Тема дипломной работы: РАЗРАБОТКА ЭЛЕМЕНТОВ ТЕХНОЛОГИИ ПРОИЗВОДСТВА ЯРОВОЙ ПШЕНИЦЫ»

ОГЛАВЛЕНИЕ

Введение 3

Глава 1 Теоретические основы технологии производства яровой пшеницы 7

1.1 Морфологические признаки и биологические особенности яровой пшеницы 7

1.2 Влияние биотехнологий и биопрепаратов на повышение эффективности производства яровой пшеницы

1.3 Интенсивная технология производства яровой пшеницы 13

Глава 2 Разработка элементов технологии производства яровой пшеницы в условиях ООО «АГРОНИКА» Свердловского района Орловской области 26

2.1 Природно-климатические и почвенные условия организации

26

2.2 Производственно-экономическая характеристика организации 29

2.3 Анализ и разработка элементов совершенствования технологии производства яровой пшеницы 38

Заключение

33

Список используемой литературы

46

ВВЕДЕНИЕ

Яровая пшеница занимает важное место в структуре зернового хозяйства России, являясь стратегической культурой для обеспечения продовольственной безопасности страны. В условиях современных климатических изменений и экономических вызовов особую значимость приобретает разработка адаптивных, ресурсосберегающих технологий возделывания данной культуры, позволяющих стабилизировать урожайность и улучшить качество зерна при минимизации производственных затрат.

Орловская область, обладая благоприятными почвенно-климатическими условиями для выращивания яровой пшеницы, демонстрирует значительный потенциал для увеличения валовых сборов зерна. Однако существующие технологии производства в хозяйствах региона зачастую не учитывают современных достижений агрономической науки, что приводит к недобору урожая и снижению рентабельности производства. В этой связи разработка и внедрение усовершенствованных элементов технологии возделывания яровой пшеницы с учетом местных условий приобретает особую практическую значимость [11, с. 12].

Вопросам технологии возделывания яровой пшеницы посвящены труды многих отечественных ученых: Б.А. Доспехова, А.И. Бараева, А.А. Жученко и других. Однако большинство исследований носит общий характер и требует адаптации к конкретным почвенно-климатическим и организационно-экономическим условиям хозяйствования.

Цель выпускной квалификационной работы заключается в разработке научно обоснованных элементов технологии производства яровой пшеницы, адаптированных к условиям ООО «АГРОНИКА» Свердловского района Орловской области.

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

1. Изучить морфологические признаки и биологические особенности яровой пшеницы

2. Проанализировать современные интенсивные технологии производства культуры

3. Дать оценку природно-климатическим условиям и производственным показателям ООО «АГРОНИКА»

4. Провести анализ существующей технологии возделывания яровой пшеницы в хозяйстве

5. Разработать и обосновать мероприятия по совершенствованию элементов технологии производства

6. Определить экономическую эффективность предлагаемых технологических решений

Объект исследования - технология возделывания яровой пшеницы.

Предмет исследования - элементы технологии производства яровой пшеницы в условиях ООО «АГРОНИКА».

Методы исследования:

- полевые исследования и наблюдения

- статистическая обработка данных

- экономические расчеты

- сравнительный анализ

Научная новизна работы заключается в разработке адаптированной к местным условиям технологии возделывания яровой пшеницы, включающей:

- оптимизацию сроков посева

- усовершенствованную систему удобрений

- интегрированную систему защиты растений

Результаты исследований могут быть использованы:

- в производственной деятельности ООО «АГРОНИКА»

- другими сельхозпредприятиями Свердловского района

- при разработке региональных программ развития растениеводства

Материалы исследования включают:

- данные агрономической службы ООО «АГРОНИКА»

- результаты полевых опытов

- статистические материалы

- нормативно-справочные данные

Методологической основой исследования послужили труды ведущих отечественных ученых в области растениеводства, земледелия и агрохимии, а также нормативные и законодательные акты, регулирующие сельскохозяйственное производство.

