Проектирование системы севооборотов и обработки почвы

Введение

Важнейшее направление развития земледелия - разработка и освоение научно обоснованных систем земледелия, в основе которых лежат оптимальная  структура посевных площадей, система  севооборотов, прогрессивные технологии возделывания сельскохозяйственных культур.

Возделываемые человеком  растения, как и другие организмы, в течении своей жизни постоянно находятся во взаимодействии с внешней средой. Несоответствие условий внешней среды потребностям растений вызывает нарушение процессов жизнедеятельности, развития и даже приводит к гибели растений. Напротив, удовлетворение потребности растений в необходимых условиях позволяет полнее использовать их возможности для получения максимального урожая. 

Отсюда коренная задача научного земледелия – изучение требований растений к условиям среды и разработка наиболее эффективных способов их удовлетворения. Но культурные растения в результате своей жизнедеятельности, при непосредственном воздействии агротехники, в свою очередь оказывают влияние на окружающую среду. Изучение изменения среды, и особенно почвенных условий, составляют вторую задачу научного земледелия. Для нормальной жизнедеятельности растений большое значение имеет ряд факторов, таких как свет, тепло, вода, питательные вещества, включая углекислоту, и воздух.

При изучении этих факторов и их взаимодействия были выведены законы земледелия:

    1. Максимально возможная продуктивность растений определяется фактором, находящемся в минимуме
    2. Все факторы равнозначны. Недостаток одного нельзя компенсировать переизбытком другого
    3. Для получения высоких и увеличивающихся урожаев необходимо наличие всех факторов.

Регулировать условия  жизни растений, особенно почвенные, можно различными приемами агротехники. Но они оказывают влияние на один или несколько факторов и не влияют на остальные. Отсюда следует, что необходимо применять такую систему агротехнических мероприятий, которая обеспечит потребность растений во всех факторах при наименьших затратах труда и средств.

Учитывая закон минимума необходимо применять такие приемы, которые будут в первую очередь  влиять на фактор находящийся в настоящее  время в недостатке. В то же время  необходимо учитывать другие факторы, которые могут оказаться в минимуме после этого и предусмотреть приемы их регулирования.

Система агротехнических  мероприятий лишь тогда станет действенным  средством управления ростом и развитием  растений, когда будет соответствовать меняющимся требованиям растений по мере прохождения ими стадий и фаз развития. Систему агротехнических мероприятий необходимо применять творчески, с учетом требований растений и конкретных условий среды.

Цель работы: расширить и закрепить полученные знания по важнейшим разделам общего земледелия, развить навыки и умение использовать их для решения конкретных технологических и производственных задач.

Задачи: 

    1. Дать характеристику природно-климатическим условиям ведения земледелия хозяйства: указать природно-климатическую зону в которой расположено хозяйство, особенности климата, преобладающие типы почв и их агрохимическую характеристику, распределение земель по категориям пригодности для сельскохозяйственного пользования.
    2. Определить специализацию хозяйства, установить структуру посевных площадей, число севооборотов, научно обоснованное чередование культур в них, составить переходные и ротационные таблицы. Дать агроэкономическую оценку разработанным севооборотам.
    3. Разработать систему обработки почвы и технологию возделывания сельскохозяйственных культур в севообороте с учётом почвенно-климатических условий и материально-технического обеспечения, в которых находится сельскохозяйственное предприятие.

 

 

Раздел 1.

Почвенно-климатические  и производственно-экономические  условия хозяйства

    1. Общие сведения о хозяйстве

Поля ГНУ АНИИСХ СО РАСХН  расположены в поселке Научный  городок в 8,7 км от г. Барнаула. С краевым центром хозяйство связано дорогой с твердым покрытием. Расположено хозяйство на типичных для зоны эродированных склонах Приобского плато. Все пахотные земли прилегают к левому берегу реки Оби. Рельеф – всхолмленная равнина с густой сетью оврагов, балок, 70% пашни расположено на склонах крутизной от 1 до 50. Естественные сенокосы и пастбища на суходолах до 250.

