Обоснование и разработка адаптивной ресурсосберегающей технологии выращивания сахарной свеклы в условиях ЗАО «Яменское» Рамонского рай

К концу вегетации корневая система распространяется в стороны, достигая 1 м в радиусе.

Каждый корнеплод своей корневой системой охватывает от полутора до двух кубических метров почвы и обеспечивает растение влагой и зольными элементами на протяжении всего периода вегетации.

Несмотря на значительное развитие корневой системы, масса ее, по сравнению с другими частями растения, невелика. Если на корнеплод и листья ко времени уборки приходится 93,3% массы всего растения, то на корневую систему - всего лишь 6,7%.

Основной формой корнеплода является коническая, но встречаются корнеплоды и другой формы: цилиндрические, мешковидные. Корни конической формы более сахаристы, мешковидные - более урожайны.

Из других морфологических особенностей следует отметить: скрученность корня, когда продольные бороздки корня отклоняются от вертикального положения; бугристость - проявляется в виде выступов по сторонам головки и шейки корнеплода, многоголовчатость - образуется при сильном разрастании нескольких почек (корнеплоды имеют пониженную сахаристость); ветвистость - возникает в плотной почве, при мелкой ее обработке, при избытке неперепревших органических веществ; дуплистость - образуется при быстром разрастании головки, в результате которого происходит разрыв тканей. Дупла бывают открытыми и закрытыми, сухими и мокрыми. Мокрые дупла становятся очагом грибных и бактериальных заболеваний при хранении.

Свекла второго года жизни существенно отличается от свеклы первого года жизни темпами роста. Ход роста свеклы второго года характеризуется более высокой интенсивностью. Это отмечается рядом причин и прежде всего тем, что свекла второго года жизни прекращает вегетацию на 40-50 дней раньше, чем свекла первого года, а высаженные корнеплоды имеют значительный запас питательных веществ. Корнеплоды, высаженные весной, вскоре образуют розетку листьев, формирование которой завершается в течение 40 дней, тогда как на образование такой же массы листьев свеклы первого года требуется 120 дней.

Через 20-30 дней после посадки корнеплодов появляются цветоносные побеги. Растут они быстро, достигая в высоту 150 см и больше.

Через 40-50 дней после посадки, в зависимости от условий года, начинается цветение (большей частью в середине июня).

Из-за растянутости цветения семена созревают неравномерно во времени.

После созревания семян цветоносные побеги засыхают, тогда как корнеплод с розеткой листьев продолжает жить и часто наблюдается новое отрастание листьев и корневой системы.

Корневая система семенников проникает на меньшую глубину, но и в этом случае она достигает 150-180 см. Основная масса ее (около 70%) располагается на глубине 40-50 см, разрастаясь по радиусу до 120 см. Корневая система углубляется не одним корнем, а несколькими.

Как уже отмечалось, при обычных условиях культуры в развитии свеклы имеют место крайне нежелательные отклонения от двулетнего цикла развития («цветушность» и «упрямство»).

Сахарная свекла - растение длинного дня с длинной стадией яровизации и короткой световой.

«Цветушные» растения развиваются по типу однолетних - в первый год жизни они образуют цветоносные побеги, цветут и могут дать семена.

В России «цветушность» проявляется в сотых процентах, но в отдельные годы достигает 2-3 и даже 10%.

«Цветушные» растения характеризуются большей деревянистостью корнеплода, что затрудняет переработку свеклы на заводе, усложняет получение нормальной стружки и увеличивает потери сахара.«Цветушные корнеплоды хуже хранятся».

«Цветушность» вызывается холодной погодой весеннего периода, ранними сроками сева, увеличенной площадью питания растений, избыточным питанием.

«Упрямцы» - растения, которые на втором году жизни развиваются так же, как и в первый год, т.е. не образуют цветоносных побегов.

Основные причины появления упрямцев следующие: ранняя уборка маточной свеклы, подвяливание корнеплодов осенью и весной, хранение маточных корнеплодов при повышенной температуре, поздняя посадка корнеплодов, резкое повышение температуры весенне-летнего периода.

Меры борьбы с упрямцами вытекают из причин, вызывающих их появление: проводить уборку в оптимальные сроки, корнеплоды не должны быть подвяленными, хранить семенные корнеплоды при температуре 0-3 С, ранняя посадка корнеплодов[1,2].

Вывод: Для предотвращения «цветушности», появления «упрямцев», необходимо соблюдать все условия правильного посева семян сахарной свеклы и использовать качественный семенной материал.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.Расчет величины планируемого действительно возможного урожая по средней многолетней влагообеспеченности посевов.

