ЗЕРНОВЫЕ КУЛЬТУРЫ

Ведение сельскохозяйственного производства на современном уровне требует больших знаний. Для получения высокого урожая приходится учитывать все основные факторы плодородия и оптимизировать их под необходимый уровень урожайности. А это возможно только в том случае, если имеется информация о водном, питательном, воздушном режимах по периодам вегетации, потребности культуры в данных факторах роста и развития. Без инструментальных данных о запасах доступного азота, фосфора, калия, содержания воды в почве, долгосрочного прогноза невозможно получить гарантированный и высокий урожай.

Зерновые культуры имеют много общего в своем строении: по биологическим и морфологическим особенностям они объединяются в две группы (таблица 1).

Таблица 1 - Родовые отличия хлебов первой и второй групп (П. Вавилов, 1983)

Зерновые культуры в зависимости от особенностей развития подразделяются на озимые, яровые и двуручки (развивающиеся как при осеннем, так и весеннем посевах).

Особенность озимых культур состоит в том, что для нормального роста они требуют в начальный период развития невысоких положительных температур. Поэтому их высевают осенью, за 50-60 дней до наступления устойчивых морозов. Урожай при таком посеве получают на следующий год.

ЯРОВАЯ ПШЕНИЦА

История культуры. Мягкая пшеница считается более молодым видом в сравнении с тетраплоидными, но археологические исследования свидетельствуют о глубокой ее древности. Так, на территории Иранского Курдистана обнаружены при археологических раскопках следы мягкой пшеницы, датируемые 5500-5000 до н.э. Там же найдены растительные остатки Т. monococcum и Т. dicoccum. Многие источники свидетельствуют о том, что мягкая пшеница была введена в культуру с глубокой древности в Средней Азии, на Ближнем и Среднем Востоке.

Ботаническое описание. Яровая пшеница относится к семейству мятликовых (Роасеае), это семейство разделяется на три подсемейства: бамбуковидные (Bambusoideae), мятликовидные (Poaceideae), просовидные (Panicoideae). Род Triticum находится в подсемействе мятликовидных и представлен большим количеством видов. Если взять за основу классификацию П.М. Жуковского, то этот род включает 22 культурных, а также дикорастущие виды. В современной классификации выделено 27 видов пшеницы. Наиболее интересные, с производственной или селекционной точки зрения, можно назвать следующие:

Пшеница мягкая (T.aestivum L). Наиболее распространена на земном шаре и является основной хлебной культурой. По образу жизни разделяется на яровые и озимые формы. Колос рыхлый, между колосками имеется просвет, лицевая сторона шире боковой. Ости равны или короче колоса, расходящиеся.

Пшеница твердая (T.durum Desf.). Имеет большое производственное значение, среди возделываемых занимает второе место в мире по посевным площадям. Морфологически твердая пшеница легко отличается от других видов. Куст прямостоячий, соломина под колосом выполнена. Колосковые чешуи кожистые, киль хорошо выполнен. Колосья чаще остистые, ости длинные и параллельны колосу. Зерно стекловидное. Твердая пшеница более устойчива к грибным болезням, чем мягкая. Разновидности мягкой и твердой пшеницы отличаются по следующим признакам (таблица 2).

Таблица 2 - Разновидности мягкой пшеницы (П. Вавилов, 1983)

Продолжение табл. 2

Разновидности твердой пшеницы

Морфология. Корневая система. Пшеница формирует двухъярусную корневую систему. Нижний ярус - первичная корневая система, складывается из зародышевых и колеоптильных корней; верхний ярус - вторичная корневая система, формируется за счет корнеобразовательной деятельности узлов кущения. Иногда узловые корни образуются и из надземных узлов стебля, но они не играют существенной роли в жизни растений.

Стебель. Сформировавшийся стебель пшеницы называется соломиной. Он представляет собой эластичный цилиндр, внутри полый, с гладкой или слегка бороздчатой поверхностью. Начало образования стебля у пшеницы совпадает с кущением. Нормально развитый стебель состоит из узлов и междоузлий. Узлы - это утолщения на стебле, междоузлия-участки стебля между узлами. Стебель пшеницы имеет 5-6 надземных междоузлий; длина их книзу постепенно уменьшается.

Лист пшеницы линейный, состоит из листовой пластинки, влагалища, охватывающего соответствующее междоузлие и язычка на границе пластинки и влагалища. Растения пшеницы образуют листья двух типов - прикорневые и стеблевые. Первые возникают из подземных узлов, а вторые- из надземной части стебля. Размер первого листа определяется крупностью зародыша, а последующих - условиями произрастания.

