Обоснование и разработка адаптивной ресурсосберегающей технологии выращивания гороха в условиях опытно-производственного хозяйства «Це

Министерство  сельского хозяйства РФ

ФГОУ  ВПО «Воронежский государственный аграрный университет имени  императора Петра I»

 

 

Кафедра растениеводства, кормопроизводства и агратехнологий.

 

 

 

 

 

 

Курсовой проект по растениеводству

 

Тема: «Обоснование и разработка адаптивной ресурсосберегающей технологии выращивания гороха в условиях опытно-производственного хозяйства «Центральное» Белгородского района, Белгородской области».

 

 

 

 

Выполнил студент __А-IV-2_____                            Пономарева О.С.

 

Проверил Доцент_____            _________________   Сафонов В.Е.

 

 

                                                                  Воронеж 2012

План содержания:

Введение……………………………………………………………………………………………………….3

1.Характеристика  хозяйства

1.1. Общая  характеристика хозяйства………………………………………………………….4

1.2. Рельеф…………………………………………………………………………………………………….7

1.3. Климат зоны…………………………………………………………………………………………..7

1.4. Почвы……………………………………………………………………………………………………..9

2.Морфобтологические  особенности культуры

2.1. Морфологическое  строение растений………………………………………………..10

2.2. Биологические требования, фазы роста, этапы органогенеза…………....11

3. Определение величины потенциальной  урожайности (ПУ)………………….14

4. Расчёт величины действительно  возможного урожая (Удв)………………….15

5. Расчёт норм удобрений на  запланированную урожайность (Удв)…….....16

6. Разработка  модели посева для получения  запланированной урожайности…………………………………………………………………………………….………………………….17

7. Разработка  приёмов адаптивной ресурсосберегающей  технологии возделывания гороха, обеспечивающей создание высокопродуктивного  посева культуры с запланированной  урожайностью.

7.1. Место  культуры в севообороте……………………………………………………………19

7.2. Система  обработки почвы……………………………………………………………………20

7.3. Система  удобрения………………………………………………………………………………20

7.4. Подготовка семян к посеву………………………………………………..………………..21

7.5.  Посев………………………….………………………………………………………………………..22

7.6. Уход за посевами………………………………………………………..……………………….23

7.7. Уборка. Обоснование сроков и способов уборки, меры борьбы с потерями………………….………………………………………………………………………………...25

7.8.Подготовка к хранению. Сертификация продукции……………………………26

Список  используемой литературы…………………………………………………………….28

 

 

 

Введение

Представители семейства  бобовых распространены по всему земному шару и имеют не малое продовольственное значение. Всего в семействе насчитывается 490 родов, количество видов достигает 12 тысяч, среди которых горох, бобы, чечевица, нут, чина, фасоль, соя и др. Белки семян культурных бобовых растений отличаются высоким содержанием аминокислот (лизин, метионин, триптофан, Валин и др.).

Отличительная черта растений этого семейства – способность  к симбиозу с клубеньковыми бактериями, фиксирующими атмосферный азот. Проникая в икании корней, бактерии образуют на них небольшие клубеньковые наросты. Благодаря этому свойству связываемый  бактериями азот растения получают в  доступной для них форме. В  зависимости от условий окружающей среды, вида растения, бактерии оставляют  после себя до 100 кг/га усвояемого азота.[1]

Горох используют на пищевые  и кормовые цели. Семена содержат 20-26 % белка. Освобожденные от оболочки семена хорошо развиваются. Овощные  сорта гороха используют в консервной промышленности (зеленый горошек).

Горох возделывают также  в занятом пару на зеленую массу  как в чистом виде, так в смеси  с овсом, ячменем и другими  культурами. По качеству силос из горохо-мятликовых смесей превосходит кукурузный, так как в нем содержится больше белка и каротина.

В южных районах горох  на зерно используют в качестве предшественника  озимых культур. Как и другие зерновые бобовые, горох способен накапливать  много белка в урожае в результате симбиотической азотфиксации без применения азотных удобрений.

Горох - одна из наиболее древних  культур. Археологические раскопки показали, что его использовали 20 тыс. лет назад наряду с пшеницей, ячменем и просом.

