Разработка адаптивной технологии выращивания твердой озимой пшеницы в условиях Ленинского района

5

ЮФ «Крымский Агротехнологический Университет» НАУ

Факультет Технологии Производства Хранения и

Переработки Продукции Растениеводства

Кафедра: Растениеводства, селекции и семеноводства

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

На тему: «Разработка адаптивной технологии выращивания

твердой озимой пшеницы в условиях Ленинского района».

Выполнил:

Студент факультета ТПХ и ППР

А-51.2 группы

Воронцов А. В.

Проверил:

Оценка

Симферополь

2007 г.

СОДЕРЖАНИЕ

Введение

Часть 1(аналитическая)

1.1 Обзор литературы.

1.2 Биологические основы управления ростом и развитием растений, урожаем и качеством продукции.

1.3 Природно-экономические условия.

1.3.1 Почвенно-климатическая характеристика хозяйства.

1.3.2 Народно-хозяйственное значение культуры и эффективность её производства.

Часть 2. (проектная)

2.1 Программирование урожая сельскохозяйственных культур.

2.1.1 Определение потенциальной урожайности и расчет КПД ФАР

2.1.2 Расчет действительно возможной урожайности.

2.1.3 Расчет доз удобрений на программируемую урожайность.

2.1.4 Расчет фотометрических показателей и норм высева культуры.

2.2 Разработка системы агротехнических мероприятий по получению программируемой урожайности с заданным качеством продукции

2.2.1 Место твердой пшеницы в севообороте.

2.2.2 Система удобрений.

2.2.3 Система обработки почвы и до посевного применения гербицидов

2.2.4 Выбор сортов и подготовка семян к посеву.

2.2.5 Технология посева культуры.

2.2.6 Уход за посевами.

2.2.7 Сеникация

2.2.8 Уборка урожая.

2.2.9 Составление технологической схемы.

3. Выводы и предложения

Список литературных источников.

Введение

Наука о выращивании высоких урожаев качественного зерна озимой твердой пшеницы - одна из молодых среди других растениеводческих отраслей знаний. Отсутствие устоявшихся, проверенных практикой, представлений о биологических особенностях этой культуры, о влиянии условий произрастания и приемов агротехники на процессы формирования величины урожая и его качество обуславливает, с одной стороны, сегодняшние скромные успехи, получаемые при выращивании озимой твердой пшеницы, с другой - незначительные площади ее возделывания, как в Крыму, так и в других регионах страны.

Главной причиной такого положения дел является тот факт, что озимая твердая пшеница является самой молодой зерновой культурой, появившейся на полях нашей страны в середине XX столетия. Первые ее сорта "Мичуринка", "Новомичуринка", "Леукурум 51", по своим потенциальным возможностям в деле формирования величины урожая не могли соперничать с озимыми мягкими пшеницами и поэтому не удостаивались внимания ни ученых-аграрников, которые должны были разработать зональные технологии их выращивания, ни производственников, которые должны были расширять их посевы в своих хозяйствах.

Безусловно, огромный отпечаток на положение дел наложил факт отсутствия в стране спроса на зерно твердых пшениц. Плановая экономика советского периода не знала, да и не хотела знать о том, что для производства высококачественных макаронных изделий (макароны, вермишель, лапша и др.) необходимо выращивать нужное для них сырье - зерно твердых пшениц. Вследствие этого вся страна употребляла в пищу макаронные изделия, приготовленные из зерна мягких пшениц, качество которых не могло быть удовлетворительным. Однако этот вопрос в стране, на знамени которого было написано «все для человека, все на благо человека» никогда и никого не волновал.

В настоящее время, в связи с утверждением в стране рыночных отношений, в основе которых лежит конкуренция товаропроизводителей что, несомненно, приведет к повышению спроса на качественные изделия, в том числе и на продукты питания, положение дел с выращиванием зерна твердой пшеницы, как необходимого сырья для производства высококачественных макаронных изделий, безусловно, изменится. Макаронные фабрики, чтобы повысить качество своей продукции и свою конкурентоспособность, вынуждены будут перейти на производство продукции из муки твердых пшениц. Появится спрос на их зерно и как следствие, площади посева твердой пшеницы возрастут, а урожайность и качество зерна - повысятся. Для того, чтобы этот процесс прошел быстрее и с меньшими издержками труда и материальных средств, агрономической науке нужно уже сейчас как можно полнее и глубже выявить существующие объективные закономерности во взаимных отношениях природных условий выращивания и приемов агротехники культуры с процессами формирования величины урожая и его качества.

В результате происшедших в 90-х годах XX века изменений в социально-экономической жизни страны в аграрном производстве Крыма возникли многочисленные новые формы собственности - кооперативные, артельные, фермерские и другие хозяйства, которые с большим желанием занялись выращиванием сельскохозяйственных культур, в том числе и озимой пшеницы. К сожалению, сегодня далеко не у всех специалистов и руководителей этих хозяйств есть необходимые знания и опыт выращивания этой культуры. Поэтому и успехи их пока весьма скромные. Однако жизнь не стоит на месте и по мере развития рыночных отношений и присущей ей конкуренции, многим из новых хозяйств, чтобы выжить, придется выращивать не только зерно мягкой, но и твердой пшеницы, которая будет конкурентоспособнее, как на внутреннем (крымском), так и внешних рынках.

Часть 1. (аналитическая)

1.1 Обзор литературы

Разработка технологии выращивания относительно новой для Крыма культуры - озимой твердой пшеницы - предусматривает выбор наиболее продуктивных для региона сортов, и должна быть ориентирована на обязательное использование их биологических особенностей, что позволит полнее реализовать заложенный в каждом из них биологический потенциал, а также природные ресурсы региона. В настоящее время не биология культуры, а индивидуальная биология сорта приобретает приоритетное значение, так как в значительной степени определяет оптимальность параметров агротехнических приемов.

