Текст книги "Теоретические основы производства продукции растениеводства"

Долбилин А. В., Орлов А. Н., Ткачук О. А.
Теоретические основы производства продукции растениеводства

ВВЕДЕНИЕ

Курс «Теоретические основы производства продукции растениеводства» – теоретическая дисциплина, направленная на получение студентами целостного представления о технологии производства, переработки и хранения продукции растениеводства, обеспечение необходимого теоретического уровня и практической направленности в системе обучения в будущей профессиональной деятельности.

Изучение дисциплины «Теоретические основы производства продукции растениеводства» направлено на формирование у студентов следующих профессиональных компетенций:

– выполнять необходимые для составления экономических разделов планы расчетов, обосновывать их и представлять результаты работы в соответствии с принятыми в организации стандартами (ПК – 3);

– собирать, анализировать и обрабатывать данные, необходимые для решения поставленных экономических задач (ПК – 4).

– оценивать условия и последствия принимаемых организационно-управленческих решений (ПК – 8);

– владеть методами принятия стратегических, тактических и оперативных решений в управлении операционной (производственной) деятельностью организаций (ПК – 18);

– участвовать во внедрении технологических и продуктовых инноваций (ПК – 21).

Формирование данных компетенций у студентов осуществляется на аудиторных (лекционных и практических) занятиях и в процессе самостоятельной работы.

Смысловая нагрузка лекций ориентирована на формирование мотивации обучения через постановку проблем обучения и показ путей решения профессиональных задач в рамках того или иного раздела дисциплины, на предметном содержании которых необходимо формировать данную компетенцию.

Целью практических занятий являются: обеспечение понимания теоретического материала и его включение в систему знаний студентов.

Самостоятельная работа представляет собой выполнение учебных заданий обучаемыми без непосредственного управления этим процессом со стороны преподавателя.

В результате изучения дисциплины студент должен:

Знать:

– биологические особенности и ресурсосберегающие технологии возделывания полевых культур в различных агроландшафтных и экологических условиях;

– основные пути сокращения потерь и повышения качества продукции растениеводства в сельском хозяйстве;

– основные режимы хранения продукции растениеводства и факторы, влияющие на их эффективность;

– влияние отдельных факторов на выход и качество продукции переработки;

– оптимальные режимы обработки сырья с учетом его качества и ассортимента получаемой продукции.

Уметь:

– выявлять сущность проблем, возникающих в процессе осуществления деятельности в области производства, хранения и переработки продукции растениеводства и находить пути их решения;

– разрабатывать технологические схемы возделывания распространенных в регионе сельскохозяйственных культур с учетом ресурсосбережения и экологической безопасности, агрономической и экономической эффективности;

– осуществлять контроль за качеством продукции растениеводства, определять методы и способы первичной обработки и хранения растениеводческой продукции; осуществлять технологический контроль за проведением полевых работ и эксплуатации машин и оборудования;

– уточнять и реализовать современные ресурсосберегающие технологии производства экологически безопасной растениеводческой продукции и воспроизводства плодородия почв в конкретных условиях хозяйства.

– определять возможное целевое назначение продукции для наиболее рационального ее использования и реализации;

– выбирать наиболее рациональные режимы хранения продукции с учетом ее качества и целевого назначения;

– оценивать эффективность технологии послеуборочной обработки и хранения продукции, определять удельные затраты на доработку и хранение продукции;

– оценивать эффективность переработки сырья с учетом ассортимента выпускаемой продукции, производительности предприятия и продолжительности периода его работы.

– давать объективную оценку результатов деятельности предпринимательской организации с позиций субъектов предпринимательской деятельности.

Владеть навыками:

– проведения необходимых расчетов для определения величины оправданных потерь продукции при хранении;

– самостоятельной работы с литературой для поиска информации, и ее использования при решении практических задач, связанных с профессиональной деятельностью.

Тема 1 КЛАССИФИКАЦИЯ СОРНЫХ РАСТЕНИЙ

Цель работы : ознакомиться с классификацией сорных растений и изучить биологические группы сорняков.

