Влияние видовых и сортовых особенностей на структуру урожая зерновых культур

Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство образования Республики Беларусь

Учреждение образования

«Гомельский государственный университет

имени Франциска Скорины»

Биологический факультет

Кафедра ботаники и физиологии растений

Курсовая работа

Влияние видовых и сортовых особенностей на структуру урожая зерновых культур

Исполнитель

студентка группы Б-31

Е.В. Колобова

Научный руководитель

канд.с.-х. наук, доцент С.Ф.Тимофеев

Гомель 2013



Реферат

Курсовая работа 32 страниц, 6 рисунков, 8 таблиц, 26 источника

Ключевые слова: продуктивность, видовой состав зерновых культур, почвенные пробы.

Объект исследования: посевные площади Филиала «Речицкий» ОАО «РМЗ»

Предмет исследования: структура урожая зерновых культур Филиала «Речицкий» ОАО «РМЗ» Речицкого района.

Цель курсовой работы: изучить влияние видовых и сортовых особенностей на структуру урожая зерновых культур.

Метод исследования: Для изучения влияния количества продуктивных побегов на структуру урожая зерновых культур были отобраны образцы растений в производственных посевах хозяйств в районе а/г Белое Болото. Использовалась методика отбора, подготовки и анализа пробных снопов. Анализ элементов структуры урожая культур проводили согласно методике Госсортосети.

Практическая значимость работы заключается в том, что полученные данные позволят оптимизировать нормы высева зерновых культур применительно к конкретным почвенно-климатическим условиям.

Результаты: в результате проведенных исследований было выяснено влияние видовых и сортовых особенностей на структуру урожая зерновых культур.

Установлено, что в среднем по сортам, при увеличении количества продуктивных стеблей происходит увеличение таких показателей, как количество зерен в колосе и массы 1000 зерен, и, следовательно, происходит значительный прирост к биологической урожайности растений.

Установлено, что при увеличении густоты продуктивного стеблестоя на 2 %, количество зерен в колосе возросло в среднем на 13,2 %, масса 1000 зерен - на 9,8 %, что в итоге дало прирост биологической урожайности в 29 %.

Урожайность зерновых определяется густотой продуктивного стеблестоя и продуктивностью колоса в оптимальных условиях. Максимальная урожайность формируется при оптимальной густоте продуктивного стеблестоя и соответствующей этой густоте, в данных условиях, продуктивности колоса.



Содержание

Введение

1. Обзор литературы

1.1 Значение зерновых в обеспечении продовольственной безопасности Республики Беларусь

1.2 Участие зерновых в формировании структуры посевных площадей

1.3 Народно-хозяйственное значение зерновых культур

1.4 Основные пути использования зерновых культур

1.5 Основные элементы структуры урожая

1.6 Влияние уровней почвенного плодородия на продуктивную кустистость зерновых культур

2. Методика исследований

2.1 Методика отбора, подготовки и анализа пробных снопов

3 Результаты исследований

3.1 Расположение опытных полей

3.2 Структура урожайности ячменя

3.3 Структура урожайности озимой ржи

3.4 Структура урожайности тритикале

3.5 Структура урожайности пшеницы

3.6 Анализ продуктивной кустистости в зависимости от биологических особенностей

Заключение

Список литературы



Введение

Зерно является основным продуктом сельского хозяйства. Из зерна вырабатывают важные продукты питания муку, крупу, хлебные и макаронные изделия. Зерно необходимо для успешного развития животноводства и птицеводства, что связано с увеличением производства мяса, молока, масла и других продуктов. Зерновые культуры служат сырьем для получения крахмала, патоки, спирта и других продуктов. Всемерное увеличение производства зерна - главная задача сельского хозяйства. Наряду с увеличением производства зерна особое внимание обращается на улучшение качества зерна, и прежде всего на расширение производства твердых и сильных пшениц, а также важнейших крупяных и фуражных культур. Для успешного решения этих задач необходимо улучшать использование агротехники, шире внедрять высокоурожайные сорта и гибриды, совершенствовать структуру посевных площадей. Большое значение придается также эффективному использованию удобрений, расширению посевов на мелиорированных, землях и в зонах достаточного увлажнения. Возделываемые зерновые культуры относят к трем ботаническим семействам - злаковых, Семейство злаковых Основные хлебные культуры - пшеницу, рожь, овес, кукурузу, рис, просо, сорго относят к семейству злаковых Graminial, классу однодольных растений. Различают две формы злаковых яровые и озимые. Яровые растения высевают весной, за летние месяцы они проходят полный цикл развития и осенью дают урожай. Озимые растения сеют осенью, до наступления зимы они прорастают, а весной продолжают свой жизненный цикл и созревают несколько раньше, чем яровые. Озимую и яровую формы имеют пшеница, рожь, ячмень и тритикале. Все остальные злаки бывают только яровыми. Озимые сорта, как правило, дают более высокий урожай, однако их можно выращивать в районах с высоким снежным покровом и достаточно мягкими зимами. К биологическим признакам, характеризующим злаковые культуры, относят строение корня, стебля, листьев. Целью работы: является изучение влияние видовых и сортовых особенностей на структуру урожая зерновых культур.

Практическое значение: работы заключается в том, что полученные данные позволят оптимизировать нормы высева зерновых культур применительно к конкретным почвенно-климатическим условиям.



1. Обзор литературы

1.1 Значение зерновых в обеспечении продовольственной безопасности Республики Беларусь

Зерно является главным источником производства продуктов питания для человека, кормов, сельскохозяйственных животных, служит сырьём для промышленности. Зерновые культуры в мире занимают около 35% пашни. Вследствие многочисленных видов, форм и сортов яровых и озимых зерновых культур выращивание их возможно при разных почвенных и климатических условиях. Потребность в сухой массе и протеине в наибольшей мере человек удовлетворяет в первую очередь за счет продуктов из зерна

Зерно по праву занимает первое место среди источников энергии в питании человека. Оно -- главный поставщик протеина, витаминов группы В и минеральных веществ. В зерне хорошее соотношение между белком и крахмалом (1:7), оно хорошо переваривается.