В Крыму целесообразно выращивать наиболее приспособленные к условиям сорта твердой озимой пшеницы -- Алый парус, Дельфин, Коралл, Атолл, Перлина.(2;12;14)

С внедрением в производство и распространением в Крыму посевов новой продовольственной культуры - твердой озимой пшеницы - возникла проблема подбора для ее выращивания предшественников. В определенной мере между озимыми пшеницами - традиционной мягкой и новой твердой возникла даже конкуренция за лучшие предшественники.(3)

В условиях суходола на юге Украины и Крыму наилучшим предшественником является черный пар, хорошим - занятый пар (культуры, выращиваемые на зелёный корм и сено). В предгорных районах предпочтительнее занятый пар. Лучшие парозанимающие культуры - озимые бобово-злаковые и крестоцветно-злаковые смеси на зелёный корм, эспарцет, донник. Не рекомендуется размещать твердую озимую пшеницу после пшеницы или других зерновых культур (озимая рожь, яровые злакобобовые смеси). Из непаровых предшественников лучшим является кукуруза на силос. Однако имеют место и стерневые предшественники - оз. пшеница по черному пару, горох, пропашные - кукуруза и сорго на силос и др.(3;12;13;14)

Почву под твердую озимую пшеницу готовят так же как под мягкую озимую пшеницу.(14) Система обработки почвы строится в зависимости от предшественника, засорённости и её физико-механического состава почвы. В её задачу входит тщательная разделка почвы до мелко комковатого состояния. Обработка почвы должна способствовать сохранению и накоплению в почве влаги, очищению от сорняков и накоплению питательных веществ в доступной для растений форме.(9;12;13)

Обработка почвы под чёрный пар. Проводят лущение стерни на глубину 6-8 см. При появлении всходов сорняков лущение повторяют на глубину 10-12 см. В первом случае используют дисковые лущильники, во втором - лемешные или культиваторы-плоскорезы. Пашут поле на глубину 20-22 см в конце сентября, октябре. Весной обработку почвы начинают при наступлении физической спелости почвы с боронования зубовыми боронами. Далее при появлении сорняков поле культивируют на глубину 10-12 см, а при образовании почвенной корки (после дождей) боронуют. Глубину последующих культиваций постепенно уменьшают до 6-8 см. Культивации лучше проводить плоскорежущими рабочими органами. Если на поле остались крупностебельные растительные остатки, то весной целесообразно провести обработку дисковыми орудиями - стойками ПРВН-31000 или СибИМЭ, ПРП-5-50, МПШ-5 (при внесении минеральных удобрений ГУН-4, КПГ-2,2 с заделкой удобрений на дно борозды) в агрегате с боронами. При внесении органических удобрений - в агрегате с ПВР-2,3, ПВР-3,5, кольчато-шпоровыми катками или зубовыми боронами (11-15).

Обработка занятых паров. После уборки предшественника проводится обработка дисковыми боронами БДТ-7, ДБ-10 или лущильниками ЛДГ -10. В случае необходимости далее можно провести обработку культиваторами-плоскорезами КПП-2, КПШ-5, КПШ-9, или комбинированными агрегатами АКП-2,5 и др. на 8-10 см. . Если планируется внесение навоза. проводится вспашка на 20-22 см. По мере появления сорняков проводят культивации на глубину 8-10 и далее на 6-8 см. После дождей проводят боронование для уничтожения проросших сорняков и почвенной корки (11-15).

Обработка почвы после непаровых предшественников. Сразу после уборки урожая необходимо провести обработку дисковыми лущильниками ЛДГ-10 с хорошо отточенными дисками на глубину 6-8 см. Опаздывать с этим приёмом нельзя, т.к. растительные остатки высохнут и будут плохо измельчаться, а поздние яровые сорняки тронутся в рост. Далее проводят обработку дисковыми боронами БД-10 на глубину 8-10 см под углом 40-45° к направлению предыдущей обработки. При необходимости дискование проводят в два следа. После этого поле культивируют КРГ-3,6, КПЭ-3,8 на глубину 10-12 или 12-14 см в агрегате с катками или бороной БИГ-3А.

Предпосевная обработка почвы должна проводиться непосредственно перед посевом. Предпосевная культивация проводится для уничтожения сорняков и создания твёрдого ложа для семян культиваторами КПС -4 на глубину 6-8 см. .(7;9;11-15.)

Удобрение. Критическим периодом в питании озимых культур является фаза кущения. Исследования, проведенные кафедрой агрохимии Крымского государственного аграрного университета и научно-исследовательскими учреждениями юга Украины, показали, что в условиях Крыма и юга Украины наиболее эффективно внесение удобрений до посева, в том числе и азотных.

Фосфорные, а в исключительных случаях и калийные удобрения (если они нужны) вносят в зону будущего расположения корневой системы любым доступным способом. Кроме этого, при необходимости вносят 10 кг/гa фосфора, что составляет 50 кг/га суперфосфата или 20 кг аммофоса при посеве.

Азотные удобрения по изложенным выше причинам не обязательно заделывать в корнеобитаемую зону, достаточно поверхностной обработки почвы, чтобы избежать потерь азота. В неорошаемых условиях внесение всей планируемой нормы азота с осени, под любую допосевную обработку почвы, в большинстве случаев более эффективно или равно по влиянию -на урожайность дробному ее распределению (0,3 нормы осенью и 0,7 нормы в феврале). Качество зерна в обоих вариантах примерно одинаково. Как правило, обеспеченность почв нашей зоны калием высокая и вносить его нет необходимости. Азотные и фосфорные удобрения надо вносить в комплексе- т. к. одностороннее внесение одного из элементов питания не принесёт ожидаемых результатов.

Ранневесенняя подкормка озимых азотом (февраль-начало марта) оправдана в случае, если осенью не была внесена достаточная норма азота. Подкормке подлежат посевы с достаточным для получения урожая числом сохранившихся растений. На суходоле под озимую пшеницу по пару азотные удобрения не применяют, так как за период парования в почве накапливается 120-150 кг/га азота, которого вполне достаточно для формирования высокого урожая качественного зерна. По этой же причине не выгодно вносить навоз в паровом поле, так как азот навоза уже ненужен растениям, он не используется ими и безвозвратно теряется. Оптимальной нормой азота в условиях рыночной экономики следует считать не такое количество удобрений, при котором сформируется самая высокая урожайность, а предел окупаемости не только всей дозы азота, но и её последней, так называемой маргинальной частицы. Затраты на азотные удобрения под озимую твердую пшеницу целесообразно увеличивать не выше уровня, соответствующего равенству дохода от повышения урожайности и издержек на их внесение.

При этом следует помнить, что нормы азотных туков зависят не только от агротехнических факторов, но и от конъюнктуры рынка, устанавливающей соотношение между ценами на зерно и удобрения. Именно это соотношение в основном определяет эффективность окупаемости туков прибавкой урожая.

