Современное состояние и развитие сельскохозяйственного производства ячменя

Размещено на http://www.allbest.ru/

Введение

Проблема села и сельскохозяйственного производства - одна из главных в социально-экономическом развитии общества и укреплении безопасности страны.

В последние годы хотя и наметилась положительные тенденции в агропромышленном комплексе, однако они не обеспечивают эффективного развития села. Сложившиеся структура аграрного производства и механизмы хозяйствования далеко не всегда способствуют рентабельному ведению отрасли даже при нормальном уровне затрат. В связи с этим требуется принятие государством комплекса дополнительных и более действенный мер.

В целях повышения плодородия почв планируется:

-увеличить к 2010 году внесение удобрений:

органических, в том числе с использованием торфа и сапропелей, в объеме не менее 40 млн. тонн в год (10 тонн на гектар пашни);

минеральных - до 1760 тыс. тонн, в том числе азотных - 633 тыс. тонн, фосфорных - до 300 тыс. тонн и калийных - до 827 тыс. тонн действующего вещества (не менее 240 кг. д. в. минеральных удобрений на гектар сельскохозяйственных угодий и 270 кг. на гектар пашни);

ежегодно проводить известкование не менее 500 тыс. гектаров пахотных земель (2.5 млн. тонн в год известковых материалов);

увеличить к 2010 году мощности предприятий по производству азотных минеральных удобрений до 676 тыс. тонн действующего вещества, фосфорных - 220 тыс. тонн, калийных - до 4681 тыс. тонн;

внедрение методы экологического земледелия;

использовать сельскохозяйственную авиацию для внесения минеральных удобрений и средств защиты растений;

накопить в пахотном слое почвы не менее 100 тыс. тонн биологического азота посредством расширения посевов бобовых многолетних трав до 1 млн. гектаров и зернобобовых культур до 350 тыс. гектаров.

Основные направления развития отрасли до 2010 года включают оптимизацию структуры растениеводства, совершенствование технологий возделывания и семеноводства сельскохозяйственных культур.

Для оптимизации структуры растениеводства необходимо:

расширить в структуре посевной площади зерновых культур посевы озимой и яровой пшеницы до 400 тыс. гектаров, озимого и ярового тритикале - до 420 тыс. гектаров, зернобобовых культур - до 350 тыс. гектаров;

увеличить посевную площадь рапса до 150 тыс. гектаров, провести оптимизацию соотношений озимых и яровых форм этой культуры по регионам и довести объемы производства маслосемян до 175 тыс. тонн;

обеспечить посевную площадь сахарной свеклы 80 - 85 тыс. гектаров и довести валовой сбор корнеплодов до 3,8 млн. тонн;

сохранить посевную площадь льна 75 тыс. гектаров, внедрить рациональную структуру посевов на основе сортов различной скороспелости, обеспечить производство льнотресты, гарантирующее получение не менее 60 тыс. тонн льноволокна;

стабилизировать посевную площадь картофеля в сельскохозяйственных организациях на уровне 65 тыс. гектаров, в том числе технических сортов для производства крахмала - 20 тыс. гектаров.

Для совершенствования технологий возделывания сельскохозяйственных культур необходимо:

внедрить сорта сельскохозяйственных культур, характеризующиеся продуктивностью (зерно - 60 - 70ц с гектара, картофель - 350 - 400, сахарная свекла - 450 - 500, льноволокно - 15 - 17 центнеров с гектара), высоким качеством продукции и устойчивостью к неблагоприятным условиям произрастания;

довести до 50 и более процентов объемы обработки почвы комбинированными агрегатами, снижающими удельные производственные затраты не менее чем в 1,3 раза;

использовать комбинированные агрегаты, совмещающие подготовку почвы и посев, не менее чем на 50 %посевных площадей;

повысить окупаемость удобрений за счет производства и рационального применения их комплексных форм с полным набором макро и микроэлементов;

повысить эффективность защиты сельскохозяйственных культур от вредителей, болезней и сорняков, используя устойчивые сорта и современные экологически безопасные химические средства защиты растений. К 2007 году разработать отечественную препаративную форму не менее 10 пестицидов и обеспечить выпуск их опытных партий, достичь к 2010 году 15% обеспеченности растениеводства отечественными средствами защиты.

В области семеноводства сельскохозяйственных культур предусматривается:

производство оригинальных семян, посадочного материала сортов и гибридов сельскохозяйственных культур: зерновых и зернобобовых - 850 тонн, картофеля - 2000, овощных культур - 0.3, кукурузы - 110, льна - 35, многолетних трав - 9 тонн;

обеспечение элитного семеноводства сельскохозяйственных культур: зерновых и зернобобовых - в объеме 44.9 тыс. тонн, картофеля - 60, льна - 1.3, многолетних трав - 0.2 тыс. тонн, овощных культур - в объеме 9 тонн;

создание в Гомельской и Брестской областях базы для производства не менее 7.5 тыс. тонн (65% потребности) гибридных семян кукурузы, не уступающих по продуктивности и скороспелости зарубежным.

Осуществление намеченных мероприятий в семеноводстве даст возможность обеспечить товарные посевы сельскохозяйственных культур семенами не ниже третьей репродукции [3].

Целью данной работы явилось изучение современного состояния и развитие ячменя, а также его всесторонняя оценка в условиях республики. Для достижения этой цели необходимо решить следующие задачи:

- ознакомится с основными задачами «Государственной программы возрождения села на 2006-2010 годы», стоящими перед сельскохозяйственным производством;

- изучить процессы роста и развития, а также особенности морфологического и анатомического строения растения ячменя;

- изучить наиболее ценные и перспективные сорта ячменя, районированные в республике;

- на основании имеющихся данных осуществить программирование урожайности;

- изложить основные приемы выращивания растений с учетом запланированной урожайности.