Колос начинает закладываться в период кущения. По мере роста стебля внутри листового влагалища растет и формируется колос, который во время колошения выходит наружу. Колос состоит из зигзагообразного стержня, составленного из отдельных члеников. Каждый из члеников нижним концом соединяется верхушкой нижележащего соседнего членика, на плоской верхушке которого размещается один многоцветковый колосок. Колосок состоит из двух колосковых чешуй и нескольких цветков. Колосковые чешуи охватывают цветки с боков колоска. Цветки размещаются на коротких и тонких стерженьках и прикрепляются к середине верхнего конца колосового стержня. Каждый цветок состоит из двух цветковых чешуек, между которыми находятся тычинки и пестик. Цветковые чешуи защищают завязь с рыльцами и тычинками, а позже формирующуюся зерновку от неблагоприятных воздействий окружающей среды.

Фазы роста и развития. Яровая пшеница - однолетнее растение. В умеренных широтах продолжительность ее вегетации составляет от 70-80 до 95-110 дней, в южных районах вегетация более длительная. От посева до созревания в растении происходит ряд биохимических и морфологических изменений. Их внешним выражением является последовательное появление сначала вегетативных, а затем генеративных и репродуктивных органов растений. Эти признаки положены в основу разграничения вегетационного периода на фенологические фазы (таблица 3).

Таблица 3 - Характеристика фаз роста и развития яровой пшеницы

Тепловой режим. При выращивании пшеницы в вегетационных сосудах отмечено, что лучший прирост сухого вещества и высший урожай был получен при температуре 16-20°С. Температура выше 25°С замедляет рост и уменьшает урожай (таблица 4).

Таблица 4 - Тепловой режим яровой пшеницы по фазам роста и развития

Водный режим. Расход воды пшеничным растением во время вегетации складывается неравномерно. Неодинаковый расход воды определяется различной мощностью растения в отдельные фазы роста, а так- же разными погодными условиями.

Всходы пшеницы не появляются, если влажность почвы, в частности, черноземов, бывает ниже 40 % от полной влагоемкости. В засушливых условиях Северного Казахстана и Сибири в период формирования всходов запасы влаги менее 10 мм в слое 0-20 см не обеспечивают появление всходов; при запасе влаги в 20 мм в этом слое растения находятся в удовлетворительном состоянии, а оценку, близкую к хорошей, они достигают при запасах в 40 мм (таблица 5).

Таблица 5 - Водный режим яровой пшеницы по фазам роста и развития

Питательный режим. Яровая пшеница требовательна к уровню минерального питания. На 1 ц зерна расходуется в среднем 4-5 кг азота, 1,0-1,5 кг фосфора и 2,5-3,0 кг калия. Эти цифры отражают уровень урожайности в 10-20 ц с 1 га.

Потребность пшеницы в элементах питания сильно меняется в течение вегетации, хотя валовая потребность растений в самом начале вегетации, пока невелика биомасса, оказывается минимальной; а потребность в элементах питания, наоборот, в этот период максимальная и неуклонно снижается в последующие фазы развития (таблица б).

Таблица б - Питательный режим яровой пшеницы по фазам роста и развития

Место в севообороте. Большое значение правильного чередования культур в севообороте общепризнано. Многолетними данными научных учреждений и производственным опытом доказано, что урожай сельскохозяйственных культур в севообороте бывает на 20-30 % выше, чем при бессменном их возделывании. В севообороте растения эффективнее используют питательные вещества и почвенную влагу. Рациональное чередование культур создает предпосылки для снижения потерь урожая от сорняков, болезней и вредителей (таблица 7).

Таблица 7 - Предшественники яровой пшеницы

Нормы внесения удобрений. Огромный регион Западной Сибири представлен различным типом почв, которые сформировались под воздействием своеобразных климатических особенностей, и это предопределяет невозможность для каждого конкретного хозяйства или даже зоны точно определить одну норму внесения удобрений. Для каждого конкретного поля необходимо выбирать оптимальный режим питания яровой пшеницы с учетом всех параметров.

Наиболее простой способ эффективного применения минеральных удобрений - использование разработанных для данной зоны рекомендаций. Так, для районов Западной Сибири с количеством осадков в пределах 300 мм рекомендуется вносить под яровую пшеницу: азота - 60, фосфора - 40-50 и калия - 40 кг/га д.в. При лучшей влагообеспеченности количество минеральных удобрений увеличивается на 10 -15 кг/га д.в., в засушливых условиях норма удобрений, наоборот, уменьшается. Но даже при таком, сравнительно небольшом количестве удобрений возможны десятки вариантов их оптимального использования. Если пшеница высевается по паровым и зернобобовым предшественникам, где оптимальный питательный режим, использование азота должно быть ограничено .

Способы обработки. Основное мероприятие при возделывании зерновых-это вспашка зяби на глубину 20-25 см. Вспашка нивелирует неблагоприятное физическое состояние почвы, уплотненной частыми переездами машин, способствует накоплению осенней и зимней влаги, уничтожает сорняки. Значительные резервы в повышении урожайности создает улучшение качества вспашки, особенно равномерность, оптимальные сроки ее проведения и хорошее крошение пласта. С наступлением осени ,как правило, условия влажности в почве ухудшаются, и в результате этого качество вспашки снижается. Поэтому зяблевую вспашку желательно заканчивать в первой половине сентября. При проведении основной вспашки весной урожайность резко падает.

