Изучение влияния удобрений на урожайность зерна и соломы озимой ржи

Размещено на http://www.allbest.ru/

СОДЕРЖАНИЕ

Введение

1. Обзор литературы

1.1 Народнохозяйственное значение озимой ржи

1.2 Биологические особенности озимой ржи и агротехника

1.2.1 Биологические особенности роста и развития озимой ржи

1.2.2 Обработка почвы

1.2.3 Подготовка семян к посеву

1.2.4 Удобрение ежи сборной

1.2.5 Уход за посевами. Уборка

1.3 Влияние различных доз удобрений на урожайность зерна и соломы озимой ржи

2. Специальная часть

2.1 Цель, задачи, методика и условия исследований

2.2 Влияние расчетных доз удобрений на продуктивность озимой ржи

2.3 Влияние расчетных доз удобрений на качество озимой ржи

2.4 Затраты азота, фосфора и калия на создание 10ц зерна озимой ржи при соответствующем количестве соломы

3. Экономическая эффективность удобрений при производстве озимой ржи

4. Безопасность жизнедеятельности на производстве

5. Охрана окружающей среды

Выводы

Литература

Приложения

ВВЕДЕНИЕ

Большое число людей, особенно жителей города, при упоминании слова «рожь» тут же заметят: «А, это то, из чего делают черный хлеб!». На самом же деле традиционная для русского человека культура используется гораздо шире: для разнообразных пищевых, кормовых и технических целей. И все-таки в чем-то эти люди правы: рожь мы ценим больше всего как доступный источник полезных веществ, почти не встречающихся «благодаря» их глубокой переработки в других продуктах питания. Проблемы производства и использования зерна ржи в последнее время очень актуальны.

В земледелии ряда стран северной и центральной Европы озимая рожь имеет большое значение. Основные мировые позиции ее производства сосредоточено в России, Польше, Германии и Белоруссии. На их долю приходится более 70% всего мирового сбора зерна этой культуры.

Важная роль озимой ржи отведена в развитии агропромышленного комплекса северных регионов России. Ее высокая адаптационная способность, стабильность получения урожая зерна и зеленой массы, агротехническая значимость как хорошего предшественника в сочетании с традиционным использованием ржаного хлеба в питании, а зерна в кормопроизводстве, получении крахмала, спирта, солода и других продуктов ставят ее в ряд важнейших сельскохозяйственных культур.

Среди зерновых она предъявляет самые низкие требования к плодородию почвы, внесению удобрений, гербицидов, пестецидов, то есть позволяет получать экологически чистое и дешевое зерно. Благодаря высокой зимо- и засухоустойчивости, низким требованиям к интенсивности возделывания, рожь по праву считается культурой низкого экономического риска, способной успешно произрастать на малоплодородных дерново-подзолистых кислых почвах доля которых в Северо-Восточном регионе превышает 70%.

Основное назначение озимой ржи - продовольственное. Рожь - национальная культура России, обеспечивающая в течение ряда столетий полноценное питание ее населения. В свое время площади озимой ржи в России доходили до 28 млн.га. Россия считалась «ржаным царством».

Однако рожь - культура универсального назначения. Потенциальным потребителем зерна ржи в России должна стать комбикормовая промышленность. Исследованиями НИИСХ Северо-Востока и Кировской лугоболотной станции доказано, что зерно озимой ржи в экстрадированном виде может быть использовано в кормлении животных до 70% от общего количества концентратов.

По медицинским нормам потребность человека в хлебе и хлебобулочных изделиях из зерна ржи составляет 18-22кг в год. В целом в России, исходя из данных требований, необходимо ежегодно производить 2.5-3млн т продовольственного зерна ржи. При удовлетворении внутренних потребностей было бы возможно поставлять продовольственное зерно ржи на экспорт.

В России в последнее время озимая рожь занимает 3млн га и производится 5-5,5млн т зерна в год. Однако качество поступающего на переработку зерна ржи во многих случаях не отвечает требованиям хлебопекарной промышленности. Качество зерна для продовольственных целей оценивается большим количеством показателей. По результатам исследований известно, что от состава и параметров технологических операций существенно зависят величина числа падения, натуры и влажности зерна, зараженность его фузариозом и спорыньей, содержание в зерновой массе сорной и зерновой примеси.

Целью дипломной работы является изучение влияния удобрений на урожайность зерна и соломы озимой ржи./1/

1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1 Народнохозяйственное значение озимой ржи

Озимая рожь - важная зерновая продовольственная и кормовая культура, особенно в районах с ограниченным возделыванием озимой пшеницы. В зерне ржи в зависимости от условий выращивания и сорта содержится 9…17% белка, 52…63% крахмала и 1,6…1,9% жира. Ржаной хлеб - ценный пищевой продукт, отличается высокой калорийностью и имеет специфический вкус и аромат. Он содержит полноценные белки и витамины, необходимые человеку. По переваримости и усвояемости ржаной хлеб уступает пшеничному, однако превосходит его по биологической ценности белка, содержит примерно в 1,5 раза больше лизина и несколько больше треонина и тирозина. Зерно ржи используют в спиртовой и крахмалопаточной промышленности. Очищенные зародыши зерна благодаря высокому содержанию основных питательных веществ - белка, жира, сахара, витаминов и минеральных соединений - нашли широкое применение в фармацевтической и пищевой промышленности при изготовлении специальных лечебных препаратов и высокопитательных концентратов./2/

Цельное и дробленое зерно ржи (дерть, кормовая мука) применяют в качестве концентрированного корма в животноводстве. Отруби, получающиеся при помоле, из-за большого содержания в них оболочек зерна менее переварим, чем кормовая мука, их используют главным образом при откорме крупного рогатого скота, а кормовую муку - преимущественно при откорме свиней. Ржаной мукой и отрубями часто сдабривают грубые корма - сено, солому и полову.

Озимую рожь как быстрорастущие весной растение используют в качестве самого раннего зеленого корма./3/

Озимая рожь распространена очень широко. Ее посевы в РФ простираются от тундры до южных пустынь, от районов запада до сурового малоснежного северо-востока Сибири. Наибольшие площади она занимает в Нечерноземной, Центрально - Черноземной зонах, Среднем Поволжье, Западной и Восточной Сибири. В России площадь посева ржи составила 2,34 млн. га, средняя урожайность 16 ц/га. В Вологодской области общая площадь посева озимой ржи составляет 2 тыс. га, средней урожайностью 16ц/га./4/

Ключевая задача агропромышленного комплекса страны - увеличение производства зерна. Главный путь решения этой задачи - повышение урожайности зерна.