1. Народнохозяйственное значение, распространение и урожайность

ячмень яровой урожайность сельскохозяйственный

Среди выращиваемых зерновых культур в Республике Беларусь одно из ведущих мест занимает яровой ячмень. Это обусловлено его большими потенциальными возможностями увеличения урожайности и разносторонним использованием.

Ячмень - одна из важнейших кормовых и технических культур. Основное количество зерна ячменя идет на кормовые цели. Зерно ячменя (особенно в размолотом и дробленом виде) охотно поедают крупный рогатый скот, свиньи, овцы и птица. В 1 кг зерна ячменя содержится 100 г переваримого белка и 1.28 корм. ед., что больше, чем в зерне овса и ржи. В зерне ячменя имеется полный набор незаменимых аминокислот. В белке содержится 2.5 - 2.9% лизина, а в высокобелковых формах ячменя - до 4.9%. В соломе ячменя почти в 3.5 раза больше переваримого белка, чем в ржаной, и больше кормовых единиц, чем в соломе ржи. Использование ячменя как компонента комбикормов способствует увеличению выхода продукции животноводства.

Ячмень - ценная продовольственная культура. Зерно его широко используют для приготовления круп (ячневой и перловой), ячменного кофе, а также для получения мальцэкстракта - продукта необходимого в хлебопекарной, кондитерской, фармацевтической, лакокрасочной, текстильной и кожевенной промышленности. Зерно ячменя - основное сырье для пивоваренной промышленности.

Информация по урожайности ярового ячменя представлена в таблицах 1.1 и 1.2.

Таблица 1.1 Урожайность различных сортов ячменя ярового за 2003-2005 годы

Сорта, включенные в реестр	Год включения	Посевные площади, га	В%к общей площади
		2003год	2004 год	2005 год
Всего по культуре	581 179	550 702	579 870	100,0
Зазерский 85	1985			8	0,001
Прима Белоруссии	1990	3 214	935	220	0,04
Тутэйши	1992	3433	3233	1431	0,2
Визит	1992	8427	5358	996	0,2
Верас	1992	337
Гастинец	1993	24722	16450	13 014	2,2
Гонар	1993	122 517	105 310	87448	15,1
Сябра	1995	43001	30748	24873	4,3
Баронесса	1997	75059	61360	68035	11,7
Сталы	1997	30676	32926	34 155	5,9
Бурштын	1998	91307	68531	52 136	9,0
Д31ВОСНЫ	1998	62824	47414	38285	6,6
Талер	1998	25 148	31 340	28880	5,0
Атаман	1999	61 352	72061	74625	12,9
Тюрингия	2000	23831	61 549	118 510	20,4
Атол	2000	2584	9686	26058	4,5
Антьяго	2001
Я куб	2002	831	1923	6806	1,2
Инари	2002
Сонор	2003			40	0,01
Стратус	2004		236	3083	0,5

Таблица 1.2 Средняя урожайность ячменя ярового пивоваренного в конкурсном сортоиспытании на сортоиспытательных станциях и участках за 2003-2005 годы

№	СС и ГСУ	Урожайность (ц/га)	Средняя за 2003-2005 годы
		2003	2004	2005
1	Кобринекая СС	62,3	73,7	67,0	67,7
2	Кобринская СС (расш.оп.)	51,4	74,5	57,6	61,2
3	Каменецкий ГСУ	43,0	80,7	49,5	57,7
4	Лунинецкий ГСУ	21,2	49,0	47,3	39,2
5	Лепельская СС	65,4	66,2	67,2	66,3
6	Мозырская СС	59,3	82,7	79,4	73,8
7	Октябрьская СС (мин)	48,2	53,5	52,2	51,3
8	Турская СС		61,9	82,4	72,2
9	Гродненский ГСУ	78,1	103,0	94,1	91,7
10	Жировичская СС	45,5	61,6	52,7	53,3
11	Щучинский ГСУ	66,1	77,4	93,5	79,0
12	Вилейская СС	37,8	61,7	61,1	53,5
13	Молодечненская СС	71,3	70,6	72,1	71,3
14	Молодечненская СС (расш.оп)	70,8	84,2	70,4	75,1
15	Несвижская СС	56,4	78,9	86,1	73,8
16	Бобруйский ГСУ	36,3	65,3	52,5	51,4
1777	Климовичский ГСУ	49,2	66,4	52,3	56,0
188	Горецкая СС	72,2	73,2	71,6	72,3
	Средняя	55,0	71,4	67,2	64,8

Приведенные в таблице данные позволяют сделать вывод об устойчивой динамике роста урожайности ярового пивоваренного ячменя, если урожайность 2003 года находилась на уровне 55,0 ц/га, то в 2005 году она составила уже 67,2 ц/га. Средний же показатель за 2003 - 2005 годы равен 64,8 ц/га.

Таблица 1.3 Средняя урожайность ячменя ярового кормового в конкурсном сортоиспытании на сортоиспытательных станциях и участках за 2003-2005 годы