Положения, выносимые на защиту:

1. Научное обоснование оптимальных сроков посева яровой пшеницы

2. Разработанная система минерального питания культуры

3. Предложения по совершенствованию защиты растений

4. Экономическое обоснование предлагаемых мероприятий

Глава 1 ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ТЕХНОЛОГИИ ПРОИЗВОДСТВА ЯРОВОЙ ПШЕНИЦЫ

1.1 Морфологические признаки и биологические особенности яровой пшеницы

Яровая пшеница (Triticum aestivum L.) представляет собой однолетнее травянистое растение семейства Злаковые (Poaceae), которое относится к классу однодольные (Lilliopsida). Вид включает множество сортов.

Яровой пшенице свойственна мочковатая корневая система. Основная масса корней располагается в пахотном слое почвы, что определяет ее высокую зависимость от плодородия верхних горизонтов. Развитие корневой системы происходит по фазам вегетации: прорастание, кущение, выход в трубку, колошение, созревание. В фазе кущения происходит наиболее интенсивное развитие корневой системы, обеспечивающее растение водой и питательными веществами в период активного роста [1, с. 92].

На развитие корневой системы оказывают влияние следующие факторы:

1. Тип почвы: плотные, слабо аэрируемые почвы препятствуют развитию корневой системы, в то время как рыхлые, хорошо дренированные почвы способствуют ее росту.

2. Влажность почвы: оптимальный уровень влажности необходим для нормального развития корней. Засуха приводит к угнетению роста корней и снижению поглощения питательных веществ. Переувлажнение, особенно в ранние фазы развития, может привести к загниванию корней и гибели растений.

3. Аэрация: недостаток кислорода в почве (например, при переувлажнении или уплотнении) препятствует дыханию корней и замедляет их рост.

4. Температура почвы: низкие температуры замедляют рост корней, а высокие температуры могут привести к их повреждению.

5. Питательный режим: обеспеченность почвы питательными веществами (особенно фосфором) является важным фактором, влияющим на развитие корневой системы [7, с. 100].

  Симбиотические отношения между корнями пшеницы и микоризными грибами играют важную роль в улучшении питания растений. Микориза увеличивает площадь поглощения питательных веществ, особенно фосфора, который труднодоступен для растений.

Различные агротехнические приемы оказывают влияние на развитие корневой системы:

      Обработка почвы: глубокая вспашка и рыхление улучшают аэрацию и водопроницаемость почвы, что способствует развитию корневой системы.

      Внесение удобрений: особенно важно внесение фосфорных удобрений, которые стимулируют рост корней.

      Орошение: регулярное орошение обеспечивает оптимальную влажность почвы и способствует развитию корневой системы.

  Существуют различия в развитии корневой системы у разных сортов яровой пшеницы. При выборе сорта следует учитывать его адаптацию к конкретным почвенно-климатическим условиям.

Стебель яровой пшеницы – полый (соломина), состоит из междоузлий и узлов. Функция стебля – поддержание колоса, транспорт воды и питательных веществ от корней к листьям и колосу, а также временное запасание питательных веществ.

  Высота стебля варьирует в зависимости от сорта и условий выращивания. Высокие сорта более подвержены полеганию, что приводит к снижению урожайности. Прочность стебля зависит от содержания лигнина, кремния и других минеральных веществ.

Наличие или отсутствие опушения на стебле у разных сортов влияет на устойчивость к вредителям и болезням. Опушение может затруднять передвижение вредителей по стеблю и снижать поражение болезнями.

  На развитие стебля оказывают влияние следующие факторы:

1. Густота посева: при загущенных посевах стебель вытягивается и становится более тонким, что увеличивает риск полегания.

2. Освещение: недостаток освещения приводит к ослаблению стебля.

3. Влажность: избыточная влажность может способствовать развитию болезней стебля.

4. Питание: недостаток азота приводит к замедлению роста стебля.

Листья яровой пшеницы линейные, расположены очередно на стебле, состоят из влагалища, листовой пластинки и язычка. Основная функция листьев – фотосинтез, транспирация и газообмен.

Площадь листовой поверхности оказывает прямое влияние на продуктивность фотосинтеза. Чем больше площадь листовой поверхности, тем больше солнечной энергии поглощается и тем выше урожайность.

