Пшеница озимая является одной из самых древнейших и наиболее распространенных продовольственных культур на земном шаре. Ценность пшеничного хлеба определяется богатым химическим составом зерна. В зерне пшеницы 11-20% белка, 63-74% крахмала, около 2% жиров, до 2% зольных минеральных веществ и много витаминов (В1, В2, РР, Е, провитамины А, Д).
На содержание белка сильно влияют почвенно-климатические условия. При продвижении посевов пшеницы и других зерновых культур с севера на юг и с запада на восток содержание белка увеличивается. На качестве зерна сказывается сухость воздуха, солнечная инсоляция, повышенное содержание азота в почве и уровень агротехники. Например, содержание белка в зерне яровой пшеницы, выращенной на северо-западе, составляет — 12,6%, а в районах Поволжья — до 16,8%. Содержание белка и клейковины повышается, если налив зерна происходит в жаркую сухую погоду.[6]
По содержанию основных питательных веществ зерно пшеницы больше отвечает потребностям питания человека, чем зерно других злаков.
Хлебопекарные достоинства пшеничной муки зависят в первую очередь от содержания в зерне белка и клейковины. Количество и качество клейковины определяют объемный выход хлеба, его расплываемость и пористость мякиша.
Пшеничная мука кроме хлебопечения используется для производства макаронных и кондитерских изделий.
Пшеница озимая — важная кормовая культура. Пшеничные отруби — ценный концентрированный корм для всех видов сельскохозяйственных животных.
Зерно перерабатывают на спирт, крахмал, декстрин и т.п. Из соломы делают бумагу, крыши, циновки, предметы домашнего обихода.
Агротехническое значение пшеницы озимой состоит в том, что она является хорошим предшественником для других культур севооборота.
Перед сельскохозяйственным производством неуклонной задачей остается дальнейший рост производства зерна, который осуществляется на основе научно-обоснованных систем земледелия, и в том числе за счет совершенствования систем защитных мероприятий от вредителей и болезней.
Вместе с тем, предпосевная обработка семян от болезней и вредителей, а так же обработка посевов фунгицидами и инсектицидами в период вегетации является неотъемлемой частью интенсивных технологий зерновых культур, а борьба с болезнями и вредителями, также как и борьба с сорной растительностью играет решающую роль в сохранении урожая.
Прогрессивные элементы технологии возделывания яровой пшеницы
... технологии возделывания озимой пшеницы. Задачи работы: 1. Изучить ботанико-морфологические особенности культуры 2. Выявить достоинства и недостатки применяемой в хозяйстве технологии возделывания озимой пшеницы 3. Изучить прогрессивные элементы технологии возделывания озимой пшеницы, ... Содержание переваримого протеина в них в 1,5 раза выше, чем в зерне ... лучше ржаного, однако белки ржи полноценнее. ...
Все это является важнейшим условием получения стабильного и качественного урожая озимой пшеницы.
1. Биолого-экологические особенности пшеницы озимой
Биология культуры является основой построения ее технологии возделывания (комплекс агротехнических приемов, выполняемых в определенной последовательности, направленный на удовлетворение требований биологии культуры и получения высокого урожая заданного качества).
С учетом этого необходимо знать биологические особенности возделываемой культуры, т.е. отношение ее к факторам жизни (свет, тепло, влажность, пища, воздух).
1 Ботанико-морфологическая характеристика
Пшеница (род Тriticит) насчитывает 22 вида, относящиеся к семейству Мятликовые (Роасеае).
Наибольшие площади в посевах, как в нашей стране, так и за рубежом занимают два вида: мягкая и твердая.
Мягкая, или обыкновенная пшеница (Тriticum aestivum L.) преобладает в культуре; имеются озимые и яровые формы. Колос довольно рыхлый. Лицевая сторона колоса шире боковой. Колосковые чешуи широкие, не полностью закрывают цветковые. Киль на колосковой чешуе узкий, слабо развит, зерно с ясно выраженным хохолком, по консистенции эндосперм может быть мучнистым или полустекловидным. Есть остистые и безостые формы. Ости на наружных цветковых чешуях не длиннее колоса и расходятся веерообразно. Соломина полая.
Твердая пшеница (Тriticum durum Desf.) в Российской Федерации представлена преимущественно яровыми формами. Озимые формы этого вида возделывают на небольших площадях в Краснодарском и Ставропольском краях, Ростовской области и низменно-предгорных районах Дагестана, Республики Ингушетии и Чеченской Республики. [12]
Колосья у твердой пшеницы длинные, колосковые чешуи сильно закрывают цветок; киль ярко выражен, зерно полностью погружено в цветковые чешуи, поэтому твердая пшеница, гораздо лучше мягкой противостоит осыпанию, но обмолот ее более труден. Колос плотный, остистый. Ости параллельны колосу и длиннее его, боковая сторона колоса шире лицевой (толщина больше ширины).
Зерно более вытянутое, сжатое с боков, со слабовыраженным хохолком или почти без хохолка, в изломе стекловидное. Поперечный разрез зерна угловатый (у мягкой пшеницы близок к круглому).
Соломина твердой пшеницы, в верхнем междоузлии выполненная или с небольшим просветом.
По морфологическим признакам — остистости (наличие или отсутствие на колосе остей); опушенности колосковых чешуи (голые или опушенные); окраске колоса (белая, красная или черная); окраске остей (одинаковая с окраской колоса или черная); окраске зерна (белая или красная) — пшеницу делят на разновидности. Из мягких пшеницы наиболее распространены разновидности лютесценс, эритроспермум и в меньшей степени — ферругинеум, мильтурум; из твердых пшеницы — гордеиформе и мелянопус.