Резервами повышения урожайности озимых зерновых является направленное изменение физических и агрохимических свойств почвы, создание оптимального режима минерального питания растений, качество семенного материала, своевременность их посева, нормы высева, борьба с болезнями и вредителями растений, периодическое сортообновление./5/

1.2 Биологические особенности озимой ржи и агротехника

1.2.1 Особенности роста и развития

Рожь относится к семейству Мятликовые - Poaceae, роду Secale. В производстве выращивается один вид ржи - Secale cereale (рожь посевная). Большинство возделываемых сортов относится к разновидности Vulgare - рожь обыкновенная.

В Нечерноземной зоне вегетационный период от 300 до 360 дней. С осени озимая рожь проходит две фазы роста и развития: всходы, дружные, первый лист с коричнево - фиолетовым оттенком. В нормальных условиях всходы появляются на 6-9 день после посева. В эту фазу развивается главный побег, идет дифференциация зачаточного колоса и закладываются почки боковых побегов в пазухах зародышевых листьев. Появление всходов является очень важным этапом в жизни растения. Поэтому создание благоприятных условий для дружного появления всходов является гарантией получения высокого урожая. Кущение, обильное, при оптимальных сроках посева продолжается до глубокой осени, а при опоздании с посевом кущение происходит весной, но весенние побеги бывают малопродуктивными или неплодоносящими. Кущение начинается после формирования 3-4 листа, или через 10-12 дней после появления всходов. Период интенсивного кущения осенью составляет 18-20 дней. В фазе кущения формируется узел кущения, который залегает на глубине 1-2,5 см, образуются побеги и вторичные корни, закладываются зачаточный стебель и колос, интенсивно развивается корневая система. В эту фазу различают общую и продуктивную кустистость. В условиях Нечерноземной зоны общая кустистость примерно составляет 4-8 побегов, а продуктивная 2-4. Осеннее кущение прекращается при переходе среднесуточной температуры через +4⁰С. На этой фазе роста и развития прекращается осенняя вегетация и наступает период зимнего покоя. Весной рожь отрастает при повышении среднесуточной температуры от +4⁰ +5⁰С - начало весенней вегетации. Фаза выхода в трубку начинается с того момента, когда длина первого междоузлия достигает 5-6 см и нижний стеблевой узел выходит на поверхность почвы. При этом начинается быстрый рост стебля, развитие колоса, заключенного внутри трубки листовых влагалищ, а также заканчивается образование основной массы листьев.

Условие внешней среды в период прохождения фазы выхода в трубку оказывают очень большое влияние на формирование колоса - его величину, число колосков, число цветков в колосках. Особенно отрицательно сказывается недостаток азотного питания, что приводит к уменьшению длины колоса и числа колосков в нем. При избыточном азотном питании не только увеличивается размер колоса, но и затягивается его формирование. Достаточная обеспеченность фосфором способствует ускорению формирования колоса и благоприятно сказывается на развитие пыльцы и пестиков, а в последующем на озерненности колоса и снижении череззерницы. Высокая температура воздуха и низкая относительная влажность его отрицательно влияют на формирование колоса и его органов. Недостаток же воды и питательных элементов в этот период ухудшают последующий рост растений и формирование урожая.

Колошение. Фаза колошения наступает тогда, когда из влагалища верхнего листа показалась половина колоса. Период от выхода в трубку до колошения характеризуется энергичным формированием основных органов растений и максимальным суточным приростом надземной массы. При недостатке влаги в это время уменьшается количество зерна в колосе, среди них появляются недоразвитые и щуплые, вследствие чего снижается урожай. Достаточная влажность почвы и воздуха, обилие света и умеренная температура воздуха (15-17⁰С) благоприятно влияют на рост и развитие растений, на формирование урожая озимой ржи. В Нечерноземной зоне колошение озимой ржи проходит со второй половины мая до первой половины июня (начинается оно через 40-50 дней после начала весенней вегетации растений). В засушливые годы период колошения ржи, как и последующих фаз развития, несколько уменьшается.

Цветение. При благоприятных условиях начинается через 7-10 дней после начала колошения, а при неблагоприятных - через 20 и более дней. Продолжительность периода цветения зависит от метеорологических условий и в среднем составляет 10-15 дней. Озимая рожь является типичным перекрестноопыляющимся растением. После раскрытия цветков пыльники выходят наружу, растрескиваются, пыльца высыпается и переносится ветром на рыльца других цветков, где прорастает, проникает через пестик в завязь и сливается с яйцеклеткой. На рыльце своего цветка обычно она плохо прорастает и оплодотворение не происходит.

Полнота опыления зависит от метеорологических условий. Наиболее благоприятная температура воздуха - 14-16⁰С. При жаркой и сухой погоде пыльца пересыхает и теряет свою жизнеспособность. В пасмурную погоду с избыточной влажностью воздуха пыльники не раскрываются.

Цветение каждого цветка продолжается от 12 до 25 минут, а колоса в целом 7-9 дней. Цветение колоса начинается со средней части и постепенно распространяется к основанию и вершине.

