1.1 Современная технология производства продукции растениеводства
1.1.1 Ботанико-биологические особенности подсолнечника
Подсолнечник (Helianthus annuus L.) относится к семейству Астровые (Asteraceae). Это сборный вид, который делится на два вида: подсолнечник культурный (объединяющий все формы и сорта подсолнечника полевой культуры) и подсолнечник дикорастущий. Подсолнечник культурный под-разделяют на два подвида: культурный посевной и культурный декоратив-ный.
Подсолнечник посевной – однолетнее растение с прямостоячим гру-бым стеблем высотой 1,0...2,5 м. Корневая система стержневая. Главный корень образуется из зародышевого корешка семени, на нем появляются боковые корни и проникают на глубину 2,0...2,5 м. 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 перекрёстное.
Плод подсолнечника – семянка. По размерам семянок, масличности и лузжистости сорта подсолнечника делят на три группы:
масличные – семянки мелкие (длина 8...14 мм, масса 1000 семянок 35...80 г), лузжистость низкая (22...36%), ядро полностью заполняет полость семянки, содержание жира в ядре 53...63 %, что составляет 40...56 % масла в семянке;
грызовые – семянки крупные (длина 15...25 мм, масса 1000 семянок 100... 170 г), 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;
межеумки – по размерам семянок и по другим признакам занимают промежуточное положение.
По наличию или отсутствию в кожуре семянки панцирного слоя сорта подсолнечника делят на панцирные и беспанцирные. В стране распростране-ны 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 продол-жительности вегетации сорта или гибрида неодинакова. Для скороспелых сортов и гибридов сумма активных температур составляет 1850 °С, ранне-спелых – 2000, 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 сугли-нистые), каштановые и наносные почвы заливаемых речных долин при ран-нем 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 рН 6,0...6,8.
На образование 1 т семян подсолнечник потребляет, кг: N – 50...60, Р205 – 20...25, К20 – 120...160. 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.
I. 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.
П. В этот период число листьев достигает 18...20. Образование зача-точной корзинки у подсолнечника происходит на III этапе органогенеза, а на IV этапе с появлением 5...8 листьев на цветоложе закладываются цветковые бугорки. На V этапе органогенеза образуются покровные и генеративные органы цветка.
III. Этот период характеризуется интенсивным ростом надземных ор-ганов и корневой системы. В начале цветения интенсивность роста затухает, а в конце он прекращается. Продолжается усиленный рост листьев среднего яруса (14...26-й лист). В этот период интенсивно растут генеративные орга-ны: развиваются язычковые и трубчатые цветки, околоплодник, тычиночные нити, разворачивается обертка корзинки. К концу периода пыльники выходят из венчиков.
IV. 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 завер-шается за 14... 16 дней, а затем в течение 20...25 дней происходит налив се-мян – 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-й 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.
V. При полной (хозяйственной) спелости корзинки приобретают жел-то-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. Маслич-ность семянок сортов достигает 50...54 % (на АСВ), лузжистость – 19...24 %.
Межлинейные гибриды подсолнечника выравнены по высоте и диа-метру 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 1 га, 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...3 т/га, масличность 42...52 %).
Раннеспелые (ВНИИМК 8883улучшенный) созревают за 90... 100 дней, их возделывают в Поволжье, на Северном Кавказе, в Центрально-Черноземном регионе. Их урожайность 2...3 т/га, масличность 50...55 %.
Среднеспелые сорта и гибриды (Юбилейный 60) отличаются наибольшей урожайностью (3...4 т/га), их масличность составляет 49,5...54 %, лузжистость – 19...22, панцирность – 98...100 %, масса 1000 семян 65...85 г, семянки черно-серые, полосатые. Сбор масла достигает 1,5...1,75 т/га. Эти сорта выращивают в Северо-Кавказском и Центрально-Черноземном регионах.
1.1.2 Технология выращивания подсолнечника
Подсолнечник – одна из главных культур сельского хозяйства. Основные задачи предприятий, занятых возделыванием данной культуры заключаются в получении прибыли, выполнении договорных обязательств по реализации продукции и обеспечении кормами животноводства. Одновременно решается задача улучшения качества продукции, что оказывает определенное влияние на рентабельность производства.
В технологии производства подсолнечника выделяют два основных периода – это подготовка почвы и посев, а также комплекс работ по уборке урожая. Подготовка почвы и посев подсолнечника почти полностью механизированы. От качественного и своевременного проведения этих работ зависят конечные результаты производства. Выполнение их связано с большими энергетическими затратами. Подготовка почвы включает основную обработку – лущение стерни, вспашку или безотвальную обработку и предпосевную обработку. Подсолнечник возделывается почти в каждом предприятии. Исключение составляют узкоспециализированные животноводческие предприятия (птицефабрики, свиноводческие комплексы).
Существуют следующие особенности возделывания подсолнечника:
1) для получения высокой урожайности необходимо вносить как органические, так и неорганические удобрения;
2) необходимость проведения междурядной обработки и окучива-ния посевов;
3) необходимость проведения диссикации полей.
