Влияние различных систем обработки чистого пара на урожайность яровой пшеницы в лесостепной зоне Челябинской области

Агрономический факультет

Кафедра земледелия, растениеводства и плодоовощеводства

ДИПЛОМНАЯ РАБОТА

(Выпускная квалификационная работа)

ВЛИЯНИЕ РАЗЛИЧНЫХ СИСТЕМ ОБРАБОТКИ ЧИСТОГО ПАРА НА УРОЖАЙНОСТЬ ЯРОВОЙ ПШЕНИЦЫ В ЛЕСОСТЕПНОЙ ЗОНЕ ЧЕЛЯБИНСКОЙ ОБЛАСТИ

Дипломник

Руководитель работы

Консультанты:

Экономика

Безопасность жизнедеятельности:

Охрана труда

Охрана природы

Нормоконтролер

Допущен к защите

«____» ______________ г.

Зав. Кафедрой

Декан факультета

РЕФЕРАТ

Дипломная работа на тему: «Влияние различных систем обработки чистого пара на урожайность яровой пшеницы в лесостепной зоне Челябинской области».

Дипломная работа содержит 66 страницы печатного текста, 16 таблиц, 10 рисунков, 4 вывода и 4 приложения. Список использованной литературы состоит из 24 источников.

В полевых условиях проводились исследования по степени засоренности пшеницы и влияние засоренности на урожайность и элементы продуктивности яровой пшеницы.

Результаты трехлетних исследований (2001…2003 гг.) свидетельствуют о том, что высокие урожаи можно получить на чистых и слабо засоренных посевах.

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

1 ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ ПО ИЗУЧАЕМОМУ ВОПРОСУ

1.1 Морфологические признаки яровой пшеницы

1.2 Биологические особенности яровой пшеницы

1.3 Биологические особенности наиболее распространенных сорняков

1.4 Оценка ущерба от сорной растительности

1.5 Влияние сорняков на технологические качества

2 ПОЧВЕННО-КЛИМАТИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ОПЫТНОГО ПОЛЯ

2.1 Климатическая характеристика

2.2 Погодные условия за время проведения опыта

2.3 Характеристика почв опытного участка

3 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

3.1 Цель и задачи исследований

3.2 Методика исследований и схема опыта

3.3 Агротехника в опыте

3.4 Учет засоренности почвы семенами сорняков

3.5 Учет засоренности посевов яровой пшеницы

3.6 Влияние степени засоренности на водный режим почвы

3.7 Фенологические наблюдения за посевами яровой пшеницы

3.8 Густота стояния растений и формирование элементов продуктивности яровой пшеницы в зависимости от степени засоренности посевов

3.9 Урожайность яровой пшеницы в зависимости от степени засоренности посевов

4 ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА РЕЗУЛЬТАТОВ ОПЫТА

5 БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ

5.1 Охрана труда и ее задачи

5.2 Безопасность труда при выполнении полевых механизированных работ

5.3 Безопасность труда при работе с пестицидами

5.4 Охрана природы

ВЫВОДЫ И ПРЕДЛОЖЕНИЯ

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

ВВЕДЕНИЕ

Яровая пшеница – ценнейшая продовольственная зерновая культура, являющаяся основной. По посевным площадям и валовому сбору зерна она занимает второе место после озимой пшеницы.

Зерно яровой пшеницы характеризуется высоким содержанием белка (18…24 %) и клейковины (до 32…36 %), отличными хлебопекарными качествами. Из муки выпекают высококачественный хлеб, изготавливают манную крупу, макаронные изделия. Пищевая ценность пшеницы зависит не только от общего содержания в ней белка, но и от его качества. Наибольшую ценность представляют белки из двух групп: глиадины, растворимые в 70% этиловым спирте, и глютенины, растворимые в слабых растворах кислот и щелочей. От содержания их в муке зависит качество клейковины. Чем больше в муке клейковины, тем выше качество хлебобулочных изделий (М.П. Шкель, 1986).

Отходы мукомольной промышленности (отруби) – ценный концентрированный корм для животных.

Средняя урожайность яровой пшеницы сравнительно не высокая: 1,04…1,19 т/га, что связано с особенностями Почвенно-климатических условий в основных районах ее возделывания (ограниченное количество осадков 250…350 мм, высокие летние температуры). Применяя современную технологию возделывания, можно получать и более высокую урожайность зерна 3…5 т/га, отвечающего требованиям сильной и ценной пшеницы.

В настоящее время продуктивность яровой пшеницы сильно снизилась из-за сильной засоренности полей. В частности снизилось качество зерна яровой пшеницы, так как при высокой степени засоренности полей снижается содержание в зерне питательных веществ. Вследствие этого ухудшается качество клейковины и следовательно хлебопекарные качества зерна (Г.С. Посыпанов, 1997).

