Технология возделывания ярового ячменя в Поволжье

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО  ХОЗЯЙСТВА РФ

ФГОУ ВПО САМАРСКАЯ  ГОСУДАРСТВЕННАЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ

Кафедра растениеводства

КУРСОВАЯ РАБОТА

Курс-----------------------------------

Группа--------------------------------

Руководитель:

Проверил:

СОДЕРЖАНИЕ КУРСОВОЙ РАБОТЫ

ВВЕДЕНИЕ-------------------------------------------------------------------------------

1. ОБЗОР ЛИЕРАТУРЫ--------------------------------------------------------------

1.1. Биологические особенности культуры----------------------------------

1.2. Технология возделывания--------------------------------------------------

1.3. Причины полегания посевов ячменя, потери при уборке, меры борьбы --------------------------------------------------------------------------------------

2. ПРИРОДНЫЕ УСЛОВИЯ ЗОНЫ ВОЗДЕЛЫВАНИЯ  КУЛЬТУРЫ–

2.1. Краткая характеристика климата  природно-климатической зоны Самарской  области------------------------------------------------------------------------

2.2. Температурный режим воздуха  и его влияние на рост и развитие культуры. Ресурсы тепла. Расчет потенциальной урожайности по приходу ФАР------------------------------------------------------------------------------------------

2.3. Режим влажности почвы, влагообеспеченность  культуры. Расчет возможного урожая по влагообеспеченности и биогидротермическому потенциалу.--------------------------------------------------------------------------------

2.4. Почвенная характеристика зоны. Расчет доз удобрений на планируемую  урожайность-------------------------------------------------------------

3. РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ ВОЗДЕЛЫВАНИЯ  КУЛЬТУРЫ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ЗАПЛАНИРОВАННОЙ  УРОЖАЙНОСТИ. ЕЕ АГРОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ.---------------------------------------

ЗАКЛЮЧЕНИЕ-------------------------------------------------------------------------

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК--------------------------------------------

ПРИЛОЖЕНИЯ-------------------------------------------------------------------------

ВВЕДЕНИЕ

Яровой ячмень – продовольственная, кормовая и техническая культура. Из его зерна изготавливают муку, перловую и ячменную крупу, суррогат кофе. Для хлебопечения ячменная мука малопригодна, но при необходимости ее примешивают к пшеничной или ржаной муке (20…25%). В зерне ячменя содержится 7…15 % белка, 65 % безазотистых экстрактивных соединений,

2 % жира, 5,0…5,5 % клетчатки, 2,5…2,8 % золы и 6 % клетчатки, средняя  энергетическая ценность 1 ц зерна  17,6 × 10³ МДж. Показатели колеблются в зависимости от почвенно-климатических и погодных условий, отдельных элементов технологии выращивания.

Зерно ячменя широко применяют как  концентрированный корм (в 1 кг содержится 1,27 корм. Ед.) для животных всех видов, особенно для откорма и свиней. Большое значение оно имеет в  пивоваренной и спиртовой промышленности; особенно ценным сырьем для приготовления пивного солода являются двурядные ячмени, обладающие крупным и выровненным зерном с пониженной пленчатостью (8…10 %) и высокий (не менее 95 %) энергией прорастания.

Ячменную солому используют для  кормления животных в запаренном виде, она хорошо поедается. В южных регионах ячмень иногда выращивают на зеленый корм и сено в смесях с викой, горохом, чиной и другими культурами.

Ячмень относится к числу  древнейших сельскохозяйственных растений. Яровой ячмень – наиболее скороспелая и пластичная культура. В РФ яровой ячмень широко возделывают во всех зонах – от Заполярья до южных границ. Среди зерновых культур яровой ячмень по посевным площадям занимает первое место ( 18,6 млн. га), а по валовому сбору зерна – второе, уступая лишь озимой пшенице. Наибольшие площади посева сосредоточены на Северном Кавказе, Поволжья, В Центрально-Черноземной и Нечерноземной зонах, Сибири и на Урале.

Среди ранних яровых зерновых культур  яровой ячмень дает наиболее высокие и устойчивые урожаи.