Эти особенности возделывания подсолнечника и вызывают дополни-тельные денежные, технические, материальные и временные затраты.
Размещение посевов подсолнечника производится в хозяйствах обла-стей и зон Российской Федерации, где для этой культуры существуют наиболее благоприятные условия. Так, почти все посевы подсолнечника размещены в Черноземной зоне России (в Белгородской, Орловской, Тульской, Брянской, Курской и других областях).
Наряду со специализацией в масштабе страны существует коопериро-вание между государственными предприятиями по производству семян дан-ной культуры. Цель такой кооперации – производство семян высоких репродукций для быстрой сортосмены. Имеются возможности для развития агропромышленной интеграции в сфере производства и переработки подсолнечника путем объединения перерабатывающих заводов с сельскохозяйственными предприятиями или создания собственных подразделений по переработке.
Одним из важнейших организационно-экономических мероприятий по повышению урожайности культур земледелия (в частности подсолнечника) являются севообороты. Под севооборотом понимают установленный порядок чередования сельскохозяйственных культур во времени и в пространстве с целью получения высоких и устойчивых по годам ротации урожаев, сохранения и дальнейшего повышения плодородия земли. Необходимость чередования культур по полям связана с разными их биологическими требованиями к почвенной среде. Число полей в севообороте обычно равно или кратно числу лет, за которые каждая культура проходит все поля севооборота.
Севообороты принято делить на следующие типы:
– полевые, более половины которых занимают зерновые, технические и другие продовольственные культуры;
– кормовые, в которых более половины площади оборота занимают культуры, используемые на корм скоту;
– специальные, в состав которых входят культуры, требующие специ-альной агротехники.
Специальные севообороты внедряют и для защиты почвы от водной и ветровой эрозии. В зависимости от состава культур и их доли типы севооборотов делятся на виды. Вместе они составляют систему севооборотов, которая предполагает правильное их сочетание в хозяйстве.
При проектировании севооборотов необходимо учитывать специфику землепользования предприятий в России. Не всегда можно использовать для севооборотов большие массивы пашни. Крупные площади полей севооборотов эффективны при условии однородности почв по механическому составу, рельефу, степени увлажнения и уровню плодородия. В противном случае внедрение севооборотов с большими полями неоправданно. Дифференцированный подход необходим не только к полям севооборота, но и к каждому участку пашни. Это позволяет без дополнительного внесения удобрений и химических средств защиты растений получать значительные прибавки урожая.
Разработка системы севооборотов на предприятии ведется с учетом перспектив развития, определенных планом организационно-хозяйственного устройства. Севообороты проектируют по каждому производственному подразделению в тесной связи со структурой посевных площадей, то есть процентным отношением площади отдельной культуры в общей посевной площади.
Главные задачи при выработке структуры посевных площадей – до-стижение высокой продуктивности пашни, обеспечение выполнения и пере-выполнения заданий по продаже сельскохозяйственной продукции, произ-водство необходимого количества ее для внутрихозяйственных потребностей и высокая рентабельность полеводства.
При разработке структуры посевных площадей необходимо учитывать требования подсолнечника к предшественникам. Нельзя расширять площади подсолнечника, если их приходится высевать по непригодным предшественникам. При размещении подсолнечника после кукурузы основная обработка почвы состоит из вспашки, которую проводят вслед за уборкой предшественника.
В основных районах возделывания подсолнечник высевают в пропашном поле севооборота после озимых зерновых и кукурузы, а на чистых от злостных сорняков полях – после ячменя, яровой пшеницы, льна масличного и др. Нельзя сеять подсолнечник после сахарной свеклы, люцерны, суданской травы, сильно иссушающих почву. Не следует сеять его непосредственно после гороха, сои, рапса, фасоли, так как эти культуры имеют ряд общих с подсолнечником заболеваний (склеротиниоз, серая гниль и др.).
Подсолнечник в севообороте должен возвращаться на прежнее поле не ранее чем через 8 – 10 лет. При установлении рациональной системы севооборотов и структуры посевных площадей учитывают многие факторы. Среди них особое место занимают план производства и реализации продукции, качество пашни, обеспеченность средствами производства и трудовыми ресурсами, количество осадков, их распределение по месяцам и т. д. Необходимо лучшие площади пашни отводить под наиболее экономически выгодные культуры (озимая пшеница, сахарная свекла, подсолнечник).
Во время весенней допосевной обработки почвы особое внимание должно уделяться уничтожению сорных растений, выравниванию поверхности поля и созданию оптимальных условий для равномерной заделки семян. Хорошие результаты дает послойная двухразовая культивация. Первую проводят вслед за ранневесенним боронованием на глубину 10–12 см, вторую перед посевом на глубину заделки семян.
Рациональная структура посевных площадей обеспечивает с организа-ционной точки зрения производство требуемого количества продукции в необходимом для хозяйства ассортименте при рациональном использовании производственных ресурсов; с агрономической – размещение всех культур по лучшим предшественникам и высокий уровень агротехники; с экономической – получение максимума прибыли с единицы земельной площади.
