Разработка технологии возделывания овса для получения запрограммированного урожая

Разработка технологии возделывания овса для получения запрограммированного урожая

Министерство сельского хозяйства и продовольствия

Республики Беларусь

Главное управление образования, науки и кадров

Учреждение образования

Белорусская государственная сельскохозяйственная академия»

Кафедра растениеводства

КУРСОВАЯ РАБОТА

по растениеводству

РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ ВОЗДЕЛЫВАНИЯ ОВСА ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ЗАПРОГРАММИРОВАННОГО УРОЖАЯ

выполнил студент:

агрономического факультета,

-го курса, 1-й группы:

Колачев В. В.

руководитель: Старовойтов М.Н.

Горки 2012г.

Оглавление.

Введение

. Биологические особенности

. Характеристика почвенно-климатических условий

. Программирование урожая

. Разработка структурной модели высокопродуктивного растения и посева

. Разработка технологии возделывания культуры для получения запрограммированного урожая

Заключения и выводы

Список используемой литературы

ВВЕДЕНИЕ

Овес - это культура, которая в нашей стране имеет хоть и не большое значение, однако занимает она не последнюю ступеньку в производстве концентрированных кормов, в пищевой и кондитерской промышленности. Высокое его пищевое и кормовое достоинство определяется повышенным содержанием в зерне овса белка (12-13%), крахмала (40-45%) и жира (в среднем 4,5%). Зерно овса - незаменимый концентрированный корм для крупного рогатого скота, особенно молодняка, лошадей; особенно его много скармливают животным - производителя. При кормлении овсом повышается яйценоскость птиц, увеличивается надой молока у коров. Высокими кормовыми достоинствами отличаются овсяная солома и полова, превышая по питательности все другие зерновые культуры. Овес высевают на сено в смеси с викой, чиной, горохом. [4]

Зерно овса относительно богато витаминами, особенно В₁, В₂, микроэлементами, такими как кобальт, цинк, марганец, и другими веществами. Из него изготавливают крупу, толокно, солод, муку для производства киселей, галет и блинов, используют в кондитерской промышленности для производства большого ассортимента овсяного печенья. Благодаря хорошей усвояемости белка, жира крахмала и витаминов эти продукты имеют большое значение в диетическом и детском питании.

Мировая площадь посева овса колеблется в пределах 26 млн.га, около 30% посевов приходится на страны СНГ. Особенно много в России и Казахстане. Также овес имеет широкое распространение и в Европе -выращивают его от Норвегии до Франции. Значительные площади посевов сконцентрированы в США и Канаде.

При разработки курсовой работы преследуется цель - определить максимально возможную урожайность овса на определенной территории и составить наилучшую и экологически выгодную технологическую схему для получения запрограммированной урожайности.

1. БИОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ ОВСА

овес урожайность технологический схема

Овес относится к числу древних культур. В отдаленные времена он встречался как засоритель пшеницы и ячменя. По мере продвижения этих культур к северу и в горы овес, будучи более выносливым, вытеснял их и входил в культуру. В Европе овес известен за 1500 -1700 лет до н.э.

В настоящее время овес представлен множеством культурных и диких видов. В нашей стране возделывается только овес полевой - Avena sativa. Чаще возделывают пленчатые формы овса, но изредка на полях можно встретить и голозерный. В Республике Беларусь районировано два сорта голозерного овса: «Беларуский голозерный» и «Вандроунiк». Однако голозерный овес более требовательный к условиям произрастания и имеет более низкий урожай. [1]

Овес - растение умеренного климата. Семена его начинают прорастать при температуре +1…+2⁰С. Но в данных условиях набухание семян, их прорастание и появление всходов очень растянуты - 15…20⁰С. Оптимальная температура прорастания семян овса находится в пределах +18…+20⁰С. При таких условиях всходы появляются на 5 - 6 день. Поэтому овес следует высевать тогда, когда температура почвы будет равна +5…+7⁰С, что для нашей страны это приходится на конец апреля для южных районов и на середину мая в северных.

Всходы хорошо переносят кратковременные весенние заморозки до -4…-6 ⁰С, иногда до -8⁰С. По мере развития растений устойчивость их к низким температурам ослабевает. Так в момент созревания семян минимальные заморозки в -1…-1,5 ⁰С снижают их всхожесть в значительной степени, что еще более опаснее для семенных посевов.

Оптимальная температура во время вегетации находится в пределах +20…+25⁰С. Овес меньше страдает от весенней засухи, чем яровая пшеница и ячмень, из-за быстро развивающейся корневой системы. Зато высокие температуры и летние воздушные засухи, он переносит хуже. При температуре +38…+40⁰С и сухости воздуха через несколько часов у него наступает паралич устьиц, тогда как у ячменя - через 10 - 15 часов.