Для озимой пшеницы по занятым парам в зоне, где выпадает около 500 мм осадков в год, предельная норма азота составляет 90 кг/га. Если среднегодовая сумма осадков менее 400мм, предельная норма азота-60 кг/га.

Как правило, обеспеченность почв нашей зоны калием высокая и вносить его нет необходимости. Азотные и фосфорные удобрения надо вносить в комплексе-т. к. одностороннее внесение одного из элементов питания не принесёт ожидаемых результатов. Норма внесения азота и фосфора рассчитывается. Есть несколько способов расчёта Органические удобрения можно внести под озимую пшеницу по занятым парам (озимая рожь, крестоцветные или их смеси на зеленую массу). Из 30 тонн навоза на 1га пшеницы поступит 24 кг азота, 24 кг фосфора и 108 кг калия. Поэтому калийные удобрения не нужны, фосфорные вносят только при посеве, а дозу предпосевного азотного удобрения уменьшают на 25-30 кг/га. (1;3;4;6).

Подготовка семян к посеву. Использование высококачественных семян при посеве одно из важнейших условий получения высоких урожаев. Для посева используют выровненные, тяжеловесные, здоровые, чистые от сорняков семена, отвечающие требованиям государственного стандарта.(3) Важнейшим вопросом агротехники твердой озимой пшеницы является срок сева. Она очень чувствительна к этому приему и очень болезненно реагирует на отклонения времени сева от оптимума. В Крыму срок сева твердой озимой пшеницы совпадает со сроками сева мягкой пшеницы. Однако у твердой пшеницы имеются и отличия, обусловленные особенностями ее биологии. В частности, ее не следует сеять раньше первой декады октября, даже если в сентябре выпали обильные дожди и почва в это время хорошо обеспечена влагой (20 мм и более доступной влаги в пахотном слое). Ранние посевы озимой твердой пшеницы обычно сильно повреждены вредителями и болезнями, хуже зимуют, изреживаются, зарастают сорняками и дают зерно невысокого качества.(3;5;9)

При достаточной влагообеспеченности (в пахотном слое не менее 20 мм доступной влаги) сеять твердую пшеницу следует в первую декаду октября при норме высева 5,5-6 млн./га. Однако в отличие от мягкой пшеницы, сравнительно легко переносящей задержку сева до 20-25 октября, твердую пшеницу необходимо в любом случае посеять до середины этого месяца. В поздних посевах (после 15.10) ее растения слабо кустятся, плохо зимуют и резко снижается их продуктивность.(12;13;14)

Для обеззараживания семян от возбудителей головнёвых болезней, корневой гнили и др. заболеваний семена протравливают одним из препаратов: витавакс 75% с. п. (2,5-3,0 кг/т), фундазол 50% с. п. (2,5 кг/т), ТМТД 80% с. п. (1,5-2 кг/т), витатиурам 80% с. п. (2-3 кг-т), фенорам 70 % с. п. (2-3 кг/т). (7) На 1 т семян добавляют 5-15 л воды. Применяют прилепатели: концентрат сульфидно-спиртовой барды - 0,7-1,0кг/т, казеин технический - 0,1-0,5 кг/т. Наиболее эффективно протравливание с плёнкообразователями (инкрустация семян), которые прочно закрепляют препарат на семенах. При этом используют плёнкообразователи 5%-ный раствор ПВС или 2% раствор NаКМЦ. (12;16)

Своевременный посев во влажную почву обеспечивает дружные всходы, мощное развитие корневой системы, нормальное кущение и хорошую закалку растений. Чтобы обеспечить нормальное развитие растений и прохождение необходимых фаз посев надо осуществлять за 45-60 дней до наступления устойчивых холодов. Сумма положительных температур должна быть не менее 450-550°С в этих условиях растения успевают образовать 4-5 побегов. Лучшим сроком посева считается период, когда среднесуточная температура воздуха устанавливается на уровне 17-14°С. В Крыму это примерно период с 25 сентября по 5 октября. Посев озимой пшеницы необходимо проводить в течение 4-5 дней.(12;13)

Озимая твердая пшеница - культура сплошного посева. Наиболее распространённые способы посева этой культуры: рядовой - с междурядьями 15 см, узкорядный - с междурядьями 7,5-10 см, перекрестный и перекрёстно-диагональный с междурядьями 15 см. Узкорядный и перекрёстный способы посева обеспечивают наиболее равномерное распределение семян на площади, благодаря чему растения полнее используют свет, влагу, питательные вещества и лучше развиваются. Однако этот способ посева дорог и в современных условиях практически не применяется.(12;14;7)

Глубина сева. Полнота и быстрота появления всходов, глубина залегания узла кущения в значительной степени зависят от глубины посева. Глубина сева в свою очередь обуславливается сроками сева, влажностью, гранулометрическим составом почвы, крупностью семян. Оптимальная глубина сева озимой пшеницы на юге Украины 5-6 см. При посеве раньше оптимальных сроков глубина заделки увеличивается до 6-7 см и при севе позже оптимальных сроков и на тяжелых, солонцеватых почвах семена заделывают на 4-5 см..(9;12;13)

Норма высева. Для сортов степного и лесостепного экотипа при посеве их в оптимальные сроки оптимальной нормой высева является 5-6 млн. всхожих семян на га. Густота стояния растений на 1 м² должна быть около 500, но не менее 400. При задержании со сроками посева норму высева следует увеличить на 15-20 % , т. к. поздно взошедшие растения, как правило, не успевают раскуститься и, как правило, дают один продуктивный стебель. При посеве раньше оптимальных сроков норму высева уменьшать нельзя, т.к. эти посевы бывают, как правило, засорёнными, что сказывается на урожайности.(8;9;12;10)

Уход за посевами пшеницы после перезимовки начинается с ранневесенней подкормки азотными удобрениями. Проводят ее по мерзлоталой почве, чтобы внесённый на ее поверхность азот стал доступен растениям, используя сформированную во время сева пшеницы технологическую колею. После возобновления вегетации пшеницы весной хорошие результаты дает применение для подкормки посевов зерновых сеялок, с помощью которых азотные туки размещаются в прикорневом слое и равномерно распределяются по полю. Адаптивная доза внесения удобрений рассчитывается по приведённой выше методике с учётом содержания нитратного азота в почве в слое 0-80 см, состояния вышедшего из зимовки посева пшеницы и запасов накопленной за осенне-зимний период влаги.(12;13;14)

