Технология возделывания озимой ржи в ООО "Рассвет"

1.2 Природные условия

Географическое положение и рельеф. Хозяйство ООО «Рассвет» расположено в юго-западной части России, на юге Воронежской области. Имеет следующие географические координаты: 50° 10' сев. широты и 40° 20' вост. долготы на территории Калачской возвышенности.

Удаленность от Азовского моря - 300 км, от Воронежа - 200, от ж.-д. ст. Калач - 65 км. Формирование современного рельефа местности берет начало в конце палеогена - 25 млн лет назад. В то время в юго-восточной части Воронежской области под влиянием смятия в складки земной коры сформировались Калачская возвышенность (до 234 м над уровнем моря), водоразделы Дона и малых рек. Левобережье Дона имеет глубокое и густое расчленение овражно-балочной системой, обусловленной склоновым типом местности (от 40 до 60%). В среднем склон с севера на юг не превышает 1 м на 10 км. Склоновый характер рельефа и овражно-балочная система негативны для землепользования. Вследствие водной и ветровой эрозии происходит деградация почвы.

Климат умеренно-континентальный с хорошо выделенными сезонами года. Иногда проявляются признаки резкой континентальности. Среднегодовое количество осадков - 470 мм, относительная влажность - 73%. Температура воздуха изменяется от +41,5 до -38 °С. В среднем насчитывается 45 суховейных дней в период с апреля по сентябрь, причем в самый активный вегетативный период в мае и июне - 19 дней. При этом влажность воздуха снижается до 30%. Средняя глубина снежного покрова незначительна - 12 см, как правило, он появляется во второй половине декабря, а окончательно устанавливается в январе.

Климатическая весна наступает в начале марта, но возможны возвратные заморозки в мае и даже начале июня. Хотя средняя многолетняя температура +6,6°С, периодически проявляются признаки резкой континентальности. Периодически приходят жесткие зимы. В 1969/70, 1972/73 зарегистрировано промерзание почвы до 4 м.

Характерным климатическим явлением хозяйства являются суховейные песчаные бури. Там, где ветер не встречает лесной защиты, он буквально сдирает верхний гумусный слой почвы.

Довольно часты зимние оттепели. Снегопады сменяются дождями, мокрым снегом. Оттепель сменяется резким похолоданием, образованием ледяной корки на почве. Погодные катаклизмы периодически повторяются.

По климатическим условиям хозяйство относится к зоне рискованного земледелия.

Водные ресурсы. ГКО - 470 мм, из них 250 мм выпадают за период с температурой выше +10 °С. Снежные осадки составляют 20-30% от общего количества. Число дней с осадками -147. осадки характеризуются большой неустойчивостью. В одни годы они возрастают до 700-800 мм, в другие снижаются до 250-300 мм. Снежный покров в феврале достигает 30 см, среднегодовой - 12 см. в летнее время осадки выпадают в виде ливней, значительная часть их не проникает в почву, а стекает в реки, унося верхний гумусный слой почвы.

Почвы, растительность. ООО «Рассвет» расположен в степной природно-хозяйственной зоне Воронежской области. Таким образом, преобладает степная растительность.

Почвы представлены черноземами обыкновенными, встречаются и черноземы типичные, но наибольшее распространение получили черноземы обыкновенные.

2. Ботаническая характеристика и биологические особенности озимой ржи

2.1 Ботаническая характеристика

Родина ржи - предгорные районы Кавказа, Малой и Средней Азии. Она произошла от сорного левого вида, засорявшего посевы озимой пшеницы и ячменя. Возделывать рожь начали в 1-2-м тысячелетии до н.э. в бассейне рек Днепр, Днестр, Ока, на территории Швейцарии, Венгрии, Дании. Рожь - относительно молодое хлебное растение. Культивировать ее человек начал значительно позднее пшеницы и ячменя. Первое упоминание о посевах ржи в России имеется в летописях ХI - XII вв., хотя известно, что славянские племена высевали рожь уже в III в. Она получила распространение и в ряде европейских стран.

В нашей стране рожь - вторая по продовольственному значению культура. Из ржаной муки выпекают хлеб. Она является главной хлебной культурой, производимой в районах с ограниченным производством пшеницы. Ржаной хлеб отличается специфическим ароматом и вкусом. Особенно хорош он из сеянной муки. По вкусовым качествам, перевариваемости и усвояемости ржаной хлеб уступает только пшеничному. При физической работе усвояемость ржаного хлеба повышается. Ржаной хлеб по составу и свойствам гармонично дополняет хлебные изделия из пшеницы. Особенно популярен ржано-пшеничный, выпеченный из смеси пшеничной и ржаной муки. Зерно ржи также используется в комбикормовой, спиртовой, пивоваренной и крахмалопаточной промышленности, а также при изготовлении кваса.