1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ ПО ИЗУЧАЕМОМУ ВОПРОСУ

1.1 Морфологические признаки яровой пшеницы

Среди злаковых хлебов, распространенных на земном шаре, род пшеницы (Triticum) представлен большим разнообразием. Пшеница относится к семейству мятликовых (Роасеае), род – Triticum. Насчитывается свыше 20 различных видов яровой пшеницы, но наиболее распространены два вида пшеницы: мягкая (Triticum aestivum) и твердая (Triticum durum). Все виды яровой пшеницы различаются по окраске колоса, остистости, опушенности колосовых пленок, плотности колоса, окраске зерна и остей.

Корневая система яровой пшеницы мочковатая, состоящая из первичных (зародышевых) и вторичных (узловых) корней. При прорастании зерна образуются первичные корни, их бывает 3…5. Вторичные корни появляются через 12…18 дней после всходов. Корни снабжают растения пищей, влагой и служат им опорой. Основная масса корней сосредоточена на глубине 15…25 см, но часть корней проникает в почву до 1,5 м (И.И. Беляков, 1983).

Стебель яровой пшеницы – соломина, состоит из узлов и междоузлий. Узлы – утолщение на стебле, междоузлия – участки стебля между узлами. Стебель имеет от 4 до 7 узлов. Длина междоузлий к низу постепенно уменьшается. Высота стебля варьирует от 0,2 до 1,5 м, в зависимости от биологических особенностей и условий выращивания. Стебли бывают разной прочности, что зависит от строения и состава механической ткани.

Лист яровой пшеницы состоит из пластинки и влагалища. Внутри листового влагалища, непосредственно у стебля, находится лигула (листовой язычок), которая имеет средние размеры и тупозазубренная. Длина пластинки 10..35 см, а ширина 0,7…2,5 см. Пшеница имеет два типа листьев – прикорневые, возникающие из подземных узлов, их бывает 4…5 и стеблевые, формирующиеся у надземной части стебля в количестве 3…5. Оптимальная площадь листьев в период наибольшего их развития для получения высокого урожая при хорошем обеспечении пищей и влагой 35…40 тыс. м² на 1 га, а при недостаточном увлажнении – 15...25 тыс.

Соцветие яровой пшеницы – колос, который состоит из стержня, а стержень – из отдельных члеников. Широкая сторона колоса – лицевая, а узкая – боковая. На уступе колоса расположено по одному колоску, состоящему из двух колосковых чешуй. В колосковую чешую входят киль, зубец, плечо. Внутри колоска расположено 3…5 цветков. У каждого цветка есть две цветковые чешуи, между которыми находится пестик с завязью и двулопастным перистым рыльцем и три тычинки, имеющие тонкую нить и двухгнездные пыльники с пыльцой. У основания завязи, рядом с тычинками, расположены две пленки, называемые лодикуле. Пленки при цветение набухают, что способствует открытию цветка и его оплодотворению (Д. Шпаар, С. Гриб, 2000).

Плод яровой пшеницы называется зерновкой, состоит из трех частей: оболочки, эндосперма и зародыша, который находится с одной стороны зерновки, с другой – хохолок из коротких волосков. Масса 1000 зерен от 22 до 40 г (И.И. Беляков, 1983).

1.2 Биологические особенности яровой пшеницы

Температурный фактор является решающим в возделывании яровой пшеницы. Зерно пшеницы прорастает при температуре 1…2°С, на прорастание требуется 50…55 % воды от массы зерна. При ранних сроках посева период до появления всходов протекает при пониженных температурах и продолжается 8…15 дней, тогда как при температуре 20…25°С пшеница прорастает через 1…2 дня, при влажности почвы 65…70%.

Всходы, переносят заморозки до 5–6°С. Во время цветения и налива зерна, растение повреждается при 1–2°С (Ф.М.Пруцков, 1984).

В фазе кущения необходимая температура не выше 10…12°С, в фазе выхода в трубку – 14…16°С. В период колошения, налива и созревания зерна наиболее благоприятная температура 16…18°С.

У яровой пшеницы средняя продуктивная кустистость колеблется от 1,2 до 2,5. Факторы, определяющие продуктивную кустистость пшеницы, следующие: срок посева (при запаздывании с посевом кустистость уменьшается), запас влаги, азотистых и других питательных веществ в почве, площадь питания растений, глубина нахождения узла кущения.

