Технология производства продукции растениеводства

Яровые зерновые хлеба представлены в РФ большим разнообразием видов, и ведущая роль принадлежит яровой пшенице, которая составляет в валовом сборе зерна приблизительно 23%. Зерно богато белком — 16-24%, и клейковиной — 28-40%, отличными хлебопекарными качествами.

Яровая пшеница возделывается почти повсеместно: на севере ее посевы достигают Полярного круга, на юге, востоке и западе они доходят до границ России. Наибольшие площади посева расположены в Западной и Восточной Сибири, Поволжье, на Урале.

Посевы твердой пшеницы главным образом размещаются по южному и среднему течению Урала, в Оренбургской области, в Поволжье, Зауралье, Западной Сибири (Алтайский край), в Ростовской области, в степных районах Кубани и Черноземной зоны. Основные районы ее возделывания — Поволжье и Урал.

В зерновом балансе страны доля яровой пшеницы как по размерам занимаемых площадей (15,5 млн. га), так и по валовому сбору зерна весьма велика /8/.

Яровая пшеница — одна из наиболее ценных продовольственных культур. Из муки мягкой пшеницы выпекают высококачественный хлеб (сорта сильных пшениц), а из твердой изготавливают макаронные изделия: лапшу, вермишель, макароны, манную крупу. Муку из зерна сильной пшеницы используют в хлебопечении в качестве улучшителя (добавляют в муку из слабой пшеницы).

Отходы мукомольной промышленности (отруби) — ценный концентрированный корм для животных. Солому и полову используют для подстилки и кормления скота /3/.

Средняя урожайность яровой пшеницы всего лишь 1,4 т/га.

Самые распространенные сорта яровой мягкой пшеницы: Альбидум 188, Ирень, Лада, Прохоровка, Саратовская 29, Саратовская 42, Симбирка. Яровая твердая пшеница представлена сортами Безенчукская 139, Безенчукская 182, Краснокутка 10, Оренбургская 10, Степь 3, Харьковская 23, Харьковская 46 и др /6/.

Основные задачи курсового проекта:

  • Изучить биологические особенности пшеницы яровой по литературным источникам и по результатам собственных наблюдений.
  • Провести программирование урожайности культуры для данных почвенно-климатических условий;
  • Разработать технологию производства, обеспечивающую получение программируемой урожайности;
  • Дать оценку энергетической эффективности разработанной технологии возделывания пшеницы.

    1.

Биологические особенности яровой пшеницы

1.1 Особенности роста и развития

урожайность почва семена биологический

22 стр., 10615 слов

Технология хранения зерна пшеницы продовольственного назначения

... ]//URL: https://drprom.ru/diplomnaya/tehnologiya-hraneniya-pshenitsyi/ 1.1 Особенности пшеницы как объекта хранения Сыпучесть и самосортирование относят к физическим свойствам зерна. Зерновая масса состоит из множества отдельных ... предшественникам, например, после ярового ячменя, по кукурузе на зерно и по подсолнечнику. В районах с недостаточным количеством осадков озимую пшеницу лучше высевать по ...

В нашей стране возделывают два вида яровой пшеницы: мягкую (Triticum aestivum L.) и твердую (Triticum durum Desf.).

Наибольшее распространение имеет мягкая пшеница (примерно 90% площади), ее сорта пластичны и занимают большой ареал. Твердая пшеница — культура требовательная, ее ареал сужен, наряду с мягкой ее выращивают в Поволжье, Западной Сибири. При солнечной погоде она формирует высококачественное янтарное зерно.

Корневая система у яровой пшеницы мочковатая. При прорастании зерна сначала образуются зародышевые корни. Число их у яровой пшеницы 5. Из подземных стеблевых узлов образуются придаточные корни, которые при достаточном увлажнении начинают быстро расти, однако первичные корни при этом не отмирают.

Как первичные, так и вторичные корни имеют большое значение для растений. Многочисленными исследованиями установлено, что при развитии яровой пшеницы только с первичной корневой системой урожай ее составил около 65% урожая с хорошо развитой первичной и вторичной корневой системой.

Стебель — соломина, состоящая из 5-7междоузлий и разделенная стеблевыми узлами. Число их соответствует количеству листьев. У яровой пшеницы соломина полая. Стебель растет всеми своими междоузлиями.

Стебель имеет наибольшую толщину в средней части, а наименьшую — в верхней. Прочность стебля зависит от состава механической ткани. Стебель обладает способностью образовывать боковые побеги из подземных узлов.

Лист состоит из листового влагалища и листовой пластинки. На месте перехода влагалища в пластинку имеется тонкая бесцветная пленка, называемая язычком (ligula).

Язычок плотно прилегает к стеблю и препятствует проникновению внутрь влаги и бактерий. У основания листового влагалища образуются двусторонние линейные ушки (auricula), охватывающие стебель. Язычок у пшеницы короткий, у пшеницы ушки небольшие, ясно выраженные, часто с ресничками.

Соцветие — колос. он состоит из членистого колосового стержня (продолжение стержня) и колосков. Широкая сторона стержня называется лицевой, а узкая — боковой. У колоса пшеницы стержень коленчатый, на каждом его членике находится один колосок, обычно состоящий из двух колосковых чешуй и одного или нескольких цветков; стержень заканчивается верхушечным колоском.

Колосок состоит из одного или нескольких цветков и двух колосковых чешуй. Колосковые чешуи у пшеницы широкие, многонервные, с продольным килем.

Каждый цветок имеет две цветковые чешуи — нижнюю и верхнюю, более тонкую, нежную и плоскую. Между цветковыми чешуями расположены завязь с одной семяпочкой и двумя перистыми рыльцами и три тычинки; у основания цветковых чешуй еще имеются две небольшие тонкие пленки, набухание которых во время цветения обуславливает раскрытие цветка.

Плод, называемый обычно зерном, представляет собой зерновку, в которой в единственное семя покрыто не только семенной оболочкой, но и плодовой. У пленчатых сортов зерновка, кроме того покрыта цветковыми чешуями. У голозерных сортов зерно легко отделяется от чешуй.

Эндосперм зерновки представляет собой ткань с запасными питательными веществами. Наружный слой эндосперма, непосредственно примыкающий к оболочке, наполнен алейроновыми зернами, богатыми азотистыми веществами. Под ним находятся клетки, наполненные крахмальными зернами. Зародыш расположен у основания зерновки, на выпуклой стороне. Он состоит из щитка, соединяющего его с эндоспермом, почечки, покрытой зачаточными листьями, первичного стебля и корешком/6/.