№	СС и ГСУ	Урожайность (ц/га)	Средняя за 2003-2005 годы
		2003	2004	2005
1	Кобринекая СС (об.)	65,8	71,1	58,8	65,2
2	Кобринская СС (инт.)	71,8	74,4	63,4	69,9
3	Каменецкий ГСУ	56,3	68,8	54,0	59,7
4	Лунинецкий ГСУ	30,0	55,4	61,5	49,0
5	Лепельская СС (об.)	64,5	50,6	59,3	58,1
6	Лепельская СС (инт.)	74,1	64,5	76,7	71,8
7	Мозырская СС (об.)	67,7	71,0	66,6	68,4
8	Мозырская СС (инт.)	74,8	79,2	73,0	75,7
9	Октябрьская СС (мин)	45,4	66,6	52,4	54,8
10	Турская СС		63,1	82,0	72,6
11	Гродненский ГСУ	87,4	95,6	87,1	90,0
12	Щучинский ГСУ	69,0	83,4	59,5	70,6
13	Жировичская СС (об.)	45,7	56,0	61,8	54,5
14	Жировичская СС (инт.)	46,2	59,4	83,4	63,0
15	Вилейская СС (об.)	46,8	74,8	57,9	59,8
16	Вилейская СС (инт.)	50,2	76,4	58,4	61,7
17	Молодечненская СС (об.)	72,9	69,0	54,8	65,6
18	Молодечненская СС (инт.)	73,9	76,1	64,3	71,4
19	Несвижская СС (об.)	43,8	68,4	73,3	61,8
20	Несвижская СС (инт.)	49,8	78,0	82,1	70,0
21	Бобруйский ГСУ	35,9	58,8	49,0	47,9
22	Климовичский ГСУ	43,6	58,0	47,2	49,6
23	Горецкая СС (об.)	66,8	65,1	66,4	66,1
24	Горецкая СС (инт.)	71,3	70,2	70,4	70,6
	Средняя	58,9	68,9	65,1	64,5

2. Ботаническая характеристика и биологические особенности

Зерновые хлеба первой группы относятся к семейству Злаковые (Gramineae) или Мятликовые (Роасеае). Род Hordeum L. включает один вид культурного ячменя (Hordeum sativum Jessen) и много видов дикого ячменя. В зависимости от количества плодущих колосков на членике колосового стержня культурный ячмень принято делить на три подвида:

1. Подвид Hordeum vulgare L. -- ячмень многорядный, или обыкновенный. На каждом членике колосового стержня имеется по три плодущих колоска, которые развиваются и дают зерно. По степени плотности колоса многорядный ячмень подразделяют на две группы. Первая -- группа правильных шестирядных (шестигранных) ячменей hexastichum L. -- колос плотный, толстый, сравнительно короткий и в поперечном сечении имеет вид правильного шестигранника. Вторая -- группа неправильных шестирядных (четырехгранных) ячменей tetrastichum L. -- 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 образует четырехугольник.

Подвид Hordeum distichon L. -- ячмень двурядный, у которого из трех колосков, сидящих на членике колосового стержня, плодущим бывает только средний; боковые колоски бесплодны. Расположение плодущих колосков в одной плоскости придает колосу четкую двурядную форму. Двурядные ячмени по характеру боковых неплодущих колосков разделяются на две группы: nutantia R. Red., у которых боковые бесплодные колоски имеют колосковые и цветковые чешуи; 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.

Подвид Hordeum intermedium Vav. et orl. -- ячмень промежуточный. У этого подвида на уступе колосового стержня могут нормально развиваться от одного до трех зерен.

В нашей стране распространены только многорядный и двурядный подвиды ячменя. Многорядные ячмени, как правило, более скороспелы и засухоустойчивы, чем двурядные.

Зерно ячменя широкое, сжатое с боков. В отличие от овса зерновки ячменя срастаются с цветковыми чешуями. Пленчатость у двурядного ячменя составляет 9...11 %, у многорядного -- 10...13 %. Зерно многорядного ячменя неоднородно по крупности; боковые зерна мельче и немного искривлены у основания.

Каждый подвид ячменя подразделяется на разновидности по следующим признакам: остистость (остистые или безостые -- с трехлопастными придатками), характер остей (зазубренные или гладкие), окраска колоса и зерновки (желтая или черная), пленчатость зерна (пленчатое или голое), плотность колоса (плотный, когда на 4см длины стержня приходится более 15...18 члеников, рыхлый -- 7... 14 члеников).

Наибольшее распространение в нашей стране имеют разновидности нутанс, медикум из двурядных и паллидум из многорядных. Кроме этих разновидностей известный интерес представляют фуркатные ячмени: horsfordiаnum (колосья желтые, многорядные, зерна пленчатые); trifurcatum (колосья многорядные, желтые, зерна голые). Сорта этих разновидностей в нашей стране не распространены, они низкоурожайные и неустойчивые к неблагоприятным условиям произрастания.

Корневая система. Корневая система у ячменя мочковатая. При прорастании зерна сначала образуются зародышевые или первичные корни. Число их у ячменя 5-8. Из подземных стеблевых узлов образуются придаточные или узловые корни, которые при достаточном увлажнении начинают быстро расти, первичные же корни при этом не отмирают.

Как первичные, так и вторичные или придаточные, корни имеют большое значение для растений. Основная часть корней размещается в верхнем пахотном слое почвы на глубине 20-25см.

Хорошему развитию вторичных корней способствуют почвенная влага и питательные вещества, особенно фосфор. В сухом верхнем слое вторичные стебли и корни не образуются. В этих случаях главный стебель развивается в результате деятельности только первичных корней, что сильно снижает возможную продуктивность растений.

Величина урожая зависит от мощности корневой системы. Исследования А. Л. Курсанова и других ученых, проведенные с помощью радиоактивных изотопов, показали, что корни, помимо обеспечения потребности растений в воде и минеральной пище, способны также синтезировать органические вещества-аминокислоты, нуклеопротеиды. Таким образом, величина и качество урожая сельскохозяйственных культур зависят от мощности развития, как надземной части, так и корневой системы растений.

Стебель. Стебель у хлебных злаков -- соломина, состоящая из 5--7 междоузлий и разделенная стеблевыми узлами. Стебель растет всеми своими междоузлиями. Первым трогается в рост нижнее междоузлие, затем среднее и верхнее. Каждое новое междоузлие обгоняет в росте предыдущее. Верхнее междоузлие во много раз длиннее нижнего и достигает наибольшей величины во время цветения.

Стебель имеет наибольшую толщину в средней части, наименьшую - в верхней. Прочность стебля зависит от состава механической ткани. Стебель обладает способностью образовывать боковые побеги из подземных стеблевых узлов.

