Дипломная работа: Продуктивность сортов подсолнечника в зависимости от способов и норм посева в условиях Новоузенского района Саратовской области
МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Федеральное государственное образовательное учреждение
высшего профессионального образования «Саратовский государственный аграрный
университет имени Н.И. Вавилова»
Факультет заочного обучения
Кафедра растениеводства
ВЫПУСКНАЯ КВАЛИФИКАЦИОННАЯ РАБОТА
на тему: «Продуктивность сортов
подсолнечника в зависимости от способов и норм посева в условиях Новоузенского
района Саратовской области»
Студентки Стрелецкой Галины Владимировны
Специальность 110201 « Агрономия»
Руководитель: к.с.-х.н., доцент Панина М.А.
Консультанты: по экономическим вопросам
Саратов 2009 г
Введение
Подсолнечник принадлежит
к группе наиболее ценных и высокодоходных культур, играющих ключевую роль в
укреплении экономики сельскохозяйственных предприятий. От уровня валового сбора
семян зависит не только удовлетворение потребностей населения в пищевом растительном
масле, но и в значительной мере обеспечение животноводства высокобелковым
кормом.
Широкий ассортимент
продукции, вырабатываемой из масличного сырья, определяет высокий спрос на
маслосемена подсолнечника на внутреннем и международном рынках, и эта тенденция
будет сохраняться в будущем в связи с ростом населения и возрастающей
потребностью в высококачественных продуктах питания.
Однако в сложившейся
экономической ситуации при постоянно возрастающей стоимости техники,
энергоресурсов и других материальных средств, необходимых для выращивания
урожая, высокая экономическая эффективность производства подсолнечника может
быть обеспечена при адекватном и постоянном наращивании урожайности этой
культуры.
В некоторых странах
потребление растительных масел возрастает, а сливочного - снижается. Это
объясняется тем, что растительные жиры имеют ряд преимуществ для здоровья
человека перед животными жирами, в том числе и перед сливочным маслом. Кроме
того, по расчетам специалистов США, для производства 1 т. растительного масла
требуется лишь 1 га земли.
Сельское хозяйство
Поволжья, в том числе и Саратовской области, находится в зоне рискованного
земледелия, где периодично влажные годы чередуются с засушливыми или сухими. По
многолетним данным из 10 лет три года подвержены засухе. Недостаток
влагообеспеченности отмечается более чем в 60% лет и в том числе в 21%
проявляется резкая засуха. В этих условиях получение стабильных урожаев
продовольственных культур и создание прочной кормовой базы животноводства
неразрывно связано с селекцией на адаптированные свойства и подбором таких
кормовых культур, которые бы обеспечивали получение высоких, устойчивых и,
самое главное, гарантированных урожаев независимо от погодных условий.
Урожайность можно
повысить не только за счет новых сортов и гибридов, но и путем
совершенствования комплекса агротехнических приемов, таких как сроки посева,
густота стояния, выбор предшественников, применение гербицидов, удобрений во
взаимосвязи с уровнем естественной влагообеспеченности, поэтому целью нашей
работы является изучение продуктивности сортов подсолнечника в зависимости от
норм высева семян, на территории ЗАО «Горькореченское» Новоузенского района
Саратовской области.
Раздел 1. ОБОСНОВАНИЕ АКТУАЛЬНОСТИ ТЕМЫ
И НОВИЗНЫ ИССЛЕДОВАНИЙ
1.1 Происхождение и
история культуры
Родиной подсолнечника
является Североамериканский континент. Подсолнечник культивировался индейцами,
населявшими территорию Северной Америки, уже в третьем тысячелетии до нашей
эры. Существует предположение, что он одомашнен раньше зерновых культур.
Новая история
подсолнечника начинается в 1510 году, когда он был завезен испанцами в Европу
из Северной Америки. Здесь его начали выращивать в декоративных целях. Позже,
путем селекции диких видов был получен крупноплодный подсолнечник.
В Россию подсолнечник
попал из Голландии в XVIII
веке. Согласно бытующей версии, в 1835 году крестьянин из слободы Алексеевка
Бирючинского уезда, что в Воронежской губернии, Дмитрий Семенович Бокарев,
разработал метод извлечения масла из семян подсолнечника. Уже в 1865 году в
Алексеевке был построен первый маслобойный завод. С этого времени начали
возделывать подсолнечник как масличное растение (Е.М. Плачек, 1925; Е.И.
