Технология возделывания и уборки ярового рапса в Красноуфимском районе
ВВЕДЕНИЕ
Яровой рапс — культура универсального типа использования. Сорта с низким содержанием эруковой кислоты и глюкозинолатов пригодны для получения масла на пищевые цели, жмыхов и шротов на корм животным. При переработке таких сортов на масло выход жмыхов (шротов) составляет 50 - 56 %, в них содержится 30—35 % белка, они хорошо сбалансированы по аминокислотному составу. Рапсовый шрот превосходит подсолнечниковый, но содержанию лизина на 33%, цистина в 2,1 раза. В 1 кг такого шрота содержится 0,91 корм. ед. и 318 г переваримого протеина (или на 1 корм. ед. приходится 350 г протеина), в 1 кг жмыха соответственно 1,1 - 1,2 корм. ед. и 277 г (или на 1 корм. ед. приходится 230-250 г протеина). При урожайности семян 20 ц/га с 1 га можно получить 8 ц. масла и 12 ц. жмыха.
Одна тонна рапсового шрота (жмыха) позволяет сбалансировать по белку 7-8 т зернофуража (овес, ячмень), при этом содержание переваримого протеина в 1 корм. ед. повышается с 81 до 110 г.
Яровой рапс выращивают и для получения высокобелковых зеленых кормов как в основных, так и в промежуточных посевах. Особенно высока питательность зеленой массы рапса при летних поукосных и пожнивных посевах. В растениях содержится 18,86 - 23,68% протеина, в 1 кг сухого вещества - 0,98 - 1,02 корм. ед., или на 1 корм. ед. приходится 153 - 189 г переваримого протеина.
1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
Описание почв, на которых расположен анализируемый севооборот
Серые лесные почвы распространены в юго-западных и юго-восточных лесостепных районах Среднего Урала.
Они делятся на оподзоленные, осолоделые и карбонатные. По цвету гумусового горизонта или пахотного слоя и по содержанию в нем гумуса подразделяются на светло серые, серые или темно – серые, а по степени оподзоленности – на слабо -, средне – и сильнооподзоленные. Слабооподзоленные и слабо осолоделые не имеют оподзоленного горизонта А2. мощность оподзоленного горизонта средне оподзоленных почв меньше, чем гумусового, и не больше 10 см, а сильнооподзоленных – больше гумусового.
Перегнойный горизонт этих почв хорошо развит. Структура иллювиального горизонта В ореховатая, красноватого цвета.
Оподзоленный горизонт от белесоватого до светло – серого цвета с буроватым, красноватым и другими оттенками, плитчатой структуры.
Характерным признаком является наличие присыпки кремнезема в нижней части гумусового и в верхней части переходного горизонта. Очень много присыпки кремнезема в серых лесных осолоделых почвах.
Гумусовый горизонт серых лесных карбонатных почв залегает на гребне известняка, перемешанного с суглинком, или подстилается небольшим по мощности плотным ореховатым переходным горизонтом, ниже которого известняк.
Почвы мало различаются по мощности пахотного слоя, большей частью совпадающего с мощностью гумусового горизонта.
Механический состав разных горизонтов неодинаков.
Содержание гумуса, азота и фосфора меняется в зависимости от того, в каком природном или агропочвенном районе она находится.
Оподзоленные почвы весной быстро освобождаются от избытка влаги и приходят в состояние физической спелости в конце апреля – начале мая, а осолоделые – позднее на 7 – 10 дней. Осолоделые в сухие годы лучше обеспечены влагой, а во влажные годы в понижениях задерживается вода и вымокают посевы.
Таблица 1. Агрохимическая характеристика почвы
Название почвы (тип, подтип, разновидность, вид) |
Механический состав |
Глубина пахотного слоя, СМ |
Содержание гумуса, % |
Содержание на 100 г почвы, мг |
РН солевое | ||
|
|
|
|
|
N |
P2O5 |
К2О |
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
Серые лесные |
тяжелосуглинистые |
25 |
4 |
100 |
100 |
140 |
5 |
Чернозёмы оподзоленные |
тяжелосуглинистые |
28 |
6,2 |
140 |
180 |
5 | |
Чернозёмы выщелоченные |
тяжелосуглинистые |
30 |
6,5 |
130 |
200 |
5 | |
Агроклиматические условия места возделывания заданной культуры
Таблица 2. Среднемесячная температура воздуха и сумма осадков
(среднемноголетняя), источник: World Climate
Показатели |
Месяц | |||||||||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 | |
Температура (t),0С |
−16,3 |
−14,8 |
−7 |
2,9 |
10,9 |
15,8 |
18,1 |
14,9 |
9,3 |
1,4 |
−6 |
−12,5 |
Осадки, мм |
31,0 |
22,4 |
20 |
34,1 |
41,8 |
68,3 |
78,7 |
63 |
60,7 |
51,2 |
43,6 |
34,3 |
Среднесуточная температура воздуха за вегетационный период составила 14,9ºС. Самая высокая температура воздуха была отмечена 18,1ºС (в июле), а самая низкая температура воздуха – 16,3ºС наблюдалась в январе. Годовая сумма осадков составила 592 мм, за период вегетации соответственно 251,8 мм. Наибольшее количество осадков выпало в июле и составило 78,7 мм, а самое меньшее в феврале – 22,4 мм.