  Факторы, влияющие на площадь листовой поверхности:

1. Обеспеченность влагой и питательными веществами: достаточное количество влаги и питательных веществ способствует формированию большой листовой поверхности.

2. Освещение: недостаток освещения приводит к уменьшению площади листовой поверхности.

3. Густота посева: при загущенных посевах площадь листовой поверхности на одно растение уменьшается.

Интенсивность фотосинтеза зависит от сорта, обеспеченности питательными веществами, влажности, освещения и температуры. Процесс старения листьев приводит к снижению фотосинтетической активности и оттоку питательных веществ в зерно. Замедление старения листьев способствует увеличению продолжительности фотосинтеза и повышению урожайности [4, с. 56].

Колос яровой пшеницы – сложный колос, состоящий из стержня, колосков и цветковых чешуй. Существуют различные типы колосов: плотный, рыхлый, веретеновидный, цилиндрический. Количество колосков и зерен в колосе оказывает существенное влияние на урожайность. Чем больше колосков и зерен, тем выше урожайность.

Факторы, влияющие на количество колосков и зерен:

1. Обеспеченность питательными веществами: достаточное количество питательных веществ (особенно азота) в период формирования колоса способствует увеличению количества колосков и зерен.

2. Влажность: оптимальная влажность почвы в период формирования колоса необходима для нормального развития репродуктивных органов.

3. Освещение: достаточное освещение способствует формированию большего количества колосков и зерен.

Наличие или отсутствие остей у разных сортов влияет на устойчивость к засухе и поражению болезнями. Ости способствуют улавливанию влаги из воздуха и защищают зерно от перегрева.

Зерновка яровой пшеницы состоит из оболочки, эндосперма и зародыша. Эндосперм содержит основные запасы питательных веществ (крахмал, белки), необходимые для развития зародыша. Зерно яровой пшеницы содержит белки (10–15%), крахмал (60-70%), жиры (2-3%), клетчатку (2-3%) и минеральные вещества (1.5-2%). Масса 1000 зерен является важным показателем урожайности и качества зерна. Чем больше масса 1000 зерен, тем выше урожайность.

Факторы, влияющие на массу 1000 зерен:

1. Обеспеченность влагой и питательными веществами: достаточное количество влаги и питательных веществ зерна способствует увеличению массы 1000 зерен.

2. Освещение: достаточное освещение способствует накоплению питательных веществ в зерне.

3. Сроки посева: оптимальные сроки посева обеспечивают нормальное развитие растений и формирование полноценного зерна.

4. Стекловидность: Стекловидность зерна – показатель, характеризующий структуру эндосперма. Зерно с высокой стекловидностью содержит больше белка и обладает лучшими мукомольными качествами.

Технологические свойства зерна (выравненность, натура, пленчатость, содержание белка, клейковины) определяют его пригодность для переработки в муку и хлеб [3, с. 73].

Высота стебля и устойчивость к полеганию тесно связаны с урожайностью. Высокие сорта более подвержены полеганию, что затрудняет уборку и приводит к потерям урожая. Использование короткостебельных сортов позволяет снизить риск полегания и повысить урожайность. Однако, короткостебельные сорта могут быть менее конкурентоспособными по отношению к сорнякам. Размер и форма колоса, количество колосков и зерен в колосе оказывают существенное влияние на продуктивность растения. Сорта с крупным колосом и большим количеством зерен обладают более высоким потенциалом урожайности. Размер зерна, содержание белка, клейковины и других компонентов определяют качество муки, хлеба и других продуктов переработки. Крупное зерно с высоким содержанием белка и клейковины ценится выше.

Биологические особенности яровой пшеницы:

Требования к температуре: минимальная температура прорастания семян: 1-2°C. Оптимальная температура прорастания семян: 15-20°C. Максимальная температура прорастания семян: 30-35°C. Оптимальная температура для роста и развития вегетативных органов: 15-25°C. Оптимальная температура для формирования репродуктивных органов: 18-22°C. Сумма эффективных температур: для прохождения отдельных фаз развития и всего вегетационного периода необходимо определенное количество тепла. Сумма эффективных температур рассчитывается как сумма среднесуточных температур, превышающих биологический нуль (5°C).

