Продуктивность ярового рапса в зависимости от способов борьбы с сорняками в условиях ФГУП «Учхоз «Рамзай» Пензенской ГСХА

СОДЕРЖАНИЕ 

ВВЕДЕНИЕ 

     В настоящее время в России потребность  животноводства в кормовом белке  удовлетворяется только на 75…80%. Обеспеченность населения растительным маслом за счет собственных ресурсов составляет 60…70% от физиологически необходимой нормы. Возделывание рапса позволит повысить производство жиров. При переработке семян рапса можно получить высококачественное масло, потребление которого повышает устойчивость организма даже к облучению, а высокобелковые (до 40%) жмыхи и шроты, сбалансированные по аминокислотному составу, являются перспективными источниками обеспечения животноводства полноценными протеинами. Наряду с этим, рапс – ценный источник зеленой массы на корм и сидерат, прекрасный медонос и фитосанитар почвы. Современные технологии позволяют использовать рапсовое масло в качестве добавки к горючему, что сокращает выделение канцерогенных продуктов сгорания в атмосферу. В России как возобновляемый источник сырья и энергии рапс должен занять соответствующее место среди ведущих масличных культур, а в условиях Среднего Поволжья его возделывание и переработка на пищевые, кормовые и технические цели является актуальным.

     Для получения высоких и стабильных урожаев необходимо четко соблюдать технологию. При современном производстве качественных маслосемян ярового рапса остается актуальным вопрос защиты посевов культуры от вредителей и сорной растительности. 
 
 
 
 
 
 
 

1  ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1. Народно-хозяйственное значение рапса 

       Рапс яровой  − однолетнее растение семейства капустные (Brassicaceae), рода Brassica. Он произошел в результате спонтанного скрещивания листовой капусты В. oleraceae (2n = 18) и сурепицы B. cаmpestris (2n=20) и последующей полиплоидизации. Диплоидное число хромосом у рапса B. napus oleifera Metzg 38 [39].

      Родиной рапса считаются Голландия и Англия, откуда во второй половине XVI в. он был перенесен в область среднего течения Рейна. В XIX в. рапс был в Европе уже довольно распространенной культурой [27].

       В начале 19 столетия рапс возделывался, в основном, на Украине [36]. Долгое время он использовался в качестве масличного растения, но с 60-х годов приобретает все большее значение как кормовая культура [11]. Как масличная культура в России он начал культивироваться с начала XIX в. [39].

        Значимость рапса особенно повысилась после создания новых безэруковых и низкоглюкозинолатных сортов. Многие авторы считают, что рапс, как высокобелковая культура, должен сыграть важную роль в решении белковой проблемы в мире при одновременном улучшении обеспеченности высококачественным растительным маслом [17]. 

     Рапсовое масло уменьшает вероятность тромбообразования в организме, снижает содержание холестерина в крови, хорошо сбалансировано по составу. В нем мало насыщенных и умеренное количество полиненасыщенных незаменимых жирных кислот в виде линолевой и линоленовой, которые не синтезируются в организме животных. А по содержанию мононенасыщенных кислот оно стоит на втором месте после оливкового масла, содержит 55 - 63% олеиновой кислоты и 19 - 20% линолевой. По содержанию жира, сумме жира и белка в семенах рапс значительно превосходит сою, но немного уступает подсолнечнику [7].

         Особенностью семян рапса является присутствие органических соединений серы − тиоглюкозидов (глюкозинолатов), а также серосодержащих аминокислот. Селекция на безэруковость оказалась неразрывно связана с отбором на низкое содержание глюкозинолатов. В современных сортах семян масличного рапса содержание глюкозинолатов не превышает 1 % от массы сухого вещества.

     Наряду  с ценностью как источника  растительного масла, рапс представляет большой интерес как универсальная кормовая культура, один из важнейших источников кормового белка [9]. Семена рапса содержат 43-48 % жира, 21-26 % белка и превосходят злаковые культуры (овес, ячмень) в 1,7-2,0 раза по концентрации обменной энергии, а такие бобовые культуры как горох и соя в 1,3-1,7 раза (в 1 кг рапса содержится 19 МДж обменной энергии, овса - 9,2 МДж, сои 14,7 МДж) [21].

       При переработке семян рапса на масло остаются жмыхи и шроты, представляющие ценный источник белка для сельскохозяйственных животных. Рапсовый шрот является высокобелковым кормом, в нем содержится 40-50 % белка сбалансированного по аминокислотному составу, подобно соевому.