Климатические показатели
Сумма осадков, мм |
Сумма положительных температур выше 100С |
ГТК (гидротермический коэффициент) |
Запасы продуктивной влаги (мм) в слое 0-100 см на дату | |||
| за год |
за период с температурой выше 100С |
| посева |
созревание | |
Красноуфимск |
566 |
258 |
1859 |
1,4 |
190 |
155 |
Таблица 3. Высота снежного покрова по декадам, см
Октябрь |
Ноябрь |
Декабрь |
Январь |
Февраль |
Март |
Апрель |
Средняя из наибольш. | ||||||||||||||
1 |
2 |
3 |
1 |
2 |
3 |
1 |
2 |
3 |
1 |
2 |
3 |
1 |
2 |
3 |
1 |
2 |
3 |
1 |
2 |
3 |
|
7 |
11 |
16 |
23 |
28 |
32 |
34 |
36 |
41 |
41 |
44 |
44 |
46 |
48 |
46 |
26 |
- |
- |
||||
11,3 |
27,6 |
37 |
43 |
46,6 |
26 |
46,6 | |||||||||||||||
Средняя высота снежного покрова составила 31,9 см. Самый высокий снежный покров по данным метеостанции был в марте и составил 46 см, самый низкий – в ноябре 11 см. По декадам высота снежного покрова в среднем составила 40 см.
Таблица 4. Продолжительность безморозного периода
Дата последнего заморозка весной |
Дата первого заморозка осенью |
Продолжительность безморозного периода, дней | ||||||
самая ранняя |
самая поздняя |
средняя |
самая ранняя |
самая поздняя |
средняя |
наименьшая |
наибольшая |
средняя |
27.05 |
27.07 |
08.06 |
03.08 |
28.09 |
06.09 |
44 |
121 |
89 |
Весной самая ранняя дата последних заморозков была отмечена 27.05, а средняя – 08.06 г. Наступление первого осеннего заморозка отмечено 03.08, средняя продолжительность безморозного периода составила 89 дней.
Таблица 5. Количество дней с t выше +5 °С и +10°С, сумма эффективных температур, °С
+5°С и > |
+100С и > | ||||||
Дата |
продолжительность, дней |
Сумма эффективных температур,0С |
дата |
продолжительность, дней |
сумма эффективных температур,0С | ||
начало |
конец |
| начало |
конец |
| ||
24.04 |
01.10 |
159 |
1472 |
13.05 |
12.09 |
121 |
748 |
Из таблицы 5 можно сказать, что продолжительность периода с температурой выше 5 С составляет 159 дней. 24.04 и 01.10 – даты начала и конца дней с такой температурой. Сумма эффективных температур за 157 дней составляет 14720С.
Продолжительность периода с температурой выше 10 С составляет 121 день. 13.05 и 12.09 – даты начала и конца дней с этой температурой. Сумма эффективных температур за 121 дней составляет 748 С.
БОТАНИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА И БИОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ
Рапс — однолетнее растение семейства капустных. Корневая система
стержневая, хорошо развита, проникает в почву на глубину до 1,8 м. Стебель прямой, ветвящийся, покрыт восковым налетом, высотой до 1,6 м. Листья нижние — черешковые, верхние — сидячие, с восковым налетом. Соцветие — кисть из 20—40 крупных золотисто-белых цветков. Рапс завязывает семена, как при самоопылении, так и при перекрестном опылении. Плод — многосемянный, вытянутый, узкий стручок. При созревании растрескивается. Семена шаровидные, черной или темно-коричневой окраски. Масса 1000 шт. 4–7 г.