Лист. Лист состоит из листового влагалища и листовой пластинки. На месте перехода влагалища в пластинку имеется тонкая бесцветная пленка, называемая язычком (ligula). Язычок плотно прилегает к стеблю и препятствует проникновению воды внутрь листового влагалища. У основания листового влагалища образуются двусторонние линейные ушки, или рожки (auricular), охватывает стебель. У ячменя язычок короткий, ушки очень крупные, без ресничек полулунной формы.

Соцветие. Соцветие у зерновых хлебов - колос. Колос состоит из членистого колосового стержня и колосков. Широкая сторона стержня называется лицевой, а узкая - боковой. Колос ячменя отличается от колосьев пшеницы и ржи тем, что у него на каждом уступе колосового стержня сидят три одноцветковых колоска. У многорядных ячменей зерно образуется в каждом из трех колосков, а у двурядных - только в среднем колоске. Колосковые чешуи у ячменя узкие, почти линейные.

Каждый цветок имеет две цветковые чешуи - нижнюю, или наружную (у остистых сортов она несет ость), и верхнюю, или внутреннюю, более тонкую, нежную и плоскую. Между цветковыми чешуями расположены завязь с одной обратной семяпочкой и двумя перистыми рыльцами и три тычинки.

Плод. Плод у ячменя зерновка. Зерновка состоит из плодовой и семенной оболочки, алейронового слоя, зародыша и эндосперма. Зародыш расположен у основания зерновки. Он состоит из щитка, почечки, покрытой зачаточными листьями, первичного стебля и корешка. Зародыш по сравнению с эндоспермом невелик и составляет у ячменя 1,5 - 2,5 %.

В процессе индивидуального развития ячмень проходит ряд этапов органогенеза, каждый из которых характеризуется образованием новых органов, а также изменение в строении одних и тех же органов. В жизненном цикле ячменя Ф.К. Куперман установил 12 этапов органогенеза: 1-й - формирование первичного конуса нарастания стебля; 2-й - усиленная дифференциация конуса на зачаточные узлы и междоузлия стебля, а также зачатки стеблевых листьев; 3-й - вытягивание конуса нарастания с образованием сегментов колоса; 4-й - закладка и формирование колосковых бугорков; 5-й - образование и дифференциация цветочных бугорков; 6-й - формирование спорогенной ткани пыльцевых зерен и пестика, рост покровных органов цветка; 7-й - усиленный рост в длину всех органов колоса; 8-й - выколашивание, завершение формирования колоса и цветков; 9-й - цветение, оплодотворение, образование зиготы; 10-й - формирование и рост зерновки и органов семени; 11-й - накопление питательных веществ в зерновке; 12-й - превращение питательных веществ в запасные, созревание семени.

В течение вегетации зерновые культуры проходят ряд фенологических фаз, которые отличаются друг от друга появлением новых органов и рядом внешних морфологических признаков. У зерновых хлебов различают следующие фенологические фазы: прорастание семян, всходы, кущение, выход в трубку, колошение или выметывание, цветение и созревание.[1]

Началом фазы считается такой день, когда в нее вступает не менее 10% растений; полная фаза отмечается при наличии соответствующих признаков у 75% учетных растений.

Начальным периодом жизни зерновых хлебов считается переход семян из состояния покоя в активное состояние (набухание и прорастание семян). Затем наступают периоды роста зародышевого корня, стебля и образования листьев. В пазухах зародышевого стебля начинается образование боковых побегов и вторичных, или придаточных, корней. Через некоторое время наступает стеблевание и усиленный рост междоузлий стебля и листовых пластинок. После колошения рост вегетативных органов замедляется, а затем полностью заканчивается. В этот момент завершается формирование генеративных органов.

Прорастание семян. Для начала прорастания семян необходимы вода, тепло и кислород воздуха. Вода нужна для набухания зерна и деятельности ферментов. Зародыш поглощает воду быстрее, чем эндосперм; под влиянием неравномерного набухания частей зерна его оболочки при прорастании разрываются. Под воздействием ферментов сложные химические соединения (крахмал, жиры, белки) превращаются в простые, растворимые в воде соединения, которые через щиток перемещаются в зародыш.

Д.Н. Прянишников установил, что находящийся в эндосперме белок расщепляется с образованием аминокислот и небольших количеств аспарагина и глютамина. Азотистые вещества, вступая в реакции с продуктами расщепления углеводов, служат для синтеза новых белков в растущем зародыше.

Всходы. В первые дни жизни зерновых хлебов у них усиленно развиваются первичные, или зародышевые, корни. Затем начинает развиваться стебель. У голозерных хлебов стебель появляется возле щитка, а у пленчатых он проходит под цветковой чешуей и выходит у верхнего конца зерна.

Сначала на поверхности почвы в виде шильца появляется стеблевой побег. Он покрыт прозрачным листом, называемым чехликом, или колеоптилем (coleoptile). Чехлик предохраняет стебель и первый лист от механических повреждений во время роста его в почве. Как только лист достигнет нормального размера, колеоптиль отмирает.[5]

Первый лист заканчивает рост через 6 - 12 дней после появления всходов. Примерно через неделю после развертывания первого листа из его пазухи появляется второй, а затем с такими же интервалами третий и четвертый листья. Одновременно с их ростом развивается корневая система. Ко времени образования 3 - 4 листа зародышевые, хорошо разветвленные корни проникают та глубину 30--35 см, в фазе кущения они достигают 40--50 см, при стеблевании -- 60--90 см. Рост их начинается при хорошем увлажнении почвы, и они продолжают углубляться в ее влажные слои. Всходы ячменя обычно бывают сизовато-дымчатыми.

Кущение. Появление новых побегов у хлебов представляет собой процесс подземного ветвления стебля и называется кущением, а узел, где протекает этот процесс,-- узлом кущения (комплексное образование, состоящее из ряда сближенных узлов, из которых образуются вторичные корни и стебли).

