Особенности технологии возделывания кукурузы при различных уровнях интенсификации на плакорных землях

 

ФГОУ ВПО  Оренбургский государственный          аграрный университет

 

 

Кафедра управления технологическими процессами в АПК

 

 

 

КУРСОВАЯ РАБОТА

 

 

 

 

 

 

 

на тему «Особенности технологии  возделывания кукурузы при различных уровнях интенсификации на плакорных землях 

( черноземы южные,  склон до 1гр.)

« Технология производства продукции растениеводства»

 

специальность: экономика и управление

 

 

 

 

 

Ф.И.О Курс 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 Оренбург 2010

 

 

 

Содержание

 

1. Обоснование цели  и задачам создания  технологий  возделывания сельскохозяйственных культур в адаптивно-ландшафтных системах земледелия;

1.2.Обосновать агроэкологические требования к возделыванию кукурузы

1.3. Агроэкологическая оценка земель

 

3.1. Задачи и принципы  построения агроэкологической   оценки земель

3.2. Агрооценка ландшафтно-экологических условий;

3.3. Агроэкологическая  оценка почв;

4.  Определить структуру посевных площадей и пара, возделываемых в хозяйстве, с учетом агроэкологической оценки почв . Площадь 1000га.

 

 4.1. Составить севооборот, подобрать предшественник под возделываемую культуру, в соответствии с агроэкологической оценкой почв, дать научное обоснование   схеме севооборота. 

5. Разработать технологию возделываемой культуры по трем уровням интенсификации, согласно задания .

5.1. Составить схему технологических операций, в соответствии с агроэкологической оценкой земель, фитосанитарным состоянием и обеспеченностью элементами питания .

 

 

 

 

 

 

 

 

1. Обоснование  цели и задачи создания  технологий  возделывания сельскохозяйственных  культур в адаптивно-ландшафтных системах земледелия

 

На современном этапе  наиболее приемлемой и реальной к  реализации технологий возделывания сельскохозяйственных  культур, на наш взгляд, является  методология академика В.И. Кирюшина (2005) изложенная в  методическом руководстве МСХ РФ Российской академии  сельскохозяйственных наук «Агроэкологическая оценка земель, проектирование адаптивно-ландшафтных систем земледелия и агротехнологий».

Согласно этой методологии  технологии возделывания сельскохозяйственных культур характеризуются как комплекс взаимоувязанных агротехнических, мелиоративных и организационных мероприятий в системах земледелия, направленный на эффективное использование земли, сохранение и повышение плодородия почвы, получение высоких и устойчивых урожаев сельскохозяйственных культур.

 Интенсивные технологии  зерновых и других сельскохозяйственных  культур базируются на использовании  новых высокоурожайных устойчивых  к полеганию, вредителям и болезням  сортов, обеспечении нормальной  кислотности, солонцеватости и засоления почвы и сбалансированного обеспечения питательными веществами, в соответствии с потребностью  растений, путем применении удобрений, регуляторов роста, и интегрированной системы защиты. Учитывая разнообразие почвенного покрова сельскохозяйственных угодий, особенно в степных регионах России, что связано  с освоением целинных и залежных земель. В этой связи были вовлечены в пашню малопродуктивные земли, солонцовые – почвы, эродированные в разной степени, что при несоблюдении мелиоративных, противоэрозионных мероприятий привело к  потере плодородия почв, и в результате – снижения урожайности.

2.Обосновать  агроэкологические требования сельскохозяйственной  культуры

По мнению авторов авторов (В.И. Кирюшин, 1996, Н.Н.Дубачинская, 2000 и др.),, агроэкологическая оценка землепользования даёт возможность совершенствования существующей системы севооборотов, в частности структуры посевных площадей, оптимизации размещения сельскохозяйственных культур по природным зонам, провинциям, округам.