Для роста и развития яровой пшеницы большое значение имеет плотность почвы, которая существенно меняется в течение вегетационного периода. Вспаханная или обработанная другими орудиями почва находится в рыхлом состоянии (0,9 г/см³). По мере проведения полевых работ и воздействия дождевых капель идет ее уплотнение до равновесного состояния, которое поддерживается в почве за счет природных факторов: увлажнения, высыхания, замерзания, гравитационного и атмосферного воздействия. Почвы с различным механическим составом и запасом гумуса отличаются по равновесной плотности. Если черноземные почвы могут поддерживать равновесное состояние на уровне 1,1 г/см³, то дерново-подзолистые почвы сильно уплотняются (до 1,3 г/см³) и без механической обработки могут быть непригодны для возделывания зерновых культур.

Равновесная плотность поля может изменяться по мере его эксплуатации. При экстенсивном ведении сельскохозяйственного производства и частом паровании, в почве уменьшается количество органических веществ. Она постепенно уплотняется и без глубокого рыхления может быть непригодна для дальнейшего использования. В течение вегетационного периода наблюдается изменение плотности почвы, в частности, от весны к осени, поэтому необходимо заранее знать величину подобных отклонений

Устройство для формирования в почве равновесного состояния включает камеру 1 с впускными 2 и выпускными 3 патрубками, и крышку 4, на которой имеется вентиляционное отверстие 5. В камере расположены тепловые элементы 6 и цилиндр 7 с прозрачными стенками и нанесенными на них рисками 8. Дно 9 цилиндра выполнено съемным, в нем имеются отверстия 10, а по краям выступы 11 (рисунок 1).

Рисунок 1 - Устройство для формирования в почве равновесного состояния

Работает устройство по следующей технологической схеме. С анализируемого участка буром отбирают образец почвы с ненарушенной структурой и помещают его в цилиндр 7 до дна 9. По рискам 8 отмечают верхнюю границу образца и ставят цилиндр в камеру 1. Одновременно отбирают контрольный образец почвы, определяют влажность и рассчитывают плотность почвы.

В камеру 1 через впускной патрубок 2 подают воду с расчетом, чтобы ее слой на 2-3 см был выше дна 9 камеры 1. Вода через отверстия 10 поступает в цилиндр 7 и происходит капиллярное насыщение почвы. На 2-3 день через выпускной патрубок 3 воду из камеры 1 выливают, включают тепловые элементы и при температуре 30- 40°С высушивают образец почвы. Испарившаяся вода удаляется через вентиляционное отверстие 5. Насыщение почвы влагой и ее высушивание повторяют несколько раз, в результате чего происходит уплотнение почвы. Величина уплотнения будет зависеть от гранулометрического состава почвы, содержания гумуса и других факторов.

После каждого цикла отмечают величину усадки почвы и, как только процесс уменьшения объема почвы прекратится, замеряют данный объем в цилиндре 7. Образец высушивают и взвешивают. На основании полученной информации рассчитывают равновесную плотность почвы.

Применение данного устройства позволит определить равновесную плотность почвы, которая сложится в естественных условиях через 2-3

месяца. Полученная информация поможет разработать оптимальный вариант технологии возделывания полевых культур.

Из недостатков классической системы обработки почвы можно назвать большой расход энергии. Отвальная обработка не всегда обеспечивает чистоту поля. Сорные растения могут наполовину снизить потенциально возможную урожайность зериовых культур. В настоящее время широкое применение находят гербициды сплошного действия, которые полностью уничтожают сорную растительность. При оптимальном равновесном состоянии почвы (1,1 г/см³) механические обработки можно не проводить, а заменить их на гербицидные. Замена отвальной обработки на гербицидную создаст много проблем, таких как: ухудшение фитосанитарного состояния посевов, снижение уровня азотного питания, повышение плотности почвы. На преодоление негативных последствий подобной замены потребуются дополнительные затраты.

Разработан способ расчета целесообразности применения нулевой обработки почвы в сельскохозяйственном производстве. Способ базируется на стоимостном выражении основной обработки почвы и искусственных методов поддержания почвенного плодородия (удобрений, гербицидов и средств защиты). Расчет проводится по следующей математической зависимости.

Всп= Уа+Г+Ср, где;

Всп - механическая обработка (вспашка), руб.;

Уа - минеральные удобрения, руб.;

Г - гербициды сплошного действия, руб.;

Ср - средства защиты растений, руб.

Например, по ценам 2010 года стоимость вспашки 1 га равна 600 руб., внесение азотных удобрений в дозе 15-20 га обойдется 400 руб., опрыскивание посевов гербицидом сплошного действия Ураган Форте - 900 руб., фунгицидом Альто Супер - 500 руб.

