Технология возделывания подсолнечника в климатических условиях Ростовской области

КАФЕДРА РАСТЕНИЕВОДСТВА 
 
 

КУРСОВОЙ  ПРОЕКТ 

ТЕМА: Технология возделывания подсолнечника в климатических условиях Ростовской области. 
 
 

Исполнитель: студент группы

Агрономического факультета

Владимир  Сергеевич 
 

                                                                               Работу проверил:                                _       

«         »                               2009г.

Оценка                                 .

Подпись преподавателя                 . 

     ПЛАН  КУРСОВОГО ПРОЕКТА 

     Введение.

     1. Исходные данные  для курсового  проекта.

     2. Биологические особенности  культуры.

         2.1. Особенности роста  и развития культуры.

         2.2. Требования к  теплу и свету.

         2.3. Требования к  влаге.

         2.4. Требования к  почве.

         2.5. Требования к  элементам питания.

     3.Разработка  научно-обоснованной  технологии возделывания

         озимой пшеницы.

         3.1. Обоснование выбора  сорта. Определение  уровня

                планируемой урожайности.

         3.2. Предшественник.

         3.3. Система удобрений.

         3.4. Основная и  предпосевная обработка  почвы.

         3.5. Подготовка семян к посеву, посев.

         3.6. Уход.

         3.7 Уборка и послеуборочная доработка урожая.

         3.8. Технологическая схема возделывания озимой пшеницы.

     4. Энергетическая оценка  технологии возделывания  культуры.

         4.1 Расчет совокупных  затрат энергии  на производство

               продукции.

         4.2 Определение накопленной  в урожае энергии.

         4.3 Расчет показателей  энергетической эффективности

               технологии возделывания  культуры.

     Заключение.

     Библиографический список 
 

ВВЕДЕНИЕ                                           

 Агроклиматическая характеристика Ростовской области

     Ростовская  область находится на юге Европейской  части России. Граничит на юге с  Краснодарским и Ставропольским краями, на юго-востоке — с Калмыкией, на востоке и северо-востоке —  с Волгоградской областью, на севере — с Воронежской областью, на западе проходит государственная граница  с Украиной, на юго-западе омывается  Таганрогским заливом Азовского  моря (имеет морскую границу с  Украиной).

     Расположена в южной части Восточно-Европейской  равнины и частично в Предкавказье. Рельеф в основном равнинный.На западе — восточные отроги Донецкого  кряжа (высота до 253 м), на севере — Донская гряда, на юго-востоке — пологие отроги возвышенности Ергени и Сальско-Манычская гряда, на юге — Кумо-Манычская впадина. Максимальная высота над уровнем моря — 253 м. С севера на территорию области заходит Среднерусская возвышенность. Месторождения каменного угля, железной руды, флюсовых известняков, строительных материалов, поваренной соли, природного газа.Главные реки — Дон и Северский Донец. Озера (в основном соленые), крупнейшее — Маныч-Гудило. Водохранилища: Цимлянское, Веселовское, Пролетарское.

1.ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ ДЛЯ НАПИСАНИЯ КУРСОВОГО ПРОЕКТА

  Для выращивания культуры предлагается взять за основу один из районов  области, я остановил свой выбор  на Неклиновском районе     

Характеристика  климата приводится по данным метеорологических  станций Таганрог, Таганрог, маяк и  Матвеев Курган.     

Неклиновский  район расположен в южной зоне умеренно континентального климата. Особенностью района является его расположение вблизи большого водного пространства акватории  Азовского моря, которое оказывает  некоторое воздействие на температурный, влажностный и ветровой режим  прибрежной территории района. Основными  климатообразующими факторами являются солнечная радиация и циркуляция атмосферы.     

Благодаря южному положению на рассматриваемой  территории отмечается обилие солнечного света и тепла. Продолжительность  солнечного сияния составляет 2120-2150ч/год. В течение года продолжительность солнечного сияния изменяется в значительных пределах, достигая наибольших показателей в июле (315ч.) и минимальных в декабре(53ч.). В тёплый период года солнце светит в течение 70% светового дня, а зимой всего 17%(декабрь). Прямая солнечная радиация составляет 2683МДж/м2 с максимумом в июле (461МДж/м2) и минимумом зимой – до 17МД/м2.      

Суммарная радиация представляет собой сумму  прямой и рассеянной радиации. Годовая  величина её в среднем составляет около4840МДж/м2.     