Созревание. После оплодотворения семяпочки в ней происходят глубокие изменения: формируется эндосперм, растет и развивается зародыш, из стенок завязи образуется оболочка, которая срастается с семенами, образуя зерновку. В это время наблюдается усиленное передвижение пластических веществ из листьев и стеблей в формирующееся зерно./6/

Различают три фазы созревания зерна - молочную, восковую и полную. При молочной спелости зерно имеет зеленую окраску, за исключением нижней его части. Эта фаза созревания наступает обычно через 8-16 дней после цветения и характеризуется заметным увеличением размера зерна и его выполненности. Стебли и листья на растениях при этом начинают желтеть, нижние отмирают. При наступлении восковой спелости зерна растения почти полностью желтеют (зелеными остаются лишь верхние стеблевые узлы). Растворимые питательные элементы, накопленные в зерне, переходят в запасные формы - крахмал и белки. Оно твердеет, сохраняя прежние размеры и еще некоторую тягучесть, свободно, как воск, режется ногтем, приобретает окраску зрелого зерна, но размер его еще увеличенный. Поступление питательных элементов в зерно прекращается. При полной спелости зерна растения становятся желтыми, иногда с появлением антоциановой окраски. Зерно уменьшается в размерах, высыхает. В сухую и жаркую погоду полная спелость наступает через 5-6 дней после восковой. При этом озимая рожь склонна к полеганию и осыпанию. После уборки в семенах озимой ржи продолжается процесс физиологического дозревания, без прохождения которого они имеют пониженную энергию прорастания и всхожести./7/

Корневая система у озимой ржи мочковатая, состоит из зародышевых (первичных) и узловых (вторичных) корней. При прорастании зерна появляются 3-4, иногда и больше зародышевых корня. В нормальных условиях они имеют наибольшее значение в питании растений в начальный период жизни - до фазы кущения. Позже питание осуществляется в основном через узловые корни. Однако зародышевые корни сохраняются до конца вегетации, а в засушливых условиях, когда рост узловых корней из-за недостатка влаги приостанавливается и они остаются в виде зачатков, играют основную роль в питании растений.

В благоприятных условиях узловые корни начинают развиваться примерно через 2 недели после появления всходов или в фазе кущения. От нижнего узла главного стебля вначале отходят два побега, затем по мере появления новых побегов появляются новые узловые корни, по одному у каждого побега. Основная масса узловых корней развивается на глубине 25 см, а отдельные корни проникают на глубину 1,5-2,0 м. При нормальных условиях корневая система формируется осенью.

На узловых корнях находится основная масса корневых волосков, через которые происходит всасывание питательных элементов растениями.

После озимой ржи в почве накапливается большая масса корневых остатков, которые богаты азотом, фосфором, калием и кальцием. Масса корней озимой ржи на одном гектаре составляет в среднем 5,9 т.

Корневая система озимой ржи в большей мере, чем у других зерновых культур, способна использовать труднорастворимые питательные элементы почвы./8/

Озимая рожь менее требовательна к теплу, чем озимая пшеница. Семена дают дружные всходы через 5-7 дней после посева. Кущение начинается через 13-15 дней после всходов, в этот период наиболее благоприятна температура 10-11⁰С. Узел кущения у ржи образуется у поверхности почвы (на глубине 1,7…2,0 см) независимо от глубины заделки семян. Кустится рожь преимущественно осенью, но кущение может продолжаться и весной. Корни развиваются относительно быстро и к концу осенней вегетации углубляются на 1 м.

Озимая рожь более морозостойкая и зимостойкая культура. В бесснежные зимы рожь переносит морозы до -20єС, а под покровом снега толщиной 20 см - до -50…-60є С. Весной, когда температура воздуха установится на уровне 5є С и выше, растения трогаются в рост. Для дальнейшего развития требуются повышенные температуры. Выход в трубку и стеблевание наступают через 18…20 дней, колошение - через 30…40 дней после начала вегетации весной./9/

Озимая рожь - перекрестноопыляющееся растение. Опыление происходит с помощью ветра, когда цветки открытые. Наиболее благоприятная температура воздуха в период колошения - цветения 14…20 є С, цветение - восковая спелость - 16…25є С.

Озимой ржи для прорастания семени до созревания зерна требуется сумма активных температур до 1800 є С, от начала весеннего отрастания до созревания зерна - 1200…1500 є С.

Озимая рожь более устойчива к высоким температурам, чем овес и яровая пшеница, но уступает в этом отношении озимой пшенице. Заморозки в период налива зерна могут повреждать его./10/

Озимая рожь - культура длинного дня. Лучшие условия для развития ее в весенний период - продолжительность дня 14-16 ч. Северные сорта озимой ржи нуждаются в более продолжительном освещении. При оптимальном количестве тепла и солнечного света листья ржи приобретают зеленую окраску, растения хорошо кустятся. Интенсивное солнечное освещение и понижение температуры вызывают торможение роста первого междоузлия и способствуют более глубокому заложению узла кущения, что обеспечивает лучшую перезимовку озимой ржи.

Повышенные требования к свету рожь предъявляет в период прохождения осенней закалки. В это время она активно синтезирует необходимые для зимовки органические вещества, а расход их на дыхание замедляется из-за пониженных температур. При теплой солнечной осени у растений формируется большая устойчивость к условиям перезимовки.

Озимая рожь более засухоустойчива, чем другие озимые культуры, что объясняется хорошим развитием корневой системы. Она лучше использует осенние и весенние запасы влаги и значительно легче переносит весеннюю засуху./11/

По устойчивости к выпреванию и вымоканию озимая рожь уступает пшенице. Наибольшее потребление влаги отмечается в период активного роста ржи - от выхода в трубку до колошения, а также в период цветения - налив зерна. При недостатке влаги в эти периоды образуется щуплое и мелкое зерно. Коэффициент водопотребления озимой ржи колеблется от 340 до 420.

В зимний и ранневесенний период озимые хлеба часто подвергаются различным неблагоприятным внешним воздействиям, которые приводят к частичному изреживанию или полной гибели посевов. Устойчивость растений к неблагоприятным условиям перезимовки зависит от их зимостойкости и морозостойкости, а также от закалки.

Под зимостойкостью понимают способность озимых культур переносить неблагоприятные условия зимнего и ранневесеннего периодов (выпревание, вымокание и др.).

Под морозостойкостью понимают способность озимых культур выдерживать длительное воздействие отрицательных температур в зимний период. Способность растений выдерживать низкие положительные температуры называют холодостойкостью./12/

Зимостойкость и морозостойкость растений - сложные физиологические свойства. Они непостоянны, формируются на определенных этапах развития, особенно в процессе закалки растений. И. И. Туманов установил, что закалка протекает осенью в две фазы. Первая проходит в условиях интенсивного освещения и пониженных температур(8…10 є С) в дневные часы и при температуре около 0 є С в ночное время. В этой фазе в растениях, особенно в узлах кущения, накапливаются пластические вещества, преимущественно сахара, т.к. в прохладное время ночью их расход на ростовые процессы и дыхание растений замедляется. Перед уходом в зиму у озимых культур накапливается около 20…25% сахаров в пересчете на сухое вещество. Озимые, прошедшие первую фазу, способны выдерживать температуру до -12 є С.

