Методические рекомендации и указания по изучению дисциплины Земледелие для студентов специальности 050801 «Агрономия»

Методические указания

Ф СО ПГУ 7.18.1/05

Министерство образования и науки Республики Казахстан

Павлодарский государственный университет им. С. Торайгырова

Кафедра агротехнологии

методические рекомендации и указания

по изучению дисциплины Земледелие

для студентов специальности 050801 «Агрономия»

Павлодар

УТВЕРЖДАЮ

Проректор по УР

_________

«___»_______ 20 г.

Составители: к. с/х. н. профессор ______

Кафедра агротехнологии

Методические рекомендации и указания по изучению дисциплины

по дисциплине Земледелие

для студентов специальности 050801 Агрономия

Рекомендовано на заседании кафедры агротехнологии

« » ________ 20 г. протокол №

Заведующий кафедрой _________ «____»________20 г.

Одобрено УМС Агротехнологического факультета

«____»________20 г. протокол № ___

Председатель УМС __________ «____»________20 г.

Содержание материала дисциплины

Тема №1 Введение

Биоземледелие - это предельно возможная активизация всех биоресурсов в целях оптимизации продукционного процесса в культурных растениях, расширенного воспроизводства плодородия почвы, повышения урожаев, получения экологически чистых продуктов при минимальных технологических затратах, обеспечивающих высокую конкурентоспособность на рынке.

Биоземледелие опирается на следующие условия и принципы:

- использование комбинированных сельхозмашин и агрегатов, обеспечивающих выполнение 6-7 технологических операций за один проход по полю, снижающих в 4-5 раз уровень техногенного воздействия на природу;

- освоение двухпольных звеньев в многопольных полевых плодосменных севооборотах, набор культур для возделывания в севооборотах и ценозах, обеспечивающих максимальную урожайность за счет хорошей адаптации к зональным условиям, проявления свойств синергизма и эмерджентности от взаимодействия в научно обоснованных биосистемах;

- формирование более благоприятных водного, воздушного, теплового, светового и пищевого режимов в почве за счет мульчирования полей соломой, минимализации обработок, совмещения предпосевной обработки и посева;

- отказ от применения гербицидов, подавление сорняков севооборотами, сроками, нормами, способами посева культур, правильными послепосевными уходами; уничтожение вегети-рующих сорняков в целях приостановки их развития скашиванием при уборке культур в возможно ранние сроки с одновременным мульчированием почвы растительными остатками и мульчирующими поверхностными (мелкими) зяблевыми обработками;

- активизация жизнедеятельности почвенной микрофлоры мерами обогащения почвы растительными остатками, правильной обработкой и влагонакоплением. Только микрофлора форсирует минерализацию органического вещества, обогащает почвенный раствор необходимыми растениям минеральными солями;

- мобилизация биоресурсов, обеспечивающих удвоение урожаев полевых культур, получение экологически чистой продукции без применения гербицидов и минеральных удобрений, снижения производственно-технологических техногенных затрат в 3-5 раз;

- симбиоз полеводства с животноводством, так как плодосменные севообороты дают дешевые сбалансированные корма в виде сенажа, зерносенажа и зернофуража, а также обеспечивают ценнейшими предшественниками яровую пшеницу;

- предпосылка гармоничного формирования многоукладности на селе, превращения сельского уклада в социально привлекательный, создание условий наследуемого закрепления молодежи в деревне, обеспечение экологически чистой среды обитания людей;

В земледелии, как ни в какой другой сфере деятельности человека, задействовано множество факторов природного и ан­тропогенного характера. Слагаемые успеха определяются не только оптимальностью подбора факторов, но и правильностью их сочетаний, оптимальностью взаимосвязей и взаимодействий (то есть системностью).

Положительные эффекты в отрасли возможны в условиях оптимизации действия всех факторов продуцирования растений. Причём действия факторов, как правило, не суммируются и не замещаются, они носят сложный взаимосвязанный интегриро­ванный характер.