Основной  расход солнечного тепла приходится на испарение и составляет 1280МДж/м2.      

Для данной территории, как и для всей Ростовской области, характерны широтный перенос  воздушных масс с Атлантического океана, меридиональные северный и  южный переносы, а также процессы выхолаживания или прогревания  над подстилающей поверхностью. Равнинный  рельеф благоприятствует свободному поступлению  воздушных масс различного происхождения. Наибольшая повторяемость приходится на вторжение воздушных масс умеренных  широт – 76%, в том числе: континентальных  – 67%, морских – 9%. На арктический  воздух приходится 15%. Вторжение тропического воздуха происходит сравнительно редко (всего 9%).     

В зависимости  от происхождения воздушной массы  устанавливается определённый тип          синоптического процесса, который определяет погодные условия. Для Неклиновского района, как и для всей территории Ростовской области, характерно преобладание антициклонов (64,1%), с которыми связана преимущественно ясная, солнечная погода и реже (в зимний период) – пасмурная с моросящими осадками, туманами, гололёдом и низкой облачностью. Повторяемость циклонов в среднем составляет 131день или 35,9%. Наиболее часты они в январе, июне и июле – до 13-14 дней в месяц. В тёплый период циклоны сопровождаются ливнями и грозами, а в холодное время формируется обширная зона обложных осадков. Более резкие изменения погоды связаны с выходами южных циклонов. Зимой они сопровождаются интенсивными потеплениями, значительными осадками, метелями, нередко гололёдом; летом с ними связаны ливни и грозы, а в переходные сезоны – обильные обложные дожди. Основная масса влаги поступает с воздушными массами, приходящими с Атлантики и Средиземного моря      

Термический режим 

   Среднегодовая температура воздуха на рассматриваемой территории изменяется довольно равномерно, уменьшаясь от +9,2С (Таганрог, маяк) на юге района до +8,5ºС к северу (Матвеев Курган). Влияние Азовского моря на средние годовые температуры воздуха незначительно и выражается в повышении температуры воздуха на 0,5-0,7ºС в полосе шириной 25-40км.      

Годовой ход  температуры чётко выражен. Среднемесячная температура самого холодного месяца января изменяется от -5,3ºС (Таганрог, маяк) до -5,7ºС (Матвеев Курган). Среднемесячная температура самого тёплого месяца – июля изменяется по территории от+23,8ºС на берегу Таганрогского залива до 22,8С на севере района. Абсолютные минимумы наблюдаются в наиболее холодные зимы, которые бывают довольно редко. На побережье залива абсолютный минимум  равен -32ºС, в более континентальных  частях района он достигает -34ºС. Абсолютный максимум температуры на всей территории равен +40ºС. Переход среднесуточной температуры воздуха через 0ºС весной происходит в середине марта, осенью – в конце ноября.     

Наиболее  тёплый период лета (со среднесуточной температурой воздуха выше +15ºС) начинается в первой половине мая и завершается  во второй половине сентября. Сумма  температуры выше +10ºС зависит от физико-географических условий местности  и равна порядка 3420ºС на берегу залива и 3470ºС в континентальной части  района. В зимнее время устойчивые морозы продолжаются около двух месяцев, наступая в середине декабря и  прекращаясь в середине февраля. Однако, зимние морозы часто нарушаются продолжительными оттепелями с температурами  до +5ºС +7ºС тепла.      

Продолжительность безморозного периода составляет 165-205 дней. На образование заморозков существенное влияние оказывает рельеф. На побережье  Таганрогского залива отмечается наибольшая продолжительность безморозного периода, составляющая 205 дней.      

Атмосферные осадки     

Атмосферные осадки являются основным источником увлажнения почвы. В среднем за год  на рассматриваемой территории выпадает 420-485мм осадков. Наибольшее среднегодовое  количество атмосферных осадков  наблюдается в тёплый период и  составляет (250-290мм) Наименьшее количество выпадает в холодный период (170-200мм). По сезонам года максимум осадков  приходится на май-июнь, минимум на февраль-март. В отдельные годы в  зависимости от условий атмосферной  циркуляции, как максимумы, так и  минимумы могут быть сдвинуты на другие месяцы, а количество осадков значительно  отклоняться от средних значений. Наибольший суточный максимум осадков 1% обеспеченности в пределах района составляет 100мм.      

