555

УДК 633.2/4

Рецензенты:

Ю.Н. Зубарев, доктор сельскохозяйственных наук, профессор, заведующий кафедрой общего земледелия и защиты растений ФГБОУ ВО Пермский ГАТУ;

В.Д. Галкин, доктор технических наук, профессор, заведующий кафедрой сельскохозяйственных машин и оборудования ФГБОУ ВО Пермский ГАТУ.

Елисеев С. Л. Оценка, моделирование и оптимизация агрофитоценозов : методические указания для выполнения курсового проекта / С. Л. Елисеев; М-во науки и высшего образования РФ, федеральное гос. бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Пермский ГАТУ им. акад. Д.Н. Прянишникова». – Пермь: ФГБОУ ВО Пермский ГАТУ», 2023. – 47 с.

Методические указания содержат рекомендации по выполнению курсового проекта и предназначены для обучающихся по направлению подготовки 35.04.04 Агрономия. В методических указаниях определены задачи, раскрыто содержание разделов курсового проекта, приведены справочные материалы. Обучающиеся выполняют проект по разработке оптимальной структуры агрофитоценоза полевой культуры.

Методические указания рекомендованы в качестве электронного издания методической комиссией факультета агротехнологий и лесного хозяйства (протокол № 5 от 14 марта 2023г.).

©ФГБОУ ВО Пермский ГАТУ, 2023

©С. Л. Елисеев, 2023

2

3

ВВЕДЕНИЕ

Основной целью методических указаний по выполнению курсового проекта является оказание помощи обучающимся в написании курсового проекта. В методических указаниях приводится подробно весь процесс подготовки, написания и оформления курсового проекта, пояснения к написанию всех разделов, типовые формы таблиц, а также справочные материалы, необходимые для его выполнения.

Цель курсового проекта углубление и закрепление у обучающихся теоретических знаний, умений по оценке, моделированию и оптимизации полевых агрофитоценозов, приобретение навыков проектирования оптимальной структуры полевых агрофитоценозов в условиях Предуралья.

Обучающемуся выдается индивидуальное задание в виде модельных условий производства: вид полевой культуры, ее плановая урожайность, метеорологические условия в критические периоды развития культуры, свойства почвы, особенности технологии возделывания культуры, особенности развития сорного компонента в агрофитоценозе.

Содержание курсового проекта соответствует 2 и 3 темам рабочей программы дисциплины «Оценка, моделирование и оптимизация агрофитоценозов» по направлению подготовки 35.04.04 Агрономия.

4

1. СТРУКТУРА И МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПО

РАЗДЕЛАМ КУРСОВОГО ПРОЕКТА

Курсовой проект выполняется на тему «Оценка и оптимизация структуры полевого агрофитоценоза»

Содержание курсового проекта включает следующие разделы:

Введение.

1 Задание на проектирование.

2 Морфологические признаки и биологические свойства компонентов агрофитоценоза.

3 Оценка внутривидовых и межвидовых взаимоотношений компонентов агрофитоценоза.

4Определение допустимой численности сорного компонента агрофитоценоза.

5Разработка оптимальной модели культурного компонента агрофитоценоза.

6Определение оптимального коэффициента высева культурного компонента агрофитоценоза.

Заключение. Библиографический список. Приложения (при наличии).

Введение

Во введении обучающийся описывает состояние производства изучаемой полевой культуры (агрофитоценоза) в России и Пермском крае (распространение, площади посева, урожайность валовое производство) и задачи на ближайшую перспективу. Следует показать значение оптимизации

5

структуры полевого агрофитоценоза в решении задач повышения продуктивности культуры.

Задание на проектирование

В данном разделе прописывают данные индивидуального задания для выполнения курсового проекта.

Задание включает следующую информацию:

1.Название культуры (агрофитоценоза).

2.Метеорологические условия в период вегетации культуры:

- теплообеспеченность и влагообеспеченность в период посев-всходы (возможные варианты: тепло и влажно, тепло и засушливо, холодно и влажно, холодно и засушливо), эти условия оказывают влияние на прорастание семян и качество посевного ложа, следовательно и полевую всхожесть семян;

- условия увлажнения в период интенсивного роста культуры (возможные варианты: недостаточные или оптимальные). Это оказывает влияние на формирование вегетативных органов (высота растения, кустистость) и число генеративных органов.

3.Почвенные условия:

-гранулометрический состав (возможные варианты: тяжелый (средний) или легкий);

-уровень плодородия (возможные варианты: высокий, средний или низкий);

-пищевой режим почвы (возможные варианты: высокий, средний или низкий);

4. Технологические условия:

-сорт (нужно выбрать конкретный сорт полевой культуры);

6

-качество семян (возможные варианты: оригинальные (элитные), репродукционные или некондиционные);

-срок посева (возможные варианты: оптимальный или не оптимальный);

-уровень внесенных минеральных удобрений (минерального питания растений) (возможные варианты: низкий, средний, высокий);

-уровень защиты растений в посеве (возможные варианты: низкий, средний, высокий);

5.Видовой состав сорной растительности (нужно выбрать три вида сорной растительности, которые доминируют в посеве).