11 стр., 5129 слов

Питание растений

... — из почвы через корни («корневое питание»). Воздушное питание Фотосинтез является основным процессом, приводящим к образованию органических веществ в растениях. При фотосинтезе солнечная энергия в зеленых частях ... покрывается снаружи опробковевшей тканью и теряет способность к поглощению питательных веществ. Рост корня происходит у самого его кончика, защищенного корневым чехликом. В ...

В зависимости от сорта, агротехники и условий произрастания химический состав зерна изменяется.

Содержание белка в зерне увеличивается при продвижении их посевов с севера на юг и с запада на восток. На качество зерна оказывают влияние возрастающая сухость климата и повышенное содержание азота в почве.

В процессе индивидуального развития яровая пшеница проходит рад этапов органогенеза, каждый из которых характеризуется образованием новых органов, а также изменением в строении одних и тех же органов. В жизненном цикле этих растений Ф.М. Куперман установила 12 этапов органогенеза: 1-й — формирование первичного конуса нарастания стебля; второй — усиленная дифференциация конуса на зачаточные узлы и междоузлия стебля, а также зачатки стеблевых листьев; третий — вытягивание конуса нарастания с образованием сегментов колоса; четвертый — закладка и формирование колосковых бугорков; пятый — образование и дифференциация цветочных бугорков; шестой — формирование спорогенной ткани пыльцевых зерен и пестика, рост покровных органов цветка; седьмой — усиленный рост в длину всех органов колоса; восьмой — выколашивание, завершение формирования колоса и цветков; девятый — цветение, оплодотворение, образование зиготы; десятый — формирование и рост зерновки и органов семени; одиннадцатый — накопление питательных веществ в зерновке, начиная с фазы молочной спелости зерна до восковой; двенадцатый — превращение питательных веществ в запасные, созревание семени /10/.

В процессе развития растений зерновых хлебов последовательно проходят следующие фазы: всходы, кущение, выход в трубку, колошение, цветение и созревание. Начало азы отмечают, когда в нее вступает не менее 10% растений, а полное наступление фазы — при наличии соответствующих признаков у 75% растений.

До появления всходов высеянные семена набухают, затем трогаются в рост зародышевые корешки. Вслед за первичными корешками начинает расти почечка и появляться стеблевой побег, который снаружи покрыт колеоптилем. При выходе на поверхность почвы рост колеоптиля прекращается, и через продольную трещину в нем выходит первый зеленый лист. При фенологических наблюдениях началом всходов считается появление первого листа.

Нарастание новых побегов происходит за счет подземного ветвления стебля и называется кущением. Начало кущения отмечают, когда у растений вырастают 2-3 настоящих листа, рост стеблевого побега приостанавливается, начинают закладываться и формироваться узловые корни, на поверхности почвы появляются первые боковые побеги.

Выход в трубку начинается, когда верхний узел главного стеблевого побега поднимается над поверхностью почвы на 5 см. На этой высоте его можно прощупать или увидеть, удалив предварительно стеблевую трубочку.

Колошение или выметывание происходит одновременно с усиленным ростом пятого или шестого междоузлия. Начало этой фазы — момент появления из влагалища листа половины колоса или метелки у 10% растений.

34 стр., 16695 слов

Технология хранения и переработки пшеницы

... по подготовке зерна к хранению, правильная закладка на хранение и дальнейшее наблюдение за ним в целях предотвращения порчи. Поэтому основной целью курсовой работы является овладение теоретическими и практическими знаниями по технологии хранения и переработки сельскохозяйственных ...

Период от выхода в трубку до колошения — очень важный этап в развитии растения яровой пшеницы. В это время усиленно растут листья и соломина, завершается процесс формирования всех органов соцветия и цветка. Растения испытывают повышенную потребность во влаге и питательных веществах. От того, как сложатся условия внешней среды в этот период, зависит число колосков в колосе или метелке, число цветков в колосках.

Цветение наступает вслед за колошением. Пшеница является самоопыляющейся культурой. Цветение начинается с колосков средней части колоса.

Следующая фаза — спелость. Процесс образования зерна у хлебов включает шесть периодов: образование, формирование, налив, созревание, послеуборочное дозревание и полная спелость /6/.

1.2 Требования к теплу и свету

Яровая пшеница — самоопыляющееся растение длинного дня, в процессе роста и развития она проходит те же фазы и этапы онтогенеза, что и озимая пшеница. После всходов (I и II этапы) яровая пшеница развивается медленно и сильнее угнетается сорняками, чем озимая. Корневая система характеризуется более слабым развитием и пониженной усвояющей способностью. Средняя продуктивная кустистость колеблется от 1,22 до 2,0. Зерно сравнительно крупное.

Яровая пшеница — растение холодостойкое, жизнеспособные всходы появляются при температуре 5-7 °С, наиболее благоприятна температура для прорастания 12-15 °С. Всходы переносят непродолжительные заморозки до -10 °С. Мягкая яровая пшеница более устойчива к низким температурам, чем твердая. Во время цветения и налива зерна растения повреждаются при температуре -1…-2 °С. В период созревания зерно может быть повреждено даже слабыми заморозками. Морозобойное зерно имеет низкие посевные качествам и технологические свойства.

К высоким температурам яровая пшеница довольно устойчива, особенно при наличии влаги в почве. Оптимальная температура воздуха в период налива и созревания 22-25 °С. Температура 35-40 °С и сухие ветры неблагоприятно сказываются на растениях и ведут к снижению урожайности и качества зерна. Сумма активных температур за период всходы — созревание составляет 1500-1750 °С.

Продолжительность от всходов до кущения 15-22 дня, к этому времени первичные (зародышевые корни) углубляются на 55 см. Вторичные (узловые) корни появляются в фазе 3-4 листьев только при наличии влаги в почве в зоне узла кущения. В зависимости от условий продолжительность периода от кущения до выхода в трубку составляет 11-25 дней, от выхода в трубку до колошения — 15-20 дней. Вегетационный период яровой пшеницы в зависимости от сорта, районов возделывания и погодных условий колеблется от 75до 115 дней /9/.