На практике чаще изучаются действия отдельных факторов и значительно реже их взаимодействия. На это мы и намерены обратить внимание в первую очередь, потому что взаимодейст­вия факторов, как правило, не требуют введения в производст­венный процесс дополнительных ресурсов а прибавки урожаев обеспечивают существенные.

При выполнении практической работы в земледелии необходимо:

1) определить:

- характер системных связей в задаче;

- возможные взаимосвязи и взаимодействия, вызывающие эффекты синергизма и эмерджентности в данной системе;

- возможные циклы управления в проектируемой моделе;

- элементы и звенья в системе, требующие ручного, автома­тизированного и автоматического управления;

- в каждой схеме модели управления отношения видов управленческой деятельности (прогноза, плана, программы, проекта);

- звенья-интеграторы данной системы или подсистемы;

- уровень исследуемой системы (подсистемы, блока) в ие­рархии организационно-производственных систем;

Контрольные вопросы

1 Что такое земледелие?

2 Условия и принципы, на которые опирается наука биоземледелие

3 Что необходимо для выполнения практической работы в земледелии?

Рекомендуемая литература

1 Әуезов Ә,Ә., Атақұлов Т. А., Сүлейменова Н. Ш., Жаңабаев Қ.Ш. Земледелие. – Алматы, 2005

2 , , ., Практикум по курсу «Системы земледелия»(на примере Сибирских регионов).- Барнаул., 2008

3 , , Орошаемое земледелие.- Алматы, 2003

Тема №2 Научные основы земледелия

Земледельцы знакомы со свойствами почвы удерживать оп­ределенное количество воды, пропускать ее через себя в ниже­лежащие горизонты, поднимать вверх, испарять с поверхности и другими водными свойствами. Совокупность процессов поступ­ления влаги в почву, ее передвижения, расхода из почвы и из­менений физического состояния называется водным режимом.

Значение воды в жизни растений и почвы. Вода является не­обходимым условием жизни растений. Она представляет один из элементов плодородия почвы. Потребность растений в воде проявляется с первых дней развития. Процесс набухания предо­пределяет возможность прорастания семян. Для прорастания семян разных растений требуется воды от 25 до 150% их веса. Из полевых культур больше воды для набухания расходуют се­мена бобовых растений, масличных культур, сахарной свеклы; наименьшее - семена проса и кукурузы. Хотя общий расход во­ды для набухания семян невелик, в этот период жизни растения предъявляют высокие требования к влажности почвы, подвиж­ности воды, так как они не образовали еще корней и впитывают влагу поверхностью семян. В последующие фазы роста расход влаги растениями увеличивается.

Почвенный воздух является фактором жизни сельскохозяйст­венных растений. В нем содержатся главнейшие элементы пи­тания растений и биологической деятельности почвы - кисло­род, углерод и азот. Следовательно, почвенный воздух является материальным источником питания растений. Он разделяет эту функцию с жидкой и твердой частями почвы. От состояния воз­душного режима почвы зависят характер и степень развития ее плодородия, физико-химических и биологических процессов.

Факторы газообмена и динамика воздушного режима. Глав­ными факторами газообмена в почве являются те природные силы и процессы, при которых почвенный воздух выделяется из почвы, а атмосферный входит в нее. К числу таких факторов относятся: 1) постоянно действующие - колебание температуры, изменение барометрического давления атмосферы и диффузия газов; 2) действующие с перерывами, спорадически - промыва­ние почвы водой, поступающей при осадках и поливах, выдува­ние почвенного воздуха ветром и оседание почвы.

Для роста и развития растений необходимы определенные тепловые условия. Интен­сивность важнейших физиологических процессов - фотосинте­за, дыхания, транспирации - зависит от температуры растения и окружающего воздуха. Повышение температуры до определен­ной величины (оптимума) способствует активизации указанных процессов, при дальнейшем увеличении этого фактора нормаль­ная жизнедеятельность растений нарушается: синтез ослабляет­ся, дыхание усиливается, неустойчивые соединения распадают­ся, а если температура еще больше повышается, происходят не­обратимые нарушения обмена веществ, приводящие растения к гибели.

Контрольные вопросы

1 Что такое водный режим?

