Технология возделывания проса. 4

Введение

Просо – распространенная крупяная культура в мировом земледелии, из которой вырабатывают пшено, которое  по вкусовым качествам и пищевым  достоинствам занимает одно из первых мест среди других круп (белок≈ 12%, жир  – 3,5%). Просо обладает легкой развариваемостью и усваиваемостью. Зерно и отходы, полученные при переработке проса на крупу, является хорошим кормом для скота. Высокие кормовые достоинства имеет солома – 0,51корм. ед. и полова – 0,42 корм.ед.

Словом “просо” называют несколько  культурных растений, относящихся к  разным видам и даже родам семейства  Мятликовые. Кроме проса обыкновенного  или посевного, широко распространенного  в РФ, возделывают просо головчатое или итальянское (чумиза, могар), просо  мелкое (южное), просо африканское, просо  кровяное (расичка), тефф и другие культурные и сорно-полевые формы проса.                                                                   

В пшене содержатся минеральные  соли калия, натрия, кальция, магния фосфора, цинка, меди, органические кислоты и  витамины. Зерно проса в целом  виде – непревзойденный корм для  птицы (1кг его содержит – 0,97 корм.ед). В размолотом виде его используют в качестве концентрированного корма при откорме виней и других животных. При раздельной уборке во время скашивания, растение остается еще зеленым, в нем содержится много сахаров и каротина, поэтому просяная солома превосходит по поедаемости и содержанию переваримого протеина солому всех зерновых злаков (1кг содержит – 0,51корм. ед).                                                                                                                  

Имеются травянистые формы проса, дающие в засушливых районах высокие  урожаи зеленой массы и пригодные  для приготовления качественного  сена. Небольшая норма высева, более  поздние сроки посева и короткий вегетационный период, делают просо  незаменимой страховой культурой. Просо – одна из самых засухоустойчивых и жаростойких культур. Посевные площади в РФ составляют ≈ 1млн. га, а в мировом земледелии ≈ 40млн.га. В РФ основные площади находятся в Поволжье, Ростовской обл., Башкортостане, Северном Кавказе, Центральной черноземной зоне ≈70% от всех площадей.                                                                                                                                                  

Просо способно давать высокие урожаи зерна. Потенциальная урожайность  проса в 2 раза выше, чем у пшеницы. Однако фактическая урожайность  за 1999-2003гг. оставалась в пределах – 0,79-1,39т/га.

1. Почвенно-климатическая характеристика зоны

1. Почвы

         Основными почвами зоны южной  лесостепи являются черноземы  обыкновенные, выщелоченные, лугово-черноземные  (обычные, солонцеватые, солончаковатые) мало- и среднемощные мало- и среднегумусовые.  [9]

Черноземы – это почвы, богатые гумусом, имеющие мощный, темноокрашенный, хорошо развитый гумусовый профиль с  постепенным убыванием гумуса с  глубиной. Формируются под травянистой  растительностью при атмосферном  увлажнении, глубоком уровне грунтовых  вод (›6 м) и не имеют признаков  переувлажнения. Ведущим процессом  почвообразования при формировании черноземов является гумусово-аккумулятивный, обусловливающий развитие мощного гумусового горизонта, накопление элементов питания растений и оструктуривание профиля.[9]

К основным диагностическим признакам  относятся:

1. Наличие хорошо выраженного  гумусово-аккумулятивного горизонта А+АВ или А₁ +А₁А₂ черного или темно-серого цвета.

2. Высокая емкость поглощения, высокой содержание гумуса и постепенное уменьшение его с глубиной, насыщенность ППК кальцием.

3. Отсутствие  выраженной дифференциации профиля  по илу, физической глине, полуторным  окислам и кремнезему, за исключением  оподзоленным, осолоделых и солонцеватых.

4. Отсутствие  признаков оглеения и залегание грунтовых вод глубже 6 м.

Почвообразующие породы представлены преимущественно  лёссами, лёссовидными суглинками и  покровными тяжелыми суглинками.