Основные проблемы в выращивании ячменя связаны с погодными условиями и с неправильной технологией возделывания. В связи с этим для увеличения урожайности ярового ячменя необходимо выращивать его в наиболее благоприятных условиях и соблюдать всю технологию возделывания.

1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1. Биологические особенности культуры

Ячмень – типичный самоопылитель, цветение и оплодотворение часто проходят до выколашивания. Это самая скороспелая культура, длительность вегетационного периода 60…110 дней. Относится к растениям длинного дня. Продуктивная кустистость выше, чем у пшеницы и овса, питательные вещества из почвы усваивает лучше, чем пшеница, но хуже, чем овес.

Яровой ячмень – культура умеренных температур. Ранние и дружные  всходы появляются при температуре 5…7°С. Оптимальная температура для прорастания 15…20°С. Всходы переносят заморозки -3…-4, иногда до

-7…-8°С. В период цветения и налива зерна ячмень повреждается заморозками -1,5…-2°С. Морозобойное зерно теряет всхожесть. Ячмень более устойчив к высоким температурам, чем пшеница и овес. При температуре воздуха 38…40°С устьица листьев ячменя теряют способность закрываться через 25…30 ч, у яровой пшеницы – через 10…17, у овса – через 4…5 ч. Для полного развития ячменя требуется сумма активных температур 1000…1500°С для скороспелых сортов 1800…2000°С для позднеспелых.

Среди ранних яровых зерновых ячмень – самая засухоустойчивая культура. По устойчивости к «захвату» и «запалу» он стоит на первом месте среди зерновых мятликовых. В засушливых районах обычно дает более высокие урожаи зерна, чем яровая пшеница и овес. Наибольшее количество воды потребляет в периоды выхода в трубку и колошения. Повышенная влажность и умеренная температура способствуют образованию и росту вторичной (узловой) корневой системы. Вместе с тем ячмень чувствителен к избыточному увлажнению. Но устойчивость различных сортов к почвенной и воздушной засухе очень сильно варьирует. К недостатку воды ячмень наиболее чувствителен в фазу выхода в трубку. Если в этот период в почве не будет содержаться необходимого количества влаги, колос не сможет нормально развиваться и в нем увеличится число бесплодных колосков, что приведет к снижению урожая.

Яровой ячмень возделывают на различных  почвах, однако лучшими для него являются плодородные оструктуренные почвы с нейтральной реакцией (рН_сол 6,5…7,5). В этом отношении он ближе к яровой пшенице, чем к овсу. Кислые заболоченные, а также песчаные и солонцеватые почвы без соответствующего их улучшения для ячменя не пригодны. Вегетационный период ячменя 60 – 110 дней.

Особенности роста и  развития. Всходы. Для прорастания семян и появления всходов необходимы влага, тепло и кислород, которыми зерно обеспечивается при оптимальной глубине посева и рыхлости верхнего слоя почвы. После поглощения влаги трогаются в рост и углубляются в почву (до 20-30 см) зародышевые корешки. Затем начинается рост стеблевого побега (у голозерного растет вверх, а у пленчатого – под цветочными чешуями по верхней части зерновки, прорывает их и выходит на поверхность), который покрыт колеоптиле, после выхода из почвы он прорывается и появляется первый настоящий лист. Проросток достигает поверхности почвы за счет вытягивания первого подземного междоузлия, покрытого колеоптиле по всей длине от зародыша до выхода ростка на поверхность, что определяет отрицательную реакцию на глубину посева семян.

После появления первого  последовательно появляется второй и последующие листья (обычно они повернуты по часовой стрелке и имеют сизую, сизовато-зеленую и дымчатую окраску, в зависимости от степени опушенности).

Посев – всходы. Продолжительность периода зависит в основном от температурного режима и может колебаться в пределах 8 – 14 дней, сумма среднесуточных температур 110 – 130 °С. В этот период определяется такой показатель структуры, как число растений на единице площади, что зависит от полевой всхожести семян, средняя величина которой у ярового ячменя 85 %, а у озимого 80 % и ниже. Конус нарастания на I этапе, идет рост зародышевых органов.