2 Основные факторы газообмена и динамика воздушного режима

3 Какие важнейшие физиологические процессы растений вы знаете?

4 Что происходит при увеличении теплового фактора?

Рекомендуемая литература

1 Земледелие // Под. Ред. Академика .- М:Колос, 2000

2 Киреев А7К76 Сейтказинов почвы на богаре Казахстана.- Алматы, 2001

3 Развитие идеи почвозащитного земледелия в новых социо - экономических условиях.– Шортанды, 2003

Тема №3 Сорные растения и меры борьбы с ними

Борьба с сорными растениями — одна из самых актуальных проблем земледелия. Приёмы борьбы с сорными растениями можно разделить на агротехнические и химические.

В хозяйствах, где не уделяется должного внимания агротехническим мероприятиям, значительны потери от сорняков, а при их массовом развитии снижается эффективность внесения удобрений, мелиорации, продуктивность сортов нового типа и отдача от новых технических средств.

Высокая агротехника при возделывании сельскохозяйственных культур служит основой в борьбе с сорняками. Преимущество агро– технических приёмов состоит в том, что каждый из них, кроме уничтожения сорняков, выполняет и другие важные задачи, например регулирование водно–воздушного, теплового и питательного режимов, борьба с болезнями и вредителями сельскохозяйственных культур и т. д.

В зависимости от поставленной цели выделяют следующие три группы мероприятий:

предупреждение попадания на поля семян и вегетативных органов размножения сорняков;

уничтожение имеющихся в почве жизнеспособных семян и вегетативных органов размножения;

уничтожение прорастающих и вегетирующих сорняков в посевах сельскохозяйственных культур.

Борьба с сорняками проводится только в случае превышения ими экономического порога вредоносности, то есть когда прибавка урожая от применяемых мер борьбы покроет расходы на них. Существуют различные меры борьбы с сорняками.

Физические меры

Сорные растения уничтожаются путём изменения физической среды. Сюда входит борьба выжиганием, токами высокой частоты и др.

Механические меры

Заключаются в механическом воздействии на сорняки или на почву.

Провокация — побуждение семян сорняков и засорителей к прорастанию и затем уничтожение всходов сорняков. Провокация проводится лущильниками. Лущильники засыпают семена сорняков, находящиеся на поверхности земли после уборки основной культуры, провоцируя таким образом их к прорастанию. Затем производится запашка проростков или всходов при основной обработке почвы.

Высушивание и вымораживание — заключается в вытаскивании на поверхность корней сорняков рабочими органами культиваторов. Оказавшиеся на поверхности корни растений подвергаются воздействию воздуха.

Истощение — многократное подрезание сорняков рабочими органами культиваторов. Сорное растение, подрезанное впервые, прорастает за счёт запаса органических веществ. В это время проводят следующее подрезание. Подрезанное вторично растение уже не имеет запаса органических веществ и гибнет. При необходимости проводят дальнейшие подрезания.

Удушение — измельчение дисковыми лущильниками сорняков. После этого, как только каждый обрезок прорастёт, следует запашка.

Довсходовое боронование — боронование перед появлением всходов. Применяют сетчатые облегчённые бороны.

Послевсходовое боронование — боронование по всходам. При этом уничтожается до 15 % основной культуры.

Мульчирование.

Химические меры

Заключаются в применении химических веществ, действующих на растение — гербицидов.

Фитоценотические меры

Создаются условия, при которых увеличивается конкурентоспособность культурных растений.

Экологические меры

Изменение почвенных условий, благоприятное для культурных растений и вредное для сорняков.

Организационные

Картирование — создание карт с нанесением на них сведений о количестве сорняков и их плотности с целью разработки мероприятий по борьбе с сорняками.

Очистка семенного материала — проводится отсев семян сорняков с целью недопущения их высева при посеве основной культуры.

Своевременная и правильная уборка урожая — при этом обеспечивается наименьшее попадание семян сорняков в ворох.

Подготовка кормов к скармливанию — в корме должно быть как можно меньше способных к прорастанию семян сорняков, которые могут впоследствии попасть в навоз.