Профиль имеет следующее морфологическое строение:

А — гумусовый  горизонт мощностью 30-70 см, иногда до 120 см, серый или темно-серый, комковато-зернистой  или пороховато-зернистой структуры (при распашке структура становится комковатой или глыбисто-комковатой), переход постепенный;

А₁ — переходный гумусовый горизонт, темно-серый с седоватым оттенком, зернистой, книзу ореховатой структуры, по граням структурных отдельностей мучнистая белесоватая присыпка, наибольшее количество которой обнаруживается у нижней границы гумусового горизонта;

А₁В — переходный горизонт бурого цвета с многочисленными потеками гумуса, ореховатой и тонко-призматической структуры, по граням структурных отдельностей белесоватая присыпка;

В — бескарбонатный переходный горизонт мощностью до 70 см, бурого цвета с темными пятнами и потеками гумуса, ореховато-призматической структуры, по граням структурных отдельностей коричневые пленочки; горизонт имеет несколько более плотное сложение и более тяжелый механический состав, чем вышележащие горизонты; встречаются кротовины;

(ВС_к)С_к — карбонатный горизонт, начинается с глубины 100-125 см и глубже, палево-бурый, призматической структуры содержит многочисленные жилки и твердые карбонатные конкреции — журавчики.

Для данного  подтипа черноземов характерно наличие невскипающей прослойки в 50-70 см между нижней границей гумусового горизонта и карбонатным горизонтом и белесоватой присыпки по граням структурных отдельностей. Содержание гумуса в верхнем (10 см) слое — 5-12%, вниз по профилю постепенно и равномерно падает.

Реакция верхних горизонтов слабокислая, близкая к нейтральной (pH 5,5-6,5). Наименьшие значения pH и наличие гидролитической кислотности приурочены к подгоризонтам, содержащим белесую присыпку по граням структурных отдельностей. Емкость поглощения — 30-45 мг-экв на 100 г почвы; поглощающий комплекс практически насыщен основаниями, и только в подгоризонте А₁В изредка может содержаться 2-3% обменного водорода.

В почвах отмечается незначительное обеднение полуторными окислами верхней части профиля и некоторое обогащение ими горизонта В. В этом же горизонте наблюдается накопление илистой фракции, что вызвано не столько вмыванием сверху тонких частиц, сколько образованием глинистых минералов за счет продуктов разрушения первичных минералов на месте.

Почвы характеризуются  высоким естественным плодородием. Широко используются в сельском хозяйстве для производства высокоценных зерновых, технических и масличных культур, а также под овощные и плодовые культуры. Нуждаются во внесении фосфорных и калийных удобрений.

2. Климатические условия зоны

Для степной  зоны характерны сравнительно высокие  летние температуры и заметное увеличение продолжительности вегетационного периода (до 170-175 дней) и сумм его  температур (2000-2400°). Однако осадков  здесь выпадает мало; их годовое  количество обычно не превышает 300 мм, местами же уменьшается до 240-260 мм. Лето сухое и жаркое.

Средние температуры июля 19-22°, но в отдельные  дни жара может достигать 38-42°. Наибольшее количество осадков выпадает летом, в среднем 35-40 мм за месяц. Однако летние осадки недостаточно эффективны: высокие температуры воздуха и сильные ветры, которые наблюдаются в эти месяцы, обусловливают большое испарение (до 85-95% годовой суммы осадков). Поэтому влаги в почву поступает мало. В среднем раз в три года посевы зерновых страдают от засухи, особенно в первую половину лета. Случаются и кратковременные суховеи, опаляющие растения и вызывающие быстрое иссушение почвы; иногда они сопровождаются пыльными бурями. Большой вред сельскому хозяйству нанесли, например, суховеи 1940, 1952 и 1974 гг. Относительная влажность воздуха во время суховеев может понижаться до 11-20%, температура повышается до 39-40°, а на поверхности почвы даже до 62-65°.

Зима  достаточно продолжительная и холодная. Средняя температура января — 16 — 22°, а морозы в отдельные дни  достигают -40 -50°. Снежный покров устанавливается  поздно и в первую половину зимы имеет небольшую мощность, в связи с чем наблюдается глубокое (до 1-1,3 м) промерзание почвы. Лишь в феврале — начале марта мощность снежного покрова достигает 16-30 см, но на повышениях она много меньше. Продолжительность периода с устойчивым снежным покровом — 130-160 дней. Весна наступает поздно, она здесь короткая и засушливая. Осень непродолжительная и сухая в первой своей половине.

