Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Биология и технология возделывания полевых культур
.pdf
В.А. Савельев
Биология и технология возделывания полевых
культур
Саратов
2014
2
УДК 633. 1: 631. 5 / 078. 5/
ББК 40.0
Рецензенты:
доктор сельскохозяйственных наук, профессор Степановских А.С.,
кандидат сельскохозяйственных наук Субботин И.А.
Савельев В.А.
Биология и технология возделывания полевых культур. — Саратов:
Издательство «Вузовское образование», 2014. — (Высшее образование). —
195 с. — Док. опубл. не был. — Доступ с сайта ЭБС IPRbooks.
В предлагаемом учебном пособии сгруппирована информация о
потребности сельскохозяйственных культур в тепле, влаге и питательных
веществах по фазам роста и развития. Разработаны краткие агротехнические
рекомендации по возделыванию сельскохозяйственных культур в условиях
Урала и Западной Сибири.
Применение учебного пособия позволит студентам быстрее найти
необходимую информацию по морфологии, биологии и приемам возделывания
основных сельскохозяйственных культур и лучше ее усвоить.
© В.А. Савельев
3
СОДЕРЖАНИЕ
1. ЗЕРНОВЫЕ КУЛЬТУРЫ ................................................................................. 4
2. ЯРОВАЯ ПШЕНИЦА ....................................................................................... 5
3. ЯЧМЕНЬ ............................................................................................................. 35
4. ОВЕС .................................................................................................................. 53
5. ОЗИМАЯ РОЖЬ ................................................................................................ 70
6. КУКУРУЗА ........................................................................................................ 89
7. ПРОСО ................................................................................................................ 103
8. ГРЕЧИХА ........................................................................................................... 112
9. ГОРОХ ................................................................................................................ 119
10. СОЯ ................................................................................................................... 132
11. ЛЮПИН ............................................................................................................ 141
12. КАРТОФЕЛЬ ................................................................................................... 147
13. САХАРНАЯ СВЕКЛА .................................................................................... 163
14. ПОДСОЛНЕЧНИК .......................................................................................... 171
15. ЛЕН МАСЛИЧНЫЙ ....................................................................................... 180
16. РАПС ............................................................................................................... 187
17. СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ ....................................... 194
4
1. ЗЕРНОВЫЕ КУЛЬТУРЫ
Признак
Хлеба 1 группы
Хлеба 2 группы
Наличие бороздки и хохолка
на зерне
На брюшной стороне
зерна продольная
бороздка, на верхушке,
кроме ячменя, хохолок
Бороздка
отсутствует,
хохолка нет
Число зародышевых
корешков при прорастании
зерна
От 3 до 8
1
Относительное развитие
верхнего и нижнего цветков
в колосе
Лучше развиты нижние
цветки
Лучше развиты
верхние цветки
Требовательность к теплу
Невысокая
Высокая
Требовательность к влаге
Высокая
Меньшая, кроме
риса
Отношение к
продолжительности дня
Растения длинного дня
Растения короткого
дня
Наличие озимых и яровых
форм
Имеются озимые и
яровые, кроме овса
Только яровые
Развитие в начальных фазах
Быстрое
Медленное
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 l).
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.
5
2. ЯРОВАЯ ПШЕНИЦА
Разновидность
Наличие
остей и их
окраска
Окраска
колоса
Опушенность
колосковых
чешуй
Окраска
зерна
Альбидум-АlЬidum Al.
Безостая
Белая
Неопушенные
Белая
Лютесценс-Lutеsсеnс
Al.
Безостая
Белая
Неопушенные
Красная
АльборубрумАlЬоruЬrum Korn.
Безостая
Красная
Неопушенные
Белая
Мильтурум-Мilturum
Al.
Безостая
Красная
Неопушенные
Красная
Грекум-Grаесum Korn.
Ости белые
Белая
Неопушенные
Белая
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
T. monococcum и T. 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)
6
ЭритроспермумErythrospermum Korn.
Ости белые
Белая
Неопушенные
Красная
ФерругинеумFеrruginеum Al
Красные
Красная
Неопушенные
Красная
Велютинум-Vеlutiпum
Sсhubl.
Безостая
Белая
Неопушенные
Красная
Пиротрикс-Руrоthriх Al.
Безостая
Красная
Опушенные
Красная
Гостианум-Ноstiаnum
Clem.
Ости белые
Белая
Опушенные
Красная
Барбаросса-ВаrЬаrоssа
Аl.
Ости
красные
Красная
Опушенные
Красная
Цезиум-Саеsium Al.
Ости
красные
Серодымчатая
Неопушенные
Красная
Остистость
Окраска
Название
разновидности
колос
ость
зерно
колос
колос
неопушенный
опушенный
Остистые
Белый
Белые
Белое
Леукурум
Валенсия
Остистые
Белый
Белые
Красное
Аффине
-
Остистые
Белый
Черные
Белое
Леукомелян
Мелянопус
Остистые
Белый
Черные
Красное
Райхенбахи
Африканум
Остистые
Красный
Красные
Белое
Гордеиформе
Италикум
Остистые
Красный
Черные
Белое
-
Апуликум
Остистые
Красный
Черные
Красное
Александринум
-
Остистые
Черный
Черные
Белое
-
Церулесценс
Безостые
Белый
-
Белое
Кандиканс
-
Безостые
Красный
-
Белое
Австрале
-
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
7
между узлами. Стебель пшеницы имеет 5-6 надземных междоузлий; длина их
Фаза роста и развития растений
Название
всходы
кущение
трубкова
ние
колошение
цветение
формирование
налив
созревание
Длина фаз,
Дни
6-8
20-25
8-10
8-10
5-7
5-8
20-25
6-8
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 16-200С. Температура выше 250С замедляет рост и уменьшает
урожай (таблица 4).
8
Таблица 4 - Тепловой режим яровой пшеницы по фазам роста и развития
Фаза роста и развития растений
Название
всходы
кущение
трубкование
колошение
цветение
формирование
налив
созревание
Температура, 0С:
критическая
1-2
-12
-3-4
-2-3
-1
-1
-1
-5
минимальная
3-4
5-10
12-14
12-14
14-16
14-16
14-16
19-18
оптимальная
20-25
12-14
16-18
16-18
18-20
18-20
19-21
20-22
максимальная
30-32
30-33
30-35
30-35
30-35
30-35
30-35
30-35
Фаза роста и развития растений
Название
всходы
кущение
трубкование
колошение
цветение
формирование
налив
созревание
Расход
влаги: %
5
15
15
20
10 5 25
5
мм на 20
ц /га
10
30
30
40
20
10
50
10
Запасы
влаги, мм:
оптимальные
150
120
100
90
90
90
80
60
минимальные
100
80
70
60
50
50
40
20
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.
9
Потребность пшеницы в элементах питания сильно меняется в течение
Фаза роста и развития растений
Название
всходы
кущение
трубкование
колошение
цветение
форми
рование
налив
созревание
Потребление, %:
азота
15
80
85
90
95
100
-
фосфора
10
70
80
85
95
100
калия
15
85
90
95
100
Зона
Сибири
Отличные
Хорошие
Плохие
Степная
Пар чистый
Кукуруза, горох,
однолетние травы, озимые
культуры
Яровые
зерновые
Лесостепная
Пар чистый
Кукуруза, горох,
однолетние и многолетние
травы
Яровые
зерновые
Лесная
Пар чистый,
кукуруза,
многолетние
травы
Горох, однолетние травы,
озимые культуры
Яровые
зерновые
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
10
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 зерновыхэто 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
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]