Почва – дерново-подзолистая

Паспорт поля

Хозяйство
Севооборот – в пропашном поле после озимых	Поле №1	Участок №1	Площадь – 100 га

Механический состав – легко суглинистая.

Мощность пахотного слоя – 23-24 см.

Возделываемая культура – кукуруза на зеленую массу.

Планируемая урожайность - 118,5.

Предшественник – картофель.

Гумус – 1,6%, Р₂О₅ – 5,0 мг/100г почвы, К₂О – 6,5 мг/100г почвы,

рН – 5,8.

Болезни - фузориоз всходов-30%

Вредители – кукурузный стеблевой мотылек-7,

Сорняки - бодяк полевой-17,пикульник-8.

Исходные данные для курсового проекта

Климат Ярославской области умеренно-континентальный с умеренно тёплым и влажным летом, умеренно холодной зимой и ясно выраженными сезонами весны и осени. Средняя годовая температура воздуха равна 27-30°. абсолютная амплитуда температур достигает 82-86°. Метеоусловия вполне благоприятны для нормального роста и развития кукурузы.

Таблица 1 – Метеорологические условия за 2011 г.

Месяц	Декада	Температура воздуха, С	Осадки, мм
Среднесуточная температура воздуха	Средняя многолетняя	Отклонение	Сумма осадков	Средняя многолетняя	Отклонение от нормы, %
Январь		-10,1	-11,3	1,2
Февраль		-13,7	-10,8	-2,9
Март		-3,4	-5	1,6
Апрель		3,2	0,9	2,3
	2,7	4,1	-1,4
	8,7	6,5	2,2	0,6
	4,9	3,8	1,0	7,9
Май		12,9	9,8	3,1
	10,7	11,5	-0,8
	15,6	12,4	3,2
	13,1	11,2	1,8	12,7
Июнь		16,7	14,2	2,5
	14,6	15,6	-1
	20,4	16,9	3,5	0,7
	17,2	15,6	1,7	19,6
Июль		21,4		4,4
	21,7	18,4	3,3
	23,3	17,7	5,6
	22,1	17,7	4,4	21,0
Август		17,9	17,3	0,6
	19,1	15,5	3,6
	16,1	14,5	1,6
	17,7	15,8	1,9	6,3
Сентябрь			12,3	0,7
	11,3	9,9	1,4
	9,1	7,6	1,5
	11,1	9,9	1,2	44,7

Рисунок 1 – Распределение температуры по месяцам вегетационного периода

Рисунок 2 – Распределение количества осадков по месяцам вегетационного периода

2.Морфологические и биологические особенности культуры.

2.1. Морфологическая характеристика культуры.

Кукуруза (Zea mays L.) – однолетнее растение семейства Мятликовые. Однодомное, раздельнополое, перекрестноопыляющееся.

Корневая система кукурузы мочковатая, мощная, состоит из четырех ярусов корней – зародышевых (не более 4), эпикотильных (2-7), узловых (20-30) и воздушных. Глубина проникновения корней до 2-3 м, они распространяются в радиусе до 1м. Анатомическая особенность строения корневой системы кукурузы – наличие воздушных полостей, свидетельствующих о повышенной чувствительности корней к наличию кислорода. До 60% массы корней находится в пахотном слое.

Обильные выделения корневой системы кукурузы (углекислота, яблочная кислота и другие органические вещества) улучшают питание и деятельность азотфиксирующих бактерий почвы, локально увлажняют (на 2-2,5%) ее пахотный слой, что позволяет растениям использовать питательные вещества в условиях засухи.

Зародышевые корни первые 2-3 недели играют основную роль в снабжении растений водой и питательными элементами. Хорошая обработка почвы, применение удобрений, особенно фосфорных, улучшают развитие зародышевых корней.

Основную и наиболее деятельную часть корневой системы взрослого растения кукурузы составляют узловые и стеблеузловые корни, отходящие от нижних (подземных) узлов стебля.

