ОБОСНОВАНИЕ И РАЗРАБОТКА АГРОТЕХНИЧЕСКИХ ПРИЁМОВ ПОЛУЧЕНИЯ ПРОГРАММИРУЕМОЙ УРОЖАЙНОСТИ ЛЮПИНА УЗКОЛИСТНОГО СОРТА ВАСИЛЁК В УСЛОВИЯХ ПРУЖАНСКОГО РАЙОНА БРЕСТСКОЙ ОБЛАСТИ ПРИ ЭНЕРГОСБЕРЕГАЮЩЕЙ ТЕХНОЛОГИИ



МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА И ПРОДОВОЛЬСТВИЯ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ

УЧРЕЖДЕНИЕ ОБРАЗОВАНИЯ «ГРОДНЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

Кафедра растениеводства

КУРСОВАЯ РАБОТА

ОБОСНОВАНИЕ И РАЗРАБОТКА АГРОТЕХНИЧЕСКИХ ПРИЁМОВ ПОЛУЧЕНИЯ ПРОГРАММИРУЕМОЙ УРОЖАЙНОСТИ ЛЮПИНА УЗКОЛИСТНОГО СОРТА ВАСИЛЁК В УСЛОВИЯХ ПРУЖАНСКОГО РАЙОНА БРЕСТСКОЙ ОБЛАСТИ ПРИ ЭНЕРГОСБЕРЕГАЮЩЕЙ ТЕХНОЛОГИИ

СОДЕРЖАНИЕ КУРСОВОЙ РАБОТЫ

1. Введение

2. Климатические условия

3. Биологические и морфологические особенности культуры

4. Характеристика районированного сорта

5. Применение элементов программирования урожайности сельскохозяйственных культур

5. 1 Расчеты потенциальной урожайности по приходу ФАР

5.2 Расчеты действительно возможной урожайности по влагообеспеченности посевов

5.3 Расчёт биологической урожайности по формуле А. М. Рябчикова

6. Расчёт фотосинтетического потенциала

7. Определение возможного урожая за счёт плодородия почвы

8. Расчёт средней и максимальной площади листьев

9. Интенсивная технология возделывания люпина узколистного

9. 1 Размещение культур в севообороте

9. 2 Система удобрений

9. 3 Система обработки почвы

9. 4 Подготовка семян к посеву

9. 5 Расчёт весовой нормы высева

9. 6 Посев

9. 7 Уход за посевами

9. 8 Уборка урожая

9. 9 Послеуборочная доработка продукции

10. Технологическая карта возделывания культуры

11. Безопасность и экологичность при возделывании культуры

12. Список используемой литературы

1. ВВЕДЕНИЕ

    В настоящее время в РБ существует проблема растительного белка. Она заключается в том, что в рационе животных содержание белка составляет 80-90г в 1 кормовой единице, хотя должно составлять 105-115 по научно-обоснованным зоотехническим нормам.

    Корм должен обладать питательностью и сбалансированностью, состава белка по аминокислотам. Наиболее полным требованиям отвечают зернобобовые культуры. Их белок отличается более полным аминокислотным составам и усвояемостью, чем белок, который содержится в зерновых культурах. Поэтому одним из решений проблемы растительного белка является увеличение посевных площадей, занимаемых зернобобовыми культурами, в частности - люпином узколистным.

    На корм люпин стали использовать с тех пор, когда были выведены малоалкалоидные (0,2%), и безалкалоидные (0,0025%) сорта, не содержавшие в продукции таких алкалоидов, как лупанин, лупинин. Вся сложность выращивания безалкалоидных сортов люпина упирается в то, что эти сорта менее устойчивы к болезням и вредителям.

    Посевы под люпином по всей республике занимают примерно 20-40 тысяч/га, но эту площадь необходимо увеличить в 7-10 раз, возможно тогда можно будет покрыть дефицит растительного белка.

Высокая азотфиксирующая способность культуры является большим достоинством, в связи с этой способностью, люпин можно использовать в качестве сидеральной культуры. При использовании его в роли зелёного удобрения, накапливается органическое вещество в почве. В среднем 1га люпина оставляет после себя 50-100 кг азота, 30 кг фосфора, 50 кг калия. Тонна запаханной в почву биомассы по эффективности эквивалентна тонне навоза. Люпин - хороший фитосанитар. Корневая система люпина может использовать из почвы труднорастворимые фосфаты. Он улучшает тяжелые почвы, повышает эффективность кислых минеральных удобрений, а также хорошо разуплотняет подпахотный горизонт.