Родина мелкосемянных форм гороха посевного - районы Передней Азии (Закавказье, северо-западная часть Ирака, горные районы Туркмении, центр Малой Азии). Второй центр происхождения крупносемянных форм гороха, по Н. И. Вавилову, Восточное Средиземноморье.[2]

Благодаря большой пластичности и наличию экологически адаптированных сортов горох выращивают в различных  почвенно-климатических зонах России. Наибольшие площади под горохом  находятся в Центральном, Центрально-Черноземном, Средневолжском и Северо-Кавказском регионах. Площадь посева гороха по стране составляет 2,5-5 млн. га, по области 40 тыс. га. Скороспелые сорта гороха выращивают также в Западной, Восточной Сибири и на Урале. Новые сорта гороха отличаются высоким потенциалом урожайности – 4-5 т/га.

Для повышения урожайности  гороха в хозяйстве нужно использовать засухоустойчивые сорта и обработка почвы должна быть направлена на сохранение влаги в почве.

Целью данной курсовой работы является обоснование и разработка адаптивной ресурсосберегающей технологии выращивания сои в условиях. Для  достижения цели ставятся и решаются следующие задачи:

1.Рассмотреть биологические  особенности гороха

2.Рассчитать величину  действительно возможного урожая  гороха в  хозяйстве «Центральное»

3.Рассчитать нормы удобрений  на запланированную урожайность  гороха

4.Разработать модель посева  для получения запланированной  урожайности

5.Разработать приемы адаптивной  ресурсосберегающей технологии  возделывания гороха, обеспечивающей создание высокопродуктивного посева культуры с запланированной урожайностью 29,8 ц/га

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.Характеристика  хозяйства "Центральное"

1.1. Общая  характеристика хозяйства

Учебное хозяйство "Центральное" расположено в юго-восточной части  белгородского района и находится в трех населённых пунктах: в посёлке Майский, посёлке Политотдел и селе Новая Деревня.

Центральная усадьба находится  в поселке Майский, в 12 км от областного и районного центра г. Белгорода.

Пунктами сдачи сельскохозяйственной продукции является г. Белгород. Связь хозяйства с пунктами сдачи сельхозпродукции осуществляется по асфальтированным дорогам, находящимся в хорошем состоянии.

На год составления  системы земледелия и землеустройства  общая площадь хозяйства составляет 4756 га, в том числе сельскохозяйственных угодий 4369 га, из них пашни 3881 га, многолетних  насаждений 66 га, пастбищ 317 га. Распаханность территории хозяйства составляет 81,6 %(таблица 1).

Опытно-производственное хозяйство  специализируется по производству элитных семян зерновых, зернобобовых, крупяных, кукурузы, многолетних трав и картофеля.

Майское отделение, кроме  того, обслуживает работу научных  отделов и лабораторий института, которые ведут первичное семеноводство указанных культур на площади 392 га.

Опытно-производственное хозяйство "Центральное" в юго-восточной  части Белгородского района лесостепной  зоны и характеризуется следующими показателями.

 

Таблица 1.  Состав земельных угодий

Угодья	По хозяйству	По бригаде (отделению)
Пашня	3881	2358
Сенокосы	-	-
Пастбища	317	190
Под лесом	123	74
Под водой	43	26
Под садами и огородами	33	20
Многолетние насаждения	66	40
Прочие земли	293	176
Итого	4756	2884

 

Структура посевных площадей

Таблица 2. Структура посевных площадей Учебного хозяйства "Центральное" за последние 3 года по Политотдельскому отделению