Влажность воздуха     

Относительная влажность воздуха в течение  года изменяется в широких пределах от 85-90% в ноябре-марте до 60-65% в  июле и августе. Важное значение для  летнего периода имеет относительная  влажность воздуха на 13 часов, когда  её значения близки к минимуму, а  испарение наиболее интенсивно. Самая  низкая относительная влажность  воздуха на 13 часов наблюдается  в июле, когда она составляет 30-35%. На июль-август приходится 20 дней с относительной влажностью менее 30%, а на весь летний период около 35-40 дней. Близость Азовского моря способствует повышенному уровню относительной влажности, как и пониженному дефициту насыщения .     

Для территории характерны атмосферные засухи. Атмосферные  засухи характеризуются высокими температурами  и большой сухостью воздуха. Наиболее ранние засухи возможны в апреле; летом  их количество постепенно возрастает, достигая максимума в июле-августе. Число дней с атмосферной засухой  за тёплый период колеблется от 20 до30 дней. Почвенная засуха наблюдается при  высоких температурах воздуха и  почвы при недостатке осадков, что  вызывает повышенное испарение с  поверхности почвы и нарушает водный баланс растений.     

При повышении  скорости ветра в период засухи возникают  суховеи, которые особенно опасны в  начале вегетационного периода.     

Выводы.

По климатическому районированию для строительства  территория Неклиновского района относится  к подрайону IIIВ. Расчётная температура  самой холодной пятидневки равна -24°С. Продолжительность отопительного  периода составляет 172 - 177 дней.

На территории района отмечается обилие солнечного света и тепла.

Основной  расход солнечного тепла приходится на испарение.

Рассматриваемая территория относится к зоне недостаточного увлажнения.

Территория  характеризуется значительным разнообразием  опасных метеорологических явлений  погоды, наносящих значительный ущерб  хозяйству. Наиболее устойчивым годовым  ходом отличаются сильные ветры  меридионального направления.

Холодный  период отличается существенной частотой сильных ветров, общих и низовых  метелей, гололёдно-изморозевых явлений, являясь весьма опасным с точки  зрения перечисленных метеорологических  явлений.

Для тёплого  периода характерны конвективные явления, такие, как сильные дожди и  ливни, шквалы и град.       

Агроклиматические ресурсы     

Территория  Неклиновского района расположена  в зоне рискованного земледелия, поэтому  произрастание сельскохозяйственных культур, а соответственно и урожаи в значительной мере определяются агроклиматическими условиями.      

Тепло- и  влагообеспеченность вегетационного периода сельскохозяйственных культур  определяют условия их произрастания  и формирования урожая.     

Теплообеспеченность вегетационного периода.      

Периодом  активной вегетации для большинства  культур является средняя суточная температура воздуха выше +10º. Рассматриваемая  территория в достаточной мере обеспечена теплом. Средняя дата перехода температуры  воздуха через +10º наблюдается 15-18 апреля. Средняя продолжительность  периода с температурой выше +10º  составляет 177-179 дней.      
 

Таблица №1. Теплообеспеченность вегетационного периода

     Поздние весенние и  ранние осенние заморозки могут  в значительной степени ограничить длительность периода активной вегетации  сельскохозяйственных культур.     

Последние заморозки (весенние) на территории наблюдаются  на побережье в первых числах апреля, на остальной территории до третьей  декады апреля, а период активной вегетации  растений наступает в середине апреля. В это время заморозки могут  повредить первые всходы сельскохозяйственных культур. Первые (осенние) заморозки  начинаются в континентальной части  в первых числах октября. На побережье  – в конце октября. Продолжительность  безморозного периода составляет в  среднем 165-205 дней.      

Условия для  выращивания сельскохозяйственных культур считаются хорошими, если они обеспечены теплом в 80% лет и  более. Если обеспеченность теплом составляет 70-60% и менее, необходимо проведение соответствующих мероприятий –  подбор скороспелых сортов, высадка  на более тёплых южных склонах  и т.д. Потребность сельскохозяйственных культур в тепле выражается в  суммах температур воздуха за период вегетации. Для каждой культуры эти  температуры разные. На данной территории такие сельскохозяйственные культуры как озимая пшеница, яровой ячмень, горох, подсолнечник, просо, картофель, огурцы, помидоры полностью обеспечены теплом. Достаточно обеспечены теплом и теплолюбивые культуры.           