Рожь относится к семейству злаковые, роду Secale. Широко распространена и введена в культуру только рожь посевная (S.cereale L.), относящаяся к разновидности vulgare.

Корневая система у ржи мочковатая, развивается на глубине до 25 см, но отдельные корни могут проникать на глубину 1-1,5 м. Стебель полый (соломина), имеет 3-6 узлов. Лист - длинная узкая листовая пластинка. Соцветие - сложный колос. Опыление перекрестное. Плод-зерновка, голая, узкая, с глубокой бороздкой.

Химический состав зерна ржи отличается от зерна пшеницы более низким содержанием белка (рожь - 9,9%, мягкая пшеница - 11,8%) и усвояемых углеводов (рожь - 55,8%, мягкая пшеница - 59,5%) и более высоким содержанием пищевых волокон (рожь - 16,4%, мягкая пшеница т - 11,3%). Границы колебаний содержания белка в зерне ржи по сравнению с пшеницей более узкие (9-17%), при этом белок ржи более полноценен по содержанию дефицитных для злаковых незаменимых аминокислот лизина и треонина.

Рожь посевная имеет озимые и яровые формы. Возделывается в основном более урожайная озимая рожь.

Этапы органогенеза, рост корневой системы.

1 этап - в семени начинаются активные процессы дифференциации меристемы на ткани зародышевых органов. У основания конуса нарастания появляются зародышевые листья, число которых определяется сортовыми особенностями. Этап завершается прорастанием семян и появлением всходов.

При прорастании зерновки трогается в рост главный зародышевый корешок. Озимая рожь чаще имеет четыре зародышевых корня. Ко времени появления всходов зародышевые корни достигают в длину 13-14 см.

2 этап - формирование вегетативной массы растения (узлов с листовыми зачатками и междоузлий). Число узлов и междоузлий побега определяется видовыми (сортовыми) особенностями и условиями их развития. Суточный прирост корневой системы достигает 1,5-1,7 см. В кущении зародышевые корни достигают глубины 50 см.

3 этап - вытягивание и сегментация конуса нарастания - зачаточной оси колоса. На последующих этапах сегменты конуса нарастания развиваются в членики оси цветения - колос. Идет кущение: у озимой ржи - осенью.

4 этап - формирование колосковых бугорков (конуса нарастания второго порядка). Растут нижние междоузлия. Суточный прирост корневой системы увеличивается до 2,5-3 см. Рост корней в длину продолжает опережать рост надземных органов.

5 этап - формирование цветков в колосках. Первыми начинают дифференцироваться колосковые бугорки в средней части колоса, а затем процесс идет вверх и вниз вдоль оси. На этом этапе окончательно определяется потенциально возможное для сорта число цветков в колосках. Продолжается процесс стеблевания.

6 этап - формирование пыльниковых мешков и завязи пестика. Идет рост тычинок, пестика и покровных органов цветка. Усиленно растут средние междоузлия.

7 этап - завершение процесса формирования пыльцы. Усиливается рост тычиночных нитей, на рыльце вытягиваются волоски. На этом этапе начинается интенсивный рост члеников соцветия и покровных органов цветка, а также верхних междоузлий.

8 этап - завершается процесс формирования всех соцветия и цветка. Усиленно растет самое длинное междоузлие.

9 этап - цветение и оплодотворение.

10 этап - формируются зерновки. К концу периода в нормальных условиях зерновки достигают типичных для каждого сорта форм и размеров по длине. Рост междоузлий стебля прекращается

11 этап - накопление питательных веществ в зерновках; идет их рост в толщину и ширину; фаза молочного состояния зерна.

12 этап - накопленные в семенах питательные вещества превращаются в запасные, рост зерновок прекращается; этот этап совпадает с фазой восковой спелости.

Фазы развития:

1. Прорастание семян, всходы.

2. Третий лист, кущение.

3. Начало выхода в трубку.

4. Выход в трубку, начало стеблевания.

5. Колошение.

6. Цветение.

7. Налив зерна, молочная спелость.

8. Восковая и полная спелость.

Роль листьев разных ярусов. Первые три зародышевые листа обеспечивают продуктами фотосинтеза рост нижних стеблевых листьев. Поcле перехода растений к 4 этапу зародышевые листья и четвертый лист постепенно отмирают, а пятый - шестой листья обеспечивают рост верхних междоузлий стебля и прохождение растением 6-8 этапов. Вещества, синтезируемые шестым-восьмым листьями, а также цветочными чешуями, используются формирующимися зерновками на 10 и 11 этапах. На 12 этапе в зерновку идет отток почти всех пластических веществ из верхних листьев (пластинок и влагалищ), верхних междоузлий стебля, а также из корневой системы.