Таблица 1

Размеры сельскохозяйственного  производства и реализации сельскохозяйственной продукции

Отрасли и виды продукции

2011г

Проект 2012г

Тыс. руб.

%

Тыс. руб

%

Производство:

Растениеводство - всего 

В том числе:

зерно

семена многолетних трав

корма:

- силос

прочая продукция 

Реализация:

Зерно

Семена многолетних трав

 

9629385

 

8664885

112000

 

 

42500

810000

 

5198931

67200

 

100

 

89,9

1,16

 

 

0,4

8,4

 

60

60

 

11500000

 

9700000

120000

 

 

45000

900000

 

5820000

72000

 

100

 

84

1,04

 

 

0,4

7,8

 

60

60


 

По данным табл.1 можно  сделать вывод, что основной специализацией хозяйства является растениеводство. Кроме этого – создание и первичное семеноводство новых сортов c/х культур.

 

Таблица 2

Экспликация земель ГНУ АНИИСХ СО РАСХН

Земельные угодья

Площадь

га

%

Пашня

Сенокосы

Пастбища 

Лес

Кустарник

Лесополосы

Под водой

Под дорогами

Всего земель

В т.ч. сельхозугодий

921,5

56

16,2

39

1,5

1,8

6,2

15,2

1057,4

993,7

87,1

5,6

1,5

1,6

0,1

0,2

0,6

1,4

100,0

94,0


 

Как показывает табл.2 основную площадь хозяйства занимает пашня, что подтверждает его основную специализацию  – растениеводство. Конкретно – создание и первичное семеноводство новых сортов сельскохозяйственных культур.

Таблица 3

Обеспеченность хозяйства  трудовыми ресурсами

(по состоянию на 1.01.2011г)

Показатели

Человек

%

Среднегодовая численность работников, всего

250

100

Занято в с/х производстве, всего

250

100

В т.ч. в растениеводстве

250

100

Постоянных работников

250

100

Сезонных работников

20

8

Нормативная потребность предприятия

250

100

Обеспеченность рабочей  силой

250

100

с/х угодий на одного среднегодвого работника

3,9га

0,4

пашни

3,7га

0,4


 

Как видно из табл.3 хозяйство  полностью укомплектовано работниками. Превышения или недостатка в рабочей  силе не наблюдается. На одного работника приходится примерно 3 га пашни и сельхозугодий или 0,4% от общей площади хозяйства.

    1. Характеристика климатических условий

Климат континентальный, холодная продолжительная зима и  короткое теплое, иногда жаркое лето. Климатические условия в целом благоприятны для развития сельского хозяйства, здесь достаточно тепла и света для выращивания практически всех с/х культур, овощей и ягод.

По агроклиматическому районированию  хозяйство расположено в подзоне черноземов обыкновенных умеренно засушливой и колочной степи, по теплообеспеченности относится к теплому району. Продолжительность периода с устойчивым снежным покровом 155-170 дней, абсолютный минимум температур -50…-530C. На большей территории высота снежного покрова не превышает 20-30 см. Наибольшая глубина промерзания почвы 200-250 см. Безморозный период длится 115-120 дней. ∑акт. темп.= 2000-22000С, сумма осадков 150-200мм, ГТК 1,0-0,8.

Для зоны являются характерными резкие изменения температуры воздуха. Среднемесячная температура воздуха в январе -17,70С. В отдельные дни  морозы достигают 045, что обуславливает глубокое промерзание почвы (до 2м). Максимальные температуры воздуха в июле достигают +38…380С.

Для территории хозяйства  среднемноголетняя сумма годовых  атмосферных осадков составляет 438 мм с большими колебаниями по годам. На долю снега из них приходится 149мм. Снежный покров – 20-40см – из-за значительной расчлененности территории распределяется неравномерно. Много снега концентрируется в колках, оврагах и других понижениях рельефа. Бурное весеннее снеготаяние сопровождается интенсивным стоком талых вод, что обуславливает сильны смыв почв и оврагообразование.

