Совершенствование технологии возделывания кукурузы на силос в ООО «Становое-АГРО-Инвест» Cтановлянского района Липецкой области

Министерство  образования и науки Российской  Федерации

ФГБОУ ВПО «Елецкий государственный университет им. И. А. Бунина»

Сельскохозяйственный факультет

                                                                                           Кафедра биологии

                                                                                                          Допущено к защите:

                                                                                                                   зав. кафедрой доктор с.-х.

                                                                                                                      наук, профессор Бутов А.В.

                                                                                                                Подпись_____________

                                                                                                                   Дата «___»_______2012г.

 Выпускная квалификационная  работа

Тема:  Совершенствование технологии возделывания кукурузы на силос в ООО «Становое-АГРО-Инвест» Cтановлянского района Липецкой области

Дипломный проект

Студента 5 курса очной  формы обучения

сельскохозяйственного факультета  Петров С.

Подпись______________________

Дата «_______»________________2012г.

                                                                                                     Научный руководитель: доктор с.-х. наук,                                      

                                                                                                     Профессор Авдалян Я.В.

                                                                                                     Подпись____________________

                                                                                                     Дата «_______»________________2012г.

Рецензент: кандидат с.-х. наук, Тарасова И.Н

Подпись______________________

Дата «______»__________________2012

                                                      Елец-2012г.

Содержание

    Введение………………………………………………………………...…. … 4

1. Биология и технология возделывания кукурузы (обзор  литературы)..……………………………...…..............................................7
1. Ботанико-морфологическая характеристика культуры……...………7
2. Биологические особенности культуры………………………....…….9
1. Требования к теплу,  влаге, свету…………..………………….…..….9
2. Требования к почве  особенности корневого питания……………...12
3. Фазы роста и развития кукурузы, их продолжительность……………………………………………….…...13
3. Особенности технологии возделывания  кукурузы на силос………15
4. Задачи по совершенствованию технологии возделывания кукурузы на силос в ООО «Становое-АГРО-Инвест» Cтановлянского района Липецкой области……………………………………………………..18
2. Характеристика хозяйства ООО «Становое-АГРО-Инвест» Cтановлянского района Липецкой области……………………….…….20
1. Общая характеристика хозяйства…………………………………….20
2. Рельеф и климат……………………………………………………….21
3. Почвы…………………………………………………………………..23
3. Анализ состояния освещаемого вопроса в производстве………...…....27
1. Структура посевных площадей, севообороты……………………….27
2. Урожайность сельскохозяйственных культур за последние годы…30
3. Анализ технологии возделывания кукурузы на силос вООО «Становое-АГРО-Инвест» Cтановлянского района Липецкой области…………………………………………………………………31
4. Проект совершенствования технологии возделывания кукурузы на силос в условияхООО «Становое-АГРО-Инвест» Cтановлянского района Липецкой области…………………………………………….......35
1. Место  в севообороте и  структура посевных площадей…………...35
2. Система удобрения……………………………………………………36
3. Система обработки почвы……………………………………….……39
4. Сорта, гибриды, подготовка семян к посеву………………………...40
5. Посев (срок, способ, норма, глубина)…………………………….….42
6. Уход за посевом…..….………………………………………………..43
7. Интегрированная защита растений………………………..…………44
8. Уборка (сроки и способы) и закладка кукурузы на силос………….45
5. Экономическая эффективность проекта……………………......……….51
6. Экологическая безопасность……………………………………………..54
7. Предложения по энерго- и ресурсосбережению………………………..56

8.Выводы………….…………………………………………………………..58

9.Список используемой литературы…………………….…………….........59

10.Приложения………......…………………………………………………...62

Введение

Кормление сельскохозяйственных животных – один из важнейших производственных процессов в животноводстве, при  котором корма растительного  и животного происхождения используют для получения продуктов животноводства. Хозяйственная ценность кормов определяется питательностью, диетическими свойствами, стоимостью производства одной кормовой единицы. Питательность кормов зависит  от химического состава – содержания протеина, безазотистых экстрактивных  веществ (главным образом крахмала и сахаров), жиров, минеральных веществ  и витаминов, а также от переваримости  питательных веществ. Полноценность  протеина определяется его аминокислотным составом, главным образом содержанием  незаменимых аминокислот. Богаты протеином  зернобобовые (20-30 %), жмых (30-40%), трава, хорошее  сено из бобовых трав.