В каждой разновидности имеются сорта, различающиеся между собой (не всегда) по морфологическим признакам, но главным образом по биологическим и производственным особенностям. В пределах одной разновидности могут быть сорта озимые и яровые, скороспелые и позднеспелые, различной зимостойкости и засухоустойчивости, кустистости, осыпаемости, устойчивости к болезням, вредителям, полеганию. [8]
Совершенствование технологии возделывания озимой пшеницы на продовольственные ...
... озимой пшеницы - колос, состоящий из коленчатого стержня и колосков. На каждом выступе колоскового стержня расположено по одному колоску. Колосок состоит из двух широких колосовых чешуи ... и комбинированных агрегатов. I. Биология и технология возделывания культуры (обзор литературы) 1.1 Ботанико-морфологическая характеристика озимой пшеницы Озимая пшеница относится к семейству мятликовые (Роасеае), ...
Стебель у зерновых культур — соломина цилиндрической формы, полая или заполненная паренхимой, состоит из 5-7 междоузлий, разделенных узлами (перегородками).
Рост стебля происходит в результате удлинения всех междоузлий. Первым трогается в рост нижнее междоузлие, затем — последующие, которые обгоняют в росте нижние междоузлия. Такой рост называется интеркалярным или вставочным.
Лист состоит из влагалища и листовой пластинки. Влагалище прикреплено к стеблю в нижней части междоузлия и охватывает его в виде трубки. В месте перехода влагалища в листовую пластинку имеется тонкая полупрозрачная пленка, называемая язычком. Язычок плотно прилегает к стеблю и предохраняет от проникновения внутрь листового влагалища воды и различных вредителей. По обеим сторонам язычка располагаются два полулунных ушка, охватывающих стебель и закрепляющих влагалище на стебле.
Соцветие — сложный колос.
Колос состоит из членистого колосового стержня (продолжение стебля) и колосков, расположенных на его уступах. Широкая сторона стержня колоса называется лицевой, узкая — боковой. На каждом уступе колосового стержня у пшеницы находится один колосок, состоящий из двух колосковых чешуи и двух или нескольких цветков.
Цветок состоит из двух цветковых чешуи: нижней, или наружной, и внутренней (верхней).
У остистых форм наружная цветковая чешуя заканчивается остью. Между цветковыми чешуями расположены генеративные органы: женские — пестик с завязью и двухлопастным рыльцем и мужские — тычинки с двугнездным пыльником. У основания каждого цветка между цветковыми чешуями и завязью находятся две нежные пленки, при набухании которых цветок раскрывается.
Плод зерновых культур представляет собой односемянную зерновку, обычно называемую зерном, в которой единственное семя покрыто семенной оболочкой, развившейся из двух оболочек семяпочки, и плодовой, образовавшейся из тканей завязи. Зерновка состоит из зародыша, эндосперма и сросшихся с ними семенной и плодовой оболочек.[3]
2 Требования к условиям произрастания
2.1 Требования к теплу, влаге, свету
Требования к температурному режиму. Озимая пшеница в разные периоды вегетации предъявляет неодинаковые требования к теплу. Семена ее начинают прорастать при температуре 1 — 2°С, но для дружного прорастания и появления всходов нужна более высокая температура. При температуре 14-16°С всходы появляются через 7 — 9 дней после посева. Через 13-15 дней после полных всходов начинается кущение (при температуре 12-15 °С) и продолжается 30 — 45 дней в зависимости от срока посева, температуры и влажности почвы.
Озимая пшеница кустится осенью и весной. Пониженная температура воздуха (6-10°С) при достаточной влажности, а также повышенная облачность задерживают развитие растений, но способствуют более интенсивному кущению. Значительно повышают кущение азотные удобрения и посев крупными семенами. При благоприятных условиях произрастания одно растение образует 3 — 5 стеблей.
В переходный осенне-зимний период наиболее благоприятна для развития озимой пшеницы сухая, ясная погода с температурой днем 10-12оС и отрицательной температурой ночью. Это способствует большему накоплению углеводов, закалке растений и лучшей перезимовке.
Совершенствование технологии возделывания яровой пшеницы в хозяйстве
... -2/ 1.1 Биология и технология возделывания яровой пшеницы ПШЕНИЦА (Triticum), род одно - и двулетних трав семейства злаков, одна из важнейших зерновых культур. Получаемая из зерен мука идет на выпечку ... и этапы органогенеза, что и озимая пшеница. После всходов (1 и 2 этапы) яровая пшеница развивается медленно и сильнее угнетается сорняками, чем озимая. Корневая система характеризуется более слабым ...
Осенью при понижении среднесуточной температуры воздуха до 4-5 °С рост озимой пшеницы приостанавливается. Весной при повышении температуры до +5°С пшеница начинает расти и дополнительно куститься. Для озимой пшеницы очень опасны резкие колебания температуры ранней весной, когда днем она поднимается до +10оС, а ночью падает до -10оС. Озимая пшеница может выдержать температуру в зоне узла кущения до -16-28оС. Современные сорта (Мироновская 808, Безенчукская 380 и др.) отличаются высокой устойчивостью к пониженным температурам и способны переносить морозы до -25 — 30°С при наличии снежного покрова.
Для озимой пшеницы сумма положительных температур от посева до полной спелости составляет 1850-2200°С, продолжительность вегетационного периода (включая зиму) — 275-350 дней.[6]
Озимая пшеница достаточно жаровынослива и засухоустойчивая, но менее зимостойкая культура, чем озимая рожь. Однако при слишком высоких температурах (выше 40°С), при недостатке влаги и сухих ветрах у растений нарушается нормальный процесс фотосинтеза, повышается транспирация, тормозится рост растений, что препятствует хорошему наливу зерна. Суховеи сильнее влияют на озимую пшеницу при продолжительном действии и недостатке влаги в почве. Орошение пшеницы снижает отрицательное действие суховеев и предотвращает щуплость зерна.