Вторая фаза закалки протекает при более низких температурах (0⁰…-5 є С), повышение зимостойкости обусловлено главным образом процессом обезвоживания клеток, оттоком воды из цитоплазмы в межклеточные пространства и превращения в клетках нерастворимых в воде органических веществ в растворимые. В результате этих процессов значительно повышается концентрация клеточного сока в узлах кущения и влагалищах листьев. Быстрее проходит вторую фазу закалки именно озимая рожь.

Закаливание озимых культур лучше протекает в ясные дни, чередующиеся с умеренно морозными ночами. Для прохождения первой фазы закалки требуется 12…14 дней, а для полной закалки - 21…24 дня. Озимые хлеба после закалки становятся более зимостойкими и способны переносить морозы до -18…-20 є С в зоне узла кущения, а также меньше реагируют на другие неблагоприятные климатические факторы.

Лучшей закалке озимых способствуют посев в оптимальные сроки, достаточная обеспеченность растений фосфором и калием./13/

Озимая рожь менее требовательна к почве, чем другие зерновые культуры. Она может давать удовлетворительные урожаи на малоплодородных почвах, легких супесях и рыхлых песчаных почвах, а также на участках с повышенной кислотностью и слабозасоленных. Наибольшие урожаи зерна получают на черноземах, малопригодны заболоченные и тяжелые глинистые почвы. Рожь способна расти на почвах, бедных основаниями, даже без известкования. Однако сильную кислотность переносит плохо. Хорошо переносит небольшую засоленность почвы, т.к. у нее мощная корневая система, которая способна проникать на большую глубину и полнее использовать питательные элементы.

При наличии в почве значительного количества подвижных форм алюминия и марганца урожайность озимой ржи снижается из-за отрицательного действия их на процессы формирования генеративных органов и налива зерна, а также вследствие уменьшения размеров растений и слабого их кущения./14/

Хорошая аэрация почвы является необходимым условием получения высокого урожая, т.к. при сильном увлажнении и недостаточной аэрации в ней накапливается избыточное количество углекислоты, в результате чего ослабляется всасывающая и усвояющая способность корневой системы.

Поступление и использование растениями отдельных элементов питания существенно изменяется с возрастом растений. Максимальный период потребности в питательных элементах растением озимой ржи (более 60 %) наблюдается в период кущения и выхода в трубку, то есть когда происходит формирование колосков и генеративных органов. Отсюда следует, что подкормки необходимо проводить в это время./15/

Озимая рожь расходует сравнительно большое количество азота в начальный период жизни. Потребность в нем особенно увеличивается ранней весной, когда процессы нитрификации в почве протекают медленно. При недостатке азота листья растений желтеют, затем краснеют и отмирают, задерживается колошение и развитие корневой системы. Поэтому на малоокультуренных, бедных песчаных или недостаточно удобренныхпочвах озимую рожь целесообразно подкармливать осенью азотными удобрениями.

Фосфор требуется для прорастания семян, так как благоприятствует формированию здоровых и дружных всходов. Оптимальная обеспеченность фосфором в последующие фазы роста способствует хорошему ускорению растений и повышает их семенную продуктивность. Недостаток фосфора приводит к слабому росту растений, задержке цветения и созревания. При значительном недостатке фосфора рост растений тормозится, наблюдается скручивание листьев, образование на них фиолетово - красных пятен, затем они отмирают.

Калий также необходимый элемент питания озимой ржи. Если почва обеспечена им, то растения развиваются более сильными, имеют прочные, менее склонные к полеганию стебли. Недостаток калия ослабляет ассимиляционную деятельность растений, тормозит процесс синтеза, замедляет отток пластических веществ из листьев в растущие органы растения. Значительный недостаток калия осенью приводит к ослаблению энергии кущения растений, а в последующем к образованию укороченных междоузлий и снижению устойчивости стеблей к полеганию.

Озимая рожь, как и другие зерновые культуры, нуждается в магнии, кальции и в очень малых дозах железа, меди, марганца, бора, цинка и других микроэлементов. Потребность в них как правило удовлетворяется из почвы. Однако внесение макро- и микроудобрений в почву или в виде некорневой подкормки дает положительный эффект./16/

1.2.2 Обработка почвы

Важнейший резерв повышения урожайности зерновых и других сельскохозяйственных культур - создание глубокого окультуренного пахотного слоя и улучшение водно-физических и агрохимических свойств подпахотного горизонта. Почвенно-климатические условия зоны характеризуются повышенным количеством осадков, многообразием почвенных разностей, имеющих неблагоприятные физические и агрохимические свойства (мало гумуса, неглубокий окультуренный горизонт, плохую структуру). Дерново-подзолистые почвы северных и северо-западных областей, сформированные на кислой морене, имеют неблагоприятные физические и агрохимические свойства подпахотных слоев: высокую плотность, слабую водопроницаемость и водоудерживающую способность, большее количество (до 20-40мг на 100г почвы) подвижного алюминия и др. В таких условиях развитие корневой системы, ее массы, потребление влаги и минеральных веществ в основном ограничено объемом пахотного слоя, при этом продуктивность зерновых определяется режимом увлажнения пахотного слоя и зависит от количества и периодичности выпадаемых осадков. Это служит главной причиной резких колебаний урожайности озимых зерновых по годам, снижение ее в засушливые годы./17/

Обработка почвы во многом зависит от предшественника. Если предшественник занятый пар, то обработку почвы разделяют на два периода: первый - от уборки предшественника до посева парозанимающей культуры, второй - от уборки парозанимающей культуры до посева озимых.

Под парозанимающие культуры, целесообразно проводить углубление пахотного слоя, чтобы озимые могли использовать последействие глубокой обработки. Одновременно вносят органические удобрения, известь, особенно на дерново-подзолистых почвах. Вспашку под озимые заменяют мелкой обработкой на глубину 8-10см с помощью дисковых орудий в один-два следа с боронованием и последующей предпосевной культивацией. В сухую погоду почву прикатывают. При этом обеспечиваются хорошее рыхление почвы и перемешивание ее с минеральными удобрениями, что увеличивает полноту всходов семян озимых.