Стебель прямой, высотой 0,6-6 м и толщиной 2-7 см, хорошо облиствен, прямостоячий, округлый, гладкий, внутри выполнен рыхлой паренхимой. На нижних надземных узлах образует воздушные, или опорные, корни, которые препятствуют полеганию растений, а при углублении в почву улучшают питание. Стебель способен к ветвлению, развивая 2-3 боковых побега (пасынка).

Листья кукурузы крупные, линейные, с широкой пластинкой и коротким прозрачным язычком. Влагалища листьев плотно облегают стебель. В жаркое время дня они скручиваются, их верхняя поверхность покрыта полосками, что предохраняет растение от излишнего испарения влаги. На одном растении образуется от 8 до 45 листьев. Число узлов и листьев – устойчивый сортовой признак. Скороспелые сорта имеют меньше листьев, чем позднеспелые.

Общая поверхность листьев растения в зависимости от сорта и агротехники 0,3-1,5 м². Максимальной величины площадь листьев достигает в конце цветения. Обилие устьиц на листьях обеспечивает благоприятные условия для газообмена растений. Листья кукурузы содержат больше питательных веществ, чем стебель. Поэтому при использовании на силос и зеленый корм более высокая облиственность растений – желательный признак.

Соцветия у кукурузы двух типов – метелка (мужское) и початок (женское). Метелки находятся на верхушках главного стебля и в боковых разветвлениях, а початки – в пазухах листьев на высоте 50-90 см. Чем выше стебель, тем больше и тем больше позднеспелый сорт.

Колоски с мужскими цветками располагаются на боковых веточках попарно в два вертикальных ряда, а на главной оси в несколько рядов. В метелке до 2-2,5 тыс. цветков.

Початки располагаются в пазухах листьев на верхушке боковых побегов с укороченными междоузлиями и видоизмененными листьями, образующими обертку. Початок состоит из стержня, заполненного мягкой сердцевиной. В ячейках стержня вертикальными рядами попарно размещаются колоски с женскими цветками. Пестик с крупной завязью и очень длинным столбиком. Во время цветения пестики выходят за пределы обертки.

Опыляется кукуруза ветром. Благоприятна для опыления теплая, влажная, с легким ветром погода. Неблагоприятные условия ведут к образованию череззерницы.

Плод – зерновка, обычно голая, крупная. Зерна кукурузы крупные, реже мелкие округлой или удлиненной формы, чаще белой или желтой окраски, располагаются на початках нескольких вертикальных рядах. Масса 1000 зерен у мелкозерных сортов 100-150 г, у крупнозерных – 300-400 г. Зерно состоит из оболочки, эндосперма и зародыша. В эндосперме различают мучнистую и роговидную части.

В общей сухой надземной массе растения кукурузы на долю листьев, стебля, метелки, стержня с ножкой и обертки в среднем приходится 55-60 %, на долю зерна – 40-45 %, а в общей массе зерна и стержня на долю стержня – 15-18 %. Эти соотношения изменяются у разных сортов под влиянием факторов внешней среды и приемов агротехники.

2.2. Требование к теплу и свету.

Кукуруза – теплолюбивое растение. Семена прорастают при температуре 8-10^о С. Наиболее благоприятная температура для роста растений 25-30^оС. Максимальная температура, при которой прекращается рост, 45-47^о С.

Заморозки в 2-3^о С повреждают всходы, а осенью листья. Кукуруза легче переносит весенние заморозки, чем осенние. Поврежденные всходы способны в течение недели отрасти. Скороспелые сорта более северного происхождения лучше переносят понижение температуры и заморозки, чем южные позднеспелые сорта и гибриды кукурузы.

Для кукурузы биологически активной температурой считается температура выше 10^о С, ниже которой процессы роста и развития растений практически приостанавливаются. Сумма биологически активных температур, необходимая для созревания скороспелых сортов, составляет 1800-2000^о С, среднеспелых и позднеспелых сортов – 2300-2600^о С.

У кукурузы на корм, где важно общее количество образованного сухого вещества, высокие температуры весной повышают скорость развертывания листьев и, таким образом, количество перехватываемой ими солнечной радиации. Так, в результате прямого и косвенного влияния температуры изменяются фотосинтез и скорость образования сухого вещества.