Таблица №2. Теплообеспеченность сельскохозяйственных культур.

     Влагообеспеченность вегетационного периода. Для успешного  возделывания сельскохозяйственных культур  требуется достаточное количество влаги, которая определяет формирование урожая. На территории Неклиновского  района, не смотря на близость Азовского  моря, влага является ограничивающим фактором. За вегетационный период здесь выпадает 250-290мм осадков. Для  успешного возделывания сельскохозяйственных культур такого количества осадков  недостаточно, особенно для влаголюбивых культур. Увлажнение территории зависит  не только от количества выпадающих осадков, а также, сколько их уходит на испарение. Чем выше температура, тем больше выпавших осадков уйдёт на испарение. Характеристику увлажнения территории с учётом количества выпадающих осадков  и температуры даёт гидротермический коэффициент (ГТК). (ГТК - отношение суммы  осадков за период с температурой выше +10°С к сумме температур за этот же период уменьшенное в 10раз). На территории района в среднем он составляет около 0,7, а обеспеченный в 80% лет – 0,52, что  указывает на высокую засушливость. Потребность озимых культур во влаге  на большей части территории удовлетворяется  на 50-60%. Влагообеспеченность у пропашных  культур (кукуруза) составляет всего  около 40% от оптимальной.      

Таким образом, рассматриваемая территория расположена  в засушливой зоне и для получения  высоких устойчивых урожаев сельскохозяйственных культур необходимо постоянное искусственное  орошение.     

Условия зимовки.      

Агроклиматические условия зимнего периода являются одним из решающих факторов в развитии зимующих сельскохозяйственных культур. Зима в районе неустойчивая с частыми  оттепелями и неоднократным установлением  и разрушением снежного покрова. В отдельные годы снежный покров вообще не образуется. Как следствие, зачастую наблюдается возобновление  кратковременной вегетации зимующих культур. Перезимовка в значительной степени зависит от погодных условий  зимнего периода и от устойчивости самих растений к низким температурам и другим неблагоприятным природным  явлениям.     

Наиболее  существенными климатическими факторами  в зимний период для зимующих сельскохозяйственных культур являются минимальная температура  воздуха и почвы и снежный  покров в определённых сочетаниях.      
 
 
 

Таблица №3. Условия зимовки зимующих сельскохозяйственных культур.

     Очень важна температура  почвы на глубине узла кущения, которая  является производной температуры  воздуха и высоты снежного покрова. Снег оказывает утепляющее действие на почву, препятствует распространению  низких температур в глубь её. Обычно для раскустившихся растений высота снега в 5см обеспечивает благополучную  зимовку даже при температуре  воздуха -22ºС ÷ -25ºС. Однако снежный  покров редко распространяется равномерно по полю и при средней его высоте 5см 25% его площади покрыто слоем 1-3см, 10% площади свободны от снега. Поэтому  для обеспечения благополучной  зимовки в суровые зимы необходимо покрытие снегом толщиной 10-15см.

Территории  относится к засушливой зоне и  для получения высоких устойчивых урожаев сельскохозяйственных культур  необходимо постоянное искусственное  орошение.

Условия перезимовки  озимых культур относительно удовлетворительные.

Средние агроклиматические  условия, обеспечивающие формирование урожая сельскохозяйственных культур  на территории Неклиновского района, составляют 84% от оптимальных условий. В целом по области этот показатель равен 79%. Таким образом, показатель средних агроклиматических условий  Неклиновского района очень высокий.

 Оценка  сельскохозяйственных земель     

Территория  Неклиновского района находится  на юго-западе Ростовской области и  простирается с запада на восток 91 км, а с севера на юг – на 34 км. Район  граничит на севере с Матвеево-Курганским, Радионово-Несветайским районами, на юге  – с Мясниковским районом и  Азовским морем. Территория района расположена  в зоне континентального климата.     

Общая площадь  Неклиновского района составила 214,4 тыс.га.     

Преобладающие почвы – черноземы обыкновенные, теплые, кратковременно промерзающие, мощные, глинистые.