Рапс яровой — растение длинного дня. Семена прорастают при температуре1 - 3°С. При оптимальной влажности почвы, температуре воздуха 13 - 15 °С и глубине посева 1,5 - 2,5 см всходы появляются на 4 - 5-й день. Они переносят заморозки минус 3 - 5 °С, а взрослые растения — минус 8 °С. После кратковременных похолодании осенью с наступлением теплых дней рапс возобновляет вегетацию и может быть использован на корм до глубокой осени. Сумма активных температур, необходимая для формирования урожая: семян — 1800 - 2100 °С, зеленой массы — 700 - 800 °С. С появлением всходов рост и развитие рапса ярового проходит с различной интенсивностью. В первый период вегетации он растет медленно. Продолжительность периода всходы — начало бутонизации составляет 22 -39 дней в зависимости от обеспеченности влагой и теплом. Дальнейшее развитие и рост рапса происходит более быстрыми темпами, идет интенсивный прирост вегетативной массы. Период от бутонизации до цветения составляет 10 - 15 дней, цветение продолжается 20 - 25 дней, формирование семян – 30 - 40 дней. Вегетационный период в зависимости от сорта рапса составляет 100 - 130 дней.
При летних сроках посева (июнь—июль) растения ярового рапса вегетируют в условиях укороченного светового дня. При этом развитие растений задерживается, а рост вегетативной массы увеличивается. В связи с этим такие посевы дают высокие урожаи зеленой массы в сентябре—октябре, когда основные кормовые культуры убраны.
Рапс предъявляет высокие требования к питательным веществам. Он отзывчив на внесение удобрений, особенно азотных. С урожаем 20 ц семян с 1 га растения выносят из почвы до 110 кг азота, 60 — фосфора, 100 кг калия. Рапс имеет хорошо развитую корневую систему. Основная масса его корней размещается на глубине 25—45 см. Это влаголюбивое растение. Наибольшая потребность во влаге отмечается в период цветения и налива семян. Лучшие почвы характеризуются большим запасом питательных веществ, нейтральной или слабощелочной реакцией. Песчаные и супесчаные почвы для рапса малопригодны из-за недостаточного количества влаги. Он не переносит кислых и заболоченных почв. Очень сырые почвы с близким залеганием грунтовых вод совершенно непригодны, так как корни растений на них загнивают.
Рапс озимый — растение длинного дня, характеризуется слабой зимостойкостью. Может повредиться при температуре — 8—10°С, поэтому он имеет наибольшее распространение в районах с мягкими зимами. Наиболее благоприятная температура для роста и развития рапса 18–24 °С.
К влаге требователен, особенно в период цветения и налива семян. Транспирационный коэффициент 700–740. Рапс плохо переносит засуху, особенно в первые фазы роста.
Лучшие почвы — черноземные, а также суглинистые и супесчаные. Рапс не выдерживает близости грунтовых вод. Рапс яровой предъявляет меньшие требования к условиям произрастания.
Наиболее распространенные сорта рапса: Дублянский, Ивано-Франковский, Мытницкий-2; ярового: Кубанский, Восточно-Сибирский, Васильковский и др.
3.ПРОГРАММИРОВАНИЕ УРОЖАЯ
3.1. Расчёт величины
планируемого урожая по
Потенциальный урожай (ПУ), то есть максимальный урожай, который теоретически может быть обеспечен приходом ФАР при оптимальном значении в течение вегетации агрометеорологических факторов (света, тепла, воды), а также уровня плодородия почвы.
Потенциальный урожай биологической массы (У биол., т/га) рассчитывается по формуле:
У биол.= (1)
У биол.=
У биол. - потенциальный урожай абсолютно сухой биомассы, т/га;
R * 108 - количество приходящей ФАР за период вегетации культуры, млрд., ккал/га;
Кф - коэффициент усвоения ФАР, %;
10 3- для перевода кг в тонны;
g - калорийность биомассы, ккал/кг;
10 2- приходящая ФАР, 100%.
Суммарный приход ФАР зависит от географического положения местности, её удаленности от экватора, высоты над уровнем моря, среднегодовой облачности.
В условиях Среднего Урала суммарный приход ФАР за год составляет 39-50 ккал/см.
Для перевода прихода ФАР с площади 1 см на площадь 1 га необходимо величину увеличит в 108 раз.
Для конкретной культуры следует брать данные по приходу ФАР в ближайшей агрометеорологической станции за соответствующий месяц, декаду и даже пятидневку начиная с момента появления всходов и до созревания. Данные по приходу ФАР для Свердловской области показаны в табл. 6.