Степная зона отличается небольшим поверхностным  стоком (модули стока 0,3-1 л/сек/км²) и малой густотой речной сети. Большинство степных рек получает питание преимущественно за счет таяния пита весной (до 80-90%). Половодье продолжается всего 10-12 дней. Уже в начале лета реки нередко имеют солоноватую воду, а в июле и августе пересыхают. Значительные участки территории вообще лишены рек; Иртыш, например, не принимает в пределах зоны ни одного притока. Зато здесь много пресных и соленых (содовых, сульфатных и хлоридных) озер. Накопление солей в них обусловлено большим испарением с поверхности озер в условиях сухого континентального климата.

1.3 Расчет потенциальной и действительно возможной урожайности

культуры

Урожай  формируется в процессе фотосинтеза  в результате использования энергии  солнечной радиации. Для определения  потенциальной урожайности используют фотосинтетически активную радиацию (ФАР) с длиной волны 380 – 710 нм. Она входит в состав коротковолновой радиации.

Потенциальный урожай (ПУ) - это урожай, который  может быть получен в идеальных  метеорологических условиях (при  достаточном количестве влаги и  тепла). Он зависит от прихода ФАР, агротехнического фона, биологических  свойств культуры и сорта.

Действительно возможный урожай (ДВУ) - это урожай, который теоретически может быть обеспечен генетическим потенциалом  сорта или гибрида и основным лимитирующим фактором. ДВУ всегда ниже ПУ.

Коэффициент водопотребления (Кв) - это количество влаги, затрачиваемое на создание единицы сухой биомассы. Количество продуктивной влаги определяют по данным выпадаемых в течение года осадков.

Продуктивная  влага для растений - один из важнейших  показателей урожайности. Поэтому  ее используют для определения ДВУ.

Определение потенциального урожая биологической  массы

ПУ_биол = 10⁴ * η * Σ Q/q                                                                      (1)

ПУ_биол – потенциальный урожай абсолютно сухой биомассы, ц/га;

 η – КПД ФАР культуры или сорта в оптимальных метеорологических условиях, %;

Σ Q – суммарный за период вегетации культуры (от всходов до уборки) приход ФАР, кДж/см² ;

q – калорийность единицы урожая органического вещества культуры, кДж/кг;

ПУ_биол = 10⁴ *2,5*107,09/19259

ПУ_биол = 139,01 ц/га

Определение потенциального урожая товарной продукции  при стандартной влажности

ПУ_тов = ПУ_биол * К_т * 100/(100-w)                                                               (2)

ПУ_тов – потенциальный урожай товарной продукции при стандартной влажности, ц/га;

К_т – коэффициент хозяйственной эффективности урожая или доля основной продукции в общей биомассе;

w – стандартная влажность товарной продукции, %;

ПУ_тов = 139,01*0,333*100/(100-14)

ПУ_тов = 53,8 ц/га

Определение действительно возможного урожая по влагообеспеченности

ДВУ_осн = (W_в – W_о) + 0,7 * Р/К_в                                                            (3)

ДВУ_осн – действительно возможный урожай основной продукции, лимитируемый ресурсами влаги, ц/га;

W – ресурсы продуктивной для растений влаги, мм;

К_в – коэффициент водопотребления культуры, мм/ц;

W_в – запасы продуктивной влаги в метровом слое почвы весной (при посеве), мм;

W_о – запасы продуктивной влаги в метровом слое почвы осенью (при уборке), мм;

Р – сумма осадков за вегетационный период, мм;

0,7 – усредненный  коэффициент использования осадков;

ДВУ_осн = (250-186) + 0,7 *277,4 /7,0

ДВУ_осн = 36,9 ц/га

Расчет  действительно возможной урожайности  по баллу бонитета почвы.

ДВУ_б = Б_б  * Ц_б                                                                                                (4)

где: ДВУ_б – действительно возможная урожайность, обусловленная плодородием почвы;

Б_б – балл бонитета почвы;

Ц_б – цена балла бонитета.

ДВУ_б = 90 * 25 = 2250 = 22,5 ц/га

2. Биологические особенности культуры.

2.1. Отношение культуры к основным  факторам произрастания (температура,  свет, влага и др.).