Шувалов, 1975).
Кроме признанного вкуса
масла, в основе быстро растущей популярности подсолнечника лежал и тот факт,
что уже вскоре после введения его в культуру в качестве масличного растения, он
нашел многостороннее использование (Е.М. Плачек, 1925).
В течение XIX века подсолнечник и подсолнечное
масло стало в России национальным продуктом. К началу 20-го века эта культура
занимала в России около миллиона гектаров. Россия стала едва не единственным и
уж наверняка крупнейшим производителем подсолнечника.
В 30-х годах XX века его возделыванием начинает
заниматься Аргентина. На сегодняшний день она опережает Россию по производству
семян подсолнечника и подсолнечного масла.
В России лидером по
производству и по экспорту подсолнечника является Ростовская область. По объему
производства подсолнечное масло в 1999 году занимало 4 место, уступая соевому,
пальмовому и рапсовому.
Повсеместное
распространение подсолнечного масла способствовало признание его Русской
Православной церковью постным продуктом. Подсолнечное масло пришлось в
православной стране, так кстати, что к середине века в некоторых областях на
юге до половины площадей было засеяно подсолнечником. А постным маслом еще
долго было именно подсолнечное, что и закрепилось в языке (В.К. Морозов, 1964).
Подсолнечное масло стали
вывозить в Европу, а 70-х годах позапрошлого века подсолнечник с помощью
российских эмигрантов вернулся на свою родину в Америку, где уже успели
позабыть традиции коренного населения. За 400 лет отсутствия на своей родине,
подсолнечник в европейских странах стал источником сырья для получения
прекрасного масла.
Причиной, по которой
подсолнечник стал распространен в мире, а подсолнечное масло столь популярно.
Является то, что в подсолнечном масле содержатся витамины и биологически
активные вещества полезные для организма человека.
В настоящее время в
России сосредоточено наибольшее разнообразие форм и сортов масличного
подсолнечника. Его посевная площадь составляет более 3 млн. га. В Саратовской
области подсолнечник на маслосемена возделывают на площади 292,6 тыс. га,
районировано более 20 сортов и гибридов.
1.2 Хозяйственная
целесообразность возделывания подсолнечника
Среди многих масличных
культур, возделываемых в РФ, подсолнечник – основная. На его долю приходится
75% площади посева всех масличных культур и до 80% производимого растительного
масла. В семенах современных сортов и гибридов подсолнечника содержится до 56%
светло-желтого пищевого масла с хорошими вкусовыми качествами, а также до 16%
белка. В масле содержится до 62% биологически активной линолевой кислоты, а
также витамины A, D, E, K, фосфотиды, что повышает его пищевую ценность. Масло
подсолнечника применяют как пищевое масло в натуральном виде и при изготовлении
маргарина, майонеза, рыбных и овощных консервов, хлебобулочных и кондитерских
изделий. Полувысыхающее масло подсолнечника (йодное число 119-144) используют
для выработки олифы, красок, лаков, в мыловарении, в производстве олеиновой
кислоты, стеарина, линолеума, клеенки.
При переработке семян на
масло получается 33-35% (от массы перерабатываемых семян) побочной продукции –
шрота (при извлечении масла экстрагированием) или жмыха (при прессовании). В
жмыхе остается 5-7% жира, а в шроте – 1%. Шрот и жмых – ценные корма,
содержащие до 33-35% белка, незаменимые аминокислоты, минеральные соли,
витамины (в 1кг шрота содержится – 1,02корм ед и 363г переваримого белка). Жмых
используют для изготовления халвы.
Из лузги вырабатывают
фурфурол, этиловый спирт, кормовые дрожжи. Корзинки подсолнечника (50-60%
урожая семян) – хороший корм, особенно в смеси с отходами гороха в размолотом
виде. Подсолнечник – силосная, кулисная культура и хороший медонос.