В среднем продолжительность от всходов до кущения составляет 15…22 дня. При медленном нарастании весеннего тепла этот период растягивается. Недостаток влаги в почве также сопровождается задержкой кущения. Ко времени кущения корни яровой пшеницы обычно углубляются на 50 см (на черноземах), а к фазе колошения – на 100…130 см.

Для нормального укоренения и питания растений необходимо развитие не только зародышевых, но и узловых корней, при слабом развитии которых почвенная влага растением используется лишь на 60%, а при хорошем – на 83%. Только при раннем их образовании пшеница способна нормально развиваться. Лучшему развитию узловых корней благоприятствует более глубокий посев.

В фазе 3…4 листа начинают появляться узловые корни и развиваются только при наличии влаги в зоне узла кущения. Причем возможность образования этих корней у яровой пшеницы ограничена коротким периодом – от формирования узла кущения до выхода в трубку.

Яровая пшеница влаголюбивая культура, транспирационный коэффициент 400…450. Влагу пшеница, за вегетационный период, потребляет неравномерно. В фазу всходов 5…7 мм, кущения 15…20, выхода в трубку и колошения 50…60, молочной спелости 10…15, восковой 3…5 мм.

При недостатке влаги в фазу кущения, формируется меньший процент продуктивных стеблей. Недостаток влаги в фазе колошения и цветения вызывает недоразвитость генеративных органов (тычинок и пестика), слабую способность пыльцевых зерен и яйцеклеток к оплодотворению, что приводит к пустоколосости.

Пшеницу относят к растениям длинного дня. При продвижении на север фаза кущения сокращается и выколашивание наступает быстрее, чем на юге. Продолжительность кущения в зависимости от условий колеблется от 11 до 26 дней. В годы с поздней весной и с быстрым повышением температуры, а также при запаздывании с севом период до колошения уменьшается.

Пшеница очень требовательна к плодородию почвы, вследствие относительно невысокой усвояемой способности корневой системы. Для нее необходимы не очень связные, нейтральные или слабощелочные достаточно увлажненные плодородные почвы, чистые от сорняков. Лучшими считаются черноземные, каштановые и плодородные суглинистые почвы.

Таким образом, повышенная требовательность яровой пшеницы к условиям возделывания, с одной стороны, и неустойчивость ее урожайности с другой, во многом объясняются биологическими особенностями культуры: относительно слабой усвояющей способностью корневой системы, небольшой продуктивной кустистостью и неглубоким размещением узлов кущения (Г.В.Корнеев, 1983).

1.3 Биологические особенности наиболее распространенных сорняков

Сорные растения обладают большим числом биологических особенностей, которые позволяют им удерживаться в полевых сообществах, несмотря на научно обоснованную технологию возделывания культур. Всесторонние и глубокие знания этих особенностей, позволяет установить, в какие моменты сорняки наиболее чувствительны к неблагоприятным внешним факторам и наименее стойки к различным агрономическим приемам. Это помогает спроектировать такую рациональную и малозатратную систему истребительных и предупредительных мероприятий, которая обеспечит эффективное уничтожение, как вегетирующих сорняков, так и находящихся в почве органов их возобновления (Г.И.Баздырев, 2000).

Овсюг обыкновенный, горец вьюнковый и шероховатый, пикульник обыкновенный, щетинник сизый и зеленый, ежовник, щирица запрокинутая, бодяк полевой, осот полевой, вьюнок полевой – сорняки, которые наиболее распространены и обильны в агрофитоценозе опытного поля ИАЭ.

Рисунок 1-Овсюг обыкновенный

Рисунок 2-Горец вьюнковый

Овсюг обыкновенный (Avena fatua).Относится к малолетним, ранним яровым сорнякам, сильно распространенный злостный сорняк (рисунок 1). По внешнему виду, похож на культурный овес, но, отличается от него тем, что зерновки при созревании легко вываливаются из колоска. У основания каждой из них есть легкое сочленение (подковка), опущенное волосками. Высота растений 80…120 см. Каждая метелка может давать от 40 до 60 семян. Созревая раньше пшеницы, овсюг осыпается, а при обмолоте попадает в бункер, и его очень трудно отделить от семян пшеницы. В год созревания прорастание овсюга слабое до 8%, а после зимовки прорастание усиливается. Для прорастания овсюга благоприятная глубина 5…10 см. Жизнеспособность семян в почве сохраняется в течение 3…4 лет. Основная их масса прорастает рано весной в течение 6…12 дней.

Горец вьюнковый (Poligonum convolvulus) и горец шероховатый (Poligonum scabrum). Особенно вредоносен для яровой пшеницы (рисунок 2). Высота растений 20…100 см, стебель обвивает культурные растения, и они полегают. Размножаются семенами (одно растение дает до 500 семян). В годы осыпания они прорастают слабо, а после зимовки всходят с глубины 10…12 см (А.М.Лыков, 1990).