Кущение. После появления третьего листа начинается формирование подземного узла (узла кущения), из которого развиваются первые настоящие листья и стеблевые вторичные корни, которые больше, мощнее по сравнению с зародышевыми они ветвятся и более глубоко проникают внутрь почвы и в стороны, каждый ветвящийся побег формирует свои корни, корневая система мочковатая. Боковые стебли появляются из пазухи листьев, их число при наличии благоприятных условий может достигать и нескольких десятков. Каждый лист и появляющийся из его пазухи боковой стебель располагаются последовательно с разных сторон стебля (появление побегов может продолжаться до выхода соцветия). При чрезвычайно глубокой заделке семян между семенем и узлом кущения образуется одно или несколько подземных междоузлий, тогда образование придаточных корней и боковых стеблей происходит из верхнего междоузлия. При кущении образуется куст, который может иметь различную форму (яровой ячмень – прямостоячую и озимый – стелящуюся, может быть и промежуточная).

Всходы – кущение. В этот период проходят II – IV этапы органогенеза, определяется габитус растений (высота, число листьев), количество члеников у колосового стержня и колосков в колосе, стебле. Продолжительность 12 – 14 дней, требуется 140 – 160°С.

Выход в трубку. За счет удлинения междоузлий главного побега происходит образование стебля, который растет интеркалярно, в результате стебель выносит колос из приповерхностного положения внутри трубки до появления над поверхностью почвы. Когда длина трубки из влагалища листа главного побега достигает 8 – 10 см от поверхности почвы и первый стеблевой узел прощупывается на высоте 2 – 3 см, начинается выход в трубку.

Рост главного побега зачаточного стебля начинается за счет удлинения междоузлий и образования соломины с обозначением стеблевого узла. После первого начинается рост второго и последующих междоузлий (второе обгоняет первое, третье – второе и т.д.). Одновременно растут листья, влагалища которых плотно охватывает междоузлие (число листьев соответствует количеству междоузлий).

На стебле имеются  узлы и полые междоузлия, к которым прикрепляются листья (их число может быть до 10). Они состоят из листовой пластинки и листового влагалища, в месте перехода имеется короткий листовой язычок, по краям листового влагалища очень крупные, без ресничек ушки, часто заходящие концами друг за друга. Листья могут быть покрыты восковым налетом.

Кущение – выход в  трубку. В этот период проходят IV – VII этапы органогенеза, формируются органы соцветия, определяется число цветков в колосках, их фертильность. Продолжительность 16 – 18 дней, требуется сумма среднесуточных температур воздуха 250 – 260°С.

Колошение. В ходе роста к концу предыдущей фазы на верхнем стебле формируется соцветие – колос. Стебель в верхней части переходит в колосовой стержень (место перехода называют воротничком, который может быть закрытым, открытым, V-образным и переходной формы). Непосредственно под колосом имеется шейка (прямая или в разной степени изогнутая).

Первым появляется колос  на главном стебле, а затем на боковых (в зависимости от условий  его может и не быть). Фаза отмечается при выходе половины колоса главного стебля, но он может оставаться и в разной степени в раструбе последнего листа (это характерно в крайне засушливых условиях в период колошения), и тогда фаза отмечается при появлении лишь в верхней части колоса над влагалищем или в непосредственной близости к нему.

Колосовой стержень состоит из прямых или редкоизогнутых, имеющих вид  трапеций, узких или широких на боковых гранях, в разной степени  опушенных члеников. На каждом уступе имеются три сидячих одноцветковых колоска. Как и у других колосовых хлебов, в колосе различают лицевую и боковую стороны, колос разной плотности.