Зерно люпина отличается высоким содержанием белка, у отдельных видов может достигать до 40-45 %, а зелёная масса хорошо используется как на корм скоту, так и на приготовление сенажа и силоса.

    В Республике Беларусь люпин возделывается в основном как монокультура, но разработаны и рекомендованы технологии возделывания с овсом и яровым ячменем, которые на 45-67% использование гербицидов, по сравнению с возделыванием в чистом виде и обеспечивает получение зерносмеси 45-55 ц/га. Снижение использования гербицидов в посевах имеет огромное значение, так как люпин обладает селективностью по отношению к гербицидам, можно использовать только разрешённые гербициды при строгих соблюдениях доз внесения.

    Для решения проблем связанных с недостатком растительного белка необходимо.

    1. увеличить посевные площади под бобовыми культурами, в частности под люпином узколистным.

2. выведение и внедрение в производство высокоурожайных устойчивых к болезням сортов.

    3. разработать технологии возделывания зернобобовых культур, позволяющие получать высокие урожаи продукции при минимальных затратах.

2. КЛИМАТИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ

Среднегодовая температура составляет +7,2С.Температура наиболее холодного месяца – января - 6,4С0, самого тёплого – июля +18,5С.Сумма активных температур воздуха 2300, а выше 0 равна 2900С.Последние весенние заморозки приходятся на первую декаду мая, наиболее ранние – на вторую декаду апреля и наиболее поздние на первую декаду июня. Продолжительность безморозного периода 120-180 дней.Осадков выпадает 575- 896мм. 1\4 часть осадков выпадает в виде снега. В течение года осадки выпадают неравномерно.

Летом среднесуточная относительная влажность воздуха колеблется от 65 до 75%. Зимой она ещё больше за счет частых оттепелей, наблюдающихся на нашей территории в осеннее – зимний период. Зима начинается около 16 ноября и держится примерно до середины марта. Глубина промерзания почвы до 60см.   Продолжительность периода активной вегетации составляет 195-200  дней.

Преобладающими ветрами в теплое время года являются западные или северно-западные, в зимние – южные или юго-восточные. Среднегодовая скорость ветра составляет 3,3м/с.

Таблица 1 –Среднемноголетние климатические показатели

Месяц

Месяцы

Сумма за

апрель

май

июнь

июль

август

сентябрь

октябрь

вегетацию

год

Осадки, мм

Среднемноголетние

14,3

18,3

25

31

23,6

18,6

15,3

287

896

Среднемесячные температуры воздуха,С

Среднемноголетние

6,3

13,6

16,8

18,5

17,3

12,2

6,3

1840

2300

Анализируя вышеизложенные показатели, можно сказать о благоприятности данных климатических условий для возделывания люпина узколистного в данном хозяйстве.

3. БИОЛОГИЧЕСКИЕ И МОРФОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ КУЛЬТУРЫ

Морфологические признаки.

Люпин узколистный (Lupinusangustifolius) - травянистое растение, относящееся к семейству бобовых (Fabaceae).

Корневая система люпина стержневая с явно выраженным центральным корнем, проникающим на глубину до 1,2м и многочисленными боковыми ответвлениями в виде боковых корней, второго, и третьего и последующих порядков, которые размещены в основном в пахотном слое почвы.

Стебель прямостоячий, ребристый опушён, высотой до 1,1-1,8 м., сохраняет вертикальное положение на протяжении всего периода вегетации.

Листья сложные, пальчатые,  состоящие из 5-9 линейно-ланцетных листочков опушённых с нижней и верхней сторон.

Соцветие - верхушечная колосовидная кисть, на главном стебле и боковых ветвях различной формы и величины. Люпин является самоопылителем.

Цветки неправильные, околоцветник двойной. Венчик состоит из лепестков неодинаковой величины и формы (лодочка, парус, и крылья). Цветок состоит из 10 тычинок и одного пестика с одногнездной завязью и нескольких семяпочек. Окраска цветков –синие, реже фиолетовые, розовые, белые.