Процесс кущения состоит в том, что почка, лежащая у основания первого листа, увеличивается, отодвигает его и формирует первый боковой побег. В дальнейшем в пазухах нижних листьев боковых побегов закладываются новые почки, которые могут давать боковые побеги второго, третьего и большего числа порядков.

Различают общую и продуктивную кустистость. Под общей кустистостью понимают среднее количество стеблей, которое приходится на одно растение, независимо от степени развития побегов. Продуктивная кустистость - среднее количество нормально развитых стеблей, дающих зерно, на одно растение. Как показали исследования В. Н. Степанова, динамика формирования побегов кущения и узловых корней у хлебов неодинакова. У озимой и яровой ржи и овса кущение и укоренение протекают одновременно, в период появления 3--4-го листа. У ячменя, озимой и яровой пшеницы побеги кущения появляются раньше начала укоренения.

В узле кущения размещаются все части будущего растения, и одновременно он служит вместилищем запасных питательных веществ. Отмирание узла кущения всегда приводит к гибели растений. Залегает он обычно на глубине 2 - 3см; при более глубоком залегании увеличивается устойчивость хлебных злаков к полеганию и другим неблагоприятным условиям. Более глубокое залегание узла кущения озимых культур предохраняет их от зимне-весенних пониженных температур. Энергия кущения, то есть число стеблей на одно растение, зависит от температуры, наличия влаги и питательных веществ и сроков сева.

Каждое растение может образовать от одного стебля до нескольких десятков. У озимых хлебов продуктивных стеблей обычно бывает 3 - 6,а у ячменя 2 - 3. Чем выше продуктивная кустистость, тем больше зерен на одном растении, но с единицы площади наибольший урожай получается при небольшой кустистости и оптимальной густоте стояния растений.

Выход в трубку. Следующая фаза роста зерновых хлебов -- выход в трубку. В этот период формируются генеративные органы. Для растений в этой фазе необходимы высокая интенсивность освещения и хорошая обеспеченность влагой.

Рост стебля начинается с удлинения нижнего междоузлия, расположенного непосредственно над узлом кущения. Интенсивный рост первого междоузлия продолжается 5 - 7 дней, затем он ослабевает и заканчивается на 10 - 15 день. Почти одновременно начинает увеличиваться второе междоузлие. После приостановки его роста усиленно удлиняются третье и последующие междоузлия. Каждое междоузлие растет своей нижней частью, поэтому верхняя часть междоузлия раньше становится твердой, тогда как нижняя часть еще остается мягкой и нежной. Такой тип роста называется интеркалярным. При полегании зерновые хлеба способны подняться благодаря продолжающемуся росту междоузлий с нижней стороны стеблевых узлов. Заканчивается рост междоузлий обычно к концу цветения -- началу налива зерна. Число междоузлий у хлебов первой группы 4--7,

Начало выхода в трубку отмечается с момента, когда узел поднимается над поверхностью почвы на высоту 5см и его можно прощупать через влагалище листа

Колошение у хлебов происходит одновременно с усиленным ростом стебля в результате резкого удлинения пятого и шестого, реже седьмого междоузлия и выхода соцветия из верхнего листового влагалища наружу.

По сроку наступления фазы колошения надежнее всего определять скороспелость сортов, так как нормальное созревание может быть резко нарушено особенностями погоды. Началом колошения считается момент появления из влагалища листа половины колоса.

Период от выхода в трубку до колошения очень важный в развитии зерновых хлебов. В это время усиленно растут листья и соломина, формируется колос, и поэтому растения испытывают повышенную потребность во влаге и питательных веществах.

На величину колоса сильно влияет соотношение элементов минерального питания. Если в период кущения в питании растений преобладает азот, то формирование конуса нарастания затягивается на несколько дней и образуется большое число колосков, если же преобладает фосфор, формирование колоса ускоряется, и число колосков в нем бывает меньше. Поэтому надо добиваться правильного соотношения основных элементов питания в почве.

Цветение. Цветение у большинства зерновых культур наступает вслед за колошением. Ячмень цветет еще до полного колошения. По характеру цветения ячмень относится к самоопылителям

С наступлением цветения заканчивается развитие стебля, колоса и листьев. (Наибольший прирост сырой массы наблюдается в фазе колошения, сухой массы -- при восковой спелости зерна).

Спелость. Процесс образования зерна у хлебов Н. Н. Кулешов делит на три периода: формирование, налив и созревание. И. Г. Строна разделил первый период на два: образование и формирование семян.

Образование семян -- период от оплодотворения до появления точки роста. Семя способно дать слабый росток. Масса 1000 семян 1 г. Продолжительность периода 7--9 дней и более.

Формирование семян -- период от образования до установления окончательной длины зерна. В семени много свободной воды и мало сухого вещества. Масса 1000 семян 8--12 г.

Налив -- период от начала отложения, крахмала в эндосперме до прекращения этого процесса. Влажность зерна снижается до 37--40%. Продолжительность периода 20--25 дней.

Период налива делят на четыре фазы.

Фаза водянистого состояния -- начало формирования клеток эндосперма. Сухое вещество составляет 2--3% максимального количества. Длительность фазы 6 дней.

Фаза предмолочная -- содержимое семени водянистое с молочным оттенком. Сухого вещества накапливается 10%. Продолжительность фазы 6--7 дней.

Фаза молочного состояния -- зерно содержит молокообразную белую жидкость. Сухого вещества накоплено 50% массы зрелого семени. Длительность фазы 7--15 дней.

Фаза тестообразного состояния -- эндосперм имеет консистенцию теста. Сухого вещества накоплено 85--90% максимального количества. Продолжительность фазы 4--5 дней.

Созревание начинается с прекращения поступления пластических веществ. Влажность зерна снижается до 12% и даже до 8%. Зерно созрело и пригодно для технического использования, но развитие семени еще не закончено.

Период созревания делят на две фазы.