600=400+900+500

Внесение искусственных средств поддержания плодородия почвы в стоимостном выражении в три раза превосходит отвальную обработку почвы. При такой стоимости удобрений и средств защиты растений говорить о внедрении энергосберегающих технологий нецелесообразно.

Энергосберегающие технологии могут быть успешно применены в системе зернопарового севооборота второй пшеницы после пара, когда поле чистое от сорных растений. Для поддержания чистоты поля на должном уровне вполне достаточно в фазу кущения обработать зерновые культуры гербицидом Диален Супер, стоимостью 380 руб. Но посев придется проводить сеялкой типа СЗС-2,1, которая также для передвижения требует больших энергетических затрат. Данная технология может себя окупить, но один раз за ротацию зернопарового севооборота.

Использование способа целесообразности применения нулевой обработки почвы позволит выбрать экономически обоснованный вариант ведения сельскохозяйственного производства.

Посевной материал по своей природе неоднороден. Разнокачественность семян предопределяет наличие крупных и мелких зерновок с различным количеством биологически активных веществ. Одновременно на качество семян влияют климатические факторы, часто приводящие к полной потере всхожести и непригодности использования зерна на посевные цели. Семена с пониженными посевными качествами можно улучшить, воздействуя на них физическими факторами. Если семена имеют высокую энергию прорастания и всхожесть, то нет необходимости проводить их стимуляцию. Семена с очень низкой всхожестью экономически не выгодно использовать для посева. Семена с низкой энергией прорастания можно улучшить различными способами: прогреть при температуре 30-35 °C в течение нескольких часов, обработать озоном и т.д. Под воздействием озона гибнут патогенные микроорганизмы и одновременно происходит стимуляция прорастания семян. Обработку семян ультрафиолетовыми лучами можно провести с дозой воздействия 3-5 кДж/м². Наиболее эффективным будет комплексное применение озона и их обеззараживание ультрафиолетовой радиацией.

Такое обеззараживание можно провести с помощью следующего устройтва. Оно состоит изстанины 1, на которой шарнирно крепится каскад 2 с отверстиями 3. Над каскадом размещается бункер 4 для семян и лампы 5 ультрафиолетового диапазона. Под каскадом смонтирован вентилятор 6, патрубком 7 соединенный с внутренней полостью 8 каскада. На патрубке установлен озонатор 9, подающий озон в патрубок. Каскад приводится в колебательное движение с помощью вибратора 10 (рисунок 2).

Рисунок 2 - Устройство для обработки семян зерновых культур ультрафиолетовыми лучами и озоном

Работает устройство следующим образом. Семена зерновых культур, например яровой пшеницы, из бункера 4 падают на каскад 2, который приводится вибратором 10 в колебательное движение. Семена перемещаются по каскаду 2, периодически переворачиваются и облучаются ультрафиолетовыми лампами 5. Происходит стимуляция и частичное обеззараживание семян.

Одновременно вентилятор 6 через патрубок 7 нагнетает воздух, который насыщен озоном из озонатора 9. Озоно-воздушная смесь подается во внутреннюю полость 8 каскада 2, через отверстия 3 проникает в камеру обработки и воздействует на посевной материал. Озон убивает находящиеся на поверхности семян заразные начала, чем усиливает эффект обеззараживания посевного материала. Обработанные семена могут сразу использоваться для посева или храниться на складе.

Применение предлагаемого устройства позволит провести комплексное обеззараживание посевного материала, и тем самым увеличить степень уничтожения вредителей и болезней.

Получение высокой урожайности яровой пшеницы возможно только при соблюдении всех агротехнических приемов, и в частности защиты растений от вредителей и болезней. В таблице 8 представлена схема защиты растений яровой пшеницы, позволяющая снизить потери урожайности до минимума.

Таблица 8 - Система защиты растений яровой пшеницы

Срокам посева не случайно уделяется много внимания, так как от них во многом зависит судьба урожая. Оптимальные сроки посева яровой пшеницы определяются температурными условиями, складывающимися в осанне-летний и осенний периоды, характером распределения осадков, главным образом, весенне-летних, биологическими особенностями районированных сортов, степенью засоренности полей (таблица 9).

Таблица 9 - Факторы, определяющие срок посева

При выборе срока посева яровой пшеницы в засушливых условиях Сибири прежде всего, учитывалось наличие июньской засухи и максимального выпадения осадков в июле. Исходя из отмеченных особенностей формирования погодных условий, наиболее оптимальный срок посева для яровой пшеницы складывается в конце второй и начале третьей декады мая. При ранних сроках посева фаза выхода в трубку и цветения приходится на июнь, когда стоит сухая погода, растения закладывают небольшой колос и урожайность резко снижается. Недостатком оптимальных сроков посева является поздняя уборка хлебов, что приводит к большим потерям. За последние годы происходит резкое изменение климата, количество осадков в мае увеличивается, он становится холоднее, а июльский максимум осадков постепенно исчезает. Условия для роста и развития растений становятся совершенно другими, что приводит к изменению технологии возделывания полевых культур.