Плоды -  бобы: кожистые, опушены, при созревании растрескиваются по продольным швам, при этом створки боба скручиваются, и семена разбрасываются. В бобе 4 – 6 семян.

Семена состоят из семенной оболочки и зародыша. Они имеют крапчатую окраску либо совершенно белые, округло-почковидной формы, с чёрным треугольником около семенного рубчика на месте прикрепления семени к плоду Семя состоит из двух семядолей и заключенных между ними зародышевого корешка и почки. Масса 1000 семян 150 – 180 г.

Биологические особенности.

Отношение к свету.Люпины светолюбивы. Недостаток света вызывает усиленный рост стеблей, вытягивание их, слабое развитие корневой системы, плохое цветение и плодоношение. В урожае уменьшается содержание белка, так как снижение освещенности влияет на активность фотосинтеза, в связи с чем ощущается недостаток углеводов для биосинтеза белков.

Люпин узколистный являются светолюбивым растениям, что наглядно проявляется в его положительном гелиотропизме – свойстве поворачивать свои листья перпендикулярно падающем солнечным лучам в течение всего светового дня.

Благодаря большой листовой поверхности – до 100 га на 1 га растения люпина имеют наибольший коэффициент использования солнечной энергии – 4,79 .

В зависимости от фазы вегетации потребность в освещенности бывает различной. Так, в молодом возрасте люпин лучше переносит затенение, чем в более поздние периоды жизни.Наиболее чувствителен к свету люпин в период формирования бобов и созревания семян.

Регулировать освещенность люпиновых посевов можно с  помощью технологических приемов: изменяя сроки и способы посева, густоту стояния растений, подбирая такие компоненты для смешанных посевов, которые в наименьшей степени затеняли бы люпин

Отношение к теплу.Оптимальной температурой прорастания семян узколистного люпина является +9…+12◦С (минимальная +2…+4◦С). Семена люпина, положенные в непрогретую влажную почву, начинают прорастать при температуре 1–2 градуса, однако всходы в этом случае появляются только на 20–26 день, а при посеве в хорошо прогретую почву всходят на 5–6 день. Температура почвы и воздуха влияет как на продолжительность периода посев – всходы, так и на полевую всхожесть семян люпина. При низкой температуре почвы прорастание семян затягивается, семена подвергаются воздействию различных почвенных патогенов, некоторые семена плесневеют и теряют всхожесть. Для прорастания семян и появления всходов у узколистного люпина требуется сумма температур 110◦С.

Люпин наиболее чувствителен к весенним заморозкам в фазу семядольных листочков, но понижение температуры до -2…-3◦С выносят все виды люпина. В фазе 4–6 настоящих листьев всходы выдерживают понижение температуры до -7-9◦С.

     При температуре 4–10 градусов у узколистого люпина проходит стадия яровизации.Повышение температуры после прохождения стадии яровизации благоприятно сказывается на их дальнейшем развитии. Чем выше температура при наличии влаги в почве, тем быстрее идет рост и развитие люпина. Понижение температуры замедляет и удлиняет все фазы развития, а при температуре 10 градусов прохождения фаз развития у люпина как бы приостанавливается.

Суммы активных температур за период всходы – полное цветение для узколистного люпина – 800◦С. Большое значение для люпина имеет температурный режим в межфазный период цветения – созревание семян, на который приходится 42 – 50 % суммы температур всего вегетационного периода.Чем выше средняя температура воздуха в этот период, тем быстрее созревает люпин. С понижением температуры воздуха при продвижении люпина с юга на север продолжительность этого периода увеличивается и созревание семян затягивается.

Межфазный период от цветения до созревания у узколистного – от 36 до 64 дней, а от образования блестящего боба до спелого -  от 23 до 49 дней.Общее количество тепла, необходимое от посева до созревания семян, для узколистного люпина составляет 1400 - 2400 ◦С.

Отношение к влаге.Узколистный люпин влаголюбивое растение.

Для полного набухания, прорастание и начала ростовых процессов в семенах требуется 170 % от их массы.Часто семена люпина трудно набухают, что связано с твердокаменностью.