Сельскохозяйственные культуры	2005 г		2006 г		2007 г
	га	%	га	%	га	%
Зерновые и зернобобовые	1102	46,7	1102	46,7	1102	46,7
в т. ч. озимая пшеница	570	24,2	570	24,2	570	24,2
озимая рожь	-	-	-	-	-	-
яровая пшеница	-	-	-	-	-	-
ячмень	218	9,1	218	9,1	218	9,1
гречиха	88	3,6	88	3,6	88	3,6
просо	30	1,3	30	1,3	30	1,3
горох	98	4,2	98	4,2	98	4,2
кукуруза	98	4,2	98	4,2	98	4,2
Технические, всего	220	9,3	220	9,3	220	9,3
в т. ч. сах. свёкла	100	4,2	100	4,2	100	4,2
подсолнечник	120	5,1	120	5,1	120	5,1
картофель	-		-		-
Кормовые, всего	914	38,8	914	38,8	914	38,8
В т. ч. кукуруза на силос	218	9,1	218	9,1	218	9,1
кукуруза на зелёный корм	-	-	-	-	-	-
корнеплоды	32	1,4	32	1,4	32	1,4
однолетние травы на сено	83	3,5	83	3,5	83	3,5
многолетние травы на сено	581	24,8	581	24,8	581	24,8
многолетние травы на зелёный  корм	-	-	-	-	-	-
посевная площадь всего	2238	94,8	2238	94,8	2238	94,8
чистый пар	120	5,2	120	5,2	120	5,2
площадь пашни	2358	100	2358	100	2358	100

Как видно из таблицы 2 в отделении строго соблюдается структура посевных площадей. Общая площадь пашни по отделению составляет 2358 га. Площадь посева зерновых и зернобобовых культур в структуре посевных площадей составляет 46,7 %, технических – 9,3 %, кормовых - 38,8 %. Так же в хозяйстве 5,2 % площади пашни отводится под чистый пар. Больше всего в отделении выращивается многолетних трав на сено 24,8 % и озимой пшеницы 24,2 % , не значительная часть пашни занята посевами просо 1,3% и кормовыми корнеплодами 1,4 %.

Таблица 3. Существующие севообороты в отделении

№ п/п	Тип и вид севооборота	Площадь, га	Средний размер поля, га	Чередование культур
1	Полевой, паро-зерно-пропашной	1528	218	1. Пар, горох
				2. Озимая пшеница
				3. Сахарная свёкла, просо, гречиха
				4. Ячмень
				5. Кукуруза на силос
				6. Озимая пшеница
				7. Подсолнечник, кукуруза на зерно
2.	Полевой, Травопольный	670	134	1. Однолетние травы + многолетние  травы
				2. Многолетние травы
				3. Многолетние травы
				4. Многолетние травы
				5. Озимые
3.	Кормовой орошаемый, Травянопропашной	160	32	1. Однолетние травы + многолетние  травы
				2. Многолетние травы
				3. Многолетние травы
				4. Многолетние травы
				5. Корнеплоды.
Итого		2358

 

Из таблицы3 мы видим, что  в хозяйстве имеются полевой  и кормовой орашаемый севообороты, чередование культур правильное что хорошо влияет на почву и обогащает её .Так же при правильном севообороте урожай будет больше и лучше по качеству.

 

Землепользование хозяйства  в ботанико-географическом районировании  относится к лесостепной зоне, для которой характерно наличие лесов небольшими массивами и степной травянистой растительности.

Обобщающей характеристикой  производительной способности земли  служит оценка сельхозугодий по стоимости  валовой продукции в баллах.

Оценочный балл сельхозугодий  составляет: по хозяйству 42, средний  по району 47, средний по области 46, пашни  соответственно 49, 57 и 58.

Таким образом, плодородие почв хозяйства ниже средне районного  и средне областного показателей.

 

1.2. Рельеф

 Таблица 4. Распределение сельскохозяйственных угодий по крутизне склонов.

Крутизна склонов, градусы	Пашня		Сенокосы		Пастбища		С.-х. угодья в целом
	га	%	га	%	га	%	га	%
До 1	1164	30	-	-	-	-	1164	24,5
1-3	2018	52	-	-	-	-	2018	42,5
3-5	699	18	-	-	112,5	35,5	811,5	17
Более 5	-	-	-	-	204,5	64,5	204,5	4,3

Из таблицы 4 видно, что 30% пашни находится на склонах до 1 градуса и эрозионные процессы здесь выражены очень слабо, на этих участках нет ограничений по возделыванию сельскохозяйственных культур, и здесь большую часть площади занимают пропашные культуры; 52 % пашни расположено на склонах 1-3 градусов – здесь также нет ограничений по возделыванию культур; 18% пашни находятся на склонах 3-5 градусов. Эти земли являются смытыми, поэтому они отведены под почвозащитный севооборот, в котором возделываются многолетние травы и зерновые культуры сплошного сева. Это позволяет предотвратить дальнейшее развитие эрозионных процессов.