Вследствие высокого содержания крахмала, зерно имеет первостепенное значение для снабжения животных энергией. Перевариваемость органической массы зерна относительно высокая. Содержание сырого протеина колеблется между видами от 11,5% у ячменя, 12,5 -- у ржи, 13 -- у тритикале, 13,5 -- у пшеницы до 14,5% у овса.

Биологическая ценность протеина зерновых (по методу Thomas и Mitchell) составляет 64 -- 67%, причем у пшеницы она ниже, чем у ячменя, ржи, овса и тритикале [10]

Выращивание зерновых в большинстве сельскохозяйственных предприятий и почти во всех почвенно-климатических зонах занимает по доле использования пашни 50 % и более. Благодаря научно-техническому прогрессу при производстве зерна уже не применяется ручной труд: все процессы механизированы, а производительность труда выше, чем у других культур. Возделывание по принципам интегрированного или адаптивного земледелия можно осуществлять в соответствии с требованиями устойчивого развития сельского хозяйства.

Посевы зерновых производят много кислорода. Один гектар их выделяет в среднем за вегетационный период около 10,6 млн. л кислорода, что почти в два раза больше, чем один гектар леса.

По защищаемому действию против почвенной эрозии они уступают лишь только многолетним травам в годы их полного использования.

В будущем, по данным различных источников информации, спрос на зерно будет постоянно расти [15]

Пшеница, рожь, ячмень, тритикале и овес -- зерновые умеренного климата. Однако по требованиям к температуре, и осадкам они сильно различаются между собой. Существуют различия между озимыми и яровыми формами. Существенными они бывают и между сортами при их адаптации к определенным условиям. Озимая рожь переносит самые низкие температуры. Озимая пшеница и тритикале по этому признаку занимают среднее положение.

Для каждой культуры в конкретной местности с помощью агротехнических мероприятий, особенно выбором срока посева, следует создать все предпосылки для оптимального развития. Так, у пшеницы озимой наивысшая холодостойкость наблюдается при уходе в зиму в фазе трех - пяти листьев. Поздние посевы, при которых зерновки зимуют в проросшем состоянии и только весной всходят, сильнее страдают от мороза и гибнут при температуре -- 5°С. После начала вегетации весной озимые быстро утрачивают морозостойкость и в зависимости от сортов страдают от сильных весенних возвратных заморозков. Рожь особенно чувствительна к заморозкам во время цветения. Яровые зерновые обычно переносят отрицательные температуры до -- 5 °С. Для начала роста и развития весной и в течение вегетации разные зерновые также требуют различных температурных оптимумов.

Зерновые отличаются и по потребности во влаге, причем это выражено по-разному на разных стадиях развития.

К типу почвы и уровню её плодородия зерновые также различаются между собой. У пшеницы в большей мере определяется урожайность, чем у других зерновых. Она лучше всего растет на богатых гумусом коллоидных с мощным пахотным слоем почвах, с хорошей буферностью и достаточным содержанием питательных веществ [11]

Рожь имеет большую приспособленность к разным почвам. Она лучше растет на слабокислых почвах и менее требовательна относительно вида почвы. Озимая рожь считается видом зерновых для легких почв, так как у неё хорошая поглотительная способность для воды и питательных веществ.

Тритикале по своим требованиям к месту произрастания можно поставить между рожью и пшеницей. Наивысшая урожайность его достигается на почвах со средним и лучшим бонитетом.

Ячмень является довольно требовательной культурой к почвенным условиям. Для высоких урожаев он требует почвы, которые обеспечивают его в достаточной мере водой и питательными веществами. Относительно видов почв у ячменя такие же требования, что и у пшеницы, но он более требователен к содержанию кальция в почве. Ячмень лучше всего растет при нейтральной и даже слабощелочной почвенной реакции и требует свободного карбоната кальция в почвенном слое [11]

Овёс при достаточном снабжении водой можно с успехом выращивать на всех почвах. Он особенно хорошо растет на богатых влагой и питательными веществами почвах и также хорошо растет на почвах, имеющих маломощный пахотный слой, во влажных местностях. На болотистых почвах, овёс часто является единственным видом зерновых культур, который стоит выращивать. На песчаных почвах овес можно выращивать, если удовлетворить его потребность в воде.

Правильный севооборот с учетом совместимости культур и соблюдением необходимых пауз при возвращении одной и той же культуры на прежнее место - залог здоровых посевов. Использование этих факторов, позволяет достичь производство высоких урожаев зерновых с меньшими затратами. При помощи севооборота рационально используются все природные и экономические условия для достижения оптимальных урожаев зерновых и высоких доходов.

Чем беднее почвы, тем более важно размещать зерновые после оптимального предшественника [13]

Озимая и яровая пшеница очень отрицательно реагируют на повторное выращивание или выращивание после других зерновых (за исключением овса). Их лучше возделывать после пропашных, рапса, однолетних зернобобовых смесей, многолетних бобовых трав.

Озимая рожь не является оздоровительной культурой и она не полностью самосовместима. Выращивать рожь после ржи не следует по фитосанитарным причинам. Хорошие предшественники для ржи - однолетние и многолетние травы, люпин, горох, яровая вика, кукуруза на силос, средне-ранний картофель.

Для предшественника ржи помимо его биологической ценности важно, чтобы он после своей уборки позволял тщательную предпосевную обработку почвы и своевременный посев [15]

Тритикале, как и рожь, в первую очередь требует предшественника, который вовремя убирается и дает возможность проводить качественную предпосевную обработку почвы и своевременный посев. Кроме того, лучшие предшественники те, которые не способствуют развитию корневых болезней.

Ячмень, также как и пшеница требователен к предшественнику, лучшими из которых являются пропашные [5]

Овес менее требователен к предшественнику. В засушливых регионах зерновые часто лучшие предшественники для него, чем клевер, люцерна или сахарная свекла, которые снижают водные запасы в почве. По фитосанитарным причинам овес нельзя выращивать после овса или после ярового ячменя.

Правильный выбор сорта для данной местности и для желаемого направления использования зерна имеет первостепенное значение для успеха выращивания зерновых. Благодаря работе селекционеров постоянно повышается генетически фиксированная потенциальная урожайность сортов.