В условиях высокого уровня интенсификации земледелия широкое применение имеет совмещение предпосевной обработки почвы с посевом озимых. Для этих целей используют комбинированные почвообрабатывающие посевные агрегаты. При совмещении предпосевной обработки и посева без предварительной вспашки сокращается число проходов тракторов и машин по полю и повышается производительность труда в 1,5-2 раза.

Вспашку нужно проводить не позднее, чем за 2-3 недели до посева озимых культур. Ранние сроки обработки создают возможность для борьбы с прорастающими сорняками с помощью последующих поверхностных культиваций. В этих условиях получаются более дружные всходы озимых и обеспечивается их лучшая перезимовка. Почву после вспашки до посева озимых поддерживают в рыхлом состоянии с помощью боронования или мелких культиваций с боронованием. Перед посевом озимых культур проводят культивацию с боронованием на глубину посева семян.

При обработке занятых паров необходимо учитывать увлажнение почвы, засоренность поля и другие условия. В годы, когда почва хорошо увлажнена, крошится при обработке, для успешной борьбы с сорняками эффективнее вспашка. Улучшение влагообеспеченности прорастающих семян способствует появлению дружных, более полных всходов озимых культур./18/

1.2.3 Подготовка семян к посеву. Посев

Для посева используют отсортированные семена переходящего фонда со всхожестью не менее 92%, при этом масса тысячи семян должна быть не ниже 35г, а сила роста - не менее 80%.

Перед посевом их протравливают против фузариозной и гельминтоспориозной корневых гнилей, твердой и стеблевой головни, применяют: витавакс 75% с.п. (2,5-3кг/т), или ТМТД 80% с.п. (1,5-2кг/т) и др. Если для посева используют свежеубранные семена, их прогревают на солнце в течение 3-5 дней или в зерносушилках при температуре нагрева семян до 45⁰С в течение 2-3ч.

Для нормального развития растений с осени (3-4 побега на одно растение) необходимо иметь запас влаги в метровом слое почвы не менее 30-50мм, сумма активных температур должна быть 420+550⁰С и период осенней вегетации должен длиться не менее 45-50 дней. Сроки посева в Нечерноземной зоне - 20 августа - 5 сентября.

Оптимальный срок посева озимой ржи совпадает с переходом среднесуточной температуры через 15-14⁰С. При этих температурах резко снижается повреждение шведской и гессенской мухами.

Рожь сеют узкорядным, рядовым и перекрестным способами с оставлением постоянной технологической колеи 1800-1400мм.

Норма высева зависит от плодородия и влажности почвы, засоренности поля, сроков посева и используемых сортов. Ее устанавливают из расчета получения к уборке 500-600 продуктивных стеблей на 1м². Примерная норма высева в Нечерноземной зоне 5-6млн всхожих семян на 1га.

В отличие от других зерновых культур озимая рожь чувствительна к глубине заделки семян. Это связанно с ее биологической особенностью - формировать узел кущения у поверхности почвы. При достаточной влажности почвы семена озимой ржи заделывают на тяжелых почвах на глубину 2-3см, на легких почвах - 4-5см, на средних - 3-4см. В засушливую погоду, когда верхний слой почвы иссушен, глубину заделки семян увеличивают на 1-2см. Мелкие семена обычно заделывают на меньшую глубину чем крупные /19//

1.2.4 Удобрение озимой ржи

Озимая рожь имеет продолжительный период потребления питательных веществ (около 200 дней), обладает мощно развитой корневой системой с высокой усвояющей способностью. Она устойчива к повышенной кислотности почвы, но очень хорошо отзывается на известкование. Посевы этой культуры при избыточном одностороннем азотном питании полегают, в результате возможны значительные потери урожая при уборке. Озимая рожь наиболее интенсивно потребляет питательные вещества в фазы кущения, выхода в трубку, колошения. В осенний период необходимо обеспечить хорошее фосфорно-калийное питание и умеренное питание азотом.

При таком питании повышается устойчивость озимой ржи к низким температурам и другим неблагоприятным факторам осенне-зимнего и ранневесеннего периодов, снижается гибель от вымерзания и выпревания, уменьшается полегание растений./20/

Система удобрений этой культуры состоит из основного удобрения, припосевного и подкормки. Органические удобрения в количестве 50-70 т/га вносят в занятом пару при подъеме зяби под парозанимающую культуру. Внести органические удобрения на больших площадях в промежуток времени от уборки занятого пара до посева озимой ржи в условиях Севера и Северо - Запада России практически невозможно, т. к. этот промежуток очень мал. Неравномерное распределение органических удобрений приводит к пестроте стеблестоя и неравномерному созреванию озимой ржи.

Фосфорные и калийные удобрения вносят обычно под вспашку после уборки парозанимающей культуры. Нормы фосфорных и калийных удобрений зависят от содержания этих элементов в почве и величины планируемой урожайности.

Под действием фосфора увеличивается зимостойкость озимой ржи, ускоряется ее созревание. Фосфор способствует развитию корневой системы. Калийные удобрения повышают зимостойкость и засухоустойчивость растений, снижают их заболеваемость. Под влиянием калия стебель растения становится более прочным и менее склонным к полеганию.

При выращивании озимой ржи после занятого пара в почве накапливается недостаточное количество нитратного и аммонийного азота для нормального развития растений в осенний период, т. к. в условиях Севера и Северо-Запада России проходит очень мало времени от уборки занятого пара целесообразно внести азотное удобрение в дозе 20-30 кг/га действующего вещества до посева под вспашку или предпосевную культивацию. Чрезмерное азотное питание растений в осенний период снижает накопление в них сахаров и ухудшает устойчивость к перезимовке.

Для улучшения начального питания растений фосфором важная роль принадлежит припосевному (рядковому) удобрению. При посеве обычно вносят аммофос, диаммофос, диаммофоску, гранулированный суперфосфат, нитрофоску, нитроаммофоску из расчета 20 кг/га Р₂О₅.

