Состояние и перспективы повышения урожайности сои в условиях Центрального региона России

Содержание

Введение .3

1. Состояние и перспективы повышения урожайности сои в

условиях Центрального региона России 4

1. Происхождение, история 4
2. Ботаническая характеристика 5
3. Биологические особенности 6
4. Особенности технологии возделывания 8

2. Агроклиматические и почвенные условия Липецкой области 11

2.1 Почвы и их агрохимическая  характеристика 11

2.2. Климатические и агроклиматические  условия Липецкой области 12

3. Обоснование программируемой урожайности сои сорта Ясельда

по обобщенным почвенно-климатическим  показателям

Липецкой области 13

3.1. Биологические особенности и хозяйственная характеристика

сортов сои 13

3.2. Расчет уровней программируемой урожайности 15

4. Разработка агротехнических приемов возделывания сои 20

1. Размещение сои в севообороте 20
2. Система обработки почвы 20
3. Система удобрений 22
4. Подготовка семян к посеву и посев 24
5. Уход за посевами 26
6. Уборка урожая 27

5. Технологическая карта возделывания сои сорта Ясельда 27

Выводы 30

Список использованной литературы............................................................... 31

Введение

Соя — самая распространенная зернобобовая культура мирового значения. В семенах ее содержится в среднем 36-42% полноценного белка, состоящего из глобулинов и небольшого количества альбуминов, 19-22% полувысыхающего масла  и до 30% углеводов. Белок характеризуется  высокой усвояемостью, хорошей растворимостью в воде. В 1 кг семян сои 320-450 г протеина, 21 г лизина, 4,8 г метионина, 5,3 г  цистина и 4,9 г триптофана.[9]

Благоприятное сочетание  питательных веществ позволяет  широко возделывать сою как пищевое, кормовое и техническое растение. Соя используется в пищу в разнообразных  видах: из нее получают масло, маргарин, соевый сыр, молоко, муку, кондитерские изделия, консервы. Соевое молоко рекомендуют  при язве желудка, заболевании почек, базедовой болезни, холицистите. Соевое масло идет не только в пищу, но и  в мыловарении, в лакокрасочную  промышленность, из него получают инсектициды, искусственный каучук, глицерин, жирные кислоты. Белок сои применяют  при производстве бумаги, фотопленок. Большое значение как корм имеют  жмых, шрот и соевая мука. Шрот сои  содержит 40% белка, 1,4% жира и около 30,0% безазотистых экстрактивных веществ (БЭВ).[9]

Сою возделывают на зеленый  корм и для силосования в смеси  с кукурузой. В 100 кг зеленой массы  содержится 21 корм. ед. и 3,5 кг протеина. В районах достаточного увлажнения сою выращивают в качестве зеленого удобрения.

В странах, расположенных  южнее 48-50° с. ш., из зернобобовых культур  предпочтение отдают сое как наиболее ценному белково-масличному растению.

Соя, как и другие бобовые  культуры, обладает способностью ассимилировать азот из воздуха посредством симбиоза с клубеньковыми бактериями. В  начальные фазы вегетации азотфиксация идет слабо, достигает максимума  во время цветения и плодообразования, затем активность снижается по мере приближения растений к созреванию. Количество атмосферного азота, фиксируемого соей за вегетацию, составляет от 40 до 180 кг/га. Фиксируемый азот составляет примерно 60-65% от его общего количества в урожае сои. Интенсивность азотфиксации в посевах сои зависит от почвенно-климатических условий, уровня агротехники, а также от генетических особенностей сорта и штамма клубеньковых бактерий. [17]

Тема курсового проекта: разработка и обоснование прогрессивных  агротехнических приемов выращивания  сои в условиях Липецкой области  является очень важной, так как  повышение урожайности сои необходимо для удовлетворения потребности человека в растительном белке, а также создания прочной кормовой базы для животноводства.

Цель курсового проекта - разработать прогрессивные агротехнические  приемы выращивания сои для получения  стабильно высоких урожаев хорошего качества с минимальной себестоимостью и обеспечением охраны окружающей среды.