В посевах озимой пшеницы, в том числе и на паровых предшественниках, встречается большое количество различных сорных растений, наносящих существенный вред урожаю. Даже при слабой засоренности посевов недобор урожая озимой пшеницы может составить 5-7 %, а при сильной -- 25 % и больше.(14)

Отрицательное воздействие сорняков проявляется в том, что, используя дефицитную в нашей зоне воду и питательные вещества, они перехватывают их у пшеницы. На засорённых полях эффективность. ранневесенней подкормки незначительна или даже отсутствует полностью, так как внесенный азот в первую очередь используют сорняки, которые, в силу своих биологических особенностей, трогаются в рост раньше пшеницы и развиваются быстрее ее. Вредоносность сорняков на этом не оканчивается. Семена таких растений как полынь, горчак, лук полевой, чеснок, попав в зерновую массу, придают муке неприятный запах, вкус, то есть ухудшают ее качество. Сорняки затрудняют уборку, увеличивают затраты труда и средств на очистку зерна.(10;14)

Вредоносность сорняков, резко возрастает на полях с изреженными и ранними посевами пшеницы, а также в годы с благоприятными условиями увлажнения. Урожайность ее уменьшается на 8-10%, а содержание белка и клейковины снижается соответственно на 3,6 и 7,3 %. При наличии 150-200 растений дескурении Софии на 1 м² белковость зерна снижается на 0,54%, содержание клейковины - на 1,0%, а стекловидность -- на 7 %.(12;14)

Наиболее эффективным способом борьбы с сорняками в посевах озимой пшеницы является химический -- применение гербицидов. Обрабатывают посевы в фазе кущения -- в это время погибает наибольшее количество (90-93 %) сорных растений и не отмечается отрицательное воздействие гербицидов на величину урожая и качество зерна.(10)

При обработке посевов ранее оптимальных сроков гербициды вызывают угнетение растений пшеницы, при более поздних (в фазе выхода в трубку) -- деформацию растительных клеток у основания колоса, что приводит к закрученности, уродству колоса и его пустозерности.

Очень важно защитить посевы озимой пшеницы от вредителей и болезней. После посева, особенно осенью, большой вред наносит хлебная жужелица. Её личинки объедают молодые листья как бы «измочаливая» их. При увеличении вредителей до 2-3 личинок на 1 м2 следует обрабатывать посевы 30 % к.э. карбофоса (1,2 л/га) или 50 % к.э. волатона (2 кг/га).

Ощутимый вред наносят злаковые мухи (черная пшеничная, гессенская, шведская и др.). Для снижения их численности при достижении экономического порога вредоносности (30 мух на 100 взмахов сачка) посевы опрыскивают 30 % к.э. карбофоса (1,2 л/га).

Наиболее опасный вредитель посевов сильной озимой пшеницы - клоп черепашка. Пока не сформировалось зерно, этот вредитель сосёт стебли молодых растений, что приводит к свёртыванию и усыханию листьев. Это может привести к снижению урожайности на 10-15 ц/га. Через 8-15 дней после перелета самки откладывают яйца, из которых появляются личинки, которые питаются зерном. Для борьбы с этим вредителем ранней весной обрабатывают междурядья лесополос, где зимуют клопы-черепашки. На полях, где появился клоп-черепашка, перед уборкой делают обкосы вдоль дорог и лесополос. В качестве химических мер борьбы в период кущения и трубкования (при 2 экз. на 1 м2) применяют 50 % эмульгирующий концентрат волотона (1,6 кг/га). В период отрождения личинок (2 особи на 1 м2) проводят повторное опрыскивание тем же препаратом в том же количестве. В фазу цветения - налива зерна при наличии одного жука на одном квадратном метре опрыскивание повторяют. Опрыскивание проводят в утренние часы и заканчивают за 15 суток до уборки.

Из болезней наибольший вред наносит стеблевая ржавчина. Она может снижать урожай до 40 %. Пораженные стеблевой ржавчиной посевы обрабатывают фундозолом, байлетоном (0,5-0,6 кг/га), 80 % ценебом (5 кг/га). При появлении мучнистой росы посевы обрабатывают байлетоном и фундозолом в той же дозе.

Из болезней наибольший вред наносит стеблевая ржавчина. Она может снижать урожай до 40 %. (12;13;16)

Для предотвращения полегания посевов озимой пшеницы, особенно высокостебельных сортов, применяют ретарданты. Обработку проводят препаратом тур или ССС в фазе кущения - выхода в трубку дозой 3-4 кг/га д.в. Ретарданты рекомендуют применять только па плодородных хорошо обеспеченных влагой почвах при интенсивном возделывании культуры. На легких почвах при недостаточном питании растений, на изреженных и ослабленных посевах в условиях засухи их применение может привести к угнетению развития растений, а также к задержке выколашивання, череззернице, усиленному образованию подгонов.(7;12)

При совпадении сроков и способов обработок против болезней, вредителей и сорняков используют баковые смеси из фунгицидов, инсектицидов, гербицидов и ретардантов, что значительно сокращает число обработок.(12;13)

Уборка урожая твердой пшеницы начинают на неделю--две раньше, чем мягкой, при влажности зерна 20--24%. Это вызвано тем, что зерно твердой пшеницы имеет более короткий период покоя, чем зерно мягкой. В связи с этим возникает опасность прорастания на корню уборки в ранние сроки при высокой влажности зерна (до 30--35%) не уменьшает урожая по сравнению с уборкой при влажности зерна 14,5%. Не отмечено также существенного снижения качества натуры зерна, содержания белка, массы 1000 зерен. Кроме того, начало уборки в ранние сроки обеспечивает более, продолжительное сезонное использование комбайнов и дает возможность избежать проведения уборки в неблагоприятных погодных условиях, характерных для многих регионов возделывания культуры(7;12)

Убирают озимую пшеницу двумя способами: однофазным (прямое комбайнирование) и двухфазным (раздельная уборка). При однофазном способе уборки зерно выделяется за один этап при скашивании и обмолоте растений. Уборку начинают в фазу полной спелости (влажность зерна 16…18 %). Этот способ уборки применяют, если хлеба низкорослые, изреженные, перестоявшие, сорта короткостебельные, устойчивые к полеганию.