Разработанные аспекты агроэкологической оценки растений по основным агроэкологическим группам земель  позволяют выявить экологические ареалы возделывания растений с учётом их требований к агроклиматическим, почвенным, геоморфологическим, литологическим, гидрологическим и другим условиям.

 На современном  этапе в хозяйствах всех форм  собственности принципы размещения  сельскохозяйственных культур должны  учитывать следующее: почвенно-климатические условия, специализацию отраслей, географическое расположение хозяйства (от городов и промышленных центров), агроэкологические требования культур, экологизацию технологических процессов, экономическую оценку, рынок сбыта.

Оценка сельскохозяйственных культур  по вышеперечисленным показателям  послужит дополнительным материалом к  разработке возможности возделывания сельскохозяйственных культур для различных агроэкологических групп земель, где их выращивание предусматривает дифференцированность подхода в зависимости от агроэкологических ограничений ( табл.1).

 

 

1. Агроэкологическая оценка возможности возделывания культур по

 природным сельскохозяйственным  районам  Оренбургской области  в зависимости от теплообеспеченности  и влагообеспеченности

 

Наименование возделываемых  культур	Степень возможности  возделывания культур по природным  сельскохозяйственным районам
	центральный степной	юго-западный степной	центральный низкогорный	восточный степной	северный лесостепной	южный сухостепной	юго-восточный сухостепной
1	2	3	4	5	6	7	8
Зерновые:
Яровая пшеница	+	+	+	+	+	+	+
Ячмень	+	+	+	+	+	+	+
Чёрный пар	+	+	+	+	+	+	+
Озимая пшеница по чёрному пару	+	+.	+.	+.	+	+.	+.
Озимая пшеница по занятому пару	+.	-	-	-	+.	-	-
Кукуруза на зерно	+	+	+.	+.	+.	+	+
Кормовые:
Кукуруза на силос	+	+	+	+	+	+	+

 

         + – ограниченное возделывание  культур; -  невозможное возделывание культур; + - возможное возделывание культур

 

При формировании агроэкологических  ограничений, представленных в таблице 2, исходили из оценки агроландшафтов  и перечня лимитирующих факторов.

На территории плакорных  земель предусматривается не ограниченное возделывание кукурузы на зерно и силос.

Кукуруза (рис. 5.1.3.1) – одна из основных культур современного мирового земледелия. Это культура разностороннего использования и высокой урожайности. На продовольствие в странах мира используется

 

Рис. 5.1.3.1Zea mays L. - Кукуруза.

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, витамины, аскорбиновую и глутаминовую кислоты.

 

2. Возможность возделывания сельскохозяйственных  культур 

на землях различных агроэкологических  групп 

 

Культуры	Агроэкологические группы земель
	плоские дренированные  равнины, плато низкогорий	слабо эрозионноопасные, склон до 3 °	эрозионноопасные на  покатых склонах			повышенно-эрозионноопасные склоны		особоэрозионноопасные
			3-5°	5-7°	7-10°	3-5°	5-7°
1	2	3	4	5	6	7	8	9
Яровая пшеница	п	вв	в	о	н	в	о	н
Ячмень	п	в	в	в	о	в	о	н
Озимая пшеница (по чёрному пару)	п	в	в	н	н	н	н	н
-«- по занятому пару	в	в	в	о	н	о	п	н
Кукуруза на зерно	п	в	о	н	н	о	н	н
Кукуруза на силос	п	в	о	н	н	н	н		н

 

п - полная возможность  возделывания культуры, в – возможно возделывание культуры в сочетании  с противоэрозионными мероприятиями, о – ограниченная возможность возделывания с/х культуры, н – невозможно возделывание культуры.

