Курсовая работа: Проектирование севооборотов, комплексных мер борьбы с сорняками, системы обработки почвы и воспроизводства плодородия почвы в интенсивном земледелии

КУРСОВАЯ РАБОТА

ТЕМА: "ПРОЕКТИРОВАНИЕ СЕВООБОРОТОВ, КОМПЛЕКСНЫХ МЕР БОРЬБЫ С СОРНЯКАМИ, СИСТЕМЫ ОБРАБОТКИ ПОЧВЫ И ВОСПРОИЗВОДСТВА ПЛОДОРОДИЯ ПОЧВЫ В ИНТЕНСИВНОМ ЗЕМЛЕДЕЛИИ"

Производство продуктов питания – с давних пор основная задача земледельца, так же как производство кормов для животноводства и сырья для промышленности. Земледелие является одной из важнейших отраслей сельскохозяйственного производства. Земледелие – отрасли сельскохозяйственного производства, основанные на рациональном использовании земли с целью выращивания сельскохозяйственных культур. Земледелие как наука развивается на основе новейших теоретических достижений таких важнейших фундаментальных научных дисциплин как почвоведение, растениеводство, землеустройство, физиология растений, агрохимия и др. Вместе с тем значительно возрастает роль земледелия как строго зональной науки, с широким использованием местного практического опыта. В результате перевода земледелия на научную основу, его интенсификации повысились устойчивость и продуктивность растениеводства, обеспечиваются расширенное воспроизводство плодородия почвы и рост урожайности сельскохозяйственных культур.

Основа любой системы земледелия – севооборот. Оценку и роль его в современном земледелии проводят по таким критериям: биологизации земледелия, регулирование режима органического вещества почвы и элементов питания, поддержание удовлетворительного структурного состояния почвы, регулирование водного баланса агроценозов, предотвращение эрозии и дефляции, регулирование фитосанитарного состояния посевов и почвы. Весьма актуальной остается задача оптимизации приемов защиты растений от сорных растений и вредных организмов.

1.1 Общие сведения о хозяйстве

Челябинская область Вариант 3

Северная лесостепь

Обще направление развития хозяйства: мясомолочное, зерновое

Таблица 1 – Земельные угодья хозяйства

Предлагаю распахать залежи с целью удовлетворения потребностей хозяйства в продукции растениеводства.

Таблица 2-План продажи продукции, т

Таблица 3 – Урожайность сельскохозяйственных культур в хозяйстве на год освоения севооборотов

Помимо предложенных рекомендаций предполагается внесение минеральных и органических удобрений, использование агротехнических и химических методов борьбы с сорными растениями, использование сортов, дающих большую урожайность, выполнение технологии возделывания культур, проведение систем обработки почв, которые позволят улучшить структуру почвы.

1.2 Природные условия

1.2.1 Климатические условия

Северная лесостепная зона Челябинской области – это зауральская холмистая равнина.

Климат характеризуется умеренно теплым вегетационным периодом.

Сумма эффективных температур выше десятиградусного уровня составляет в среднем 1800–2000⁰с. Этот период продолжается 120–125 дней: с 9–10 мая до 15–12 сентября. Однако безморозный период заметно короче: 100–110 дней, а на почве температура без заморозков бывает 90–105 дней.

Осадков за период активной вегетации растений выпадает в пределах 200250 мм. Влагозапасы в метровом слое почвы к моменту посева зерновых культур бывают, как правило, достаточны – 140–170 мм. Гидротермический коэффициент (по Селянинову) в весенне-летний период составляет 1,0–1,4. Поэтому северная лесостепь Челябинской области – одна из наиболее благоприятных зон для развития земледелия. Все сорта основных зерновых кормовых и овощных культур здесь обеспечены теплом и влагой, что дает возможность иметь высокопродуктивное полевое и луговое кормопроизводство, а на его основе – молочное и мясное животноводство, близость крупных промышленных центров благоприятствует развитию овощеводства и картофелеводства.

Устойчивый снежный покров устанавливается в середине ноября, достигает 30–40 см и сохраняется 100–150 дней. Он обеспечивает благоприятные условия перезимовки озимых культур.

1.2.2 Экологические показатели состояния почв

Почвенный покров территории северной лесостепи Челябинской области определяется развитием дернового, солончаково-солонцового и подзолистого процессов почвообразования, поэтому для зоны характерно разнообразие почв (см. табл. 2). На всей территории преобладают черноземы выщелоченные. На них приходится 30,8% пахотнопригодных и 38% пахотных земель, в том числе 54,8% пашни северной лесостепной зоны. Значительные площади почвенного покрова занимают лесные осолоделые почвы (соответственно 6%; 4,7 и 18,85%), меньшее распространение имеют черноземы обыкновенные и солонцеватые.