Каждый колосок имеет  по две колосковые и цветковые  чешуи, а между ними завязь – три  тычинки и две лодикулы. Колосковые чешуйки узкие, от линейных до ланцетовидных, длина может достигать размера зерновки, голые или в разной степени опушенные, иногда переходящие в ость, чаще одинаковые по форме и размерам, но у боковых цветков может быть больше наружная и в разной степени покрывать зерновку. Имеется наружная и внутренняя цветковые чешуи. Наружная – выпуклая, с пятью гладкими или зазубренными нервами (центральная чаще лишена зубчиков, а две боковые имеют их). В нижней части (у ячменей с рыхлым колосом) имеется углубление, а при плотном колосе поперечная складка (следствие сдавливания зерен при росте). Верхняя часть чешуи переходит в короткую или длинную, гладкую или зазубренную ость (имеются формы, у которых вместо остей трехлопастные придатки, или фурки). Внутренняя цветковая чешуя (плотно прилегает к стержню) с тупой вершиной, двумя нервами и килями, безостая, в основании (в глубине бороздки) имеется в разной степени опушенная щетинка.

Между цветковыми чешуями  расположена одногнездная завязь, три  тычинки и двухгнездные пыльники. Между наружной цветковой чешуей и завязью имеются две лодикулы, которые во время цветения разбухают и раскрывают цветки (при слабом раскрытии закрытое и при сильном – открытое цветение). Цветение начинается со средней части колоса, а затем распространяется в верхнюю и нижнюю части колоса. На вершине и часто в нижней части колоса обычно колоски недоразвиты и отмирают, а поэтому их нет.

Все растения зачастую покрыты  разной интенсивности восковым налетом (усиливается в засушливых условиях). Не все имеющиеся стебли способны формировать колос. Если ко времени полного кущения у побегов не менее трех листьев, то они могут при оптимальных условиях формировать соцветие, но оно зачастую по продуктивности существенно ниже главного колоса (подгон), а при засухе их не бывает (подсед). При наличии в период кущения у стеблей менее трех листьев, у них практически всегда нет колоса (подсед).

Выход в трубку – колошение, цветение. В этот период проходят VIII – IX этапы органогенеза, определяются озерненность колоса и число соцветий на растении и их продуктивность, продолжительность 14 – 16 дней, необходима сумма среднесуточных температур воздуха 250 – 270°С. Определяются выживаемость растений к уборке (средняя величина до 90 %) и продуктивная кустистость.

Формирование, налив и  созревание семян. Период образования семени начинается с появления зиготы и заканчивается формированием точки роста зародыша. Содержимое зерна из студенисто-жидкого переходит в молочное состояние за счет образования крахмальных зерен, влажность с 70 уменьшается до 50 %. Цветковые чешуи и зерно зеленые, прочно прикреплены к членикам колосового стержня. При уменьшении влажности зерно морщится, так как эндосперм недостаточно заполнен запасными веществами. В процессе налива участвуют все части растения (листовые пластинки около 25 %, верхний лист и стебель с влагалищами – до 35 %, а колос около 40 %). Наиболее интенсивно отток веществ отмечается в конце периода. Нижние междоузлия стебля высыхают, а верхние и колос зеленые, узлы сочные и гладкие, зерно мягкое.

Постепенно влажность зерна уменьшается (до 25 %), оно твердеет и имеет желтую окраску, воскообразную консистенцию, режется ногтем (отмечается восковая спелость). Стебель, колос и узлы (кроме верхних) высохшие, колос поникает (связано с наличием шейки под ним), в зерне максимальная масса сухого вещества, цветковые чешуи могут срастаться с плодовой оболочкой.

При влажности зерна  менее 25 % идет активная потеря воды, зерновка плотно срастается с цветковыми чешуями (пленчатая) или легко от них освобождается (голозерная), твердая, ломкая, соломина сухая.

Колошение – полная спелость. В этот период идет образование и формирование зерна (колошение – полная спелость, проходят IX – X этапы органогенеза, определяются озерненность колоса и размер зерновки, продолжительность 15 – 17 дней, сумма среднесуточных температур  280 – 300°С, налив (молочно-восковая спелость), проходит XI этап органогенеза, определяется окончательный размер зерновки, продолжительность 10 – 12 дней, сумма среднесуточных температур воздуха 240 – 260°С) и созревание (восковая – полная спелость, проходит XII этап органогенеза, определяется масса зерновки продолжительность 5 – 7 дней, сумма среднесуточных температур 110 – 130°С).

