Технология возделывания ярового ячменя в условиях пензенского района

ФГОУ ВПО  «Пензенская ГСХА»

Кафедра растениеводства  и лесного хозяйства

Курсовая  работа

на тему:

«ТЕХНОЛОГИЯ ВОЗДЕЛЫВАНИЯ ЯРОВОГО ЯЧМЕНЯ

 В УСЛОВИЯХ  ПЕНЗЕНСКОГО РАЙОНА»

                               Выполнил: студент  4-го курса

                                                                      технологического  факультет

                                                          специальность 110305

                                                                 Вартанян Георгий Артурович

2012г.

СОДЕРЖАНИЕ КУРСОВОЙ РОБОТЫ

Введение

1 Биолого – экологические особенности  культуры

1.1 Ботанико – морфологическая  характеристика

1.2 Требования к условиям произрастания

1.3 Рост и развитие

2 Природное условия возделывания  культуры

2.1 Почва

2.2 Климат

3 Определение возможной урожайности  культуры

3.1 Расчет потенциальной урожайности  (ПУ) по приходу ФАР

3.2Расчет действительно возможной  урожайности (ДВУ) по влагообеспеченности

4 Разработка агротехнических мероприятий

4.1Предшественники, место в севообороте

4.2 Удобрения

4.2.1 Расчет норм удобрений на  запланированную урожайность

4.2.2 Система удобрений

4.3 Основная и предпосевная обработка  почвы

4.4 Характеристика и обоснование  выбора сорта (гибрида)

4.5 Расчет норм высева семян

4.6 Подготовка семян к посеву. Посев 

4.7 Уход за посевом

4.8 Уборка урожая

5 операционная технологическая  схема возделывания культуры

Заключение

Список используемой литературы

Введение

Народнохозяйственное  значение. Яровой ячмень — важная продовольственная, кормовая и техническая культура. Из его зерна приготовляют перловую и ячневую крупу, а также муку, которую при необходимости в количестве 20—25% можно примешивать к ржаной или пшеничной.

В зерне содержится в среднем 12% белка, 5,5—клетчатки, 64,6 — безазотистых экстрактивных веществ, 2,1—жира, 13—воды, 2,8%— золы.

Яровой ячмень используется для  откорма свиней, а в южных районах  страны — для кормления лошадей. Эта культура дает сырье для 
пивоваренной и спиртокуренной промышленности. Для приготовления 
пивного солода особенно ценятся двурядный ячмень.

История культуры. Ячмень относится к числу наиболее древних сельскохозяйственных культур. Раскопки показывают, что он наряду с пшеницей был известен еще в каменном веке. В Египте ячмень возделывали за 5 тыс. лет до н. э. С доисторических времен его выращивали в Греции, Италии, Китае и мн. др.

Районы возделывания и урожайность. Яровой ячмень — наиболее скороспелая и пластичная культура с большим  разнообразием форм. В нашей стране его высевают повсеместно — от заполярья до южных границ. На Памире скороспелые сорта выращивают на высоте свыше 3000 м. На Крайнем Севере и в высокогорных районах Средней Азии и Кавказа это наиболее надежная культура, успевающая созреть до наступления осенних заморозков.

Основные посевы ярового ячменя сосредоточены в Центрально-Черноземной  зоне, в степных районах Украины  и на Северном Кавказе, где он занимает около половины всех посевных площадей под этой культурой в нашей  стране; значительные площади ярового  ячменя есть в Белоруссии и Литве. Достаточно, высок его удельный вес в посевных площадях северных районов Нечерноземной зоны.

В нашей стране можно выделить три  важнейшие ячменные зоны: 1) северную — продовольственного ячменя; 2) южную — кормового и экспортного — ячменя; 3)западную (Белоруссия, Лесостепь Украины, северо-западные районы РСФСР и Прибалтийские республики) — пивоваренного ячменя. Это подразделение весьма условно, так как зональность не исключает универсального использования ячменя во всех районах страны.