Исследователи указывают на два критических периода чувствительности люпина к недостатку воды: период прорастания семян и период формирования на растениях генеративных органов, особенно с фазы бутонизации – весь период цветения до образования блестящих бобов. Повышение влажности почвы во время бутонизации и цветения приводит к увеличению урожайности семян и зеленой массы, не задерживая при этом созревание. Положительное влияние оказывают и непродолжительные дожди, выпадающие в период созревания семян, - что обусловливает повышение крупности зерна и белковостисемян .

При повышении влажности почвы не только увеличивается урожайность, но и снижается в растениях количество алкалоидов. Влажность почвы играет существенную роль и в формировании на корнях люпина клубеньков. Оптимальная влажность, способствующая лучшему симбиозу растений с клубеньковыми бактериями, соответствует 60% от полной влагоемкости почвы.Однако избыток влаги для люпина тоже не благоприятен. В годы с избыточным увлажнением период вегетации люпина удлиняется, созревание семян задерживается, усиливается поражение растений грибными болезнями. Наибольшее удлинение вегетации происходит в тех случаях, когда после засухи в критический период развития люпина, вызвавшей опадение цветков, идут обильные продолжительные дожди.

Относясь к влаголюбивым растениям, люпин в то же время является достаточно засухоустойчивым, так как имеет хорошо развитую корневую систему. Люпин безболезненно переносит непродолжительные засухи, если они не совпадают с периодами наибольшей потребности во влаге.

Транспирационный коэффициент люпина равен 600 700.

Отношение к почве и элементам питания. Люпины способны произрастать на самых бедных почвах, однако заметно повышают урожаи при всяком улучшении почвенного плодородия.

От механического состава почвы зависит не только урожайность, но и продолжительность вегетационного периода. Разница в ускорении созревания люпина на песчаных почвах достигает 10–12 и более дней.

Для всех возделываемых видов люпина непригодны тяжелые, сырые, малопроницаемые глинистые почвы с плотной подпочвой, а также почвы с близко стоящими грунтовыми водами. Почвы с мелким пахотным слоем, сильноуплотненной почвой и заболоченные, а также содержащие много извести для возделывания люпина не подходят.

Размещать люпин предпочтительно на легкосуглинистых почвах с реакцией почвенного раствораpH 5,0-5,6, но может переносить 4,6-4,8. Допустим посев на супесях и средних суглинках.Оптимальная объёмная масса почвы необходимая для нормального развития корневой системы составляет 1…1,3г/см2.Желательно подбирать участки с содержанием гумуса не меньше 1,6%, фосфора и калия не менее 120-150 мг/кг почвы.

Наиболее интенсивный рост наблюдается в фазе бутонизации и цветения.

4. ХАРАКТЕРИСТИКА РАЙОНИРОВАННОГО СОРТА

Сорт является одним из условий для получения качественного урожая, так-так сорта, которые используются длительный срок без замены, постепенно деградируют и не могут удовлетворить предъявляемые к ним требования.

Современные районированные сорта, устойчивы к полеганию, осыпанию болезням, толерантны к вирусам ЖМФ и ОМ. Содержание белка у некоторых видов доходит до 40%, алкалоидов не более 0,07%.

Характеристика сорта Василёк.

Год районирования – 2012.

Морфологические признаки.  Растение компактное, прямостоячего типа, средней высоты. Лист цельнокрайный, темно-зеленой окраски, пальчатосложный, с 7-9 удлиненными линейно-ланцетовидными листочками. Соцветие – кисть. Цветок мелкий, фиолетовой окраски, с сине-черным кончиком лодочки. Боб удлиненно-линейной формы, средняя длина 6 см, желто-коричневой окраски, с редким опушением. Зерно округло-почковидной формы, белое с узким темным рисунком, матовое, гладкое.

Хозяйственно-биологическая характеристика. Среднеспелый, детерминантный сорт зернового направления. Средняя урожайность зерна за годы испытания составила 25,5 ц/га, максимальная – 49,1 ц/га. Масса 1000 семян 139 г. Сорт устойчив к осыпанию, зерно созревает дружно и равномерно. Содержание сырого протеина в зерне 31,2%, сбор белка с гектара 5,5 ц. Алкалоидов в зерне содержится 0,04%.

