Обоснование и разработка адаптивной ресурсосберегающей технологии выращивания озимой тритикале

Содержание курсового проекта

Введение

1.       Морфологические особенности культуры

1.1.Морфологическое строение

1.2.Биологические требования, фазы роста, этапы органогенеза

2.       Определение величины потенциальной урожайности (ПУ)

3.       Расчёт величины действительно возможного урожая (Удв)

4.       Расчёт норм удобрений на запланированную урожайность (Удв)

5.       Разработка модели посева для получения запланированной урожайности

6.       Разработка приёмов адаптивной ресурсосберегающей технологии возделывания озимой тритикале, обеспечивающей создание высокопродуктивного посева культуры с запланированной урожайностью

7.1.Место культуры в севообороте

7.2.Система обработки почвы (основная и предпосевная)

7.3.Система удобрения (основное внесение, предпосевное, рядковое, подкормки) с указанием сроков, форм и доз внесения

7.4.Подготовка семян к посеву

7.5.Посев (срок, способ, норма глубина посева, сорт и др.)

7.6.Уход за посевами (прикатывание, боронование, меры предупреждения и борьбы с зимней гибелью, полеганием посева с сорняками, болезнями, вредителями, учёт порога вредоносности)

7.7.Контроль качества за состоянием посева, приёмы оценки и формирования качества урожая

7.8.Уборка. Обоснование сроков и способов уборки, меры борьбы с потерями

7.9.Подготовка к хранению, сертификация продукции

8. Список используемой литературы

Введение

В решении зерновой проблемы особого внимания заслужи­вает новая зерновая культура, новый ботанический злак трити­кале, который человеку впервые за всю историю земледелия уда­лось синтезировать путем объединения хромосомных комплек­сов пшеницы и ржи. В будущем он может стать одной из веду­щих зерновых и кормовых культур.

В настоящее время тритикале очень быстро распространя­ется по всем странам и континентам. Посевная площадь этой культуры уже превысила 3 млн. га. Большое внимание к трити­кале вызвано тем, что по ряду таких важнейших признаков, как урожайность и качество продукции. Этот злак во многих сельско­хозяйственных районах превосходит пшеницу и рожь, а по ус­тойчивости к неблагоприятным почвенно-климатическим усло­виям и болезням в большинстве случаев превышает обоих роди­телей.

Широкое распространение этой ценной культуры в производстве позволит нашей стране значительно увеличить запа­сы продовольственного зерна и кормов, повысить устойчивость зернового хозяйства. Увеличение урожайности и посевных пло­щадей тритикале в хозяйствах России во многом будет зависеть от знания происхождения этой культуры, генетических и биоло­гических особенностей, вопросов улучшения качества зерна, повышения зимостойкости, борьбы с болезнями и вредителями, селекции и семеноводства, технологии возделывания. [21]

Народнохозяйственное значение культуры

По мере непрерывного увеличения населения Земли растет и потребность в хлебных злаках, которые являются главным ис­точником питательных веществ. Поэтому необходимы поиски новых форм зерновых культур, которые по потенциальным воз­можностям превосходили бы пшеницу, рожь, кукурузу и другие традиционные культуры. Тритикале - новая хлебная и фураж­ная культура, впервые синтезированная человеком - способна решать эту главную задачу. Зерно тритикале обладает ценными пищевыми свойствами благодаря высокому содержанию белка и углеводов.

Культура озимого и ярового тритикале уже в ближайшие годы позволит решить большую и сложную задачу повышения продуктивности зерновых культур. Из муки тритикале яровых сортов можно получить хлеб хорошего качества. Мука озимых сортов тритикале несколько уступает по качеству. Однако если к муке тритикале добавить от 10 до 50% муки сильной пшеницы, то можно получить хлеб высокого качества. В этом случае резко возрастает объем хлеба, улучшается его пористость и эластич­ность, повышается общая хлебопекарная оценка. По вкусу хлеб из тритикале напоминает очень мягкий ржаной хлеб и значитель­но предпочтительней пшеничного хлеба. Мука из тритикале осо­бенно подходит для приготовления печенья. Объясняется это тем, что в ней содержится мало клейковины низкого качества, а свой­ства слабого теста близки к свойствам теста из муки мягкой пшеницы.