Предлагается способ расчета срока посева яровой пшеницы с учетом обеспеченности июля влагой. Он включает графическое построение фактической и 5-ти-летней скользящей величины осадков в июле, определение нижней и верхней точек синусоидальной кривой за анализируемый период времени и количества осадков по прогнозу в июле текущего года. Уточнение срока посева проводится на основе следующих показателей.

Омак - Омин

Х=-------------------, где;

2

X - точка отсчета, мм;

Омак - максимальное количество осадков на синусоидальной кривой, мм; Омин - минимальное количество осадков на синусоидальной кривой, мм; Ф - предполагаемые осадки года.

Если Ф больше X - поздний срок посева;

Если Ф меньше X = ранний срок посева.

На рисунке 3 представлен график осадков июля центральной зоны Курганской области, на котором видна цикличность их изменения. Максимум осадков отмечен по скользящей 5-ти-летней кривой в 1982-1983 гг.

М.с. Шумиха

---Ряд1 ---Ряд2

Рисунок 3 - Осадки июля в Шумихииском районе за 1964-2002 гг.

В 2003-2004 годах отмечался подъем количества июльских осадков с последующим снижением. За период 2005-2010 гг. наблюдался небольшой подъем интенсивности увлажнения, но в последние годы ситуация резко ухудшилась (рисунок 4).

М.с Шумиха

—*— Ряд1 ---Логарифмический (Ряд1)

Рисунок 4 - Осадки июля в Шумихииском районе за 2005-2009 гг.

За последние 6 лет максимальное количество осадков достигало ПО мм, минимальное - 20 мм.

110-20

Х=------------= 45 мм

2

Если по прогнозу количество осадков в июле выпадет меньше 45 мм, то выбор будет за ранним сроком посева. Наличие же июльского максимума осадков, когда его величина достигает 50 мм и больше, то возрастет значение оптимальных сроков посева - 20-25 мая.

Наблюдается постепенное ухудшение погодных условий для возделывания зерновых культур. В данном случае оптимальные условия для формирования урожая будут складываться при раннем сроке посева, за счет максимального использования влаги зимних осадков.

Применение предлагаемого способа расчета срока посева позволит на достаточно длительный срок, 4-5 лет, прогнозировать посев яровой пшеницы преимущественно в конце апреля - начале мая или во второй половине мая.

Норма высева. Для каждой зоны определяется своя норма высева, исходя из конкретного состояния определяющих уровень урожайности параметров. В степной зоне Европейской части страны оптимальными нормами по областям являются: в Самарской - от 3,7 до 4 млн., Саратовской - от 3 до 4 млн., в Ростовской - от 3 до 5 млн., в Оренбургской - от 3,5 до 4,5 млн. всхожих зерен на 1 га. В Западной Сибири оптимальными нормами высева считаются: в лесостепных районах 4-6 млн., в степных - 2,5 млн., всхожих зерен на 1 га. В северных областях Казахстана интервалы оптимальных норм высева для различных почвенно-климатических зон колеблются на обыкновенных черноземах от 3,5 до 4,5 млн., на южных черноземах- от 2,5 до 4 млн., на каштановых почвах- от 2 до 3,5 млн. всхожих зерен на 1 га. В зоне Урала норма высева изменяется в зависимости от влаго- и теплообеспеченности (таблица 10).

Таблица 10 - Рекомендуемые нормы высева пшеницы

В каждой области для конкретных почвенно-климатических зон определяется своя норма высева. Так, в северной зоне Курганской области высевается 5,0-5,5 млн., восточной 5-5,5 млн., южной - 4,5-5 млн. всхожих зерен.

Всхожесть семян, как оценочный показатель, имеет много недостатков. Всхожими считаются семена, у которых длина ростка не менее половины длины семени и нормально развиты три корешка. При определении энергии прорастания они удаляются и остаются только не проросшие. Всхожесть семян оценивается через 7-8 суток. Подобная технология оценки упрощает проведение анализа, но одновременно снижает его информативность. Появление ростка длиной до 1 см не гарантирует формирование нормальных всходов в полевых условиях.

Сила роста считается более надежным показателем, но в существующем технологическом исполнении не применяется в сельскохозяйственном производстве для расчета нормы высева. Оценка силы роста проводится по количеству ростков, проникших через 3 см слой песка, что фактически соответствует полевой всхожести семян. Но глубина заделки семян зерновых культур в засушливых условиях меняется от 3 до 8 см. Исходя из этого, показатель силы роста должен оцениваться по слоям почвы 3-5-8 см. В качестве материала определения силы роста может использоваться поролон, сложенный поролон или другой легко проницаемый для ростков материал.