Таблица 6. Приход ФАР в Свердловской области, ккал/см2 (по данным актинометрического пункта Верх-Дуброво)
Месяцы |
За период с t | ||||||||||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
10 и более |
5 и более |
0,8 |
1.7 |
2.1 |
5.6 |
7.0 |
7.7 |
7.2 |
5.6 |
3.4 |
1.7 |
0.9 |
0.5 |
25.6 |
31.4 |
Коэффициент усвоения ФАР (КФ) - количество аккумулированной в биомассе энергии на единицу площади посева в процентах от поступившей на эту площадь за время вегетации ФАР. Приняты средние значения коэффициентов усвоения ФАР (по А.А.Ничипоровичу):
0,5 - 1,5 % - обычно наблюдаемые,
1,5 - 3,0 % - хорошие,
3,5 - 5,0 % - рекордные,
6,0 - 8,0 % - теоретически возможные.
При современном уровне продуктивности сельскохозяйственных культур в Свердловской области следует брать Кф не более 2,5%.
Для перехода от урожая абсолютно сухой биомассы, рассчитанной по формуле (1) к величине урожая зерна или другой растительной продукции при стандартной влажности необходимо пользоваться соотношением:
У =
У =
У - урожай зерна или какой то другой сельскохозяйственной продукции
а - сумма частей в соотношении основной продукции и побочной в общем урожае биомассы, (табл.7)
W - стандартная влажность по ГОСТу, % (табл.8)
Соотношение основной и побочной продукции рапса равняется 1:1,8, стандартная влажность 10%.
3.2. Расчёт действительно
возможного урожая по
Действительно возможный урожай, то есть урожай, который может быть обеспечен генетическим потенциалом сорта и приходом ФАР при реально существующих среднемноголетних условиях и применяемой агротехники.
В Свердловской области величина действительно возможного урожая в основном определяется влагообеспеченностью, особенно продуктивной её частью,, которая рассчитывается по данным годового количества осадков.
Под влагообеспеченностью растений понимают степень удовлетворения фактической их потребности в воде, т.е. отношение поступающего и имеющегося в почве запаса продуктивной влаги к количеству, потребному для нормального развития культуры.
Определение возможного урожая по влагообеспеченности основываются на использовании соотношения
Убиол=
Убиол=
У дву - урожай абсолютно сухой биомассы, ц/га;
W - ресурсы продуктивной влаги, т/га;
KW - коэффициент водопотребления, т/ц.
Продуктивная влага определяется как сумма запасов доступной для растений влаги в метровом слое почвы за период перед посевом (или возобновлении вегетации озимых культур и многолетних трав весной) плюс эффективно используемые осадки за вегетационный период, минус остаток влаги в конце вегетации.
W = Wп + Oc * P – Wt (4)
W=190+277*0,7-155=228,9 мм/га (2289 т\га)
W - количество продуктивной влаги для растений за их вегетационный период, мм/га;
Wп - количество продуктивной влаги весной в метровом слое, мм;
Ос - количество осадков за вегетационный период, мм;
Р - коэффициент полезности для растений летних осадков;
Wt - количество продуктивной влаги в метровом слое перед уборкой, мм.
Таким образом, продуктивная влага для рапса за это время составляет 228,9 мм/га при запасах влаги весной, осенью и количеству осадков выпавших за вегетационный период.
Осадки не полностью используются растениями: часть из них стекает с талыми водами, испаряется с поверхности почвы, когда она не занята растениями, а также стекает во время ливневых осадков на полях со значительным уклоном.
Но главным образом коэффициент (%) использования осадков зависит от гранулометрического состава и равняется для почв: суглинистых - 66-76, супесчаных -52-60; песчаных 42-48, торфяно-болотных - 88 %.
Для перевода запаса продуктивной влаги из мм в тонны умножают на 10, так как 1 мм осадков на га равняется 10 т.
Коэффициент водопотребления - величина, зависимая от погодных условий вегетационного периода, уровня почвенного плодородия, доз удобрений и других факторов.
При переводе на хозяйственно-полезный урожай при стандартной влажности и сумме соотношений основной и побочной продукции пользуются формулой
У дву =
У дву =
У дву - урожай основной продукции при стандартной влажности, ц/га
W, К W - обозначения те же, что и в предыдущей формуле;
а - сумма частей в соотношении основной продукции к побочной в общем урожае биомассы;
W С - стандартная влажность для данной культуры, %
3.3. Расчет действительно
возможного урожая по
Определение климатически обеспеченного урожая по ресурсам тепла проводится в том случае, когда лимитирующим фактором выступает тепло. Однако обеспеченность растений теплом и влагой тесно связаны между собой и, оценивая климатические возможности для урожая желательно учитывать их взаимосвязь.