Просо – растение короткого  дня, поэтому при пониженных температурах замедляется прохождение генеративной стадии. Растения, захваченные осенними заморозками, формируют щуплое зерно. Недостаточная интенсивность освещения  во время цветения вызывает бесплодие  колосков. При дождливой прохладной погоде, белка в зерне накапливается  меньше (до 11%). Характерная особенность  проса – экономное потребление  влаги в течение всего вегетационного периода – от прорастания семян  до созревания. Транспирационный коэффициент равен не более 300. Растения способны выдерживать длительное завядание и глубокое обезвоживание тканей. Жаровыносливость проса очень высока. Сумма активных температур зависит от скороспелости сорта и изменяется в пределах – 1800-2300°С.

Максимум потребления  влаги приходится на период от начала выхода в трубку до конца выметывания и образования зерна (критический период).

К почве просо не очень требовательно, удается на самых разнообразных  почвах – от легких супесей до тяжелых  суглинков, но наибольшие урожаи дает на рыхлых, богатых органическими  веществами плодородных черноземах и каштановых почвах, имеющих нейтральную  или близкую к ней реакцию  почвенного раствора (рН=6,5-7,5).

Усваивающая способность  корней у проса больше, чем у  пшеницы, но меньше чем у овса. Просо  способно за сравнительно короткий период вегетации создавать высокий  урожай зерна и соломы.

В начальный период развития просо  особенно нуждается в фосфоре, до фазы кущения – в азоте. Наиболее интенсивно растения используют питательные  вещества в период кущение – цветение, когда усиленно развивается вегетативная масса, и формируются метелки. Поэтому  недостаток основных элементов питания в это время приводит к снижению урожая зерна. За данный период растения потребляют 70% азота, 60% фосфора и практически весь калий. Кроме основных элементов, просо нуждается в микроэлементах, повышающих активность ферментов и участвующих в биохимических процессах. Питательные вещества просо усваивает неравномерно и почти все до созревания. В период от всходов до кущения потребляется – 7%, от фазы кущения до цветения – 65%, от цветения до созревания – 28-30% от всего количества потребляемых элементов питания.

Азот, особенно в форме  аммиачных удобрений, необходим  растениям для образования белковых веществ. При недостатке азота в  почве растения хуже развиваются, ослабевает процесс кущения, листья желтеют, затем  краснеют и отмирают.

Фосфор нужен растениям  как элемент питания и для  более полного усвоения азота, без  которого задерживается синтез белков. Он способствует лучшему развитию корневой системы, генеративных органов, ускоряет созревание. При недостатке фосфора  ослабевает общее развитие растений и задерживается цветение и созревание.

Калий способствует синтезу  белков. Он участвует в образовании  углеводов, хлорофилла, каротина и других веществ, повышает зимостойкость растений. При его недостатке рост растений идет хуже, снижается кустистость, листья приобретают синевато-зеленую окраску  с бронзовым оттенком, края их буреют и закручиваются. Большую роль в  питании растений играют кальций, особенно в углеводном обмене, и микроэлементы (марганец, бор, медь, молибден и др.).

2.2. Фазы роста и развития культуры, этапы органогенеза и их связь  с элементами продуктивности.

Мощность роста растения проса  в большой степени определяется в первоначальный период развития; благоприятные температуры и достаточная увлажненность почвы в момент прорастания и до фазы третьего — пятого листьев (в зависимости от сорта) в значительной мере определяют мощность вегетативных органов и урожайность. На создание таких условий должен быть направлен комплекс агротехнических мероприятий.

В зависимости от района возделывания у одного и того же сорта возможны сдвиги в прохождении фаз развития. Наблюдения за развитием растений позволяют  определить особенности их состояния  и обеспечить выполнение тех или других агротехнических мероприятий, способствующих формированию более высокого урожая.

Просо прорастает одним корешком. С появлением второго или третьего листа рост стебля несколько приостанавливается, и из узла кущения, который закладывается обычно у поверхности почвы, начинают отрастать вторичные, или узловые, корни. Они быстро перерастают по размеру первичный корень. К  началу кущения корни проса достигают 40 см.

В засушливых условиях узел кущения  выносится высоко над почвой и растение держится только на одном первичном корешке. В таком состоянии оно может находиться до 1—1,5 месяца. При выпадении осадков быстро развиваются узловые корни и обеспечивают хороший урожай.