Современный уровень  ведения животноводства на промышленной основе требует составления более  совершенных и биологически полноценных  рационов кормления, обеспечивающих рост продуктивности и снижение затрат кормов и труда на единицу продукции. Проблема интенсификации отрасли животноводства непосредственно связана с объемами производства и качества кормовой базы. В настоящее время в структуре  кормов пшеница и рожь занимают 60 %, ячмень – 20, овес -10, кукуруза и зернобобовые не более 5 %. Чтобы повысить продуктивность животных, в структуре кормов должно быть не менее 40 % кукурузы (как силосной культуры и зеленых кормов, так  и зерновой части комбикормов)

Кукуруза —  одна из главных кормовых культур, используемых для приготовления силоса. Кукуруза на силос возделывается по зерновой технологии. Чтобы создать благоприятные условия для формирования: початков и созревания зерна до молочно-восковой и восковой спелости. Только при наличии початков с хорошо развитым зерном можно приготовить полноценный высокопитательный силос. Однако по минимальным расчетам производство кукурузы находится на уровне ниже 50 %- ной потребности. Урожайность культуры находится на уровне ниже среднего. Причины резкого снижения урожайности культуры  в следующем:

1. на посев  используются семена с высоким  процентом негибридных растений (гибридность ниже 96 %) или вообще  сомнительного производства (вторые  поколения);

2. площади под  посев кукурузы заранее не  планируются и соответственно  не подготавливаются (весновспашка, не вносятся удобрения и т.п.) и выделяются по остаточному принципу (что останется после посева озимых);

3. не ведется  борьба с сорняками;

4. из–за отсутствия техники или ее недостатка уборка проводится с большим опозданием, потери урожая достигают до 30 -40 % (несовершенство уборки, воровство);

5. поливные системы  разрушены и не используются  в полной мере для производства  кукурузы

Целью нашей работы является совершенствование технологии возделывания кукурузы на силос в условиях хозяйства  ООО «Становое-АГРО-Инвест» Cтановлянского района Липецкой области. В связи с этим мы рассмотрим биологию и технологию возделывания культуры: ботанико-морфологическую характеристику культуры, требования к теплу, влаге, свету, фазы роста и развития, особенности агротехники кукурузы на силос; характеристику хозяйства ООО «Становое-АГРО-Инвест» Cтановлянского района Липецкой области и почвенно-климатических условия; проведем анализ состояния освещаемого вопроса в производстве путем рассмотрения структуры посевных площадей и севооборотов, урожайности сельскохозяйственных культур за последние три года и анализа технологии возделывания кукурузы в хозяйстве.

В четвертой главе нашей  работы будет предложен проект совершенствования  технологии возделывания кукурузы на силос в условиях хозяйства ООО «Становое-АГРО-Инвест» Cтановлянского района Липецкой области. Мы обозначим место культуры в севообороте и предложим проектную структуру посевных площадей, разработаем систему удобрения и обработки почвы; предложим сорта и гибриды кукурузы на силос,  рассмотрим сроки и способы посева, мероприятия по уходу за растениями и интегрированную систему защиты растений, а также  сроки и способы уборки, послеуборочную обработку  и технологию хранения. После этого нами будет рассмотрена экономическая эффективность проекта и экологическая безопасность. В заключение выдвинем предложения по энерго- и ресурсосбережению и подведем итоги проведенной работы. [1,3,20]

1. Биология и  технология возделывания кукурузы (обзор  литературы)

Кукуруза - одна из основных зерновых и зернофуражных культур. По культурным ФАО она занимает третье место в мире по площади посева и первое по урожайности зерна. Минимальный объем валового сбора фуражного зерна в РФ должен быть не менее 2,5 млн. т, а в перспективе - более 7 млн. т при средней урожайности 3,9т/га [1].