Взаимосвязь фаз роста, этапов органогенеза и периодов формирования элементов продуктивности приводится в таблице 1.

Таблица 1

Фазы роста, этапы органогенеза и формирование элементов продуктивности ячменя

 1.2. Технология возделывания

Лучшие предшественники зернофуражных культур – пропашные, зернобобовые культуры, однолетние травы.

Ячмень имеет менее  развитую корневую систему, чем злаковые хлеба и отличающуюся сравнительно слабой усваивающей способностью. Период потребления питательных веществ у ячменя короткий, в связи с этим его необходимо размещать на плодородных почвах.

Лучшими предшественниками  для ячменя служат культуры, которые  оставляют поле очищенным от сорняков, с достаточным количеством в почве легкодоступных растениям питательных веществ. Место ячменя в севообороте определяется целью его возделывания.

Пропашные культуры оставляют  после себя поля, чистые от сорняков, поэтому высеянные по этим предшественникам сорта пивоваренного ячменя дают высокие урожаи зерна с большим содержанием углеводов. Высеянный по зернобобовым культурам или обороту пласта многолетних трав, ячмень более пригоден для фуражных или продовольственных целей, так как в зерне в этом случае накапливается больше белка.

В системе основной обработки  почвы, лущение жнивья должно занимать важное место. В зависимости от степени  засоренности, механического состава  и влажности почвы лущение  проводят на глубину от 6-8 см дисковыми  орудиями (ЛДГ-5, ЛДГ-10, ЛДГ-15, ЛДГ-20), до 10 и 12 см лемешными лущильниками (ППЛ-5-25 и ППЛ-10-25). Поля, засоренные корнеотпрысковыми сорняками (бодяк полевой, осот полевой, вьюнок), корневищными (пырей ползучий), обработанные дисковыми лущильниками уменьшают количество сорняков на 32%, а лемешными - на 72%.

Через две, три недели после лущения (отрастания сорняков) проводят глубокую (30 см.) зяблевую вспашку  плугами с предплужниками (ПЛН-3-35, ПЛН-5-35, ПЛП-6-35 и др.). Эффективность  вспашки определяется способом, глубиной и сроком ее проведения. После пропашных культур, засоренных многолетними сорняками и для заделки корнестебельных остатков, применяют глубокую вспашку.

Лучшей обработкой почвы  под пивоваренный ячмень считается - ранняя глубокая зяблевая вспашка.

На участках, чистых от сорняков после пропашных культур, обработку почвы можно проводить  тяжелыми дисковыми боронами БДТ-3, БДТ-7, БДТ-10 на глубину 10-12 см.

Предпосевная обработка  включает ранневесеннее боронование  и культивацию. Боронование зяби проводят в один-два следа тяжелыми зубовыми боронами БЗТС-1,0 рано весной, как только можно приступить к полевым работам. Основной показатель качества ранневесеннего боронования - разрыхление и выравнивание верхнего слоя почвы.

Предпосевную культивацию проводят на глубину заделки посева семян культиватором КПС-4 в агрегате с боронами БЗСС-1,0 или культиватором КШУ-8, КШУ-12. После культивации создается более мощный, чем после боронования, рыхлый слой, необходимый для заделки семян на одинаковую глубину и продолжительного сохранения влаги.

Виды и нормы удобрений, вносимых под ячмень, зависят от имеющихся в почве доступных  запасов питательных веществ  и планируемой урожайности. Учитываются  при этом сортовые особенности и  погодные условия.

Фосфорные и калийные удобрения лучше вносить осенью под зябь, половину азотных удобрений (большие дозы) можно вносить осенью, используя аммиачные формы, которые не вымываются из почвы. Вторую половину весной под культивацию. На супесчаных, песчаных почвах и на склонах во избежание вымывания питательных веществ удобрения вносят весной.

Припосевное (рядковое) внесение небольших доз, особенно фосфорных (15-20 кг/га д. в.) и полного удобрения (сложных) способствует получению значительных прибавок урожая зерна.