Фаза восковой спелости -- эндосперм восковидный, упругий, легко режется ногтем, оболочки желтые. Влажность снижается до 30%. Длительность фазы 3--6 дней.

Фаза твердой спелости -- эндосперм твердый, на изломе мучнистый или стекловидный, оболочка плотная, кожистая, окраска типичная, влажность в зависимости от зоны 8--22%. Продолжительность фазы 3--5 дней. В этой фазе протекают сложные биохимические процессы, после чего появляется новое и самое главное свойство семени -- нормальная всхожесть. Поэтому дополнительно выделяют еще два периода: послеуборочное дозревание и полная спелость.

Во время послеуборочного дозревания заканчивается синтез высокомолекулярных белковых соединений, свободные жирные кислоты превращаются в жиры, укрупняются молекулы углеводов, дыхание затухает. В начале периода всхожесть семян низкая, в конце -- нормальная. Продолжительность его колеблется от нескольких дней до нескольких месяцев, в зависимости от особенностей культуры и внешних условий.

Полная спелость начинается с момента, когда семена готовы начать новый цикл жизни растения, то есть всхожесть их достигает максимальной величины.

Биологические особенности. Яровой ячмень хорошо приспособлен к различным почвенно-климатическим условиям. Семена могут прорастать при температуре 1 - 2 ⁰С. 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 1.5-3⁰С. Морозобойное зерно часто полностью теряет всхожесть.

Ячмень -- одна и наиболее засухоустойчивых зерновых культура. Он плохо переносит избыточное увлажнение и резко, снижает урожай на заболоченных участках с высоким стоянием грунтовых вод. Транспирационный коэффициент ячменя составляет около 400. В засушливые годы культура дает более высокие урожаи. Однако из-за слабого развития корневой системы ячмень хуже переносит весеннюю засуху. Много влаги расходует ячмень в первые фазы роста: кущение и, особенно, выхода в трубку - колошения.

Ячмень относится к культурам длинного дня. Вследствие быстрого прохождения фаз роста и развития и короткого вегетационного периода ячмень требователен к плодородию почвы. Высокая требовательность ячменя к почвам обусловливается также его биологическими особенностями, связанными с относительно слаборазвитой корневой системой и ее низкой усвояющей способностью. Наиболее высокие урожаи ячменя получают на плодородных почвах с глубоким пахотным горизонтом и нейтральной реакцией почвенного раствора (рН 6.8 - 7.5).[5]

3. Сорта ячменя, занесенные в Государственный реестр, и их характеристика

В Государственный реестр сортов занесен 21 сорт ярового ячменя: белорусские Прима Беларуси, Зазерский 85, Тутэйшы, Визит, Верас, Гастинец, Гонар, Сябра, Сталы, Бурштын, Дзивосны, Талер, Атаман, Якуб, немецкие Баранесса, Тюрингия, польские Атол, Стратус, других стран Антьяго, Инари, Сонор. Из них 10 сортов относятся к пивоваренны: Зазерский 85, Визит, Гастинец, Сябра, Сталы, Талер, Атаман, Тюрингия, Стратус, Антьяго, Инари.

Зазерский 85. Сорт селекции БелНИИЗК. Районирован по республике с 1985 г. Разновидность нутанс. Колос цилиндрический, желтый, средней длины и плотности, слабопоникающий. Переход цветочной чешуи в ость резкий. Ости длинные, параллельные колосу, серовато-желтые. Стебель средней толщины, прочный. Зерно средней крупности, ромбическое желтое. Масса 1000 зерен 38-44 г. В зерне содержится сырого протеина 11.4-13.9%. Среднеспелый, вегетационный период 82-88 дней. Сорт интенсивного типа, требует для возделывания плодородные почвы, отзывчив на повышенные дозы азота. Норма высева 4-4.5 млн. всхожих зерен на гектар. За последние три года средний урожай на сортоучастках республики составил 37-65.5ц/га.

Гастинец. Сорт селекции БелНИИЗК. Разновидность нутанс. Сорт относится к группе скороспелых. Двурядный, сильно куститься, с отличными пивоваренными качествами. Устойчив к полеганию, листовым болезням, пыльной головне. За 2 года испытаний высокий урожай - 68 ц/га получен на Ивановском ГСУ. Отзывчив на высокий агрофон - при возделывании по интенсивной технологии урожай на Минской ГСУ получен 77.6 ц/га. Зерно среднее, масса 1000 зерен от 32 до 42 г. Лучшие почвы для возделывания - суглинистые, супесчаные на морене. Норма высева на гектар 3.5 - 4.0 млн. всхожих зерен. Сорт районирован по республике.

Гонар. Сорт селекции БелНИИЗК. Разновидность нутанс. Среднеспелый, по вегетационному периоду близок к Роланду, устойчив к полеганию и листовым болезням. Более пригоден, по сравнению с другими сортами, для почв легкого механического состава. На Ивацевичском ГСУ получено 69.1 ц/га. Сорт отзывчив на высокий агрофон, прибавка при этом составляет 10.5 ц/га. Зерно крупное. Масса 1000 зерен от 37 до 49 г. Норма высева 3.5 - 4.0 млн. всхожих зерен на гектар. Сорт кормового направления. Содержание сырого протеина в зерне 14 - 14.5%. Сорт районирован по Брестской, Гомельской, Гродненской, Минской и Могилевской областям.

Дзивосны. Сорт селекции БелНИИЗК. Сорт интенсивного типа, пивоваренного направления: пленчатость 5.9 - 8.2%, содержание белка в зерне 12.9 - 13.9%, экстрактивность 77.6 - 79%, натура зерна 701 - 747 г. Зерно крупное, масса 1000 зерен 45 - 54 г. Высота растений 65 - 85 см, устойчив к полеганию. Сорт среднепоздний, вегетационный период 85 - 95 дней. Сорт высокоурожайный. Срок сева ранний, норма высева семян 4 - 4.5 млн. всхожих зерен на гектар.