В достижении поставленной цели немаловажная роль отводится селекции высокопродуктивных гибридов и производству высококачественных семян. Использование цитоплазматической мужской стерильности является обходимым условием организации промышленного семеноводства гибридных семян кукурузы в России, внедрении новых гибридов [14]. Уменьшение использования концентрированных кормов обусловило увеличение использования грубых кормов, которые в структуре увеличились с 4% за нормативом до 24,2% в среднем за последние три года и до 26,4% в 96 г. Кроме того, наблюдается резкое снижение производства и пользования сочных кормов. Особенно это относится к кормовым корнеплодов, производство которых сократилось за этот период более чем в 5 раз. Такая несбалансированность кормов по белку, как и других питательных веществах отрицательно повлияла на развитие животноводства, где продуктивность животных за эти годы сократилась в несколько раз. Кроме того за эти годы трудоёмкость производства кормов возросла в 1,5-2 раза, а по отдельным кормовым культурам она превышает норматив в несколько раз. Всё это объясняется низкой урожайностью и другими факторами, которые включают прежде всего технические и технологические ресурсы [3].

1.1.Ботанико- морфологическая характеристика культуры

Кукуруза (ZeamауsL.) — однолетнее однодомное растение с раздельнополыми соцветиями. По морфологическим признакам она сильно отличается от других зерновых хлебов.

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 1 м. До 60 % массы корней находится в пахотном слое.

Стебель прямой, высотой 0,6-6 м и толщиной 2- 7 см, 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 ветвиться, образуя 2 -3 боковых побега (пасынка).

Листья линейные, с широкой  пластинкой и коротким прозрачным язычком; их влагалища охватывают стеблевые узлы. На одном растении образуется 8-45 листьев. Число узлов и листьев — устойчивый сортовой 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 листьев и тем более позднеспелый сорт.

Колоски с мужскими цветками располагаются на боковых  веточках попарно (оба сидячие или один на короткой ножке) в два вертикальных ряда, а на главной оси — в несколько рядов. Колосковые чешуи широкие, кверху заостренные, слегка опушены, с 3 -9 продольными сосудами. Цветковые чешуи пленчатые, тонкие. Колоски двухцветковые, с тремя пыльниками в цветке. В метелке до 2- 2,5 тыс. цветков, которые дают до 15 -20 млн.пыльцевых зерен.

Початки бывают цилиндрической или слабоконусовидной  формы, снаружи покрыты оберткой из нескольких видоизмененных листьев. У этих листьев развиваются влагалища, которыми и обернут початок, листовые же пластинки редуцируются, а иногда и вовсе исчезают. Наружные слои обертки состоят из более толстых листьев, внутренние — из очень тонких, почти пленчатых. У некоторых сортов кукурузы ко времени созревания обертка несколько раскрывается.

Початок состоит  из стержня, заполненного мягкой сердцевиной. В ячейках стержня вертикальными рядами попарно размещаются колоски, поэтому в початках число рядов зерен всегда четное — от 8 до 30. В каждом колоске расположено по два женских цветка, из которых развивается только один.

Колосковые чешуи  женских колосков мясистые, при созревании зерна засыхают, образуя жесткие ячейки, в которые погружены зерновки. Цветковые чешуи пленчатые и при обмолоте зерна осыпаются с початка.

Завязь в женских  цветках сидячая, столбик очень  длинный, нитевидный, рыльце раздвоенное. У верхних цветков початка  столбики самые короткие, а у нижних — самые длинные. При цветении столбики выходят из обертки наружу. Метелка зацветает на 3 -8 дней раньше, чем початок. Кукуруза — перекрестноопыляемое растение, опыляется ветром.