    Яровизация – процесс прохождения растениями низких температур, необходимых для перехода к цветению и созреванию. Яровой пшенице не требуется прохождение яровизации, в отличие от озимой пшеницы.

   Влияние температурных стрессов: заморозки в период всходов и кущения могут повредить растения и снизить урожайность. Жара в период налива зерна приводит к снижению массы 1000 зерен и ухудшению качества зерна.

Требования к влажности: критический период по влаге в развитии яровой пшеницы приходится на фазу выхода в трубку - колошение, когда формируются репродуктивные органы. Недостаток влаги в этот период приводит к снижению количества колосков и зерен в колосе. Транспирационный коэффициент яровой пшеницы (количество воды, необходимое для создания единицы сухого вещества) составляет 400-600. Транспирационный коэффициент зависит от условий среды: чем выше температура и ниже влажность, тем выше транспирационный коэффициент.

Влияние засухи и переувлажнения: засуха приводит к снижению фотосинтеза, нарушению транспорта питательных веществ, уменьшению размера зерна и ухудшению качества зерна. Переувлажнение приводит к ухудшению аэрации почвы, загниванию корней и развитию болезней. Орошение является эффективным способом повышения урожайности и качества зерна яровой пшеницы. Наиболее эффективными способами орошения являются дождевание и капельное орошение [11, с. 10].

Яровая пшеница относится к растениям длинного дня. Для нормального развития ей необходим продолжительный световой день (14-16 часов). Интенсивность и качество света оказывают влияние на фотосинтез и формирование урожая. Высокая интенсивность света способствует повышению фотосинтетической активности. При загущенных посевах растения испытывают недостаток освещения, что приводит к снижению урожайности [2, с. 215].

С урожаем яровой пшеницы выносится значительное количество питательных веществ из почвы. Для формирования 1 тонны зерна необходимо: 30-40 кг азота, 10-15 кг фосфора, 20-30 кг калия. Потребность в питательных веществах изменяется по фазам развития. В период кущения растения нуждаются в азоте и фосфоре, в период выхода в трубку - в азоте, фосфоре и калии, в период налива зерна - в калии и фосфоре. Различные формы минеральных удобрений (аммиачная селитра, сульфат аммония, суперфосфат, хлористый калий) оказывают различное влияние на усвоение питательных веществ. Оптимизация минерального питания достигается путем проведения диагностики минерального питания (анализ почвы и растений), использования сбалансированных удобрений и внесения удобрений в оптимальные сроки [5, с. 327].

Восприимчивость к болезням и вредителям:

Болезни: мучнистая роса, бурая ржавчина, стеблевая ржавчина, желтая ржавчина, фузариоз колоса, корневые гнили, септориоз.

Вредители: пшеничный трипс, хлебные жуки, злаковые тли, пьявица, хлебный клопик.

Теплая и влажная погода способствует развитию болезней. Возделывание пшеницы после пшеницы увеличивает риск поражения болезнями. Разные сорта обладают различной устойчивостью к болезням и вредителям. Нарушение агротехники (несоблюдение сроков посева, некачественная обработка почвы) увеличивает риск поражения болезнями и вредителями. Устойчивость к болезням и вредителям может быть обусловлена генетическими факторами (наличие генов устойчивости) и физиологическими особенностями растений.

Оптимальные сроки посева определяются климатическими условиями региона и сортовыми особенностями. Ранние сроки посева обеспечивают более полное использование весенней влаги, но увеличивают риск поражения заморозками. Поздние сроки посева приводят к снижению урожайности. Сроки посева оказывают влияние на структуру урожая: количество продуктивных стеблей, зерен в колосе, массу зерна. Оптимальное время уборки определяется визуальной оценкой состояния растений, влажностью зерна и фазой зрелости. Своевременная уборка позволяет снизить потери урожая и обеспечить высокое качество зерна [6, с. 149].