Тритикале является хорошим сырьем для промышленного получения крахмала, спирта и других продуктов. Спирт, полу­ченный из тритикале, превосходит лучшие мировые спирты.

Повышенное содержание белка в зерне тритикале с лучшим аминокислотным составом по сравнению с другими хлебными злаками позволяет использовать тритикале не только как пище­вую, но и как кормовую культуру. Как и другие зерновые куль­туры, тритикале служит богатым источником энергии в рацио­нах домашних животных. Высокая питательность зерна тритикале объясняется еще и тем, что в белке тритикале по сравнению с пшеницей и ячменем в среднем на 20% больше содержится незаменимой аминокисло­ты лизина. Отруби тритикале являются хорошим источником высококачественного белка, в них содержится от 18,4 до 19,5% белка, витаминов и минеральных веществ (из них можно произ­водить белковые концентраты).

Хорошая облиственность растений позволяет использовать тритикале на силос, травяную муку, зеленый корм и выпас. Из зеленой массы тритикале получают высококачественный сенаж.

По сравнению с пшеницей и рожью зеленая масса тритикале луч­ше поедается животными вследствие большого содержания каратиноидов и сахаров. Зеленую массу тритикале лучше исполь­зовать на кормовые цели после скашивания озимой ржи и до начала уборки многолетних трав. Посевы тритикале, убранные на корм, являются прекрасным предшественником для озимых культур и поукосных посевов яровых. Многие формы тритикале по урожаю зерна не уступают лучшим сортам яровой и озимой пшеницы. Следовательно, внедрение тритикале в сельскохозяйствен­ное производство и расширение его посевных площадей позво­лит стабилизировать урожайность и производство зерна в це­лом и увеличить сбор белка с единицы пашни.

История создания тритикале

Тритикале представляет собой амфидиплоидный гибрид пшеницы и ржи. Создание тритикале - нового вида зерновых культур, обладающего рядом выдающихся качеств, является одним из крупнейших достижений селекции за последние деся­тилетия. Стремление объединить в одном организме ценные хо­зяйственно-биологические признаки и свойства пшеницы и ржи существовало давно. Более 200 лет назад И. Г. Кельрейтер поло­жил начало отдаленной гибридизации растений, которая в даль­нейшем стала одним из важнейших методов создания новых син­тетических злаков и их видов, которые в природе пока не суще­ствуют. Большую селекционную работу по созданию и изучению пшенично-ржаных амфидиплоидов, начиная с 1918 г., выполни­ли ученые Саратовской сельскохозяйственной эксперименталь­ной опытной станции под руководством Г.К. Мейстера. Извест­но, что в годы с неблагоприятными погодными условиями (от­сутствие осадков в период вегетации растений, резкие колеба­ния температуры воздуха и др.) у пшеницы имеет место откры­тый тип цветения. Аналогичная картина наблюдалась на опыт­ных посевах станции, когда в условиях засушливого континен­тального климата цветки пшеницы цвели открыто. Это явилось причиной естественного опыления их пыльцой ржи, которая произрастала на одном участке с пшеницей. Учеными было от­мечено появление большого количества естественных гибридов первого поколения, которые в результате опыления цветков пшеницы пыльцой ржи дали начало фертильным растениям кон­стантных ржано-пшеничных гибридов. Это были гибриды, полученные главным образом от скрещивания мягкой пшеницы и культурной ржи. Большое количество пшенично-ржаных амфидиплоидов в этот период было получено на Украине на опытных полях Белоцерковской селекционной станции В.Н. Лебедевым.

В нашей стране впервые в 1932 г. А.И. Державину (1960) удалось получить фертильные пшенично-ржаные амфидиплоиды на гексаплоидном уровне путем скрещивания твердой пше­ницы Леукурум 1364/1 с многолетней дикорастущей рожью Secale montanum Guss. [ 21].