Знание этих закономерностей способствует пониманию потребностей растений по этапам органогенеза в воде, пище, их зависимости от теплового и светового режимов, а стало быть, дает ключ для практики выращивания зерновых культур.

2.2 Биологические особенности

Озимая рожь - продовольственная культура, имеющая зерно, богатое аминокислотами, кальцием и другими веществами, которые придают ржаному хлебу высокую питательность и прекрасные вкусовые качества.

Озимая рожь выносливая и малотребовательная культура. Она отличается высокой холодостойкостью; озимая рожь даже в бесснежные зимы может переносить в зоне узла кущения морозы до 25⁰С. Высокая холодостойкость позволяет расширять ее посевы в юго-восточных и восточных районах, высевать озимую рожь в малоснежных районах Сибири и Казахстана, где морозы нередко достигают 40⁰С и более. Такая зимостойкость объясняется тем, что при своевременном посеве рожь осенью до наступления морозов приобретают должную закалку, которой растения в наибольшей степени обладают в фазе кущения.

Рожь обладает высокой засухоустойчивостью, чему способствует использование осенних осадков, сильное развитие корневой системы еще с осени.

Семена ржи прорастают при 1-2⁰С тепла, всходы появляются через 4-7 дней после посева, в зависимости от влажности почвы, температуры, глубины заделки семян. Рожь обычно дает 4-6 плодоносящих стеблей на одно растение, хотя при благоприятных условиях может выбросить до 50 стеблей, но они обычно позднее появляются и не образуют нормального колоса. Кущение в основном заканчивается осенью. Длина вегетационного периода у ржи составляет 260-270 дней в южных районах и 360 дней и более в северных. Период от появления всходов до колошения у озимой ржи наиболее продолжительный. Цветение начинается через 10-12 дней после колошения и продолжается 10-15 дней. Озимая рожь обычно созревает на 8-10 дней раньше озимой пшеницы.

К почвам озимая рожь не очень требовательна. Она дает хорошие урожаи на песчаных и суглинистых почвах, а при соответствующем уходе даже на заболоченных почвах. Но максимальные урожаи ее получают на плодородных черноземах. Озимая рожь сильно реагирует на внесение удобрений.

Озимая рожь обладает сравнительно высокой пластичностью, благодаря которой она широко распространена во всех зонах России. Имеющиеся различные экологические группы и сорта озимой ржи существенно различаются по своим требованиям к почве и климату и соответственно к приемам их возделывания.

Рост и развитие озимых состоят из двух больших циклов, разделяемых между собой в разных зонах Нечерноземной полосы длительным периодом (от 4 до 7 мес.) вынужденного покоя, обусловленного климатическими факторами. Первый цикл начинается осенью и заканчивается прекращением осенней вегетации. Второй цикл начинается с возобновлением вегетации весной и заканчивается плодоношением и отмиранием растений.

За первый цикл у озимых формируются главным образом вегетативные органы, выполняющие важнейшие функции питания и обмена, а второй цикл характеризуются в основном формированием генеративных органов. В течение осеннего периода при благоприятных условиях интенсивно растут листья, вегетативные побеги и корневая система, в конусе нарастания проходят процессы органогенеза, в растении накапливаются пластические вещества на период зимовки, отлагающиеся в значительном количестве в узлах кущения.

Отношение к почвенным условиям. Озимая рожь отличается от других культур меньшей требовательностью к почве. Благодаря мощной корневой системе, лучшей усвояющей ее способности полнее использует питательные вещества почвы, например, трудно растворимые соединения фосфора.

Озимая рожь хорошо отзывается на окультуривание почвы и на вносимые удобрения.

Рожь менее чувствительна к кислотности почвы, она дает сравнительно хорошие урожаи при рН 5. Но снижение кислотности весьма положительно сказывается на перезимовке урожайности озимой ржи.

На переувлажняемых и тяжелых почвах озимая рожь страдает от вымокания, а в годы с поздним сходом снега также сильнее повреждается от выпревания.

Таким образом, на большинстве почв Нечерноземной полосы можно успешно возделывать озимую рожь. При этом на тяжелых и переувлажняемых почвах необходимо соблюдать специфические требования в обработке почв, способах посева и ухода за растениями в осенний и весенний периоды, способствующих устранению избыточной влаги.