Сорт тем ценнее, чем выше его потенциальная урожайность и чем ниже необходимые затраты для его лучшего использования на практике. В последнее время целеустремлённо ведется селекция, и выпускаются сорта с низкой потребностью в азоте.

Из особенностей, дифференцирующих сорта растений, следует отметить прежде всего их генетическую разнокачественность, которая проявляется в особенностях функционирования корневых систем и фотосинтетического аппарата, ферментативных и ростовых реакций, устойчивости к действию абиотических и биотических стрессов и способности к репарационным процессам и потенциальной продуктивности [9]

Выращивание устойчивых сортов зерновых в большой мере способствует сохранению внешней среды, так как при правильном их возделывании экономические пороги вредоносности часто не достигаются. В таких случаях их можно возделывать без затрат средств защиты растений (за исключением протравливания) или с уменьшенными расходами. По устойчивости к болезням, и вредителям зерновые культуры имеют довольно значительные различия.

Таким образом, зерновые культуры в настоящее и будущее время будут иметь высокую народно-хозяйственную значимость для производства продовольствия и кормов.



1.2 Участие зерновых в формировании структуры посевных площадей

В структуре посевных площадей зерновые культуры занимают более 50%. Основу зернового хозяйства республики составляют такие культуры как яровые и озимые формы ячменя, ржи, овса, пшеницы, тритикале, которые в структуре зернового клина занимают 88%.

В филиале «Речицкий» ОАО «РМЗ» под зерновые и зернобобовые культуры ежегодно отводится до 200 тысяч гектаров (53,7% в структуре посевных площадей).

Почвы республики характеризуются пестротой по уровню плодородия. Большие различия наблюдаются также по типам почв, гранулометрическому составу, степени увлажнения, агрохимическим показателям. При оптимизации структуры посевных площадей следует учитывать особенности окультуренности участков, биологические свойства выращиваемых культур, их требовательность к плодородию почвы. С повышением культуры земледелия, освоением полевых севооборотов роль высокоурожайных зерновых культур (озимых пшеницы и тритикале) повышается. Потенциал их продуктивности в наибольшей степени реализуется в передовых хозяйствах республики.

На исследуемых мной площадях филиала «Речицкий» ОАО «РМЗ» преобладают дерново-подзолистые песчаные почвы.

1.3 Народно-хозяйственное значение зерновых культур

посевной ячмень рожь пшеница

Зерно - важнейший стратегический продукт, определяющий стабильное функционирование аграрного рынка и продовольственную безопасность страны [16]

Зерновое производство - главная и решающая основа развития всех отраслей сельского хозяйства, а также многих перерабатывающих отраслей промышленности.

Народнохозяйственное значение зерна в огромной степени возрастает в силу таких исключительных качеств зерновых продуктов, как способность в определенных условиях к длительному хранению без существенного изменения их свойств и пищевой ценности, а также высокая транспортабельность. Зерно и получаемые из него продукты питания по сравнению с другими пищевыми средствами наиболее дешевые. Все это исторически определило значение и место зерна и продуктов его переработки в питании - они стали продуктами массового и повседневного потребления человека. Огромное значение зерновых культур определяется тем, что продукты, получаемые из зерна (хлеб, крупа, макароны) служат основой питания человека [6]

Непосредственно за счет продуктов переработки зерна (хлеб, мука, крупа) обеспечивается около 40% общей калорийности питания, почти 50% потребности в белках, 60% потребности в углеводах. Если же учесть еще и долю зернофуражных кормов, идущих на производство потребляемых населением продуктов животноводства, то доля зерна и продуктов его переработки в калорийности питания (без алкогольных напитков) возрастает до 56%, а в потребляемом белке - до 90%, в углеводах - до 62%. Зерно является объектом хранения в элеваторной и сырьем для переработки в мукомольной, крупяной и комбикормовой промышленности. Мука представляет собой основное сырье для хлебопекарной, макаронной и частично кондитерской промышленности [6]

Зерно кукурузы, ячменя и других культур является ценным сырьем для технического производства. Зерно и продукты его переработки находят применение в пивоваренной (ячмень), крахмалопаточной, спиртовой, и других отраслях промышленности. Питание - основа жизнедеятельности человека, одно из основных условий его существования, влияющее на продолжительность жизни, работоспособность, самочувствие и настроение, сопротивляемость инфекциям и другим неблагоприятным факторам окружающей среды. Используя в пищу и на корм животным большое количество продуктов и кормов, человек формирует спрос и, следовательно, непосредственно влияет на их производство, определяя его объем и структуру. Кроме того, оптимизация рациона питания используется для профилактики и лечения многих заболеваний.

Пища - не только источник пластического материала и энергии, но и комплекс биологически активных веществ, регулирующих функции организма. Ни один продукт питания, за исключением грудного молока в - первые полгода жизни, не обеспечивает организм всеми необходимыми нутриентами. Нужен целый комплекс питательных веществ, содержащихся в различных продуктах питания человека, состав и количество которых меняются в течение жизни. При всем многообразии пищевых продуктов лишь одна их группа постоянно присутствует во всех пищевых рационах - это продукты на основе зерновых культур. Хлеб - главный их представитель, обладает высокой пищевой ценностью и уникальным свойством не придается.