1.3 Требования к влаге

Яровая пшеница требовательна к почвенной влаге. При прорастании семена мягкой яровой пшеницы поглощают 50-60% воды от массы сухого зерна, семена твердой пшеницы — на 5-7% больше, так как они содержат больше белка. Корневая система твердой пшеницы менее развита, поэтому она плохо переносит почвенную засуху, но воздушную переносит лучше, чем мягкая пшеница.

Потребление воды яровой пшеницей в течение вегетационного периода неравномерно и распределяется следующим образом: в период всходов — 5…7% общего потребления воды за вегетационный период, в фазе кущения — 15…20%, в фазах выхода в трубку и колошения — 50…60, молочного стояния зерна — 20…30, и восковой спелости — 3…5%. Критические периоды по отношению к влаге — выход в трубку — колошение, т.е. периоды образования репродуктивных органов. Из-за недостатка влаги в этот период увеличивается бесплодность колосков, а при формировании и наливе зерна снижается выполненность и крупность зерна, что приводит к значительному снижению урожайности. При весенних запасах продуктивной влаги в метровом слое почвы менее 100 мм создаются неблагоприятные условия для роста и развития яровой пшеницы, а при наличии менее 60 мм невозможно получить даже удовлетворительный урожай зерна. Последующие обильные осадки не могут исправить положение. В таких условиях растения пшеницы ускоряют переход от одной фазы к другой и урожай резко снижается.

11 стр., 5182 слов

Почва и ее структура

... обработки; с другой стороны, в ней хуже удерживается вода и питательные вещества. Глинистые почвы плохо дренируются, являются сырыми и клейкими, но зато содержат много питательных веществ ... которую можно назвать консервами почвенного плодородия. Они накапливались в черноземах весь послеледниковый период. Эти гуматы способны растворяться под влиянием ферментов корневой системы растений, но в ...

При наличии достаточного количества влаги на глубине узла кущения хорошо развивается зародышевые и узловые корни. В основных районах возделывания яровой пшеницы ранневесенние засухи иссушают верхний слой почвы, в результате слабо развиваются не только узловые, но и зародышевые корни, что ведет к резкому снижению урожайности /6/.

1.4 Требования к почве и элементам питания

Яровая пшеница по сравнению с другими зерновыми культурами наиболее требовательна к гранулометрическому составу и плодородию почвы, что объясняется пониженной усвояющей способностью корневой системы. Лучшими для нее считаются структурные черноземные и каштановые, а также плодородные дерново-подзолистые почвы. На тяжелых глинистых и легких песчаных почвах без внесения высоких доз удобрений она плохо растет.

Яровая пшеница не выносит повышенной засоленности и кислотности почвы. Высокие урожаи она дает на почвах, имеющих нейтральную или щелочную реакцию.

Твердая пшеница предъявляет более высокие требования к плодородию, чистоте и структуре почвы, чем мягкая. В первый период жизни корни твердой пшеницы быстрее проникают вглубь, а у мягкой — энергичнее распространяются в ширину.

Из особенностей биологии яровой пшеницы следует отметить недружность и изреженность ее всходов. Причинами этих явлений в северных районах являются повышенная кислотность почвы и поражение болезнями (фузариозом и др.).

Яровая пшеница, особенно твердая в первый период развивается медленно, поэтому ее посевы часто поражаются сорняками /6/.

2. Агроклиматические условия возделывания культуры

Климат Вологодской области определяется его географическим положением, малым количеством солнечной радиации и условиями атмосферной циркуляции.

По классификации климатов Б.П. Алисова, в основу которой положены особенности циркуляции атмосферы и географическая широта, Вологодский район относится к атлантико-континентальной климатической области умеренного пояса, где наблюдаются воздушные массы умеренных широт. Характерной чертой климата Вологодского района является частая смена воздушных масс, связанная с прохождением циклонов и антициклонов. Сезоны года выражены ясно, а именно: продолжительная умеренно холодная зима, короткая весна с неустойчивыми температурами, относительно короткое умеренно тёплое лето, длительная и сырая осень.

Устойчивый снежный покров залегает 165 — 170 дней, достигая высоты на полях 40 — 60 см к концу зимы, поэтому вымерзание посевов во время перезимовки наблюдается крайне редко.

Наиболее высокие температуры воздуха зимой отмечаются на западе области. Среднемесячная температура января, как самого холодного месяца, составляет около — 14 0 . Средний из абсолютных минимумов достигает в среднем — 370 . Однако в любой из зимних месяцев могут быть повышения температуры до оттепели.

Перелом на весну наблюдается в начале апреля. В конце апреля — начале мая, с переходом среднесуточной температуры через 5 0 , начинается вегетация озимой ржи, многолетних трав, древесной растительности /2/.

В конце мая прекращаются весенние заморозки, наступает лето, которое продолжается от 100 до 125 дней. Наиболее тёплая погода со средними суточными температурами выше 15 0 в среднем удерживается 50 — 60 дней. Сумма активных температур за вегетационный период на большей части территории составляет около 17000 . Вегетационный период с температурами выше 50 продолжается 155 — 165 дней. Средняя месячная температура самого тёплого месяца июля — повсеместно 170 . Средняя годовая температура воздуха составляет 2,4 0 С.

В середине сентября начинаются осенние заморозки и понижение средней суточной температуры ниже 10 0 . Осень продолжительная длится до середины ноября. В осенний период чаще наблюдается пасмурная, сырая, дождливая погода. Снежный покров образуется и исчезает несколько раз. Зимний режим устанавливается в конце ноября.

По условиям увлажнения территория Вологодской области относится к влажной зоне. Годовая сумма осадков составляет 500 — 570 мм. За период, когда проходит активная вегетация всех сельскохозяйственных культур, т.е. со второй декады мая до первой декады сентября, осадков выпадает 250 — 270 мм. Влагообеспеченность растений, как правило, нормальная. Основная масса осадков выпадает в тёплый период. Запасы продуктивной влаги в метровом слое почвы за май, июнь, июль составляют — 1620 /8/.

Оценив выше изложенное, делаем вывод, что в Вологодской области можно получать хорошие урожаи яровой пшеницы, только необходимо правильно выбирать сорта. Основным показателем при выборе сорта должна быть его скороспелость. Для нашей области необходимы наиболее скороспелые сорта, чтобы семена успели вызреть до наступления холодной и влажной осенней погоды.