Черноземы выщелоченные – лучшие пахотные земли не только зоны, но и области. Они обладают достаточно мощным перегнойным горизонтом (30–50 см) с содержанием гумуса 6–9%. Реакция почвенного раствора слабокислая или близкая к нейтральной. Содержание доступного растениям фосфора в черноземах выщелоченных бывает, как правило, недостаточным для получения высоких урожаев.

Обеспеченность растений азотом зависит от процессов минерализации и нитрификации азотистых соединений почв. На парах они активны, поэтому в почве накапливается много доступного растениям минерального, преимущественно нитритного, азота. После других предшественников запас этого элемента в черноземах выщелоченных к посеву сельскохозяйственных культур бывает недостаточным.

Калием черноземы выщелоченные в большинстве случаев обеспечены в полной потребности растений и гарантируют урожайность зерновых 22–25 ц/га.

Таблица 4 – Характеристика исходного состояния почв в хозяйстве и технологическая модель простого воспроизводства плодородия

Чернозем выщелоченный легкосуглинистый

Высокоэффективное ведение хозяйства возможно лишь при условии выбора его рациональной специализации, учитывающей требования рынка, природные и экономические условия и другие факторы. Многообразие факторов определяет многообразие специализации хозяйств.

Значительная часть хозяйств специализируется на производстве продукции растениеводства: выращивании продовольственного или фуражного зерна, кормовых культур для собственных нужд или для продажи, картофеля, различных видов овощей, плодов, ягод, а также на семеноводстве различных культур и т.д. Одни хозяйства имеют узкую специализацию в растениеводстве, другие развивают одновременно несколько сельскохозяйственных отраслей. Хозяйства области в той или иной мере занимаются производством различных видов продукции животноводства, как для собственного потребления, так и для товарных целей. Источниками кормов являются либо собственное производство, либо покупные корма. Хозяйства, расположенные вблизи города, на транспортных магистралях с гарантированным круглогодовым движением, специализируются на производстве цельного, молока. Там, где отсутствуют вышеперечисленные благоприятные для молочного скотоводства условия, хозяйства специализируются на выращивании нетелей, доращивании и откорме молодняка и взрослого крупного рогатого скота.

Источником кормов в этом случае являются главным образом естественные кормовые угодья (сенокосы, пастбища).

Хозяйства, располагающие достаточным количеством пахотных земель и возделывающие зерновые фуражные культуры, специализируются на производстве свиноводческой продукции.

Специализация хозяйств должна исключать сочетание конкурирующих отраслей и развивать взаимодействующие отрасли.

При разработке системы севооборотов необходимо знать годовую потребность в продукции растениеводства для выполнения плана реализации, обеспечения животноводства кормами, заготовки семян и удовлетворения других потребностей. С учетом планируемой урожайности устанавливается структура посевных площадей.

Проектирование севооборотов включает расчет структуры посевных площадей, разделение ее на отдельные севообороты, определение числа полей в каждом севообороте под определенными группами культур и разработку схем севооборотов.

2.1 Определение годовой потребности в продукции растениеводства

2.1.1 Потребность в кормах

Расчет посевной площади хозяйства со сложившейся структурой животноводства осуществляют в следующей последовательности: определяют общую потребность хозяйства в продукции растениеводства, включающую объем продукции на корм скоту и реализацию внутри и за пределами хозяйства; подбирают сельскохозяйственные культуры для производства различных видов кормов и рыночной продукции; планируют среднюю урожайность каждой культуры; определяют норму высева культуры для того, чтобы скорректировать урожайность с целью включения семенных участков в общую посевную площадь; рассчитывают посевную площадь по каждой культуре, группе культур и определяют общую.

Рассчитываем годовую потребность в кормах на все поголовье. Для этого суммируя потребность по видам корма для различных животных, получают общую потребность в корме. Необходимо также предусмотреть страховой запас кормов. Примерный размер страховых фондов по концентрированным кормам 8… 10%, грубым и сочным – 15… 20% годовой потребности. Расчеты оформляются в виде таблицы 7.

