Разработка технологии возделывания озимой ржи в хозяйстве Московской области

2







Кафедра растениеводства











Курсовой проект



Тема: Разработка технологии возделывания озимой ржи в хозяйстве 

Московской области









 «___»___________2008 г.

Оценка:_______________

Подпись:______________





Москва 2008


Содержание



 

	Введение.	3

	1. Исходные данные для курсового проекта.	4

	2. Биологические особенности озимой ржи.	7

	2.1. Особенности роста и развития.	7

	2.2. Требования к почве и элементам питания.	9

	3. Разработка научно обоснованной технологии возделывания озимой ржи.	10

	3.1. Обоснование выбора сорта.	10

	3.2. Предшественник.	12

	3.3. Система удобрений.	12

	3.4. Основная и предпосевная обработка почвы.	14

	3.5. Подготовка семян к посеву. Посев.	15

	3.6. Уход за посевами.	16

	3.7. Уборка и послеуборочная доработка урожая.	17

	4. Энергетическая оценка технологии возделывания озимой ржи.	18

	Заключение.	23

	Библиографический список	24




Введение.



Озимая рожь является одной из важнейших зерновых сельскохозяйственных культур. Первые упоминания об этой культуре связаны с именем римского писателя Плиния, датированные I в. до нашей эры. С III-IV веков до н.э. территория возделывания ржи, ранее ограниченная южными районами, заметно расширилась. О возделывании ржи в нашей стране известно из летописей Нестора времен XI века.

По данным ФАО, общая площадь посевов ржи в мире составляет 11 млн. гектар. В настоящее время рожь возделывается практически на всей территории России, однако наибольшее количество посевных площадей сосредоточено в нечерноземной зоне.  С развитием научной селекции достигнуты высокие результаты по повышению урожайности данной культуры. Так, с 52 ц/га в 80-е годы она увеличилась до 61 ц/га в настоящее время.

Рожь является основной культурой для районов нечерноземной зоны. Из ее муки выпекаются различные сорта хлеба с высокой калорийностью и содержанием полноценных белков и витаминов. В зерне ржи в зависимости от условий выращивания и сорта содержится в среднем 9-17% белка, 52-63% крахмала, 1,6-1,9% жиров. Ржаной хлеб хотя и уступает по переваримости и усвояемости пшеничному, но зато содержит в 1,5 раза больше лизина и имеет более высокую биологическую ценность белка.

Зерно ржи используется в спиртовой и крахмало-паточной промышленности, а очищенные зародыши семян — в фармацевтической промышленности. Благодаря быстрому весеннему росту озимую рожь можно использовать и в качестве самого раннего зеленого корма для животных. Дробленое зерно и отруби используют в качестве высококонцентрированного корма для животных, а ржаную муку добавляют в грубые корма (сено, солому, полову).

Из соломы ржи изготавливают маты, оберточную бумагу и другие изделия, используют ее и в качестве подстилки для животных.  На ее основе получают кристаллический сахар, целлюлозу, фурфурол.



1. Исходные данные для курсового проекта.



Расположение и краткая характеристика поля:

Московская  область

Одинцовский район

Хозяйство – ГНУ НИИСХ ЦРНЗ

Севооборот – Зерновой (чистый пар – озимая рожь – яровой ячмень – горох с подсевом горчицы)

Тип почвы – дерново-слабоподзолистая легкосуглинистая

Предшественник – чистый пар

Возделываемая культура – озимая рожь



Климат района умеренно-теплый, достаточно влажный и является вполне благоприятным для возделывания зерновых культур, корнеплодов, картофеля и многолетних трав. Среднегодовая температура воздуха составляет 3,6ºС. По периодам года средние показатели составляют соответственно: в летний сезон 16˚С, осенний 3,8˚С, зимний -6,7˚С и 3,2˚С в весенний период.

Средняя температура за пять месяцев ( с мая по сентябрь), на которые приходится период вегетации культур, составляет +14˚С. Самым теплым месяцем является июль, средняя температура по которому составляет +17˚С, а наиболее холодным — январь с температурой -10˚С. Сумма активных  температур составляет в среднем около 1900˚. Период с положительной среднесуточной температурой длится в среднем 206 дней, а продолжительность безморозного периода — 105-120 дней.