       Рапс − высокопродуктивная кормовая культура, его зеленая масса достаточно богата протеином (до 31%  на абсолютно сухое вещество), витаминами, минеральными веществами (кальций, фосфор, сера). Он высоко ценится за сочность, хорошую переваримость и малое количество клетчатки. Рапс хорошо отрастает после скашивания и стравливания. Поедается всеми сельскохозяйственными животными, может использоваться как самая поздняя, так и самая ранняя пастбищная культура [27].

        Рапс представляет большой интерес как ранний медонос. Цветение продолжается 25 − 30 дней. В цветках содержится большое количество нектара, что обеспечивает высокие сборы меда весной (до 90 кг с 1 га) [5].

       Хороший эффект дает использование рапса в качестве сидеральной культуры. По удобрительной способности зеленая масса рапса близка к навозу. В то же время выращивание рапса для сидерации значительно экономичнее и эффективнее. При выращивании рапса на сидерат норму высева увеличивают до 18 …20 кг/га, высевают в конце июля – в начале августа сплошным способом, вносят преимущественно азотные удобрения (N_60-120).Запахивают сидераты поздней осенью (ноябрь) [6].

       Благодаря тому, что рапс развивает мощную корневую систему, глубоко проникающую в почву (до 3 м), улучшает структуру почв и фитосанитарное состояние поля, повышает его плодородие, очищает от сорняков. Поэтому он  служит хорошим предшественником для озимой пшеницы, яровых пшеницы и ячменя, кукурузы. Корневые выделения рапса способны переводить фосфор из труднодоступных форм в доступные для растений [23].

     Продолжаются  исследования и расширяется практическое применение рапсового масла на технические цели, в основном на биотопливо. Технология производства биотоплива из рапса заключается в переработке маслосемян и получении масла, которое поступает в этерификационную установку. Для получения биотоплива (метилового эфира) к рапсовому маслу добавляется метанол в соотношении 9:1 и небольшое количество катализатора — щелочи, что способствует лучшему воспламенению топлива [10]. 

     По  данным А.П. Уханова (2008), при работе дизеля на биотопливе, мощность дизеля снижается на 2-5%, удельный эффективный расход топлива повышается на 4-15,4%, дымность отработавших газов уменьшается на 11-48% по сравнению с работой дизеля на минеральном дизельном топливе [55].

        Для большинства районов нашей страны рапс относительно новая сельскохозяйственная культура и до последнего времени возделывался на незначительных площадях [8].

        В Пензенской области площадь занимаемая под рапсом ежегодно увеличивается. В период с 2007 по 2009 гг. посевная площадь рапса возросла в 1,6 раза и в 2009 г. составила 13065 га. В то же время урожайность семян рапса колебалась  от 6,4 до 9,5 ц с 1 га [53].

       В Поволжском регионе ежегодно площади посева рапса должны составлять 230-250 тыс. га. Эти объемы производства семян рапса позволят полностью решить имеющийся дефицит растительного масла для населения за счет собственных ресурсов и обеспечить кормовым белком животноводство [21].

2. Ботаническая характеристика и биологические                                особенности рапса

       При выращивании любых сельскохозяйственных растений необходимо прежде всего изучить биологические особенности культуры и её ботанико-морфологические признаки.

        Корень у рапса стержневой, веретеновидный, уходящий в почву на 160 − 180 см и больше, в верхней части с крупными разветвлениями. Основная часть корней с разветвлениями находится на глубине 25−45 см. Толщина корня в верхней части до 3 см [54].

         Стебель прямостоячий, высотой 60−160 см и выше, толщиной 0,8−3,5 см, имеет 12−25 ветвей. Окрашен в зеленый, темно-зеленый цвет, иногда с антоцианом. В большинстве случаев стебель покрыт восковым налетом. Форма куста раскидистая, встречается более компактная [42].

        В первый период развития растения образуют розетку. Розетки бывают немного приподнятые или сидячие, состоят из 10-15 и значительно большего числа листьев. Листья неоднородные, в нижней части стебля крупные, мясистые, черешковые, лировидно-перистонадрезные. Конечная лопасть нижних листьев рапса крупная, тупо- или удлиненно-овальная, иногда слабоволнистая. Боковых лопастей 2-4 пары, они мелкие, овальные или тупо-треугольные. Листья гладкие или в различной степени морщинистые, по краям и к черешку могут иметь редкие белые щетинистые волоски. Средние листья удлиненно- копьевидные, верхние удлиненно-ланцетные с расширенным основанием, охватывающим стебель на 1/3 − 2/3.

         В фазе розетки и у молодых растений листовые пластинки сизо-зеленые, бывают с антоцианом и без него, встречаются с восковым налетом. Облиственность растений у различных форм неодинаковая, имеются сильнооблиственные и слабооблиственные формы [59]. 