3. Разработка научно обоснованной технологии производства, обеспечивающей получение программируемой урожайности культуры

3.1 Программирование урожайности культуры

3.1.1 Понятие и принципы программирования

Увеличение производства сельскохозяйственной продукции должно решаться, главным образом, за счет значительного повышения урожайности. Этому способствует новое направление в агрономии — программирование урожаев.

Программирование урожайности — определение урожайности культуры на конкретном поле по почвенно-климатическим ресурсам и разработка комплекса технологических приемов, обеспечивающего оптимизацию регулируемых факторов среды для получения заданного высокого уровня урожайности полевой культуры. В него входят выбор сорта, определение норм органического и минерального удобрения с учетом естественного плодородия почвы на заданный урожай; обоснование сроков, норм и способов применения пестицидов для борьбы с сорняками, вредителями и болезнями полевых культур; обоснование режима влагообеспеченности растений и приемов его реализации. При этом предполагается, что все технологические приемы будут выполнены качественно в оптимальные агротехнические сроки.

Цель программирования — обеспечить получение экономически обоснованного урожая при одновременном сохранении и повышении уровня почвенного плодородия и соблюдения требований охраны окружающей среды.

Большая часть факторов, определяющих рост и развитие растений, урожай и его качество, в полевых условиях не подлежит регулированию. Это ограничивает возможность управления формированием величины и качества урожая.

Однако некоторые очень важные факторы, такие как реакция почвенного раствора, обеспеченность макро- и микроэлементами, влажность пахотного слоя почвы, можно регулировать в широких масштабах. Следовательно, задача состоит в том, чтобы с помощью регулируемых факторов снизить отрицательное влияние нерегулируемых и частично регулируемых.

Для этого в первую очередь необходимо знать агроклиматические ресурсы зоны: сумму активных температур за безморозный период, напряженность температурного режима и количество ФАР по месяцам, сумму осадков и распределение их в течение года, толщину снежного покрова, процент вероятности засух и суховеев.

Необходимо иметь сведения о физических и агрохимических свойствах пахотного слоя почвы и нижележащих горизонтов: о гранулометрическом составе пахотного горизонта почвы, равновесной плотности, физических свойствах нижележащих горизонтов; содержании гумуса в почве и глубине гумусового слоя; реакции почвенного раствора и гидролитической кислотности почвы; содержании легкогидролизуемого азота, подвижного фосфора, обменного калия, подвижных форм бора, молибдена, меди, цинка в пахотном слое почвы.

Выделяют 3 этапа программирования урожайности.

На первом этапе рассчитывают на основе агроклиматических ресурсов конкретной местности три научно обоснованных уровня урожайности культуры:

1. Потенциальная урожайность — по приходу фотосинтетически активной радиации (далее — ФАР).

2. Действительно возможная урожайность — по условиям влагообеспеченности и биоклиматическим показателям.

3. Программируемая урожайность — с учетом почвенного плодородия конкретного поля.

На втором этапе разрабатывают технологию производства, обеспечивающую получение программируемой урожайности, т.е. разрабатывают программу получения урожая. При этом заранее рассчитывают под программируемую урожайность фотометрические показатели посева (фотосинтетический потенциал, площадь листьев), основные элементы структуры урожая и норму высева.

На третьем этапе обеспечивают выращивание запрограммированного урожая на конкретном поле при постоянном управлении ходом формирования урожая. Для этого проводят оперативные наблюдения за ходом формирования урожая и вносят небольшие уточнения в систему запланированных мероприятий в зависимости от состояния посевов и складывающихся почвенно-климатических условий. Фактическая продуктивность посева на конкретном поле будет характеризовать урожайность в производстве.

Для приближения урожая в производстве к программированному необходимо добиваться выполнения всех элементов принятой технологии при корректировке их в зависимости от складывающихся метеоусловий и состояния посевов.

Качество программирования оценивается по разности между программируемой урожайностью и полученным в производстве урожаем. если различия между ними незначительные, качество программирования считается хорошим.

В 1970 г. академиком И.С. Шатиловым сформулированы 10 основных принципов программирования урожайности:

Первый принцип основан на определении урожайности по коэффициенту использования ФАР.

Второй принцип состоит в продуктивности фитомассы по приходу тепла и влаги за период вегетации культуры.

Третий принцип — определение потенциально возможной культуры (сорта) применительно к тем условиям, где предполагается получить высокие урожаи.

Четвертый принцип — формирование на поле, занятом культурой, фотосинтетического потенциала, который обеспечит запрограммированный уровень урожая высокого качества.

Пятый принцип состоит в необходимости правильного применения основных законов земледелия и растениеводства.

Шестой принцип — разработка системы удобрения, обеспечивающей получение запрограммированного урожая высокого качества.

Седьмой принцип — разработка комплекса агротехнических мероприятий, исходя из требований культуры, сорта.

Восьмой принцип — в орошаемом земледелии обеспечить потребность растений в воде в оптимальных количествах, а в богарных условиях определить уровень урожайности, исходя из сложившихся климатических условий.

Девятый принцип состоит в том, чтобы обеспечить выращивание здоровых растений, исключить отрицательное влияние вредителей и болезней на рост, развитие и урожайность сельскохозяйственных культур.

Десятый принцип заключается в необходимости использования электронно-вычислительной техники для выбора оптимального варианта комплекса агроприемов, выполнение которого обеспечит получение программируемой урожайности.

3.1.2 Определение потенциальной урожайности (ПУ)

Биомасса растений на 90-95 % состоит из органического вещества, образующегося в процессе фотосинтеза. Поэтому основной путь увеличения урожайности — повышение фотосинтетической продуктивности растений и коэффициента использования солнечной радиации.

Потенциальная урожайность — максимальная урожайность, которая теоретически может быть достигнута в результате усвоения посевами поступающей ФАР в идеальных метеорологических условиях и почвенных условиях. Она зависит от прихода ФАР за период вегетации культуры и коэффициента использования ФАК данной культурой и сортом.

Фотосинтетически активная радиация — часть солнечного спектра с длиной волны 0,38…0,71 мк, которая используется в процессе фотосинтеза.

Коэффициент использования ФАР зависит от биологических особенностей культуры, плодородия поля, применяемой технологии. Чем выше коэффициент использования ФАР, тем выше урожай биомассы. Реальный К Q на обычных посевах, по данным А.А. Ничепоровича, не превосходит 05,-1,5 %.

Ставится задача повысить коэффициент использования ФАР до 2-3и даже 5%, что позволит значительно увеличить продуктивность фитомассы.