Московская область относится к зоне достаточного увлажнения. Значение гидротермического коэффициента колеблется в пределах 1,5—1,6. Годовая сумма осадков составляет около 600 мм, в отдельные годы варьируясь от 270 до 900 мм. За активнее период вегетации выпадает обычно 250-270 мм, из которых на летний период приходится около 180 мм.

Среднее количество осадков по месяцам года:

Янв

Фев

Март

Апр

Май

Июнь

Июль

Авг

Сент

Окт 

Ноя

Дек

35

35

35

30

50

70

80

75

60

50

40

40



Устойчивый снежный покров образуется обычно в конце ноября (но в отдельные годы отмечался 23 октября и 28 января). Наибольшая высота снежного покрова достигает 45 мм, а запас воды в снеге  — 80-105 мм.  Снеготаяние происходит обычно в период с 17 по 24 марта и длится не более 20 дней.

Преобладающими в Московской области являются дерново-подзолитсые почвы. В Одинцовском районе, где расположены опытные поля НИИСХ ЦРНЗ, распространены дерново-слабоподзолистые легкосуглинистые почвы.

Агрохимические показатели почвы:

Механический состав

Пахотный слой почвы

Содержание гумуса,%

Мг-экв на кг почвы

рН (сол)

Содержание мг на кг почвы



глубина, см

плотность, г/см3



гидролитическая кислотность

сумма обменных оснований



N

P2O5

K2O

легкосуглинистая

25

1,2

2,5

60

110

5,8

110

90

105



Преобладающие сорняки, болезни, и вредители:

Виды сорняков

Болезни

Вредители

Осот полевой

Снежная плесень

Злаковые мухи

Бодяк

Корневые гнили





2. Биологические особенности озимой ржи.



2.1. Особенности роста и развития.

Озимая рожь принадлежит к роду Secale семейства Злаковых, а наиболее распространена и культивируется рожь посевная (Secale Cereale). Корневая система ржи — мочковатая, может достигать в длину до 1 м.  Соцветие ржи — сложный колос, а образующийся после оплодотворения плод — зерновка.

Прорастание семян озимой ржи начинается при температуре 1-2С, а оптимальной для появления всходов является температура 6-12С.  При таких условиях дружные всходы появляются через 5-7 дней после посева. 

Через 13-15 дней после появления всходов начинается фаза кущения, наиболее благоприятной для протекания которой является температура 10-11С. Вне зависимости то глубины заделки семян узел кущения образуется неглубоко — на глубине до 2 см. В-основном кущение у ржи происходит осенью, но при позднем или сильно разряженном посеве оно может продолжиться и весной. Продуктивная кустистость может составлять около 5 стеблей на растение. Сильно развивается корневая система, которая к концу фазы кущения может достичь до 1 м в длину.

По сравнению с озимой пшеницей озимая рожь более морозостойка, и способна выдержать в бесснежные зимы морозы до -20С (а при высоте снежного покрова на уровне 30 см — даже -50С).

Благодаря хорошему развитию корневой системы озимая рожь более засухоустойчива, чем другие озимые культуры. Поэтому она легче переносит засуху в весенний период, эффективнее используя запасы влаги в почве.

Весной, при повышении температуры, через 18-20 дней после начала вегетации начинается фаза выхода в трубку. При этом растут колосовые бугорки, являющиеся конусами нарастания второго порядка.  Также на этом этапе начинают формироваться цветки в колосках.

Следующим этапом развития является стеблевание.  При этом наблюдается рост тычинок, пестика, формируется пыльца и развиваются междоузлия.

Еще через 20-25 дней наступает колошение, с окончанием которого заканчивается формирование всех органов цветка. Затем наступает фаза цветения, продолжающаяся 10-15 дней. При этом происходит опыление,  а затем оплодотворение и образование зиготы. Обычно оно приходится на первую-вторую декады июня, но при достаточном увлажнении и сильном повышении температуры может происходить и в конце мая. Наиболее благоприятна при цветении температура 16-25С.

Рожь является перекрестноопыляемым растением, т.е. опыление происходит ветром при открытых цветках. Очень ветреная либо дождливая погода в период цветения приводят к ухудшению процесса опыления, что вызывает в колосе череззерницу.