1.4 Основные пути использования зерновых культур

Мягкие и твердые сорта пшеницы имеют много общего, однако четко различаются по ряду признаков, которые важны для использования муки. Историки утверждают, что разницу между двумя типами пшеницы знали уже древние греки и римляне, а возможно, и более ранние цивилизации. В муке, полученной из мягких сортов, зерна крахмала крупнее и мягче, консистенция ее более тонкая и рассыпчатая, она содержит меньше клейковины и поглощает меньше воды. Такую муку используют для выпечки в основном кондитерских изделий, а не хлеба, поскольку продукты из нее крошатся и быстро черствеют. В областях выращивания мягких сортов хлеб пекут из ее смеси с мукой, полученной из привозных твердых сортов. В муке из твердых сортов пшеницы крахмальные зерна мельче и тверже, консистенция ее мелкозернистая, клейковины относительно много. Такая мука, называемая «сильной», поглощает большие количества оды и идет в первую очередь на выпечку хлеба, за исключением полученной из вида T. durum, идущей на изготовление макаронных изделий. По мере увеличения доли в рационе людей мяса и другой незерновой пищи количество непосредственно потребляемых ими пшеницы и других злаков сокращается. Однако пшеница широко используется также на корм скоту, причем питательная ценность зерна почти не зависит от мукомольных качеств. Эти отходы скармливают сельскохозяйственным животным с глубокой древности: если целлюлозы больше - прежде всего рогатому скоту и лошадям, если ее меньше - свиньям и птице. Пшеничные отруби особенно ценятся как добавка к рациону стельных коров и овцематок. Раньше их в большом количестве давали также лошадям в связи с известными слабительными свойствами. Свиньям подходят мелкие отруби, включающие зародыши и приставшую к ним муку. Их эффективнее всего использовать вместе с боенскими отходами, рыбной мукой и молочными субпродуктами в качестве добавок к кукурузному и другому зерновому корму. До последнего времени прикладные исследования пшеницы были направлены в основном на улучшение ее пищевых свойств. Лабораторные эксперименты показали, что из пшеничной клейковины можно производить пластмассы, волокна и клеящие составы, однако эти продукты хрупкие и водорастворимые, поэтому в коммерческом смысле ценности не представляют. Из специально обработанной муки получают «растворимые» блюда, напоминающие манную кашу, из клейковины - высокобелковые хлопья для завтрака, а проростки пшеницы признаны весьма полезными для здоровья в сыром виде. Пшеничный крахмал применяют для упрочнения бумаги. Обычно его извлекают из зерна, но иногда и из соломы [4]

Озимая рожь и озимое тритикале.

Песчаные и супесчаные почвы, размещению ее по худшим предшественникам, ограничивается внесение минеральных удобрений, что, несомненно, сказывается на объемах и качестве продукции. Следует отметить, что спрос на зерно озимой ржи на рынках в настоящее время удовлетворяется не полностью. В отдельных странах СНГ ощущается дефицит зерна ржи, которое, как оказалось, не может быть полностью заменено зерном других культур. Поэтому остро стоит проблема увеличения его производства на основе интенсификации земледелия (сбалансированное использование минеральных удобрений, в т. ч. дробное внесение повышенных доз азота, применение ретардантов, препаратов для защиты растений от болезней и сорняков, посев по качественно обработанной почве семенами высоких посевных кондиций и т. д.). Дальнейшее расширение посевов озимого тритикале в республике сдерживается отсутствием хороших предшественников, а размещение тритикале по стерневым предшественникам приводит к недобору до 20 - 30 % урожая из-за поражения растений корневыми гнилями. Увеличение валовых сборов зерна тритикале возможно за счет соблюдения и усовершенствования технологии возделывания. С расширением посевов тритикале в республике ухудшилась фитопатологическая ситуация. Если 10 - 15 лет назад растения этой культуры не поражались листовыми болезнями (мучнистая роса, бурая ржавчина), то в современных условиях уже требуется обработка посевов фунгицидами, что необходимо учитывать при разработке комплекса технологических операций по выращиванию озимой ржи и тритикале с целью адаптации их к конкретным почвенно-климатическим условиям. Это позволяет наиболее полно реализовать сортовые особенности и существенно снизить затраты на их возделывание.

Кукуруза -- одна из основных культур современного мирового земледелия. Это культура разностороннего использования и высокой урожайности. На продовольствие в странах мира используется около 20% зерна кукурузы, на технические цели 15 - 20% и примерно две трети - на корм. Кукурузу выращивают во всем мире - от тропических широт до Скандинавских стран. В мировом земледелии площадь ее возделывания на зерно занимает 129,3 млн. га.

Эта культура тропического происхождения начинает расти при довольно высоких температурах (10°), период ее вегетации растянут до 160 дней, она плохо переносит заморозки (до - 2°), нуждается в больших запасах тепла. Для вызревания зерна раннеспелых сортов требуется 1 - 2200° биологически активных температур, а для более продуктивных среднеи позднеспелых сортов -2500-2900°. При этом кукуруза засухоустойчива, особенно в первые фазы вегетации, но недостаток влаги перед выбрасыванием метелок заметно снижает урожайность.

Высокая потенциальная продуктивность кукурузы, способность ее активно извлекать питательные вещества из почвы и резко увеличивать урожайность при внесении удобрений, особенно на водопроницаемых и аэрированных почвах, привлекли к ней внимание многих генетиков и селекционеров. В результате были созданы ее высокоурожайные гибридные и раннеспелые виды и сорта.

Кукуруза относится к группе зерновых культур к подгруппе "Просовидные хлеба".

Использование:

60% - используется на кормовые цели;

40% - используется на продовольственные и технические цели.

Кукуруза - одна из основных культур современного мирового земледелия. Это культура разностороннего использования и высокой урожайности. На продовольствие в странах мира используется около 20% зерна кукурузы, на технические цели 15 - 20% и примерно две трети - на корм.

В зерне содержатся углеводы (65 - 70%), белок (9 - 12%), жир (4 - 8%), минеральные соли и витамины. Из зерна получают муку, крупу, хлопья, консервы (сахарная кукуруза), крахмал, этиловый спирт, декстрин, пиво, глюкозу, сахар, патоку, сиропы, мед, масло, витамин Е, аскорбиновую и глутаминовую кислоты. Пестичные столбики применяют в медицине. Из стеблей, листьев и початков вырабатывают бумагу, линолеум, вискозу, активированный уголь, искусственную пробку, пластмассу, анестезирующие средства и др.

Зерно кукурузы - прекрасный корм. В 1 кг зерна содержится 1,34 кормовой единицы и 78 г переваримого протеина. Это ценный компонент комбикормов. Однако протеин зерна кукурузы беден незаменимыми аминокислотами - лизином и триптофаном - и богат мало-ценным в кормовом отношении белком - зеином.

Кукурузу используют на зеленый корм, который богат каротином. В корм идут и остающиеся после уборки на зерно сухие листья, стебли и стержни початков кукурузы. В 100 кг кукурузной соломы содержится 37 кормовых единиц, а в 100 кг размолотых стержней - 35.