Расчет ПУ биомассы производится по формуле А.А. Ничипоровича:

  • ПУ биол. — урожайность абсолютно сухой массы, ц/га;
  • Q — сумма ФАР за период вегетации культуры (данные представлены в табл. 1).

Таблица 1 — «Сумма ФАР за период вегетации яровой пшеницы»

Месяцы вегетации

За период вегетации

май

июнь

июль

Приход ФАР (МДж/м 2 )

201,3

289

227,6

717,9

К Q — коэффициент использования ФАР посевами яровой пшеницы (реальный КQ на обычных посевах, по мнению А.А. Ничипоровича, не превосходит 1,5%).

С — калорийность единицы урожайности сухого органического вещества. Эта величина меняется несущественно и для большинства культур ее значение находится в пределах 1800-2000 МДж/ц(Для яровой пшеницы характерно значение 1884 МДж/ц).

Потенциальная урожайность полезной продукции яровой пшеницы, который может быть получен при 1,5% коэффициенте использования ФАР в идеальных метеорологических и почвенных условиях составляет 5,12 т/га. Урожайность полезной продукции при стандартной влажности составляет 2,83 т/га.

3.1.3 Определение действительно возможной урожайности (ДВУ) по условиям увлажнения

Для определения ДВУ по влагообеспеченности посевов необходимо знать запасы продуктивной влаги и коэффициент водопотребления яровой пшеницы. Запасы продуктивной влаги рассчитываются как сумма запасов доступной для растений влаги в метровом слое почвы ко времени посева и эффективно используемых осадков за период вегетации.

Расчет ДВУ производится по формуле:

  • ДВУ биол. — действительно возможная урожайность абсолютно сухой биомассы, ц/га;
  • W — запасы продуктивной влаги ко времени посева (232 мм).

r — сумма выпавших осадков за период вегетации культуры в мм. (Результаты расчетов приведены в таблице 2).

Таблица 2 — «Сумма осадков за период вегетации пшеницы яровой.

Месяц, декада

За период вегетации

май

июнь

июль

1

2

3

1

2

3

1

2

3

Количество осадков, мм

3,9

16

19

21

22

23

23

24

8,7

160,6

K W — коэффициент водопотребления культуры в мм/ц сухой биомассы (440 мм/ц).

Уровень действительно возможной урожайности яровой пшеницы, которую можно получить в условиях складывающейся влагообеспеченности посевов при строгом соблюдении технологии производства составляет 8,91 т/га. Действительно возможная урожайность полезной продукции в данном контексте составляет 4, 53 т/га.

3.1.4 Определение программируемой урожайности (ПРУ) с учетом качественной оценки почвы конкретного поля

Рассчитанные по метеорологическим факторам ДВУ в реальных условиях могут быть получены только на полях с достаточно высоким уровнем почвенного плодородия, на почвах менее плодородных урожаи будут, соответственно, ниже действительно возможных.

Чтобы определить уровень программируемой урожайности для конкретного поля, необходимо знать уровень почвенного плодородия, который оценивается в баллах бонитета для каждого конкретного поля и культуры.

Зная долю участия удобрений в формировании урожая культуры, найдем прибавку урожая от применения удобрений по следующей формуле:

Ууд.=ПрУ*а,

где Ууд. — прибавка урожая от применения удобрений, ц/га;

  • а — доля участия удобрений в формировании урожая (0,24).

Ууд.=19,8*0,24=4,75 ц/га.

Программируемую урожайность с учетом применения удобрений (ПрУуд.)находим следующим образом:

ПрУуд = ПрУ +Ууд.

ПрУуд.=19,8+4,75=24,55 ц/га=2,46 т/га.

Величина программируемой урожайности яровой пшеницы на конкретном поле при условии среднемноголетней обеспеченности влагой и теплом и строгом соблюдении технологии производства составляет 2,46 т/га.

Одним из основных регулируемых факторов, влияющих на урожайность культуры, является применение органических и минеральных удобрений. Нашей задачей является за счет разработки системы применения удобрений на конкретном поле повысить уровень урожайности яровой пшеницы с 2, 46 т/га до 3,5 т/га.

3.2 Понятие и основные элементы научно обоснованной технологии производства культуры

Технология производства сельскохозяйственных культур — это совокупность и последовательность работ, организованных мероприятий при возделывании культуры от подготовки почвы и семян, до посева, ухода, уборки и послеуборочной обработки продукции для получения программированного урожая хорошего качества.

Основная цель технологии производства — рост урожайности и повышение качества сельскохозяйственной продукции с наименьшими затратами.

Биологическая сущность технологии производства состоит в том, чтобы повысить коэффициент использования ФАР, что приведет к повышению урожайности.

Агротехническая сущность технологии производства заключается в том, чтобы с помощью различных агротехнических приемов управлять формированием урожая и создавать благоприятные условия для роста и развития культуры в течении всего периода вегетации.

Основные элементы технологии производства:

  • ь Необходимо использовать сорта и гибриды, зарегистрированные в данном районе, т.е. наиболее приспособленные к данным почвенно-климатическим условиям;
  • ь Следует использовать для посева высококондиционные семена;
  • ь Необходимо проводить предпосевную подготовку семян к посеву, которая должна включать протравливание семян, а также специфические приёмы;
  • ь Культуру следует размещать по лучшим предшественникам;
  • ь Необходима тщательная подготовка почвы к посеву, включающая основную обработку почвы и предпосевную;
  • ь Внесение удобрений должно быть научно обоснованным;
  • ь Необходимо правильно определить норму высева и провести посев в оптимальные для культуры сроки и с высоким качеством;
  • ь Необходимо применять интегрированную защиту растений от сорняков, вредителей и болезней;
  • ь Уборку следует проводить в оптимальные для культуры сроки и с минимальными потерями.

При выборе технологии нужно учитывать следующие условия:

  • ь почва, уровень плодородия;
  • ь наличие сортов;
  • ь наличие материально-технических средств;
  • ь организация труда.

Высокие урожаи яровой пшеницы можно получить лишь при строгом соблюдении всех элементов технологии. Для возделывания можно применять элементы природоохранных и энергосберегающих технологий. Элементы природоохранной технологии направлены на получение экологически чистой продукции. Это такая продукция, при производстве которой исключается загрязнение окружающей среды. Энергосберегающая технология основана на снижении затрат труда и энергетических ресурсов (применение многооперационных машин, уменьшение норм минеральных удобрений за счёт локального внесения) /2/.