6.Плановая урожайность культурного компонента.

В качестве агрофитоценоза обучающемуся, как правило, предлагается полевая культура — объект научного исследования. Абиотические, биотические и технологические условия могут быть определены преподавателем, или взяты обучающимся с учетом условий складывающихся в его полевом эксперименте.

Морфологические признаки и биологические свойства компонентов агрофитоценоза

Используя информацию из открытых научных источников, обучающийся описывает культурный и все виды сорного компонента агрофитоценоза указанные в задании. Данная информация может быть представлена текстом, или в форме таблицы 1.

Описываются морфологические признаки компонентов, влияющие на его конкурентные свойства: высота растения, длина корневой системы, масса вегетативных органов и

7

корневой системы. Не следует останавливаться на морфологических особенностях, не влияющих на конкурентные свойства компонента (описание генеративные органов, качественных признаков (опушение, окраска и т. д.)).

Описывается способность компонентов агрофитоценоза к вегетативному и генеративному размножению (число семян на растении, наличие корневища, корневых отпрысков и др.).

Описываются аллелопатические свойства компонентов агрофитоценоза (способность выделять особые вещества в воздух и почву, способность воздействовать положительно или отрицательно на другие виды растений).

Описывается отношение компонентов агрофитоценоза к основным абиотическим факторам жизни (температура воздуха, влага, световой режим, показатели плодородия почвы (гумус, кислотность, плотность, обеспеченности элементами питания).

Описываются особенности развития компонентов агрофитоценоза (указываются основные фазы развития, календарное прохождение фаз развития, критические периоды и периоды интенсивного роста, способность к кущению (ветвлению), отавность и др.).

Таблица 1 Морфологические признаки и биологические свойства

компонентов агрофитоценоза

Компонент агрофитоценоза

Показатель

Морфологические признаки

Особенности размножения

Аллелопатические свойства

Отношение к абиотическим факторам жизни

Особенности развития

8

Оценка внутривидовых и межвидовых взаимоотношений компонентов агрофитоценоза

Обучающийся описывает возможные виды внутривидовых и межвидовых взаимоотношений в агрофитоценозе исходя из морфологических признаков и биологических свойств компонентов. Между растениями культурного компонента обычно отмечается внутривидовая конкуренция. Межвидовые взаимоотношения между растениями более разнообразны (конкуренция, паразитизм, комменсализм, мутуализм и др.).

Исходя из информации по особенностям морфологических признаков (см. табл. 1) и биологических свойств культурного и сорного компонентов обучающийся оценивает уровень возможной межвидовой конкуренции культурного и сорных компонентов агрофитоценоза.

Оценка межвидовой конкуренции по морфологическим признакам. Важным показателем конкурентоспособности компонента агрофитоценоза является высота растения, которая изменяется в период вегетации. Обучающийся строит графики (диаграммы) изменения высоты культурного и сорных компонентов агрофитоценоза от всходов (отрастания) до достижения ими наибольшей высоты в период вегетации.

Обучающийся показывает ярусное расчленение компонентов агрофитоценоза в период максимальной высоты растений культурного компонента. В сравнении с высотой культурного компонента в посевах выделяют четыре яруса сорняков:

IV - верхний ярус (превосходит по высоте культуру);

9

III - средний ярус (не превышает культуру, выше 1/2 высоты культуры);

II нижний ярус (выше на 8-10 см от поверхности почвы, не достигает 1/2 высоты культуры);

I припочвенный ярус (ниже 8-10 см от поверхности почвы).

Кроме того, выделяют вьющиеся и цепляющиеся растения, относящиеся к внеярусным (ВН).

Показатели оценки межвидовой конкуренции по высоте растений:

1.Сорные растения, занимающие в агрофитоценозе IV ярус и внеярусные сорняки (ВН) вызывают сильное угнетение культурного растения.

2.Сорные растения III и II ярусов вызывают средний уровень конкуренции.

3.Припочвенный ярус сорняков не вызывает угнетения культурных растений.

Сравнивая ростовые характеристики корней можно выделить такие показатели:

1.Конкуренция между культурным компонентом и сорным сильная в том случае, если длина корневой системы одинакова.

2.Конкуренция средняя, если корни сорного растения проникают глубже корней культурного компонента.

3.Конкуренция слабая если сорный компонент имеет поверхностную корневую систему.

При оценке массы надземных органов и корневой системы:

1.Если надземная масса и масса корневой системы сорного растения превышает эти показатели у культурного растения, то уровень конкуренции оценивается как высокий.

10