Современная научно обоснованная технология производства и уборки сахарной свеклы предусматривает своевременное и последовательное выполнение всех операций, связанных с ее возделыванием.

Технология должна планироваться с учетом местных природно-климатических и организационно-технических условий, но при этом необходимо учитывать обязательное выполнение следующих положений.

В севообороте посевы сахарной свеклы должны размещаться только после озимых культур (озимая пшеница или озимая рожь), идущих по черному или занятому раноубираемыми культурами пару, основную обработку почвы следует проводить улучшенным способом или по типу полупара, нужно полное обеспечение растений необходимыми элементами питания для получения программированной урожайности[1].

 

Итак, расчет урожаев целесообразно проводить по количеству продуктивной влаги за период вегетации по формуле:

 

Удв1=,

 

где  Удв1 – урожай абсолютно сухой биомассы, ц/га;

W – продуктивная влага, мм;

Kw – коэффициент водопотребления культуры.

 

Из справочных данных (по сахарной свекле) Kw =310.

 

Удв1= = 126ц/га.

 

Наличие продуктивной влаги для растений определяют по формуле:

 

W = W0 + Oc × Kп,

где W0 – количество продуктивной влаги в метровом слое почвы на момент посева однолетних и возобновления вегетации многолетних культур, мм;

Oc – осадки за вегетационный период культуры, мм;

Kп – коэффициент полезности осадков, выпадающих за период вегетации культуры, который в зависимости от биологии и зоны возделывания колеблется от 0,3-0,8.

Из справочных данных[11] Wсах св =145-170мм, возьмем интервал 150. Kп = 0,8 для пропашных.

 

   Рассчитаем Oc за вегетацию культуры:

Oc = 6,3+46+74+62+54+61= 303мм, итак рассчитаем:

 

W = 150+303×0,8 = 392 мм

 

Далее величину урожая пересчитываем на стандартную влажность, определяем урожай основной продукции и побочной по их соотношению.

Урожайность абсолютно сухой биомассы переводят на стандартную влажность:

Удв2=,

где Удв2 – урожай биомассы при стандартной влажности, ц/га;

Удв1 – урожай абсолютно сухой биомассы, ц/га;

Wст – стандартная влажность, %.

Удв2==504ц/га.

Далее определяем урожай основной продукции Удв3 и побочной по их соотношению.

Соотношение основной продукции и побочной у сахарной свеклы составляет 1:0,4, а сумма основных частей составляет 1,4.

Удв3=;     Удв3==360 ц/га.

К==0,7,   Удв3= Удв2×К=504×0,7=353ц/га

Вывод: Из полученных расчетов  действительно возможный урожай основной продукции составляет 353 ц/га. Для получения действительно возможного урожая необходимо внесение минеральных и органических удобрений, а также подкормки микроудобрениями, для повышения сахаристости корнеплодов и предотвращения заболеваний сахарной свеклы.

 

 

 

 

4. Расчет необходимого  количества удобрений на запланированный  урожай

Программирование урожаев обычно сопряжено с внесением такого количества удобрений и в таком соотношении, которое обеспечило бы получение рассчитанной величины урожая высокого качества. При этом необходимо обеспечить: удовлетворение потребностей растений в питательных веществах при сохранении и дальнейшем повышении эффективного плодородия почвы; улучшение качества продукции или, по крайней мере, отсутствие отрицательного воздействия на него; недопустимость непроизводительных затрат удобрений и обеспечение охраны окружающей среды.

Рассчитать оптимальные дозы удобрений, обеспечивающих получение программированной урожайности, весьма сложно, поскольку эффективность действия удобрений зависит от множества факторов окружающей среды, свойств почвы, влагообеспеченности, агротехники, сорта, севооборота, предшественника, содержания доступных элементов в почве, количества минеральных и органических удобрений, внесенных под предшественник, и др. Это обусловило появление более 40 различных способов расчета доз удобрений под планируемый урожай, которые можно объединить в 3 группы: нормативные, балансовые, статистические.

Для расчетов воспользуемся балансовым методом.