Хранение и подготовка навоза к внесению — при этом должна быть обеспечена наибольшая гибель семян сорняков.

Ухудшая условия жизни культурных растений, сорняки отрицательно влияют на качество урожая, снижая стекловидность, содержание белка в зерне, масличность, увеличивая пленчатость.

Кроме прямого вреда, сорная растительность вредит косвенно, являясь очагом распространения вредителей и болезней сельскохозяйственных культур.

Контрольные вопросы

1 Что такое сорное растение и как оно влияет на посевную культуру?

2 Перечислите механические виды обработки почвы в борьбе от сорняков

3 Физические меры устранения сорняков

Рекомендуемая литература

1 и др. Практикум по земледелию. –М.: 2000

2 , , Орошаемое земледелие.- Алматы, 2003

3 , , ., Практикум по курсу «Системы земледелия»(на примере Сибирских регионов).- Барнаул., 2008

4 Киреев А7К76 Сейтказинов почвы на богаре Казахстана.- Алматы, 2001

Тема №4 Севообороты

Система севооборотов - совокупность принятых в хозяйст­ве севооборотов (ГОСТ ).

Главными задачами севооборота в зональных системах зем­леделия являются следующие.

Производство сельскохозяйственной продукции в объе­ме, обеспечивающем выполнение плана-заказа реализации и внутрихозяйственные потребности.

Защита почвы от эрозии.

Стабилизация и воспроизводство органического вещест­ва, агрохимических и агрофизических показателей плодородия почвы, а также благоприятных для сельскохозяйственных куль­тур фитосанитарных условий.

Создание условий для эффективного использования ма­териально-технических и трудовых ресурсов.

Организация системы севооборотов. Незави­симо от размера и формы собственности хозяйства система се­вооборотов определяется, прежде всего, в соответствии с усло­виями агроландшафтов, биологией и технологией возделывания культур. При этом предпочтение отдается таким культурам и сортам, которые способны дать максимальную продуктивность в конкретных условиях с учетом экологических требований.

Система севооборотов определяется принятой структурой посевных площадей хозяйства.

В плане сохранения плодородия почвы важнейшей задачей является защита ее от эрозии, решение которой также в значи­тельной мере зависит от набора и чередования в севообороте культур, различающихся по своей почвозащитной эффективно­сти. В наибольшей степени защищают почву от эрозии много­летние травы, а наиболее эрозионно-опасными являются поля чистого пара.

В зависимости от крутизны склона рекомендуется возделы­вать следующие культуры.

Пашня интенсивного использования (0-3°) - озимые, яровая пшеница, овес, горох, ячмень, вика, просо, гречиха, кукуруза, сахарная свекла, подсолнечник, картофель, лен, рапс, травы (бо­бовые, злаковые), суданская трава, кормовые корнеплоды, ово­щи.

Пашня умеренного использования (3-5°) - озимые, яровая пшеница, овес, ячмень, горох, вика, просо, гречиха, подсолнеч­ник (ограниченно при полосном размещении), кукуруза (огра­ниченно при полосном размещении), многолетние травы (бобо­вые, злаковые).

Пашня ограниченного использования (5-7°) - озимые, овес, ячмень, многолетние злаковые травы, многолетние бобовые травы.

При формировании схем севооборотов, прежде всего, вни­мание уделяется:

научнообоснованному размещению ведущих культур и срокам возврата их на прежнее место;

возможности проведения всех полевых работ в установ­ленный срок и с высоким качеством (сроки уборки предшест­венников должны обеспечивать ежегодную своевременную под­готовку почвы к посеву последующих культур);

степени и способу сохранения и воспроизводства плодо­родия почвы (прифермские и специализированные севообороты - за счет органических и минеральных удобрений, а удаленные от хозяйственных центров - за счет травосеяния, сидерации и использования соломы).

По реакции на повторные посевы сельскохозяйственные культуры делят на три группы.