Таким образом, яровая пшеница (Triticum aestivum L.) является однолетним травянистым растением семейства Злаковые (Poaceae), обладающим сложной корневой системой и структурой стебля, что напрямую влияет на её адаптационные способности и продуктивность. Основная масса корней располагается в пахотном слое почвы, что определяет высокую зависимость растения от плодородия верхних горизонтов и условий их агротехнической обработки. Развитие корневой системы происходит поэтапно и зависит от комплекса факторов, таких как тип и структура почвы, влажность, аэрация и температура, что оказывает существенное влияние на всасывающую способность и рост растения. Оптимальный уровень влажности и аэрации способствует активному развитию корней, тогда как переувлажнение, уплотнение почвы или её засуха негативно сказываются на росте и жизнеспособности растений. Важную роль играет также питание растений, особенно наличие фосфора, который стимулирует развитие корневой системы и улучшает обмен веществ. Морфологические особенности стебля и листьев, включая их высоту, плотность и площадь листовой поверхности, оказывают значительное влияние на фотосинтетическую активность и, как следствие, на продуктивность пшеницы. Оптимальные условия освещения, достаточная обеспеченность влагой и питательными веществами способствуют увеличению площади листовой поверхности, что повышает интенсивность фотосинтеза и формирование урожая. Наоборот, недостаток света и азота, а также неблагоприятные климатические условия могут приводить к снижению фотосинтетической активности и уменьшению урожайности. Колос яровой пшеницы — важный морфологический элемент, напрямую влияющий на количество и качество зерна. Количество колосков и зерен, их размер и плотность зависят от комплекса агротехнических и биологических факторов, включая оптимальное питание, влажность и освещение в период формирования колоса. Высокая обеспеченность влагой и питательными веществами, особенно азотом, способствует увеличению массы 1000 зерен и общего урожая. Крайне важным фактором является соблюдение оптимальных сроков посева, которые обеспечивают нормальное развитие растений, формирование полноценных репродуктивных органов и достижение высокого урожая. Ранние сроки посева позволяют более эффективно использовать весеннюю влагу, однако увеличивают риск повреждения заморозками, тогда как поздние сроки приводят к снижению продуктивности из-за недостаточного периода вегетации. Сроки посева также влияют на структуру урожая, определяя количество продуктивных стеблей и зерен в колосе. В совокупности биологические особенности яровой пшеницы требуют комплексного подхода к ее выращиванию, включающего оптимизацию агротехнических мероприятий, таких как обработка почвы, внесение удобрений, орошение и выбор сортов, адаптированных к конкретным почвенно-климатическим условиям. Только при учете всех этих факторов возможно достижение высокой урожайности и устойчивого производства яровой пшеницы. Глубокое понимание морфологических и биологических особенностей яровой пшеницы является фундаментом для разработки эффективных технологий её производства, направленных на повышение продуктивности, качества и устойчивости к стрессовым факторам, что имеет важное значение для обеспечения продовольственной безопасности и устойчивого развития сельского хозяйства.

ГЛАВА 2 РАЗРАБОТКА ЭЛЕМЕНТОВ ТЕХНОЛОГИИ ПРОИЗВОДСТВА ЯРОВОЙ ПШЕНИЦЫ В УСЛОВИЯХ ООО «АГРОНИКА» СВЕРДЛОВСКОГО РАЙОНА ОРЛОВСКОЙ ОБЛАСТИ