3.3 Сорта, их роль в повышении урожайности культуры

В настоящее время в условиях интенсивного земледелия к сортам любой культуры предъявляются повышенные требования. Новые сорта должны обладать широкой пластичностью, высокой потенциальной урожайностью, быть отзывчивыми на удобрения, устойчивыми к наиболее распространённым болезням.

Одно из важнейших требований, предъявляемых к современным сортам, — способность ежегодно давать высокие и стабильные урожаи. Для этого сорта должны обладать комплексом определенных качеств:

ь соответствовать природно-климатической зоне по длительности вегетационного периода и отдельных его фаз;

ь обеспечивать высокую урожайность;

ь быть устойчивыми к воздействию неблагоприятных условий (низкие температуры, засуха, болезни, вредители и др.);

ь быть приспособленными к возделыванию по интенсивной технологии (например, обладать устойчивостью к полеганию);

ь давать продукцию высокого качества.

Производству практически во всех почвенно-климатических зонах России требуются сорта сельскохозяйственных культур с коротким вегетационным периодом. Различия по длительности вегетационного периода у сортов очень велики /3/.

Сорт ИРЕНЬ (Культура Пшеница мягкая яровая (Triticum aestivum L.))

Год включения в реестр: 1998

Регионы допуска: Северный (1), Северо-Западный (2), Центральный (3), Волго-Вятский (4), Уральский (9), Западно-Сибирский (10), Восточно-Сибирский (11)

Родословная: Иргина х Красноуфимская 90. Включен в Госреестр по Волго-Вятскому (4) и Западно-Сибирскому (10) регионам. Разновидность мильтурум. Куст прямостоячий. Соломина полая, с сильным восковым налетом на верхнем междоузлии. Флаговый лист имеет сильный восковой налет на листовой пластинке и очень сильную антоциановую окраску ушек. Колос пирамидальный, рыхлый, со средним восковым налетом. На верхушке колоса короткие остевидные отростки. Плечо нижней колосковой чешуи среднее, прямое, зубец очень короткий, прямой. Зерно удлиненное, со средним хохолком, окрашенное. Масса 1000 зерен 35-42 г. Максимальная урожайность 60,8 ц/га получена в 1997 г. в Свердловской области. Раннеспелый. Вегетационный период 77-93 дня, созревает одновременно с Тюменской ранней и на 2-3 дня раньше Тулунской 12. Устойчив к полеганию, превышает стандарт Тюменская ранняя на 0,5-0,7 балла. Хлебопекарные качества хорощие. Ценная пшеница. Среднеустойчив к мучнистой росе, восприимчив к септориозу, корневым гнилям, стеблевой ржавчине. Сильновосприимчив к пыльной и твердой головне, бурой ржавчине. Требуются протравливание семян, фунгицидные обработки в период вегетации.

Сорт ДАРЬЯ (Культура: Пшеница мягкая яровая (Triticum aestivum L.))

Год включения в реестр:2006. Регионы допуска:Северо-Западный (2), Центральный (3), Центрально-черноземный. (5)

Признаки сорта:

  • Направление использования — ценная по качеству (ц)

  • Срок созревания (гр. спелости) -средний

Оригинатор: ГНУ ВНИИ ЗЕРНОБОБОВЫХ И КРУПЯНЫХ КУЛЬТУР, ИП ГЛАВА КФХ ШОРИНА Р.Т., ЛИПЕЦКАЯ СОРТОИСПЫТАТЕЛЬНАЯ СТАНЦИЯ-ФИЛИАЛ ФГУ ‘ГОССОРТКОМИССИЯ’

Родословная: Г-18 (81.5.1.2 х Белорусская 80).

Включен в Госреестр по Центральному (3) и Центрально-Черноземному (5) регионам. Рекомендован для возделывания в Брянской, Владимирской, Ивановской, Калужской, Тульской, Курской и Орловской областях. Разновидность лютесценс. Куст прямостоячий — полупрямостоячий. Cоломина выполнена слабо. Восковой налет на верхнем междоузлии соломины очень сильный, на влагалище и листовой пластинке флагового листа сильный — очень сильный. Колос пирамидальный, средней плотности, белый. Плечо закругленное, средней ширины. Зубец слегка изогнут, средней длины. Зерно яйцевидное, окрашенное, с хохолком средней длины. Масса 1000 зерен 33-38 г. Средняя урожайность в Центральном и Центрально-Черноземном регионах составила 30-35 ц/га, на 3,9 ц/га выше среднего стандарта. Максимальная урожайность 72,6 ц/га получена в 2005 г. в Липецкой области. Среднеспелый, вегетационный период 85-95 дней, созревает одновременно со стандартами Прохоровка, Лада. Устойчив к полеганию, превышает указанные стандарты на 0,6-1,0 балла. По хлебопекарным качествам — ценная пшеница. Средне поражался мучнистой росой; умеренно восприимчив к септориозу; восприимчив к бурой ржавчине, пыльной и твердой головне.

Сорт КРАСНОУФИМСКАЯ 100 (Культура: Пшеница мягкая яровая (Triticum aestivum L.))

Год включения в реестр:2003. Регионы допуска:Северо-Западный (2), Волго-Вятский (4), Западно-Сибирский (10)

Признаки сорта:

  • Направление использования -ценнаяпо качеству

  • Срок созревания (гр. спелости) -средний (среднеспелый)

Патентообладатель: ГНУ УРАЛЬСКИЙ НИИСХ

Родословная: Люба х Красноуфимская 90. Включен в Госреестр по Волго-Вятскому (4) региону. Рекомендован для возделывания в Свердловской области. Разновидность лютесценс. Куст полупрямостоячий. Cоломина выполнена слабо, с сильным восковым налетом на верхнем междоузлии. Флаговый лист с сильным восковым налетом на влагалище и листовой пластинке. Колос цилиндрический, рыхлый — средний, белый. Плечо узкое — среднее, закругленное. Зубец короткий, прямой. Зерно яйцевидное, окрашенное, с хохолком средней длины. Масса 1000 зерен 40-43 г. Средняя урожайность в регионе составила 36,8 ц/га, на 1,3 ц/га выше среднего стандарта. Максимальная урожайность 63,5 ц/га получена в 2002 г. в Свердловской области. Среднеспелый, вегетационный период 96-100 дней, созревает одновременно с сортами Приокская и Стрела. Устойчив к полеганию, превысив стандарт по этому показателю на 0,5-1,5 балла. Среднезасухоустойчив. Хлебопекарные качества на уровне филлера. Умеренно устойчив к твердой головне. Восприимчив к желтой ржавчине. Сильновосприимчив к бурой ржавчине, мучнистой росе, септориозу/3/.