Через 4-5 дней после оплодотворения начинается формирование зерна. В эти периоды рожь наиболее требовательна к количеству почвенной влаги, при недостатке которой в последствие образуется мелкое и щуплое зерно. Молочной спелости зерно достигает через 10-15 дней, и длится этот период около 10 дней. Через 12-18 дней зерно переходит в фазу восковой спелости, а полной спелости достигает еще через 10 дней. Т.е. в среднем период от колошения до полной спелости составляет около 60 дней. 

Обычно период уборки ржи начинается в конце июля начале августа, но при раннем цветении полная спелость зерна наблюдается уже в середине июля, и уборку целесообразно начинать раньше указанных сроков.

Длина вегетационного периода применительно к Нечерноземной зоне составляет около 300 дней. От прорастания семени до созревания озимой ржи требуется около 1800˚ активных температур, из которых на период от весеннего отрастания приходится около 1400˚.



2.2. Требования к почве и элементам питания.

Озимая рожь по сравнению с другими зерновыми культурами менее требовательна к почве, и способна давать удовлетворительные урожаи и на малоплодородных почвах. Лучшими для озимой ржи считаются легкие почвы с малой влагоемкостью, что обусловлено хорошей усвояющей способностью корневой системы. 

Основную часть элементов питания рожь использует от фазы кущения до конца колошения. К концу фазы выхода в трубку растения накапливают около 1/3 сухого вещества, и усваиваю 65% азота, 56% фосфора и 58% калия от их общего потребления.  На образование 1т зерна в среднем расходуется: 25-32 кг азота, 14-15 кг фосфора и 25-30 кг калия. С урожаем озимая рожь выносит (на 1 ц основной продукции): 3,1 кг азота, 1,37 кг фосфора и 2,6 кг калия.

В качестве основного удобрения по рожь используют навоз и торфонавозные компосты, норма внесения которых на дерново-подзолистых почвах должна составлять в пределах 30-40 т/га.  Фосфорные и калийные удобрения вносятся сразу под основную обработку почвы, а азотные — дробно, с учетом планируемой урожайности. Подкормку азотом проводят в конце фазы кущения, внося  от 30 до 50% общей нормы вносимого азота. При плохой перезимовке и повреждении растений первую подкормку целесообразно провести сразу после начала весеннего отрастания растений. В любом случае дозы вносимого азота необходимо корректировать, используя данные тканевой и листовой диагностики.



3. Разработка научно обоснованной технологии возделывания озимой ржи.



3.1. Обоснование выбора сорта.

При разработке технологии возделывания озимой ржи необходимо подобрать сорт, характеристики которого оптимально соответствуют требованиям, предъявляемым к качеству получаемой продукции и диктуемых местоположением хозяйства. 

Сортом, соответствующим названным ваше критериям, является сорт озимой ржи «Татьяна». Он получен методом многократного индивидуально-семейного отбора из гибридной популяции от скрещивания сортов Вятка северная, Чулпан и Орловская 9 в Лаборатории селекции озимой ржи НИИСХ ЦРНЗ.  Данный сорт допущен к использованию в Северо-Западном, Центральном, Волго-Вятском и Средневолжском регионах. За годы конкурсного испытания (2000-2005) средняя урожайность этого сорта составила 61,1 ц/га, что на 4, 2 ц/га выше урожайности сорта «Валдай», который до недавнего времени считался лучшим для возделывания в Нечерноземной зоне. За это же время урожайность сорта дважды привысила 70 ц/га. Сорт обладает высокой зимостойкостью — на уровне 98%. Средняя высота растений составляет 124 см, устойчивость к полеганию — 5, 8 баллов. Масса 1000 зерен составляет 29,9 г,  натура — 705 г/л, число падения —  198 секунд.

Общие сведения о культуре:

Культура

Сорт

Средняя урожайность, ц/га

Планируемая урожайность, ц/га

Выход основной продукции, %

Стандартная влажность, %

Озимая рожь

Татьяна

61,1

66,0

39

14





3.2. Предшественник.