За период вегетации сумма активных температур для раннеспелых сортов 1000 - 1500⁰С, для среднеспелых 1350 - 1650⁰С, для позднеспелых 1500 - 1800⁰С. [4]

Овес - растение длинного дня. Оптимальный период дневного освещения составляет 12ююю16 часов. Он более влаголюбив и теневынослив, чем ячмень и пшеница. Пленчатое зерно овса требует для набухания больше влаги, чем зерно голозерных культур. Овес при этом поглощает 65% воды от массы семени, когда пшеница - 45%. Коэффициент водопотребления овса выше, чем у любых зерновых культур колеблется в пределах 450 - 550. Минимальное количество влаги потребляется в фазах прорастания - поения всходов и созревания. Критический период в потреблении влаги считается период выхода растений в трубку до выметывания. За это время используется до 70 -80% всей необходимой влаги. Особенно губителен недостаток почвенной влаги за 10 - 15 дней до выметывания. Засуха в этот период может привести к резкому снижению урожая. Наилучшие урожаи овес дает во влажные годы с осадками в первой половине лета. Дожди во второй половине лета сильно затягивают период вегетации, из-за чего он хуже вызревает.

К почвам овес менее требовательный, чем другие яровые хлеба, так как хорошо развитая корневая система обладает высокой усваивающей способностью. Она развивается на глубину до 120 см и ширину до 80 см, кроме того, обладает способностью извлекать питательные вещества из труднорастворимых соединений почвы. Овес может расти на бедных песчаных, супесчаных, тяжелых глинистых почвах, но хорошо отзывается на повышение почвенного плодородия. Наиболее высокий урожай дает на окультуренных супесчаных, легко и среднесуглинистых с кислотностью рН = 5 - 1. [1]

2. ХАРАКТЕРИСТИКА ПОЧВЕННО - КЛИМАТИЧЕСКИХ УСЛОВИЙ

Быховский район Могилевской области характеризуется умеренно-континентальным климатом: мягкой и влажной зимой и солнечным жарким летом. Республика Беларусь находится под сильным влиянием морских воздушных масс Атлантики. Поэтому проникновение арктических масс воздуха всегда вызывает резкое похолодание. Тропические воздушные массы приносят жару и сухость. Дневные температуры воздуха при этом повышаются до +38⁰С. Самый теплый месяц - июль, самый холодный - январь. Первый снег выпадает обычно в середине ноября, когда среднесуточная температура воздуха переходит через отметку 0⁰С в сторону понижения. Образование устойчивого снежного покрова происходит в декабре. В течении всей зимы наблюдается оттепели, следствии чего поля освобождаются от снега, а при последующим похолодании на поверхности почвы образуется ледяная корка, причиняющая большой вред посевам озимых культур. Весной среднесуточная температура колеблется от 0 до 10⁰С. Однако погода еще не устойчивая, отличается частой сменой теплых и холодных ветров. Очень вероятные заморозки, особенно в пониженных участках поля.

Для выращивания овса в хозяйстве отведено поле, на котором в нынешнем году произрастала озимая рожь. Агрохимические и агрофизические характеристики почвы на данном поле представлены в таблице.

Таблица 1. Биологические, агрофизические и агрохимические факторы плодородия почвы.

Из таблицы видно, что почва имеет невысокие показатели плодородия почвы, окультуренная. Однако при производстве овса на данном поле можно получить достаточно высокий урожай зерна, так как она по гранулометрическому составу, содержанию подвижных форм фосфора и обменного калия, по кислотности, баллу пашни является хорошей для выращивания данной культуры.

Количество радиации, поступаемое на данную территорию представлено в таблице.

Таблица 2. Приход солнечной радиации.

Как видно из таблицы количество солнечной радиации, приходящей на данную территорию достаточно высокое и составляет за год 96,1 ккал/см².

Фотосинтетическая активная радиация составляет в среднем 52,3% от общей радиации и составляет в год 50,3 ккал/см². Самый высокий показатель количества прихода солнечной радиации приходится на июнь - 15,7 ккал/см² и 8,1 ккал/см² соответственно. Приход ФАР за вегетативный период роста овса составляет:

∑ФАР=5,5+7,3+7,9+7,7+6,0+2,0=36,4ккал/см²=364000ккал/м²

или 3,64*10⁹ккал/га

Для формирования урожая очень важно достаточное влаги в почве. Основными источниками влаги для растений являются осадки и грунтовые воды. Сумму осадков можно проанализировать в таблице.

Таблица 3. Сумма осадков по декадам в мм.