На лучших участках передовых хозяйств урожайность ячменя достигает 70 ц/га. Опыт этих хозяйств, свидетельствует  о возможности получения высоких  урожаев ячменя во всех зонах страны. [1]

1 Биолого – экологические  особенности культуры

Культурный ячмень делится на три  подвида: многорядный; двухрядный; промежуточный. Зерно у этой культуры пленчатое, масса 1000 штук может колебаться от 40 до 60 г в зависимости от сорта и условий выращивания. Разновидности голозерного ячменя (остистые и безостые) имеют более высокое содержание белка и используются для производства крупы, ячменного кофе, муки и т.д., но они в нашей стране почти не возделываются.

Являясь самоопыляющимся растением, в засушливых условиях он часто начинает цвести еще до выхода колоса из влагалища листа и заканчивает — до полного выколашивания. Ячмень отличается большей солевыносливостью и засухоустойчивостью по сравнению с яровой пшеницей и овсом. Он экономно расходует влагу, но из-за слабого развития корневой системы весеннюю засуху переносит хуже, чем овес. Критическим периодом к недостатку влаги считаются фазы выхода в трубку и колошения, при засушливой погоде в это время может увеличиваться число бесплодных колосков. В то же время эта культура считается устойчивой к высоким температурам и запалам. Установлено, что паралич устьиц листьев у ячменя наступает при температуре воздуха +38 — 40°С через 25 — 35 часов. За счет непродолжительного периода вегетации и повышенной жароустойчивости эта культура может сформировать более высокую урожайность, чем овес и яровая пшеница на юге и юго-востоке страны.

 Яровой ячмень хорошо приспособлен к различным почвенно-климатическим условиям.

Требования к температуре. Семена могут прорастать при температуре 1—2°С. Оптимальная температура для прорастания 20 — 22 °С. Всходы выдерживают заморозки до 8°С. В период цветения и созревания растения очень чувствительны даже к небольшим заморозкам. Для зародыша зерновки в период налива опасны заморозки 1,5 — 3°С. Морозобойное зерно часто полностью теряет всхожесть.

Требования к влаге. Устойчивость различных сортов к воздушной и почвенной засухе очень сильно варьирует. К недостатку воды яровой ячмень наиболее чувствителен в фазе 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 естественно приведет к снижению урожая.

Требования к почве. Яровой ячмень возделывают в самых различных почвенно-климатических зонах, что характеризует его относительную приспособленность к любым почвам. Для него предпочтительнее плодородные структурные почвы с глубоким пахотным горизонтом. На супесчаных и песчаных почвах он развивается плохо. Малопригодны для него также кислые торфяные почвы; яровой ячмень хорошо растет при рН 6,8 — 7,5. На засоленных почвах он не удается.

Период вегетации ярового ячменя в зависимости от сорта, районов  возделывания и погодных условий  колеблется от 60 до 110 дней. [1]

1.1 Ботанико – морфологическая  характеристика

Ботаническое описание. Род Hordeum L включает три вида культурного ячменя (Hordeum distichon L., Hordeum vulgare L., Hordeum intermedium vav. et ort.) и много видов дикого ячменя. В зависимости от количества плодущих колосков, находящихся на членике стержня, ячмень подразделяется на следующие виды.

1. Hordeum vulgare L. — ячмень многорядный, или обыкновенный. На каждом членике стержня по три плодущих колоска, которые развиваются и дают зерно. По степени плотности колоса многорядный ячмень подразделяется на две группы. Первая — группа правильных шестирядных (шестигранных) ячменей hexastichum L., колос которых плотный, толстый, сравнительно короткий и в поперечном сечении имеет вид правильного шестигранника. Вторая — группа неправильных шестирядных (четырехгранных) ячменей tetraticum Korn, у которых колос менее плотный, ряды зерен расположены не совсем правильно, боковые колоски заходят друг за друга, средние колоски более развиты, чем боковые, колос имеет две широкие грани с лицевой стороны и две узкие с боковой, в поперечном разрезе он образует четырехугольник.
2. Hordeum distichon L. — ячмень двурядный, у которого из трех колосков, сидящих на членике стержня, плодущими бывают только средние; боковые колоски бесплодны. Двурядные ячмени по характеру боковых неплодущих колосков разделяются на две группы: а) nutantia R.Red, у которых боковые бесплодные колоски имеют колосковые и цветковые чешуи; б) dificientia R. Red, характеризующиеся тем, что бесплодные боковые колоски состоят у них только из одних колосковых чешуи. В посевах двурядные ячмени представлены только группой nutantia, ячмени же второй группы dificientia встречаются как примеси чаще в Закавказье.
3. Hordeum intermedium vav. et ort. — ячмень промежуточный. У этого подвида на уступе колоскового стержня могут нормально развиваться от одного до трех зерен.