Территория имеет переменное увлажнение. Летний максимум осадков приходится на июль-август. Наблюдаются ливни значительной интенсивности. На полях хозяйства, где сток не зарегулирован такие ливни вызывают значительное разрушение почвы, особенно на чистом пару и пропашных. Среднегодовая относительная влажность воздуха 72%, наименьшая влажность в 13ч отмечена на 8-9%.

Землепользование АНИИСХ находится в зоне активной атмосферной  циркуляции. Среднегодовая скорость ветра 9,3м/с. Число дней со скоростью ветра более 15м/с находится в пределах 28-50, а наибольшее количество дней с пыльными бурями в отдельные годы достигает 60.

Таблица 4

Характеристика гидротермических условий по данным метеостанции, расположенной в Научном городке за 2011год

№ п/п

Показатели

Месяцы

V

VI

VII

VIII

IX

1

Температура воздуха, 0С

11,4

17,7

19,8

16,9

10,8

2

Осадки, мм

41

54

70

58

39

3

Относительная влажность  воздуха, %

67

69

71

70

70

4

ГТК1(V-VII)

1,07

5

ГТК2(V-VIII)

1,11


 

Последний весенний заморозок  по данным метеостанции наблюдался во второй декаде мая. Первый осенний заморозок  – конец октября (-2…-70С). Продолжительность вегетационного периода около 120 дней.

ГТК1=

 

ГТК2=

где Σ О - сумма осадков за период исследования, мм;

Σ t0 - сумма среднесуточных эффективных температур ≥10°С за этот же период.

По показателям ГТК1 и ГТК2 погодные условия хозяйства можно отнести к группе недостаточно увлажненных (нормальных).

 

 

 

Таблица 5

Теплообеспеченность сельскохозяйственных культур, возделываемых в хозяйстве

Культура, сорт

ДВП, дни

Потребность в тепле, 0С

Биологический минимум в период

∑t>100C

Обеспеченность теплом, %

всходов

созревания

Яровые:

Пшеница

Овес

Ячмень

Горох

Гречиха

 

90-120

75-120

85-95

60-90

60-120

 

1200-1700

1000-1600

960-1450

1300-1900

1200-1400

 

-8

-8

-8

-8

-0,5…-1

 

-4

-4

-4

-4

-1

2000-2200

 

77,2

72,7

65,9

86,3

63,6

Пропашные:

Кукурузан/с

 

ок100

 

2100-2900

 

-2

 

-2

 

95,4


 

Как видно из данных табл. 5 все культуры, высеваемые в хозяйстве, имеют обеспеченность теплом более 50%. Это позволяет успешно возделывать  яровые зерновые культуры. Кукурузу же в данных условиях возможно возделывать только на силос, т.к. необеспечивается необходимый уровень тепла для полного созревания  початков.

    1. Характеристика почвенного покрова

В хозяйстве преобладает  чернозем выщелоченный малогумусный. В гумусовом слое нет кремниземистой присыпки, под ним залегает выщелоченный от карбонатов горизонт В2. Горизонт А имеет темно-серую или черную окраску, зернистую или зернисто комковатую структуру. Мощность его до 30см. Переход в горизонт В1 постепенный.

Горизонт В2 имеет буроватую окраску, гумусовые затеки и примазку по граням орехово-призматической или призматической структуры. Переход в горизонт В3 (ВС) или С3 ясный. Граница выделяется скоплением карбонатов в виде известковой плесени, прожилок.

Емкость поглощения 15,9 мг-экв/100г, сумма поглощенных оснований в горизонте А составляет 14,6 мг-экв/100г, гидролитическая кислотность 1,3 мг-экв/100г. Горизонт А имеет pH=7,0. Плотность гумусового горизонта 1,16 г/см3. Валовые запасы азота в горизонте А составляют 0,18%, фосфора – 0,11%.

