| 07.05 | 11,2 | видны всходы | ||
| 12.05 | 14,0 | 1,0 | ||
| 15.05 | 14,5 | 1,3 | ||
| 18.05 | 14,5 | 2,2 | ||
| 21.05 | 14,8 | 3,0 | ||
| 23.05 | 15,0 | 3,0 | ||
| 26.05 | 17,0 | 3,1 | ||
| 29.05 | 17,4 | погибло | ||
| 02.06 | 18,0 | - | ||
| 05.06 | 19,2 | - | ||
| 08.06 | 19,8 | - | ||
| 12.06 | 20,2 | нижние листья стали желтеть | - | |
| 15.06 | 23,0 | - |
График 2. Изменение роста зеленой части проростков фасоли обыкновенной Phaséolus vulgáris, поливаемой антибиотиком в сравнении с контрольным образцом
Таблица 11. Сравнительные показатели развития проростков фасоли
обыкновенной (Phaséolus vulgáris), поливаемой антибиотиком, по сравнению с контрольным образцом
| растение | полив | фазы развития растения | высадка в грунт | ||||||||||
| всходы | появление 3-го листа | кущение | выход в трубку | колошение | цветение | созревание плодов | |||||||
| фасоль обыкновенная Phaséolus vulgáris | вода | 29.04 | 12.05 | 29.05 | 28.06-03.07 | 28.05 | |||||||
| фасоль обыкновенная Phaséolus vulgáris | тетрациклин | 30.04 | 02.05 | 28.05 | - | - | - | - | 28.05 30.05погибло | ||||
Таким образом, судя по задержке появления всходов, непродолжительного и незначительного увеличения роста зеленой массы и в итоге - гибели растения, поливаемого антибиотиком, по сравнению с контрольным образцом, можно предположить, что влияние антибиотиков на развитие фасоли менее губительно, чем, например, на огурцы или кукурузу, но более губительно, чем на пшеницу. (Приложение II, III)
Таблица 12. Изменения биометрических и морфофизиологических показателей всходов редиса «Жара» Raphanus sativus, поливаемого антибиотиком по сравнению с контрольным образцом
| полив водой (контроль) | полив тетрациклином | |||
| дата | высота растения (см) | внешний вид растения | высота растения (см) | внешний вид растения |
| 30.04 | 0,5 | светло-желтого цвета листья | 0,3 | листья мелкие, по сравнению с контрольным образцом, жёлтые |
| 03.05 | 0,8 | 0,5 | ||
| 07.05 | 0,8 | |||
| 12.05 | 1,5 | 1,2 | ||
| 15.05 | 1,8 | листья позеленели | 1,5 | листья позеленели |
| 18.05 | 2,0 | 1,7 | ||
| 21.05 | 2,5 | 1,9 | 28.05.-высадили в грунт. 29.05-растение погибло | |
| 23.05 | 2,8 | зелёное, без видимых изменений | 2,0 | |
| 26.05 | 3,0 | 2,0 | ||
| 29.05 | 4,0 | засохло | ||
| 02.06 | 4,0 | - | ||
| 05.06 | 4,3 | - | ||
| 08.06 | 4,5 | - | ||
| 12.06 | 4,5 | - | ||
| 15.06 | 5,0 | - |
График 3. Изменение роста зеленой части проростков редиса «Жара» Raphanus sativus (см) поливаемых антибиотиком в сравнении с контролем
Таблица 13. Сравнительные показатели развития проростков редиса «Жара» Raphanus sativus, поливаемой антибиотиком, по сравнению с контролем
| растение | полив | фазы развития растения | высадка в грунт | ||||||||||
| всходы | появление 3-го листа | кущение | выход в трубку | колошение | цветение | созревание плодов | |||||||
| редис «Жара» Raphanus sativus | вода | 29.04 | 02.05 | 28.05 | - | - | - | - | 28.05 29.05погибло | ||||
| редис «Жара» Raphanus sativus | тетрациклин | 29.04 | 02.05 | - | - | - | - | - | 28.05 29.05погибло | ||||
Таким образом, очевидного влияния антибиотиков не обнаружили, так как, в начале наблюдения, были зафиксированы отклонения в развитии растений обоих испытуемых групп: листья были маленьких размеров, желтоватой окраски (Приложение II) Затем, через две недели растения стали приходить в норму: окраска листьев позеленела, несколько увеличился рост зелёной массы (Приложение II) После высадки в грунт, растения, обеих групп погибли. Это произошло потому, что данную культуру не сажают на рассаду, т.к. при пересадке нарушается корневая система растений.
Таблица 14. Изменения биометрических и морфофизиологических показателей всходов клещевины Rícinus commúnis L., поливаемой антибиотиком по сравнению с контрольным образцом
| полив водой (контроль) | полив тетрациклином | |||
| дата | высота растения (см) | внешний вид растения | высота растения (см) | внешний вид растения |
| 30.04 | 2,0 | цвет темно-зелёный с бурым оттенком, характерным для данной культуры | - | Растение не взошло. 29.05-культуру вывели из эксперимента |
| 03.05 | 5,2 | - | ||
| 07.05 | 8,0 | - | ||
| 12.05 | 9,0 | - | ||
| 15.05 | 9.3 | - | ||
| 18.05 | 10,2 | - | ||
| 21.05 | 13,4 | - | ||
| 23.05 | 14,0 | - | ||
| 26.05 | 14,8 | - | ||
| 29.05 | 15,0 | - |
Таблица 15. Сравнительные показатели развития проростков клещевины Rícinus commúnis L., поливаемой антибиотиком, по сравнению с контрольным образцом
| растение | полив | фазы развития растения | высадка в грунт | ||||||||||
| всходы | появление 3-го листа | кущение | выход в трубку | колошение | цветение | созревание плодов | |||||||
| клещевина Rícinus commúnis L., | вода | 30.04 | 03.05 | 12.05 | - | - | - | - | 29.05-вывели культуру из эксперимента | ||||
| клещевина Rícinus commúnis L., | тетрациклин | - | - | - | - | - | - | - | |||||
Таким образом, влияние антибиотиков на данную культуру очевидно: семена клещевины, поливаемые раствором антибиотика, не взошли. Можно предположить, что антибиотики губительны для зародыша данной культуры (Приложение III).
Проанализировав результаты, полученные в ходе эксперимента, нельзя сделать однозначный вывод о том, представители какого класса растений менее восприимчивы к влиянию антибиотиков, так как из взятых нами для эксперимента шести образцов, наиболее устойчивыми к антибиотикам культурами оказались пшеница мягкая озимая Дон-93 (Triticum aestivum L)-однодольное растение, редис «Жара» (Raphanus sativus) и фасоль обыкновенная Phaséolus vulgáris (класс Двудольные). Наиболее подвержены негативному влиянию, оказались представители как класса Двудольные: огурцы «Зозуля» F1(Cucumis sativus) и Клещевина (Rícinus commúnis L.), так и представитель класса Однодольные - Кукуруза обыкновенная (Zea mais L.) (Приложение II, III)