Таблица 7 – Потребность в кормах на год освоения новых севооборотов, т

Далее необходимо выяснить: сколько кормов будет получено на лугах и пастбищах, и сколько нужно получить на пашне? Для этого в таблице 8 определяем ожидаемое производство кормов на лугах и пастбищах с учетом их улучшения на год освоения севооборотов.

Таблица 8 – Производство кормов на лугах и пастбищах, т

Следовательно, на пашне нужно произвести

Сена 633 т, Сенаж 701,5 т Зеленой травы 4321,2 т.

2.1.2 Определение состава культур для производства продукции растениеводства

Для составления схем севооборотов необходимо выбрать наилучшие предшественники для основных сельскохозяйственных культур и обосновать принципы построения схем для конкретных условий агроландшафта и соответствующей структуры посевной площади.

При построении схем севооборотов пользуются следующими принципами: плодосменности, совместимости и самосовместимости, специализации, уплотненности, экономической и биологической целесообразности. Следуя этим принципам, нужно предусмотреть видовой состав культур, которые будут использоваться для производства кормов и другой продукции растениеводства.

Таблица 9 – Состав культур для производства кормов и другой продукции растениеводства

2.1.3 Потребность в семенах

Семена всех культур хозяйство должно производить самостоятельно в объеме полной потребности со страховым запасом. Можно планировать покупку семян только тех культур, которые в условиях хозяйства не дают полноценные семена (овощные, кукуруза, многолетние травы)

Дополнительно необходимо запланировать страховой фонд в объеме 15% от потребности семян. Разделив потребность в продукции на планируемую урожайность, получают примерную расчетную площадь посева. Площадь посева по каждой культуре умножают на среднюю норму посева и получают потребность в семенах. Средняя норма посева зерновых культур для продажи, для корма, для прочих потребностей – 0,22 т/га; однолетних трав (злаково-бобовых смесей) для сенажа, сена и зеленой травы – 0,18 т/га; картофеля 2,5 т/га. Расчет проводится в форме таблицы 10.

Таблица 10 – Расчет потребности в семенах зерновых культур и картофеля

2.2 Расчет структуры посевных площадей

Расчетную площадь посева под культуры получают делением потребности во всех видах продукции, получаемой из неё, на урожайность. При определении потребности в продукции земледелия необходимо взять в расчет производство кормов на лугах и пастбищах (таблица 8). Недостающее количество кормов будет получено на пашне. Расчетную урожайность планируют равной или выше средней урожайности (таблица 3).

Затем необходимо сопоставить сумму площадей всех культур с площадью пашни и сбалансировать их. При необходимости запланировать площади промежуточных посевов и чистого пара.

Таблица 11 – Годовая потребность в продуктах растениеводства, производимых на пашне, т

2.3 Проектирование севооборотов

Проектирование севооборотов включает расчет структуры посевных площадей, разделение ее на отдельные севообороты, определение числа полей в каждом севообороте под отдельными группами культур и разработку схем севооборотов. Одновременно определяют число и площадь севооборотов исходя из типа, категории и плодородия почв, рельефа местности таким образом, чтобы свойства почв в каждом севообороте были сходными.

На эрозионно-опасных склонах, пойменных землях и труднодоступных участках необходимо выделить самостоятельные севообороты. В этих севооборотах большой удельный вес должны занимать многолетние травы. На пойменных землях размещают овощи и другие влаголюбивые культуры. Вблизи крупной животноводческой фермы целесообразно выделить кормовой севооборот, в котором запланировать получение большей части малотранспортабельных сочных кормов. Нужно, однако, помнить, что увеличение числа севооборотов приводит, как правило, к уменьшению среднего размера поля.

Таблица 12 – Структура посевных площадей

Поскольку в хозяйстве имеется достаточное количество посевных площадей, то планируется повысить план продажи зерна картофеля и овощей. Оставшиеся 990 га можно вывести из пашни в залежи, а можно сдавать в аренду.

2.4 Расчет структуры посевных площадей

Таблица 9 – Распределение посевных площадей по севооборотам

Таблица 10 – Размещение культур в проектируемых севооборотах и других угодьях

Таким образом, отклонение от структуры посевных площадей по выбранным севооборотам нет. Полученные севообороты составлены с учетом особенностей природно-географической зоны. Площади посева каждой культуры, запроектированные в таблице 8, полностью размещены в севооборотах.