Задачи курсового проекта:

1. Рассчитать уровни планируемой урожайности сои.
2. Определить дозы удобрений, необходимые для удовлетворения потребности сои в основных элементах питания
3. Разработать интенсивную технологию возделывания сои.
1. Состояние и перспективы повышения урожайности сои в условиях

Центрального региона России (обзор литературы).

1.1. Происхождение, история.

Соя является одним из самых  древних культурных растений. История  возделывания этой культуры исчисляется, по меньшей мере, пятью тысячами лет. Рисунки сои в Китае были обнаружены на камнях, костях и черепашьих панцирях. О возделывании сои упоминается  в самой ранней китайской литературе, относящейся к периоду 3—4 тысячи лет до нашей эры. Известный древний  учёный Китая Мини писал, что основатель Китая император Хуан-ди (по другим сведениям, Шэньнун (Shen-Nung)), живший около 4320 лет тому назад, учил народ заниматься посевом пяти культур: риса, пшеницы, чумизы, проса и сои. По мнению одного из крупнейших специалистов по сое в СССР В. Б. Енкена соя как культурное растение сформировалась в глубокой древности, не менее 6—7 тысяч лет тому- назад. [19]

Следующей страной, где соя  была введена в культуру и получила статус важного пищевого растения, стала Корея. На Японские острова  первые образцы сои попали позже, в период 500 г. до н. э. — 400 г. н. э. С  того времени в Японии стали формироваться  местные ландрасы. Считается, что  соя в Японию попала из Кореи, поскольку  древние корейские государства  длительное время колонизировали Японские острова. Этот тезис подтверждает полная идентичность форм сои Кореи и  Японии.

Европейским учёным соя стала  известна после того, как германский натуралист Э. Кемпфер посетил в 1691 г. Восток и описал сою в своей  книге «Amoentitatum Exoticarum Politico-Physico-Medicaram», изданной в 1712 г. В знаменитой книге К. Линнея «Species Plantarum», изданной первым изданием в 1753 г., соя упоминается под двумя названиями — Phaseolus max Lin. и Dolychos soja Lin. Затем в 1794 г. немецкий ботаник К. Мёнх повторно открыл сою и описал её под названием Soja hispida Moench. В Европу соя проникла через Францию в 1740 г., однако возделываться там стала лишь с 1885 г. В 1790 г. соя впервые была ввезена в Англию.

По мнению дальневосточного учёного-селекционера В. А. Золотницкого (1962), первым в СССР начавшего научную  селекцию сои, приоритет в исследованиях  дикой и культурной сои принадлежит  русским учёным и путешественникам. Первые отечественные упоминания о  сое относятся к экспедиции В. Пояркова в Охотское море в 1643—1646 гг., который встретил посевы сои по среднему течению Амура у местного маньчжуро-тунгусского  населения. Записки Пояркова вскоре были изданы в Голландии и стали  известны в Европе почти на столетие раньше Кемпфера. Следующее отечественное  архивное упоминание об этой культуре датируется уже 1741 г. Однако практический интерес к этой культуре в России появился только после Всемирной  выставки в Вене в 1873 г., где экспонировались  более 20 сортов сои из Азии и Африки. [19]

В 1873 г. русский ботаник  Максимович почти в тех же местах встретил и описал сою под названием  Glycine hispida Maxim., которое прочно укоренилось на целое столетие как в России, (затем и в СССР), так и в мире.

По мнению селекционеров  той эпохи, началом массового  внедрения и распространения  сои в России следует считать 1924—1927 гг. (Енкен, 1959; Золотницкий, 1962; Элентух, Ващенко, 1971). Тогда же соя стала  возделываться в Краснодарском  и Ставропольском краях, а также  в Ростовской области.

1.2. Ботаническая характеристика.

Соя относится к семейству  Бобовые (Fabaceae). В культуре представлена одним видом - Glycine hispida Maxim., который делится на 6 подвидов (по В.Б. Енкену). Важнейшими из них являются: маньчжурский (subsp. manshurica Enk), свавянский (subsp. slavonica Kov. Et Pinz), китайский (subsp. chinensis Enk), индийский (subsp. indica Enk), корейский (subsp. korajensis Enk). Большинство возделываемых в бывшем СССР сортов сои относится к маньчжурскому подвиду. [22]

Соя - однолетнее травянистое  растение с прямостоячими, ветвистым, неполегающим стеблем, покрытым рыжими или белыми волосками, высотой от 60 до 100 см (с колебаниями от 20 до 200 см). Корневая система стержневая, проникает  в почву на 1,5-2 м, основная масса  корней распространяется в слое 0-50 см.

Листья сложные, тройчатые, длинночерешковые, с крупной овальной или яйцевидной листовой пластинкой, сильноопушенные. При созревании листья опадают. Цветки мелкие, белой или  фиолетовой окраски, собраны по 3-8 в  кистеобразное соцветие, расположенное  в пазухах листьев. Соя -самоопылитель, но наблюдается и перекрестное опыление.[22]

Плод - боб мечевидной или  саблевидной формы, опушенный. Семена различной величины, овальные или  шаровидные, слегка сплюснутые или  плоские, желтой, коричневой, зеленой  или черной окраски. Масса 1000 семян  в зависимости от сорта и условий  выращивания колеблется от 50 до 400 г, у большинства возделываемых  в нашей стране сортов - от 100 до 250 г.

1.3. Биологические особенности.

Биологические особенности. По продолжительности вегетации  сорта сои условно делят на ультраскороспелые (80-90 дней), ранние (90-100), среднеспелые (110-120), позднеспелые (130-150) и очень позднеспелые (свыше 150 дней).

В онтогенезе у сои выделяют следующие фазы роста и развития: всходы (появление семядолей на поверхности  почвы), образование первого тройчатого листа, ветвление, бутонизация, цветение, формирование бобов, налив семян  и созревание семян. [11]

Цветение и плодообразование в пределах одного растения происходят не одновременно. В период массового  плодообразования заканчивается прирост  вегетативной массы. Соя — самоопыляющееся  растение. Цветение наступает на главном  стебле с появлением 5-14 настоящих  листьев. Фаза цветения длится 15-40 дней, у филогенетически старых форм —  до 80-100 дней. Период развития боба в  благоприятных условиях продолжается 18-20 дней, созревания — 15-25 дней.

Соя — культура муссонного климата, предъявляет повышенные требования к обеспечению влагой и теплом. Сумма активных температур за вегетацию  в зависимости от сортовых особенностей составляет от 1700 до 3200°. Потребность  сои в тепле возрастает от прорастания  семян к всходам, а затем к  цветению и формированию семян, во время  созревания температура несколько  уменьшается. Соя начинает прорастать при температуре 8-10°С, однако при  такой температуре всходы появляются через 20-30 дней, при 14-16°С — через 7-8 дней, а при 20-22°С — через 4-5 дней. Повышение среднесуточной температуры  в начале вегетации до 24-25°С приводит к некоторому снижению ростовых процессов, а температура 35-37°С отрицательно влияет на рост, развитие и образование  клубеньков. Оптимальная температура  в период вегетативного роста 18-22°С, для формирования репродуктивных органов — 22-24°, для цветения — 25-27°, для формирования бобов — 20-22° и созревания — 18-20°С.[10]

Растения сравнительно легко  переносят весенние заморозки до 2,5°С, осенние заморозки до 3,0°С не оказывают отрицательного действия на урожай семян, заморозки 4,0-4,5°С приводят к сильному промерзанию листьев, гибели цветков и бобов.

Соя — типичное короткодневное растение. При удлинении светового  дня цветение и созревание задерживаются, увеличивается период вегетации. При  чрезмерном удлинении светового  дня цветение может отсутствовать. Максимальное цветение наблюдается  при чередовании 12 ч света и  темноты. Растения сои реагируют  на изменение длины дня в период от появления всходов до окончания  массового цветения. Реакция сорта  на фотопериодизм тесно связана  с периодом вегетации. Скороспелые  сорта меньше реагируют на длину  дня, чем среднеспелые и особенно позднеспелые.[7]

Соя — светолюбивое растение, плохо переносит затенение. У  затененных растений уменьшается содержание азота, увеличивается количество абортируемых плодов, снижается высота прикрепления бобов на стебле, что ведет к  увеличению потерь при механизированной уборке. Освещенность регулируется изменением площади питания растений.

Как растение муссонного климата  соя на формирование семян расходует  значительно больше воды, чем зерновые колосовые культуры. Общий расход воды за вегетацию достигает 5-6 тыс. мЗ/га. В течение вегетации потребность  в воде неодинаковая. При прорастании  и набухании семена поглощают 110-160% воды к сухой их массе. От всходов  до цветения наблюдается меньшая  потребность в воде. Наиболее интенсивное  водопотребление происходит в фазу цветения и формирования бобов. За этот период соя потребляет 60-70% суммарного расхода воды за вегетацию. Большинство  сортов до цветения устойчивы к засухе, в период цветения и позднее устойчивость к засухе снижается. Коэффициент  транспирации колеблется от 400 до 1000. Оптимальная  влажность почвы в период вегетации  должна быть не ниже 70-80%) от наименьшей влагоемкости.[7]

На формирование 1 т семян  соя потребляет 84 кг азота, 23 кг фосфора  и 37 кг калия. Общий вынос элементов  питания надземной частью зависит  от урожайности сои и при урожае семян в 3,3 т/га достигает 250 кг азота, 63 кг фосфора и 101 кг калия. Соя неравномерно потребляет элементы питания в течение  вегетации. От всходов до цветения она  усваивает 5,9-6,8%) азота, 4,6-4,7%о фосфора  и 7,6-9,4%) калия от общего потребления за вегетацию. Наибольшее потребление элементов питания происходит во время цветения, формирования бобов, начала налива семян. В этот период она потребляет соответственно 57,9-59,7%, 59.4-64,7 и 66,0-70,0%о; от начала налива семян до конца созревания — 33,7-36,3. 30,6-36,0%) и 18,9-26,4%) соответственно. В азотном питании критический период для сои — 2-3 недели до цветения и 2 недели после цветения; в фосфорном питании — первый месяц ее жизни.

Недостаток элементов  питания в эти периоды ведет  к заметному снижению урожайности  сои и не может компенсироваться внесением удобрений в более  поздние фазы роста и развития растений.[13]

1.4. Особенности технологии  возделывания.

Технология возделывания сои быть направлена на получение  высокой урожайности - 2.. 2,5 т/га. Она  предусматривает: возделывание высокоурожайных  сортов интенсивного типа с хорошим  качеством зерна; размещение посевов  по лучшим предшественникам в системе  севооборотов; обеспечение нормальной реакции почвенного раствора и наличие  в почве питательных веществ; применение интегрированной системы  защиты растений; охрану окружающей среды  и получение экологически чистой продукции. [17]

Требования к почвам. Соя успешно растет на различных по механическому составу почвах: супесях, черноземах, каштановых почвах и суглинках. Плохо переносит заболоченные, засоленные и кислые почвы. Почвы с рН выше 9,0 и ниже 3,9 непригодны для этой культуры.[6]

Особенности севооборота. К лучшим предшественникам сои во многих районах ее возделывания относятся сидеральные пары, пласт и оборот пласта многолетних трав, зерновые и колосовые культуры, идущие по чистым и занятым парам, а также пропашные (кукуруза, картофель, сахарная свекла, батат и др.). Не выращивают сою после суданской травы и подсолнечника, не рекомендуют ее размещать после кукурузы, под которую были внесены гербициды симазин и атразин.

Соя не выносит повторных  посевов, так как наступает «почвоутомление», при этом загнивают проросшие  семена, гибнут проростки, снижаются  величина и активность симбиотического  аппарата, а также сильно засоряются поля, накапливаются и распространяются вредители и болезни. Оптимальное  насыщение севооборотов соей — от 22 до 40%. Во избежание отрицательного влияния повторных посевов на урожайность сои рекомендуют  возвращать ее на поле не ранее чем  через 4 года.

Удобрения. Макро- и микроудобрения в посевах сои оказывают существенное влияние на физиологические процессы и азотофиксируюгцую способность растений. При внесении их необходимо учитывать биологические особенности сорта, а также почвенные запасы элементов питания. Высокие дозы азотных удобрений полностью подавляют симбиоз с клубеньковыми бактериями, однако урожай сои возрастает за счет минерального азота. Обобщенные результаты многочисленных опытов свидетельствуют об эффективности полного минерального удобрения. Соя хорошо отзывается и на органические удобрения. Наибольшая эффективность удобрений обеспечивается при дробном их внесении. Фосфорные и калийные удобрения следует вносить под основную вспашку и при посеве в рядки. Азотные — в предпосевную культивацию и в подкормки — в фазу всходов и в период формирования бобов. [10]

Предпосевные мероприятия. Во время основной и предпосевной обработки почвы уничтожают сорняки, ведут борьбу с болезнями и  вредителями, накапливают и сохраняют  влагу в почве, снижают плотность  и улучшают водно-физические свойства, выравнивают поверхность почвы.

Основная обработка почвы  в субтропиках включает лущение  стерни и глубокую осеннюю (зяблевую) вспашку. На засоренных почвах проводят 2-3 лущения, глубина которых варьирует  от 6 до 12 см. Соя хорошо отзывается на глубокую вспашку, и ее следует проводить  на глубину от 23 до 30 см. На участках, засоренных корнеотпрысковыми сорняками, эффективна двухкратная послойная  вспашка, первая на глубину 16-18 см, вторая — до 30 см. Предпосевная обработка  почвы включает ранневесеннее боронование  для закрытия влаги и 2-3 культивации. Первую культивацию проводят на глубину 8-12 см, предпосевную — на глубину  заделки семян.

Посев..Высевают сою только кондиционными по всхожести и чистоте семенами. На семенных участках посев проводится семенами I класса, на общих посевах — не ниже II класса. За месяц до посева семена протравливают 80%-ным смачивающимся порошком ТМТД по 3-4 кг/т семян или 65%-ным смачивающимся порошком фенитурама по 4-6 кг/т по препарату.

Соя — культура позднего срока сева. В субтропической зоне оптимальный срок сева наступает  при устойчивом прогревании верхнего (0-5 см) слоя почвы до 14-16°С. Фенологическим показателем этого срока является цветение яблони. [21]

Соя — пропашная культура, на семена ее возделывают широкорядным способом (междурядья от 45 до 100 см, густота  стояния растений от 150 до 500 тыс. на 1 га). Своевременные и дружные  всходы получают при заделке семян  на глубину от 3 до 5 см.

Уход за посевами. Соя в начале вегетации растет относительно медленно, и сорные растения успешно конкурируют с ней в потреблении влаги, питательных веществ, использовании света. Потери урожая от сорняков составляют 30-50%.

Для борьбы с сорняками  применяют довсходовое и послевсходовое боронование. Первое проводят через 3-5 дней после посева в двух направлениях по диагонали участка, второе — в  период образования у сои 1-3 настоящих  листьев. Сроки проведения междурядных  обработок и их число зависят  от появления сорняков. За вегетацию  обычно проводят от 2 до 4 междурядных  обработок. Последнюю осуществляют не позднее фазы бутонизации. Внесение гербицидов — обязательный элемент  современной технологии возделывания сои. В период вегетации для борьбы с различными видами совок, соевым листоедом  посевы сои обрабатывают 30%-ным смачивающимся  порошком метафоса — 1,5 кг/га. Для борьбы с гусеницами лугового мотылька посевы опрыскивают 80%-ным смачивающимся  порошком хлорофоса из расчета 1,5-2 кг/га. [14]

В зависимости от запасов  влаги в почве и количества выпадающих за период вегетации осадков  оросительные нормы для сои колеблются от 1000 до 3500 мЗ/га. В начальный период роста растениям сои обычно достаточно почвенных запасов влаги. Дефицит  в ней возникает в период цветения — налива семян. Вегетационньглш  поливами влажность верхнего 40-60-сантиметрового слоя почвы должна поддерживаться на уровне не ниже 70% от наименьшей влагоемкости (НВ) до цветения и не ниже 80% от НВ в  критический период — цветение —  налив семян.

Уборка урожая. Сою начинают убирать при полной спелости, когда бобы побуреют, семена в них затвердеют, а листья большинства сортов опадут. Хотя бобы сои и не склонны к растрескиванию, поздняя уборка приводит к большим потерям. Для ускорения уборки растений, получения семян с высокими товарными посевными качествами разработан способ предуборочного подсушивания растений (десикация) с помощью химических веществ. Десикацию проводят за 10-12 дней до уборки, в результате чего искусственно прекращается жизнедеятельность растений и влажность семян снижается с 30 до 15%>.

Сою на зерно убирают при  влажности семян 14-16%), как правило, однофазным способом. Для получения  низкого среза жатки оборудуют  специальными копирами. Для уменьшения дробления семян молотильным аппаратом частоту вращения барабана снижают до 500-600 об/мин при влажности семян выше 12% и до 300-400 об/мин — при более низкой влажности. Комбайны, переоборудованные на низкий срез, при соблюдении указанных режимов позволяют сократить потери семян до 3-4%», а их дробление — до 2-3%.[18]

2. Агроклиматические и  почвенные условия Липецкой области.

2.1. Почвы и их агрохимическая  характеристика.

Липецкая область расположена  в зоне лесостепи.

Почвы - типичные чернозёмы  на юго-востоке, выщелоченные чернозёмы, серые и тёмно-серые на северо-западе, по долинам и балкам - лугово-чернозёмные[2]

В таблице 1 приведены основные агрохимические показатели и засоренность почвы севооборота. Как видно  из данных таблицы содержание подвижных  форм калия и фосфора в почве  находится на высоком уровне.

Таблица 1. Почвы севооборотов и их агрохимические показатели.

Содержание питательных  веществ в почве высокое. Для  поддержания плодородия почвы на высоком уровне нужно вносить  минеральные и органические удобрения, соблюдать правильную агротехнику.

Почву не следует известковать при такой кислотности (рН- 6,9), так  как она приемлема для возделывания сои.

2.2 Климатические и агрометеорологические  условия.

Климат Липецкой области  умеренно континентальный, с теплым летом и умеренно холодной зимой. Все сезоны года четко выражены. Самым холодным месяцем в году является январь. Изменение средних  январских температур прослеживается с юго-запада на северо-восток. На юго-западе области средняя температура  января составляет -9,7°, на северо-востоке -10,9°. [1]

Самым теплым месяцем года является июль. Средняя температура  его -колеблется от +18,5° на северо-западе до + 20,2° на юго-востоке, что связано  с усилением континентальности  климата в этом направлении.

Осадки по сезонам года выпадают неравномерно - наименьшее количество их выпадает в холодный период года. Самое минимальное количество осадков  приходится на февраль - 20-25 мм.. В июле их выпадает 60-85 мм. [1]

В таблице 2 приведены данные по распределению осадков, выпавших в Липецкой области в вегетационный  период сои. По показателям видно, что  за 2009 год в августе осадков  было меньше по сравнению со средним  значением. В остальные месяцы этого  года осадков хватало, даже с небольшим  избытком. Основная часть осадков приходилась на июнь и июль.

Таблица 2. Распределение атмосферных осадков  за вегетацию, мм.

В 2010 году наблюдался недостаток влаги во все месяцы. Самое большое  отклонение от номы было зафиксировано  в июне (-28,8). Сумма осадков за вегетационный  период в 2009 году больше среднего значения 2,9%, а в 2010 меньше на 17,2%.

В таблице 3 указаны среднемесячные температуры воздуха в Липецкой области за 2009 и 2010 года, а также  средние многолетние значения этого  показателя. В апреле, мае и августе 2009 года среднемесячная температура  воздуха превысила норму на 13,2 % ; 3,9%; и на 2,4 % соответственно. А в  июне, июле и сентябре этого же года наблюдался недостаток тепла. В 2010 году во всех месяцах, за исключением апреля средняя температура воздуха  превысила средний многолетний  показатель. Особенно сильное отклонение от нормы в сторону избытка  тепла было зафиксировано в июле (+24,9%).

Таблица 3. Среднемесячные температуры воздуха, °С

Продолжительность вегетационного периода в днях 180 - 190 Срок первичных  осенних заморозков 2 октября (по многолетним  данным).

3. Обоснование программируемой  урожайности сои (сорт - Ясельда) по обобщенным почвенно-климатическим показателям Липецкой области.