В связи с этим разработано устройство для определения силы роста, которое включает емкость 1 для песка, ложе 2 для семян и поролон 3, толщиной 0,5-1 см. Поролон в емкости располагают послойно, а в промежутках между слоями поролона насыпают увлажненный песок. Верхний слой поролона удерживают от смещения пластиной 5 и защелками 6. Расстояние между слоями поролона должно соответствовать применяемой в регионе глубине заделки семян, например- 3-5-8 см (рисунок 5).

Силу роста семян зерновых культур определяют следующим образом. В растильню 1 укладывают ложе 2 и помещают исследуемые семена, например пшеницы. Засыпают увлажненным до 60 % от полной влагоемкости песком. Толщина нижнего слоя песка составляет 3 см. На песок помещают поролон 3 толщиной 0,5-1 см и насыпают следующий слой песка. Делают 2-3 слоя, на верхний слой поролона кладут пластину 5 и закрепляют ее защелками 6. Растильню с семенами ставят в термостат с температурой 20°С. Через 8-10 дней растильню вынимают из термостата, убирают пластину 5 и удаляют песок из пространства 4 между слоями поролона. Ростки между слоями поролона срезают и подсчитывают количество проникших через каждый слой поролона ростков. На основании полученной информации можно рассчитать норму высева семян зерновых культур с учетом глубины заделки семян.

Например, сила роста семян яровой пшеницы по слоям поролона составила: 3 см - 90 %, 5 см - 85 %, 7 см - 78 %. Расчет нормы высева ведется по следующей математической зависимости.

М*К*100

Н=-----------------, где:

Ч*Вс

Н - норма высева, кг/га;

К - количество всходов, шт/м²;

М - масса 1000 семян, г;

Ч - чистота, %;

Вс - всхожесть, %.

Масса 1000 семян - 40 г, чистота - 99 %, количество всходов -400 шт/м², сила роста - 85 %.

40*400*100

Н=-----------------= 190,1 кг/га

99*85

Норма высева семян пшеницы, рассчитанная по показателю силы роста, составила 191,1 кг/га.

Яровую пшеницу высевают различными способами: рядовым, разбросным. В производстве существует много комбинационных решений: посев может быть узкорядным, подпочвенно-разбросным, ленточным и т. д. При выборе посева учитывают два основных фактора: сделать посев более простым и применить рядовой посев с небольшим расстоянием между растениями в рядке и повышенной конкуренцией. Или, с технической точки зрения, усложнить посев и разместить семена на площади более равномерно. Проведены многочисленные исследования по выявлению оптимального способа посева и получены различные результаты, часто противоречащие друг другу. В растениеводстве отсутствует единый подход к выбору способа посева зерновых культур. Расчет можно сделать, используя разработанную методику.

Предлагается способ расчета оптимальной ширины междурядий зерновых культур. Он основывается на таких базовых положениях, как норма высева и полевая всхожесть семян, минимальная площадь питания растений, критическое расстояние растений в рядке и выражается следующей математической зависимостью.

Пп

Шм=-----------------, где;

(Нв*Кп)* Кр

Шм - ширина междурядий, см;

Пп - площадь (10000 м²);

Нв - норма высева семян, шт/м²;

Кп - коэффициент полевой всхожести;

Кр - критическое расстояние между растениями в рядке, см.

Например, площадь посева 1 га (10000 м²), норма высева семян - 500 шт/м², коэффициент полевой всхожести - 0,8, критическое расстояние между растениями - 1,5 см.

10000

Шм=------------------= 16,6 см

(500*,08)* 1,5

С учетом критического расстояния между растениями рядовой способ посева с шириной междурядий 15 см может использоваться для посева. Если ставится задача создать растениям оптимальные условия развития, то расстояние между растениями в рядке нужно увеличить до 2 см.

10000

Шм=------------------= 12,5 см

(500*,08)*2

При норме высева 5 млн. всхожих зерен на 1 га ширина междурядий должна быть в пределах 12,5 см. Посев нужно провести сеялкой с распределением семян полосой, или делать два сближенных рядка с расстоянием между ними 12,5 см.

Применение способа расчета оптимальной ширины междурядий зерновых культур позволит оценить существующие способы их посева и выбрать наиболее подходящий для возделывания культурных растений.

Глубина заделки семян. Значение глубины заделки семян не ограничивается только влиянием на полевую всхожесть. Она влияет на структуру урожая и величину урожая с единицы площади. При глубокой заделке удлиняется период прорастания, узел кущения закладывается ниже, растения получаются ослабленными, с бледно-желтой окраской листьев. Все это приводит к снижению кустистости, увеличению изреженности посевов и уменьшению урожая. При мелкой заделке семян, особенно в районах недостаточного увлажнения и в засушливую весну, часто всходы гибнут от пересыхания почвы. Урожай может снижаться из-за закладки узла кущения на небольшой глубине (таблица 11).