Сорняками называют дикорастущие растения, не возделываемые человеком, но засоряющие сельскохозяйственные угодья и наносящие им вред.

Засорители – растения, относящиеся к культурным видам, не возделываемым на данном поле и засоряющие посевы основной культуры. Например, в посевах озимой пшеницы можно встретить озимую рожь, в посевах яровой пшеницы – овес и т.д.

Некоторые сорняки настолько приспособились к условиям жизни культурных растений, что существуют как спутники последних – куколь обыкновенный, василек синий. Среди них имеются такие, которые засоряют преимущественно один или несколько сходных по биологическим особенностям родов культурных растений. Такие сорняки называются специализированными. В посевах льна можно встретить специализированные виды плевела, торицы, рыжика. Посевы ржи часто засорены специализированным видом – костром ржаным, а посевы проса – отдельными видами щетинника. Специализированные сорняки характеризуются следующими признаками: 1) цикл их развития совпадает с циклом развития культурного растения, 2) они достигают высоты среднего яруса, поэтому с уборкой попадают в сноп, обмолачиваются и засоряют зерно культурного растения, 3) по форме, массе и величине зачатки сорняков (семена, плоды и др.) настолько подходят к семенам культурного растения, что отделить их при обычных способах очистки семян невозможно.

Карантинные сорняки – это особенно злостные сорные растения, отсутствующие или ограниченно распространенные на территории страны, области или района, но способные быстро распространяться и засорять поля в новых районах.

Борьба с ними очень затруднительна. Основная мера борьбы с такими сорняками – карантин.

Суть карантина заключается в системе специализированных мероприятий по уничтожению карантинных сорняков в масштабах государства и охране территории от их распространения.

К сорнякам внутреннего карантина отнесены: горчак ползучий, повилики, амброзии, сорный подсолнечник, паслен колючий и каролинский, ценхрус якорцевый.

В процессе длительной эволюции у сорных растений выработался ряд биологических особенностей, которые отличают их от культурных растений и обеспечивают успешное прорастание их в посевах сельскохозяйственных культур и позволяют противостоять многим механическим мерам борьбы с ними:

1) высокая семенная продуктивность;

2) способность семян длительное время сохранять всхожесть;

3) неодновременное и растянутое прорастание семян;

4) способность к семенному и вегетативному размножению.

На территории Российской Федерации встречаются более 1500 видов широко распространенных сорных растений, что вызвало необходимость объединения их по важным признакам в группы. Наиболее удобной классификацией сорняков является биологическая, в основу которой положены способ питания, способ размножения и продолжительность жизни (рис. 1).

По способу питания сорняки делят на три биологических типа: паразитные, полупаразитные и непаразитные.

Паразитные сорные растения (гетеротрофы) полностью утратили способность к фотосинтезу и питаются за счет растенияхозяина. Они имеют редуцированные листья. Отбирают питательные вещества у растения-хозяина, прикрепляясь гаусториями (присосками) к его корням или стеблям, в зависимости от чего делятся на две биогруппы: стеблевые и корневые.

Стеблевые паразиты :

1) повилика полевая.

Корневые паразиты :

1) заразиха подсолнечная.

Полупаразитные сорные растения обладают способностью к фотосинтезу на первых этапах развития. В дальнейшем питаются за счет растения-хозяина:

1) погремок большой.

Непаразитные (зеленые растения) составляют наибольшую группу сорняков. Это автотрофные растения, имеющие корневую систему, способную усваивать из почвы влагу и элементы питания, надземные зеленые органы способные создавать в процессе фотосинтеза органическое вещество. По продолжительности жизни они делятся на два подтипа: малолетние и многолетние.

К малолетним относятся растения, которые размножаются только семенами, имеют жизненный цикл от нескольких месяцев до двух лет и отмирающие после созревания семян.

В группе малолетних сорняков растения обладают различными биологическими особенностями, поэтому выделяют более мелкие группы: эфемеры, яровые ранние и яровые поздние, зимующие, озимые и двулетние.