К первой группе относят культуры, сильно реагирующие на повторные посевы снижением урожайности: подсолнечник, са­харная и кормовая свекла, горох, вика, просо. Для этих культур повторные посевы недопустимы, а срок возврата их на прежнее место составляет: для подсолнечника - 7-8 лет, сахарной и кор­мовой свеклы - 3-4; гороха, вики, рапса - 3-4; проса - 2-3 года.

Ко второй группе относят культуры, средне реагирующие на повторный посев снижением урожайности: это яровые зерновые (яровая пшеница, ячмень); озимая рожь и пшеница; гречиха. Для них сроки разрыва в посеве должны составлять 1-2 года.

Третья группа объединяет культуры, которые при повтор­ных и даже бессменных посевах дают стабильный урожай. К этой группе относят картофель, кукурузу, многолетние злаковые травы.

Контрольные вопросы

1 Что такое система севооборотов?

2 Каким образом происходит организация севооборота?

3 Способы борьбы с эрозией почвы

Рекомендуемая литература

1 и др. Практикум по земледелию. – М.: 2000

2 , , Орошаемое земледелие.- Алматы, 2003

3 , , ., Практикум по курсу «Системы земледелия»(на примере Сибирских регионов).- Барнаул., 2008

4 Киреев А7К76 Сейтказинов почвы на богаре Казахстана.- Алматы, 2001

Тема №5 Обработка почвы

Классификация системы обработки почвы. В современ­ном земледелии под системой обработки почвы понимают сово­купность научно обоснованных приемов обработки почвы, по­следовательно выполняемых при возделывании культур в сево­обороте с целью повышения плодородия почвы применительно к ландшафтным условиям. Обработки почвы под отдельную культуру, чистого пара или сезонные (зяблевые) обработки со­ставляют технологические звенья или технологии обработки. Они могут включать в себя один, два или несколько приемов.

При обосновании системы учитываются ее целевое направ­ление, способ и глубина основной обработки почвы в севообо­роте, время выполнения.

В зависимости от назначения, глубины воздействия и вре­мени выполнения обработки подразделяются на основную, предпосевную и послепосевную по уходу за культурой. Основ­ная - это наиболее глубокая обработка почвы под ту или иную культуру севооборота, существенно изменяющая ее сложение на глубину более половины пахотного слоя. К ней относят вспашку, безотвальное рыхление, чизелевание, глубокое фрезерование и т. д.

По способу воздействия и в зависимости от совершаемых при этом основных технологических операций (оборачивание, рыхление, перемешивание и др.) выделяют следующие способы обработки:

отвальный;

безотвальный, плоскорезный (с оставлением стерни);

роторный (активно крошит и перемешивает почву);

4) комбинированный (различные сочетания технологиче­ских операций по горизонтам и слоям почвы).

Эти способы положены в основу современной классифика­ции систем обработки почвы.

По способу основной обработки почвы в севообороте сис­темы классифицируют на отвальную, фрезерную, безотвальную, совмещенную, минимальную и др. Комбинированные системы включают в себя два или более способов обработки. Поэтому название системы определяют по преобладающему одному или нескольким способам основной обработки почвы в севообороте. Например, если в севообороте преобладает отвальная обработка, то будет отвально-чизельная, отвально-фрезерная, отвально-плоскорезная. При преобладании чизельной обработки систему называют чизельно-отвальной, чизельно-плоскорезной и т. д. Если в севообороте отсутствует основная обработка почвы, а посев совмещается с предпосевной обработкой, то такую систе­му следует называть совмещенной минимальной. В севооборо­тах на осушенных землях применяют ярусные или глубокие плантажные обработки, которые и определяют название систе­мы. Например, 2-ярусная разноглубинная система обработки включает в себя и другие способы обработки: вспашку, чизеле­вание на разную глубину. Системы специальной обработки обеспечивают выполнение специфических задач по окультури­ванию торфяных болотных, солонцовых почв, а также по углуб­лению пахотного слоя дерново-подзолистых, серых лесных и других почв. Поэтому такие системы объединяются в одну группу и называются мелиоративными.