Как пропашная культура кукуруза - хороший предшественник с севообороте, способствует освобождению полей от сорняков, почти не имеет общих с зерновыми культурами вредителей и болезней. При уборке на зерно она - хороший предшественник зерновых культур, а при возделывании на зеленый корм - прекрасная паро-занимающая культура. Кукуруза получила большое распространение в подкосных, пожнивных и повторных посевах. Используют ее и как кулисное растение.

Кукурузу выращивают во всем мире - от тропических широт до Скандинавских стран. В мировом земледелии площадь ее возделывания на зерно занимает 129,3 млн. га.

Кукуруза - высокоурожайная зерновая культура. Средняя ее урожайность на зерно в 1980 - 1982 гг. составила 27,7 ц/га. В наиболее благоприятных по климатическим условиям районах - на Украине, Северном Кавказе, в Грузии, Азербайджане и республиках Средней Азии - при хорошей агротехнике колхозы и совхозы выращивают 50 ц/га и более сухого зерна, в условиях полива 80 - 100 ц/га, а силосной массы 800 - 1000 ц/га.



1.5 Основные элементы структуры урожая зерновых

Структура урожая - совокупность элементов, слагающих продуктивность растений. У зерновых культур основными элементами структуры урожая являются среднее число продуктивных стеблей на квадратном метре, количество зерен в одном колосе, масса 1000 зерен [12].

Продуктивная кустистость - среднее число нормально развитых стеблей, дающих зерно на одно растение.

Масса 1000 зерен характеризует их крупность. Чем полновеснее семена, тем лучше их качество. Полновесные и выровненные семена дают дружные всходы, растения в дальнейшем равномерно развиваются, одновременно созревают и дают высокий урожай. В производстве массу 1000 зерен используют при расчете норм высева. Массу 1000 зерен определяют взвешиванием воздушносухих семян и вычислением массы сухого вещества, исходя из массы 1000 воздушносухих семян и их влажности [14].

Урожайность - это количество зерна, полученного с одного гектара в результате жизнедеятельности определенной совокупности растений, которая состоит в усвоении питательных веществ и воды из грунта и синтеза органических веществ под действием солнечной энергии.

Густота продуктивного стеблестоя охватывает ряд более мелких показателей. В первую очередь, она зависит от коэффициента кущения (К) и количества растений на 1 м2 (Р, шт/м²). Увеличение одного из них приводит, как правило, к уменьшению другого, т.е. они взаимосвязаны. Базисным показателем в данном случае является густота растений. На посевах с густотой свыше 400-500 растений на 1 м² коэффициент кущения редко превышает показатель 1,5. Необходимая густота продуктивного стеблестоя (500-700 шт/м²) формируется, в основном, за счет количества растений. Функция коэффициента кущения минимальна, поскольку большинство растений имеют один стебель.

В посевах, где взошло и развивается 200-300 растений, основная роль в формировании продуктивного стеблестоя принадлежит уже не количеству растений, а коэффициенту кущения. Т. е., имея низкий базисный показатель, можно с помощью агротехнических мероприятий компенсировать стеблестой другим показателем - коэффициентом кущения, который возрастает до уровня 2-3. Итак, густоту продуктивного стеблестоя перед уборкой можно выразить формулой (1):

Г = К х Р (1)

Статистические данные свидетельствуют, что до половины высеянных семян не дают всходов. Поэтому чрезвычайно важно учитывать показатель полевой всхожести (П %), имеющий едва ли не наибольшее, после нормы высева, влияние на количество растений на единице площади. Норму высева мы устанавливаем путем расчетов. Полевая всхожесть - показатель, который определяется уже условиями прорастания и качеством работ во время сева. Она рассчитывается как отношение количества проросших растений к количеству высеянных похожих семян на единице площади.

Часть взошедших растений может погибнуть от неблагоприятных условий зимовки. Поэтому учитываем в формуле показатель зимостойкости (3,%), который показывает количество растений, сохранившихся до весны, по отношению к количеству растений перед вступлением в зимовку. Гибель растений зимой в условиях Западной Украины незначительна. Этот показатель можно корректировать агротехникой.

Таким образом, зависимость густоты растений от других элементов структуры урожая можно выразить формулой (2):

Р = КВ х П х 3 х В : 10000 (2)



А формула густоты продуктивного стеблестоя после подстановки детализированного значения густоты растений (Р) в формулу 2 приобретет следующий вид :

V Г = ККВП-ЗВ: 10000 (3)

Продуктивность колоса, уменьшение густоты продуктивного стеблестоя ниже определенного оптимального уровня вследствие потерь растений и стеблей за зиму и весенне-летнюю вегетацию приведет к закономерному снижению урожайности посевов. Чтобы не допустить этого, необходимо возможные потери продуктивности компенсировать увеличением другого показателя структуры, который закладывается и формируется позднее, - продуктивностью колоса. Даже при условии уменьшения густоты продуктивного стеблестоя до 300-400 шт/м2 определенными агроприемами можно увеличить продуктивность колоса до 1,5 г, что даст возможность собрать 40-60 ц/га. Такой же уровень урожая будет при густоте 400-600 колосьев на 1 м2 и массе зерна с колоса примерно 1 г. Снижение числа и массы зерен при сильном кущении растений обусловлено ростом конкуренции между побегами кущения. Наиболее высокий урожай возможен при оптимальном объединении обоих показателей [16]

В пшенице каждый колосок имеет 2-3, реже 4 и 5 сформированных цветков, которые дают зерно. Остальные цветки развиваются не полностью и не образуют зерен. На ранних фазах формирования колоса в колоске закладывается до 8-9 зачатков цветков, но как только первые 2-4 цветка достигнут определенной степени развития, остальные вышерасположенные цветки перестают расти. По данным А. И. Носатовского, повышением уровня питания в нужный период можно получить до 11 цветков и до 8 зерен в колоске. Поэтому изучение условий формирования колоска с большим числом цветков и зерен в нем является важнейшей задачей исследователей. При недостатке влаги и питательных веществ значительная часть завязанных зерен не развивается. Максимальное количество зерен (КЗ, шт.) формируется в колосках в середине колоса и уменьшается в колосках, идущих в сторону верхушки и основы колоса. В большинстве колосков содержится по три зерновки, в средней части - четыре, а на концах колоса - по две. Считается, что 25-35 шт. зерен в колосе могут обеспечить урожайность 30-50 ц/га. Реально в одном колосе можно получить 70 зерновок, что удвоит продуктивность посевов [18]