Классификация сорных растений

Рисунок 1 – Классификация сорных растений

Эфемеры – сорные растения с очень коротким периодом вегетации (1,5–2 месяца), способные давать за сезон несколько поколений за лето:

1) звездчатка средняя.

Яровые ранние – сорняки, семена которых прорастают ранней весной (при прогревании почвы до 1–2ºС), плодоносят и отмирают в том же году. Засоряют преимущественно ранние яровые культуры (яровую пшеницу, овес, ячмень, горох и др.):

1) редька дикая;

2) овсюг обыкновенный;

3) марь белая;

4) пикульник обыкновенный;

5) горец птичий;

6) горец вьюнковый.

Яровые поздние – сорняки, семена которых прорастают при устойчивом прогревании почвы (11–12ºС), всходят вместе с поздними яровыми культурами, плодоносят и отмирают в том же году, но после уборки ранних культур. Засоряют культуры позднего сева и пропашные (просо, гречиху, кукурузу и др.):

1) просо куриное;

2) щирица запрокинутая;

3) щетинник сизый.

Зимующие – сорняки, заканчивающие вегетацию при ранневесенних всходах в том же году, а при поздних всходах способные зимовать в любой фазе роста. Засоряют чаще всего озимые хлеба и многолетние травы:

1) василек синий;

2) трехреберник непахучий;

3) живокость полевая;

4) ярутка полевая;

5) пастушья сумка.

Озимые – сорняки, нуждающиеся для своего развития в пониженных температурах зимнего сезона независимо от сроков прорастания. Всходы озимых сорняков появляются во второй половине лета, в фазе образования розетки или кущения они зимуют. Засоряют озимые культуры и многолетние травы:

1) костер ржаной;

2) метлица обыкновенная.

Двулетние – малолетние сорняки, для развития которых требуется два полных вегетационных периода. В первый год они формируют розетку листьев и мощную корневую систему, зимуют, во второй год дают стебли, цветут, плодоносят и отмирают:

1) липучка обыкновенная;

2) донник белый;

3) донник лекарственный.

К многолетним относят сорняки, произрастающие несколько лет и неоднократно плодоносящие за свой жизненный цикл, размножающиеся семенами и вегетативными органами.

Многолетние сорняки подразделяют на две группы: сорняки первой группы размножаются преимущественно семенами и в меньшей степени вегетативно. К ней относят: стержнекорневые и мочковатокорневые сорные растения. Сорняки, относящиеся ко второй группе, размножаются преимущественно вегетативно и в меньшей степени семенами: корневищные, корнеотпрысковые, ползучие, луковичные и клубневые.

Стержнекорневые сорняки – многолетние растения с хорошо развитым главным корнем, глубоко проникающим в почву и большим количеством боковых корней:

1) полынь горькая;

2) одуванчик лекарственный;

3) цикорий обыкновенный.

Мочковатокорневые – многолетние сорняки с укороченным главным корнем и хорошо развитыми боковыми корешками:

1) лютик едкий.

Луковичные – многолетние сорняки, размножающиеся преимущественно луковицами:

1) лук круглый.

Клубневые – многолетние сорняки, размножающиеся преимущественно вегетативно и образующие на корнях или подземных стеблях утолщения (клубни):

1) чистец болотный.

Ползучие – многолетние сорняки, размножающиеся стелющимися и укореняющимися побегами:

1) лютик ползучий;

2) лапчатка гусиная.

Корневищные – многолетние растения, размножающиеся преимущественно вегетативно подземными стеблями (корневищами), имеющими больший запас питательных веществ, чем корень:

1) пырей ползучий;

2) хвощ полевой;

3) тысячелистник обыкновенный.

Корнеотпрысковые – сорняки, размножающиеся корневыми отпрысками с помощью боковых корней, несущих на себе большое количество спящих почек. Из этих почек образуются новые растения. Засоряют все культуры:

1) вьюнок полевой;

2) молочай лозный;

3) осот желтый (полевой);

4) бодяк полевой (осот розовый).

Контрольные вопросы

1. Что такое сорняки и засорители?