Отношение к климатическим условиям. Климат более освоенной части Нечерноземной полосы характеризуется как умеренно теплый и влажный. Погодные условия здесь складываются по-разному под влиянием различных атмосферных явлений. К основным факторам, оказывающим большое влияние на рост и развитие озимых культур, относятся: обеспеченность растений влагой в период посева и развития всходов, температурно-водный режим в период закалки озимых осенью, снежный покров и температура в зимний период, температура и влага в фазы колошения и цветения и при наливе зерна.

Однако в Нечерноземной полосе, особенно в восточных районах, за ряд лет в июле - августе бывает мало осадков. Поэтому из-за сухости почвы задерживается развитие всходов, что отрицательно сказывается на последующем развитии озимых, в том числе на подготовке их к зимовке. Но это вполне можно преодолеть путем правильной подготовки почвы к посеву, обеспечивающей сбережение влаги.

В дальнейшем, вплоть до прекращения осенней вегетации, озимые хорошо обеспечены влагой, но запасы ее по зонам бывают различные.

На образование 1 кг сухого вещества озимая рожь расходует 400-420 кг воды. Хорошо развитая корневая система ржи позволяет более полно использовать осенние, зимние и ранневесенние осадки. Поэтому рожь устойчивее к засушливой погоде весной и в 1-й половине лета.

Наибольший расход влаги озимыми культурами падает на период выхода в трубку до полного колошения. При сравнительно повышенной засухоустойчивости в весенний период рожь страдает от недостатка влаги во 2-й половине мая и в июне.

Недостаток влаги отрицательно влияет на озерненность колоса и крупность зерна озимой ржи.

Приемы, обеспечивающие накопление и сохранность влаги являются важным условием для получения высоких урожаев озимых хлебов, особенно в восточных и южных районах Нечерноземной полосы.

Многие метеорологические условия в период от прекращения осенней до начала весенней вегетации озимых культур сильно различаются по зонам и районам и за отдельные годы. Температура воздуха после прекращения вегетации осенью обычно постепенно падает до 0⁰С и ниже. Иногда она снижается резко в течение нескольких дней до -15⁰С. В зимний период температура понижается в северных и восточных районах до -35⁰, -40⁰С и даже ниже, в центральных до -30⁰, -35⁰С и в западных до -25⁰, -28⁰С.

Озимая рожь при отсутствии снежного покрова сильно повреждается продолжительными морозами, которые достигают -30, -35⁰С. Это наблюдается чаще всего в начале зимы (в ноябре, декабре) или в середине ее в случаях временного стаивания снега. Постепенное снижение температуры озимые переносят легче, в таких случаях повреждается надземная часть, но почти не затрагивается узел кущения.

Повсеместно в Нечерноземной полосе большие морозы бывают в декабре и январе. Если к этому времени не устанавливается снежный покров и озимые слабо закалены, то морозы наносят большие повреждения не только надземной части, но и затрагивают узел кущения.

Снежный покров в различных пунктах Нечерноземной полосы образуется и сходит в разные сроки.

Наблюдения, а также опыты исследователей показывают, что морозы уже при небольшом ровном снежном покрове не оказывают вредного влияния на озимые. При большом снежном покрове они способствуют поддержанию таких отрицательных температур (-3, -4⁰С) под снегом, при которых исключается возможность истощения озимых и развития грибных болезней.

Снежный покров в перезимовке озимых играет двоякую роль: защищает озимые от вымерзания, а излишне большой его слой, выпадение снега на талую землю или длительная задержка схода его усиливают процессы, способствующие выпреванию озимых культур. В разных районах в зависимости от температурных условий эти особенности снежного покрова проявляются различно.

Таким образом, в условиях Нечерноземной полости, где часто наблюдается избыток снега и в связи с этим отрицательное его влияние, бывают и бесснежные зимы, когда резко проявляется вымерзание озимых. При этом, если для открытой местности восточных и южных районов центральной зоны характерно бесснежные в начале зимы, то в западных районах бесснежье с ледяной коркой наблюдается и в середине зимы, в связи со стаиванием снега при сильных оттепелях.

Весьма важным показателем состояния озимых в течение зимы является температура в почве на глубине узла кущения. Она зависит от температуры воздуха, высоты снежного покрова, а также от плотности и влажности почвы. В узле кущения в зачаточном состоянии находятся все органы растения. Поэтому повреждение и отмирание узла кущения от морозов или от истощения влечет гибель всего растения.

Критической температурой на глубине узла кущения для ржи считается -16, -20⁰С, в зависимости от сорта, степени закалки к зиме, влажности почвы и общих экологических условий района. Считается, что для плохо закаленных озимых растений критическая температура на -4, -6⁰С меньше, чем для хорошо закаленных.