Важным элементом в технологии возделывания озимой ржи является выбор предшественника. Лучшим предшественником применительно к Нечерноземной зоне является чистый пар, так как он надежно очищает поля от сорных растений и одновременно накапливает в почве достаточное количество влаги и питательных веществ. 



3.3. Система удобрений.

Наибольшее потребление элементов питания у ржи приходится на периоды от фазы кущения до колошения. К концу фазы выхода в трубку растения накапливают 1/3 сухого вещества и усваивают 65 % азота, 56 % фосфора и 58 % калия от общего потребления элементов питания. В качестве основного удобрения под озимую рожь вносят навоз или торфонавозные компосты. Нормы органических удобрений на дерново-подзолистых почвах и в районах достаточного увлажнения варьируются в пределе 20-40 т/га. Фосфорные и калийные удобрения вносят под основную обработку, азотные — дробно с учетом планируемой урожайности (но не более 120 кг д. в. на 1 га).


Расчет доз удобрений под озимую рожь на урожайность 66 ц/га:

Показатель

N

P2O5

K2O

Вынос: на 1 ц основной продукции, кг

На планируемую урожайность, кг

3,10

204,6

1,37

90,4

2,60

171,6

Содержание доступных питательных веществ в почве: мг/кг

кг/га



110

330



90

270



105

315

Использование питательных веществ из почвы, %



30



10



12

Растения усвоят из почвы, кг/га

99

27

38

Доза внесения органических удобрений – 30 т/га

Содержание питательных веществ в органических удобрениях, кг

0,4

0,15

0,5

Содержание питательных веществ в 30 т органических удобрений, кг

120

45

150

Использование питательных веществ из органических удобрений, %

30

40

60

Растения усвоят из органических удобрений, %

36

18

90

Посеву необходимо усвоить из минеральных удобрений, кг/га

69,6

45,4

43,6

Использование питательных веществ из минеральных удобрений, %

70

35

75

Расчетные дозы минеральных удобрений, кг д.в. / га

99

130

58

Решено внести:

Органических удобрений 30 т/га

Минеральных удобрений, кг д.в./га





99





130





58





Рабочий план применения органических и минеральных удобрений под планируемую урожайность:

Органические удобрения, т/га

Минеральные удобрения, кг д.в. на 1 га



Всего

Основное

При посеве

Подкормка



N

P2O5

K2O

N

P2O5

K2O

N

P2O5

K2O

N

P2O5

K2O

30

99

130

58



120

58

60

10



39







3.4. Основная и предпосевная обработка почвы.

Озимая рожь довольно требовательна к обработке почвы (особенно к предпосевной), что объясняется неглубокой заделкой ее семян при посеве. Чистый пар, являющийся предшественником озимой ржи в выбранном хозяйстве, обрабатывают глубокой вспашкой (плугом с предплужником) и боронованием. При довольно длительном периоде от основной обработки до посева возможно проведение промежуточных культиваций с одновременным боронованием. Посев необходимо начинать не ранее. Чем через 14 дней после основной обработки. Во влажные года необходимо проводить отвальную вспашку  плугом с предплужником, а при сухой погоде предварительно проводят 2-3-кратное дискование, это способствует хорошей заделке семян. Предпосевную обработку проводят на глубину высева семян культиватором КПС-4 или комбинированным агрегатом, например РВК-3,6. 



3.5. Подготовка семян к посеву. Посев.

Для посева озимой ржи необходимо использовать отсортированные семена переходящего фонда, 1 класса посевного стандарта.  Лабораторная всхожесть должна быть не менее 95 %, сила роста не менее 80 % и чистота не менее 98%. Недопустимо содержание семян других растений более 60 шт/кг, а также семян сорняков более 30 шт/кг. Посевной материал должен соответствовать по влажности (14 %), и выравненности.

Также перед посевом семена необходимо обработать (протравить) препаратами против фузариозных и гельминтоспориозных корневых гнилей, снежной плесени и стеблевой головни.  Для этого можно применить фунгицид — препарат «Дивиденд – Стар», являющийся комплексным препаратом на основе действующих веществ дифеконазол и ципроконазол.  Преимуществом данного препарата является то, что протравливание можно проводить задолго до посева, т.е есть возможность произвести обработку в период с минимальным количеством полевых работ. Норма расхода препарата составляет 1 л на тонну семян. Протравливание производят протравливателем ПС-10.