Начало широкого
использования подсолнечника как масличной культуры связано с именем крепостного
крестьянина Д.С. Бокарева из с. Алексеевки Воронежской губернии (ныне
Белгородская область), который в 1835г с помощью ручного пресса получил масло
из семянок выращенного им на огороде подсолнечника. В 1865г в этой слободе был
построен первый маслобойный завод. С этого времени посевы подсолнечника стали
распространятся на поля Воронежской и Саратовской губерний, на Украине, Северном
Кавказе, в Сибири. В 1913г. подсолнечник в России уже высевали на площади около
1млн га.
Как указывает П.М.
Жуковский, вся эволюция подсолнечника как культурного растения совершалась в
России. В создании этой культуры большую роль сыграли выдающиеся селекционеры
Е.М. Плачек, Л.А. Жданов, В.С. Пустовойт и другие.
В России сосредоточено
большое разнообразие форм и сортов культурного подсолнечника. В 2003г его
посевная площадь составила – 5,34 млн га. Основные площади (80%), занятые
подсолнечником, расположены на Северном Кавказе, в Молдове, Ростовской области,
Центральном Черноземье, Среднем и Нижнем Поволжье. На небольших площадях его
возделывают в Башкортостане, Мордовии, Татарстане, Чувашии, на Урале, в
Западной Сибири. По мере выведения скороспелых сортов и гибридов, разработки
новых приемов агротехники культура масличного подсолнечника постепенно
продвигается в Нечерноземные области, а также в Восточную Сибирь и на Дальний
Восток.
Мировая площадь посевов
подсолнечника в 2003г составила более 22,33 млн га. Его возделывают в
Аргентине, США, Канаде, Китае, Испании, Турции, Румынии, Франции, Болгарии,
Венгрии, бывшей Югославии, Австрии, Танзании, Молдове, на Украине и других
странах.
Средняя урожайность
подсолнечника в РФ составляет около 1т/га. В лучших хозяйствах получают –
2-3т\га. Потенциальная урожайность – более 5т/га.
Успехи селекции и хорошо
организованное семеноводство обеспечили рост масличности товарных семян. Так, в
1950г содержание масла в семенах составляло – 30,4%, а заводской выход масла –
28, а в 1981-1985гг – соответственно – 46,9% и 45,5%.
1.3 Морфологические
особенности
Подсолнечник относится к
семейству Астровых (Asteraceae L.), или сложноцветных (Compositae
L.), полиморфному роду Helianthus. В различных классификациях к
этому роду относили от 50 до 264 видов. По классификации К. Хейзера (США),
род Helianthus включает 68 многолетних и однолетних видов. Многолетних
видов намного больше, но однолетние имеют значительно более широкий ареал.
В 1980 г. А.В.Анашенко
(ВИР) на основе генетико-эволюционного изучения подсолнечника разработал
классификацию, согласно которой род Helianthus включает десять видов:
один сборный диплоидный однолетний вид - Н. annuus L. и девять
многолетних (ди-, тетра- и гексаплоидных).
В полевой культуре
используют два вида: однолетний диплоидный - Н. annuus L. (2n = 34) и
многолетний гексаплоидный - Н. tuberosus L. (2n=102).
Однолетний диплоидный вид
Н. annuus L. включает три подвида: subsp.
annuus,
subsp. lenticularis, subsp. petiolaris. Подвид
annuus делится
на четыре
группы (v. annuus, v.
australis, v. armeniacus, v. pustovojtii), включающие ряд форм. Все современные масличные сорта отнесены к v. pustovojtii.
Разновидности
подсолнечника различаются по окраске и панцирности семянок. В зависимости от
степени выполненности семянок подсолнечник посевной делят на грызовой,
межеумочный и масличный.
В России получили
распространение местные сорта масличного и грызового подсолнечника - Зеленка,
Фуксинка, Масленок, Пузанок и др.
Если раньше считали, что
33%-я масличность семян – биологический предел для подсолнечника, то теперь ее
удалось повысить до 53 %. Этот успех достигнут благодаря высокоэффективной
схеме селекционного процесса, разработанной на Кубани академиком В.С.
Пустовойтом, - автором 42 сортов подсолнечника, а также ряда сортов пшеницы,
ржи, проса, кукурузы и клещевины. Благодаря научным разработкам только этого
ученого заводской выход масла из семян подсолнечника в среднем вырос с 25,4
(1940 г.) до 45,9 % (1981-1984 гг.), а Кубань теперь считают вторичным центром
происхождения полевого масличного подсолнечника, так как путем селекционной
работы с этой культурой здесь создано большое разнообразие его сортов и форм.