Сталы. Сорт БелНИИЗК. Разновидность нутанс. Форма куста раскидистая. Стебель - прочная, полая соломина, высотой 64 - 73 см. Колос двурядный, цилиндрический, желтый, средней длины и средней плотности. Зерно средней величины, продолговатое, желтое. Масса 1000 зерен 37.2- 53.6 г. Сорт устойчив к полеганию, среднепоздний, вегетационный период 86 - 95 дней. Сорт крупяной. Содержание протеина 12.3 - 14.2%, крахмала 56.3 - 58.9%.

Сябра. Сорт выведен в лаборатории селекции ячменя института земледелия и кормов. Сорт относится к группе среднепоздних сортов. Выделяется высокой продуктивностью, устойчивостью к полеганию. Содержание сырого протеина в зависимости от условий выращивания колеблется от 12.2 до 15.1%. Разновидность нутанс, колос цилиндрический, слабопоникающий, средней плотности, длиной 7 - 8 см. Масса 1000 зерен 40 - 48 г. Не рекомендуется возделывать на песчаных и бедных почвах.

4. Принципы программирования высокой урожайности

Основу метода программирования урожаев сельскохозяйственных культур составляют прогноз возможной урожайности, а также разработка и реализация на практике технологии возделывания культуры, в наибольшей степени отвечающей ее биологическим особенностям.

Принципы программирования урожаев (по И.С. Шатилову):

Первый принцип предусматривает при определении уровня урожайности использование гидротермических показателей среды.

Второй принцип учитывается при определении потенциальной урожайности сельскохозяйственных растений и основывается на зависимости урожайности от прихода ФАР и коэффициента использования растениями фотосинтетически активной радиации.

Третий принцип предусматривает определение потенциальных возможностей культуры и отбор для возделывания в конкретных природных условиях сортов по их потенциальным возможностям.

Четвертый принцип заключается во взаимосвязи урожайности со сформированным в агрофитоценозе фотосинтетическим потенциалом (ФП) и предполагает формирование такого фотосинтетического потенциала, который обеспечивает получение высокого урожая.

Пятый принцип предполагает обязательное и правильное применение основных законов научного земледелия и растениеводства.

Шестой принцип состоит в разработке системы удобрения, учитывающей эффективное плодородие почвы, а также потребность растений в питательных веществах, необходимых для выращивания программированного урожая высокого качества.

Седьмой принцип состоит в разработке и применении комплекса агротехнических мероприятий, учитывающего требования культуры (сорта) к условиям произрастания, а также условия агрометеорологической обстановки. Четкая реализация разработанного комплекса агротехнических мероприятий должна обеспечить получение программированного урожая.

Восьмой принцип предусматривает обеспечение растений влагой и оптимальных количествах, в неорошаемых условиях - определение и поддержание уровня урожайности, исходя из климатических условий и особенностей зоны.

Девятый принцип - принцип обязательной защиты растений от вредителей, болезней, сорняков, обеспечивающей выращивание здоровых растений.

Десятый принцип предусматривает создание банка данных о биологических особенностях полевых культур, условиях их произрастания, экспериментальных материалах, оценивающих различные агротехнические приемы и операции, использование современной вычислительной техники.

В методе программирования урожайности расчеты ведут на следующие ее уровни:

Потенциальная урожайность (ПУ)- предельно возможный уровень урожайности; лимитируется приходом ФАР, её КПД и биологическими особенностями культуры, сорта.

Методика расчёта ПУ по приходу ФАР и коэффициенту её использования предложена проф. А.А. Ничипоровичем:

ПУ=?Q*К/10⁵*q,

где ПУ - потенциальная биологическая урожайность абсолютно сухой биомассы, т/га;

?Q - сумма солнечной энергии, млрд. ккал/га, (кДж/га);

q - калорийность продукции, ккал/кг, (кДЖ/кг);

К - планируемый КПД_ФАР;

ПУ=(2.95*2.0)/10⁵*4420=13.5т/га

Для пересчета на стандартную влажность:

ПУ_ст.вл.=(ПУ/(100-В_ст))*100,

где В_с-стандартная влажность.

ПУ_ст.вл=(13.5/(100-14))*100=15.6т/га

Чтобы в ответе получить ПУ хозяйственно ценной части урожая:

ПУ_{хоз.ст.вл}= (ПУ/(100-В_с)*С)*100,

где С - сумма составляющих урожая (зерно + солома)

ПУ_{хоз.ст.вл}=(13.5/(100-14)*2.1)*100=7.4т/га

Таблица 4.1 Расчет потенциальной урожайности ярового ячменя по приходу суммарной ФАР и величине коэффициента её использования

Показатели	Процент использования ФАР
1	Приход суммарной солнечной радиации за основной вегетационный период, млрд. ккал/га. (кДж/га)	5.32
2	Приход суммарной ФАР млрд. ккал/га. (кДж/га)	2.95
3	Планируемый КПД ФАР, %	2.0
4	Будет аккумулировано в урожае ФАР, млн.ккал (кДж)	206.5
5	Калорийность биомассы урожая, ккал/га.	4420
6	Возможная урожайность сухой биомассы, (ц/га)	135
7	Стандартная влажность, %	14
8	Возможная урожайность биомассы при стандартной влажности, ц/га	156
9	Соотношение основной и побочной продукции	1:1.1
10	Возможная урожайность зерна при стандартной влажности, ц/га	74
11	Возможная урожайность соломы при стандартной влажности, ц/га	82

Расчет потенциальной урожайности ярового ячменя по приходу суммарной ФАР и величине коэффициента её использования показал, что возможный урожай сухой биомассы, в условиях Горецкого района, при стандартной влажности 14% составляет 156 ц/га, а возможная урожайность зерна составила 74 ц/га.