Таблица №4. Оценка почвенного покрова Неклиновского района

2. БИОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ  КУЛЬТУРЫ

2.1 Особенности роста  и развития

Подсолнечник  относится к семейству астровых (Asteraceae) или сложноцветных (Compositae). Корень стержневой, проникающий при хороших  почвенных условиях на глубину 3 м и более. Стержневой корень растет очень быстро и превышает рост стебля. В стадии 4…5 листьев длина корня достигает 60…70 см. Он очень чувствителен к уплотнениям почвы и подпочвы. Растение образует мощную систему боковых корней и корешков, часть которых идет параллельно главному корню на расстояние 20…40 см, а часть распространяется в слое почвы 10…45 см с загибом вглубь, образуя густую сеть мельчайших корешков (рис. 1). Наиболее интенсивный рост корней происходит в период от образования корзинки до цветения.

     Благодаря такой сильной ветвистой системе  боковых корней и корешков, которые  составляют 50…70% корневой массы и  у хорошо развитых растений могут  достигать диаметра 1,5 м, а также  быстро внедряющемуся вглубь главному корню, подсолнечник может выдерживать засуху и хорошо усваивать питательные вещества и почвенную влагу. При более влажных условиях корни развиваются ближе к поверхности почвы, при устойчивой сухой погоде проникают глубже. В первом случае растения менее устойчивы к ветровой нагрузке и, следовательно, к полеганию. Мелкое распространение корней при избытке влаги следует учитывать, обрабатывая междурядья.

     Благодаря мощной корневой системе подсолнечник наиболее полно, по сравнению с другими  однолетними растениями (кроме сахарной свеклы), использует влагу и питательные  вещества из глубоких слоев почвы. 

Стебель у  современных сортов и гибридов не разветвлен, высотой от 0,6 до 4 м, диаметр нижней части его в посевах 2…4 см, более-менее волосистый, травянистый, в нижней части одревесневающий. Стебель заканчивается соцветием. В начале созревания верхние части стебля сгибаются под весом корзинки, причем желательно, чтобы углы наклона верхних частей стеблей с корзинками к воображаемому продолжению прямостоящего стебля составляли 115…135° (рис. 2).

     На  крае корзинки находятся в 2-х…3-х  рядах прицветники. Наружные цветы  — стерильные язычковые с желтыми  лепестками — размещаются в одном  — двух рядах. Их число независимо от размера корзинки не более 100. Большинство  цветов корзинки — трубчатые. В зависимости  от размера корзинки их число колеблется от 1000 до 2000. Центр корзинки хуже снабжается питательными веществами, поэтому в  нем в зависимости от условий  питания большая или меньшая  часть цветов не оплодотворяется  и остается стерильной.

     Цветение  происходит от края к центру. Длительность цветения отдельной корзинки — 5…12 дней, всего стеблестоя — около 3 недель. Во время цветения корзинки принимают стабильное направление  на юго-восток, что защищает образующиеся семянки от сильной инсоляции.

     Оплодотворение  рыльца, как правило, перекрестное. Это обусловлено тем,что пыльники освобождают пыльцу раньше, чем рыльца достигают полного развития. Перекрестное опыление на 99% происходит насекомыми (пчелами, шмелями), оплодотворение ветром мало эффективно.

               Плод подсолнечника — орехоподобная семянка. От настоящего ореха отличается тем, что семенная и плодовая кожура у нее срослась и образует твердый перикарп, окружающий зародыш и сильно развитые семядоли, в которых накоплены масло и протеины в качестве запасных веществ (рис. 4).

По размеру  и массе тысячи семянок (МТС) отличают два типа подсолнечника:

     масличный — с мелкой семянкой (МТС 40…200 г, у современных гибридов и сортов, как правило, 50…70 г) и более высоким содержанием масла (42…55%); кожура у них, как правило, относительно тонкая и черного цвета;

     питательный — с более крупной семянкой (МТС 100…200 г) и более низким содержанием масла (до 30%); кожура, как правило, более толстая. Семянки по краю корзинки более крупные и содержат больше масла, чем расположенные ближе к центру (табл. 1). После уборки семянки находятся 40…50 дней в периоде покоя.

     Подсолнечник  — фотопериодически нейтральное  растение, но имеются генотипы, проявляющие амбифотопериодическую реакцию, т. е. у них короткий (< 11 час.) и длинный (> 14 час.) день. Обычно у большинства генотипов этот процесс затягивается и при длине дня 11…14 часов создаются условия для перехода в генеративную фазу. На переход растений в генеративную фазу влияет также интенсивность света. При высокой инсоляции этот переход, как и цветение, происходят раньше.