Посев будет производиться при переходе температуры через 14-15˚С рядовым способом при помощи сеялки СЗ-3,6. Исходя из особенности почв хозяйства глубина заделки семян установлена на уровне 4 см, а норма высева — 5,5 млн. всхожих кондиционных протравленных семян на 1 гектар.







3.6. Уход за посевами.

При  за озимой рожью целесообразно использовать весеннее боронование посевов зубовыми боронами БЗСС-1. При этом разрыхляется уплотнившийся за зиму верхний слой почвы, благодаря чему уменьшается расход влаги на испарение, а воздух лучше проникает к корневой системе. При бороновании, кроме того, удаляются отмершие листья озимых и уничтожаются сорняки, являющиеся на посевах очагами распространения различных болезней и вредителей.

С целью подавления развития в посевах озимой ржи сорных растений необходимо проводить обработку полей гербицидами. Для этого можно применить препарат «Линтур». Опрыскивание необходимо проводить весной, желательно не ранее чем через 10 дней после наступления фазы 3-4 листьев у озимой ржи. Норма расхода составляет 150-180 г ВДГ (вододиспергируемых гранул) на гектар. Препарат обладает широким спектром действия, и защищает от большинства однолетних и некоторых двулетних сорняков, включая зафиксированные на полях хозяйства как наиболее часто встречающиеся — бодяк и осот полевой.

Инсектициды необходимо применять с целью борьбы с хлебными мухами и другими насекомыми-вредителями. Для этих целей будет применяться инсекто-акарицид «Актеллик» на основе пиримифосметила.  Норма расхода при опрыскивании должна составлять 1,0-1,2 л/га. Возможно проведение двух обработок для повышения эффективности борьбы с насекомыми-вредителями. При этом необходимо соблюдать регламент применения данного препарата, уборку проводить не ранее, чем через 25 дней с момента последней обработки.



3.7. Уборка и послеуборочная доработка урожая.

Озимая рожь созревает дружно и при перестое сильно осыпается и даже может прорастать на корню, поэтому процесс уборки необходимо выполнить и завершить как можно быстрее. В зависимости от сложившихся погодных условий можно применить однофазную или двухфазную технологию уборки. Однофазная уборка применяется в период полной спелости зерна при влажности зерна до 20% и в районах с повышенной влажностью. Двухфазная уборка в период восковой спелости и влажности зерна 35-40% позволяет лучше просушить зерно и длинные влажные стебли в валках (особенно тонкослойные) на высокой стерне (25-30 см) и способствует ускорению послеуборочного дозревания зерна. 

После уборки первых партий зерна необходимо оценить его влажность и засоренность, и, при необходимости, применить процесс сушки и сортировки для приведения этих величин в соответствие с ГОСТом. Для этого применяются зерноочистительно-сушильные комплексы, такие как КЗС-25Ш (шахтного типа).







4. Энергетическая оценка технологии возделывания озимой ржи.

Энергетическая оценка технологии возделывания дает возможность определить степень окупаемости энергетических затрат, а также выявить наиболее энергоемкие технологические операции в общем технологическом процессе.

При возделывании сельскохозяйственных культур расходуются три типа ресурсов: материальные (сельскохозяйственные машины, оборудование, помещения и сооружения, транспортные средства, семена .удобрения, пестициды), энергетические (различные виды топлива и электроэнергия) и трудовые (труд работников сельскохозяйственного предприятия).

Структура затрат энергии по отдельным составным частям формирования продукции в выбранном хозяйстве наглядно представлена в таблице. Видно, что наибольшее количество затраченной энергии приходится на органические и минеральные удобрения, а также на горюче-смазочные материалы (ГСМ).

Накопленная в урожае энергия определяется отдельно по основной (зерно) и побочной (стебли растений) продукции, в совокупности составляющих полезную продукцию. 