Каждый из двух первых видов ячменя подразделяется на разновидности, причем в основу берутся следующие признаки: остистость (остистые или безостые — трехлопастные придатки), характер остей (зазубренные или гладкие), окраска колоса и зерновки (желтая или черная), пленчатость зерна (пленчатое или голое), плотность колоса (плотный, когда на 4 см длины стержня приходится более 15—18 члеников, рыхлый — 7—14 члеников).

В нашей стране встречается 20 разновидностей ячменя. Наибольшие площади занимают нутанс из двурядных и паллидум из многорядных  ячменей.   Кроме  этих  разновидностей,   интерес  представляют безостые, или фуркатные, ячмени: horsfordianum (колосья желтые, многорядные, зерна пленчатые); trifurcatum (колосья   многорядные,   желтые,  зерна   голые).   [1]

1.2 Требования к  условиям произрастания

Наиболее сильное влияние на прорастание семян оказывают  тепло и влага. С возрастанием температуры до 55°С скорость набухания семян непрерывно увеличивается, а свыше ее семена становятся нежизнеспособными. Так, за 3 ч при температуре 5°С было поглощено 9,23% воды от массы воздушно-сухих семян, при температуре 45°С — 19,0%, а при 55 °С — 23,2%.

На скорость набухания большое  влияние оказывают также свойства самих семян и прежде всего  проницаемость покровов, их структура, размеры и др. Например, мелкие семена набухают быстрее крупных, что связано  с относительно большей поверхностью их, приходящейся на единицу массы. В поглощении воды участвует вся  поверхность зерна, но наибольшая активность наблюдается в области зародыша.

Обязательным условием для прорастания  семян является достаточный доступ кислорода для дыхания семян и окисления кислородом воздуха запасных питательных веществ.

Интенсивность дыхания семян резко  возрастает по мере прорастания. При  недостаточном притоке кислорода  может развиться анаэробное дыхание, при котором в тканях семени накапливаются  недоокисленные метаболиты, оказывающие  тормозящее влияние на рост.

Потребность в тепле при прорастании  семян характеризуется тремя  кардинальными температурами —  минимальной, ниже которой прорастание  семян данной культуры невозможно, оптимальной, обеспечивающей наиболее быстрое прорастание, и максимальной, выше которой семена не прорастают.

Период вегетации у ячменя составляет 70-100 дней, из-за своей  скороспелости  он может выращиваться далеко на севере (до 68° с.ш.). Это холодостойкое  растение, поэтому семена его могут  прорастать при температуре +1 — 2° С, при этом поглощается до 50% воды от его массы. При небольших заморозках (до -4 — -5°С) у всходов ячменя подмораживаются только верхушки листьев, а все растение не повреждается.

Из-за слабой усвояющей способности  корней и быстрого прохождения фаз  развития ячмень отличается коротким периодом поступления питательных  веществ, что является причиной повышенной требовательности к плодородию, предшественникам и обработке почвы. Самая большая  потребность в основных элементах  питания у молодых растений отмечается в первый период вегетации, когда  корневая система развита еще  слабо. Лучшими почвами для ячменя считаются средне — связные суглинистые, тогда как кислые, заболоченные, легкие песчаные и солонцеватые непригодны. Эта культура хорошо отзывается на известкование почвы, так как лучше всего развивается при рН 6,8 — 7,5. Минеральные удобрения способствуют повышению продуктивной кустистости, но при избытке азотного питания и влаги растения легко полегают. [1]

1.3 Рост и развитие

Рост и развитие зерновых культур. В процессе индивидуального  роста и развития зерновые культуры проходят ряд фенологических фаз и этапов органогенеза, каждый из которых характеризуется образованием новых органов и определенными внешними морфологическими признаками.