Требования к влаге. Озимая пшеница лучше использует осенние и зимние осадки, потребляет значительно больше влаги, чем яровая. Это связано с тем, что она расходует большее количество влаги осенью.
Корневая система озимой пшеницы проникает на глубину до 1,5-2м и хорошо использует влагу из корнеобитаемого слоя. Для нормального роста и развития растений озимой пшеницы, решающее значение имеет влажность почвы в период всходов и осеннего кущения. При наличии влаги в почве всходы появляются дружно, и кущение идет энергично. Осенние осадки повышают выход зерна, а весенние увеличивают вегетативную массу и снижают выход зерна по сравнению с выходом соломы. Озимая пшеница наибольшее количество влаги расходует от весеннего отрастания до колошения (до 70 % общей потребности воды за вегетацию) и наименьшее — от цветения до восковой спелости зерна (до 20%).
Критическим периодом у озимой пшеницы по отношению к влаге является выход в трубку-колошение.
Для получения высоких урожаев зерна озимой пшеницы наиболее благоприятная влажность почвы (на глубине до 60см) составляет 70-75% полевой (наименьшей) влагоемкости. Коэффициент водопотребления ее равен 400-500.
Требования к свету. Действие света проявляется с начальных этапов развития растений. При оптимальном количестве солнечного света и тепла листья приобретают зеленую окраску, в них интенсивно проходит процесс фотосинтеза, в результате которого образуются органические вещества, растения хорошо кустятся, растут и развиваются. Солнечный свет оказывает положительное влияние на формирование органов плодоношения, зерна, на накопление в них белков, углеводов и других веществ.
Озимая пшеница — растение длинного дня. Она зацветает тем быстрее, чем длиннее день [4]
Микроэлементы (цинк, железо, марганец) в системе «почва-растение» ...
... в работе Л. В. Переломова и Д. Л. Пинского (2005) показал, что способность почв прочно связывать цинк играет важную роль в доступности металла растениям. Несмотря на увеличение потенциальной доступности цинка ... ПДК. В связи с этим, целью работы послужило изучение состояния цинка, железа и марганца в дерново-подзолистой высоко обеспеченной элементом почве и их накопления растениями ячменя ...
2.2 Требования к почве и элементам питания
Лучшие почвы для озимой пшеницы — высокоплодородные черноземы, темно-каштановые почвыс нейтральной или слабощелочной реакцией (рН 6,0 — 7,5).
Она может произрастать и давать хорошие урожаи на удобренных слабоподзолистых, среднесуглинистых и серых лесных почвах. На легких супесях и осушенных торфяниках, а также на кислых почвах без соответствующего их улучшения озимая пшеница удается плохо. Пониженные заболоченные места неблагоприятны для перезимовки озимой пшеницы. Для возделывания озимой пшеницы лучше отводить более плодородные поля с выровненным рельефом.
Озимая пшеница для формирования урожая 50 — 70 ц/га использует 200-280 кг азота (3,5-4,5 кг на 1 ц зерна).
Максимальное потребление азота приходится на фазы кущение — выход в трубку — начало стеблевания. В удобренном паровом поле накапливается 80- 120 кг/га азота, по бобовым — 60-80 кг/га, по зерновым и пропашным предшественникам — 30-60 кг/га. В период вегетации за счет минерализации органического вещества количество азота увеличивается на 20-30%. Коэффициент использования азота почвы — 0,6-0,8 в зависимости от обеспеченности влагой. Остальное количество азота вносится в виде минеральных удобрений (коэффициент использования азота из удобрений -0,7).[2]
Под основную обработку почвы дают 20-30% общей нормы азотных удобрений. Для этой цели можно использовать как твердые виды туков, так и жидкий аммиак и аммиачную воду.
По результатам почвенной и листовой диагностики проводят позднюю осеннюю и весенние подкормки аммиачной селитрой, карбамидом или их растворами из расчета по 30-45 кг/га азота.
В фазу кущения эффективна корневая подкормка, которую при необходимости проводят комплексными удобрениями. Растворы азотных удобрений и ЖКУ могут вноситься путем опрыскивания посевов совместно с гербицидами, микроэлементами (Мп, Мо, Си) и туром.
Для получения высококачественного зерна на основе растительной диагностики даются некорневые подкормки карбамидом или раствором карбамида и аммиачной селитры («сплавом») в фазы колошение — молочная спелость.
В фазу выхода в трубку осуществляется подкормка по технологической колее или с помощью сельскохозяйственной авиации.
Для получения урожая озимой пшеницы 50-70 ц/га требуется на почвах со средней обеспеченностью фосфором внести 125-175 кг/га Р2О5.
Доза внесения фосфорных удобрений корректируется в зависимости от содержания фосфора в почве: при повышенном содержании применяется коэффициент 0,7, при высоком — 0,5, при низком — 1,3. Растения энергично потребляют фосфор в течение первых 4-5 недель вегетации. Он оказывает стимулирующее влияние на развитие корневой системы, формирование цветков, ускоряет созревание. Фосфорные удобрения вносятся под основную обработку почвы, причем максимальный эффект достигается при послойно-ленточном расположении гранул в почве.
Для получения урожая озимой пшеницы 50-70 ц/га требуется в среднем внести 90-140 кг/га К20. Доза внесения калийных удобрений корректируется в зависимости от содержания калия в почве: при повышенном содержании применяется коэффициент 0,7, при высоком — 0,5, при низком — 1,3. Калийные удобрения вносятся вместе с фосфорными под основную обработку почвы.