Расчет накопленной в урожае и затраченной на производство продукции энергий и позволяют нам судить об энергетической эффективности возделывания озимой ржи в хозяйстве. Как видно из приведенных ниже таблиц, при общих затратах энергии 39 ГДж/га нами будет получено 106 ГДж/га энергии только в основной продукции,  а также 155 ГДж/га энергии в побочной. Таким образом, чистый энергетический доход для основной продукции составляет 67 ГДж/га, что в 2 раза превышает общие затраты энергии на производство. Об этом же свидетельствует и величина коэффициента энергетической эффективности.












Затраты энергии на оборотные средства и энергия трудовых ресурсов:

Оборотные средства, энергия трудовых ресурсов

Расход ресурсов на 1 га

Энергетический эквивалент, МДж/кг

Совокупная энергия, МДж/га

Семена, кг сухого вещества

165

29,5

4867,5

Минеральные удобрения, кг д.в.

Азотные

Фосфорные

Калийные





99

130

58





36,8

12,6

8,3





3643,2

1638,0

481,4

Органические удобрения, кг

30000

0,42

12600

Пестициды, кг д.в.

Гербициды

Фунгициды

Инсектециды





0,18

1,1

1,2





363,7

116,6

258,2





65,5

128,2

309,8

ГСМ, кг

178

79,5

14151,0

Электроэнергия, кВт.ч.

46

12,0

552,0

Трудовые ресурсы, чел.ч

25

44,3

1107,5

Итого:





39543,7






Затраты совокупной энергии и ее структура:

Вид затрат совокупной энергии

Затраты энергии, МДж/га

Распределение затрат, %

Основные средства производства

5085

11

Оборотные средства производства:

Семена

4867,5

11

Удобрения, всего:

в т.ч. минеральные

органические

18362,6

5762,6

12600,0

41

13

28



Пестициды

503,5

1

ГСМ

14151,0

32

Электроэнергия

552,0

1

Трудовые ресурсы

1107,5

2

Итого:

44628,6

100





Расчет содержания энергии в урожае:

Вид продукции

Урожайность с 1 га при стандартной влажности, кг

Коэффициент пересчета на сухое вещество

Сбор сухого вещества, кг/га

Содержание энергии, МДж









В 1 кг сухого вещества

Всего

Основная

6600

0,86

5676

18,84

106936

Побочная

13400

0,2

2680

18,05

48374

Итого:









155310



Основные показатели энергетической оценки технологии возделывания культуры:

Показатель

Значение

Затрачено энергии всего, ГДж/га

39,0

Урожайность основной продукции, т/га

6,6

Урожайность полезной продукции, т/га

20,0

Получено энергии от основной продукции, ГДж/га

106

Получено энергии от полезной продукции, ГДж/га

155

В расчете на основную продукцию:

Чистый энергетический доход, ГДж/га

67

Коэффициент энергетической эффективности

1,7

Энергетическая себестоимость продукции, ГДж/т

5,9

В расчете на полезную продукцию:

Чистый энергетический доход, ГДж/га

116

Коэффициент энергетической эффективности

3,0

Энергетическая себестоимость продукции, ГДж/т

1,9





Заключение.



Таким образом, представленная в данном проекте технология возделывания озимой ржи энергетически полностью оправдывает себя, т.е. все затраченные на получение урожая средства. При этом будет обеспечен высокий уровень урожайности и высокое качество получаемой продукции (зерна) в соответствии с ГОСТ. Данная технология позволяет свести к минимуму воздействие на окружающую среду (экологический аспект), сохранить уровень почвенного плодородия.




Библиографический список



Агроклиматический справочник по Московской области.

Растениеводство. / Г.С. Посыпанов, В.Е. Долгодворов, Г.В. Коренев, В.И. Филатов, Г.Г. Гатаулина, А.Н. Постников, М.Г. Объедков; под редакцией Г.С. Посыпанова. – М.: Колос, 1997г.

Методические рекомендации к выполнению курсового проекта по растениеводству. / Г.Г. Гатаулина, В.Е. Долгодворов, доцент С.С. Буко; под редакцией заведующего кафедрой профессора А.Н. Постникова – М .: 2005г.

Рожь: производство, химия и технология. /В. Бушук, У.П. Кэмпбелл, Э. Древс. – М.: Колос, 1980г.

Практику по растениеводству. / Г.Г. Гатаулина, М.Г. Объедков – М. : Колос, 2000 г.