При обосновании рациональной структуры посевных площадей, проектировании и освоении севооборотов проводится экономическая оценка подсолнечника. Для экономической оценки данной культуры используют показатели: выход продукции и прибыли с 1 га посевов, трудоемкость производства и себестоимость 1ц продукции, уровень рентабельности. Предварительная оценка может быть проведена по плановым показателям урожайности и материально-денежным затратам, рассчитанным по технологическим картам культуры. Отправным моментом при составлении технологических карт является обоснование плановой урожайности.
При планировании подсолнечника используют различные методы: ба-лансовый (по выносу питательных веществ культурой при формировании 1 ц зерна), экстраполяции (выравнивание фактического ряда урожайности и перенос значения соответствующих параметров ее прироста на перспективу), от достигнутого уровня с учетом прироста факторов, влияющих на урожайность, индивидуальной прибавки урожайности и др.
Необходимый объем производства подсолнечника определяется с учетом договорных обязательств предприятия, конъюнктуры рынка, внутрихозяйственных и других потребностей.
Особенности агротехники. Место в севообороте. Подсолнечник размещают в пропашном поле севооборота после озимых зерновых и кукурузы на силос, а также на чистых от злостных сорняков полях – после ячменя, яровой пшеницы, льна масличного и др. Нельзя сеять подсолнечник после сахарной свеклы, люцерны и суданской травы, так как эти культуры сильно и глубоко иссушают почву. Рапс, горох, соя, фасоль имеют несколько общих заболеваний с подсолнечником (склеротиниоз, белая, серая гнили и др.), поэтому после них подсолнечник сеять нельзя. В севообороте возвращать его на прежнее поле можно не ранее чем через 8... 10 лет, чтобы предотвратить накопление в почве семян заразихи и возбудителей инфекционных болезней.
Удобрение. 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 засухе и болезням, масличность семянок снижается.
Обработка почвы. Главное требование к основной обработке почвы -полное подавление многолетних сорняков, хорошая выровненность поверхности, сохранение влаги. На полях, не засоренных многолетними сорняками, применяют систему улучшенной зяби или полупаровую обработку.
На полях, засоренных многолетними сорняками (бодяк, осот, латук, вьюнок и др.), применяют послойную обработку почвы.
Вначале лущат стерню на глубину 6...8 см дисковыми орудиями, после отрастания многолетних сорняков почву обрабатывают на глубину 10... 12 см плугами-лущильниками, дисковыми тяжелыми боронами или культиваторами-плоскорезами. После повторного отрастания сорняков зябь пашут в сентябре-октябре на глубину пахотного слоя.
В районах, подверженных ветровой эрозии, применяют систему плоскорезных обработок с оставлением на поверхности почвы стерни: две мелкие обработки, в сентябре-октябре – рыхление на глубину 20...25 см. Для увеличения запасов влаги в почве на полях проводят снегозадержание.
Весной при наступлении физической спелости почвы проводят боро-нование с выравниванием зяби и культивацию на глубину 8...10 см.
Посев. Для посева используют семена районированных сортов и ги-бридов, крупные (масса 1000 семян 80... 100 г для сортов и не менее 50 г для гибридов), первой репродукции, со всхожестью не ниже 95 %. Современные высокомасличные сорта и гибриды с тонкой кожурой семянок отличаются более высокими требованиями к теплу. Их надо высевать в хорошо прогретую почву, когда температура на глубине посева семян (8...10 см) достигнет 10... 12 °С. В этом случае семена прорастают быстро и дружно, повышается их полевая всхожесть, что обеспечивает более равномерное развитие и созревание растений, и увеличение урожайности. Густота растений в зависимости от влагообеспеченности к началу уборки должна составлять: в увлажненных лесостепных районах и прилегающих к ним степных районах 40...50 тыс., в полузасушливой степи 30...40 тыс. и в засушливой степи 20...30 тыс. растений на 1 га. При возделывании гибридов подсолнечника их густоту рекомендуют повышать на 10... 15%, но не более 55...60 тыс/га.
Поправки к нормам высева устанавливают с учетом полевой всхожести семян (она на 10...15 % ниже лабораторной), гибели растений при бороновании посевов по всходам (8...10 %) и естественного отхода растений (до 5 %). Посев подсолнечника проводят пунктирным способом с междурядьями 70 см.
Нормальная глубина посева семян сортов 6...8 см, в засушливых условиях 8... 10, на тяжелых почвах в прохладную и влажную весну 5...6 см.
Семена мелкосемянных гибридов во влажную почву высевают на глу-бину 4...5 см.
Уход за посевами. Современная технология возделывания подсолнеч-ника полностью исключает ручные прополки. Уход за посевами проводят преимущественно механическими приемами (безгербицидный вариант), при необходимости используют гербициды, которые вносят в основном ленточ-ным способом одновременно с посевом.
Вслед за посевом, если его проводят в рыхлую почву и в сухую погоду, почву прикатывают кольчато-шпоровыми катками. Для уничтожения сорняков проводят боронование до всходов и по всходам в сочетании с обработкой междурядий культиваторами, оборудованными полольными и присыпающими устройствами.