В течение вегетации у зерновых культур отмечают следующие фазы роста и развития: всходы, кущение, выход в трубку, колошение, цветение, налив и созревание. Началом фазы считают день, когда в нее вступает не менее 10 % растений; полная фаза отмечается при наличии соответствующих  признаков у 75 % растений. У яровых — весной и летом в год посева.

Прорастание — сложный процесс, в результате которого зародыш, используя  запасные питательные вещества, превращается в проросток, способный к автотрофному питанию. Весь процесс развития проростка  И. Г. Строна разделяет на 5 фаз.

1. Фаза водопоглощения — сухие семена поглощают воду 
до наступления критической влажности. Впитывают воду гидрофильные коллоиды семени. В это время не происходит заметной активизации биохимических процессов и не наблюдается изменений в морфо 
логии. В этой фазе семена всасывают воду с колоссальной силой и могут пройти ее за счет поглощения воды из воздуха при относительной влажности выше 75%.

Продолжительность фазы большая, если влага поступает из воздуха, или  очень короткая (несколько часов), если семена находятся в воде.

2. Фаза набухания семян —  начинается с момента появления  в семенах свободной влаги:  Усиливаются гидролитические процессы, активизируются ферменты, интенсивность  дыхания возрастает в сотни  раз. Обеспечивается мобилизация  запасных питательных веществ  и поступление растворимых их  форм к точкам роста. Заканчивается  фаза делением клеток первичного  корешка. 

3. Фаза роста первичных корешков — начинается с деления клеток первичного корешка (происходит «наклевывание»), далее идет рост корешков, подготавливаются условия для роста ростка.

4. Фаза развитие ростка —  начинается с появлением ростка. Продолжается рост корешков, интенсивно  растет росток. Из этой фазы  нет возврата в состояние покоя.  У злаков фаза заканчивается  с появлением колеоптиля.

5. Фаза становления проростка:— проросток еще не порвал связи с семенем и получает из него питание и физиологически активные вещества. В процессе роста колеоптиль может сильно удлиняться, что способствует появлению нормальных всходов при разной глубине заделки семян. Зародыш растет не только за счет запасных питательных веществ, но использует пищу и влагу из почвы.  

Этапы органогенеза зерновых культур.

• Формирование первичного конуса роста стебля,
• Интенсивная дифференциация его на зачаточные узлы, междоузлия и листья,
• Удлиненный конус роста с образованием сегментов колоса (метелки),
• Закладка и формирования колосковых бугорков,
• Образование и дифференциация цветочных бугорков,
• Формирование пыльцевых зерен и пестика, рост покровных органов цветка,
• Интенсивный рост в длину всех органов колоса (метелки),
• Завершение формирования колоса (метелки) и цветков,
• Цветение и оплодотворение,
• Рост зерновки и органов семени,
• Накопление питательных веществ в зерновке,
• Превращение питательных веществ в запасные.

  Рост и развитие зерновых  культур

Прорастание:   1. сухое зерно

2. начало поглощение

3. конец поглощения воды

4. появление кончика зародышевого  корешка

5. зародышевый корешок растягивается,  корневые волоски и/или боковые  корни видны

6. появление кончика зародышевого  влагалища (колеоптиля)

7. всходы: колеоптиль проходит поверхность  почвы; лист достиг его кончика

Развитие листьев: 1. Первый лист выходит  из колеоптиля

2. первый лист развернут и  показалось острие второго

3. второй лист развернут и  показалось острие третьего

4. третий лист развернут и  показалось острие четвертого

5. микрофаза продолжается до  …

6. девять и больше листьев  развернукы

Кущение: 1. Нет кущения

2. появляется первый побег (начало  кущения)