Кукуруза – светолюбивое растение короткого дня. Быстрее всего зацветает при 8-9-часовом дне. При продолжительности дня свыше 12-14 часов вегетационный период удлиняется. Кукуруза требует интенсивного солнечного освещения, особенно в молодом возрасте. Чрезмерное загущение посевов, засоренность их приводят к снижению урожайности.

2.3. Требование к почве и элементам питания

Высокие урожаи кукуруза дает на чистых, рыхлых, воздухопроницаемых почвах с глубоким гумусовым слоем, обеспеченных питательными веществами и влагой, с рН 5,5 - 7. Высокие урожаи кукурузы на силос при хорошей агротехнике можно получать и на дерново-подзолистых, осушенных торфяно-болотных почвах Нечерноземной зоны. Почвы, склонные к заболачиванию, сильно засоленные, а также с повышенной кислотностью (рН ниже 5) непригодны для возделывания этой культуры.

При прорастании семена кукурузы нуждаются в хорошей аэрации, так как крупные зародыши их поглощают много кислорода. Высокие урожаи обеспечиваются при содержании кислорода в почвенном воздухе не менее 18 - обеспечиваются при содержании кислорода в почвенном воздухе не менее 18 - 20%. При содержании кислорода около 10% рост корней замедляется, а при 5% прекращается. При этом нарушается поглощение воды и элементов питания из почвы, обмен веществ в корнях и в надземной части растений.

Поглощение основных элементов питания идет по одновершинной кривой и соответствует ходу накопления сухого вещества. Кукуруза потребляет много питательных элементов из почвы. Для получения 1 ц зерна с соответствующим количеством листостебельной массы необходимо в среднем 2,4-3 кг азота, 1-1,2 кг фосфора и 2,5-3 кг калия, так как урожай кукурузы зависит прежде всего от количества этих элементов в почве.

Азот имеет особенно большое значение на ранних этапах роста растений. При его недостатке задерживаются рост и развитие растений. Максимальное поступление азота наблюдается в течение 2-3 недели перед выметыванием. Потребление азота растениями прекращается после начала молочной спелости зерна.

Фосфор особенно необходим в начале роста растений, когда закладываются будущие соцветия (фаза 4-6 листьев). Достаточное обеспечение растений фосфором стимулирует развитие корневой системы, повышает засухоустойчивость, ускоряет образование початков и созревание урожая. Фосфор поглощается растениями в меньших количествах, чем калий и азот. Максимальное потребление его кукурузой приходится на период формирования зерна и продолжается почти до его созревания.

При недостатке калия замедляется передвижение углеводов, снижается синтетическая деятельность листьев, ослабляется корневая система и понижается устойчивость кукурузы к полеганию. Калий начинает интенсивно поступать в растение с первых дней появления всходов. К началу выметывания растения поглощают до 90% калия, вскоре после окончания цветения поступление его в растение прекращается. Со времени молочной спелости зерна содержание калия в тканях растения снижается в результате вымывания этого элемента осадками и экзоосмоса через корневую систему в почву.

По данным К. П. Афендулова и А. И. Лантуховой (1978), с началом формирования зерна накопление сухого вещества в стеблях, а в фазе молочно-восковой спелости зерна и в листьях прекращается и происходит усиленное перемещение питательных веществ из вегетативных органов в репродуктивные. При этом на налив зерна из других органов растения используется до 59% азота, 36% фосфора и 82% калия. Остальное количество азота, фосфора, а в отдельных случаях и калия поступает в зерно благодаря продолжающемуся потреблению этих элементов из почвы. На дерново-подзолистых и серых лесных почвах, на выщелоченных и оподзоленных черноземах кукуруза, прежде всего, отзывается на азотные удобрения; фосфорные - наиболее эффективны на типичных и обыкновенных черноземах. Калийным удобрениям особое внимание следует уделять при выращивании кукурузы, когда в севообороте ей предшествует свекла, картофель, травы, выносящие из почвы много калия.