Подсолнечник посевной –
однолетнее растение.
Стебель – прямостоячий, грубый, высотой –
1-2,5м.
Корневая система
стержневая. Главный корень образуется из зародышевого корешка семени, на нем
появляются боковые корни и проникают на глубину – 2-2,5м. Вначале они растут
горизонтально, а затем вертикально вниз. Главный и боковые корни покрыты более
мелкими корешками, пронизывающими большой объем почвы.
Соцветие – многоцветковая корзинка, состоящая
из крупного цветоложа, по внешнему краю которого расположены в несколько рядов
зеленые листочки. По краям корзинки размещены крупные бесполые язычковые
цветки, имеющие оранжево-желтую окраску. Трубчатые цветки, заполняющие всю
корзинку (1000 и более), обоеполые; опыление перекрестное.
Плод подсолнечника – семянка.
1.4 Биологические
особенности
По размерам семянок,
масличности и лузжистости сорта подсолнечника делят на 3 группы:
1. Масличные – семянки
мелкие (длина 8-14мм, масса 1000 семянок – 35-80г), лузжистость низкая
922-36%), ядро полностью заполняет полость семянки, содержание жира в ядре –
53-63%, что составляет – 40-56% масла в семянке;
2. Грызовые – семянки
крупные (длина 15-25мм, масса 1000 семянок – 100-170г), лузжистость высокая
(42-56%), ядро не полностью заполняет полость семянки, масличность низкая
(20-35%); грызовые сорта обычно представлены крупными растениями, нередко их
возделывают на силос;
3. Межеумки – по размерам
семянок и по другим признакам занимают промежуточное положение.
По наличию или отсутствию
в кожуре семянки панцирного слоя сорта лузжистости делят на панцирные и
беспанцирные. В РФ распространены селекционные панцирные сорта и гибриды
масличного подсолнечника, в кожуре которых имеется особый панцирный слой
черного цвета (фитомелан), содержащий до 76% углерода. Такие сорта не
поражаются подсолнечной молью.
Особенности биологии
Культурный подсолнечник
является степным экотипом. Способность образовывать глубоко проникающий
стержневой корень и придаточные корни из гипокотиля обеспечивает ему
устойчивость к засухе и степным ветрам, он отличается также высокой
холодостойкостью и экологической пластичностью.
Прорастание семян во
влажной почве начинается при температуре – 4-6°С, при температуре почвы –
10-12°С оно ускоряется и проходит более дружно и полно. Наклюнувшиеся семена
переносят кратковременные понижения температуры до …-10°С, молодые всходы могут
выносить заморозки до …-6°С.
Общая потребность подсолнечника
в тепле в зависимости от продолжительности вегетации сорта или гибрида
неодинакова. Для скороспелых сортов и гибридов сумма активных температур
составляет - 1850°С, раннеспелых – 2000°С, среднеспелых – 2150°С. Из этого
количества тепла примерно 2/3 приходится на период от всходов до цветения и 1/3
– от цветения до созревания.
Подсолнечник – культура
засухоустойчивая. Он может извлекать воду из глубоких слоев почвы. Хорошая
опушенность стеблей и листьев, а также приспособленность устьиц к неослабевающей
транспирации обеспечивают ему большую устойчивость к жаре и засухе, в частности
до начала цветения. Больше всего влаги (60%) подсолнечник потребляет в период
от образования корзинки до конца цветения. Недостаток ее в почве в это время –
одна из причин пустозерности в центре корзинок. Большое значение для
подсолнечника имеют осенне-зимние запасы влаги в почве.
Подсолнечник требователен
к свету. При затенении и пасмурной погоде рост и развитие его угнетаются. Это
растение короткого дня со всеми характерными для этой группы культур
требованиями биологии.
Лучшие почвы для
подсолнечника – черноземы (супесчаные и суглинистые), каштановые и наносные
почвы заливаемых речных долин при раннем освобождении от полой воды.
Заболоченные, кислые, легкие песчаные и солонцеватые почвы, а также участки с
избыточным содержанием извести для него малопригодны. Благоприятный для роста
растений интервал рНсол=6-6,8.