2. Какой вред наносят сорняки сельскому хозяйству?

3. Почему, несмотря на принимаемые меры борьбы, сорняки не удается полностью уничтожить?

4. На каких признаках основана классификация сорняков?

5. Какие сходства и различия между зимующими и озимыми, паразитными и полупаразитными сорняками?

6. Назовите наиболее злостные корнеотпрысковые сорняки и их биологические особенности.

7. Каковы приспособительные свойства семян сорняков, позволяющие им попадать на поля?

Тема 2 МЕТОДЫ УЧЕТА ЗАСОРЕННОСТИ ПОСЕВОВ

Цель работы : изучить методы учета засоренности полей, познакомиться с методикой картирования засоренности полей для правильного прогнозирования динамики засоренности и составления плана борьбы с сорняками.

Для правильной разработки и осуществления системы мероприятий по борьбе с сорняками, а также для контроля эффективности различных агротехнических приемов необходимо располагать информацией состава сорного компонента агрофитоценозов в каждом поле севооборота и всех других угодий хозяйства по видам сорно-полевой растительности, биогруппам и степени засоренности.

С этой целью проводится картирование сорняков – учет и нанесение условными знаками сорняков на карту полей с обозначением степени засоренности той или иной биологической группой. В связи с тем, что засоренность каждого поля зависит от многих причин (срока, способа и глубины вспашки, системы удобрения, высеваемой культуры, погодных условий и т. д.), учет засоренности целесообразно проводить ежегодно. Анализ полученных данных по годам и сопоставление их с агротехникой позволяют установить наилучшие приемы для ликвидации сорняков в местных условиях. При проведении полевых опытов учет засоренности посевов, а нередко и почвы, является обязательным, так как любое мероприятие должно оцениваться с точки зрения борьбы с сорняками.

Полные сведения о видовом составе сорняков на поле можно получить лишь при постоянном наблюдении в течение всего вегетационного периода. Летом заканчивают вегетацию и исчезают некоторые ранние яровые и зимующие сорняки. В конце лета прорастание семян замедляется, и состав сорняков изменяется. Осенью вновь усиливается прорастание семян и происходит изменение в составе сорняков. В этот же период можно проследить за развитием многолетних сорных растений; появляются всходы зимующих и озимых сорняков, заканчивают вегетацию поздние яровые сорняки.

Для земледельческой практики следует различать два вида обследований. Обследование засоренности всех сельскохозяйственных угодий хозяйства – основное обследование.

Такое обследование проводят ежегодно на всей территории хозяйства. Материалы основного обследования используются при разработке системы комплексных мероприятий для борьбы с сорняками, для оценки их эффективности и служат основой для заказа гербицидов. Время основного обследования выбирают так, чтобы охватить возможно более полно весь видовой состав сорняков. Обследование засоренности полей и посевов в начальный период вегетации растений (перед началом работ по борьбе сорняками) – оперативное обследование. Оно проводится на различных сельскохозяйственных культурах в следующие сроки: яровые зерновые – фаза кущения; озимые зерновые – в конце осенней вегетации и весной после отрастания: кукуруза – фаза второготретьего листьев; зернобобовые – при высоте до 8 см, пропашные – перед междурядными обработками; чистые пары – при массовом появлении сорняков, плодово-ягодные насаждения – перед первой обработкой междурядий; в посевах однолетних и многолетних трав – за несколько дней до укоса. Результаты этого обследования служат обоснованием необходимости проведения текущих мероприятий для борьбы с сорняками (боронование, химическая прополка и т. п.) с момента появления всходов культуры и при последующем уходе за ее посевами.

Поэтому его проводят ежегодно в самое короткое время на всей площади посева культуры и заканчивают за 2–3 дня до оптимального срока выполнения намеченных мероприятий. Для оценки засоренности используют показатели обилия (численность, масса, объем, проективное покрытие), а также встречаемость и ярусность сорняков в посевах. В зависимости от поставленных целей используют количественные или глазомерные методы учета засоренности посевов. Количественные методы учета по своему исполнению очень трудоемки и используются главным образом в научно-исследовательской работе.