 

 

1.3. Климат зоны

Климат зоны расположения хозяйства умеренно-континентальный, характеризуется теплым летом и умеренно холодной зимой с устойчивым снежным покровом.

 

 

Таблица 5. Средние многолетние данные осадков и температур воздуха по месяцам за последние 2 года по Белгородской метеостанции

 

Месяц	Среднемесячные осадки и температура воздуха, ºС
	Средняя многолетняя,мм	2005 мм	2006 мм	Средняя многолетняя, ºС	2005 ºС	2006 ºС
1. Январь	24,1	15,1	36,4	-5,8	-5,3	-5,9
2. Февраль	38,8	53	23,3	-4,6	1,2	-7,8
3. Март	17,7	18,4	15,8	+1,4	3,2	2,0
4. Апрель	40,9	10,2	29,3	+6,8	8,8	6
5. Май	25,4	30,1	5,3	+16,8	14,4	17,9
6. Июнь	68,1	57,1	56,8	+19,2	18,4	20
7. Июль	64,9	59,8	82,5	+24,2	24,7	23
8. Август	32	4,2	62,3	+19,5	19,6	20
9. Сентябрь	56,6	77,1	12,5	+14,6	14,7	15
10.Октябрь	33,5	33	44	+6,7	6,2	7,3
11.Ноябрь	41,2	45,1	36,9	+1,9	1,9	1,9
12.Декабрь	32,8	14,7	48,9	-7,9	-11,1	-12,8
За год	476	417,8	454	+7,7	+8,1	+7,2

 

 

По многолетним данным весенние заморозки наблюдаются  в мае и в первые осенние дни в третьей декаде сентября. Продолжительность безморозного периода 155 дней. Сумма эффективных температур составляет выше 5 градусов – 2875, выше 10 градусов – 2580. Глубина снежного покрова в декабре 18 см, в январе 22 см, в марте 25.Глубина промерзания почвы зимой: средняя 114 см, минимальная 107 см и максимальная 121 см.

Господствуют восточные  метелевые и суховейные ветры. Климат хозяйства средне континентальный. По данным метеостанции среднегодовая температура воздуха +7,7 градусов, минимальное (декабрь) –7,9 максимальное (июль) + 24,2 градусов.

Климат зоны расположения хозяйства характеризуется достаточно благоприятными условиями для возделывания сельскохозяйственных культур, рекомендованных для возделывания в Белгородской области.

 

 

 

 

 

 

 

1.4. Почвы

Характеристика почвенно-климатических  условий свидетельствует о достаточно хорошем потенциале плодородия, позволяющий получать высокие устойчивые урожаи: зерновых овощных, кормовых культур и вести высокопродуктивное хозяйство.

Таблица 6. Характеристика пашни

Почвенная разность	Площадь, га	Механический состав	Мощность, см		Содержание гумуса, %	рН солевой вытяжки	мг/100г почвы
			Гумусового зонта	Пахотного слоя
							К2О	Р205
Чернозем типичный	948	тяжелосуглинистые	72	27	5,1	6,7	14,3	9,4
Серые лесные	255		35	23	3,2	5,0	10,2	11,2
Чернозем выщелоченный	1985		76	27	5,2	6,1	11,9	13,7
Итого	3881

Из таблицы 6 мы видим, что почвы отделения представлены чернозёмами типичными, выщелоченными и серыми лесными тяжелосуглинистого механического состава с высоким содержанием калия и фосфора. Почвы близкие к нейтральным и нейтральные. Содержание гумуса в почвах отделения среднее.

 

 

 

 

 

 

 

2.Морфобиологические особенности гороха

2.1. Морфологическое строение растений

Горох посевной

В культуре распространен  вид – горох культурный посевной (Pisum sativum L.). Он включает несколько подвидов, главные из которых – горох обыкновенный посевной (ssp. Sativum) – с белыми цветками и светлыми семенами, и горох полевой, или пелюшка (ssp. Arvense), с красно-фиолетовыми цветками и темными, часто крапчатыми семенами. Горох полевой – кормовое растение, он менее требователен к почвам, может расти па песчаных почвах.