Зерна кукурузы крупные, реже мелкие, округлой или  удлиненной формы, чаще белой или желтой окраски, располагаются на початке в нескольких вертикальных рядах (8 -30). Масса 1000 зерен у мелкозерных сортов 100 -150 г, у крупнозерных — 300 -400 г. В зависимости от сорта и условий выращивания в початке образуется 200 -1000 зерен (в среднем 500 -600). Выход зерна 75 -85 % массы початка и 40 -45 % сухой массы всего растения. В эндосперме зерна кукурузы есть мучнистая и роговидная части. Роговидный эндосперм имеет более плотное строение и содержит повышенное количество белка. У мучнистого эндосперма строение рыхлое, он содержит повышенное количество крахмала [3, 19, 20, 28].

1.2.Биологические особенности культуры

1.2.1.Требования к теплу,  влаге, свету

Кукуруза – теплолюбивое растение. Потребность ее в тепле  определяется нижним пределом температуры, при которой  начинается рост, и  суммарным количеством тепла, необходимого для завершения каждого этапа  развития. По обобщенным данным, семена большинства гибридов кукурузы прорастают при температуре почвы  +8-10⁰С.  Всходы появляются при температуре не ниже +10-12⁰ С.  Прирост биологической массы прекращается при среднесуточной температуре ниже  +10⁰С. Холодные ночи (ниже +14⁰С) и резкое колебание дневных и ночных температур сильно уменьшают энергию роста и растягивают период вегетации.  Наиболее благоприятны для роста и развития растений в период всходов и выбрасывания метелки среднесуточные температуры +20-23⁰С. Если они ниже +15⁰С, листья молодых всходов приобретают желтую окраску, корневая система развивается  очень медленно, период вегетации удлиняется, растения легко поражаются болезнями. Оптимальной температурой для роста и развития во второй половине вегетации (от цветения до созревания) считается  +22-23⁰С. При температуре выше  +30⁰С и относительной влажности воздуха менее 30% нарушается процесс цветения и оплодотворения. Обезвоживается пыльца, подсыхают нити початков, в  результате женские цветки полностью не оплодотворяются, что приводит к череззернице

Каждый гибрид  должен аккумулировать определенную сумму  активных температур, чтобы достичь  определенной фазы развития. Скорость прорастания и время от посева до появления всходов зависят  у кукурузы от температуры почвы  на глубине высева

  Важными критериями  для оценки пригодности местности  для выращивания кукурузы являются  среднесуточные температуры за  период с мая по сентябрь  или сумма эффективных температур (при этом учитываются только  дни со среднесуточной температурой  выше  +10⁰С) за этот период или до достижения определенной фазы спелости. Чем более раннеспелый гибрид, тем меньше необходимая для него сумма тепла.

Кукуруза чувствительна  к заморозкам. Непродолжительные  заморозки  (2-3⁰С) повреждают всходы, но они могут в течение недели восстанавливается. Повреждение и частичная гибель растений в фазе цветения наступают при температуре воздуха -1-2⁰С, а во время созревания 2-3⁰С. Температура -4⁰С в течение 1 часа убивает всходы, а заморозки 3⁰С  вызывают потерю всхожести влажного зерна. Кукуруза легче переносит весенние заморозки, чем осенние

Кукуруза относится к  светолюбивым растениям. Интенсивность  ассимиляции СО₂ в большой степени зависит от интенсивности освещения. Затемнение листьев снижает ее. Поэтому положение листьев на растении и площадь питания имеют большое значение. Оптимальный индекс листовой поверхности (листовая поверхность/ площадь почвы) для кукурузы на зерно -3,0-4,0.

Кукуруза – растение короткого  дня,  она быстрее всего проходит в генеративную фазу развития при  продолжительности светового дня  в 8-9 часов. При продолжительности  светового дня выше 12-14 часов вегетативная фаза и весь вегетационный период удлиняются. Поэтому гибриды для  северных регионов выращивания кукурузы должно быть генетически приспособлены  к условиям длинного дня.