Глазомерный учет засоренности посевов используется в производственных условиях на больших массивах, где другими методами учесть сорняки не представляется возможным. Он также часто предшествует применению других методов в полевых опытах.

Глазомерно-численный метод А.И. Мальцева основан на оценке обилия по относительной численности сорняков в сравнении с густотой стеблестоя зерновой культуры. Засоренность выражается по 4-балльной шкале обилия сорняков (таблица 1).

Таблица 1 – Шкала степеней засоренности посевов

Этот метод не дает возможности использовать математические расчеты для определения баллов общей засоренности по обилию видов или групп сорняков. Техника определения этим методом сводится к тому, что необходимо, прежде всего, узнать историю полей и состояние посевов. Выделить относительно однородные поля или участки, которые не различаются между собой по почвенному плодородию, предшественнику, основной обработке, вносимым удобрениям, группе возделываемой культуры и т. д. Затем поле тщательно осматривают по одной или двум диагоналям и наблюдают обилие каждого вида сорняков. Сразу же после прохода поля по сложившемуся впечатлению дают глазомерную оценку засоренности, а в ведомость вносят по каждому виду сорняка только одну оценку в баллах. Позднее, чтобы снизить затраты времени, предложено определять засоренность не но видам, а только по биологическим группам сорняков, что значительно упрощает составление карты засоренности посевов.

В основу глазомерно-численного метода, разработанного А.М. Туликовым на кафедре земледелия и методики опытного дела ТСХА, положена оценка обилия сорняков по их абсолютной численности на единице площади (таблица 2). Это позволяет определить засоренность в посевах любой культуры и на любой площади. Шкала глазомерной оценки позволяет охватить весь наиболее вероятный диапазон изменения уровня засоренности посевов и использовать математические расчеты для обобщения результатов обследования в целом по всему полю, севообороту.

Таблица 2 – Шкала глазомерной оценки численности сорняков

Количественно-весовой метод определения засоренности.

Численность сорняков определяют непосредственным подсчетом их стеблей на пробных площадках, выделяемых с помощью рамки известного размера.

Численность сорняков определяют по каждому виду или по каждой вредоносно-морфологической группе. Учет в целом по всем видам не дает оснований для разработки дифференцированных мероприятий по борьбе с сорняками.

Массу всех надземных органов растений выражают в граммах на единицу площади (1 м²). Она характеризуется тремя величинами: массой живых растений (сырая масса), их абсолютно сухой массой и массой растений в воздушно-сухом состоянии, из которых первые две наиболее важны.

Оценка обилия сорняков в посевах более полно достигается при одновременном определении их численности и массы. В этом случае с площадки, ограниченной сторонами рамки, сорняки выбирают и помещают в полиэтиленовый пакет, чтобы не допустить их высыхания. В лаборатории сорняки разбирают по видам или определенным группам, подсчитывают, отрезают по уровню корневой шейки сохранившиеся корни и взвешивают.

Определение ярусности. Под ярусностью сообщества полевых растений понимают распределение надземных органов сорняков над уровнем почвы в сравнении с высотой культурного растения.

Обычно ярусность рассматривают как один из показателей структуры полевого сообщества, который характеризует посевы в фитоценотическом аспекте. В то же время ярусность может характеризовать и обилие сорняков, но в такой мере, в какой высота этих растений дает представление о мощности их развития.

Метод А.И. Мальцева. В сравнении с высотой зерновых культур выделяют в посевах сверху вниз три яруса сорняков, обозначая их римскими цифрами:

I – сорняки верхнего яруса, перерастающие данное культурное растение и возвышающиеся над ним своими верхушками (осот, бодяк и др.);

II – сорняки среднего яруса, более или менее достигающие уровня культурного растения (куколь, плевел, костер ржаной и др.);

III – сорняки нижнего яруса, растущие у самой поверхности почвы (фиалка полевая, пастушья сумка и др.).

Выделять ярусы можно с помощью мерной рейки, но чаще это делают глазомерно.