Данные по плодородию почвы  представлены в табл. 6.

 

Таблица 6

Показатели плодородия пахотных почв хозяйства

Название почвы

Гранулометрический состав

Гумус, %

Мощность А+АВ, см

рН

Плотность почвы, г/см3

Плотность твердой фазы, г/см3

Пористость почвы, %

Подвижные элементы, мг/кг

NO3

P2O5

K2O

Чернозем выщелоченный

Легкосуглинистый

4,8

34

7,0

1,16

2,60

48

1790

14500

33100


 

Таблица 7

Распределение сельскохозяйственных угодий по степени эродированности

Наименование с/х угодий

Площадь, га

Из них эродировано

В т.ч по степени дефлированности и смытости, %

га

%

слабо

средне

сильно

Пашня

Сенокосы

Пастбища

Итого

921,5

56

16,2

993,7

          

 

 

 

 

    1. Производственно-экономическая характеристика хозяйства

Таблица 8

Урожайность сельскохозяйственных культу, ц/га

№ п/п

Культура, сорт

Площадь, га

Урожайность, ц/га

2008

2009

2010

Средняя за 3 года

Планируемая на 2012

1

2

3

4

5

6

7

8

 

Яровая пшеница

Овес

Ячмень

Горох

Гречиха

Просо

Кормовые бобы

Соя

Рапс

Сорго

Суданка

Кукуруза н/с

Многолетние травы сем

Люцерна

330,9

31,95

74,75

138,9

54

8,5

16

23,75

34,5

1

22

10

8,2

 

4

2,1

1,28

1,85

2,09

1,93

1,45

1,59

1,28

1,19

0,86

1,22

 

 

 

0,2

3,01

3,15

2,34

2,13

1,71

2,49

3,08

1,59

1,71

0,93

1,33

7,63

0,86

 

2,57

2,33

2,31

1,5

1,29

2,35

1,0

1,47

0,88

 

1,09

 

0,72

 

2,56

2,25

2,17

1,91

1,64

2,15

1,89

1,45

1,26

0,60

1,22

2,54

0,51

 

0,07

3,34

23,84

2,84

2,65

1,75

2,38

3,05

1,75

1,8

1,08

1,56

8,57

0,50

 

0,15


 

Исходя из данных табл. 8 можно  сделать вывод, что основную с/х площадь занимает яровая пшеница.

Таблица 9

Поголовье скота на начало 2011 года

№ п/п

Вид животных

В хозяйстве

В личном подсобном хозяйстве

Факт

План

Факт

План

Кол-во

Усл. голов

Кол-во

Усл. голов

Кол-во

Усл. голов

1

2

3

4

5

6

7

8

 

КРС

В т.ч. коров

105

50

74

50

150

70

117

70

50

20

39

20


 

Исходя из данных таблицы  можно сделать вывод, что в хозяйстве занимаются только разведением КРС.

 

Таблица 10

Продуктивность и валовая  продуктивность животноводства

Показатели продуктивности

Фактическая в 2011

Плановая в 2012

Удой на фуражную корову, кг

Всего молока, т

Среднесуточный привес:

КРС,кг

Всего мяса, т:

КРС

8,3

 

150

 

1

 

14,6

10

 

175

 

1,5

 

21,9


 

В хозяйстве среднегодовой  надой от одной коровы составляет 3000-3500кг. Как видно из таблицы 10 на одну корову приходится в среднем 8,3кг надоя. Общий вес молока за год  – 150т. В настоящем году планируется  увеличить средний удой от коровы до 10 кг, а годовой до 175т.

 

 

Раздел 2.

Агрономическое  обоснование структуры посевных площадей и разработка систем севооборотов.