Потребность во влаге у  кукурузы невысокая, она относится  к сравнительно засухоустойчивым культурам, уступая сорго, суданке и просу.  Она экономно расходует  почвенную  влагу: на создание 1 кг сухого вещества потребляет 250-300 кг воды – меньше, чем  ячмень или овес. В начале вегетации  до образования 7-8-го листа воды потребляется мало и влаги, запасенной от осенне-зимних осадков, бывают достаточно. При минимуме осадков, но при теплой погоде культура в  поисках влаги развивает  мощную корневую систему.

Критический период потребности  в воде приходится на период, который  начинается за 10-14 дней до образования  метелки и заканчивается в  середине молочной спелости зерна. Недостаток влаги в почве в период максимального  водопотребления, особенно в сочетании  с воздушной засухой, приводит к  увяданию растений, снижению активности фотосинтеза, преждевременному подсыханию листьев, нарушению оплодотворения и формирования зерна. При увядании растений в течение 1-2 дней во время цветения урожай снижается на 20%, 6-8 дней на 50%. Недостаток влаги в фазе молочной спелости часто является причиной преждевременного прекращения налива зерна, формирования мелкого зерна в верхней части початка и, следовательно, снижения урожайности.

Частые дожди, вызывающие избыточное  увлажнение на почвах  с плохой фильтрацией, хуже влияют на кукурузу, чем сухие периоды с  непродолжительными дождями [3, 12, 18, 19, 20, 28].

1.2.2.Требования  к почве и особенности корневого  питания

Требования кукурузы к  почвам находятся во взаимосвязи  с климатическими условиями. При  ограниченной влажности суглинистые  почвы, как более влагоемкие, лучше  подходят для кукурузы, чем песчаные. В  северных районах при недостатке тепла и повышенной влажности  для выращивания кукурузы больше пригодны хорошо окультуренные легкие суглинистые, супесчаные и песчаные почвы, которые весной быстрее прогреваются. Наилучшие условия для роста  и развития создаются на черноземах.

Непригодны для выращивания  кукурузы холодные и переувлажненные  почвы. Ее требования к уровню культуры земледелия выше, чем к типу почв. Высокие урожаи она дает на чистых, рыхлых, воздухопроницаемых почвах, при рН не ниже 5,5 и не выше 7,2.

Для успешного возделывания кукурузы нельзя допускать как  излишнего  уплотнения корнеобитаемого слоя, так  и слишком рыхлого его состояния.  Оптимальная для кукурузы плотность  почвы должна находиться в пределах 1,1-1,2г/см^3.

Азот имеет большое  значение на ранних этапах развития растений. При его недостатке  задерживается  рост и развитие растений, однако избыточное азотное питание задерживает  образование початков и созревание. Максимальное поступление азота  наблюдается в течение 2-3 недели перед выметыванием. Потребление азота растениями прекращается  после начала молочной спелости зерна. Затяжное азотное голодание приводит к образованию мелких изогнутых початков.

Фосфор особенно необходим  в начале роста растений, когда  закладываются будущие соцветия (фаза 4-6 листьев). Недостаток его в  этом периоде ведет к недоразвитию початков, формируются неправильные ряды зерен, происходит задержка роста  растений. Достаточное обеспечение  растений фосфором стимулирует развитие корневой системы, повышает засухоустойчивость, ускоряет образование початков и  созревание.

Максимальное потребление  фосфора 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. Початки при калийном голодании образуются мелкие, с плохо  выполненным зерном. Калий начинает выметывание растения поглощают  до 90% калия, вскоре после окончания  цветения поступление его в растение прекращается. Кроме азота, фосфора  и калия кукуруза часто испытывает недостаток микроэлементов: цинка, магния, марганца [20,21, 28, 33].

1.2.3. Фазы роста  и развития кукурузы и их продолжтельность

Наблюдения за ростом и развитием кукурузы, за прохождением фенологических фаз дают возможность оценивать гибриды и сорта по скороспелости, правильно подбирать их для конкретных условий региона и хозяйства, а также обосновывать оптимальные сроки проведения агротехнических приемов.