В период от кущения до выметывания корни проса растут почти в три раза быстрее, чем у колосовых. Мощность корней этой культуры определяется не столько глубиной залегания (до 105 см), сколько распространением их в ширину (до 115 см) и количеством корневых побегов (до 120 шт.).

Основная масса корней находится  в верхних слоях почвы: не менее  половины на глубине до 20 см и 80% всех корней на глубине до 40 см.

Доля корней в общей массе  растения в период всходы — кущение составляет 20%, в период кущение — выход в трубку — 34%, выход в трубку — выметывание— 30%. После начала выметывания развитие корней снова замедляется и к цветению заканчивается. Просо успевает сформировать корневую систему до выметывания и полнее использует влагу, чем другие зерновые культуры.  

Просо относится к наиболее засухоустойчивой группе сельскохозяйственных культур. Это проявляется в экономном расходовании воды на протяжении вегетационного периода, начиная с прорастания семян, и способности белков переносить длительное обезвоживание. Зерно проса при прорастании поглощает 25% воды от своей массы (пшеница — 45%).

Коэффициент водопотребления (суммарное  водопотребление) проса почти в два раза меньше, чем у пшеницы. В зависимости от условий он составляет в среднем 200...300. При благоприятных условиях произрастания коэффициент уменьшается, а при неблагоприятных — увеличивается.

Корневая система проса обладает большой сосущей силой и способна извлекать из почвы влагу даже при ее содержании, близком к полуторной гигроскопичности.

В разные периоды развития растения требуют неодинакового количества воды. В первую треть вегетации, когда надземная часть развита сравнительно слабо, ими потребляется из почвы в среднем 27% общего количества воды, во вторую треть — 40, в последнюю — 33%. Максимальный расход воды приурочен к фазе выметывания метелки.

Просо отличается повышенной устойчивостью  к запалу, так как не утрачивает способности регулировать испарение воды листьями при воздействии высоких температур и сухого воздуха. Даже после длительного завядания его урожайность снижается не более чем на 10%, а по зерновым этот показатель достигает 75%.

При этом оно довольно отзывчиво  на увлажнение. Установлено, что, если в течение 20 дней от начала выметывания до образования зерна выпадет менее 30 мм осадков, урожай получается ниже среднего. Этот период является критическим.

2.3. Основные сорта, выращиваемые  в зоне, их хозяйственно-биологическая  характеристика, выбор сорта.

В Омской области районировано два сорта проса: Омское 9 и Стахановское 596.

Омское 9 (подвид patentissimum). Просо раскидистое, разновидность vitellinum. Сорт выведен Сибирским НИИ сельского хозяйства. Сорт скороспелый, засухоустойчивость слабая, устойчив к полеганию и осыпанию. Зерно золотисто-желтое, масса 1000 зерен 5,0—6,0 г, высокопленчатое (20—25%). Шелушится зерно средне. Выход крупы ниже среднего (74—76%), каша получается полурассыпчатая, вкусовые качества хорошие. Сорт районирован в Западной и Восточной Сибири.

Стахановское 596 — выведен СибНИИСХозом. Разновидность флявум. Зерно крупное, выравненное. Вес 1000 зерен 6—6,5 г, выход крупы 73—84%, качество крупы среднее. Сорт среднеспелый. Устойчивость к полеганию выше средней, к осыпанию — средняя. Засухоустойчив. Восприимчив к поражению пыльной головней от слабой до сильной степени.

3. Разработка технологии подсолнечника  на семена в юной лесостепной  зоне Омской области

3.1 Размещение в севообороте

Просо может давать высокие урожаи и высококачественное зерно на правильно  обработанных почвах в условиях севооборота. Для получения высокого и высококачественного  урожая зерна в условиях полевого севооборота надо размещать посевы проса по таким предшественникам, которые оставляют после себя поля чистыми от сорняков и имеют  достаточный запас легкорастворимых питательных веществ. 

В севооборотах просо размещают  по влагообеспеченным, оставляющим после себя плодородную и чистую от сорняков почву, предшественникам. Это обусловлено медленным ростом в начале развития, отчего посевы сильно угнетаются сорняками и болезнями. Наивысшие урожаи просо получают при посеве его по целине и пласту многолетних трав.