Всего за год: 599мм

Анализируя данную таблицу видно, что самыми важными месяцами являются июнь (87мм), июль и август (по 71 мм). Годовая сумма осадков составляет 599 мм. А сумма осадков за вегетативный период для овса будет составлять 291 мм. Почвенные влага запасы весной на дату посева в метровом слое почвы составляет 170 мм.

Температурный режим.

Таблица 4. Средние температуры воздуха по декадам.

Вывод: из таблицы 3 видно, что сумма активных температур от посева до уборки составляет 1800-2100 °С.

Таблица 5. Сумма средних суточных температур воздуха выше 5; 10 и 15°С за год.

Вывод: сумма средних суточных температур воздуха вполне удовлетворяет потребности овса, так как сумма за период вегетации составляет 1500 - 1800°С.

3. ПРОГРАМИРОВАНИЕ УРОЖАЯ

Программирование - это целенаправленное формирование посевов сельскохозяйственных культур сельскохозяйственных культур для получения запланированного урожая, выращивание их по технологическим программам, построенных на количественной основе, учитывающие степень влияния на урожай основных факторов жизни растений и обеспечивающих рациональное использование климатических факторов, потенциального плодородия почвы, генетических возможностей культуры и сорта, а также материально-технических и трудовых ресурсов. [5]

В методике программирования урожайности различают следующие факторы урожайности:

. Потенциальная урожайность (ПУ) - это предельно возможный уровень урожайности, который может быть достигнут в идеальных условиях. Лимитирует потенциальная урожайность по приходу ФАР, коэффициенту её использования, и биологическими особенностями культуры и сорта.

Методика расчета ПУ по приходу ФАР и коэффициенту её использования была предложена профессором А.А.Ничипоровичем:

где ПУ - потенциальная биологическая урожайность абсолютно сухой биомассы, т/га;

∑Qфар - приход суммарной ФАР за период вегетации культуры в зоне, ккал/га;

Кфар - планируемые КДП, ФАР (для овса 2,5),

q - калорийность 1 кг сухой биомассы урожая, ккал/кг (для овса 4480)

При расчете ПУ для овса на данной территории получили

Для пересчета урожая на стандартную влажность используют следующую формулу, при этом ПУ получают хозяйственно ценной части урожая (зерна):

где Вст - стандартная влажность зерна (Вст = 15%)

С - сумма составляющих урожая (зерно + солома). Для овса С=2,25.

. Климатически обеспеченная урожайность (КОУ) - это урожайность, которая может быть получена в конкретных климатических условиях при оптимизации всех остальных факторов жизни растений. Лимитируется КОУ элементами климата, влажность почвы, количеством осадков, погодой. [5]

Климатически обеспеченную урожайность можно рассчитывать по ресурсам влаги (КОУw) и ресурсами тепла (КОУ_t^o). Однако для нас более интересной является КОУw_.

Методика расчета КОУw базируется на определении соотношения количества влаги, поступающем к растениям в течении вегетационного периода, и сумма влаги, которая расходуется растениями для создания единицы продукции:

где КОУ_w - климатически обеспеченная урожайность основной продукции при стандартной влажности, т/га;

Wм.с_. - влажность метрового слоя почвы перед весеннем севом, мм (для супесчаных почв - 170);

Ов.п_. - сумма осадков за вегетационный период, мм;

Ко - коэффициент полезности осадков (для супесчаных почв подстилаемых мореной - 0,75);

Кв - коэффициент водопотребления, мм _* та/ц или м³/т (для овса он составляет - 525).

В данном случае величина КОУ_w будет равна:

. Действительно возможная урожайность (ДВУ) - это максимальная урожайность которая может быть получена на конкретном поле в соответствии с его реальным плодородием в складывающихся метеорологических условиях. Лимитируется данный вид урожайности плодородием почвы, запасом питательных веществ, степенью окультуренности пахотного горизонта. [5]

Определяем ДВУ по качественной оценке почвы. Методика определения данного показателя предложено Белорусским НИИ почвоведения и агрохимии:

ДВУ = Бп _* Ц_{Б *} К,

Где Бп - бонитет почвы, балл;

К - поправочный коэффициент к цене балла на агрохимические свойства почвы (для данной почвы К=0,9)

При расчете ДВУ составило

ДВУ = 32 _* 55 _* 0,9 = 1584 кг/га = 1,58 т/га = 15,8 ц/га.

. Программируемая (ресурса - и технологически обеспеченная) урожайность (ПрУ) - это урожайность, которую планируют получить на конкретном поле в соответствии с комплексом разработанных агротехнических мероприятий.