Существенным признаком является глубина обработки, от которой зависит заделка удобрений, семян и вегетативных орга­нов размножения сорняков, а также качество крошения. По это­му признаку различаются:

поверхностная обработка почвы на глубину до 8 см;

мелкая обработка на глубину от 8 до 16 см;

обычная (средняя) обработка на глубину от 16 до 24 см;

глубокая обработка почвы на глубину более 24 см.

Контрольные вопросы

1 Что такое система обработки почв?

2 Определение основной системы обработки почвы

3 Виды систем обработки почвы

Рекомендуемая литература

1 и др. Практикум по земледелию. –М.: 2000

2 , , .,

3 Практикум по курсу «Системы земледелия»(на примере Сибирских регионов).- Барнаул., 2008

4 Киреев А7К76 Сейтказинов почвы на богаре Казахстана.- Алматы, 2001

5 Жаңабаев Қ.Ш. Переработка растениеводческих продуктов питания. – Алматы, 2002

6 , , Орошаемое земледелие.- Алматы, 2003

Тема №6 Системы земледелия

Под системой земледелия подразумевается комплекс мероприятий, охватывающих не только пашню, но и все земли, которые могут быть использованы в сельскохозяйственных целях, — луговые и пастбищные угодья, заболоченные и заросшие кустарником земли и так называемые неудобицы, если они могут быть приведены в пригодное для земледелия состояние.

В любой научно-обоснованной системе земледелия осуществление серии приёмов в различной комбинации и последовательности должно обеспечить при низкой себестоимости их решение трёх главных задач:

наиболее производительное использование всех сельскохозяйственных угодий для получения высоких и устойчивых урожаев;

создание необходимых условий для повышения плодородия почвы и благоприятной наземной обстановки;

охрану окружающей среды.

При этом имеется в виду улучшение водного, пищевого, воздушного, теплового, светового режимов, а также защита почвы и посевов от неблагоприятных климатических и биологических влияний.

Сложность разработки и успешного осуществления земледелия заключается в том, что приходится иметь дело с большим разнообразием природных, экономических и социально - экономических условий, с необходимостью применять те или иные приёмы и способы в условиях изменяющейся погоды, различных почв и разнообразного рельефа при разном материально–техническом обеспечении хозяйства. Этим прежде всего и объясняется неодинаковый эффект от освоения одних и тех же систем земледелия в различных условиях, необходимость их совершенствования и создания новых.

Каждая современная система земледелия, как правило, включает в себя комплекс следующих звеньев:

порядок использования земли в севооборотах (полевые, кормовые и специальные), а также и на внесевооборотных участках (культурные пастбища и сенокосы, выводные поля и т. д.). Это центральное звено любой системы;

систему механической обработки почвы (основная, предпосевная и по уходу за посевами);

систему применения удобрений (органических, минеральных и бактериальных);

мелиоративные и культуртехнические мероприятия (орошение, борьба с переувлажнением, неблагоприятной реакцией почвенного раствора, суховеями, закаменностью и т. д.);

комплекс агротехнических и химических мер по борьбе с болезнями и вредителями сельскохозяйственных культур, с сорняками в посевах и засорённостью почвы;

систему мероприятий по предупреждению эрозии почвы и борьбе с её последствиями;

мероприятия по охране внешней среды от загрязнения, а полезной микро– и макрофлоры — от уничтожения;

систему сортового семеноводства и посев наиболее продуктивных в местных условиях культур и сортов;

специальные агротехнические мероприятия (сроки сева, нормы высева семян, смешанные посевы и другие).

Контрольные вопросы

1 Что такое система земледелия?

2 В чем заключается сложность разработки и успешного осуществления земледелия?

3 Из какого комплекса элементов состоит современная система земледелия?

Рекомендуемая литература

1 Әуезов Ә,Ә., Атақұлов Т. А., Сүлейменова Н. Ш., Жаңабаев Қ.Ш. Земледелие. – Алматы, 2005

2 Земледелие // Под. Ред. Академика .- М:Колос, 2000

3 и др. Практикум по земледелию. –М.: 2000

Развитие идеи почвозащитного земледелия в новых социо - экономических условиях.– Шортанды, 2003