2.5. Особенности роста и развития

Выделяют следующие фазы роста и развития культуры: начало и полное появление всходов, начало и полное появление метелок, начало и полное цветение початков (появление нитей), молочное, молочно-восковое состояние зерна, восковая спелость, полная спелость. Длительность межфазных периодов определяется сортовыми особенностями, погодными условиями и агротехникой.

До образования первого надземного стеблевого узла, кукуруза растет очень медленно. Затем темпы роста растений постепенно увеличиваются, достигая максимума перед выметыванием. После цветения рост их в высоту прекращается. Критические периоды в формировании высокого урожая – фазы 2-3 листьев, когда происходит дифференциация зачаточного стебля, и фаза 6-7 листьев, когда определяется размер початка. За 10 дней до выметывания и спустя 20 дней после окончания цветения растения накапливают до 75% органической массы. Максимальное количество сырой массы у растений отмечается в фазе молочного состояния; сухого вещества – в конце восковой спелости.

Для формирования высокого урожая зеленой массы посевы кукурузы должны сформировать на 1 га листовую поверхность около 60-70 тыс. и более.

Продолжительность вегетационного периода у кукурузы колеблется от 75 до 180 дней и более. По длине вегетационного периода выделяют следующие группы растений: раннеспелые с продолжительностью от всходов до полного созревания зерна 80-90 дней (листьев на главном стебле 10-12); среднераннеспелые – 90-100 дней (12-14 листьев); среднеспелые – 100-115 дней (14-16 листьев); среднепозднеспелые 115-130 дней (16-18 листьев); позднеспелые – 130-150 дней (18-20 листьев); очень позднеспелые – более 150 дней (более 20 листьев).

2.6. Обоснование выбора сорта

При посеве семенами районированных гибридов и сортов кукурузы отечественной селекции хозяйства нашей страны получают высокие и устойчивые урожаи этой культуры в различных почвенно-климатических зонах. У этой культуры широко используется эффект гетерозиса, который проявляется в гибридах первого поколения от скрещивания различных генотипов и выражается в более мощном росте и повышенной жизненности гибридов по сравнению с родительскими формами. Гибридные семена получают в результате опыления одного сорта или линии кукурузы пыльцой другого сорта, простого гибрида или линии.

Сравнительная характеристика сортов.

Показатель	ПОВОЛЖСКИЙ 23 СВ	РОСС 209 МВ	ВОРОНЕЖСКИЙ 175 АСВ
1. Потенциальная урожайность, ц/га
2. Устойчивость к полеганию	Устойчив	Устойчив	Устойчив
3. Содержание белка,%	8,6	9,1	8,4
4.Содержание крахмала,%	72,3	70,1	68,5
5. Содержание сухого вещества,%	28,1	29,8	27,7
6. Высота растения,см
7.Длина початка,см

В данном курсовом проекте предложено использование сорта РОСС 209 МВ, имеющий высокую урожайность зеленой массы, устойчив к полеганию, стеблевым гнилям и др. заболеваниям.

3. Обоснование величины урожая и разработка агротехнических мероприятий, технологическая схема возделывания культуры.

3.1. Расчёт величины действительного возможного урожая.

Биологическая сущность интенсивной технологии сводится к повышению усвоения растениями солнечной энергии, увеличению КПД и фотосинтетической активной солнечной радиации (ФАР).

Важнейшей задачей выращивания культур и проектирования урожая является увеличение коэффициента полезного действия (КПД) фотосинтетически активной солнечной радиации (ФАР). При обычной агротехнике посевы используют энергию ФАР с КПД 0,5 – 1%, в условиях хорошего водоснабжения и обеспеченности удобрениями КПД возрастает до 2-3 %. В наиболее благоприятные годы посевы усваивают 4-5% ФАР и более.