Показатели, влияющие на продуктивность, в продуктивности колоса базисным показателем является количество колосков в колосе, поскольку этот элемент структуры закладывается и формируется первым. Закладку меньшего количества тех органов, которые формируются на более ранних этапах развития, можно компенсировать органами, образующимися позднее. Уменьшение урожая от элементов структуры, которые формируются первыми, вследствие возможности компенсации может быть незначительным. И наоборот, компоненты продуктивности, формирующиеся в конце развития озимой пшеницы, почти не имеют возможности для компенсации, а потому снижение урожая может быть значительным. Небольшое количество продуктивных побегов может компенсироваться в процессе развития увеличением числа колосков в колосе; меньшее число колосков в колосе компенсируется ростом числа зерен в колоске, а малое число зерен компенсируется повышением массы 1000 зерен.

Необходимое количество отдельных органов растения, от которых зависит продуктивность, может быть достигнуто благодаря закладке большего числа органов или меньшей их редукции.

Кроме этих показателей, масса зерна с одного колоса зависит от массы зерновки (МЗ, г). Она зависит, в основном, от условий роста и ухода на более поздних фазах вегетации. Особое значение имеют здесь удобрения и защита посевов от болезней, вредителей и полегания [16]

Масса зерновки зависит не только от условий развития, а в первую очередь определяется длиной цветковых чешуек, рост которых заканчивается уже во время колошения. Подкормка азотными удобрениями, проведенная к окончанию формирования цветковых чешуек, может способствовать их увеличению. Более поздние подкормки уже не влияют на размеры чешуек и длину зерна, но способствуют росту зерен до полного заполнения пространства между цветковыми чешуями.

Особая роль массы зерновки, сравнительно с другими компонентами урожая, заключается в том, что закладка и формирование зерновки происходит в сжатые сроки и уменьшение ее массы не может быть компенсировано никакими другими элементами урожая.

Все показатели, определяющие массу зерна колоса, зависят от особенностей сорта, метеорологических условий и могут регулироваться большинством агротехнических мероприятий.

Структурная формула урожая: таким образом, массу зерна с одного колоса можно разложить на три главные составные части:

М = МЗ х УК х КЗ (4)

Теперь в формулу урожая озимой пшеницы вместо двух обобщенных значений Г и М будут включены основные конкретизированные элементы структуры, от которых зависит продуктивность посевов. Делаем акцент на слове «основные», так как их, в свою очередь, можно разложить на более простые составные части, которых значительно больше. Так, в разработанной нами схеме (клубок урожайности) их насчитывается свыше полсотни [22]

Заменив значение Г (формула 5) и М (формула 6) их составными компонентами, получим такой вид формулы 1:

Вбиол = (К х КВ х П х 3 х В : 10000) х (МЗ х УК х КЗ) : 10 (5)



Сделав соответствующие упрощения в формуле, имеем окончательный ее вариант:

Вбиол = К х КВ х П х 3 х В х МЗ х УК х КЗ : 100000, ц/га (6)

Структурная формула урожая позволяет анализировать не только значение конкретного элемента продуктивности, но и в результате логического объединения оптимальных параметров структурных единиц, роста и ухода на более поздних фазах вегетации.

1.6 Влияние уровней почвенного плодородия на продуктивную кустистость зерновых культур

Известно, что около десяти физико-химических характеристик почв определяют поведение радионуклидов в почве и размер их перехода в растения. Наиболее важными являются гранулометрический и минералогический составы, агрохимические свойства, режим увлажнения

По требовательности к почвенным условиям, зерновые культуры значительно различаются между собой. Наиболее требовательными культурами к почвам являются озимая и яровая пшеницы, а также близок к этим растениям и ячмень. Озимая рожь и овёс считаются культурами менее прихотливыми к почвенным условиям, за что они получили наибольшее (особенно озимая рожь) распространение в структуре зернового клина на лёгких по механическому составу почвах. Озимое и яровое тритикале занимают промежуточное положение среди выше описанных групп культур [17]

Количество и качество урожая зерна прежде всего связывают с содержанием физической глины и наличием микро - и макроэлементов в почве, с температурой почвы, плотностью пахотного слоя, а также с рельефом местности.

Рельеф Речицкого района Гомельской области в основном равнинный. Западную ее часть занимает р.Днепр - сильно заболоченная и залесённая низменность (120-140м над уровнем моря).

Почвенный покров области отличается большой пестротой: среди преобладающих песчаных почв встречаются весьма различные почвенные разновидности. В западной части области преобладают дерново-подзолистые слабо- и средне оподзоленные супесчаные и песчаные почвы, образовавшиеся на мелкозернистых песках, часто подстилаемых на небольшой глубине (в пределах 1 м) моренным суглинком. В связи с близким подстиланием морены, на плоских и особенно пониженных местах эти почвы нередко оглеены внизу. Сравнительно небольшие участки с более плодородными супесчаными и песчаными почвами, с близким залеганием морены, сменяются малоплодородными глубокими сухими песками [11]

Основное количество земель (59 %) сельскохозяйственного назначения на территории Гомельской области Речицкого района составляют дерново-подзолистые почвы. Значительное количество вышеупомянутых сельскохозяйственных земель представлено почвами легкого гранулометрического состава. В структуре пашни супесчаные и песчаные почвы занимают более 70 %. По своей природе легкие почвы обладают специфическими свойствами, которые определяют их низкое плодородие. Это прежде всего значительное количество физического песка и бедность минералогической основы почвообразующих пород элементами питания, что является основной причиной неустойчивости водного режима, низкого содержания элементов питания, а также малой емкости поглощения.

Полевые опыты были проведены на территории филиала «Речицкий» ОАО «РМЗ», Гомельской области на дерново-подзолистой супесчаной почве, развивающейся на рыхлых водно-ледниковых отложениях.