В условиях ограниченной теплообеспеченности вегетационного периода и одновременно при учете фактических ресурсов влаги следует пользоваться ГТП.
ГТП = (6)
ГТП = = 4,39
ГТП - гидротермический показатель продуктивности, балл;
К увл - коэффициент увлажнения;
n - число декад активной вегетации сорта рассматриваемой культуры..
Коэффициент увлажнения определяется соотношением между фактическими ресурсами влаги (W, мм) и ресурсами энергии, расходуемой на испарение (R, ккал/см2)
К увл =
R = 0,0121(∑t > 100C + 9,9289) = 0,0121(1839+9,9289)=22,37
К увл =
K увл - коэффициент увлажнения;
W - среднегодовое количество влаги, с учетом коэффициента использования, мм;
R - суммарный радиационный баланс за период вегетации (ФАР), ккал/см2
Для расчета климатически обеспеченного урожая по теплообеспеченности используют формулу
У биол. = 22 ГТП - 10 ц/га (8)
У биол. = 22*4,39 - 10 ц/га = 86,7 ц\га (8,67 т\га)
У биол. - урожай сухой биомассы, ц/га
Наиболее рациональным способом расчета действительно возможного урожая для данной зоны - расчёт ДВУ по влагообеспеченности посевов
3.4. Расчет норм удобрений на запланированный урожай
Одним из важных условий программирования и достижения заданного уровня урожая является обоснование оптимальных норм удобрений, направленных на удовлетворение заранее известных потребностей растений в питательных веществах, сохранение и повышение эффективного плодородия почвы, а также охрану окружающей среды.
При расчёте норм удобрений используется много переменных величин, постоянное уточнение которых непосредственно для условий хозяйства - задача каждого агронома.
При обосновании норм питательных веществ на всех типах почв положительные результаты, дает учёт следующих агрохимических показателей:
• вынос элементов минерального питания единицей урожая;
• обеспеченность почв доступными для растений азотом, фосфором, калием и микроэлементами;
• использование NPK почвы и удобрений полевыми культурами на различных типах почв с учётом агрохимических показателей почв, складывающихся погодных условий и уровня заданных урожаев;
• окупаемость 1 кг NPK зерном, клубнями, зелёной массой, корнеплодами, сеном, силосом.
В таблице 10 приведён вынос питательных веществ, рассчитанный по химическому составу основной и порочной продукции культуры, а в табл. 11 коэффициенты использования питательных веществ из почвы и удобрений.
Таблица 10. Вынос питательных веществ растениями на 1. ц
основной продукции с учётом пожнивных и корневых остатков, кг
|
|
Дерново-подзолистые, светло-серые и серые лесостепные | ||
N |
P |
K | |
1 |
2 |
3 |
4 |
рапс |
11 |
6 |
10 |
Таблица 11. Коэффициенты использования питательных веществ из почвы и минеральных удобрений, % (условно)
Из почвы |
Из удобрений | ||||||
| N |
Р205 |
К2О |
N |
Р205 |
К2О | |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
1. |
рапс |
25 |
10 |
15 |
60 |
25 |
60 |
Схема расчёта норм удобрений на заданный урожай:
№ п/п |
Показатели |
N |
Р205 |
К2О |
1. |
Заданный урожай с га (по ДВУ), ц |
12,6 | ||
2. |
Выносится на 1 ц основной и побочной продукции |
11 |
6 |
10 |
3. |
Общий вынос на заданный урожай, кг/га |
138,6 |
75,6 |
126 |
4. |
Содержится в почве: мг/100г (глубина пах. слоя - 25 см, объёмная масса 1,1г\см3), кг\га |
275 |
275 |
385 |
5. |
Коэффициент использования N, Р,К из почвы, % Кп |
25% |
10% |
15% |
6 |
Будет усвоено из почвы, кг\га |
68,75 |
27,5 |
57,75 |
7. |
Необходимо довнести недостающее количество, кг\га |
69,85 |
48,1 |
68,25 |
8 |
Коэффициент использования питательных веществ из удобрений в год внесения, % Ку (табл.12) |
60% |
25% |
60% |
9. |
Потребуется внести с учётом коэффициента использования NPK туков, кг\га |
97,79 |
84,175 |
95,55 |
10. |
Дозы удобрений, с учётом % действующего вещества, кг/га |
287,62 |
187,06 |
159,25 |