Таблица 11 - Глубина заделки семян, см

Уход за посевами. Если после посева яровой пшеницы стоит теплая и влажная погода, то на поле могут появиться всходы сорных растений. В этом случае проводят боронование почвы легкими боронами поперек рядков. Необходимо учитывать длину сформировавшихся ростков пшеницы, если они достигают величины 2-3 см, то проводить данную операция опасно. На тяжелых, заплывающих почвах может образоваться корка, затрудняющая появление всходов; ее также необходимо разрушать бороной (таблица 12).

Таблица 12 - Проведение операций по уходу за посевами

Жизнеспособность семян служит предварительным способом анализа посевного материала, но в отдельных случаях может применяться для расчета нормы высева, например, при посеве озимых культур. Наиболее распространен способ выявления жизнеспособности семян солями тетразола, когда предварительно замоченные в течение 10-12 часов семена разрезают вдоль зерновки на две половинки, одну из которых берут для анализа и выдерживают в растворе тетразола до окрашивания зародыша.

При всей его простоте этот способ достаточно трудоемкий и в существующем виде не поддается автоматизации. Особое значение показатель жизнеспособности приобретает при уборке семенных участков, когда необходимо оценить качество будущего посевного материала. Лабораторная всхожесть семян в этот период может показать заниженные результаты, так как семена не прошли периода послеуборочного дозревания. Единственным способом, с помощью которого можно оценить качество семян, не прошедших период послеуборочного дозревания, служит жизнеспособность. Наиболее простым технологическим решением может быть использование интенсивности набухания зерновки.

Устройство для определения интенсивности набухания семян состоит из емкости 1 для семян, крышки 2, под которой имеется измерительное устройство 3 в виде входящих друг в друга цилиндра 4 и стакана 5, соединенных пружиной 6 и датчика 7. Стенки 8 емкости выполнены в виде конуса, расположенного широкой стороной вверх. На анализируемые семена опускают подвижную преграду 9, контактирующую с измерительным устройством (рисунок 6).

Рисунок 6 - Устройство для определения интенсивности набухания семян

Работает устройство по следующей схеме. В емкость 1 насыпают анализируемые семена, например, яровой пшеницы и наливают воду из расчета 50 % от массы семян. На семена опускают подвижную преграду 9 и закрывают крышкой 2 с расчетом, чтобы измерительное устройство 3 контактировало с подвижной преградой 9. Датчик 7 устанавливают на нулевую отметку и устройство ставят в термостат. Помещенные в водную среду семена начинают набухать, увеличиваться в объеме и давить на стенки емкости 1. Но так как стенки выполнены под углом, то давление от набухающих семян концентрируется вверху, происходит подъем подвижной преграды 9. Стакан 5 передает усилие на пружину 6, а датчик 7 отмечает изменение объема анализируемых семян.

Поглощение влаги живыми и мертвыми семенами происходит по-разному. В живых семенах по мере увеличения их влажности начинает функционировать ферментативная система, идет процесс растяжения клеток и увеличение объема зерновки. Исследования показывают, что существует четкая зависимость между всхожестью и интенсивностью набухания. Чем выше всхожесть, тем большую силу развивают семена при набухании.

Полученная информация не дает точной величины посевных качеств анализируемых семян. На процесс набухания большое влияние оказывает содержание в зерновке элементов питания, в частности, белка. Здесь приемлема сравнительная оценка различных партий семян по интенсивности набухания в период восковой спелости зерна, когда традиционные методы анализа не дают точной характеристики посевных свойств семян.

Применение предлагаемого устройства позволит в период уборки зерновых культур провести сравнительный анализ различных партий семян и выбрать лучшие для формирования семенного фонда.

Уборка урожая. Наибольший экономический эффект в уборке пшеницы можно получить при рациональном сочетании раздельного и прямого комбайнирования. Раздельный способ уборки состоит из двух фаз. Во-первых, скашивание хлебов рядковыми жатками и укладывание их в валки. Во-вторых, по мере высыхания зерна и стеблей, подбор и обмолот валков комбайнами, оборудованными подборщиками.

Только прямым комбанированием убирают низкорослые хлеба, высотой менее 60 см, и густотой менее 250 стеблей на кв. м.

При оценке качества зерна используют различные показатели, такие как: стекловидность, удельная масса, твердость и другие. Большое внимание уделяют натурной массе яровой пшеницы. Этот показатель определяет класс товарного зерна и последующую его стоимость. Тяжелое зерно в большем количестве содержит белка, крахмала. Натурная масса характеризует степень налива зерна. Хорошо выполненное зерно имеет крупный эндосперм с высоким содержанием элементов питания. При переработке из него получают больше продукта, чем из щуплого зерна, где выше содержание клетчатки. Поэтому натурная масса является одним из показателей мукомольных свойств зерна.