Использование удобрений под пивоваренный ячмень зависит от типа почв, предшествующих культур, условий влагообеспечения, полегаемости растений ячменя.

Наиболее благоприятный  режим для растений пивоваренного  ячменя создается при соотношении N Р К  1:2:З. Фосфорно-калийные удобрения улучшают пивоваренные свойства ячменя. В странах, производящих высококачественное зерно пивоваренного ячменя, рекомендованы большие дозы калийных удобрений 100-160 кг/га. Внесение фосфорных удобрений способствует накоплению крахмала и снижению белковости зерна.

Для посева необходимо использовать семена лучших сортов, внесенных в  Государственный реестр селекционных достижений, допущенных к использованию  в республике. Семена должны быть достаточно крупными, выровненными, кондиционными  по посевным качествам: всхожести, влажности, чистоте, отсутствию болезней. Качество семян должно отвечать требованиям ГОСТ.

Своевременный посев - важный фактор получения высокого урожая фуражных культур. Как в условиях достаточного увлажнения, так и в засушливых районах запаздывание с посевом ведет к потере урожая.

Ячмень ранних сроков посева намного меньше повреждается шведской мухой и полосатой хлебной  блошкой. Запоздалые посевы очень сильно страдают от вредителей и болезней (разные виды головни и ржавчины). Затягивание сроков посева ячменя приводит к резкому снижению урожая (на 20-40% и более).

Инкрустация семян предохраняет от развития головневых болезней и  корневых гнилей. 

Таблица 2.

 Препараты,  рекомендуемые для инкрустации  семян 

В качестве пленкообразователя и стимулятора роста применяется  ЖУСС из расчета 3 л на 1 тонну семян.

Ячмень обычно высевают рядовым способом (междурядья 15 см), недостаток которого заключается в неравномерном распределении семян в почве, в рядках растения оказываются загущенными. Поэтому для равномерного распределения семян применяют узкорядный, перекрестный, перекрестно-диагональный и другие способы посева, улучшающие использование света, влаги и питательных веществ, благодаря которым лучше развивается колос, увеличивается его озерненность, прирост урожайности достигает до 8-12%,

При использовании перекрестного  и перекрестно-диагонального способов посева затягивается срок посева, увеличиваются затраты труда и средств.

При направлении сева (рядков) с севера на юг возрастает содержание крахмала в зерне, его масса и  урожай, потому что растения лучше  используют свет в утреннее и вечернее время и меньше прогреваются в полуденные часы.

Норма высева. Выбор нормы  высева является достаточно сложным  вопросом, который зависит от наличия  влаги и времени поспевания почвы, специфики сорта, плодородия почвы, выравненности и крупности семян, срока и способа посева.

Принятыми нормами высева считаются 4,0…5,0 млн. всхожих семян  на 1 га, в зависимости от зоны и  сорта.

Учитывая большие колебания  в массе 1000 зерен, норму высева нужно  устанавливать по количеству всхожих  семян на 1 га.

При поздних сроках посева норму высева необходимо увеличить на 15-20% и на 10-15% при узкорядном и перекрестном способе посева. Скороспелые сорта нужно высевать с более большей, а позднеспелые - с меньшей нормой высева. При использовании в качестве покровной культуры нормы высева снижаются на 15-20%.

В каждом хозяйстве подбор нормы высева следует осуществлять с учетом местных особенностей. Как  изреженные, так и загущенные посевы снижают урожай и качество зерна. При загущенных посевах растения полегают, семена теряют свои качества. Необоснованно заниженные нормы приводят к изреживанию посевов, которые сильно страдают от повреждения шведской мухой.

Большое влияние на полевую  всхожесть и на последующее развитие растений оказывает глубина заделки  семян. При слишком глубоком посеве проростки ячменя не в состоянии пробиться на поверхность почвы и погибают или выходят очень слабые и не могут в дальнейшем развиваться. Нельзя семена заделывать очень мелко, особенно при засухах: узел кущения закладывается очень поздно и слишком близко к поверхности почвы, что отрицательно сказывается на развитии узловых корней, на кустистости и приводит к очень сильному изреживанию посевов.