Разработку технологии возделывания будем проводить для яровой пшеницы сорта Ирень.

3.4 Место культуры в севообороте

Под севооборотом понимают научно обоснованное чередование сельскохозяйственных культур и пара во времени и размещении их на полях. Правильная смена культур позволяет полнее использовать питательные вещества почвы и вносимых удобрений, успешнее вести борьбу с сорняками, вредителями и болезнями, подавлять их вредное действие на культурные растения.

Возделывание культур в правильном севообороте обеспечивает им лучшие фитосанитарные условия, предохраняет почву от эрозии, позволяет увеличить в ней запас органического вещества и улучшить физические свойства.

Характеристика предшественников. Предшественник влияет на развитие культуры, а соответственно и на урожай, лишь отчасти. Множество других факторов (таких как сорт, удобрения, обработка почвы, климатические условия) оказывают, куда большее влияние на урожай. Поэтому предшественник действует на рост и развитие последующей культуры в совокупности с другими факторами. Например, только при хорошем уходе (борьбе с сорняками и внесении необходимых доз удобрений) своё влияние на урожай яровой пшеницы пропашные проявляют как отличные предшественники. Пары теряют свою значимость отличных предшественников, если не проводить обработку почвы в них, а так же если не вносить удобрения в парующую землю/8/.

Тем не менее, предшествующие культуры выделяются из совокупности факторов, обуславливающих урожайность последующей культуры, как отдельный фактор. В виду своего неодинакового влияния на урожай пшеницы предшествующие культуры можно разбить на три группы:

Таблица 3 — «Классификация предшественников яровой пшеницы по степени влияния на произрастание культуры»

Культура

Предшественник

Отличный

Хороший

Удовлетворительный

Яровая пшеница

Картофель; Чистый пар; Занятый пар; Зернобобовые; Корнеплоды.

Кукуруза; Озимые; Многолетние травы.

Яровые зерновые

Из данных таблицы можно сделать вывод, что ранний картофель как парозанимающая культура является отличным предшественником для яровой пшеницы. Прежде всего, это связано с тем, что под картофель вносятся органические удобрения. У яровой пшеницы затем наблюдается положительное последействие органических удобрений. Следующим положительным моментом является различие специфичных вредителей, болезней и сорняков у картофеля и яровой пшеницы, что позволяет высаживать культуру в чистую и здоровую почву. Как культура со слабой корневой системой пшеница требовательна к гранулометрическому составу и рыхлости почвы. Возделывание картофеля как предшественника связано с тщательной и глубокой обработкой почвы. В результате пшеница высаживается в рыхлый и насыщенный кислородом слой почвы.

3.5 Определение норм удобрений на программируемую урожайность, сроки и способы их внесения

Яровая пшеница требовательна к почвенным условиям произрастания. Она не переносит кислых почв, очень хорошо отзывается на известкование. Лучшими для пшеницы являются почвы с близкой к нейтральной и нейтральной реакцией среды. По заданию на нашем участке преобладают легкосуглинистые почвы и рН сол. Вытяжки 5,6. По этим данным определяем необходимость в известковании пшеницы и дозы известковых удобрений для достижения оптимального уровня кислотности почвы. (таблица 4).

Таблица 4 — «Дозы известковых удобрений для достижения оптимальных уровней кислотности дерново-подзолистых почв Вологодской области (тонн чистого сухого СаСО3 на 1 га)».

Гранулометрический состав пахотного горизонта почвы

рН КСl

5,0-5,1

5,2-5,3

5,4-5,5

5,6-5,7

5,8-5,9

Пески

3,5

3,0

2,0

Супеси

4,0

3,5

3,0

Суглинки легкие

5,5

5,0

4,5

3,0

Суглинки средние

6,0

5,5

5,0

4,0

Суглинки тяжелые

7,0

6,5

6,0

5,0

3,0

Глины

7,5

7,0

6,5

6,0

4,0

Из данных таблицы можем сделать вывод, что для создания оптимальной кислотности почвы для яровой пшеницы мы должны внести известковые материалы в количестве 3 т/га чистого сухого СаСО3. Для известкования будем применять известняковую муку. По государственному стандарту высщий сорт известняковой муки должен содержать не менее 88% СаСО3 , содержание влаги не более 1%, остаток на сите с диаметром 1 мм не должен быть более 1%.

Таблица 5 — «Поглощение азота, фосфора и калия яровой пшеницей в различные периоды роста».

Фазы роста

% от максимального количества

Органической массы

N

P 2 O5

K 2 O

Кущение

4,6

19,6

3,3

25,4

Выход в трубку

12,4

44,8

34,7

42,1

Колошение

62,1

97,6

100,0

100,0

По данным таблицы видно, что яровая пшеница потребляет питательные вещества в большом количестве на протяжении всего вегетационного периода, но потребление резко возрастает с фазы выхода в трубку. Из этого мы можем сделать вывод, что для увеличения урожайности нам необходимо запланировать подкормки минеральными удобрениями в данную фазу /7/.

Органические удобрения под яровые зерновые обычно не вносят, но эти культуры очень на них отзывчивы. Неравномерное внесение органических удобрений приводит к пестроте стеблестоя, неравномерному созреванию растений, что затрудняет уборку урожая. По заданию предшественником яровой пшеницы является картофель. Эта культура очень положительно отзывается на внесение органических удобрений. Поэтому мы будем вносить навоз под картофель, то есть под предшествующую культуру.