2.5 Расчет продуктивности разработанных севооборотов

Таблица 12-Оценка продуктивности севооборотов

Как видно из таблицы, спроектированный севооборот лучше прежнего по всем показателям. Стоимость продукции с 1 га пашни, в спроектированном севообороте, велика за счет возделывания в нем картофеля и моркови. Культуры чередуются в соответствии требованиям по составлению севооборотов. Прежний севооборот также составлен с учетом данных требований. В обоих севооборотах учтено воздействие каждой культуры на физическое, химическое и фитосанитарное состояние.

2.6 Составление плана освоения и ротационной таблицы севооборотов

План освоения севооборота – это схема размещения возделываемых культур по полам на период освоения севооборотов.

Освоенный севооборот – это севооборот, в котором соблюдаются принятые границы полей, а размещение культур по полям и предшественникам соответствует принятой схеме.

Основной задачей переходного периода является:

– выполнение плана производства всех видов продукции;

– повышение урожайности сельскохозяйственных культур;

– внедрение в производства достижений науки и передового опыта.

Планом освоения севооборотов устанавливается чередование культур и площади посева на весь период освоения, который длится для полевых севооборотов 1…3 года, для кормовых с тремя и более полями многолетних трав – 4…5 лет

Таблица 13 – План освоения севооборота

План освоения севооборота составляется отдельно по годам до полного освоения севооборота. После освоения севооборота смена культур в дальнейшем на каждом поле осуществляется в соответствии с установленным чередованием, причем год освоения севооборота считается первым годом первой ротации севооборота. Продолжив переходный план еще на столько лет, сколько полей в севообороте, получим ротационную таблицу, которая показывает чередование культур во времени и пространстве.

Особое внимание в период освоения севооборота должно быть уделено борьбе с засоренностью полей.

Таблица 15-Состав и обилие сорняков в посевах культур

Как видно из данных таблицы среди сорных растений преобладают корнеотпрысковые многолетние, поэтому мероприятия по борьбе с сорной растительностью будут направлены против этих групп растений.

3.1 Составлений карты засоренности полей

Так как степень засоренность на всех полях одинакова, то карта

v v v v v – многолетние двудольные

– – – – – – – малолетние однодольные

∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙ – малолетние двудольные

3.2 Биологические особенности сорняков

Наиболее вредоносными сорняками являются все виды осота.

Осот полевой, желтый – Sonchus arvensis L. Относится к семейству астровых. Причиняет большой вред всем культурам. Экономический порог вредоносности 1… 3 шт./м2. Корневая система мощная, ветвящаяся, в первый год углубляется в почву до 2 м. Стебель прямой, высотой 50… 150 см. Масса 1000 семян 0,5… 0,6 г. Всходы из семянок и побеги от корневых почек появляются рано весной. Минимальная температура прорастания семянок 6… 8 ⁰С, оптимальная 25… 29⁰С. Семядоли длиной 4… 7 мм, шириной 3… 5 мм, первые листья широкообратнояйцевидные. Максимальная плодовитость одного растения до 30 тыс. семянок, которые прорастают с глубины не более 12 см Глубина вегетативного возобновления корневой системы до 1,7 м. Корневые отрезки размером 0,5…0,8 см способны к регенерации.

Бодяг полевой – Cirsium arvense. Относится к семейству астровых. Засоряет зерновые, многолетние травы, пропашные, овощные, огороды, сады. Злостный и обременительный сорняк в Нечерноземной зоне. Экономический порог вредоносности 2… 3 сорняка на 1м^2. Корневая система разветвленная, на вертикальных и горизонтальных корнях имеются вегетативные почки возобновления. Они способны прорастать с глубины до 170 см. На второй и третий годы жизни корневая система достигает глубины 7 м. Стебель прямой, ветвистый, покрытый волосками, высотой 40… 160 см. Цветки розово-пурпурные. Соцветие – корзинка. Плод – коричневая обратнояйцевидная семянка с летучкой из волосков. Масса 1000 семянок около 2 г. Всходы из семянок и побеги из корневых почек появляются рано весной. Минимальная температура прорастания семянок 4… 6^оС. Максимальная плодовитость одного растения до 40 тыс. семянок, которые могут прорастать с глубины не более 5 см.

3.3 Система мероприятий по борьбе с сорняками

Практика земледелия показывает, что применение отдельных мер борьбы с сорняками не дает желаемого эффекта. Поэтому необходим системный подход к снижению количества сорной растительности.