 

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.  Силос имеет хорошую переваримость и обладает диетическими свойствами. 100 кг силоса, приготовленного из кукурузы в фазе молочно-восковой спелости, содержат около 21 кормовой единицы и до 1800 г переваримого протеина. 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. Основные посевы на зерно сосредоточены   в Ставропольском  и  Краснодарском  краях,  в зонах  Поволжья и Закавказье. На силос и зеленый корм эту культуру выращивают также в Нечерноземной зоне, Сибири и на Дальнем Востоке. В  условиях Южного Урала  кукуруза в основном возделывается  как силосная культура, на зерно – факультативно – в южных районах. Хотя в хозяйствах  Оренбургской области есть положительные примеры получения хороших урожаев зерна кукурузы и зерностержневой массы, убранной на корнаж из початков молочно-восковой и восковой спелости и в других природно-климатических зонах. По данным Ю.В.Соколова ( 2008г.), в 2005 г. в ООО «Правда» Грачевского района с площади 373 га намолочено 2700 т. зерна кукурузы, урожайность составила 73,0 ц с 1 га, на отдельных участках урожайность составила по 100 ц с 1 га, а в ТНВ «Южный Урал» Сакмарского района с площади 400 гектар намолочено 1720 тонн кукурузы, урожайность составила 43,1 ц с 1 га. В 2007 г. в Затонном (Илекский район) на богаре урожайность зерна составила 45 ц/га. Кукуруза – однолетнее растение семейства Мятликовые. Однодомное, раздельнополое, перекрестноопыляющееся. Початки кукурузы имеют различные подвиды: зубовидную, кремнистую, сахарную, лопающуюся, крахмалистую и другие. Кукуруза –  теплолюбивое растение. Семена хорошо прорастают  при температуре  10 – 12°С.

Сумма биологически активных температур, необходимая для созревания скороспелых сортов кукурузы, составляет 1800  – 2000 °С, среднеспелых и позднеспелых сортов – 2300 – 2600 °С. Среднеспелые и позднеспелые гибриды различаются между собой по сумме температур, необходимых для достижения фазы выметывания, и требуют практически одинаковой суммы температур для прохождения последующих фаз.

По требовательности к водному режиму кукуруза менее  требовательна, чем зерновые. На образование 1 ц сухого вещества она расходует  от 174 до 406 ц воды, то есть меньше, чем овес и ячмень. Однако при высоких урожаях растения потребляют большое количество влаги. Кукуруза хорошо использует осадки второй половины лета и частично осени. Растения накапливают большую органическую массу даже в довольно засушливых районах, чему способствует также хорошее развитие корневой системы. Высокие урожаи кукуруза дает на черноземах,  обеспеченных питательными веществами и влагой, рН 5,5 – 7. При прорастании семена кукурузы нуждаются в хорошей аэрации, так как их крупные зародыши  поглощают много кислорода.

 

3.. Агроэкологическая оценка земель

 

3.1. Задачи и  принципы построения агроэкологической   оценки земель

Для разработки и освоения  технологий возделывания  сельскохозяйственных культур в адаптивно-ландшафтных  системах земледелия необходима  система агроэкологической оценки земель. Она значительно отличается от традиционной системы землеоценки, практиковавшейся при разработке проектов внутрихозяйственного землеустройства.

Это связано с разнообразием  почвенного покрова и различными формами организации предприятий агропромышленного комплекса, где необходимы системы экологических ограничений при формировании земельных участков. Землеустройство должно быть в проекте в соответствии с агроэкологической кадастровой оценкой земель, разработкой систем земледелия и агротехнологий, адаптированных к определенным группам земель и предусмотренной системой экологических ограничений. Товаропроизводители в соответствии с проектом выполняют все предусмотренные технологические операции при возделывании  культур,  а со стороны государственной службы осуществляется экологический контроль.

Предлагаемая  система агроэкологической оценки земель включает следующие позиции: ландшафтно-экологический анализ территории, агроэкологическую оценку почв, агроэкологическую типизацию и классификацию земель, агрогеоинформационные системы по агроэкологической оценке земель. Оценка земель сообразуется с системой агроэкологической оценки сельскохозяйственных культур, требования которых сопоставляются с агроэкологическими параметрами земель в процессе формирования агроэкологических типов земель.