Действительно возможная урожайность (ДВУ) - максимальная урожайность, которая может быть получена на конкретном поле, с его реальным плодородием в складывающихся метеорологических условиях. Лимитируется ДВУ плодородием почвы.

Определение ДВУ по качественной оценке почвы. Методика определения предложена Белорусским НИИ почвоведения и агрохимии:

ДВУ=Б_П*Ц_Б*К,

где Б_П - бонитет почвы, балл;

Ц_Б - цена балла пашни, кг;

К - поправочный коэффициент к цене балла на свойства почвы

ДВУ=32*50*0,93=14.9ц/га.

Таблица 4.2 Величина ДВУ ярового ячменя, определенная по запасу питательных веществ в почве и рассчитанная по ее бонитету

Показатели	Величина урожайности определяемая
	По содержанию в почве гумуса	По содержанию в почве Р2О5	По содержанию к почве К2О	По баллу бонитета почвы
1. Содержание в почве	1.7	135	154	х
2. Возможная урожайность на единицу питательных веществ, ц/га	6.8	1.2	1.3	х
3. Прогнозируемая урожайность, ц/га (1*2)	11.6	16.2	20.02	х
4. Возможная урожайность для разработки агротехники, ц/га	38.7	54	66.72	х
5. Балл бонитета почвы	х	х	х	32
6. Цена балла почвы	х	х	х	50
7. Поправочный коэффициент на агрохимические свойства почвы	х	х	х	0.93
8. Возможная урожайность, ц/га	х	х	х	14.9

Расчет действительно возможной урожайности ячменя показал, что урожайность, формируемая за счет плодородия почвы, очень низка и составляет 14.9 ц/га.

Программируемая урожайность (ПрУ) - это урожайность, которую планируют получить на конкретном поле в соответствии с комплексом разработанных агротехнических мероприятий. Уровень ПрУ определяется через величину климатически обеспеченной урожайности (КОУ) и действительно возможной урожайности (ДВУ) путем оптимизации питательного режима почвы.

Методика расчета программируемой урожайности (ПрУ).

Уровень ПрУ можно определить, зная относительную прибавку от удобрений:

ПрУ=(Б_П*Ц_Б*К/100-П_УД)*100,

где ПрУ - программируемая урожайность, ц/га;

П_УД- прибавка урожайности от удобрений, %;

100 - коэффициент перевода кг. в ц.

ПрУ=(32*50*0,93/100-70)*100=50ц/га

Из данных полученных при расчетах можно сделать следующие выводы. Так, потенциальная урожайность по приходу суммарной ФАР составила 74ц/га. Действительно возможная урожайность по качественной оценки почвы при интенсивной технологии составила 14.9 ц/га. Программированная урожайность полученная с учетом затрат питательных элементов удобрений на 1ц прибавки урожая за счет плодородия почвы и обусловленная эффективным плодородием почвы и возможной прибавкой от внесения минеральных удобрений составила 50 ц/га.

В условиях Беларуси фактором, ограничивающим урожайность сельскохозяйственных растений, является плодородие почвы, ее обеспеченность элементами питания. Поэтому при разработке технологии получения запрограммированного урожая особое место занимает расчет доз удобрений на планируемый урожай.

Таблица 4.3 Расчет доз удобрений под запрограммированный урожай по выносу питательных веществ

Показатели	N	P2O5	K2O
1	2	3	4
1. Вынос из почвы питательных веществ одним центнером урожая	2.50	1.09	1.75
2. Требуется питательных веществ для запрограммированной урожайности, кг/га	125.0	54.5	87.5
3. Содержание в почве питательных веществ, в подвижной форме мг/100кг почвы, (гумус - %)	1.9	180.0	200.0
4. Содержится в пахотном горизонте (20 см) питательных веществ в подвижной форме	47.5	475	528
5. Коэффициент усвоения питательных веществ из запасов почвы, %	35	7	10
6. Количество питательных веществ, полученное из почвы, кг/га	16.6	33.2	52.8
7. Внесено органических удобрений под предшественник, т/га		60
8. Содержание питательных веществ в навозе, %	1.7	0.8	4.5
9. Поступило в почву с навозом питательных веществ, кг/га	102	24	270
10. Коэффициент усвоения питательных веществ органических удобрений (в год выращивания программируемого урожая)	0.25	0.30	0.60
11. Будет использовано растениями питательных веществ из органических удобрений, кг/га	25.5	7.2	162
12. Общее количество питательных веществ, полученных растениями из почвы, и органических удобрений, кг/га	42.1	40.5	214.8
13. Требуется внести питательных веществ с минеральными удобрениями, кг/га	82.9	14.1	-
14. Коэффициент усвоения питательных веществ минеральных удобрений, %	0.85	0.40	0.70
15. Доза минеральных удобрений, которую необходимо внести с учетом коэффициента их использования, кг/га д.в.	97.5	35.1	87.5
16. Содержание в туках питательных веществ, %	46	46	60
17. Норма внесения минеральных удобрений, кг/га	211.9	76.4	145.8

Расчет доз удобрений под запрограммированный урожай ячменя 50.0 ц/га, по выносу питательных веществ показал, что доза минеральных удобрений, которую необходимо внести под этот урожай составила по азоту - 211.9 кг/га, по фосфору - 76.4 кг/га и по калию - 145.8 кг/га д.в.

Разработка структурной модели высокопродуктивного растения и посева.

В данной курсовой работе, исходя из расчетов, произведенных в 4-ом разделе, запланированная урожайность ярового ячменя составила 50 ц/га или 5000 кг/га. Зная массу зерна с 1га можно найти массу зерна на 1мІ:

5000кг - 10000мІ

х - 1мІ

х=5000/10000=0.5кг=500г/мІ

В одном колосе ячменя содержится приблизительно 21 зерно. Зная массу 1000 семян - 45 гр. (в среднем) мы можем найти массу 21 зерен:

1000 - 45г

2...