2. Объект, программа и методика исследований

2.1 Методика отбора, подготовки и анализа пробных снопов

На каждой делянке при наступлении уборочной спелости растений отбирали по два снопа массой 4--5 кг. При этом каждый сноп формируют из отдельных проб, взятых в зависимости от величины учетной площади в 40--80 местах.

Отобранные снопы непосредственно на опытном массиве связывают, взвешивают, снабжают этикетками и отправляют к месту сушки. Снопы сушат в специальных хорошо вентилируемых помещениях в подвешенном состоянии. Когда снопы приобретают постоянную массу (воздушно-сухое состояние), их взвешивают и обмолачивают. Вымолоченное зерно взвешивают, а массу соломы рассчитывают по разнице между массой снопа до обмолота и массой зерна. Сразу после обмолота отбирают пробы зерна и соломы на влажность для дальнейшего пересчета полученной урожайности основной и побочной продукции на стандартную влажность. Урожай зерна и соломы в воздушно-сухом состоянии со всей учетной площади (кг) делянки рассчитывают по формуле :

У = AM/ С (7)

где А - средняя масса зерна (или соломы) в пробных снопах после сушки, кг; M - масса всего скошенного травостоя с делянки, включая массу пробных снопов, кг; С - средняя масса пробного снопа во время отбора, кг.

Для определения урожайности основной и побочной продукции при стандартной влажности (т/га) урожай зерна и соломы с делянки (по отдельности) умножают на переводные коэффициенты на гектарную площадь и стандартную влажность и результат делят на 1000 для перевода килограммов в тонны [6]

В соответствии с программой исследований проводили фенологические наблюдения - регистрация фаз развития культурных растений.

При фенологических наблюдениях обычно отмечают начало фазы, когда 5-10% растений делянки вступило в нее, и полную, когда она наблюдается у 50-75% растений.

Фенологические наблюдения проводят глазомерно, и указанные цифры, которыми руководствуется экспериментатор, являются лишь приблизительными. Для повышения точности в регистрации фаз на отдельных вариантах фенологические наблюдения должны проводиться в пределах одного опыта одним и тем же лицом.

Общую оценку состоянию посевов полевых культур проводили глазомерно на всех делянках опыта, приурочивая ее к определенным фазам [19]

Глазомерные наблюдения следует проводить в одни и те же часы и осматривать посевы так, чтобы солнце всегда было «за спиной».

Анализ снопового образца. Для определения структуры урожая за один-два дня до начала уборки с каждой делянки отбирают сноповые образцы. Их берут с пробных площадок, выделенных для учета густоты стояния растений.

Если площадки не выделяли, то сноп набирают в четырех места делянки с общей площади 1 м². На каждой пробной площадке, которая должна включать четное число рядков, растения подкапывают лопатой осторожно выдергивают и связывают снопы. Верхнюю часть сноп обвязывают бумагой, вешают этикету и снопы подвешивают в cyxoм помещении.

Сноповой образец после просушки используют для определения:

- общего числа растений;

- числа плодоносящих стеблей;

-общей и продуктивной кустистости;

- высоты растений;

- длины колоса или метелки;

- количества колосков в колосе;

- числа зерен в колосе и их веса;

- биологического урожая зерна и соломы.

- Показатели, выделенные подчеркиванием, определяют по 25 растениям

отобранным методом средней пробы из снопового образца.

Определяют биологический урожай зерна и соломы следующим образом.

У растений снопового образца обрезают корни (у узла кущения) и образец без корней взвешивают. Затем вымолачивают и взвешивают зерно. Вес соломы находят по разности: общий вес снопового образца минус вес зерна. Зная вес зерна и соломы с 1 м² нетрудно рассчитать урожай с 1 га.

Данные биологического учета урожая используют для определенно соотношения веса зерна и соломы [8]



3. Результаты исследований и их обсуждение

3.1 Расположение опытных полей

На карте представленной на рисунке 1, описан маршрут движения к исследуемому объекту, филиалу «Речицкий» ОАО «РМЗ».

Объект находится в 45 км от г. Гомеля, в пределах территории а/г Белое Болото.

Рисунок 2 -Расположение исследуемого объекта



Вблизи населенного пункта протекает р. Днепр. На Рисунке 1 изображены посевные площади хозяйства общеё площадью 20 тыс. гектар, на которых произрастают различные виды культур рожь, ячмень и т.д.

3.2 Структура урожайности ячменя

В результате исследований был проведен математический и статистический анализ структуры урожайности ячменя. Были отобраны снопы по высоте стебля и подразделены на 3 группы: низкорослые, среднерослые и высокорослые(Таблица 1). Каждая группа была подразделена еще на 3 подгруппы. В каждой подгруппе был произведен подсчет количества стеблей на 1м². И произведены вычисления среднего значения. У низкорослых количества стеблей на 1м² колебалось от 430-460 в среднем составило 450 стеблей на 1м². У среднерослых количество стеблей на 1м² колебалось от 480-520, в среднем составило 500 стеблей на 1м². У высокорослых количество стеблей на 1м² колебалось от 420-470 в среднем составило 450 стеблей на 1м². Также производился подсчет количество зерен в одном колосе. У низкорослых растений в среднем составило 28 зерен,у среднерослых растений 31 зерно в одном колосе, а у высокорослых растений составило 30 зерен. По итогам расчетов можно сделать выводы, что наибольшее количество зерен в колосе находится у среднерослых растений. Также был осуществлен анализ массы зерна одного колоса и по результатам были сделаны выводы.

Таблица 1 Структура урожайности ячменя

Высота стебля	№	Количество стеблей 1 м2	Среднее	Количество продуктивности, шт	Среднее	Урожайность зерна с 1 м2, гр	Количестзерен в одном колосе, шт	Масса зерен одного колоса, гр
Низкорослая	1	450	450	400	400	752	37	1,88
	2	430		390		764,4	39	1,96
	3	460		410		754,4	37	1,84
Среднерослая	1	520	500	510	480	897,6	35	1,76
	2	480		450		900	40	2
	3	500		470		883,6	37	1,88
Высокорослые	1	420	450	400	410	760	38	1,9
	2	460		420		840	40	2
	3	470		420		840	40	2

Масса зерна у низкорослых растений в среднем составило 1,54 грамм, у среднерослых растений масса зерна одного колоса составило 1,7 грамм,а у высокорослых растений масса зерна одного колоса составило 1,67 грамм.