 

Климат  Оренбургской области  в целом характеризуется как резко континентальный с усилением общих черт континентальности к югу и юго-востоку территории. В среднем они следующие: продолжительная, морозная и не всегда снежная зима; короткая, чаще всего дружная весна, сразу переходящая в жаркое засушливое или сухое лето; продолжительная теплая и сухая осень. При этом вся территория области относится к зоне недостаточного и неустойчивого атмосферного увлажнения.

 Задание выполнялось  на примере Центрального степного природно-сельскохозяйственного района, Заволжская провинция. Возвышенно-увалистый (Высокий Сырт), глинистый, суглинистый и песчаный;  почвы– южный чернозем, плакорные . Средне обеспеченный теплом (Σ Т акт. – 2500˚). Засушливый (КУ – 0,48; КК – 197). Средней биологической продуктивности. Число дней активной вегетации – 138.

 Агроэкологическая  оценка участка показана в  таблицах 3.1; 3,2,; 3,3 , которая проводилась на основе методике РАСХН ( В. И . Кирюшин, 2005)

3.1  Агроэкологическая оценка  участка

№ варианта	Почва	Ландшафно-экологическая  оценка участка,  КПб	Агроэколо гическая  оценка почв,  в среднем,  КФ-Хб	Оценка по продктив ности, КП	Оценка в среднем, КАОУб	Баллы бонитета почв	Оценка в баллах с  учетом  КАОУб
3	Черноземы южные	0,99	0,9	0,9	0,93	30	27

 Примечание: Оценка в баллах с учетом  КАОУб = Баллы бонитета почв х КАОУб

3. 2.  Ландшафно-экологическая  оценка участка

№ варианта	Почва	Категория поверхностей Крутизна  склона (a)	Экспозиция склона, форма склона	Коэффициент расчлененности территории оврагами, км/км2	Плотность оврагов, шт./км2	Коэффициент пересчета в баллы  бонитета
3	Черноземы южные	выровненная до 1 о	-	0,25	0,25	0,99

 

 

 

 

Физико-химические  свойства почв определяются в соответствии с данными почвенного обследования и анализа.

  В соответствии  с агроэкологической оценкой  земель  разрабатываются технологии  возделывания  сельскохозяйственных  культур ( Н. Н. Дубачинская, 2008).

3.3. Агроэкологическая оценка почв

( Кб– коэффициент  пересчета в баллы)

№ варианта	Почва	По грануло метрии ческому  оставу, КГб	По   Струк турному состоянию  почв, КСб	По  НП влаго емкости, КНВб	По водоп рони цаем ости, КВб	По  степени засоле ния, КЗб	По   досту пной  влаги,  КВЗб	По обе спе чен ности фосф ором,  КФб	В среднем,  КФ-Хб
3	Чернозем  южный средне суглинистый	0,8	0,9	0,9	0,9	1	1	0,9	0,9

4.  Определить структуру  посевных площадей и пара, возделываемых  в хозяйстве, с учетом агроэкологической оценки почв . Площадь 1000га.

 

 4.1. Составить севооборот, подобрать предшественник под возделываемую культуру  в соответствии с агроэкологической оценкой почв, дать научное обоснование   схеме севооборота. 

 

Устойчивость зернового  хозяйства и земледелия во многом зависит от правильного подбора сельскохозяйственных культур и их продуктивности. Длительные исследования Оренбургского НИИ сельского хозяйства (Н.А.Максютов, Г.А.Кремер, В.М.Жданов, 1998) показывают, что во всех озимосеющих зонах области самые высокие урожаи по чистым парам дают озимые хлеба. В условиях центральной зоны урожайность озимой ржи в среднем за 7 лет составила 34,2 ц/га, озимой пшеницы – 27,6 ц / га, кукурузы на зерно 47.8ц/га.

На плакорных (равнинных),  Заволжской провинции в зависимости от специализации хозяйства предлагаются 5 польные зернопаропропашные севообороты. Структура посевных площадей в хозяйствах будет зависеть от специализации отрасли и агроэкологической оценки земель.