   Рассчитаем норму фосфорных  и калийных удобрений на запланированный  урожай по выносу элементов питания:

 

Д=,

где Д – норма физических туков фосфорных и калийных удобрений, необходимая для запланированного урожая, ц/га;

Удв3 – планируемый урожай, ц/га

В1 – вынос фосфора или калия на 1 ц основной продукции соответствующее количество побочной продукции, кг;

П – содержание фосфора или калия в почве, мг/100г

Км – коэффициент перевода питательного вещества почвы из мг/100г в кг/га,для слоя почвы 0-30 см – 41;

Кп – коэффициент использования питательного вещества из почвы;

Ку - коэффициент использования питательного вещества из удобрений;

С – содержание действующего вещества в удобрениях, %

 

Из удобрений возьмем фосфорное – суперфосфат простой гранулированный с содержанием действующего вещества 19,5%. Из калийных удобрений возьмем сульфат калия (К2SO4) c содержанием д.в. – 48%.

 

ДP2O5= кг/га д.в.

ДК2О=62,9 кг/га д.в.

В севообороте сахарная свекла использует последействие навоза в 3ий год, поэтому рассчитаем норму элементов при совместном применении навоза и минеральных удобрений.

Д=, где

Дн – количество органического удобрения, т/га;

Сн – содержание питательного вещества (кг) в 1 т органического удобрения (в среднем в 1 т навоза содержится  5 кг азота, 2,5 кг фосфора, 6 кг калия);

Кн – коэффициент использования питательного вещества из органического удобрения.

ДP2O5= - 216кг/га, следовательно не вносится.

ДК2О== 53,7 кг/га

Рассчитаем запас элементов питания в пахотном слое почвы.

П = n×d×h×0,1;

где n – содержание питательных веществ в почве, мг/кг;

d – объемная масса почвы, г/(1,1г/)

h – глубина пахотного слоя, см

Планируемая урожайность 35т/га. Содержание усвояемых форм фосфора и калия соответственно 234 и 33мг/кг, почва – пойменная слабозернистая. Под предшественник (озимая пшеница) было внесен 40 т/га навоза.

     Количество  азота, поглощенного растениями  из почвы рассчитаем на основе  закона минимума. При коэффициенте  использования из почвы 10% усвояемого фосфора и 33,1% калия растения их почвенных запасов усвоят соответственно 77,2 и 11 кг/га этих элементов.

1. Определяем возможную урожайность свеклы за счет почвенных запасов фосфора и калия (Х1 и Х2 соответственно) :

1 т корнеплодов потребляет 1,29 кг P2O5 и 5,89 К2О

Х1 = =59,8 т/га;   Х2 = =1,8 т/га

2. По закону минимума за счет питательных веществ почвы продуктивность свеклы на данном поле составит 1,8 т/га, так как в минимуме находится калий.

Определяем количество азота почвы, необходимого для формирования урожая:

Х3 = = 7,9 кг/га.

По разности между выносом питательных веществ урожаем и возможным их использованием из почвы и органических удобрений  определим количество питательных веществ, которое требуется внести с минеральными удобрениями:

Азот 155-7,9-40 = 107,1 кг

Фосфор 45,1-77,2-10 = -42,1 кг (не вносится)

Калия 206-11-24 = 171 кг

С учетом коэффициентов использования питательных веществ из минеральных удобрений необходимо внести питательных элементов:

Азота 107,1 – 38,7    х=276,7 кг

                 х - 100 

    Фосфора – - 369 кг (не вносится)

    Калия – 361кг.

 

 

Таблица 4  - Расчет норм удобрений на планируемую урожайность сахарной свеклы балансовым методом, (кг/га)

Показатели	Ед.изм	N	P2O5	К2О
1.Вынос питательных веществ  на 1т основной продукции	кг	4,43	1,29	5,89
2.Вынос питательных веществ  с 1га планируемым урожаем	кг	155	45,1	206
3Содержание подвижных питательных веществ в пахотном слое почвы	мг/кг	-	234	33
4.Запасы подвижных питательных веществ в пахотном слое с 1га почвы	кг/га	-	772	109
5.Коэффициенты использования питательных веществ растениями из почвы	%	-	10,0	33,1
6.Количество питательных веществ, поглощенных растениями из почвы с 1 га	кг	7,9	77,2	11
7.Будет внесено с 40 т/га органических удобрений	кг	200	100	240
8.Коэффициенты использования питательных веществ растениями из органических удобрений на 2ой год их действия	%	10	5	-
9.Будет усвоено питательных веществ растениями из органических удобрений	кг	40	10	24
10.Требуется внести с минеральными удобрениями	кг	107,1	- 421не вносится	138,4
11.Коэффициент использования питате-льных веществ растениями из минеральных удобрений	%	38,7	11,4	54,0
12.Необходимо внести питательных элементов с минеральными удобрениями с учетом коэффициента их использования	кг	276,7	- 369 не вносится	316