3. появляется второй побег

4. появляется третий побег

5. микрофаза продолжается до  …

6. конец кущения (максимальное  число побегов достигнуто)

Выход в трубку (главный побег):

• Начало выхода в трубку (главный побег и боковые сильно направлины вверх, начинают тянутся). Расстояние колоса от узла кущения не менее 1 см,
• Первый узел виден на поверхности земли (расстояние от него не менее 1 см),
• Второй узел виден (расстояние от 1-го узла не менее 2 см),
• Третий узел виден (расстояние от 2-го узла не менее 2 см),
• Четвертый узел виден (расстояние от 3-го узла не менее 2 см),
• Микрофаза продолжается до …
• Появление последнего (флагового) листа, еще свернутого,
• Флаговый лист полностью развит.

Набухание соцветий (колосьев или метелок):

• Листовое влагалище флагового листа удлиняется
• Соцветие (колос или метелка) внутри стебля сдвинута вверх, листовое влагалище флагового листа начинает набухать,
• Листовое влагалище флагового листа набухло,
• Листовое влагалище флагового листа открывается,
• Ости появляются над листовым языком флагового листа.

Появление соцветий (колосьев или метелок):

• Начало появлений соцветий. Верхняя часть  колоса или метелки видна,
• Появление 20% соцветия,
• Появление 30% соцветия,
• Появление 40% соцветия,
• Появление половины соцветия. Нижняя часть еще в листовом влагалище,
• Появление 60% соцветия,
• Появление 70% соцветия,
• Появление 80% соцветия,
• Появление всего соцветия, колос или метелка полностью видны.

Цветение: 1. Начало цветения. Первые тычинки появляются,

2. Середина цветения (50%зрелых тычинок),

3. Конец цветения.

Образование зерна:  1.  Первые  зерна  достигли половины  своего окончательного размера, а содержание их водянистое),

2. Ранняя молочная спелость,

3. Средняя молочная спелость. Все  зерна достигли своего окончательного  размера, они еще зеленые и  содержание их молочное,

4. Поздняя молочная спелость.

Созревания  зерна: 1. Ранняя восковая спелость,

2. Мягкая восковая спелость. Содержание  зерен еще мягкое, но сухое  (вмятина от ногтя выпрямляется),

3. Твердая восковая спелость (вмятина  от ногтя не выпрямляется)

4. Ранняя полная спелость. Зерно  твердое, только с трудом разрезается  ногтем большого пальца.

Отмирание:     1. Поздняя полная спелость. Зерно  твердое, не разрезается ногтем большого пальца,

2. Зерно сидит рыхло в колоске  в дневное время

3. Растение полностью отмершее. Соломина ломается,

4. Собранные урожай зерна. 

[1] [9]

2 Природное условия  возделывания культуры

На формирование климатических  особенностей территории существенное влияние оказывает рельеф местности.

В связи с неоднородностью природных  условий почвенный покров Пензенской области отличается большой пестротой  и разнообразием, что влияет на условия  ведения сельского хозяйства. С  учетом природно – климатических  факторов область делится на четыре агропочвенные зоны:

• Владинско – Мокшанская (северо – западная).
• Белинско – Сердобская (юго – западная).
• Никольско – Городищенская (северо – восточная).
• Кузнецко – Лопатинская (юго – восточная).

Владинско – Мокшанская зона занимает центральную и северо – западную части области. Характеризуется  она достаточным и частично умеренным  увлажнением. Гидротермический коэффициент (ГТК) 1,1 – 1,0 и 1,0 – 0,9. За год выпадает 450 – 500 мм осадков, из них за период вегетации (май – сентябрь) – 250 – 280 мм.

По теплообеспеченности зона прохладная и умерено теплая. Сумма положительных  температур выше + 10 ⁰С составляет 2200 – 2400 ⁰С. иериод активной вегетации растений 136 – 142 дня. Безморозный период – 125 – 138 дней.