Двухфазную уборку осуществляют в два этапа. Сначала растения скашивают и укладывают в валки жатками. Скашивание начинают в середине восковой спелости при влажности зерна 35…40 %. Через 2…3 дня просохшие валки обмолачивают комбайнами с подборщиками. Двухфазную уборку применяют для высокостебельных, неравномерно созревших и склонных к полеганию и осыпанию сортов, на засорённых посевах и при большой нагрузке уборочной площади на один зерновой комбайн. Высота среза устанавливается в пределах 12…25 см.(12;13;14;15)

1.2 Биологические основы управления ростом и развитием растений, урожаем и качеством продукции

Пшеница (род Triticum L.) по современной классификации относится к семейству мятликовых (Роасеае). По более привычной классификации это семейство называют злаковые (Gramineae). Эволюционный процесс в течение нескольких тысячелетий, многовековая практика земледельцев создали к настоящему времени большое разнообразие видов, разновидностей, форм и сортов этой культуры. Современная систематика все это многообразие дикорастущих и культурных пшениц объединяет в 27 видов, которые отличаются друг от друга по биологическим, морфологическим и хозяйственным признакам.

Твердая пшеница (Triticum durum) относится к группе тетраплоидных пшениц Вопрос о происхождении этого вида окончательно еще не выяснен. В то же время большинство исследователей считает, что в доисторические времена в районах совместного произрастания дикой однозернянки и эгилопсов (западная и северо-восточная Африка) на основе амфиплоидизации произошел синтез видов -- объединение наборов хромосом, приведший к возникновению этого вида. Вследствие меньшего набора хромосом твердая пшеница обладает меньшей пластичностью, чем мягкая пшеница, и поэтому она более требовательна к условиям произрастания. Этим объясняется также и меньшие масштабы ее возделывания.

Требования к почве. Повышенные требования озимой твердой пшеницы к почве объясняются, прежде всего, большим выносом питательных веществ с урожаем. Поэтому для ее возделывания наиболее пригодными почвами в Крыму являются черноземы южные, черноземы предгорные, темно-каштановые и каштановые слабо солонцеватые и солончаковые. Менее пригодными почвами для озимой твердой пшеницы являются дерново-карбонатные, каштановые солонцеватые почвы. На этих почвах, которые чаще всего встречаются в Присивашье и на Керченском полуострове, лучше выращивать не твердую, а мягкую пшеницу.

Требования к влаге. Твердая пшеница предъявляет, высокие требования к влаге. На протяжении вегетации эти требования изменяются. В период всходов потребность во влаге небольшая -20 мм, но она должна обязательно быть в пахотном слое для набухания и прорастания семян. При прохождении фазы кущения и образования нормальной корневой системы в осенний период необходимо иметь влагу уже в полуметровом слое почвы. Накопленной за зиму влаги в почве обычно хватает пшеничному растению до фазы выхода в трубку. Именно в этот период начинается наиболее интенсивное ее потребление (критический период). При отсутствии в это время продуктивной влаги в почве формируется низко продуктивное растение.

В фазу колошения - цветения потребность в почвенной влаге остается очень высокой. При ее недостатке пшеничное растение образует небольшой колос с малым количеством зерен в нем. Недостаток воды в фазу молочного состояния (налива) обуславливает формирование щуплого зерна, за счет которого общая урожайность может снизиться на 30-35%. Оптимальной влажностью метрового слоя для формирования высокого урожая является 80% НВ в течение всей вегетации.

Требования к температуре. В период всходы - кущение оптимальной температурой является 14-16°С. Перед уходом в зиму, для повышения закалки растений, лучшая температура 12 - 14°С. В зимний период озимая твердая пшеница переносит без последствий понижение температуры почвы на глубине залегания узла кущения до минус 14°С.

К весне устойчивость растений к пониженной температуре снижается. После возобновления вегетации листья пшеницы могут повреждаться при температуре минус 6-7°С. Вновь образованные весной органы не прошедшие закалки - листья, колос могут погибнуть при минус 3-4°С. Оптимальной температурой в весенний период является 14-16⁰С. В фазу колошения и цветения требование к теплу повышается до 18-22°С. В фазу налива и созревания оптимальной среднемесячной температурой для формирования зерна высокого качества является 22-24°С. Именно, при этой температуре происходит формирование клейковинного комплекса с наиболее высокими его технологическими показателями, обуславливающими ее специфическое использование в макаронном производстве. При температуре ниже оптимальной формируется «слабая» клейковина, а при очень высокой, очень жесткая, что делает ее непригодной для использования по назначению.

Требования к элементам питания. Для формирования величины и качества урожая озимой твердой пшеницы исключительно большое значение имеет своевременное снабжение растении элементами питания - азотом, фосфором, калием.

Азот. При недостатке азота листья становятся бледно-зелеными и преждевременно отмирают. Азотное голодание отрицательно сказывается на формирование таких элементов: урожайности как продуктивная кустистость, величина колоса, количество зерен в нем и, особенно, на содержании в них белка. Азот растению пшеницы нужен в течение всей вегетации. Поэтому нельзя компенсировать его недостаток в начале вегетации улучшением .потного питания в конце ее. Урожайность пшеницы в этом случае не увеличится. Для формирования величины урожая имеет значение азот в начале вегетации, а для формирования качества зерна - в ее конце. В то же время, вносить весь необходимый азот до посева пшеницы, нельзя. Будучи высоко подвижным, он плохо сохраняется в почве, и не может быть эффективно использован растениями в течение всей вегетации. Поэтому вносить азот следует не весь сразу, а в несколько приемов, времени наибольшей в нем потребности.

Фосфор потребляется пшеницей в течение всей вегетации. Очень важен он во время формирования корневой системы - в осенний и весенний периоды. Наличие на стеблях и листьях красно-фиолетового оттенка свидетельствует о фосфорном голодании растений пшеницы. Внесение фосфорных удобрений перед началом вегетации является важнейшим условием получения высоких урожаев озимой твердой пшеницы в Крыму, в почвах которою содержится мало фосфора.

Калий в жизни растения пшеницы имеет большое значение и потребляется в течение всей вегетации. Нужно отметить, что несмотря на большой вынос этого элемента с урожаем пшеницы до 70-100 кг/га, высокое содержание этого элемента в крымских почвах пока полностью удовлетворяет потребность всех сельскохозяйственных культур, в том числе и озимой твердой пшеницы без внесения калийных удобрений.