Технология выращивания кукурузы на зерно
... Целью курсовой работы есть разработка технологических приемов повышения урожайности культуры (кукуруза на зерно, гибрид ... подсолнечника в Сумской области увеличилась по сравнению с 1991 годом почти ... фазы вегетации, но недостаток влаги перед выбрасыванием метелок заметно снижает урожайность. Высокая потенциальная продуктивность кукурузы, способность ее активно извлекать питательные вещества из почвы ...
Калий интенсивно поступает в растения с первых дней роста до цветения. Калийное удобрение способствует накоплению в растениях сахаров, что предохраняет озимую пшеницу от вымерзания [2,12]
3 Рост и развитие
В течение вегетации у зерновых культур отмечают следующие фазы роста и развития: всходы, кущение, выход в трубку, колошение, цветение, налив и созревание. Началом фазы считают день, когда в нее вступает не менее 10 % растений; полная фаза отмечается при наличии соответствующих признаков у 75 % растений. У озимых культур первые два этапа органогенеза и две фазы при благоприятных условиях протекают осенью, остальные — весной и летом
Набухание и прорастание семян предшествуют фазе всходов. Для того чтобы семена проросли, они должны набухнуть, т. е. поглотить определенное количество воды, которое зависит от их крупности и химического состава. Семена пшеницы поглощают 47-48 % воды от их абсолютно сухой массы. На поглощение воды оказывают влияние температура среды, концентрация почвенного раствора, структура и крупность зерна. Наиболее благоприятная температура в период набухания семян 10-21оС. На почвах с повышенной концентрацией солей набухание, а затем и прорастание затягиваются. Мучнистое зерно пшеницы и мелкие семена поглощают воду быстрее, чем стекловидное и крупное зерно, поэтому для получения дружных всходов посевной материал должен быть выровненным. При набухании в семенах происходят биохимические и физиологические процессы. Под воздействием ферментов сложные химические соединения (крахмал, белки, жиры и др.) переходят в простые, растворимые соединения. Они становятся доступными для питания зародыша и через щиток перемещаются в него.[7]
Д. Н. Прянишников установил, что находящийся в эндосперме белок расщепляется с образованием аминокислот и небольшого количества аспарагина и глютамина. Азотистые вещества, вступая в реакции с продуктами расщепления углеводов, служат для синтеза новых белков в растущем зародыше.
Получив питание, зародыш из состояния покоя переходит к активной жизнедеятельности. Семена начинают прорастать. В это время им необходимы влага, кислород и определенные температурные условия. Минимальные температуры, при которых могут прорастать семена 1-2 °С (оптимальная — 15-20 °С).
Недостаток или избыток влаги, пониженные или повышенные температуры, слабый доступ воздуха в почву задерживают прорастание семян. Избыточное увлажнение почвы, глубокая заделка семян, особенно на тяжелых почвах, образование корки на поверхности почвы затрудняют доступ воздуха к проросткам, от чего резко снижаются прорастание семян и появление всходов.
Всходы — первая фаза роста и развития. По мере набухания семена начинают прорастать. Вначале трогаются в рост зародышевые корешки, а затем — стеблевой побег. Сверху он покрыт тонкой прозрачной пленкой в виде чехлика, называемого колеоптилем. Колеоптиль — видоизмененный первичный влагалищный лист растения — предохраняет молодой стебель и первый лист от механических повреждений во время их роста в почве. Как только стебелек выйдет на поверхность почвы, под действием солнечного света колеоптиль прекращает рост и под давлением растущего листа разрывается, наружу выходит первый настоящий лист. В момент выхода первого зеленого листа у зерновых культур отмечается фаза всходов.
Для выращивания высоких и устойчивых урожаев очень важно получить своевременные, дружные и полноценные всходы оптимальной густоты. Этого можно добиться путем установления правильной нормы высева, использования высококачественных семян, улучшения агротехники и условий произрастания. Густота растений зависит от полевой всхожести семян. Полевая всхожесть — количество появившихся всходов, выраженное в процентах к числу высеянных всхожих семян. При соблюдении технологии возделывания зерновых культур полевая всхожесть значительно повышается и достигает 70-85 %. Установлено, что снижение полевой всхожести на 1 % приводит к уменьшению урожая зерновых на 1,5-2,0 %.
Агрономическое значение фазы всходов заключается в том, что при изрежевании посевов (некачественные семена, неблагоприятные условия в период всходов) проводят пересев в этой фазе. Более поздний пересев ведет к снижению урожая. Нормальная густота всходов — основа хорошего урожая культуры.
Через 10-14 дней после появления всходов у растений образуется несколько листьев (чаще 3, реже 4).
Одновременно с их ростом развивается корневая система. Ко времени образования 3-4 листьев зародышевые корни разветвляются и проникают в почву на глубину 30-35 см, рост стебля и листьев временно приостанавливается, начинается новая фаза развития растений — кущение.
Кущение — это образование побегов из подземных стеблевых узлов. Сначала из них развиваются узловые корни, затем — боковые побеги, которые выходят на поверхность почвы и растут так же, как и главный стебель. Верхний узел главного стебля, который расположен на глубине 1-3см от поверхности почвы, где происходит этот процесс, называют узлом кущения. Узел кущения — важный орган, его повреждение приводит к ослаблению роста или гибели растения. Одновременно с образованием боковых побегов формируется вторичная (узловая) корневая система, которая размещается в основном в поверхностном слое.[8]
Интенсивность кущения зависит от условий произрастания, видовых и сортовых особенностей зерновых культур. При благоприятных условиях (оптимальной температуре и влажности почвы) период кущения растягивается, а число побегов увеличивается. В обычных условиях озимые культуры образуют 3-6 побегов. Различают общую и продуктивную кустистость. Под общей кустистостью понимают среднее число стеблей, которое приходится на одно растение, независимо от степени их развития. Продуктивная кустистость — среднее число плодоносящих стеблей, приходящееся на одно растение. Продуктивная кустистость имеет большое практическое значение, от нее в значительной степени зависит урожайность.