Выполнены все расчеты и обработка, урожайности зерна 1м²/гр. У низкорослых составило 551 гр/1м², у среднерослых урожайность зерна на 1м² составило 704 гр /1м².У высокорослых урожайность зерна на 1м² составило 795 гр/1м².

3.3 Структура урожайности озимой ржи Рожь озимая (Secale cereale L.)

В результате исследований был проведен математический и статистический анализ структуры урожайности озимой ржи. Были отобраны снопы по высоте стебля и подразделены на 3 группы: низкорослые, среднерослые и высокорослые.Каждая группа была подразделена еще на 3 подгруппы. В каждой подгруппе был произведен подсчет количества стеблей на 1м². И произведены вычисления среднего значения. У низкорослых количества стеблей на 1м² колебалось от 390-520 в среднем составило 468 стеблей на 1м².



Таблица 2 - Структура урожайности озимой ржи

Высота Стебля	№	Количество стеблей 1 м2	Среднее	Количество продуктивности, шт	Среднее	Урожайность зерна с 1 м2, гр	Количестзерен в одном колосе, шт	Масса зерен одного колоса, гр
Низкорослая	1	520	480	500	450	1100	55	2,2
	2	495		470		1066,9	57	2,28
	3	390		380		820,8	54	2,16
Среднерослая	1	500	490	480	475	1056	55	2,2
	2	480		470		1146,8	61	2,44
	3	495		470		1109,2	59	2,36
Высокорослые	1	620	590	600	575	1512	63	2,52
	2	590		570		1550,4	68	2,72
	3	580		560		1478,4	66	2,64

У среднерослых количество стеблей на 1м² колебалось от 480-500, в среднем составило 491 стеблей на 1м². У высокорослых количество стеблей на 1м² колебалось от 580-620 в среднем составило 597 стеблей на 1м². Также производился подсчет количество зерен в одном колосе. У низкорослых растений в среднем составило 55 зерен,у среднерослых растений 60 зерен в одном колосе, а у высокорослых растений составило 65 зерен. По итогам расчетов можно сделать выводы, что наибольшее количество зерен в колосе находится у среднерослых растений. Также был осуществлен анализ массы зерна одного колоса и по результатам были сделаны выводы. Масса зерна у низкорослых растений в среднем составило 2,21 грамм, у среднерослых растений масса зерна одного колоса составило 2,3 грамм,а у высокорослых

растений масса зерна одного колоса составило 2,62 грамм [6]Выполнены все расчеты и обработка, урожайности зерна 1м²/гр. У низкорослых составило 995,5 гр/1м², у среднерослых урожайность зерна на 1м² составило 1104 гр /1м².У высокорослых урожайность зерна на 1м² составило 1513,6 гр/1м²

3.4 Cтруктура урожайности тритикале

В результате исследований был проведен математический и статистический анализ структуры урожайности тритикале. Были отобраны снопы по высоте стебля и подразделены на 3 группы: низкорослые, среднерослые и высокорослые.

Таблица 3 Структура урожайности тритикале

Высота стебля	№	Количество стеблей 1 м2	Среднее	Количество продуктивности, шт	Среднее	Урожайность зерна с 1 м2, гр	Количест зерен в одном колосе, шт	Масса зерен одного колоса, гр
Cреднерослая	1	320		300		445,5	27	1,485
	2	410	370	400	355	638	29	1,595
	3	390		370		569,8	28	1,54
Низкорослая	1	390		360	410	574,2	29	1,595
	2	430	440	400		748	34	1,87
	3	490		480		792	30	1,65
Высокорослая	1	490		470		723,8	28	1,54
	2	500	495	490	475	862,4	32	1,76
	3	490		470		801,3	31	1,705

Каждая группа была подразделена еще на 3 подгруппы. В каждой подгруппе был произведен подсчет количества стеблей на 1м². И произведены вычисления среднего значения. У низкорослых количества стеблей на 1м² колебалось от 320-390 в среднем составило 373 стебля на 1м².У среднерослых количество стеблей на 1м² колебалось от 390-490, в среднем составило 436 стеблей на 1м². У высокорослых количество стеблей на 1м² колебалось от 490-500 в среднем составило 493 стебля на 1м². Также производился подсчет количество зерен в одном колосе. У низкорослых растений в среднем составило 28 зерен, у среднерослых растений 31 зерно в одном колосе, а у высокорослых растений составило 30 зерен. По итогам расчетов можно сделать выводы, что наибольшее количество зерен в колосе находится у среднерослых растений. Также был осуществлен анализ массы зерна одного колоса и по результатам были сделаны выводы. Масса зерна у низкорослых растений в среднем составило 1,54 грамм, у среднерослых растений масса зерна одного колоса составило 1,7 грамм, а у высокорослых растений масса зерна одного колоса составило 1,67 грамм. Выполнены все расчеты и обработка, урожайности зерна 1м²/гр. У низкорослых составило 551 гр/1м², у среднерослых урожайность зерна на 1м² составило 704 гр /1м².У высокорослых урожайность зерна на 1м² составило 795 гр/1м.

3.5 Структура урожайности пшеницы

В результате исследований был проведен математический и статистический анализ структуры урожайности пшеницы. Были отобраны снопы по высоте стебля и подразделены на 3 группы: низкорослые, среднерослые и высокорослые. Каждая группа была подразделена еще на 3 подгруппы. В каждой подгруппе был произведен подсчет количества стеблей на 1м². И произведены вычисления среднего значения. У низкорослых количества стеблей на 1м² колебалось от 200-280 в среднем составило 250 стеблей на 1м². У среднерослых количество стеблей на 1м² колебалось от 200-210, в среднем составило 210 стеблей на 1м². У высокорослых количество стеблей на 1м² колебалось от 280-300 в среднем составило 290 стеблей на 1м².