Почвенно-климатические условия Крыма вполне благоприятны для выращивания твердой озимой пшеницы с высокими технологическими достоинствами зерна. Сравнительно плодородные почвы и высокие летние температуры способствуют накоплению белка в зерне и повышению его стекловидности. По имеющимся прогнозам твердая озимая пшеница в Крыму может занимать до 30 % посевных площадей, отводимых под озимую пшеницу, и давать конкурентоспособную продукцию.

Следовательно, озимая твердая пшеница по сравнению с мягкой, более требовательна к условиям произрастания -- к теплу, к влаге, к почвам и к уровню агротехники. При низких температурах почвы зерно твердой пшеницы быстро теряет всхожесть. Полевая всхожесть у нее в силу ряда причин на 10-15 % ниже, чем у мягкой пшеницы. Всходы у нее появляются на 3-4 дня позже. Тем не менее, при оптимальной агротехнике, урожаи сортов озимой пшеницы не уступают мягкой и достигают в суходольных условиях 50-55 ц/га, на орошении - 80-90 ц/га.

1.3 Природно-экономические условия хозяйства

Земельный массив ЧАФ «ИЗУМРУД» Ленинского района расположен в 4 км на юго-запад от центра г. Керчи, и 58 км от районного центра п. Ленино.

На территории находятся два населенных пункта Войково и Бондаренково. Хозяйственным центром является с. Войково.

Хозяйство ЧАФ «ИЗУМРУД» организовано в 2004 г. Включает в себя зерноток с зернохранилищами, ремонтные мастерские и ангар, рядом с которыми и два склада вместе с мельницей.

Хозяйство имеет зерновое направление, арендует 848 га пашни, из которых меньше половины приходятся на пар.

1.3.1 Почвенно-климатическая характеристика хозяйства

Климат Керченского полуострова находится под влиянием Чорного и Азовского морей. Хозяйство находится в северо-восточной части полуострова. По агроклиматическому районированию Крыма территория хозяйства относится ко второму, так называемому, степному агроклиматическому району, подрайону II-a.

Климат этого района - засушливый, с мягкой зимой, прохладной и теплой осенью. Для характеристики климатических условий района расположение хозяйства приводятся данные метеостанции г. Керчи.

Зима, т.е. период со среднесуточной температурой ниже 0⁰ составляет 1,5 - 2 месяца, средний из абсолютных минимумов -15⁰С - -20⁰С. В отдельные годы морозы могут достигать -30⁰С - -35⁰С.

Самыми холодными месяцами являются январь и февраль со среднемесячной температурой -1,0⁰; самыми жаркими - июль и август со среднемесячной температурой 23,2⁰.

На ряду изменении температуры воздуха, изменяется и температура почвы. Глубже 20-40 см почва обычно не промерзает. Вероятность зим с глубоким промерзанием почвы до -7⁰С, опасным для корневой системы культур, очень мала.

Вследствие того, что почвы промерзают слабо, микробиологическая деятельность живых организмов не прекращается даже зимой, а лишь несколько затухает.

Биохимические процессы в почве в большей или меньшей степени протекают в течении почти всего года, что обуславливает образование малогумусных почв. Осадков здесь в среднем выпадает 400 мм в год.

Распределение осадков по сезонам года неравномерно.

Максимальное количество осадков выпадает в июне, июле, минимальное - феврале - апреле. На летние месяцы приходятся 163 мм осадков.

Засушливость климата усиливается за счет высокой температуры, особенно в летние месяцы, сильных ветров и большого числа часов солнечного сияния, вызывающих усиленное испарение влаги из почвы.

Верхний слой почвы в ранневесенний период обычно переувлажнен - он липкий. Липкое состояние почвы сохраняется продолжительное время. Более быстрому подсыханию почвы способствует сухая погода и сильные ветры.

Наиболее благоприятное для производства весенних полевых работ легкое пластичное состояние почвы в верхнем 10 см слое почвы наступает в конце 2 середины 3 декады марта и удерживается 1,5-2 недели.

На тяжелых солонцеватых почвах спелость наступает на 4-6 дней позже, а период спелости у них короче.

Условия для производства полевых работ в этот период хорошие и лишь в отдельные годы плохие, так как сильные ветры приводят к быстрому иссушению почвы, и период спелости их сокращается вдвое.

В период сева озимых обычно преобладает теплая сухая погода. Но предпосевная обработка почвы и сев озимых вследствие большой сухости почв затруднены, особенно на стерневых полях.

Вспашка требует больших тяговых усилий, почва откалывается глыбами.

Среднегодовая относительная влажность воздуха не высокая, она составляет 66 - 70 %. В жаркие летние месяцы она снижается до 56 - 58%.

В это время идет интенсивное испарение влаги из почвы, в результате чего почва сильно иссушается.

Длительность безморозного периода составляет 218 дней. Первые заморозки начинаются с 9 - 11 ноября, последние кончаются 5 - 7 апреля. Опасные для растений заморозки почти полностью отсутствуют. Зимние оттепели бывают редко.

Керченский полуостров в значительной степени подвержен действию ветров. Осенью и зимой преобладают северо-восточные ветры. Осенью, в период наибольшего иссушения почвы, когда озимые еще не взошли, а также весной во время сильных ветров, сдувается с поверхности мелкозем и даже посевы. Зимой эти ветры сдувают снежный покров, вызывают понижение температуры воздуха.

Среднее число дней с сильным ветром (более 5^м/_с) достигает 28,8 дней в год. Из них наибольшие количество приходится на период с ноября по март месяц.

Весной и летом преобладают северо-западные ветры, приносящие осадки. Таким образом, ветры являются одним из важнейших факторов регулирования осадков, испаряемости почвенной влаги и температуры воздуха.

К числу благоприятных факторов, смягчающих засушливость климата, относится малая подверженность этой территории суховеям. Общее число дней с суховеями за весь теплый период не более 10 - 22, из них 6 - 14 приходится на август июль, то есть на время , когда формирование урожая колосовых культур уже заканчивается.

Сложность рельефа и разнообразия почвообразующих пород обусловили пестроту почвенного покрова на территории хозяйства.

На четвертичных отложениях в южной и центральной частях хозяйства сформировались южные черноземы.

На третичных тяжелых соленосных глинах сформировались солонцеватые почвы тяжелого механического состава.