Стеблевые побеги, образовавшие соцветия, но не успевшие к уборке сформировать семена, называют подгоном, а побеги без соцветий — подседом.
В узле кущения размещаются все части будущего растения, и одновременно он служит вместилищем запасных питательных веществ. Отмирание узла кущения всегда приводит к гибели растения. Узел кущения залегает на глубине 2-3 см; при более глубоком залегании повышается устойчивость зерновых культур к полеганию, озимые меньше страдают от зимне-весенних пониженных температур.
Кущение растений зависит от температуры, наличия влаги, питательных веществ, сроков посева, вида и сорта растения. Наиболее дружное кущение бывает при температуре 10-15°С. При более высокой температуре период кущения заканчивается быстро и побегов образуется меньше.
Загущенные посевы больше полегают, из-за чего снижается фотосинтетическая деятельность растений, ухудшается налив зерна и увеличиваются потери при уборке. Оптимальная густота продуктивного стеблестоя для зерновых хлебов составляет 500-600 растений на 1 м2, что обеспечивает урожайность 4-5 т/га.
Выход в трубку характеризуется началом роста стебля и формированием генеративных органов растения. Началом выхода в трубку считают такое состояние растений, когда над поверхностью почвы на высоте 3-5 см внутри листового влагалища главного стебля легко прощупываются стеблевые узлы — бугорки. В этот период растению требуется хорошая обеспеченность влагой и элементами питания, так как закладываются генеративные органы и начинается усиленный рост.
Рост стебля начинается с удлинения нижнего междоузлия, расположенного непосредственно над узлом кущения. Интенсивный рост первого междоузлия продолжается 5-7 дней, затем рост замедляется и заканчивается на 10-15-й день. Почти одновременно начинает расти второе междоузлие. После приостановки его роста удлиняются третье и последующие междоузлия. Каждое междоузлие растет своей нижней частью. Заканчивается рост междоузлий к концу цветения — началу налива зерна.
В фазе выхода в трубку интенсивно нарастает ассимилирующая поверхность. Площадь листьев увеличивается на протяжении всей фазы выхода в трубку, достигая максимума в фазе колошения или цветения.
Колошение характеризуется появлением соцветия из влагалища верхнего листа. Первыми появляются соцветия на главных побегах, через 2-3 дня на боковых. По сроку наступления этой фазы надежнее всего можно определить скороспелость сортов.
В этой фазе усиленно растут листья, стебли и формируется колос . Растения предъявляют повышенные требования к условиям произрастания. Недостаток влаги в почве, сухая и жаркая погода в этот период приводят к нарушению формирования генеративных органов и образованию в колосе большого числа недоразвитых и стерильных цветков.
Цветение у зерновых культур наступает во время или вскоре после колошения. Растения-самоопылители опыляются преимущественно при закрытых цветках своей пыльцой. У пшеницы иногда (в жаркую погоду) цветки раскрываются и может происходить перекрестное (спонтанное) опыление. При неблагоприятных условиях в период цветения снижается завязываемость семян.
Спелость наступает вслед за цветением. Формирование семян продолжается до достижения окончательной длины зерна. К концу периода заканчивается дифференциация зародыша, содержимое зерна из водянистого превращается в молочное, в эндосперме появляются крахмальные зерна, цвет оболочки из белого переходит в зеленый. Влажность зерна 65-80%, масса 1000 семян 8-12 г, продолжительность периода 5-8 дней. Налив — период от начала отложения крахмала в эндосперме до прекращения этого процесса. Влажность зерна снижается до 37-40 %, продолжительность периода 20-25 дней.
Период налива делят на четыре фазы:
- водянистого состояния — начало формирования клеток эндосперма;
- сухое вещество составляет 2-3 % максимального количества;
- длительность 6 дней;
- предмолочного состояния — содержимое семени водянистое с молочным оттенком;
- сухого вещества накапливается 10 %;
- продолжительность фазы 6-7 дней;
- молочного состояния — зерно содержит молокообразную белую жидкость;
- содержание сухого вещества 50 % массы зрелого семени;
- длительность фазы 7-15 дней;
- тестообразного состояния — эндосперм имеет консистенцию теста;
- содержание сухого вещества 85-90 % максимального количества;
- продолжительность фазы 4-5 дней.[7]
Созревание начинается с прекращения поступления пластических веществ. Влажность зерна снижается до 18-12 % и даже до 8 %. Зерно созрело и пригодно для посевных, технических и хозяйственных целей, но развитие семени еще не закончено.
Период созревания делят на две фазы:
- восковой спелости — эндосперм восковидный, упругий, оболочка зерна приобретает желтый цвет. Влажность снижается до 30 %. Длительность фазы 3-6 дней. В этой фазе приступают к двухфазной (раздельной) уборке;
- твердой спелости — эндосперм твердый, на изломе мучнистый или стекловидный, оболочка плотная, кожистая, окраска типичная. Влажность в зависимости от зоны 8-22 %. Продолжительность фазы 3-5 дней.
В этой фазе протекают сложные биохимические процессы, после чего появляется новое и самое главное свойство семени — нормальная всхожесть. Поэтому дополнительно выделяют еще два периода: послеуборочное дозревание и полная спелость.