Важное значение в  хозяйственной деятельности имеет структура посевов. Структура посевных площадей – соотношение площади посевов различных сельскохозяйственных культур. В каждом регионе, области, предприятии структура может быть различной и зависит не только от факторов, но и от направленности хозяйства

( табл. 4.1). В задачу наших исследований взят 5-ти польный зернопаропропашной севооборот: 1. Пар 2.озимая пшеница3.яровая пшеница 4 кукуруза 5.ячмень,  согласно структуры посевных площадей

4.1.  Структура посевных  площадей 

сельскохозяйственных культур для черноземов южных , плакорные земли, % ( площадь 1000 га)

Культуры	Уровень интенсификации/
	экстенсивный		урожайность, ц/га		малоинтенсивный	урожайность, ц/га		интенсивный	урожайность, ц/га
Пар чистый	20,0	-		20,0			20,0
Зерновые всего	65			65			65
Озимая  пшеница	20,0	16,0		20,0		22,0	20,0		30,0
Яровая пшеница мягкая	20,0	10,6		25,0		14,5	25,0		18,5
Ячмень	25,0	15,5		20,0		22,0	25,0		28,0
Кормовые в т. ч. кукуруза	15	75		15		120,0	10		180,0
Всего	100			100		100	100

 

Эффективность технологий возделывания полевых культур во многом зависит от предшественника и агромелиоративных свойств почв.

Севообороты несут основную роль в накоплении влаги, защиты растений от сорняков, болезней и вредителей.

Предшественники. Наилучшими предшественниками для кукурузы, возделываемой на зерно являются: озимые, зерновые бобовые; на силос – пшеница яровая, 3-я культура после пара.  Как пропашная культура кукуруза – хороший предшественник в севообороте,  при высокой агротехнике способствует освобождению полей от сорняков, является хорошим разделителем  в семеноводческих посевах. При уборке на  зеленый корм  и зерносенаж она  –  хороший предшественник для зерновых культур, а при возделывании на зерно, из-за большего расхода влаги целесообразнее размещать однолетние кормовые культуры.

По длине периода вегетации  у кукурузы выделяют следующие группы растений: раннеспелые с продолжительностью от всходов до полного созревания зерна 80 – 95 дней; среднеранеспелые –  90 – 110 ; среднеспелые – 100 –115; среднепозднеспелые – 115 – 130; позднеспелые – 130 – 150, очень позднеспелые – более 150 дней

5. Разработать  технологию возделываемой культуры  по трем уровням интенсификации, согласно задания

.

Удобрения.  При формировании 50 ц/га зерна кукурузы из почвы выносится в среднем 130 –150 кг азота, 40 – 50 кг фосфора и около 130 кг калия. Кукуруза хорошо реагирует, прежде всего, на внесение азотных удобрений. Азотное голодание вызывает пожелтение листьев, их преждевременное отмирание и в итоге снижение продуктивности растений.  Большое значение для кукурузы имеют также фосфор и калий. Фосфор необходим в течение всей вегетации, до самого созревания зерна, при его недостатке в почве нарушается процесс формирования репродуктивных органов, растения медленно растут и развиваются.

Роль калия сводится к нормализации углеводного обмена, участию в фотосинтезе и развитии корневой системы. Потребление этого элемента питания растениями кукурузы заканчивается в фазе молочного состояния зерна. При калийном голодании слабо развивается корневая система.

Между основными элементами питания выявлена тесная взаимосвязь: при недостатке азота поглощение фосфора снижается и ослабляется поглощение калия, совместное внесение питательных веществ повышает урожай в большей степени, чем раздельное.

Норма минеральных удобрений, рекомендуемая научно-исследовательскими учреждениями, при выращивании кукурузы на зерно составляет: на черноземе выщелоченном – N₆₀Р₆₀К₆₀, на черноземе типичном – N₄₀Р₆₀К₆₀, на черноземе обыкновенном – N₄₀P_60,  черноземе южном – N₆₀P_60.