На образование 1т семян
подсолнечник потребляет: азота – 50-60кг, фосфора – 20-25кг, калия – 120-160кг.
Особенно много питательных веществ подсолнечнику требуется в период от
образования корзинки до цветения, когда растение энергично накапливает
органическую массу. Ко времени цветения подсолнечник поглощает 60% азота, 80%
фосфорной кислоты и 90% калия от их общего выноса из почвы за весь период
вегетации. На ранних фазах вегетации, когда идет закладка генеративных органов,
растения особенно требовательны к фосфорному питанию.
Д.С. Васильев предложил
схему, в которой выделил 5
периодов вегетации подсолнечника. В эти периоды вегетации подсолнечник
предъявляет следующие требования к условиям внешней среды:
Первый период: основные жизненные процессы –
набухание и прорастание семян, появление всходов – связаны с поглощением воды.
Определяющий фактор внешней среды в этот период – температура. Благоприятная
для прорастания семян температура посевного слоя почвы составляет – 10-12°С,
при этом всходы появляются через 10-14 дней.
Второй период: в этот период число листьев
достигает – 18-20. Образование зачаточной корзинки у подсолнечника происходит
на 3 этапе органогенеза, а на 4 этапе с появлением 5-8 листьев на цветоложе
закладываются цветковые бугорки. На 5 этапе органогенеза образуются покровные и
генеративные органы цветка.
Третий период: этот
период характеризуется интенсивным ростом надземных органов и корневой системы.
В начале цветения интенсивность роста затухает, а в конце он прекращается.
Продолжается интенсивный рост листьев среднего яруса (14-26 лист). В этот
период усиленно растут генеративные органы: развиваются язычковые и трубчатые
цветки, околоплодник, тычиночные нити, разворачивается обертка корзинки. К
концу периода пыльники выходят из венчиков.
Четвертый период: цветение наступает примерно через
50-60 дней после всходов и продолжается 20-25 дней (одна корзинка цветет 8-10
дней). Максимальное увеличение корзинки отмечается в течение 8-10 дней после
отцветания, рост ее продолжается вплоть до пожелтения. После оплодотворения
завязи начинается рост семян, который завершается за 14-16 дней, а затем в
течение 20-25 дней происходит налив семян – накопление в них жира и других
запасных веществ. В фазе роста семян подсолнечник особенно требователен к влаге
в почве (критический период). Фаза налива семян завершается на 30-35
день после оплодотворения. Фаза созревания (физиологическая спелость) наступает
при влажности семян – 36-40%. Тыльная сторона корзинки становится желтой.
Биологические процессы в семенах затухают. Начинается физическое испарение
воды.
Пятый период: при полной
(хозяйственной) спелости корзинки приобретают желто-бурый и бурый цвет,
влажность семян снижается до 12-14% (в более северных районах – до 16-18%).
Сорта и гибриды
Академиками В.С.
Пустовойтом, Л.А. Ждановым и другими селекционерами выведены высокомасличные,
низколузжистые, панцирные и заразихоустойчивые сорта и гибриды подсолнечника.
Масличность семянок сортов достигает – 50-54% (на АСВ), лузжистость – 19-24.
Межлинейные гибриды
подсолнечника выровнены по высоте и диаметру корзинки, одновременно цветут и
созревают, что облегчает уборку. Гибриды превышают сорта по урожаю семян на
10-15%, но несколько уступают им по масличности семян и сбору масла с 1га, по
устойчивости к неблагоприятным погодным условиям.
По длине вегетационного
периода сорта и гибриды подсолнечника делят на скороспелые (80-90 дней),
раннеспелые (90-100 дней) и среднеспелые (100-110 дней).
Скороспелые сорта и гибриды (Енисей) созревают за
80-90 дней. Их выращивают в северных и восточных районах возделывания
подсолнечника (Западная Сибирь, Поволжье, Центрально-Черноземный регион). По
урожайности и масличности они уступают сортам других групп (урожайность –
2-3т/га, масличность – 42-52%).
Раннеспелые (ВНИИМК 8883 улучшенный) созревают за
90-100 дней, их возделывают в Поволжье, на Северном Кавказе, в
Центрально-Черноземном регионе. Их урожайность – 2-3т/га, масличность – 50-55%.