2.1 Определение потребности  хозяйства в кормах

Таблица 11

Расчет потребности животноводства в кормах

Показатели

Вид продукции, т

Страховой фонд

Для животных в личном пользовании

Итого

молоко

Мясо КРС

1

2

3

4

5

6

Производство продукции, т

175

21,9

    

200

Расход кормов на единицу продукции

1.0

8.0

    

9,0

Потребность кормов на все продукцию, т

175

175.2

150

  

500

Всего к. ед., т

175

175.4

  

80

430

Концентраты:

Удельный вес в рационе, %

 

25

 

26

    

 

51

Всего к. ед., т

43.7

45.6

    

89,3

Содержится к. ед. в 1кг.

1

0.9

    

1,9

Всего в натуре, т

43.7

45.5

100

10

199

Грубые корма:

уд. вес в рационе, %

 

26

 

24

    

 

50

Всего к. ед., т

45,8

336

    

381

Из них

Сено

Удельный вес в рационе, %

 

 

10

 

 

8

    

 

 

18

Всего к. ед., т

17,5

112

    

129

Содержится к. ед. в 1кг.

1

8

      

Всего в натуре, т

17,5

14

50

30

111

Сенаж

Удельный вес в рационе, %

 

12

 

11

    

 

23

Всего к. ед., т

21

153,6

    

174

Содержится к. ед. в 1кг.

1

8

      

Всего в натуре, т

21

19,2

40

  

80,2

Солома

Удельный вес в рационе, %

 

4

 

5

    

 

9

Всего к. ед., т

7

70,4

    

77,4

Содержится к. ед. в 1кг.

1

8

      

Всего в натуре, т

7

8,8

20

40

75,8

Сочные корма

уд. вес в рационе, %

 

15

 

13

    

 

28

Всего к. ед., т

26

26

    

52

Из них

Силос

Удельный вес в рационе, %

 

 

8

 

 

7

    

 

 

15

Всего к. ед., т

14

97,6

    

111

Содержится к. ед. в 1кг.

1

8

      

Всего в натуре, т

14

12,2

30

  

56,2

Корнеплоды

Удельный вес в рационе, %

 

7

 

4

    

 

11

Всего к. ед., т

12,2

56

    

68,2

Содержится к. ед. в 1кг.

1

8

      

Всего в натуре, т

12,2

7

15

  

34,2

Зеленый корм

Удельный вес в рационе, %

 

34

 

32

    

 

66

Всего к. ед., т

59,5

448

    

507

Содержится к. ед. в 1кг.

1

8

      

Всего в натуре, т

59,5

56

50

  

165,5

Другие виды кормов(молоко, обрат, пищевые отходы)

 

_____

 

12

    

 

12


 

 

 

Таблица 12

Потребность хозяйства в  кормах на запланированную животноводческую продукцию, т

Вид корма

Кормовые единицы

Всего в натуре

Концентраты

89,3

199

Грубые корма:

Всего

Сено

Сенаж

Солома

 

381

129

174

77,4

 

267

111

80,2

75,8

Сочные корма:

Корнеплоды

Силос

 

68,2

111

 

34,2

56,2

Зеленый корм

507

165,5

Всего

1067,2

523


 

Данная таблица показывает потребность животных по кормам на запланированную продукцию. Исходя из этих данных можно сделать вывод, что животные потребляют наибольшее количество грубых кормов. Затем, по величине потребления следуют зеленые корма и концентраты. Сочных кормов, таких как корнеплоды и силос, потребляется очень мало.

Таблица 13

Ожидаемое производство кормов на естественных кормовых угодьях

С/х угодья

Площадь, га

Вид продукции

Средняя урожайность, ц/га

Будет получено продукции, ц

Сенокосы:

естественные

улучшенные

Пастбища:

естественные

улучшенные

 

56

 

 

16,2

 

сено

 

 

сено

 

3-4

 

 

15-17

 

224

 

 

275


 

Приведённая выше таблица  показывает, что с естественных кормовых угодий будет получено в среднем 250ц продукции. Улучшенных кормовых угодий в хозяйстве нет.

 

 

Таблица 14

Объем производства кормов на пашне

Проектирование системы севооборотов и обработки почвы