Таблица 16 – Система мероприятий по борьбе с сорняками на полях севооборота

Культура пар; площадь 200 га; тип и степень засоренности многолетние двудольные сильная, малолетние 1-, 2-дольные слабая

В основном борьба с сорняками направлена на уничтожение многолетних сорняков. Причем основная ее часть будет проводиться на паровом поле и поле, занятом пропашными, т. к. на пару можно проводить сплошную химическую обработку, а на пропашных борьба с сорной растительностью осуществляется путем междурядных обработок. Обкашивание позволяет избежать засорения семенами сорных растений.

4. Система обработки почвы в севообороте

4.1 Обработка почвы в период освоения севооборота

Правильная обработка почвы занимает важное место в регулировании почвенных условий жизни растений. При сочетании с мероприятиями по снижению засоренности и системой удобрений в севооборотах она обеспечивает повышение и наиболее рациональное использование плодородия почв.

Обработка эффективна лишь тогда, когда ее проводят с учетом свойств почв, их физической спелости, климатических и погодных условий, требований растений к технологии их возделывания в севообороте. Эффективное влияние механического воздействия на почву усиливается в том случае, когда приемы обработки осуществляются в определенной системе и тесном взаимодействии со всеми звеньями агрономического комплекса. При этом следует помнить, что излишняя обработка может привести к разрушению почвы, снижению плодородия, увеличению ненужных затрат.

Особое значение обработке отводится в сохранении почвы от водной и ветровой эрозии. Почвозащитная направленность обработок почвы – одно из основных условий рационального использования земли и дальнейшего совершенствования зональных систем земледелия.

4.2 Система обработки почвы в освоенном севообороте

Таблица 17 – Система обработки почвы в севообороте

5. Расчет потребности в гербицидах

Норма расхода препарата на всю площадь посева, подлежащую обработке гербицидом

N= D_T+S,

Где N – общее количество препарата, кг

D_T – норма препарата, кг/га

S – площадь посева культуры, га.

Таблица 18 – Расчет потребности в гербицидах

Однако следует помнить о том, что постоянное применение гербицидов может привести к образованию резистентных форм и вызвать чрезмерную экологическую нагрузку. Вообще, применение гербицидов целесообразно, если засоренность посевов превышает экономический порог вредоносности.

6. Разработка системы противоэрозионных мероприятий в севообороте

Закономерности проявления эрозии почв и дефляции в различных природно-климатических зонах определяются на основе методики определения эрозионной опасности и возможности дефляции в севообороте. Для количественной оценки почвозащитной роли культур, входящих в севооборот, вычисляют средневзвешенный показатель проектного покрытия почвы культурами в эрозионно-опасные периоды:

Р _{среднвзвешенный}= Р1S1+P2S2+ … +Pn* Sn/100%,

Где Р1, Р2, Рn-проектное покрытие почвы различными культурами в эрозионно-опасный период, %;

S1, S2, Sn-посевная площадь каждой культуры, % от площади севооборота.

Р_{среднвзвешенный}=16,7*5+16,7*30+16,7*30+16,7*30+16,7*80+16,7*20=32,54%

Т. о. спроектированный севооборот среднеустойчив к проявлению эрозионных процессов.

Таблица 19 – Обоснование системы противоэрозионных мероприятий

Указанные мероприятия позволят снизить действие ветровой эрозии и сохранить плодородный слой почвы, а, следовательно, улучшить питательный режим почвы.

Заключение

В данной работе перед нами стояли такие задачи как проектирование севооборотов, комплексных мер борьбы с сорняками, систем обработки почв и воспроизводства плодородия, системы противоэрозионных мероприятий, оценка продуктивности спроектированного севооборота.

Рассчитана потребность в продукции растениеводства, для удовлетворения которой в пашню вовлечены залежные земли.

Рассчитана и составлена структура посевных площадей, а также размещение культур в проектируемых севооборотах.

Рассчитана продуктивность прежнего и спроектированного севооборотов.

Составлен план освоения и ротационная таблица севооборота.

В целом все задачи выполнены согласно предложенному плану. Севообороты составлены с учетом влияния культур на воспроизводство плодородия, фитосанитарное состояние с учетом природно-климатических условий. Система борьбы с сорняками включает в себя как химические, так и агротехнические меры борьбы, т.е. является интегрированной.

1.  Баздырев Г.И. Защита сельскохозяйственных культур от сорных растений. – М.: КолоС, 2004.

2.  Под ред. Пупонина А.И. Земледелие. – М.: КолоС, 2002.

3.  Методические указания для курсовой работы по земледелие.

4.  Под ред. Гуренеева М.Н. Основы земледелия – М.: Колос, 1981.