Среднеспелые сорта и гибриды (Юбилейный 60)
отличаются наибольшей урожайностью (3-4т/га), их масличность составляет –
49,5-54%, лузжистость – 19-22%, панцирность – 98-100%, масса 1000 семян –
65-85г, семянки черно-серые, полосатые. Сбор масла достигает – 1,5-1,75т/га.
Эти сорта выращивают в Северо-Кавказском и Центрально-Черноземном регионах.
1.5 Влияние нормы
высева на продуктивность подсолнечника
Оптимальная густота стояния - одна из важных предпосылок высоких урожаев.
Для ее достижения первостепенное значение имеет правильный выбор нормы высева.
Чем выше густота стояния, тем меньше размер корзинок и наоборот. При
неравномерной густоте стояния гнездами растения полегают и происходит
неравномерное созревание больших и маленьких корзинок, чем усложняется уборка и
повышаются потери. При низкой густоте посевов диаметр корзинок больше и семена
крупнее. Этим в определенной мере можно компенсировать недобор от низкого числа
растений на гектаре. Но большие корзинки медленнее созревают, а крупные семена
при обмолоте легко очищаются от кожуры. Это способствует повышению доли летучих
кислот в масле убранных семян и снижению его качества. Густота посевов должна
обеспечить возможно высокие урожаи с единицы площади в конкретных
почвенно-климатических условиях. Слишком загущенные посевы при данных
конкретных условиях расходуют большое количество воды и питательных веществ на
формирование вегетативной массы растений. При ограничении снабжения водой и
элементами питания это вызывает недобор урожая семян подсолнечника. Однако при
слишком низкой густоте стояния посевы не полностью используют влагу и
факторы питания для формирования урожая семян, повышается опасность засорения
посевов. Поэтому густота стояния может быть разной в зависимости от
почвенно-климатических условий. Чем эти условия более благоприятны, особенно
водоснабжение, тем выше может быть густота стояния.
Большое влияние на
компоненты урожайности имеет площадь питания одного растения, правильное
определение которой является основным фактором быстрого своевременного
созревания. Кроме нормы высева площадь питания определяется шириной междурядий,
обусловливающей при данной норме высева расстояние между семенами в ряду.
Ширину междурядий часто выбирают, исходя из намеченных мер ухода в соответствии
с шириной регулировки пропашных орудий. Во многих регионах раньше применяли
ширину междурядий 70…75 см, используя имеющуюся технику для выращивания
кукурузы. В настоящее время самая распространенная и оптимальная ширина междурядй
- 45…60 см. Чем меньше ширина междурядий, тем равномернее площадь питания.
При этом более равномерно расположенные листья активно ассимилируют вследствие
меньшего затенения друг друга, корневая система быстрее пронизывает весь объем
почвы в междурядиях, сорняки активнее угнетаются и, что особенно важно в
степных регионах почва лучше защищается от непродуктивного испарения влаги.
Чем выше норма высева,
тем меньше должна быть ширина междурядий. В противном случае расстояние между
растениями в ряду будет слишком малым, что приведет к увеличению высоты
растений и возрастанию опасности полегания.
1.6 Технология
возделывания подсолнечника на семена
Место в севообороте
Подсолнечник размещают в
пропашном поле севооборота после озимых зерновых и кукурузы на силос (КНС), а
также на чистых от злостных сорняков полях – после ячменя, яровой пшеницы, льна
масличного и других. Нельзя сеять подсолнечник после сахарной свеклы, люцерны и
суданки, так как эти культуры сильно и глубоко иссушают почву. Рапс, горох,
соя, фасоль несколько общих заболеваний с подсолнечником (склеротиниоз, белая и
серая гнили и другие), поэтому после них сеять подсолнечник нельзя. В
севообороте подсолнечник возвращают на прежнее место не ранее чем через 8-10
лет, чтобы предотвратить накопление в почве семян заразихи и возбудителей
инфекционных болезней.
Удобрения
Под вспашку зяби вносят
органические, а также фосфорно-калийные удобрения, в зависимости от уровня
плодородия почвы. Азотные удобрения вносят под предпосевную культивацию и в
виде подкормок. При избытке азотного питания растения становятся менее
устойчивыми к