Во время послеуборочного дозревания заканчивается синтез высокомолекулярных белковых соединений, свободные жирные кислоты превращаются в жиры, укрупняются молекулы углеводов, дыхание затухает. [10]
2. Природные условия возделывания пшеницы озимой
1 Почва
Пензенский район входит в состав Вадинско-Мокшанской агропочвенной зоны. Почвенный покров первой агропочвенной зоны представлен в основном черноземами. На их долю приходится 78,7% от площади пашни; из них 64,6% приходится на выщелоченные черноземы, 14,1% на черноземы оподзоленные. На долю серых лесных почв — 15,0%. Доля участия кислых почв — 99,2%, в том числе средне и сильно кислые 62,2% от площади пашни. Почвы по гранулометрическому составу в основном тяжелые: тяжелосуглинистые и глинистые занимают 74,7%. Баланс по гумусу отрицательный.
В агроклиматическом отношении лесостепная зона характеризуется такими показателями: вегетационный период 150- 210 дней, сумма активных температур 1600-2600, годовая сумма осадков 400- 690 мм. В зоне распахано примерно 40% почв.[1]
По плодородию серые лесные почвы стоят гораздо выше подзолистых и дерново-подзолистых почв, но значительно уступают черноземам. Процессы вымывания протекают медленнее, чем у подзолистых почв. Реакция почвенного раствора слабокислая (рН от 5 до 6,5).
Серые лесные почвы имеют довольно глубокий перегнойный горизонт (от 20 до 60 см), в котором содержится гумуса от 1,5 до 8%. Структура выражена слабо. У переходного горизонта резко выражена ореховатая структура, хорошо разделяющая на отдельные агрегаты, поверхность которых покрыта белесоватой кварцевой присыпкой. Горизонт вымывания (В) имеет бурую окраску и сложение ореховато- призматической формы. Материнская порода представлена различными суглинками или лессовидными отложениями.
Серые лесные почвы подразделяются на светло- серые, серые и темно-серые. Светло-серые почвы менее плодородны, чем серые и темно-серые. Перегнойный горизонт в них не более 15-25 см., гумус составляет 1,5-3%, мало содержится азота, фосфора и калия. Эти почвы обладают небольшой кислотностью, нуждаются в удобрении и частичном известковании. Серые лесные почвы имеют глубину перегнойного горизонта 25-40 см. и содержат 3-4% гумуса, 0,2-0,3%, 0,1-0,13% фосфора и 2-2,4% калия. Реакция почвенного раствора слабокислая или нейтральная.[2]
По технологическим свойствам серые лесные почвы отличаются большой вязкостью и тяжелы для обработки. По механическому составу они в большинстве случаев представляют собой средние и тяжелые суглинки. Выпавшие осадки на этих почвах впитываются медленно, вода долго задерживаются на поверхности. По этой причине серые лесные почвы медленно просыхают весной и после дождей. Физическая спелость их наступает позже, чем на других почвах. Слишком ранняя вспашка или культивации серых лесных вызывает плохое качество обработки, налипание земли на рабочие органы орудий, увеличение тягового сопротивления. Но нельзя и опаздывать с обработкой, так как это может привести к недобору урожая, к перерасходу горючего, снижению производительности агрегата, плохой глыбистой вспашке. Обработку необходимо проводить по возможности только в период физической спелости, когда почва хорошо крошится на мелкие комки.
Удельное сопротивление серых лесных суглинистых почв иногда достигает 0,6-0,8 кг/см. Это нужно знать при определении нормы выработки и расхода горючего.
При уходе за парами и посевами пропашных культур необходимо учитывать, что серые лесные почвы после дождей склонны сильно заплывать и образовывать на поверхности почвенную корку. Эту корку следует быстрее разрушить боронами или ротационными мотыгами.
Другая отрицательная особенность серых лесных почв — большое развитие эрозионных процессов. Причина этому — сильно расчлененный рельеф, хищническая эксплуатация земли в дореволюционном прошлом, когда столетиями уничтожать леса и распахивались склоны, ежегодная распашка в одном направлении чересполосных мелких крестьянских наделов, отсутствие борьбы со смывом почв и развитием оврагов.
Для повышения плодородия серых лесных почв необходимо вводить правильные полевые и почвозащитные севообороты; проводить посадку лесных полос и укреплять склоны и овраги; обрабатывать почву с почвоуглубителем; пахать только поперек склонов и устраивать водозадерживающие валики; вносить органические и минеральные(особенно азотные)удобрения; известковать кислые почвы.
Таблица 1- Агрохимическая характеристика серой лесной почвы (по заданию)
|
Название почвы (тип, подтип) |
Механический состав |
Содержание гумуса, % |
Глубина пахотного слоя, см |
Содержание на 100 г почвы, мг |
PH солевое |
||
|
N |
P2O5 |
K2O |
|||||
|
Серая лесная |
Тяжело-суглинистый |
3,1 |
22-24 |
7,0 |
12,1 |
5-5,5 |
|
Вывод: исходя из биологических особенностей пшеницы озимой серая лесная почва является средне подходящей для произрастания, т.к. данная культура предпочитает почвы с глубоким пахотным горизонтом, а также рH ближе к нейтральной среды почвы, т. к. она очень чувствительна к кислотности. Пшеница озимая хорошо усваивает питательные вещества из почвы благодаря развитой корневой системе и высокой поглотительной способности корней, а фосфор способен усваивать из труднодоступных соединений почвы. Содержание гумуса в почве составляет 3,1%, что не соответствует биологическим особенностям пшеницы озимой, его недостаток следует компенсировать за счет внесения органических и минеральных удобрений.