Программируемая урожайность определяется с учетом разницы между КОУ и ДАУ, которая компенсируется за счет внесения в почву расчетных доз минеральных и органических удобрений. Программируется урожайность рассчитывается как ДВУ с приростом урожайности, которая может быть получена за счет удобрений.

Для определения ПрУ необходимо знать прибавку урожая от удобрений. Этот показатель равен:

Пуд = 100 - Бп.

В данном случае Пуд = 100 - 32 = 68%

Зная этот показатель, можно рассчитать программируемую урожайность по формуле:

Подставляя данные в формулу и получаем:

Определив различные уровни урожайности, необходимо полученные данные сравнить и выбрать тот показатель, который является лимитирующим. Данные представлены в таблице.

Таблица.6 Сравнительная оценка урожайности, прогноз который выполнен различными методами.

Анализируя данные таблицы видно, что наименьшая урожайность - 15,8 ц/га - будет получена за счет естественного плодородия почвы. Однако внося в почву удобрения можно добиться повышения урожайности в значительной степени. Однако повышение урожайности будет проходить до тех пор, пока культура не исчерпает запас влаги из почвы. Этот фактор будет являться лимитирующем. Расчет удобрений будем вести по климатически обеспеченной урожайности - 34 ц/га. Выбор данной величины урожая обусловлен выполненными расчетами, которые увеличивают природно-климатические условия данного района, агрофизические и агрохимические свойства почвы на данном участке, отведенном под посев оса.

4. РАЗРАБОТКА СТРУКТУРНОЙ МОДЕЛИ ВЫСОКОПРОДУКТИВНОГО РАСТЕНИЯ И ПОСЕВА

Задачей разработки структурной модели программируемого урожая является биологическое обоснование величины данного урожая.

Структурную модель запрограммированного урожая составляют следующие элементы:

. Число растений на 1 м² при уборке (шт/м²);

. Полевая всхожесть семян (%);

. Гибель растений за вегетационный период (%);

. Масса 1000 семян (г);

. Количество зерен с одного растения (шт);

. Количество зерен с одного колоса (шт);

. Продуктивная кустистость (шт).

В дальнейшем проводим обоснование величине запрограммированного урожая на основание имеющихся данных.

Для возделывания овса выбираем сорт Буг. Этот сорт среднеспелый, срок вегетации составляет 95 - 120 дней, достаточно устойчив к полеганию. Высота растений составляет 90 - 100 см. Урожайность может достигать до 62 ц/га зерна. [6]

Норма высева семян - 5,5 млн. всхожих семян.

Масса 1000 семян - 34 г.

Полевая всхожесть - 85%.

Урожайность программируемая - 32,3 ц/га.

Гибель в весенне-летний период - 7%.

При норме высева 5,5млн всхожих семян на гектар определяем количество семян на 1м² : 5500000 :10000 = 55 шт/м²

Определяем количество взошедших семян на 1м²

_* 85% : 100% =468 всходов/м².

Определяем количество растений при уборке на 1 м²

_* 93% : 100% = 435 раст/м².

Определяем количество продуктивных стеблей на 1 м² с учетом продуктивного кущения 435 ^* 1,7 = 740 продуктивных стеблей/м².

Определяем запрограммированную урожайность на 1 м²: 34 ц/га = 340 г/м²

Определяем продуктивность 1-й метелки:

340/740=0,46 грамма

Определяем количество семян в одном колосе:

(0,46/34)*1000=13,5 шт в метелке

Определяем весовую норму высева семян. Для этого необходимо определить посевную годность семян:

П_г=(В_лаб*Ч)/100=(90*98)/100=88%

Зная посевную годность, можно определить весовую норму высева:

НВ=(В_лаб*К_шт*100)/П_г;

НВ=(34*5,5*100)/88=212,5кг/га

Но учитывая несовершенство техники эту норму высева можно увеличить.

5. РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ ВОЗДЕЛЫВАНИЯ ОВСА ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ЗАПРОГРАМИРОВАННОГО УРОЖАЯ

Современная технология возделывания овса, равно как и других сельскохозяйственных культур, основана на совокупности новейших достижений науки и техники, приемов и средств, позволяющих получать высокий урожай при минимальных производственных затратах.

Обязательными элементами её в условиях Беларуси являются: высокопродуктивные сорта, эффективные гербициды для борьбы с сорняками, средство защиты урожая от болезней и вредителей, научно обработанные нормы минеральных и органических удобрений, комплексная механизация всех работ по возделыванию данной культуры с использованием высокопродуктивной техники, позволяющей качественно проводить все технологические операции в оптимальные сроки.

Важным элементом технологии возделывания овса является соблюдение севооборота.