Интерес исследователей к сравнительно новой сельскохо­зяйственной культуре обусловлен ее биологическими особенно­стями и широким спектром возможных направлений использова­ния выращенной продукции. Тритикале удачно сочетает призна­ки родительских форм: зимо- и морозостойкость, нетребователь­ность к почвенному плодородию ржи с биологической полноцен­ностью белковых веществ пшеницы, обладает высоким потен­циалом продуктивности, засухоустойчивостью и устойчивостью к наиболее вредоносным грибным болезням. По сравнению с пшеницей тритикале обладает более высокой подавляющей си­лой против сорных растений.

Основное использование тритикале - на корм для сельско­хозяйственных животных. Тритикале - ценная кормовая культура и может составлять конкуренцию таким важным кормовым куль­турам как пшеница, кукуруза, зерновое сорго и ячмень. В качест­ве корма используются зерно, комбикорма, отруби, солодовые ростки, белковые концентраты для откорма свиней, домашней птицы, КРС и овец.

Кормовая направленность тритикале обусловливается высо­ким биологическим потенциалом урожайности зеленой массы. Этому способствует высокая доля незерновой части в общей биомассе растения, что важно для кормовых культур, тогда как селекция озимой пшеницы и озимого ячменя уже в течение ста лет ведется на снижение этого показателя, сорта этих культур создаются преимущественно для максимального сбора зерна. За­мена озимой пшеницы на тритикале в зеленом конвейере увели­чивает урожай зеленой массы в 1,5-2 раза, что способствует уве­личению сбора белка с единицы площади. Урожайность зеленой массы тритикале составляет в зависимости от сорта, предшест­венника и агротехники возделывания 45-65 т/га, рекордные зна­чения достигают величины 85-90 т/га. Наряду с вариантом ис­пользования массы в зеленом виде возможно получение сенажа, силоса и сена. Тритикале является перспективным сырьем для производст­ва хлеба, хлебобулочных, макаронных кондитерских изделий, продуктов детского и диетического питания, сухих завтраков. Зерно и продукты его переработки находят применение в пивова­ренной, крахмалопаточной, спиртовой, бумажной и других от­раслях промышленности. В настоящее время ведутся исследова­ния по использованию тритикале в качестве возобновляемого ис­точника энергии.

Коллективом ученых ФГОУ ВПО «Воронежский государст­венный аграрный университет им. К.Д. Глинки» разработан нор­мативный документ ТУ 9293-001-00492894-2002 «Мука тритикалевая хлебопекарная», согласно которому вырабатывается три сорта муки: сеяная, обдирная и обойная.

В подавляющем большинстве опубликованных работ о три­тикале отмечается, что хлебопекарное достоинство ее хуже, чем у пшеницы: хлеб имеет меньший объем, уплотненный, заминаю­щий мякиш, корка иногда покрыта трещинами. Объясняется это тем, что хлебопекарное качество тритикалевой муки значительно ниже пшеничной. По мнению ряда авторов, это объясняется не­достаточным качеством и количеством клейковины, высокой ак­тивностью амилолитических и протеолитических ферментов.

Вышесказанное не исключает возможности получить хлеб хорошего или удовлетворительного качества, который отличает­ся несколько меньшим объемом по сравнению с пшеничным хле­бом. По органолептическим признакам хлеб из тритикале не ус­тупает пшеничному и ржаному.