        Нарастание ассимиляционной  поверхности листьев растений ярового рапса зависит от метеорологических условий и в первую очередь от влагообеспеченности, а также сроков посева и норм высева.

        По результатам исследований ученых Пензенской ГСХА в зависимости от норм высева ярового рапса было выявлено, что с увеличением густоты травостоя ассимиляционная поверхность растения снижается, а в расчете на единицу площади увеличивается. Данное явление связано с изменением размера и количества листьев [13].

       Цветки собраны в рыхлое кистевидное соцветие (в начале цветения цветки расположены ниже бутонов), состоящее из 20−40 довольно крупных цветков, желто-золотистой окраски, цветоножки длиной от 1,4 до 2,5 см. Чашелистики узкие, эллиптически-яйцевидной формы, 6-8 мм длины. Цветок имеет 4 лепестка одинаковой величины. Сверху они закругленные, реже слегка выемчатые, от 9 до 18 мм длины. Тычинок 6, 4 из них равны по высоте пестику, а 2 значительно короче. Отдельные сорта рапса на пыльниках имеют красновато-коричневые пятна. У основания двух коротких и двух длинных тычинок имеется 4 нектарника. В среднем на один цветок приходится 0,7 мг нектара. Столбик пестика тонкий. Завязь имеет 20−40 семяпочек.

      Плод − стручок, 6-11 см длины и 4-6 мм ширины, с тонким носиком, длина которого составляет 1/5 − 1/6 длины стручка. Стручки гладкие или слабобугорчатые. На одном растении  бывает от 68 до 2200 стручков [59]. 

       Семена округло-шаровидной формы, имеют черную, серовато-черную, красно-коричневую или светло-коричневую окраску. Поверхность семян гладкая, и лишь при сильном увеличении заметны мелкие ячейки. Масса 1000 семян от 2,95 до 6,15 г. Семена сохраняют всхожесть до 5...6 лет, а полностью теряют ее после 7...8 лет хранения [33].

      Разные формы рапса различаются по высоте растений, опушенности, степени ветвления, размеру и окраске стручков и семян, длине вегетационного периода, продолжительности цветения и другим признакам и свойствам. Длина стручка в зависимости от сорта и климатических условий колеблется от 6 до 11 см.

     Биологические особенности. У ярового рапса выделяют следующие фазы вегетации: прорастание семян, всходы, появление первой пары настоящих листьев, стеблевание, бутонизация, образование стручков и созревание.

     В комплексе факторов внешней среды, влияющих на рост и развитие рапса, основное значение имеют температурный  и световой режимы, обеспеченность растений водой, минеральными и органическими веществами [27].

         Яровой рапс − культура весеннего сева. Семена его способны прорастать при температуре +1…+3⁰С. Всходы переносят кратковременные заморозки до  −3…−5⁰С, а взрослые растения до −8⁰С.

     По  данным В.Д. Медведева (1981), оптимальной  температурой для развития ярового рапса является 15...22°C. Для формирования периода посев-всходы необходима сумма температур (выше 5°С) около 100°С, периода всходы - укосная спелость - 760, всего вегетационного периода – 950 ... 1100°С [31].

         В первые 30 – 40 дней вегетации растения растут медленно, высота их в это время достигает 10 – 20 см. В дальнейшем наблюдается более интенсивный рост. От начала всходов до цветения у рапса ярового проходит 40 – 55 дней. От цветения до созревания 47 – 72 дня в зависимости от погодных условий и сортов [59].

     По  данным Сибирского научно-исследовательского проектно - технологического института животноводства, с урожаем семян 10 ц яровой рапс выносит из почвы 54...62 кг/га азота, 24...34 - фосфора, 39...94 - калия, 56..116 кг кальция [44]. Вынос питательных веществ сильно варьирует в зависимости от почвенно-климатических условий. По данным Г.С. Огрызкина (1987) на каждые 10 ц сухого вещества рапс поглощает 50...60 кг азота, 25...35 кг Р₂О₅, 40...60 кг К₂О, 40...70 кг СаО [41].

         Рапс относится к растениям длинного дня, которые цветут и плодоносят при 12-часовом дне и более [39]. Большое значение для маслообразовательного процесса у рапса имеет интенсивность освещения. При ослабленной освещенности в период созревания растений значительно снижается содержание масла в семенах.

     Требования  рапса к влаге в разные периоды  жизни, а также при выращивании на семена и зеленую массу неодинаковы. Считают, что наиболее высокие урожаи зеленой массы рапс яровой дает при 70...75% влажности почвы [34].