Оптимальной нормой внесения полуперепревшего навоза считается 40-45 т/га. При совместном применении органических и минеральных удобрений, что является наиболее эффективным, целесообразно использовать по 50-60% указанных норм. При определении норм удобрений учитывают агрохимические данные полей, уровень запланированного урожая, биологические особенности гибридов, используемых для посева. Нормы минеральных удобрений должны быть скорректированы с учетом плановой урожайности фактического плодородия почвы. Средние нормативы потребления элементов питания на формирование 1 т зерна: азота –  25 кг, фосфора – 12, калия – 25 кг. Под кукурузу можно использовать все формы азотных и калийных удобрений, из фосфорных – предпочтительнее суперфосфат.

Большое значение имеют местные органические удобрения (навоз, сидерат, солома и др.). Хорошие результаты дает использование ЖКУ (жидкие комплексные удобрения) с содержанием питательных веществ N₁₀Р₃₄. Одновременно с ними можно вносить гербициды и микроэлементы.

Под зябь целесообразно вносить органические, большую часть фосфорных, полную норму калийных удобрений. Азотные удобрения в нитратной форме вносят под предпосевную подготовку почвы или в качестве подкормки. Обязательным приемом при возделывании кукурузы должно быть внесение при посеве рядкового фосфорного удобрения Р_15-20. Необходимость азотной (или другой) подкормки определяется на основании листовой диагностики.

Обработка почвы. На  плакорных участках, где преобладают  однодольные многолетние сорняки (пырей), после  уборки стерневых предшественников почву обрабатывают дисковыми лущильниками (ЛДГ-5, ЛДГ-10, ЛДГ-15)  на глубину 6 – 8 см. Лучшие результаты в борьбе с сорняками дает двукратное лущение с разрывом в 3 – 4 недели, повторное – на глубину 10  12 см. После прорастания сорняков проводится глубокая отвальная обработка плугом с предплужником на глубину 27 – 30 см. Вспашка под кукурузу должна обеспечить мощный, структурный, рыхлосложенный пахотный слой, в котором будут накапливаться влага талых вод и осадков, усвояемые элементы питания, улучшены аэрация и микробиологическая активность.

На эрозионных землях, для очищения полей от многолетних  корнеотпрысковых сорняков необходимо провести  лущение стерни культиваторами-плоскорезами  (КПШ-5, КПШ-9), первую - на глубину 8-10 см, а после появления розеток осота (через 2-3 недели) - вторую на 12-14 см. Периодическое подрезание корневых отпрысков на разной глубине провоцирует повторное отрастание и приводит к их истощению.

Меры борьбы с сорняками: биологические, агротехнические, химические. Агротехнические меры борьбы с сорняками подразделяются на предупредительные и истребительные.

 Предупредительные  меры борьбы с сорняками направлены на предотвращение заноса семян сорняков на поля и включают: очистку семян от сорняков и доведения их до государственного стандарта; очистка мешков, транспортных средств, зерноскладов; обкос участков; посев в научно-обоснованные сроки, оптимальной нормой высева семян; подбор сортов, культур в севооборотах; соблюдение внешнего и внутреннего карантина; скармливание отходов в размолотом или запаренном виде, правильное приготовление навоза.

Истребительные  меры  делятся на:  механические и биологические.

Плоскорезная обработка  почвы для кукурузы применяется, как правило, на полях, подверженных водной и ветровой эрозии. Она менее затратная, менее энергоемкая. Применение, например, комбинированных агрегатов АКП-2,5, АКП-5 позволяет сэкономить 4-5 кг/га топлива. При вспашке целесообразнее использовать гусеничные тракторы с целью меньшего уплотнения почвы и экономии горючего (на 1 га расходуется горючего на 10-20% меньше, чем при использовании колесных тракторов).