Рисунок 3-Пикульник

Пикульник обыкновенный (Galeopsis tetrahit). Относится к ранним яровым малолетним сорнякам (рисунок 3). Пикульник сорняк высотой 50…100 см, цветет с конца июля до сентября. На одном растении может образовываться до 1тыс. семян. Экологически пластичен. На удобренных полях сильно ветвиться, выходит в верхний ярус и значительно угнетает яровую пшеницу. Семена имеют растянутый период прорастания, всходят с глубины 1…2 см.

Щетинник зеленый (Setaria viridis). Малолетний поздний яровой сорняк (рисунок 4). Высота растения достигает 20…100 см. в начальные периоды растет медленно. Одно растение дает до 5…7 тыс. зерновок. Семена прорастают когда температура почвы достигает 15°С и более. В почве они могут сохранять жизнеспособность 7…10 лет. В посевах яровой пшеницы, кроме зеленого распространен щетинник сизый, который отличается антоциановой окраской некоторых частей растения.

Ежовник обыкновенный (Echinochla crus galli). Как и все поздние яровые сорняки прорастает при достаточном прогревании почвы. В посевах яровой пшеницы медленно развивается и созревает в послеуборочный период. Может сильно разрастаться и образовывать мощный куст высотой 1,5…1,8 м. На одном растение созревает до 12…15 тыс. семян. Оптимальная глубина прорастания 1…2 см. Жизнеспособность семян в почве сохраняется 5 лет и более, в год осыпания зерновки не прорастают (рисунок 5).

Рисунок 4-Щетинник зеленый

Рисунок 5-Ежовник

Рисунок 6-Щирица запрокинутая

Щирица запрокинутая (Amorantus refroflexus) (рисунок 6). Главная биологическая особенность в том, что растение обладает огромной плодовитостью (на одном растение может образовываться до 500 тыс. семян). Семена прорастают при температуре выше 20°С, их всхожесть сохраняется до 10 лет (А.М. Лыков, 1990).

Бодяк полевой, осот полевой, вьюнок полевой это многолетние корнеотпрысковые сорняки. Размножаются преимущественно корнями, дающими отростки, которые в течение всего вегетационного периода образуются из почек заложенных на корнях. В короткий срок от одного растения образуется большое количество молодой поросли, которая сильно угнетает культурные растения.

Рисунок 7-Бодяк полевой

Бодяк полевой (Cirsium arvense). Злостный сорняк (рисунок 7), имеет мощную корневую систему, уходящую в почву до 5 м. На различной глубине от поверхности почвы корень дает горизонтальные ответвления с почками, из которых образуется масса новых побегов. Основное количество почек (до 87%), способных дать надземные побеги, находится на корнях в слое почвы 6…20 см. Кроме того, на одном растении образуется от 5 до 35 тысяч семян. Всхожесть их высокая, жизнеспособность в почве 3…5 лет.

Рисунок8-Вьюнок полевой

Осот полевой (Sonhus arvensis). У осота полевого желтая окраска цветков. В отличие от бодяка, растение более нежное, без грубых колючек. По биологическим особенностям сходен с бодяком, но отличается от него более поверхностным расположением корневой системы. Главный корень углубляется почву на глубину не более 50 см, а корни вегетативного размножения находятся, преимущественно, в пахотном слое. На одном растении может образовываться до 20 тыс. семян, которые хорошо прорастают во влажной и прогретой почве. Жизнеспособность семян в почве до 5 лет.

Вьюнок полевой (Convolvulus arvensis) (рисунок 8). Растение с вьющимся стеблем, длиной до 2 м, главный корень уходит в почву на глубину 1,5…2 м, образуя множество побегов. Вьюнок полевой обвивает стебли яровой пшеницы, вызывая полегание, что сильно затрудняет механизированную уборку. Растение прорастает с глубины 10 см и более, может вегетировать весь сезон. На одном растение образуется около 500 шт семян (А.М. Лыков, 1990).

Состав флоры сорняков и запас их семян в почве на полях яровой пшеницы относительно постоянен, но из года в год может колебаться в зависимости от погодных условий. (Д. Шпаар, С. Гриб, 2000).

1.4 Оценка ущерба от сорной растительности

Сорные растения наносят сельскохозяйственному производству значительный ущерб. Они вредят, прежде всего, различным культурам посевы которых засоряют. Их вред на посевы заключается в том, что они ухудшают условия жизни культурных растений, перехватывая у них влагу, элементы питания и свет.

Многие