        К избытку влаги рапс относится отрицательно. На переувлажненных местах, где воздух вытесняется водой, постепенно отмирают боковые более мелкие корешки, затем атрофируется и гибнет главный корень [47].

       Рапс хорошо произрастает на различных разновидностях чернозема, а в северных районах при выращивании зеленого корма − на окультуренных подзолистых почвах.

     Большое значение для получения высоких  урожаев имеет рельеф. Лучшими  участками являются открытые равнины  и небольшие склоны, защищенные от северных и восточных ветров.  

     2 Организационно-экономическая характеристика ФГУП «Учхоз «Рамзай» Пензенской ГСХА 

    Территория  учебно-опытного хозяйства Пензенской государственной сельскохозяйственной академии в административном отношении  расположена в центральной части Мокшанского района в 15 км от районного поселка Мокшан. По принятому в области сельскохозяйственному районированию хозяйство относится к третьей экономической зоне.

    Центральная усадьба учхоза с. Рамзай находиться в 15 км северо-западнее г. Пензы, связана с ним и с районным центром асфальтированной автотрассой Москва-Самара. Таким образом, учебное хозяйство близко расположено к районному центру. Ближайшая железнодорожная станция от Рамзая расположена в 3 км – в селе Пяша.

    Землепользование  учхоза «Рамзай» характеризуется сильной  распаханностью территории и слабой лесистостью. Пашня занимает 80,3%, естественные леса 1,6% территории хозяйства. Естественные сенокосы и пастбища расположены по склонам и днищам балок. Почвы в хозяйстве лежат в пойме реки Суры, ее притока Пензятки. Реки имеют преимущественно снеговое питание. Территория учхоза Пензенской ГСХА входит в северо-западный почвенный район, преобладают выщелоченные, оподзоленные и типичные черноземы.

    Учебно-опытное  хозяйство организовано в 1952 году. В  учхозе была принята отделенческая  форма организации труда и  управления производством, с последующим переходом на цеховую систему.

    На  территории учхоза ПГСХА находится  два населенных пункта с общей численностью населения 2500 человек: с. Рамзай, д. Пяша. Связь между ними осуществляется по грунтовым проселочным дорогам.

    Учхоз  – это федеральное, государственное  предприятие, руководителем является директор. Вышестоящим органом является Министерство сельского хозяйства  РФ. Учхоз находится не на бюджетной  основе, а на самофинансировании, земля закреплена в бессрочное пользование за Пензенской ГСХА.

    Учебно-опытное  хозяйство Пензенской ГСХА является основной базой для учебно-производственной практики студентов и научно-исследовательской  работы кафедр Пензенской ГСХА. С 1961 года хозяйство стало элитно-семеноводческим  по производству семян зерновых и  зернобобовых культур. Дополнительными отраслями являются свиноводство и скотоводство.

    Землепользование  учхоза представляет единый массив, простирающийся с юга на север на 11 км, и с востока на запад на 12 км. Территория учебно-опытного хозяйства расположена в лесостепной почвенно-климатической зоне.

    Распределение земельных угодий хозяйства по видам  использования представлено в таблице 1.

Таблица 1 - Землепользование учхоза, га

    Таблица 1 показывает, что площадь хозяйства в 2010 году по сравнению с 2008-2009 гг. не изменялась и составляет 5965 га. Общая площадь сельскохозяйственных угодий составляет 5546 га Наибольшее количество земли отведено под пашню – 4925 га. Также имеются сенокосы – 71 га и пастбища – 547 га, 102 га занимают пруды и водоемы и 119га находится под лесом.

     В целях дальнейшего повышения  эффективности производства в хозяйстве разработана оптимальная структура посевных площадей (таблица 2).

Таблица 2 - Структура посевных площадей

    По  данным таблицы 2 видно, что площадь чистых паров в 2010 г., по сравнению с 2009 г., увеличилась на 777 га и составила 2461 га. Урожайность сельскохозяйственных культур, возделываемых в учхозе, колеблется по годам из-за различий в погодных условиях (таблица 3).

Таблица 3 - Урожайность сельскохозяйственных культур, ц /га

     На  данный период времени урожайность  сельскохозяйственных культур не высокая, это связано с трудностями, которые переживает хозяйство. Основной продукцией отрасли растениеводства являются зерновые, их урожайность в 2010 г. составила 22,6 ц/га. Для повышения плодородия почв и получения запланированных урожаев сельскохозяйственных культур в хозяйстве разработана система ведения земледелия на агро-ландшафтной основе, обеспечивающее интенсивное ведение сельского хозяйства.