Постоянный снежный покров образуется в конце ноября и сохраняется 128 – 135 дней. В первой декаде апреля начинается его разрушение, а полный сход снега – 10 – 15 апреля. Средняя  из наибольших высот снежного покрова 30 – 40 см, а плотность 0,27 – 0,31 г на 1 куб. см. Запасы воды в снеге составляют 80 – 100 мм или 800 – 1000 куб. м. на гектар.

Снеговой покров надежно предохраняет озимые культуры от вымерзания. Однако в отдельные годы он образуется сравнительно поздно, бывает неустойчивым, что в  сочетании с сильными морозами вызывает гибель озимых. В некоторые зимы наблюдается оттепели которые приводят к образованию ледяной корки. Средний из абсолютных минимумов  температуры воздуха на ровных и  возвышенных местах -33⁰С, -35⁰С, в пониженных местах рельефа -35⁰С, - 37⁰С.  [2]

2.1 Почва

Черноземные почвы бывают: оподзоленные, выщелоченные и типичные.

Черноземы оподзоленные развились  на делювиальных глинах и тяжелых  супглинах. Содержание гумуса в пахотном слое составляет 5,2 – 7,9 %, общего азота  – 0,2 – 0,3 %, фосфора – 0,13 – 0,20 %. Сумма  поглощенных оснований от 25 до 400 мг х экв на 100 г почвы.

Почвы имеют среднюю и низкую обеспеченность подвижными формами  фосфора и калия.

Черноземы выщелоченные среднегумусные, среднемощные, тяжелосуглинистые наиболее широко представлены в области. Содержание гумуса а пахотном слое колеблется от 5,5 до 7,9 %, общего азота – 0,36 – 0,54%, фосфора – 3,5 – 8,1 мг на 100 г почвы.

Обеспеченность обменным калием средняя  для зерновых и зернобобовых

Черноземы типичные обычно имеют глубокий гумусовый профиль (90 –  120 см и  даже больше) и содержат карбонаты  в гумусовом слое в виде мицелия  или известковых труб. Карбонаты  появляются чаще с глубины60 – 70 см. [2][6]

2.2 Климат

Период  вегетации ярового ячменя в Пензе  колеблется от 60 до 110 дней. С  3-ой декады апреля по 2-ую декаду августа.

Таблица 1. Распределение осадков  и температур воздуха по

месяцам (по данным Пензенской метеостанции)

В Пензенских районах в 3-ей декады апреля температура и влажность  почвы (учитывая осадки), благоприятна влияет на их прорастания,  дальнейший рост и развития растения. При правильной, временной обработке можно получить хороший урожай.          [5]

3 Определение возможной  урожайности культуры

3.1 Расчет потенциальной  урожайности (ПУ) по приходу ФАР

Таблица 2. Потенциальные урожаи сельскохозяйственных

культур по приходу ФАР за период вегетации

Q _фар – количество приходящей ФАР за период вегетации культуры в данной зоне.   

Q _фар = 31,35 + 34,70 + 31,77 + 26,76 = 124,58 кДж/см².

K _фар – запланированный коэффициент использования ФАР.    

K _фар = 1,5%

q – калорийность  органического вещества единицы  урожая.

q = 18506

У_биол. – биологическая урожайность абсолютно сухой растительной массы.

У_биол.= (Q _фар х 10⁸ х K _фар) / (100 х q)

У_биол.= (124,58 х 10⁸ х 1,5) / (100 х 18506) = 10097,8кг/га = 100,9 ц/га = 10,09 т/га

а – сумма частей в отношении  основной продукции к побочной в  общем урожае биомассы.           а = 2,1 Л

b -  стандартная  влажность по ГОСТ.              b = 14 %

У_с – урожайность зерна при стандартной влажности.

У_с = (100 х У_биол) / ((100- b) х а)

У_с = (100 х  100,9) / ((100-14) х 2,1) = 55,9(ц/га) = 5,59(т/га).                     [4]

3.2Расчет действительно  возможной урожайности (ДВУ) по  влагообеспеченности

Таблица 3.  Действительно возможная  урожайность 

культуры по влагообеспеченности