В балках и на прибалочных понижениях сформировались луговые солонцы, а также комплексы солонцов и лугово-каштановых почв.

На узких водораздельных повышениях, пологих склонах сложенных известняками сформировались маломощные карбонатные щебнистые почвы, подверженные эрозии. В основном же здесь преобладают почвы черноземного типа, отдельные виды их отмечаются солонцеватостью, характером почвообразующих пород и др.

Территория землепользования хозяйства находится в северо-восточной части керченского полуострова, имеющего сильно пересеченный рельеф. По характеру рельефа территория землепользования представляет с собой волнистую равнину, пересеченную многочисленными балками.

Южная часть землепользования представлена керченской мульдой с постепенным поднятием к северу. В северо-восточной части рельеф имеет сильно пересеченный характер с круто обрывающимися склонами к морю.

Многочисленные балки, пересекающие территорию землепользования в различных направлениях неглубокие с временным током вод в весенне-зимний период. Ширина балок от нескольких метров до 700 метров, склоны пологие, размытые.Многочисленная сеть балок и их ответвлений сильно дренируют местность.

Влияние рельефа, прежде всего, сказывается на перераспределение влаги по поверхности. Различного рода понижения среди равнины являются, аккумуляторами влаги и в них происходит накопление водорастворимых солей. Здесь почвы продолжительное время находятся во влажном состоянии. На водораздельных возвышенностях и их склонах влага в виде поверхностного и внутрипочвенного стока стекает в понижения; здесь почвы более сухие. Кроме того, на склонах происходит смыв почвенного мелкозема.

На территории землепользования хорошо выражен микрорельеф, что обусловило комплексный характер почвенного покрова.

Поверхность почвы здесь не ровная, на общем фоне выделяются микро бугорки и микро западины.

На территории землепользования сильно развиты эрозионные процессы. Для предотвращения эрозии необходимо задержание и закустаривание крутых склонов балок, на пашни применять соответствующий комплекс противоэрозионных мероприятий.

Таблица 1.1

Агротехническая характеристика и воднофизические свойства почв

Название основных разновидностей	Мощность гумусового горизонта, см	Глубина пахотного слоя, см	Содержание гумуса, %	Объёмная масса пахотного слоя, г/см3	Содержание, мг/100г почвы
					N	P	K
Чернозем южный	15-20	до 30	2,04	1,2	17,42	1,4	31,0

Таблица 1.2

Метеорологические условия по данным Керченской метеостанции

Месяц	ср. многолет. тем-ра, 0С	Осадки, мм
		ср.мног.	2004	2005	2006
январь	-1,0	28	35	80,9	33,7
февраль	-1,0	26	40,4	101,3	46,7
март	3,2	25	28,4	5,2	30,7
апрель	8,8	26	22,8	7,5	33,3
май	15,3	29	-	69,8	8,2
июнь	19,9	53	20,2	55,5	18,9
июль	23,4	45	66,4	5,7	-
август	23,8	37	17,8	96,1	19,8
сентябрь	18,0	30	34,5	37,6	-
октябрь	12,8	31	32,9	13,2	65,1
ноябрь	6,8	33	36,7	36,4	44,6
декабрь	1,9	32	37,4	13,6	61,5
За год	10,7	395	372,5	522,8	362.5

1.3.2 Народно-хозяйственное значение культуры и эффективность её производства в хозяйстве

Твердая пшеница (Triticum durum) отличается от мягкой пшеницы не только генетически - числом хромосом в соматических клетках, но и строением белковой молекулы, в которой основной формой межмолекулярных связей являются прочные дисульфидные связи. Эти связи обуславливают особое качество клейковины твердой пшеницы, делая ее очень прочной. Технологические качества зерна вследствие этого меняются. Твердая пшеница не годится для хлебопечения. Хлеб из нее получается малообъемным и быстро черствеет. Однако именно это качество клейковины обуславливает высокую прочность изготовленных из твердой пшеницы макарон, вермишели и др., которые в процессе приготовления пищи не развариваются, не разбухают, а полностью сохраняют приданную им в тесте форму.

Такое специфическое качество клейковины обуславливает главное назначение и использование зерна твердой пшеницы -- как сырья для производства высококачественных макаронных изделий и приготовления круп типа «Артек», «Полтавская», обладающих повышенными вкусовыми и технологическими достоинствами.

Таблица 1.3

Посевная площадь и урожайность твердой озимой пшеницы по Ленинскому району, ^Ц/_ГА.

Годы	Посевная площадь по району	Урожайность по району
2004	457,7	20
2005	451,4	18,8
2006	446,2	21,4
в среднем	-	20

Часть 2(проектная)

2.1 Программирование урожайности культуры по основным лимитирующим факторам

2.1.1 Расчёт потенциальной урожайности по заданному КПД ФАР и определению фактического КПД ФАР

Посевы по их средним значениям КПД ФАР (по Нечипоровичу) подразделяют на следующие группы:

- обычно наблюдаемые - 0,5-1,5%

- хорошие - 1,5-3,0 %

- рекордные - 3,5-5,0%

- теоретически возможные - 6,0-8,0%.

В курсовом проекте ориентируемся на хорошие посевы, т.е. заданное значение КПД ФАР составляет 2%.

Расчёт осуществляем по следующей формуле:

У_п= 10⁴ * К_х*?*?Р/q

Где: У_п - потенциальный урожай зерна или другой продукции при стандартной влажности(ц/га);

10⁴ - переводной коэффициент;

К_х - доля товарной части в общей биомассе урожая;

? - КПД ФАР, %;

?Р - приход ФАР за период вегетации культуры, ккал/см²;

q - калорийность единицы продукции, ккал/кг.

?Р для твердой пшеницы составляет: 3,6+1,7+4,1+5,5+7,4+8,1+8,4=38,8 ккал/см².

q = 4640 ккал/кг.

? = 2%.

К_х=0,487

У_п=10⁴*2%*0,487*38,8/4640=81,4 ц/га.

Коэффициент использования солнечной энергии определяем по следующей формуле:

К = ^{(Уф /Кх)*q}/10⁴* ?Р

К = ^{(20/0,487)*4640}/10⁴*38,8=0,49

Вывод. Фактическая урожайность, полученная в Ленинском районе гораздо ниже расчётной (потенциальной) при 2% КПД ФАР. Эффективность использования солнечной энергии составляет всего 0,49. для хороших посевов в условиях района этот показатель должен быть не ниже 1,5-2%. Следовательно, солнечная энергия используется не достаточно эффективно. Эффективность использования солнечной энергии можно повысить путём совершенствования технологии возделывания культуры.