В хлебопечении возможно использование тритикале для производства хлеба из смеси муки пшеничной и тритикалевой, диетических и лечебно-профилактических сортов хлеба с внесе­нием отрубей, гемицеллюлоз и других полисахаридных компо­нентов данной культуры. Тритикале может служить источником ферментов для улучшения качества хлеба из муки с пониженной газообразующей способностью. Из тритикалевой муки могут изготавливаться различные сорта печенья: сахарное, овсяное, кокосовое, шоколадное, а также для производства бисквитов, тортов, пончиков, вафель и блинов. В мире назревает проблема истощения и нехватки невозобновимых природных ресурсов. Как один из путей решения дан­ной проблемы зарубежными учеными предлагается использова­ние культуры тритикале. Высокий сбор зерна и биомассы расте­ний с единицы площади, экологичность культуры делает воз­можным применение тритикале в качестве возобновимого ресур­са для производства биогаза путем ферментации, а также тепла и энергии за счет сжигания. За последние десятилетия благодаря широкомасштабным работам по цитологии, генетике, биохимии созданы конкуренто­способные высокоурожайные сорта тритикале. Однако, несмотря на это, тритикале имеет ряд недостатков, таких, как относитель­ная позднеспелость, цитогенетическая нестабильность, недовыполненность эндосперма и другие. В связи с этим существует не­обходимость разработки современных технологий возделывания, способствующих повышению эффективности реализации генети­ческого потенциала тритикале [14 ].

2. Морфологические особенности культуры

2.1. Морфологическое строение растения

Тритикале относится к ботаническому семейству Роасеае Barnhart (мятликовые). Таксономические исследования подтверждают, что тритикале - самостоятельный ботанический род растений с уникальным, отличным от роди­тельских родов морфотипом. Существуют яровые и ози­мые формы тритикале. Согласно цитологической систематике в род тритикале входят четыре группы видов, различающихся ге­номным составом и уровнем плоидности: тетра - (2п=28), гекса -(2п =42), окто - (2п =56) и декаплоидные (2п =70). В производст­ве широкое применение нашли гексаплоиды.

Корневая система растений тритикале мочковатая, сильно развитая. Она представлена первичной корневой системой, раз­вивающейся из зародыша, и вторичной, которая формируется из узлов кущения. Основная масса корневой системы сосредоточена на глубине 15-25 см. В зависимости от условий произрастания корни тритикале могут проникать на глубину 1,5-2,5 м и более.

Стебель - полая соломина цилиндрической формы. Высота и толщина стенок соломины характеризуют устойчивость расте­ний к полеганию. Стебель по всей длине разделен пятью - семью узлами на междоузлия. Длина соломины у зерновых сортов со­ставляет- 100-125 см, зерно-кормовых- 110-125 см, кормовых-120-160 см. Длина стебля тритикале во многом зависит от плодо­родия почвы, применяемых органических и минеральных удоб­рений, густоты стояния растений, предшественников, биологиче­ских особенностей возделываемых сортов, а также погодных и климатических условий. Получение короткостебельных, устой­чивых к полеганию сортов - одно из основных направлений се­лекции тритикале. Растения тритикале образуют прикорневые и стеблевые ли­стья. Прикорневые листья формируются из подземных узлов, а стеблевые - из надземной части стебля. Листья тритикале, как правило, крупные (длиной 25-40 см и более, шириной 1,5-3,5 см), слегка поникающие, преимущественно покрыты сильным восковым налетом, окраска чаще зеленая. Облиственность стебля вы­сокая, составляет 43-57 % и более. Растения тритикале превосхо­дят по листовой площади и содержанию хлорофилла растения пшеницы и ржи, формируют мощный фотосинтетический аппа­рат.

В течение вегетационного периода тритикале используют фотосинтетически активную радиацию (ФАР) очень неравномер­но.

Соцветие тритикале - сложный колос, состоящий из колен­чатого стержня многочисленных колосков. На каждом членике колосового стержня расположено по одному колоску. Главные части цветка как органа размножения - тычинки и завязь. Число колосков варьирует от двадцати до сорока. В каждом колоске тритикале имеется от двух до шести, в отдельных случаях до восьми - десяти цветков. Цветки тритикале обоеполые, однодом­ные. По способу опыления культура относится к самоопылите­лям, в значительной мере возможно также перекрестное опыле­ние. В условиях сельскохозяйственного производства фактиче­ская продуктивность тритикале значительно уступает потенци­ально возможной, что обусловлено довольно низкой озерненностью колосков и колоса.