Особенность условий перезимовки озимых во многих районах Нечерноземной полосы - большая длительность зимы.

Естественно, чем длиннее перезимовка, тем вероятнее различные повреждения озимых и опаснее их последствия, сильнее может сказаться на урожае голодание, истощение растений и повреждение их болезнями.

Особенно неблагоприятной для озимых бывает такая продолжительная зима, когда снег выпадает слишком рано и тем более на талую землю, или если до образования устойчивого снежного покрова рано наступают сильные морозы, а в конце зимы под снегом продолжительное время держится температура около 0⁰С снег сходит поздно (в конце апреля и начале мая).

3. Программирование урожайности

Программирование урожайности - научное и производственное направление в производстве продукции растениеводства, способствующее получению высоких и стабильных урожаев сельскохозяйственных культур, а также более эффективному использованию материальных, трудовых и почвенно-климатических ресурсов.

Правильное использование удобрений позволяет создать бездефицитный баланс элементов питания, повысить урожайность озимой ржи и качество продукции, снизить отрицательное влияние удобрений на окружающую среду.

Разработка и совершенствование основных принципов программирования урожаев сельскохозяйственных культур - это результат всего предшествующего развития агрономической науки. Комплексную направленность имели исследования Ю. Либиха, Г. Гельригеля, Э. Вольни, Т. Буссенго, Д.Н. Прянишникова и др.

Впервые принцип программирования урожая был обоснован Э.А. Митчерлихом в предложенном им математическом выражении закона совокупного действия факторов жизни растений. Именно формула, предложенная Э.А. Митчерлихом, стала исходным пунктом для разработки методов расчета доз удобрений под планируемый урожай, на которые обращал внимание А.Т. Кирсанов в 1929 г.

Первые опыты по программированию урожаев были проведены известным селекционером-картофелеводом А.Г. Лорхом. Он теоретически разработал и практически применил систему выращивания картофеля, дающую 500 ц/га клубней в Московской области. В те же годы опыты с озимой пшеницей проводил М.С. Савицкий и на опытном поле Всесоюзный сельскохозяйственной выставки собрал 99,8 ц/га зерна. Он заранее составил структурную формулу урожая, зерен в колосе, массу 1000 зерен. А.Г. Лорх и М.С. Савицкий учитывали весь комплекс факторов, необходимых для жизни растений. Фактические урожаи, полученные ими, были близки к расчетным.

Первоначально в основу программирования урожая были положены расчеты и рекомендации по оптимальной фотосинтетической деятельности посевов, которые были разработаны А.А. Ничипоровичем. В дальнейшем стали учитывать лимитирующие факторы жизни растений.

Основной лимитирующий фактор в условиях ЦЧР - влагообеспеченность посевов. Ввиду неравномерного выпадения осадков, расчет действительной урожайности по влагообеспеченности посевов следует проводить дифференцированно для каждого хозяйства и поля с учетом улучшения накопления влаги в почве и экономного расходования ее.

1. Расчёт действительно возможного урожая с учётом ограничивающего фактора, ц/га абсолютно сухой биомассы:

ДВУ=,

где 100 - коэффициент перевода мм влаги в т/га,

W - среднегодовое количество осадков, мм,

0,8 - коэффициент, учитывающий непроизводительные расходы осадков на сток и испарение,

К _w - коэффициент водопотребления, мм•га/ц

ДВУ=ц/га

2. Расчёт основной продукции производится по справочным данным. Для удобства перевода в большинстве источников основная продукция приведена к единице. Для озимой ржи соотношение основной и побочной продукции составляет 1:1,7, следовательно, урожай озимой ржи в абсолютно сухом веществе будет равен:

У=ц/га

3. На основе справочных данных доля основной продукции переводится на хозяйственно полезный урожай при стандартной влажности:

У_п=,

где У_о - доля основной продукции, ц/га,

У_п - хозяйственно полезный урожай при стандартной влажности, ц/га,

В_ст - стандартная влажность, %

У_п= ц/га

Таким образом, для района со среднегодовой влагообеспеченностью 470 мм урожайность зерна озимой ржи возможна на уровне - 4,1 т/га.

Таблица 3 - Расчет норм удобрений на получение 4,1 т/га зерна озимой ржи

Место в севообороте, предшественники. Озимая рожь менее требовательна к предшественникам, чем озимая пшеница. В центральных и западных районах Нечерноземной зоны России хорошей парозанимающей культурой служат люпин, бобово-овсяные смеси (вика, горох в смеси с овсом). Ценность их как предшественника озимых заключается в раннем сроке уборки, так как их поукосная спелость наступает через 65-75 суток после посева.