5. ПРИМЕНЕНИЕ ЭЛЕМЕНТОВ ПРОГРАММИРОВАНИЯ УРОЖАЙНОСТИ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ КУЛЬТУР

Проблема увеличения производства зерна и другой сельскохозяйственной продукции решается главным образом за счет повышения продуктивности пашни. Этому способствует новое направление в агрономической науке – программирование урожайности. В основе его лежат удовлетворение потребностей растений в жизненно важных факторах внешней среды, целенаправленное формирование посевов для получения заданной урожайности.

5.1 Расчёт потенциальной урожайности по приходу фотосинтетически активной радиации

Расчет ПУ по использованию ФАР рассчитывают по формуле:

где Р – приход ФАР за период вегетации культуры, ккал/га;

g  - калорийность единицы урожая органического вещества, ккал/кг;

     К – коэффициент использования ФАР посевом, %;

  100 – для определения использования ФАР в абсолютных величинах за вегетационный период;

  100 – для определения величины урожайности в ц/га.

Приход ФАР для Гродненской области для ячменя равен 17,58 ккал/см2=3070000000 ккал/га (при посеве с апреля и уборке август)

ПУ=116ц/га

ПУ абсолютно сухой биомассы пересчитывается на стандартную влажность получаемой продукции:

ПУо=, где:

А – сумма составляющих урожая (зерно + солома);

В ст. – стандартная влажность.

ПУо=  ц/га

5.2 Расчеты действительно возможной урожайности по влагообеспеченности посевов

Для начала нужно определить запас продуктивной влаги растений по формуле:

, где

Wo – запас продуктивной влаги в метровом слое почвы к моменту посева или возобновления вегетации озимых и многолетних трав, мм;

Ос – количество осадков в мм, которое выпадает за период вегетации культуры, из которых растение использует примерно 80%;

К  - коэффициент производительного использования выпадающих осадков за вегетационный период культуры (0,8).

Wпр. =185 + 0, 8*288= 415,4 мм

Действительно возможный урожай по влагообеспеченности посевов рассчитывают по формуле:

, где

Wпр. – продуктивная для растений влага, мм;

Кw – коэффициент водопотребления, мм на 1 ц абсолютно сухой биомассы.

ц/ га

В пересчёте на стандартную влажность получаемой продукции:

ц/ га

5.3 Расчёт биологической урожайности по формуле А. М. Рябчикова

Формула А. М. Рябчикова отражает взаимосвязь солнечной энергии, тепла, почвенных условий и влаги в конкретных климатических условиях, отражая биогидротермический потенциал продуктивности. Его формула расчёта:

, где

Кр – биогидротермический потенциал в баллах;

W – количество фактически доступной для растений продуктивной влаги, мм;

Tv – период вегетации, в декадах;

36 – число декад в году;

R – радиационный баланс за период вегетации культуры, в ккал/см2.

Для перехода от баллов к урожаю абсолютно сухой биомассы используют формулу: Убиол.=Кр*20, где

Убиол – урожай абсолютно сухой биомассы, ц/ га;

Кр – биогидротермический потенциал, баллы;

20 – цена 1 балла биогидротермического потенциала, ц/га.

Убиол.=5,9 * 20 = 118 ц/га

В пересчёте на стандартную влажность:

34,7 ц/га

6. РАСЧЁТ ФОТОСИНТЕТИЧЕСКОГО ПОТЕНЦИАЛА

Его расчёт ведут по формуле:

, где

Ут – урожай товарной продукции, ц/га (по формуле А. М. Рябчикова);

Мфп – масса основной продукции при стандартной влажности на 1 тыс. единиц фотосинтетического потенциала, кг.

1508000 млн. м2/га дней

7. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВОЗМОЖНОГО УРОЖАЯ ЗА СЧЁТ ПЛОДОРОДИЯ ПОЧВЫ

У=БхЦ:100(ц/га)

где, Б- балл пашни

Ц- цена балла для данной культуры,кг

У=42х35/100= 14,7 ц/га

8. ИНТЕНСИВНАЯ ТЕХНОЛОГИЯ ВОЗДЕЛЫВАНИЯ ЛЮПИНА УЗКОЛИСТНОГО

8.1 Размещение культур в севообороте

Разработку технологии возделывания люпина необходимо начинать с выбора предшественника, поскольку потенциальные возможности новых сор