Корневая система стержневая. Стебель обычно полегающий. Листья сложные парноперистые, заканчиваются  ветвящимися усиками. Прилистники  крупные, охватывающие стебель. Существуют полубезлистные формы, у которых прилистники сохранились, а листочки редуцировались в усики. Имеются полностью безлистные формы, у которых редуцированы не только листочки, но и прилистники. Цветки располагаются в узлах стебля. Плод – боб с тремя – десятью семенами. Масса 1000 семян 150-250 г в зависимости от сорта и условий возделывания.[5]

 

Горох овощной

Биологические особенности. Овощной горох - однолетнее травянистое  растение. Стебель полый, простой или штамбовый, высотой от 15 до 250 см, полегающий без опоры. Листья сложные, парноперистые, имеющие одну - три пары листочков и ветвящиеся усики на конце. Соцветие гороха - кисть, состоит из 1-2 цветков, у штамбовых сортов - до 5-7. Располагаются соцветия в пазухах листьев, начиная с пятого-шестого у ранних сортов и выше - у поздних. Цветки белые, розовые, пурпурные или фиолетовые, мотылькового типа. Плод - боб, по строению может быть трех типов: лущильный, полусахарный и сахарный. В створках лущильных бобов два слоя: внешний мясистый и внутренний кожистый (пергаментный). У полусахарных бобов пергаментный слой выражен слабо, у сортов сахарного типа отсутствует. Сахарные бобы длиной 10-15 см, сочные, мясистые, очень сахаристые и употребляются в пищу целиком в свежем виде или после кулинарной обработки. Семена бывают трех типов: округлые (гладкие), переходные и морщинистые (мозговые), масса 1000 семян от 170 до 350 г.[4]

Горох - самоопыляющееся  растение, однако в южных районах  в жаркие годы возможно переопыление. Корневая система у гороха мощная, глубоко проникающая в почву, способна усваивать труднорастворимые и малодоступные для злаков минеральные соединения не только из пахотного, но и из более глубоких слоев почвы, однако основная масса корней сосредоточена в пахотном горизонте почвы. Являясь азотфиксирующей культурой, горох оставляет после себя в корневых и пожнивных остатках от 50 до 100 кг азота на 1 га, что соответствует содержанию азота в 10-20 т навоза. Поэтому горох, как и другие бобовые культуры, хороший предшественник многих овощных культур.

2.2. Биологические требования, фазы роста, этапы органогенеза

У гороха посевного есть лущильные и сахарные сорта. У  сахарных сортов отсутствует пергаментный слой в створках бобов. Эти сорта возделывают в овощеводстве. Лущильные сорта с жестким пергаментным слоем в створках бобов выращивают на зерно.

Особенности биологии. Требования к теплу. Горох – растение длинного дня. Он сравнительно холодостоек. Для  нормального развития всходов достаточна температура 5 °С. При 10 °С всходы появляются через 5-7 дней. Всходы большинства сортов переносят заморозки до -4 °С. Все это свидетельствует о возможности и целесообразности посева гороха в ранние сроки.

Вегетативные органы хорошо формируются при невысокой температуре (12-16 °С). Требования к теплу повышаются в период образования плодов (до 16-20 °С), а во время роста бобов  и налива семян – до 16-22 °С. Жаркая погода (выше 26 °С) неблагоприятна для  формирования урожая. Сумма активных температур для наиболее распространенных сортов составляет за вегетацию всего 1200-1600 °С, поэтому так широк ареал гороха в нашей стране.[7]

Требования к влаге. Горох  требователен к влаге. Для набухания  и прорастания необходимо 100-120 % воды от сухой массы семян. Ранний посев  во влажный слой почвы при выровненной  поверхности поля создает условия  для быстрого, равномерного набухания семян и появления дружных всходов. В периоды бутонизации, цветения и завязывания бобов гороху требуется влага, недостаток воды в это время вызывает опадение цветков и завязей. Варьирование урожая у гороха в основном связано с изменчивостью числа бобов, сформировавшихся на единице площади. Благоприятные условия влагообеспеченности в этот период особенно важны для формирования высокого урожая.

Требования к почве. Горох  предъявляет высокие требования к почвам. Он хорошо растет на черноземных, серых лесных и окультуренных дерново-подзолистых почвах среднего гранулометрического состава, характеризующихся хорошей аэрацией. На кислых и тяжелых заплывающих почвах симбиоз ослаблен и растения испытывают азотное голодание.