Большое влияние на величину урожая озимой ржи оказывает весенняя подкормка. Ее эффективность объясняется тем, что растения возобновляют вегетацию рано весной, и в это время особенно нуждаются в азоте, который в осенний и весенний периоды вымывается из зоны корней в нижележащие горизонты почвы, а накопление аммония и нитратов из-за подавленности микробиологических процессов, вследствие высокой влажности и низкой температуры, протекает слабо. Весенняя подкормка азотными удобрениями проводится из расчета 30-90 кг/га действующего вещества. Подкормку следует проводить по почве без снега, а срок подкормки необходимо максимально приблизить к началу весенней вегетации озимой ржи. Еще лучше подкормку проводить по тронувшимся в рост растениям./21/

1.2.5 Уход за посевами. Уборка

Своевременная уборка озимой ржи с высоким качеством и без потерь - важное условие получения высоких урожаев зерна. Сначала восковой и до полной спелости влага в зерно не поступает, а происходящие в нем процессы сводятся к биохимическим превращениям поступивших веществ и к потери влаги. Консистенция эндосперма становится мучнистой в восковой и твердой к моменту полной спелости. Фаза восковой спелости зерна длится 6-10 дней и более, в зависимости от погодных условий. Влажность зерна снижается с 40 до 21%, масса не увеличивается. Фаза восковой спелости подразделяется на три периода: начало, середина, конец. Начала восковой спелости характеризуется тем, что зерно полностью теряет зеленую окраску, эндосперм его еще недостаточно белый и при нажиме не выдавливается. Зерно крупное и легко режется ногтем. Влажность зерна 36-40%, содержание сухих веществ в нем до 95% от максимума.

В середине восковой спелости эндосперм белый, мучнистый. Размер зерна уменьшается, оно режется ногтем, влажность снижается до 25%. В этот период формируется максимальный биологический урожай.

В конце восковой спелости состояние зерна близко к полной спелости и отличается тем, что оно не режется ногтем, но след от ногтя остается. Размер и цвет зерна почти такие, как и при полной спелости, влажность 21-24%. Растения в фазе восковой спелости становятся желтыми, листья отмирают.

Фаза полной спелости делится на два периода: начало полной спелости и полная спелость. В начале полной спелости зерно твердое, его можно только разрезать, легко вымолачивается. Размеры, цвет и форма характерные для сорта: Зерно открытое или полуоткрытое, серо- зеленое с примесью желтого, крупное, в цветковых чешуях держится недостаточно прочно, влажность 18-20%. Полная спелость наступает при влажности 15-17%, цвет растения соломенно-желтый. Более благоприятным для уборки озимой ржи является период от конца фазы восковой спелости до полного созревания зерна, когда сформирован наиболее высокий биологический урожай, зерно имеет оптимальную физико-механическую структуру и более пригодно для механизированной уборки. Оптимальный период уборки в условиях Нечерноземной зоны при устойчивой погоде составляет примерно 7-10 дней.

При выборе срока и способа уборки необходимо учитывать биологические особенности ржи, погодные условия, полеглость и засоренность посевов. При влажной и теплой погоде озимая рожь может прорастать на корню, хлебопекарные качества при этом резко снижаются, поэтому ее необходимо убирать в сжатые сроки.

При задержке с уборкой наряду с потерями от осыпания зерна на корню и при работе уборочных агрегатов отмечаются потери, связанные с уменьшением содержания сухого вещества в зерне. При перестое рожь сильно полегает, особенно это проявляется под влиянием ветров или выпадающих осадков, что также увеличивает потери при уборке урожая.

Чтобы не допустить снижения урожая при уборке, очень важно правильно установить уборочную спелость зерна.

Существует два способа уборки озимой ржи:

1. двухфазный - скашивание и укладка в валки на стерню, через 3-5 дней по мере высыхания зерна и стеблей валки подбирают и обмолачивают комбайнами.

2. однофазный - скашивание с одновременным обмолотом./22/

1.3 Влияние удобрений на урожайность зерна и соломы озимой ржи

Основные элементы питания оказывают существенное влияние на биохимические и физиологические процессы, протекающие в растениях на протяжении всего периода вегетации и, следовательно, на величину и качество урожая.

Внесение под озимую рожь азотных, фосфорных и калийных удобрений способствует повышению продуктивной кустистости, размера и его озерненности, массы и качества зерна. Под влиянием азотного удобрения повышается энергия кущения, увеличивается урожай и содержание белка в нем. Фосфорные удобрения способствуют хорошему развитию корневой системы и более быстрому росту растений в первый период жизни. Под влиянием фосфора повышается зимостойкость озимой ржи, ускоряется ее созревание, повышаются хлебопекарные качества. Калийных соединений в почве гораздо больше, чем азота и фосфора. Обеспечение почвы подвижными соединениями калия способствует интенсивному синтезу сахаров, образованию белковых веществ в растениях, что благоприятно сказывается на зимостойкости ржи, устойчивости к полеганию и грибковым заболеваниям.

Исследования, проведенные на кафедре растениеводства БГАУ, показали, что при посеве озимой ржи по занятому пару наибольшее влияние на содержание протеина в зерне оказало азотное и полное удобрения, фосфорное- по черному. При подкормке азотным удобрением количество протеина в зерне ржи повысилось на 1%, полном - на 0.7%, с фосфорным на 0,4% /23//