2.1.2 Расчёт действительно возможной урожайности.

В условиях Крыма основным лимитирующим фактором получения высоких урожаев является влагообеспеченность.

Таблица 2.1

Исходные данные для расчёта ДВУ по водообеспеченности

Годы	Wпн	Ов	Wрес	Уф	Квпт
2004	122	207,4	329,4	20	16,5
2005	102	193,3	295,3	18,8	15,7
2006	90	200,8	290,8	21,4	13,6
Ср. мног.	114	242	356	-	-
Х	-	-	-	-	15,3

Если коэффициент водопотребления уменьшается, то уровень агротехники увеличивается.

Расчёт действительно возможной урожайности по средне - многолетней водообеспеченности:

У_дву= W_рес/ К_впт = 356 мм / 15,3 _мм/ц = 23,3 ц/га.

Расчёт действительно возможной урожайности по климатически-оптимальной стратегии:

? = ^{(Wрес - Wрес1)+( Wрес- Wрес2)+( Wрес- Wрес3)} =

^n-1

= ^{(356-329,4)+(356-295,3)+(356-290,8)} = 66,8 мм

^4-1

У_дв.ко = W_рес+ ? / К_{впт миним.} = 356+66,8 / 13,6 = 31,1 ц/га

У_дв.ко - Урожайность действительно возможная климатически оптимальная

? - среднеквадратичное отклонение продуктивной влаги (W_рес) за длительный промежуток времени, в мм.

К_{впт миним} - минимальное значение коэффициента водопотребления.

Вывод. Как видно из расчётов, действительно возможная климатически оптимальная урожайность составляет 31,1 ц/га, что значительно выше фактической. Следовательно, климатические условия района используются не достаточно эффективно. Для повышения урожайности необходимо строго соблюдать технологию возделывания твердой озимой пшеницы.

2.1.3 Расчёт дозы удобрений на программируемую урожайность

Существует много способов расчета норм удобрений. Они различаются степенью сложности, количеством учитываемых факторов, влияющих на продуктивность растений, уровнями использования плодородия почвы, планируемой величиной урожая или только его прибавкой и т.п.

Рекомендуемый здесь нормативно-расчетный способ определения норм удобрений, разработанный в Крымском ГАТУ, точнее и экономичнее других методов. Его фундаментальной основой является полевой опыт.

Решающее влияние на расчетную норму элементов питания оказывают: планируемая урожайность культуры, ее биологические особенности и содержание доступных форм элементов питания в почве. Формула для расчета норм минеральных удобрений этим способом имеет вид:

Х = (УБ-НС) П, где:

Х - норма удобрений, кг действующего вещества (д.в.) на 1 га.;

У - планируемая урожайность культуры, ц/га;

Б - норматив внесения удобрений на 1 ц основной продукции, кг д.в.;

Н - доза навоза, внесенного под культуру, ее предшественник или

предпредшественник, т/га;

С - поступление питательного элемента из 1 т навоза в соответствующей ситуации, кг за год;

П - множитель, зависящий от содержания в почве подвижных фосфатов и обменного калия.

Для азота П всегда равен единице. Его содержание в почве, в отличие от фосфора и калия, резко колеблется во времени под влиянием погодных условий, культуры, системы обработки почвы, предшественников и т.п. Эти особенности поведения азота в почве учтены в величинах коэффициента Б и предельных нормах азота.

Норматив Б характеризует биологически и регионально обусловленную потребность культуры в элементе питания на единицу продукции. Он получен по результатам полевых экспериментов путем деления оптимальной нормы элемента питания на урожайность основной продукции. Произведение УхБ в формуле выражает полную потребность в элементе питания для создания планируемого урожая.

Исходные данные для расчёта:

Предшественник твердой пшеницы - занятый пар (озимые бобово-злаковые и крестоцветно-злаковые смеси на зелёный корм, эспарцет, донник) Содержание под предпредшественником : Р₂О₅ - 1,4 мг/100 г, К₂О - 31 мг/100 г. Навоз не вносился. Урожайность - 25,7 ц/га.

Б нормативы : для азота - 1,7; для фосфора - 1,1; для калия - 1,5.

Расчёт подвижных фосфатов почвы под предшественником по фосфат-модели:

0,0104*40+2,0 = F П+ *0,213/-/= F е^х *0,211+0,789=* F П х = 2,21 мг

Содержание обменного калия под предшественником оставляют без изменений, так как это снижение незначительно и не влияет на урожайность культур севооборота и эффективность применяемых удобрений.

П множители: 1)для азота - 1; 2)для фосфора - 0,6; 3)для калия - 0.

Содержание подвижных фосфатов в почве под предшественником рассчитывают по фосфат - модели, созданной Н.К. Коляндой:

р = (р_п+0,0104 Р) (0,789+0,211е ^{-0,213 (рп+0,0104Р)),} где:

р_п - содержание подвижных фосфатов по Мачигину под предшествующей культурой, мг Р₂О₅ на 100 г почвы; (р-предшествующее);

р - их содержание под очередной культурой);

Р - доза Р₂О₅ под очередную культуру, кг/га, (в виде фосфата или навоза);

е - основание натуральных логарифмов (е=2,71828);

0,0104 - приращение подвижных фосфатов в 100г почвы от внесения 1кг Р₂О₅ на 1кг;

0,789 -предел отношения р:р_п;

0,211 -предел отношения (р_п-р) р_п;

-0,213-индекс соотношения процессов мобилизации и иммобилизации подвижных фосфатов в почве.

Например, под предшественником в 1997г. содержалось 2,28мг Р₂О₅ на 100г почвы (р_п=2,28), под предшественник внесено 30кг Р₂О₅ на 1га (Р=30). Тогда под предшественником в 1998г содержалось:

р=(2,28+0,0104*30) (0,789+0,211е^{-0,213 (2,28+0,0104*30)})=2,36 мг.

Вычисления по фосфат модели можно проводить на ЭВМ.

Эти вычисления можно провести и вручную на микрокалькуляторах, имеющих функцию е^х . Порядок действий в приведенном выше примере следующий: