Технология производства кормовой свеклы

Введение

     Растениеводство - наука, изучающая видовые и сортовые формы полевых культур, особенности их биологии, требования к условиям среды и приемы выращивания наибольших урожаев высокого качества.

     Растениеводство как научная  дисциплина исторически сложилась и развивалась на основе ботаники, физиологии и биологии растений, микробиологии, агрохимии, агрометеорологии и экологии, а также селекции и семеноводства, энтомологии и фитопатологии, химии, почвоведения, механизации сельского хозяйства, экономики и других наук.

     Конечная цель растениеводства - раскрытие резервов для увеличения производства продукции сельскохозяйственных культур при наименьших затратах.

     Главное место в решении задач, стоящих перед растениеводством, занимает агротехника, то есть  комплекс приемов по выращиванию  культурных растений, направленный  на более полную реализацию  генотипа растений в виде высокого  урожая продукции улучшенного  качества. Функционирование и продуктивность растений - в конечном итоге результат взаимодействия генотипа культуры с комплексом факторов внешней среды и поэтому знание биологических особенностей каждой культуры и сорта является теоретической базой для разработки, как общей агротехники возделывания культур, так и конкретных видов и сортов.

     Кормовая свекла является ценным сочным кормом для животных в период стойлового содержания. Включение ее в рацион повышает усвояемость грубых концентрированных кормов и заменителей протеина. Корнеплоды нейтрализуют кислотность кормов. При скармливании животным корнеплодов, богатых углеводами, минеральными солями, витаминами, ферментами, повышается активность пищеварительного тракта. Кроме того, установлено, что кормовые корнеплоды положительно влияют на молочную продуктивность коров, их воспроизводительную способность и качество приплода. При низком содержании сырой клетчатки и большом количестве легкопереваримых углеводов органическое вещество кормовой свеклы имеет высокую переваримость (80-90%) и питательность.

     На основании проведенных Всесоюзным  научно -  исследовательским институтом  механизации сельского хозяйства  и Всесоюзным научно – исследовательским  институтом кормов, исследований  в лабораторно – полевых и  производственных условиях по  возделыванию кормовой свеклы  разработана интенсивная технология  ее возделывания и уборки. Она  представляет собой комплекс  агротехнически обоснованных и взаимосвязанных, механизированных технологических приемов, базирующихся на организационно – экономических мероприятиях, обеспечивающих в совокупности высокие и стабильные урожаи при незначительном снижении затрат ручного труда.

     Кормовая свекла охотно поедается  всеми животными, легко переваривается  и усваивается  и по своей  значимости в рационе не уступает  силосу. Она хорошо хранится и  используется для кормления скота, особенно зимой и весной, когда  отсутствуют зеленые корма.

     Корнеплоды содержат 12-18%  сухого  вещества, 1,3 – протеина, 0,1 – жира, 0,9 – клетчатки, 9,5 – безазотистых экстрактивных веществ и 0,9 процентов золы, листья богаты каротином. В 100 кг корнеплодов содержится 40 г кальция и 40 г фосфора. Минеральный состав кормовой свеклы представлен в основном щелочными элементами. Являясь компонентом силосного рациона, она устраняет излишнюю кислотность желудочного сока животных, образующуюся при скармливании силоса. В кормовой свекле содержится много углеводов. Недостаток их в рационе нарушается углеводно-жировой обмен животных. Установлено, что 60-70% жира в молоке обязано своим происхождением углеводам.

     Минеральный состав кормовой  свеклы представлен в основном  щелочными элементами, что благоприятно  сказывается при кормлении молочного  скота, так как устраняется излишняя  кислотность желудочного сока при скармливании силоса. Кормовая свекла сравнительно бедна белком, но в его состав входят очень ценные свободные аминокислоты.

     Кормовую свеклу возделывают  во всех зонах Российской Федерации. Продвижение ее на юг ограничивается  засухами, так как в засушливых  районах она не дает хороших  урожаев.

     Кормовая ценность свеклы: в одном  центнере корнеплодов содержится 12 к. ед., а в одном центнере  листьев – 10 к. ед., в одном центнере  корнеплодов содержится 0,9 кг переваримого протеина, в одном центнере листьев – 2-2,1 кг переваримого протеина.

     Посевные площади под корнеплодами  составляют более 1,4 миллионов гектар, 85-90% этих площадей занято кормовой  свеклой. Кормовая свекла распространена  повсеместно и сосредоточена  главным образом, в посевах хозяйств, крупных плодоовощных объединений  и птицефабрик. В условиях различных  областей урожайность кормовой  свеклы составляет 400 – 2010 центнеров  с одного гектара.

     Поэтому цель настоящей работы: разработка технологии производства кормовой свеклы сорт Эккендорфская желтая в условиях Высокогорского района РТ.

1. Климатические  условия.

     Высокогорский район расположен на севере северо-западной части республики.

     Высокогорский район  на западе граничит с Республикой  Марий Эл, на севере и северо-востоке  с Атнинским и Арским районами, на юге - с Пестречинским районом, на юго-западе с городским округом Казань.

     Высокогорский район  обладает мощным агропромышленным комплексом. По объему сельскохозяйственного производства Высокогорский район занимает 4 место в Казанской агломерации и 14 место в Республике Татарстан.

     Доля посевных площадей  для всех сельскохозяйственных  культур Высокогорского района составляет 2,4% посевных площадей Республики Татарстан. В настоящее время район занимает седьмое место среди районов республики по посевной площади картофеля, четвертое место по посевной площади овощей открытого грунта.

     По климатическим  и почвенным условиям Высокогорский  район в соответствии с агроклиматическим районированием относится к Предкамью.

     В зоне преобладают  дерново-подзолистые (18,4%) и серые лесные оподзоленные (58,5%) почвы. В целом для данной зоны характерен расчлененный рельеф с большим числом оврагов и балок.

     Важнейшее отраслевое звено агропромышленного  комплекса представляют: зернопроизводство, картофелеводство, овощеводство, кормопроизводство, отрасли животноводства.

Таблица 1. Климатические условия за период вегетации

     Используя данные, приведенные в  табл. 1, рассчитывается гидротермический  коэффициент (ГТК):

2. Биологические  и морфологические особенности  культуры.

     Кормовая свекла относится к виду Beta Vulgaris и к разновидности – Crassa.Это двулетнее растение семейства маревые. В первый год жизни она образует утолщенный корень, в котором накапливается много питательных веществ.

     Листья в первый год жизни  крупные, густо собраны в прикорневую  розетку. Во второй год жизни  образуются цветоносные стебли - ветвящиеся, слабооблиственные, листья значительно меньше прикорневых. На стеблях расположены длинные метельчатые соцветия, цветки обоеполые, срастаются своими основаниями, собраны в мутовки. Опыление перекрестное. Семена заключены в соплодие – клубочек. В нем находится от двух до шести семян, которые заключены по одному внутри сросшихся плодов. Размножается свекла семенами.

     Подсемядольное колено у кормовой  свеклы имеет более разнообразную  окраску, чем у сахарной свеклы, и может быть бело-зеленого, желтого, розового, карминного, оранжевого и  фиолетового цвета.

     В формировании корнеплода принимают большое участие эпикотиль (головка) и гипокотиль (шейка), на долю которых у разных сортов приходится от 25-65% общей массы растения. Собственно корень развит сравнительно слабо. Корнеплоды кормовой свеклы отличаются от сахарной, большим разнообразием по форме, окраске головки, шейки и собственно корня, а также по степени погружения их в почву. Развитие надземной части (головка и шейка) и степень погружения корня в почву в значительной мере определяют засухоустойчивость сорта и содержание сухих веществ в корнеплодах. Чем больше развита надземная часть, тем сорт более влаголюбив и содержит меньше сухих веществ. По окраске корнеплоды могут быть белыми, розовыми, малиновыми, красными, желтыми и оранжевыми.

     В анатомическом строении корнеплодов  сахарной и кормовой свеклы  также имеются различия. У кормовой  свеклы значительно меньше колец  сосудисто-волокнистых пучков (5 – 8), между которыми расположены более  крупные клетки паренхимы с  меньшим содержанием сахара в  них.

     Листья у кормовой свеклы сердцевидно-яйцевидной  формы, более гладкие и расположены  горизонтально, чем у сахарной  свеклы, общее количество их на 20 – 30 процентов меньше. Характерная  особенность семенников кормовой  свеклы – гораздо меньшая осыпаемость  ее соплодий по сравнению с  сахарной свеклой.

     Семена кормовой свеклы начинают  прорастать при температуре 2-5°С, но дружные всходы появляются при температуре 12-15°С. Всходы переносят заморозки до -4 - -5°С. Благоприятная температура для роста корнеплодов 15-20°С. Кратковременные осенние заморозки свекла выдерживает в поле, но выкопанные корнеплоды повреждаются уже при температуре -2°С. Такие корнеплоды непригодны для хранения.

     Жизнеспособные всходы появляются при температуре 6 – 7°С. Листья взрослых растений выдерживают кратковременные утренние заморозки до -6°С, тогда как выкопанные из почвы и не укрытые корнеплоды повреждаются уже при температуре -2°С. Для нормального накопления урожая корнеплодов кормовой свеклы минимальная сумма активных температур колеблется от 1500 до 2400°С за период вегетации 120 – 150 дней.

     Кормовая свекла требовательна  к плодородию почвы. Для нее  хороши плодородные почвы с  глубоким пахотным горизонтом  и мелкокомковатой структурой, pH = 6-7. При pH = 5, урожай сильно снижается. Кормовая свекла солеустойчива. Она дает хорошие урожаи на черноземных, супесчаных и суглинистых почвах, но не удается на почвах склонных к заболачиванию. На легких почвах следует использовать повышенные дозы органических удобрений. Кормовая свекла отзывчива на известкование. Кормовая свекла, при урожае 300 центнеров с одного гектара, выносит из солонцовой почвы от 2,1 до 3,75 центнеров на гектар хлора, способствуя тем самым рассолению почвы.

     Кормовая свекла предъявляет  повышенные требования к влаге, особенно в начале роста и  развития. При недостаточной увлажненности  почвы, свекла весьма отзывчива  на полив.

     Семена прорастают при наборе  влаги, порядка 120-160% от массы клубочка, а интенсивный рост растений  наблюдается при влажности 70% от  полной влажности почвы. Наиболее  критический период в развитии  свеклы совпадает с концом  июля – началом августа, когда  недостаток влаги приводит к  глубокому нарушению водного  баланса, вызывая увядание растений, торможение их роста.

     Это растение длинного дня, светолюбивое.

     Больше всего кормовой свекле подходит умеренный климат, при осадках не менее 450 мм, плодородные рыхлые черноземы, суглинистые и супесчаные, слабооподзоленные почвы. Период жизни растения от всходов до появления первой пары настоящих листьев (розеточных листьев), называют фазой «вилочки» (две семядоли, сохранение которых без повреждений играет большую роль в получении высокого урожая).

     Примерно через 10 дней после фазы «вилочки» наступает фаза первой пары настоящих листьев. Это наиболее благоприятный срок прореживания всходов. Затем следует вторая и третья фазы. Одновременно с этим идет интенсивный рост корневой системы. Корни молодого и взрослого растения сильно отличаются между собой. В фазе двух – трех пар настоящих листьев изменяется строение корня (линька). В этот период свекла особенно чувствительна к приемам агротехники. Отсутствие рыхления почвы, затягивание сроков формирования растений свеклы, значительно снижают урожай.

     Продолжительность вегетационного периода кормовой свеклы, первого года жизни на 25 – 30 дней короче, чем у сахарной и составляет 120 – 150 дней.

     В развитии кормовой свеклы выделяют три периода:

1) формирование  ассимиляционной поверхности и  корневой системы (50 – 55 дней);

2) основной  рост корней и листьев (50 – 55 дней);

3) интенсивное  накопление питательных веществ  (50 – 55 дней).

3. Характеристика  районирования сорта

     В России одна из самых больших посевных площадей кормовой свеклы в мире. Она возделывается на обширной территории от Вологды до Дальнего Востока.

    По  форме корнеплодов сорта кормовой  свеклы разделяются на четыре  группы: мешковидная, или цилиндрическая, удлиненная, коническая и округлая.

     Сорта мешковидной, или цилиндрической, формы погружены в почву на 1/4-1/5 длины корня, что облегчает ручную уборку. К ним относятся Эккендорфская желтая, Тимирязевская односемянная, Урсус Поли.

     Сорта удлиненно-овальной формы. Корнеплоды данной группы погружены  в почву на 1/3 длины и более. Однако они легко выдергиваются из почвы. Окраска кожицы корнеплодов оранжевая или светло-оранжевая до белой. К сортам данной группы относятся районированные сорта и гибриды, которые представлены сортотипом Баррес и содержат 12-14% сухих веществ: Титан Поли, Центаур Поли, Магнум, Маршал, Первенец ладожский.

     Сорта конической формы. Полусахарные  сорта этой группы по сравнению  с типично кормовыми сортами  имеют повышенное содержание  сухих веществ в корнеплодах (13-19%). Корнеплоды погружены в почву на 1/2-2/3 своей длины, что не дает возможности убирать их по прогрессивной технологии, как сахарную свеклу. К данной группе относятся Полусахарная розовая, Жодинка, Лань.

     Сорта с округлой формой корнеплода развивают значительную часть корнеплода над поверхностью почвы. Содержание сухих веществ в корнеплодах 15-17%. Среди районированных сортов следует отметить Сахарную округлую 0143.

     Рассматриваемый в данной работе сорт Эккендорфская желтая - среднеспелый высокопродуктивный сорт кормовой свеклы. Включен в Государственный реестр селекционных достижений РФ с 1997 года. Период от всходов до уборки 140-155 дней. Сорт свеклы кормовой Эккендорфская желтая растет, выступая на 2/3 над землей. Корнеплоды цилиндрической формы, с перехватом посередине, без боковых разветвлений, окраска подземной части  лимонно-желтого цвета, головка серо-желтая. Мякоть белая, сочная. Масса 1000-1600 грамм.

Средняя урожайность 100-150 тонн с гектара. Содержание сухого вещества до 12-12,5%.

Сорт кормовой свеклы Эккендорфская желтая холодостойкий, не требователен к плодородию почвы, ценится за стабильную урожайность, устойчивость к цветушности, выравненность корнеплодов, высокую питательную ценность.

Свекла Эккендорфская желтая обладает отличными кормовыми качествами, прекрасно хранится.

Эккендорфская желтая охотно поедается животными, особенно КРС, способствует повышению молочной продуктивности коров.

Оптимальная для прорастания семян температура почвы 20-22°С.

4. Программирование  урожайности

4.1 Расчет  потенциальной урожайности по  приходу фотосинтетически активной радиации (ФАР)

     По предоставленным данным приход ФАР на территорию Республики Татарстан для кормовой свеклы составляет 2,43 млрд. ккал/га. Зная приход ФАР и коэффициент использования солнечной энергии культурой (2%), а так же калорийность единицы урожая органического вещества (3850 ккал/кг) можно рассчитать потенциальную урожайность:

     Подставив показатели в формулу, получим, что урожай абсолютно  сухой биомассы (корнеплод + ботва) кормовой  свеклы составит 189,4 ц/га.

     Для перехода от урожая абсолютно  сухой биомассы к уровню урожая  основной продукции при соотношении  основной продукции к побочной (1:0,5) при стандартной влажности для кормовой свеклы (85%), используется формула:

     Подставив соответствующие данные  в формулу, получим, что при 2% использовании ФАР потенциальный урожай кормовой свеклы составит 560,9 ц/га.

4.2 Расчет  действительно возможной урожайности  по влагообеспеченности посевов.

Величина действительно возможной урожайности (ДВУ) определяется влагообеспеченностью, включающей запасы продуктивной влаги в слое почвы 0…100 см и ее суммарного расхода на транспирацию и испарение с поверхности почвы.

Запас продуктивной для кормовой свеклы влаги можно рассчитать, используя данные о запасе продуктивной влаги в метровом слое почвы к моменту посева (140 мм), количество осадков, которое выпадает за период вегетации кормовой свеклы (326 мм), из которых растения используют примерно 80% и коэффициент производительного использования выпадающих осадков за вегетационный период рассматриваемой культуры (0,8), по формуле:

     Зная запас продуктивной влаги  и коэффициент водопотребления  на 1 ц абсолютно сухой массы (300), можно рассчитать действительно возможный урожай по влагообеспеченности посевов:

     Урожай абсолютно сухой биомассы  пересчитываем в основную продукцию  так, как это делали при определении  потенциального урожая:

4.3 Расчет  биологической урожайности по  формуле А.М. Рябчикова

     Решающую роль в формировании урожая играют солнечные лучи, тепло, влага и почвенные условия в комплексе. Взаимоотношения этих факторов отражено в формуле А.М. Рябчикова, которая с высокой точностью позволяет определить биогидротермический потенциал продуктивности в конкретных климатических условиях. Для этого необходимо знать количество продуктивной влаги для растения (400,8 мм), радиационный баланс за период вегетации (24,3 ккал/см2) и период вегетации в декадах (17). Биогидротермический потенциал рассчитывают по формуле:

     Для перехода от баллов к урожаю абсолютно сухой биомассы используют формулу:

     Урожай абсолютно сухой биомассы, пересчитывается в основную продукцию так, как это делали при определении потенциального урожая по формуле:

5. Интенсивная  технология возделывания культуры

     Интенсивная технология в своей  основе ориентирована на производство  определенного уровня урожайности (max). Поэтому в таких технологиях все операции и материальные средства рассчитаны на максимальное использование с целью получения максимального урожая.

     Интенсивные технологии принципиально отличаются от традиционных по набору технических, агрохимических, биологических средств. Эти технологии предполагают не только обеспечение оптимального уровня минерального питания растений и соответствующую защиту от сорняков, болезней и вредителей, но и качественно отличные способы предпосевной обработки почвы с помощью специальных машин, посева на одинаковую глубину сеялками точного высева, ухода за посевами с использованием опрыскивателей, уборки урожая высокопроизводительными техническими средствами. Интенсивные технологии – финансово затратные.

5.1 Размещение культур в севообороте

     Кормовую свеклу лучше размещать  в кормовых и прифермерских севооборотах, это значительно сокращает затраты труда и средств на транспортировку органических и минеральных удобрений, семян, средств химической защиты, перевозку людей, перебазировку машин и тракторов, а также вывозку выращенного урожая корней и ботвы. Кроме того, включают ее в полевые севообороты с высоким плодородием почвы.

     В районах достаточного увлажнения  кормовую свеклу размещают после  озимой пшеницы или ржи, идущих  по занятым парам. А в районах  недостаточного увлажнения –  после озимых, идущих по чистым  унавоженным полям. Хорошими предшественниками  являются картофель, морковь и  кукуруза при внесении под  них органических и минеральных  удобрений. Высокие урожаи кормовой  свеклы получают при выращивании  ее после зернобобовых культур, особенно по гороху и овощным  культурам, за исключением родственных с ней растений (столовая свекла, морковь), так как они поражаются одинаковыми вредителями и болезнями.

     Выращивание кормовой свеклы  способствует созданию благоприятных  условий для повышения урожая  последующих культур, улучшает физические  свойства почвы, ее микробиологическую  деятельность, оставляет после себя  поле чистое от сорняков.

     В данном севообороте свекла  размещена после озимой ржи. Рожь  является хорошим предшественником  для кормовых корнеплодов, так  как после нее поле остается  чистым от сорняков и почва  достаточно увлажнена.

5.2 Система  удобрений

     К важнейшим условиям  программирования и достижения  заданного уровня урожаев относится: обоснование оптимальных доз  удобрений, удовлетворение потребностей  растений в питательных веществах  при сохранении плодородия почвы  и обеспечение охраны окружающей  среды (грунтовых вод, водоемов от  загрязнения химическими соединениями).

     Балансовый метод  расчета доз удобрений учитывает  следующие показатели: вынос элементов  минерального питания с запланированной  урожайностью и коэффициенты  их использования из почвы  и удобрений. Дозу минеральных  удобрений рассчитывают по формуле:

Где Ny- потребность растений в элементе питания, кг/га

У - планируемая урожайность, ц/га;

         В - вынос  элемента 1ц (т) урожая, кг;

         k- коэффициент  использования питательного элемента  из удобрений.

     Рассчитываем дозу внесения для каждого из удобрений, принимая в расчет вынос и коэффициент использования элемента:

     При обосновании доз  внесения питательных веществ  на всех типах почв положительные  результаты даёт учёт следующих  агрохимических показателей:

1) химического состава основной  и побочной продукции;

2) выноса элементов питания единицей  урожая;

3) обеспеченности почв доступными  для растений азотом, фосфором, калием  и микроэлементами;

4) использование NPK почвы и удобрений полевыми культурами;

5) окупаемость 1 кг действующего  вещества (д.в.) NPK урожаем.

Таблица 2. Система удобрений

5.3 Система обработки почвы

     Кормовая свекла предъявляет  повышенные требования к качеству  обработки почвы, хорошо отзывается  на глубокую вспашку и рыхление  подпахотного горизонта. При этом  обработка почвы должна обеспечивать  благоприятные водно-воздушный, температурный  и пищевой режимы почвы, создавать  достаточный объем пахотного  слоя, в котором развивается корнеплод  и расположена основная масса  корней, способствовать успешной  борьбе с сорняками, вредителями  и болезнями.

Таблица 3. Обработка почвы