В зависимости от сорта  и условий возделывания вегетационный  период может составить 70-140 дней. Благодаря  способности многих сортов к быстрому развитию эту культуру можно использовать в занятом пару и в промежуточных  посевах. Как в другие зерновые бобовые  культуры с перистыми листьями, горох  не выносит семядоли на поверхность, поэтому возможна сравнительно глубокая заделка семян. Горох – самоопылитель, при выращивании его на семена пространственная изоляция не требуется.[6]

При возделывании гороха нужно  учитывать такие его особенности, как полегающий стебель, а также растянутые периоды цветения и созревания. У многих сортов гороха плоды при созревании растрескиваются. Эти недостатки преодолевают как агротехническими приемами, так и селекционным путем.

Фазы роста и развития. У растений гороха отмечают фазы всходов, бутонизации, цветения и созревания. Последние фазы отмечаются по ярусам, так как цветение и созревание происходят последовательно снизу вверх по стеблю. В одно и то же время генеративные органы, расположенные на разных ярусах, находятся на разных этапах органогенеза.

В вегетационном периоде  гороха выделяют начальный и конечный этапы, когда фотосинтез отсутствует: первый этап — посев — всходы и второй — созревание, когда  листья полностью пожелтели и  налив семян уже закончен, но содержание влаги в семенах еще высокое.

От всходов до начала созревания в развитии гороха выделяют четыре периода, каждый из которых характеризуется  важными для формирования урожая качествами.

Первый период (от всходов  до начала цветения) длится у гороха 30-45 дней в зависимости от сорта  и условий среды. В это время  определяется густота растений. Вначале  медленно, а затем все быстрее  нарастает листовая поверхность, образуются и функционируют клубеньки.

Второй период (цветения и образования плодов) длится 14-20 дней. В это время быстро нарастают  листовая поверхность и биомасса, продолжается и к концу периода  завершается рост растений в высоту, одновременно происходят цветение и  образование плодов. В конце этого  периода отмечается максимальная площадь  листьев и формируется основной показатель, определяющий будущий урожай, - число плодов в расчете на растение и на единицу площади. Это критический  период в формировании урожая, когда  из-за недостатка влаги, низкой активности симбиоза или других лимитирующих факторов может снизиться завязываемость плодов. С помощью последующих агротехнических мероприятий невозможно повысить урожай, если в этот период завязалось мало бобов. Чрезмерное разрастание вегетативной массы в это время неблагоприятно сказывается на формировании урожая семян.[8]

В течение третьего периода  происходит рост плодов, которые к  его концу достигают максимальных размеров. В это время определяется число семян на единице площади. Суточные приросты биомассы высокие, как и во втором периоде. В конце третьего периода отмечается максимальный за вегетацию урожай зеленой массы. Во втором в третьем периодах посев как фотосинтезирующая система функционирует с наибольшей интенсивностью. В это же время растения, особенно высокорослые полегают.

В четвертом периоде происходит налив семян. Идет отток пластических веществ, особенно азота, из других органов в семена. Увеличение массы семян – главный процесс этого периода, завершающий образование урожая. В этот период определяется такой элемент продуктивности, как масса 1000 семян. Затем посев вступает в период созревания, когда влажность семян постепенно уменьшается.

Урожайность гороха на уровне З т/га может быть получена при густоте растений к уборке 0,8 млн./га. При этом на каждом растении должно быть к уборке 5-6 бобов и 15-20 семян при массе 1000 семян 200-250 г.

Растение холодостойкое. Семена гладкозерных сортов начинают прорастать при температуре 1-2 °С, мозговых – 4-6 °С. Всходы переносят кратковременные заморозки до 5-6 °С. Оптимальная температура для прорастания семян и развития растений 18-20 °С. Культура влаголюбивая, но при этом чувствительная к застою воды, сильно страдает от близости грунтовых вод избытка влаги. На тяжелых почвах при продолжительных осадках растения желтеют, корневая система отмирает. Жара и засуха приводят к значительным потерям урожая. При повышенной влажности воздуха возрастает опасность заражения растений грибными болезнями.[7]