К хорошим  предшественникам относятся: озимые, возделываемые  по удобренным занятым и чистым парам, овощные и картофель, сахарная свекла. После КНЗ просо сеять нельзя, т.к. обе культуры сильно поражаются кукурузным мотыльком, они также  относятся к одному и тому же семейству, следовательно, у них много одинаковых болезней, сорняков и вредителей. Посевы проса на прежнее место следует  возвращать не ранее чем через 6 лет.

         Схема севооборота:

I - чистый пар

II - яровая  пшеница

III - кукуруза

IV – просо

V - яровая пшеница

Полевой зернопаропропашной пятипольный севооборот.

3.2. Основная и предпосевная обработка  почвы под культуру

Почву обрабатывают под просо в соответствии с  требованиями зональной системы  земледелия. Обработки должны быть направленными на максимальное накопление и сбережение влаги в почве, уничтожение  сорной растительности, создание выровненной  поверхности и подготовку семенного  ложа для заделки семян на оптимальную  глубину.

Обработку почвы начинают с лущения стерни, предшествующей культуры, и ранней зяблевой вспашки (после рано убираемых  предшественников, почву обрабатывают по типу полупара). Эти 2 приема имеют  большое значение. По некоторым данным научных работников, августовская вспашка  зяби повышает урожайность на 11% по сравнению с сентябрьской, и на 33% по сравнению с октябрьской. Под просо пашут глубоко до 28-30см, а в районах с ветровой эрозией проводят плоскорезную обработку на 25-27см. Несмотря на высокую засухоустойчивость, просо отзывчиво на повышение влаги, поэтому рекомендуется в засушливых районах прибегать к снегозадержанию.

Высевают  просо через 3 недели после начала сева яровых. Почва успевает зарасти  сорняками и уплотниться, поэтому  особенно тщательно нужно проводить  предпосевную обработку почвы, которая  состоит из ранневесеннего боронования  и 2-3х сплошных культиваций: 1 – на глубину 8-10см, 2 – 4-5см, 3 – 8-10см. При  холодной затяжной весне проводят дополнительную культивацию при отрастании сорняков.

Посев

Для защиты растений от головни и бактериозов, перед посевом или заблаговременно  проводят протравливание семян с  добавлением пленкообразователей.

Посев проводят семенами 1 класса, а так как полевая  всхожесть проса очень слабая, семена 2-3 класса не рекомендуется высевать. За 20-30дней до посева семена подвергают воздушно-тепловому обогреву. Так  как просо высевают в хорошо прогретую почву, сроки посева для этой культуры расширены, и зависят от района почвено-климатических условий и т.д. Сеют просо с начала апреля и до конца июня.

Способы посева зависят от целей возделывания.

Широкорядный – с междурядьями более 45см.

Рядовой – с междурядьями 15см, а при  использовании стерневых сеялок-культиваторов  – 23см.

Ленточно-широкорядный – 60×15x15, 40×15x15

Однострочный – с междурядьями 30-40см дооборудованными свекловичными сеялками.

Если  поле чистое и посев июньский, то можно использовать строчный или  узкорядный посев.

3.3 Расчет норм внесения удобрений на запрограммированный урожай. Система удобрений

С урожаем  зерна проса 1т и соответствующего количества соломы, отчуждается: азота  – 30-32кг, фосфора – 13-15кг, калия – 20-34кг, кальция – 10-13кг. При разработке системы применения удобрений необходимо учитывать особенности поступления  питательных веществ в растения, формы удобрений, типы почв, зону возделывания.

Эффективность видов удобрений под просо  зависит от типа почвы. В южных  районах, на обыкновенном черноземе  и каштановых почвах, наибольшую прибавку урожая дают фосфорные удобрения. В  лесостепных районах, на серых лесных почвах и выщелоченном черноземе, наиболее эффективны азотные удобрения, затем  фосфорные.

Фосфорные и калийные удобрения вносят осенью под вспашку или зерновыми  сеялками на глубину 3-4см перед обработкой почвы безотвальными орудиями, азотные  – под предпосевную культивацию. В рядки при посеве вносят гранулированные  фосфорные или азотно-фосфорные удобрения в дозе – 10-15кг д.в./га. Подкормки азотными удобрениями за редким исключением неэффективны.

Таблица 2 - Расчет нормы удобрений на запрограммированную  урожайность

36,9 ц/га балансовым методом