Использование ФАР посевами значительно ниже, чем КПД ФАР листьев. К естественным причинам снижения КПД посевов относится: недостаточная площадь листовой поверхности в начале вегетационного периода, не позволяющая полностью использовать падающую на посевы ФАР; постепенное увеличение в процессе роста затрат ассимилянтов на дыхание; наличие листьев, фотосинтетически не активных из-за их физиологического возраста; наличие листьев, не адаптированных к существующим условиям ФАР внутри посева. Также основная причина ограничения потенциально возможного урожая и высоких КПД ФАР в том, что современные сорта обладают чрезмерно большим вегетативным ростом и формируют заглушенные посевы. Поэтому программировать урожай не следует только по приходу солнечной радиации, а учитывать другие факторы жизни растений: плодородие почвы, воздушный режим, углекислота, рН, потенциальная продуктивность сорта. Теоретическое обоснование и практическое и практическое создание высокопродуктивных посевов, которые способны в разных условиях усваивать энергию солнечной радиации с максимально возможным для этих условий КПД. ФАР – один из важнейших принципов программирования урожаев.

Величина потенциальной урожайности (ПУ) по приходу ФАР определяется по формуле:

У_пу = ∑Q х K_Q / 100q

где Упу – расчётный потенциальный урожай абсолютно сухой биомассы (т\га);

∑Q – сумма ФАР за период вегетации рассматриваемой культуры в ккал /см² (приложение);

q – калорийность единицы сухого органического вещества, ккал/кг;

K_Q - потенциальный коэффициент полезного действия (КПД) фотосинтеза (3%…5%).

∑Q = 24,2

У_пу = 17,9 х 3% х 10⁵ / (100% х 3900) = 13,76 (т/га).

Пересчёт урожая абсолютно сухой биомассы (Упу) в урожай (Ухоз) хозяйственно полезной продукции при стандартной влажности осуществляется на основе соотношения:

У_хоз = 100 х У_пу / ((100 – w) х а)

где w – стандартная влажность полезной продукции;

а – сумма урожаев полезной и побочной продукции в частях полезного урожая.

У_хоз = 100 х 137,6 / ((100-75) х 1) = 13760 / 25 = 55,04 (т) = 550,4(ц).

На основании полученных результатов (Упу) определяем уровень использования почвенно-климатических ресурсов и продуктивности сельскохозяйственных культур. Полученные результаты представляем в виде таблицы:

Оценка использования почвенно-климатических ресурсов кукурузы на зеленую массу

Таблица 1

∑Q, млн. ккал/га	У пу, ц/га	У фак, ц/га	У фак / У пу х 100%	КПД ФАР, % Уфак
17,9	550,4		17,4	2,09

Коэффициент использования солнечной энергии (КПД ФАР) фактическим урожаем определяем по формуле:

КПД ФАР фак =

= (количество аккумулированной в урожае ФАР)/ приход ФАР х 100 %

КПД = 3900 х 96/ 17900000 х 100% = 2,09%.

Основным лимитирующим фактором из климатических условий является влага, то величина действительного возможного урожая (ДВУ) рассчитываем по влагообеспеченности. Влагообеспеченность определяется содержанием влаги весной в метровом слое почвы и количеством продуктивных осадков, выпавших за период вегетации культуры. ДВУ рассчитывают по формуле:

ДВУ = 100 х (Wn + 0,8 х O_V) / K_W

где ДВУ – урожай абсолютно сухой биомассы (ц/га);

Wn – запасы продуктивной влаги в почве (мм);

0,8 – коэффициент продуктивности осадков;

Оv – сумма осадков за вегетацию культуры (мм);

К_W – коэффициент водопотребления.

ДВУ = 100 х (180+ 0,8 х 164)/350 = 88,91 (ц/га).

ДВУ_хоз = У_биол х 100 / (100- w) х 3

ДВУ_хоз = 88,91 х 100 / (100-75) х 3 = 11,85 (т/га) = 118,5 (ц/га).

Полученные результаты представляем в виде таблицы 2.

Таблица 2

Влагообеспеченность и возможный урожай кукурузы на зеленую массу

Wn, мм	Оv, мм	0,8 х Оv, мм	W, Мм	Кw, мм га/ц	ДВУ, ц/га
		131,2			118,5

При сумме осадков за вегетацию культуры 164 мм величина действительно возможной урожайности составила 118,5 ц/га.

Дата добавления: 2015-08-31