Таблица 6 — «Расчет доз удобрений под яровую пшеницу»

Показатели

N

P 2 O5

K 2 O

1. Вынос элементов питания 1ц основной продукции с учетом побочной,кг

3,85

1,12

2.1

2. Вынос элементов питания программируемым урожаем, кг/га

134,8

39,2

73,5

3. Содержание в почве питательных веществ в подвижной форме:

мг/кг

кг/га

50

150

140

420

100

300

4. Коэффициент использования питательных веществ из почвы,%

20

5

10

5. Количество питательных веществ, получаемых растениями из почвы, кг/га

30

21

30

6. Внесено органических удобрений т/га, в 1т органических удобрений содержится, кг

7. Поступит в почву с органическим удобрением, кг/га

8. Коэффициент усвоения из органических удобрений в 1-й год,%

9.Будет использовано из органических удобрений, кг/га

По данным таблицы можно сделать вывод, что нам необходимо вносить все 3 основных элемента питания. Но у нас не учтено последействие органических удобрений, которые мы вносим под предшественника. Так как органические удобрения богаты азотистыми веществами, то мы можем снизить дозы азотных удобрений от требующихся. Поэтому на основании балансового метода решено внести под яровую пшеницу N100 P90 K90 .

По данным таблицы можем сделать вывод: так как яровая пшеница требовательна к почвенному плодородию и оптимальной реакцией среды для неё является pH — 6,0-7,5, то вносим известь в дозе 3,48 т/га. Органические удобрения не вносим, так как предшественником является картофель, под который вносятся минеральные удобрения и органика в больших дозах. Также органические удобрения не вносим во избежание засорения поля сорняками. Осенью под зяблевую вспашку вносим диаммофос в дозе 1,3 ц/га и хлористый калий в дозе — 1,5 ц/га для обеспечения минерального питания растений на протяжении всего периода вегетации, так как они не вымываются осадками. Весной вносим при посеве диаммофос в дозе 0,4 ц/га и аммиачную селитру в дозе 1,1 ц/га. В фазу выхода в трубку проводим корневую подкормку аммиачной селитрой в дозе 0,9 ц/га.

Удобрения в почву вносят различными способами. Основной из них — разбросной, который заключается в равномерном распределении удобрений по поверхности поля с последующей заделкой их почвообрабатывающими орудиями (плугами, дисковыми лущильниками, боронами и др.).

Припосевной способ включает в себя одновременный высев семян сельскохозяйственных культур и удобрений. При этом семена и удобрения должны быть разделены небольшим слоем почвы. Такое же условие должно выполняться при гнездовом (локальном) внесении удобрений и посеве.

Подкормку растений проводят и период вегетации, совмещая ее обычно с междурядной обработкой. В этом случае удобрения вносят рядовым способом в корнеобитаемый слой почвы.

Распределение удобрений должно быть равномерное. Отклонения от установленной нормы высева на единицу площади для тарельчатых аппаратов не должно превышать 25%, а равномерность распределения по ширине захвата должна быть не ниже 85%.

Для центробежных разбрасывателей равномерность по ширине захвата не ниже 75%.

Глубина заделки удобрений в почву не должна отклоняться от заданной более чем на 20%. Установленная норма высева не должна зависеть от степени заполнения емкости удобрениями в процессе работы.

Конструкция туковых ящиков и бункеров машин должна способствовать быстрой их выгрузке и очистке после работы.

Туковысевающие аппараты комбинированных сеялок должны надежно высевать порошкообразные, гранулированные удобрения и их смеси с влажностью, соответствующей стандартной при нормах от 50 до 750 кг/га с допускаемыми отклонениями ±8% /4/.

3.6 Система обработки почвы

Совокупность научно обоснованных приемов обработки почвы под культуры, выполняемых в определенной последовательности и под­чиненных решению ее главных задач применительно к почвенно- климатическим условиям, называется системой обработки почвы. Она зависит от природных условий, состояния поля, засоренности его, системы удобрения в севообороте, от того, под какую культуру готовится поле и каким был предшественник, от условий развития водной и ветровой эрозии, обеспеченности почвообрабатывающими орудиями и удобрениями. Система обработки почвы включает основную, предпосевную и послепосевную обработку, проводимую после посева или посадки.

Система обработки почвы должна быть зональной. Она предусматривает оптимальные сроки и высокое качество выполнения всех приемов. При возделывании яровой пшеницы применяют систему обработки почвы, включающую основную (зяблевую), весеннюю предпосевную и послепосевную обработки.

Основная (зяблевая) обработка почвы. Лучшее время для основной обработки почвы под яровые культуры — конец лета и осень предшествующего посеву года. В обработанной с осени почве создаются условия для накопления достаточного запаса влаги в результате лучшего использования осенних и зимних осадков, питательных элементов в доступной для растений форме, для более тщательного проведения системы борьбы с сорняками и вредными насекомыми. Кроме того, основная обработка, выполненная осенью, дает возможность более равномерно использовать тракторы и почвообрабатывающие орудия, позволяет высококачественно и своевременно провести весеннюю предпосевную подготовку почвы.

В зоне с коротким вегетационным периодом (северо-западные, северные, северо-восточные районы европейской части страны, Западная и Восточная Сибирь, некоторые районы Казахстана и Зауралья) семена сорняков, осыпавшиеся в конце лета или осенью, не успевают дать всходы до вспашки или вообще не прорастают до наступления теплой погоды весной следующего года. В этих условиях лущение нецелесообразно. После уборки зерновых культур поле сразу же вспахивают.

Зяблевая вспашка имеет большое значение для борьбы с вредителями и возбудителями болезней сельскохозяйственных культур — большая часть вредных организмов, глубоко запаханных в почву, к весне погибает.

В районах достаточного увлажнения поле, вспаханное на зябь, осенью не боронуют: гребнистая пашня уменьшает уплотнение ее верхнего слоя, а также способствует задержанию снега, что предохраняет почву от глубокого промерзания. Преимущество зяблевой вспашки по сравнению с весенней вспашкой доказано в большинстве районов нашей страны.

Зяблевую вспашку, как правило, проводят плугом с предплужниками. При этом глубже и лучше заделываются в почву пожнивные остатки, а также корни однолетних и многолетних сорняков. Глубокая вспашка делается под пропашные, для остальных культур можно ограничиться средней глубиной. Глубокая вспашка эффективна в районах избыточного увлажнения, так как обеспечивается возможность удаления влаги по подпахотному слою/1/.

Обработку почвы после пропашных культур. Пропашные растения высевают с широкими междурядьями, которые систематически обрабатывают в течение лета. После уборки пропашных культур почва бывает рыхлой и чистой от сорняков. Поэтому такие поля пашут на зябь без предварительного лущения. Если же уход за пропашными был недостаточно тщательным и поле после уборки урожая оказалось сильно засоренным, лущение, проведенное перед зяблевой обработкой, имеет важное значение для борьбы с сорняками.