2 Климат
Климат Пензенской области Пензенского района умеренно-континентальный со сравнительно теплым летом и умеренно-холодной зимой. Общие климатические данные области характеризуются довольно заметными амплитудами колебаний климатических элементов в отдельные периоды: летом с максимальной температурой до +40С, зимой до -47С, с оттепелями, метелями. Абсолютные разности температур равны 52-87.
Климат региона умеренно континентальный. Средняя температура января -12 градусов, средняя температура июля +19 градусов. Район характеризуется достаточным и частично умеренным увлажнением, ГТК 0,9…1,1. Среднегодовое количество осадков около 500 мм в год. Самым неустойчивым элементом климата являются осадки. Годовое количество осадков на территории области колеблется, в засушливые годы понижается до 350 мм, а во влажные — повышается до 775 мм. Характерны весенние, а также нередки летние и осенние засухи.[1]
Абсолютный безморозный период длится в среднем в западной части области 133 дня, в восточной части — 117 дней. Сумма средних суточных температур за период с температурой +10°С составляет в западной части области 2487°С, в восточной — 2344°С.
На территории области господствует перенос воздуха с запада на восток, как и во всем умеренном климатическом поясе, поэтому климат находится под сильным влиянием атлантических воздушных масс. Реже к нам приходит воздух из Арктики и тропический континентальный воздух — с юга и юго-востока.
Циклоны и антициклоны сменяют друг друга, что является причиной неустойчивости, изменчивости погоды. Поверхность области неоднородна. На ней есть возвышенности и низменности. На возвышенностях холоднее и выпадает больше осадков по сравнению с низменностями. Годовая сумма осадков в среднем колеблется в пределах 467-604 мм, из них 70 % приходится на теплый период года.
Таблица 2 — Распределение осадков и температур воздуха по месяцам (по данным Пензенской метеостанции)
|
Года |
Декада |
Месяца года |
||||||||||||
|
I |
II |
III |
IV |
V |
VI |
VII |
VIII |
IX |
X |
XI |
XII |
|||
|
Температура, °С |
||||||||||||||
|
Среднемного-летние |
1 |
-12,3 |
-13,1 |
-9,5 |
-0,7 |
11,6 |
16,3 |
19,0 |
18,9 |
13,9 |
6,2 |
-0,7 |
-8,6 |
|
|
2 |
-12,9 |
-12,5 |
-6,9 |
3,5 |
13,4 |
17,2 |
19,6 |
17,6 |
1,2 |
3,9 |
-3,5 |
-10,0 |
||
|
3 |
-13,2 |
-11,6 |
-4,2 |
7,5 |
15,0 |
18,1 |
19,7 |
16,2 |
8,5 |
1,8 |
-9,4 |
-11,2 |
||
|
среднее |
-12,8 |
-12,4 |
3,4 |
13,3 |
17,2 |
19,4 |
17, 6 |
7,9 |
3,9 |
-4,5 |
-9,9 |
|||
|
Осадки, мм |
||||||||||||||
|
Среднемного-летние |
1 |
8 |
7 |
8 |
10 |
13 |
18 |
23 |
19 |
17 |
17 |
14 |
11 |
|
|
2 |
8 |
7 |
8 |
10 |
18 |
18 |
22 |
18 |
17 |
16 |
13 |
11 |
||
|
3 |
8 |
6 |
9 |
11 |
19 |
18 |
21 |
18 |
17 |
16 |
13 |
11 |
||
|
∑ |
24 |
20 |
25 |
31 |
50 |
54 |
66 |
55 |
51 |
49 |
40 |
33 |
||
Вывод: Климатические условия благоприятны для возделывания озимой пшеницы в условиях Пензенского района.
3. Определение возможной урожайности культуры
Программирование урожайности сельскохозяйственных культур — это комплекс взаимосвязанных мероприятий, своевременное и качественное выполнение которых обеспечивает получение рассчитанного уровня урожайности заданного качества при одновременном повышении плодородия почвы и удовлетворении требований в области охраны окружающей среды. Задача программирования урожайности состоит в том, чтобы определить потенциальные возможности определенной культуры или сорта применительно к конкретным почвенно-климатическим условиям.
Программирование урожаев предусматривает:
- определение величины потенциально возможного урожая (ПУ);
- определение величины действительно возможного урожая (ДВУ);
- выявление причин несоответствия между фактически полученными урожаями и действительно возможными;
- составление технологических карт;
- своевременное и качественное выполнение агротехнических мероприятий;
- учет урожая.
1 Расчет потенциальной урожайности (ПУ) по приходу ФАР
Часть солнечного луча, участвующая в фотосинтезе, называется фотосинтетически активной радиацией (ФАР).
В продуктах фотосинтеза накапливается небольшая ее часть (0,8-1,0%).
Отношение количества запасаемой в урожае (биомассе) энергии и количеству поглощенной растениями ФАР называют коэффициентом полезного действия КПД, по данным А.А. Ничипоровича, достигает 20%.
Потенциальную урожайность — это урожай, который может быть получен в идеальных метеорологических условиях (при достаточном количестве влаги и тепла).
Потенциальный урожай (ПУ) биологической массы можно рассчитать исходя из ниже приведенных показателей:
Убиол =
где Убиол — биологическая урожайность абсолютно сухой растительной массы, ц/га;фар — сумма ФАР за период вегетации культуры, ккал/га;( 123,32 кДж/см2)
Кфар — запланированный коэффициент использования ФАР, %;
- калорийность органического вещества единицы урожая, ккал/га.(равна 18631))
- коэффициент перевода количество приходящего ФАР за период вегетации культуры на гектар.
Начало вегетации озимой пшеницы начинается в первой декаде апреля и заканчивается в третьей декаде июля. Коэффициент использования ФАР равен 1,8%.