Отмечают следующие  фазы развития кукурузы (таблица 1): всходы — появление первого листа на поверхности почвы; фаза третьего листа — переход растения к питанию полностью за счет фотосинтеза; ветвление—появление боковых побегов (пасынков) из пазух нижних листьев; выметывание — появление метелки из пазухи верхнего листа; цветение метелки — начало высыпания пыльцы из пыльников; цветение початка — появление из-под обертки нитевидных столбиков; молочное состояние зерна — обертки зеленые; тестообразное состояние зерна — эндосперм имеет консистенцию теста, хлорофилл разрушен и остается немного в обертках; восковая спелость — обертки желтеют и подсыхают, зерновки в середине початка восковидной консистенции; полная спелость — зерновки затвердевают, растение засыхает[20,28].

Таблица 1. Фазы развития и этапы органогенеза кукурузы

(Цыков В.С,  Матюха Л.А.)

1.3. Особенности технологии возделывания кукурузы на силос

Широкий производственный опыт показывает, что высоких урожаев кукурузы достигают при посеве ее на хорошо окультуренных почвах, богатых органическими веществами. Лучшими предшественниками являются удобренные озимые, зерновые бобовые культуры, картофель, сахарная свекла. На плодородных, хорошо окультуренных полях и при внесении удобрений кукурузу можно возделывать бессменно в течение нескольких лет (6-8 лет и более). Размещение кукурузы вблизи животноводческих ферм уменьшает расходы на перевозку органических удобрений и выращенного урожая к местам хранения, силосования.

Кукуруза требовательна  к плодородию почвы, отзывчива на внесение органических (навоз, компосты) удобрений в норме 40-60 т/га. Система удобрения кукурузы основана на разновременном внесении удобрений и слагается из основного (под вспашку),предпосевного удобрения и подкормки в период вегетации.

Для лучшего питания  растений в начальный период вегетации  вносят небольшие дозы удобрений при посеве или перед посевом. Опыт показывает, что внесение при посеве фосфорных удобрений в количестве 5-10 кг действующего вещества на 1 га оказывает большое влияние на начальный рост кукурузы, содействуя мощному развитию корней, и значительно повышает урожайность (в среднем на 0,3-0,6 т зерна с 1 га). После всходов, ко времени появления 3-4-го листа, проростки кукурузы полностью используют запасы питательных веществ в семенах и переходят на собственное корневое питание. Так как корневая система в это время развита еще слабо, а потребность в питательных веществах очень велика, большое значение имеет ранняя подкормка посевов кукурузы. Из минеральных удобрений при подкормке вносят азотные (0,7- 1 ц/га аммиачной селитры), а на посевах, слабо обеспеченных фосфором и калием, еще и -1-1,5 суперфосфата и 0,3-0,5 хлористого калия. Чтобы удобрения, вносимые в подкормки, быстрее и более полно использовались растениями, их лучше вносить культиваторами-растениепитателями на глубину 8-10 см. Потребность в дополнительной подкормке возникает при появлении явных признаков голодания растений в отношении какого-либо элемента питания. При недостатке в почве азота листья кукурузы бледнеют и вдоль их средней жилки, особенно у нижних листьев, появляются светлые полоски. Признаком фосфорного голодания растений служит появления красно-фиолетовой окраски листьев, прежде всего посредине. При недостатке калия листья желтеют по краям, а затем на них появляются пятна бурого цвета. В таких случаях в подкормку вносят соответствующие удобрения.

Кукуруза развивает  мощную корневую систему она отзывчива  на глубину и сроки основной обработки почвы. Ранняя августовская зяблевая вспашка с предварительным лущением стерни (после зерновых) по опытным данным повышает урожай. При появлении на ранней зяби сорняков проводят лущение или культивацию. Первым приемом весенней обработки является раннее боронование зяби, как только подсохнут гребни пахоты. После этого поле 2-3 раза культивируют с одновременным боронованием. Используя разные приемы предпосевной подготовки почвы, следует помнить, что кукуруза, требовательна к чистоте полей, хорошей аэрации почвы и содержанию в ней влаги и питательных веществ. Чтобы создать лучшие условия для посева и последующей междурядной обработки, почву перед посевом выравнивают и прикатывают.