Плановые балансовые коэффициенты использования азота и фосфора удобрений на опытном поле Вологодской государственной молочно-хозяйственной академии им. Верещагина в 1 ротации(1991-1994гг.) севооборота во всех вариантах опыта принимали равными соответственно 110 и 90%. Калия в 4-м варианте-70%, во 2-м и 5-м вариантах-100 и 3-м варианте-120% для получения урожайности озимой ржи 3,5т/га. При завершении 1 ротации севооборота схема опыта была откорректирована с учетом полученных результатов и изменившейся ситуации с обеспеченностью удобрениями, поэтому рассчитанные с помощью балансовых коэффициентов дозы испытывали только в 5-м варианте для получения зерна 3,5т/га. В опыте высевали озимую рожь сорта Чулпан. Торфонавозный компост, фосфорные и калийные удобрения в виде двойного суперфосфата и калийной соли вносили ежегодно под вспашку, азотные- в виде селитры под предпосевную культивацию(30%) и в подкормку(70%). Опыты показали, что в 1 ротации севооборота удобрения значительно повышали содержание азота и калия в зерне и соломе. Содержание фосфора при этом в зерне также увеличилось, в соломе- увеличилось, но в меньшей степени. Увеличение дозы калийных удобрений до положительного баланса по нему способствовало росту содержания азота и в зерне, и в соломе. Во 2 ротации севооборота применение расчетных доз удобрений также существенно повышало содержание азота и калия в зерне и соломе. При этом содержание фосфора в зерне несколько увеличилось, а в соломе практически не изменялось. В среднем за 8 лет применение расчетных доз удобрений повышало содержание азота в зерне и соломе соответственно на 0,27 и 0,22%, калия - на 0,08 и 0,30%. При этом содержание фосфора в зерне увеличилось на 0,05%, а в соломе практически не изменялось. При применении расчетных доз удобрений содержание в зерне меди, цинка и кобальта практически оставалось на уровне контрольного варианта, а содержание марганца несколько увеличилось. В варианте с органоминеральной системой удобрения наблюдалось некоторое обогащение зерна медью и цинком. При применении расчетных доз удобрений, позволяющих получить достаточно высокие урожаи озимой ржи, содержание микроэлементов в зерне в большинстве случаев не изменилось. В удобренных вариантах содержание сырого белка в среднем за 1 ротацию было на 1,0-1,8% выше контроля. Причем максимальное его увеличение в зерне, а также наибольший сбор с урожаем были в варианте, где доза калийных удобрений была самой высокой. В среднем за 2 ротацию севооборота только припосевное удобрение повышало содержание сырого белка в зерне на 1%. В среднем за 8 лет содержание сырого белка в зерне при применении расчетных доз удобрений увеличивалось на 1,6%, а сбор его с урожаем - на 153кг/га. В среднем за все годы исследований затраты по азоту оказались практически равными, а по фосфору и калию - соответственно на 34 и 25% ниже рекомендуемых для Нечерноземной зоны.

Таким образом, применение расчетных доз удобрений не только обеспечивало получение урожая озимой ржи, но и значительно улучшало качество зерна /24/.

2. ВЛИЯНИЕ РАСЧЕТНЫХ ДОЗ УДОБРЕНИЙ НА ПРОДУКТИВНОСТЬ ОЗИМОЙ РЖИ

2.1 Цель, задачи, методика и условия исследований

Целью исследований являлась проверка возможности получения высоких урожаев озимой ржи, хорошего качества при применении расчетных доз удобрений.

Для достижения поставленной цели решали следующие задачи:

1. Определяли уровень урожайности озимой ржи и структуру урожая.

2. Определяли потребление питательных элементов озимой рожью.

3. Изучали изменение показателей качества зерна озимой ржи при расчетных дозах удобрений.

4. Определяли вынос питательных веществ на единицу основной продукции с соответствующим количеством побочной.

5. Определяли экономическую эффективность изучаемых систем удобрений.

Исследования проводили в течение трех лет в 2006, 2007 и 2008 годах в стационарном полевом опыте на опытном поле Вологодской государственной молочно-хозяйственной академии имени Н.В. Верещагина. Почва опытного участка - дерново-подзолистая, среднесуглинистая. Пахотный слой характеризовался слабокислой реакцией среды РН_kcl 5,1-5,2; содержание подвижного фосфора соответствовало 4-5 классу (155-205 мг/кг), обменного калия - 3 классу (70-120 мг/кг), содержание гумуса (по Тюрину)- 2,98%. Опыт заложен в четырехкратной повторности в четырехпольном обороте: вико-овсяная смесь, озимая рожь (сорт Волхова), картофель, ячмень, развернутом в пространстве и во времени.

Схема опыта представляла: 1 вариант - контроль, без удобрений; 2 вариант - припосевное удобрение (N10Р15К15); 3 и 4 варианты - минеральные системы удобрения, дозы удобрений на которых составили соответственно N90К40К65 и N130Р40 К65, балансовые коэффициенты на которых различались по азоту (120 и 80%), по фосфору 100%, по калию 150%; 5 вариант - органо-минеральная система, по балансовому коэффициенту эквивалентна 3 варианту (N80P35K65 + 4-й год действия 40 т/га торфо-навозного компоста). Системы удобрения культуры (3 - 5 варианты) рассчитывали на получение 3,5 т/га зерна озимой ржи. Учет урожайности озимой ржи проводили сплошным методом и приводили к стандартной влажности: зерно - 14%, солома - 16%. Общая площадь делянки - 140 мІ (10х14), учетная площадь - 30,8 мІ, размещение - систематическое. Соотношение основной и побочной продукции определяли по пробному снопу. Содержание элементов питания в товарной и нетоварной продукциях после мокрого озоления по К.Гинзбург и др. определяли общепринятыми методами: азот - по Къельдалю, фосфор - на фотоколориметре, кальций - на пламенном фотометре. Полученные данные обрабатывали методом дисперсионного анализа.

Об использовании питательных элементов из удобрений надо судить по отношению выноса элементов питания с урожаем в удобренном варианте к количеству внесенных здесь удобрений. Балансовый коэффициент использования питательного элемента из почвы и удобрений определяется по формуле:

Кб=Ву/Н*100

Где Кб - балансовый коэффициент использования, %

Ву - вынос с урожаем элемента в удобренном варианте, кг/га.

Н - норма удобрения в удобренном варианте, кг/га д. в.

100 - коэффициент для перевода в проценты.

Балансовые коэффициенты дают представление не только о степени усвоения растениями питательных веществ из удобрений и почвы, но и о возможном изменении плодородия почвы при внесении данного удобрения /25/.

Балансовые коэффициенты использования азота, фосфора и калия были взяты соответственно 110:100:200 (определены с учетом класса почв по плодородию). Минеральные удобрения в опыте вносились в виде суперфосфата и хлористого калия под вспашку и аммиачной селитры под культивацию.

Полученные в исследованиях фактические данные по урожайности были представлены в приведенном по результатам математической обработки /НСР05/ виде, чтобы избежать ошибок в трактовке результатов и в выводах /26/.

Как бы тщательно не проводился опыт, нельзя получить абсолютные данные. В любом случае имеет место ошибка, которая при дальнейших расчетах может значительно увеличиваться. Статистическая обработка результатов опыта позволяет определить границы случайных колебаний полученных данных, то есть установить точность опыта, а также достоверность различий по средним результатам между вариантами опыта. До сих пор применение НСР05 при оценке полученных результатов носит условный характер. Несущественная разница между какими-либо значениями отмечается, а при дальнейших расчетах, как правило, не учитывается. Несущественные различия могут при расчетах, вырасти в значительную величину. В том случае, если разница между вариантами находится в пределах НСР05, то различий, как таковых, нет и данные по этим вариантам должны усредняться.