фар= 25,5+31,35+34,7+31,77= 123,32 кДж/см2=18631 кДж/кг
Убиол =
=11,9 т/га
Перевод урожая абсолютно сухой биомассы к величине урожая зерна или другой растительной продукции при стандартной влажности осуществляется по следующей формуле:
Ус=
где, Ус — урожайность зерна при стандартной влажности, ц/гастандартная влажность зерна по ГОСТу (равна 14%)
а- сумма частей в отношении основной продукции к побочной в общем урожаи биомассы (а=2,8)
Ус=
=4,9 т/га
Результаты расчета потенциальной урожайности заносим в таблицу 3
Таблица 3 — Потенциальные урожаи сельскохозяйственных культур по приходу ФАР за вегетационный период
|
Культура |
Приход ФАР, кДж/см2 |
КПД ФАР,% |
Калорий-ность, кДж/кг |
Соотношение основной культуры к побочной |
Стандартная влажность, % |
Урожайность, т/га |
|
|
Сухой биомассы |
Основной продукции |
||||||
|
Озимая пшеница |
123,32 |
1,8 |
18631 |
1:1,8 |
14 |
11,9 |
4,9 |
Потенциальная урожайность озимой пшеницы в Пензенском районе Пензенской области по приходу ФАР 123,32 кДж/см2составляет 4,9 т/га.
2 Расчет действительно возможной урожайности (ДВУ) по влагообеспеченности
Действительно возможный урожай, то есть урожай, который может быть обеспечен генетическим потенциалом сорта и приходом ФАР при реально существующих среднемноголетних условиях и применением агротехники.
В Пензенской области величина действительно возможного урожая в основном определяется влагообеспеченностью, особенно продуктивной ее частью, которая рассчитывается по данным годового количества осадков.
Годовые осадки не полностью используются растениями: часть из них стекает с талыми водами, испаряется с поверхности почвы, когда она не занята растениями, а также стекает во время ливневых осадков на полях со значительным уклоном. Но главным образом коэффициент использования осадков зависит от механического состава почвы.
Под влагообеспеченностью растений понимают степень удовлетворения фактической их потребности в воде, т.е. отношение поступающего и уменьшающегося запаса продуктивной влаги к количеству, исходному для нормального развития культуры.
Определение возможного урожая по влагообеспеченности основываются на использовании соотношения:
Удву=
,
где Удву- действительно возможный урожай абсолютно сухой биомассы, ц/га;ресурсы продуктивной влаги, мм;
- Кв- коэффициент водопотребления, мм/ц. (равен 400)
Удву=
=83,45 ц/га
Продуктивная влага определяется как сумма запасов доступной для растений влаги в мертвом слое почвы за период перед посевом (или возобновление вегетации озимых культур и многолетних трав весной) плюс эффективно используемые осадки за вегетационный период, минус остаток в конце вегетации.
= W0 + 0,8 * Oc
где, W0-количество продуктивной влаги для растений в метровом слое почвы, мм (для Пензы 173)
Ос- количество осадков за вегетационный период, мм (равен 201)
,8 — коэффициент использования осадков, выпадающих за период вегетации.
= 173 + 0,8 * 201=333,8 мм
Урожай абсолютно сухой биомассы пересчитываем в основную продукцию:
Ус=
=3,5 т/га
Результаты расчетов Удву записывается в таблицу 4
Таблица 4 — Действительно возможная урожайность культуры по влагообеспеченности
|
Куль-тура |
Продуктивная влага в метровом слое почвы, мм |
Осадки вегетационного периода с учетом коэффициента использования, мм |
Ресурсы продуктив-ной влаги, мм |
Коэффициент водопотреб-ления Кв*мм/га |
Урожайность, т/га |
|
|
Абсолю-тно сухой биомассы |
Основной продукции при стандартной влажности |
|||||
|
Озимая пшеница |
173 |
160,8 |
400 |
8,34 |
3,5 |
|
Действительно возможная урожайность озимой пшеницы в Пензенском районе Пензенской области составляет 3,5 т/га.
4. Разработка агротехнических мероприятий
1 Предшественники, место в севообороте
Озимая пшеница более требовательна к предшественникам, чем другие озимые культуры. Она может давать высокие урожаи, если до ухода в зиму у нее хорошо разовьются корневая система и вегетативная масса. Это в значительной степени зависит от предшественников.
Они должны раньше созревать, чтобы оставалось достаточно времени на подготовку почвы к посеву пшеницы, меньше истощать и иссушать почву (особенно верхние слои — 20-25 см, где осенью размещается основная масса корней), не засорять ее сорняками и т. д.
Почва после предшественников должна иметь мелкокомковатую структуру и оптимальное увлажнение, содержать в достаточном количестве и доступной форме для растений питательные вещества: азот, фосфор, калий, кальций, магний и др. Такие условия можно создавать путем паровой обработки почвы (пар, полупар) и применения удобрений.
В качестве предшественников, обеспечивающих достаточную эффективность в очищении полей от сорняков, являются чистый, кулисный и сидеральный пар; клеверный, бобово-злаковый, люпиновый пары, многолетние травы на один укос в год распашки, горох на зерно, ранний картофель, но с дифференцированной подготовкой почвы к посеву после каждого из названных предшественников.
Особенно растет значение предшественника при выращивании озимой пшеницы по ресурсосберегательным технологиям. Никакой другой агрометод не обеспечивает такой экономии средств и материальных ресурсов, как выбор наилучшего предшественника. При условии выращивания озимых после многолетних бобовых трав, зерновых бобовых культур, которые накапливают азот в почве, норму азотных удобрений можно уменьшить почти вдвое.