Натурная масса во многом зависит от плотности укладки зерна, которая, в свою очередь, связана с такими параметрами, как форма и характер поверхности, выравненное™, влажности, состава и количества примесей и температурой. С повышением влажности натурная масса понижается, так как происходит увеличение объема зерна и понижение его сыпучести.

Натурная масса, как оценочный показатель, дает объективную оценку различным партиям зерна только в сравнимых условиях определения, при одинаковой влажности, засоренности и фракционного состава зерна.

В сельскохозяйственном производстве натурную массу зерна определяют на литровой пурке ПХ-1 с падающим грузом. Перед определением натуры среднюю пробу очищают от крупных примесей, просеивая ее на сите с отверстиями 6 мм и тщательно перемешивают. Примеси могут существенно изменить величину натуры и связь ее с мукомольными качествами зерна. Литровая пурка состоит из мерки, цилиндра-наполнителя, между которыми устанавливают нож, падающий груз, цилиндра с воронкой и весов. В мерку на нож укладывают падающий груз, на нее сначала устанавливают цилиндр накопитель, а потом цилиндр с воронкой. В цилиндр с воронкой насыпают зерно, открывают клапан и зерно пересыпают в цилиндр-накопитель. После этого вынимают нож, груз падает вниз, вместе с ним осыпается зерно и заполняет мерку. Лишнее зерно с помощью ножа удаляют, мерку взвешивают, определяют массу зерна в г/литр.

Применение литровой пурки позволяет определить натурную массу зерна и предварительно оценить его мукомольные свойства. Однако определение натурной массы зерна с помощью литровой пурки усложняется наличием большого количества операций, что делает данный анализ низко производительным. Устройство по своим габаритам громоздкое. Много времени затрачивается на его сборку и разборку.

Целью изобретения является создание устройства для определения натурной массы зерна, отличающееся простотой в техническом и технологическом исполнении.

На рисунке 7 схематично изображено устройство для определения натурной массы зерна. Устройство включает станину 1, емкость 2 для зерна и уплотнительный груз 3, где емкость для зерна устанавливают на вибрастол 4, сверху на нее одевают рамку 5, в которую опускают уплотнительный груз, при этом вибрастол крепится к станине на шарнирах 6, в боковой части станины монтируется электромагнит 7, с противоположной стороны - пружина 8, контактирующие с вибрастолом, в центре вибрастола имеется отверстие 9, в котором находится измерительный механизм 10 с подъемным устройством 11, а конечный объем зерна оценивают по шкале 12, укрепленной на уплотнительном грузе.

Рисунок 7 - Устройство для определения натурной массы зерна

Работает устройство следующим образом. Семена исследуемой культуры насыпают в емкость 2, лишнее зерно убирают линейкой и ставят емкость 2 на вибрастол 4. На емкость 2 одевают рамку 5 и в нее опускают уплотнительный груз 3, который контактирует с исследуемым образцом. Наличие рамки позволяет удержать на зерне уплотнительный груз 3 в нужном положении. Периодически включают электромагнит 7, который притягивает вибрастол 4. При выключении электромагнита 7 пружина 8 возвращает вибрастол в исходное положение. За счет колебания емкости 2 происходит уплотнение слоя зерна. По шкале 12 отмечают изменение объема и после достижения равновесного состояния электромагнит отключают. Подъемным устройством (например, винтом) перемещают измерительный механизм (например, весы В ЛТК-500) и взвешивают емкость с зерном. По шкале 12 рассчитывают объем, занимаемый исследуемой культурой. Емкость 2 по объему составляет 1 литр. После уплотнения зерна объем снизился до 0,85 литра , масса зерна составила 700 г. Натурная масса равна 823 г/литр.

Применение предлагаемого изобретения позволит упростить оценку натурной массы зерновых культур и снизить затраты времени на проведение анализа.

1. На основании имеющейся информации разработана технология возделывания яровой пшеницы в четырехпольном севообороте со следующим чередованием культур: пар, пшеница, пшеница, ячмень.

Зона: лесная

Вторая культура после пара

Расчет доз NPK на запланированную урожайность

1 Технология возделывания пшеницы

2. На основании имеющейся информации разработана технология возделывания яровой пшеницы в четырехпольном севообороте со следующим чередованием культур: пар, пшеница, пшеница, ячмень.

Зона: лесостепная

Вторая культура после пара

Расчет доз NPK на запланированную урожайность

2 Технология возделывания и уборки яровой пшеницы

3. На основании имеющейся информации разработана технология возделывания яровой пшеницы в четырехпольном севообороте со следующим чередованием культур: пар, пшеница, пшеница, ячмень.

Зона: степная

Вторая культура после пара

Расчет доз NPK на запланированную урожайность

3 Технология возделывания яровой пшеницы

• 4. Технология возделывания яровой пшеницы с использованием гербицидов.
• 4. Технология возделывания и уборки яровой пшеницы по пару

5 Технология возделывания и уборки яровой пшеницы второй культурой после пара