Большое влияние на рост и развитие озимой ржи оказывают климатические условия.

Климат района - умеренно-континентальный. Лето умеренно-теплое, зима холодная. Средняя температура самого холодного месяца - января -10,8-11,6°С. Средняя температура самого теплого месяца - июля колеблется от +17°С до +20°С, безморозный период составляет 115-120 дней. Годовое количество осадков 550-630 мм, в том числе за период температур выше +10 - 260 мм. Средняя высота снежного покрова 50-60 см.

Климатические условия за время проведения исследований складывались следующим образом. Весна 2006 года была холодной и затяжной, только во второй декаде апреля наблюдалось потепление. В мае преобладала холодная погода, среднесуточная температура оказалась на 4°С ниже многолетней.

Среднесуточная температура в первой декаде июня оказалась ниже многолетней на 0,5°С. В третьей декаде июня наблюдалась жаркая погода с температурой +30+32°С (23-28 июня), а 30 июня похолодало и произошло понижение температуры до +10+12°С. Первая декада июля характеризовалась сравнительно невысокой температурой, вторая декада была очень теплой с последующем понижением температуры - 22 июля до +8+10°С.

Осень 2006 года оказалась сравнительно теплой и дождливой (особенно в октябре).

Весна 2007 года была затяжной и холодной. В начале мартам среднесуточная Температура воздуха составляла +1°С, в первой декаде апреля достигла -1-2°С. В первой и второй декаде мая наблюдалась холодная погода, а в третьей декаде пришло тепло и температура достигла +28+32°С. Среднемесячная температура третьей декады мая составила 18,8°С, что на 7,2°С выше многолетней. В июне отмечено обилие дождей ливневого характера, особенно 6,14-17 июня. В июле и августе преобладала теплая погода. В сентябре и октябре было достаточно тепло и сухо. Среднемесячная температура сентября составила 9,9°С.

В годы исследований суммы осадков и температур за весь период наблюдений отличались от многолетних данных

Ход среднемесячных температур и количество выпавших осадков по месяцам и декадам за 2006-2008 годы в сравнении с многолетними данными приведены в приложении 1.

2.2 Влияние расчетных доз удобрений на продуктивность озимой ржи

Для формирования высокого урожая зерна озимая рожь за вегетационный период потребляет значительное количество питательных веществ. Продуктивность озимой ржи во многом зависит от состояния посевов осенью и их перезимовки, которые в значительной мере обусловлены обеспеченностью почвы элементами питания, а на бедных почвах - вносимыми удобрениями.

Фактически полученные урожаи зерна озимой ржи в течение двух лет были приведены с учетом НСР05 (приложение 2). В том случае, когда одно значение занимало промежуточное положение между двумя другими, (не отличалось существенно ни от того, ни от другого, а два других между собой различались существенно), мы его не изменяли. Изменение урожайности озимой ржи в зависимости от расчетных доз удобрений за годы исследований представлено в таблице 2.1.

Таблица 2.1 - Урожайность озимой ржи при расчетных дозах удобрений, по приведенным, с учетом НСР05, данными, т/га

Варианты	2006год	2007год	2008год	В среднем за 3 года
1. Контроль (без удобрений)	3,28	2,44	2,28	2,66
2.Припосевное удобрение(N10P15K15).	3,96	2,98	2,74	3,23
3.Минеральная система удобрений(N90P40K65).	4,55	3,88	3,46	3,96
4. Минеральная система удобрений(N130P40K65).	5,60	4,62	4,12	4,78
5.Органо-минеральная система (N80P35K65+4-й год действия 40 т/га торфо-навозного компоста).	5,01	4,22	3,52	4,25
НСР05	0,88	0,64	0,38

По сравнению с контролем во всех вариантах исследований наблюдалось значительное повышение урожайности при применении расчетных доз удобрений. Во все годы исследований и в среднем за три года применение минимальной дозы удобрения повышало урожайность зерна озимой ржи не существенно.

В 2006г. существенную прибавку урожайности зерна озимой ржи обеспечила изучавшаяся минеральная система удобрений с максимальной дозой азота (4 вариант) и органо-минеральная система (5 вариант) по сравнению с минеральной системой удобрения, рассчитанной на 120% К_б по азоту (3 вар.), в 2007, 2008 гг. минеральная и органо-минеральная системы удобрения не различались (3 и 5 вар.). В эти годы существенную прибавку урожайности зерна озимой ржи обеспечил вариант с максимальной дозой внесения азота (4 вар.). В среднем за 3 года исследований наибольшую урожайность обеспечил изучавшаяся минеральная система удобрения с максимальной дозой азота, которая соответствовала 4, 78 т/га.

Наряду с количественными изменениями урожая зерна изменялось и соотношение зерна к соломе (табл. 2.2).

Таблица 2.2 - Влияние расчетных доз удобрений на соотношение зерна к соломе озимой ржи

Вариант	Урожайность соломы, т/га	В среднем за 3 года	Соотношение зерна к соломе озимой ржи
	2006год	2007год	2008год
1. Контроль (без удобрений)	4,70	5,28	3,56	3,94	0,67
2.Припосевное удобрение(N10P15K15).	5,14	6,55	4,25	4,62	0,69
3.Минеральная система удобрений(N90P40K65)	6,50	9,31	5,61	5,98	0,67
4.Минеральная система удобрений(N130P40K65)	8,16	12,0	6,59	7,38	0,64
5.Органо-минеральная система (N80P35K65+4-й год действия 40 т/га торфо-навозного компоста)	6,44	10,97	5,56	6,25	0,68

Удобрения повышали урожайность соломы озимой ржи. Соотношение урожайности зерна к соломе менялось в зависимости от изучавшихся доз удобрений слабо.

2.3 Влияние расчетных доз удобрений на качество урожая озимой ржи

Пищевая и кормовая ценность урожая озимой ржи, а так же других сельскохозяйственных культур определяется содержанием в них белка. Злаковые зерновые культуры являются в основном источником растительного белка.

...