2.1 Природно-климатические и почвенные условия организации

Природно-климатические и почвенные условия являются фундаментальными факторами, определяющими успешность выращивания сельскохозяйственных культур, в частности яровой пшеницы.
ООО «Агроника», расположенное в Свердловском районе Орловской области, функционирует в условиях умеренно-континентального климата с характерными сезонными изменениями температуры и влажности. Для достижения высоких показателей урожайности и качества зерна необходимо детально учитывать особенности климата, почв и их взаимодействие с агротехническими приемами.
ООО «Агроника» находится в посёлке Змиевка, Свердловского района Орловской области, по адресу: улица Садовая, дом 2. Орловская область расположена в зоне умеренно-континентального климата, что обуславливает наличие четырёх отчетливых сезонов с характерными температурными и осадочными режимами.
Среднегодовая температура воздуха в регионе в 2023 году составила 8,46 °C, а в 2024 году — 9,83 °C, что свидетельствует о тенденции к незначительному потеплению. Эти показатели влияют на сроки начала и окончания вегетационного периода сельскохозяйственных культур. В частности, для яровой пшеницы важна продолжительность теплого периода, обеспечивающего полноценное развитие растения. Среднегодовое количество осадков составляет 485 мм в 2023 году и 510 мм в 2024 году, что является достаточным для обеспечения влаги в почве на протяжении вегетационного периода. Основная часть осадков выпадает в весенне-летний сезон, что благоприятно сказывается на росте и формировании урожая.
Температура воздуха является ключевым фактором, влияющим на физиологические процессы в растениях. Для яровой пшеницы оптимальной температурой прорастания семян считается диапазон 15–20 °C, при этом минимальная температура, при которой возможно прорастание, — около 1–2 °C.
В условиях ООО «Агроника» весенние температуры обеспечивают своевременное и равномерное прорастание. Вегетационный период сопровождается различными фазами развития растения — кущение, выход в трубку, колошение, налив зерна — каждая из которых требует определённого температурного режима. Например, фаза кущения наиболее интенсивно протекает при температуре 15–18 °C, тогда как для выхода в трубку и колошения оптимальны температуры 20–22 °C. Перегрев выше 30 °C, особенно в период налива зерна, может негативно сказаться на массе и качестве урожая. Низкие температуры, в том числе возвратные заморозки весной, представляют угрозу для посевов. Поэтому выбор сортов с повышенной морозостойкостью и оптимизация сроков посева являются важными агротехническими задачами.
Влажность почвы и воздуха оказывает прямое влияние на развитие корневой системы и физиологические процессы в растениях.
В ООО «Агроника» среднегодовое количество осадков и их распределение создают условия для поддержания оптимальной влажности почвы в течение всего вегетационного периода. Дефицит влаги в ключевые фазы развития, такие как кущение и колошение, приводит к снижению продуктивности растений, уменьшению числа колосков и зерен. Избыточная влажность, напротив, способствует развитию грибных заболеваний и ухудшает аэрацию почвы. Для контроля влажностного режима в хозяйстве применяются методы мониторинга состояния почвы и погодных условий, а также внедряются агротехнические мероприятия — мульчирование, капельное орошение и создание оптимальной структуры почвы.

Таблица 1. Природно-климатические условия региона
Годы Месяцы Сумма за
Январь Февраль Март Апрель Май Июнь Июль Август Сентябрь Октябрь Ноябрь Декабрь Вегетацию Год
Осадки, мм
2023 23 29 32 33 48 53 63 45 60 47 33 36 349 485
2024 19 24 28 36 44 55 61 46 58 45 32 31 345 510
Среднемесячные температуры воздуха, оС
2023 -9 -8 3 10 11,5 15 20 21 17 10 4 -3 210 8,46
2024 -11 -7 4 13 12 21 22 21,5 17 11 3 -6 210 9,83

Яровая пшеница — светолюбивое растение, интенсивность и продолжительность освещения влияют на фотосинтетическую активность и урожайность. В период активного роста в регионе наблюдается продолжительный световой день (14–16 часов), что способствует накоплению фотосинтетических продуктов и формированию высокого урожая. Загущенность посевов и неблагоприятные погодные условия могут снижать эффективность фотосинтеза. Поэтому соблюдение оптимальной густоты растений и своевременная агротехника способствуют максимальному использованию светового ресурса.
Почвы хозяйства представлены чернозёмами оподзоленными с лёгкосуглинистым гранулометрическим составом. Мощность гумусового горизонта — около 25 см, содержание гумуса — 5–8%, что соответствует высоким показателям плодородия. Кислотность почвы находится в пределах pH 5,5–6, что благоприятно для усвоения питательных веществ. Агрохимический анализ показывает средний уровень содержания фосфора (15–17 мг/100 г) и калия (18–20 мг/100 г), что требует регулярного внесения удобрений.