Растениеводство как наука




Скачать 447.79 Kb.
НазваниеРастениеводство как наука
страница1/4
Дата публикации01.04.2013
Размер447.79 Kb.
ТипДокументы
uchebilka.ru > Культура > Документы
  1   2   3   4
Растениеводство как наука.

Растениеводство – это наука о культурных растениях и технологии их возделывания. Технология направлена на получение высоких урожаев высокого качества при минимальных затратах средств и ресурсов. Современные технологии выращивания культурных растений основаны прежде всего на знании биологических особенностей растений, их физиологии, экологических требований к условиям произрастания, физиолого-биохимических механизмов продукционного процесса (фотоассимиляции), закономерностей формирования урожая. Все эти вопросы входят в задачи изучения курса «Растениеводство».

Общеизвестно, что растения являются важнейшими поставщиками продуктов питания для человека, кормов для животных, технического сырья для промышленности. Вообще, можно сказать, что развитие человеческой цивилизации в древности связано именно с возникновением земледелия. Первые культурные растения обнаружены в начале палеолита (каменного века) – 10-12 тыс. лет назад.
Наиболее древние очаги культуры земледелия:

  • в Старом Свете: Китай, Индия, Сирия, Египет;

  • в Новом Свете : Мексика, Перу, Боливия.


Всего на земном шаре освоено под пашню 9,2% всей суши (1,372 млрд. га). Луга и пастбища – 21,1%; леса – 27,4%.

Общее число культурных растений превышает 20 тыс. видов, но из них наиболее значимы 640 видов, а наиболее распространены 190 видов: злаки и зерновые бобовые 78 видов;

масличные и прядильные 53 вида;

корне- и клубнеплоды и др. 60 видов.
Большая часть полевых культур (80%) происходит из Старого Света, и только 100 видов – из Нового Света (картофель, подсолнечник, томат, кукуруза, фасоль, табак, арахис, тыква и др.).

Перенос культурных растений происходил и в обратную сторону: из Европы и Азии в Америку попали пшеница, рожь, ячмень, овес, рис, горох, мак, люцерна и др.

Из Индии и Китая культивируются рис, чумиза, кут, соя, конопля, джут, кенаф.

Из Африки – арбуз, сорго, кунжут, клещевина, суданская трава.

Из Европы – сахарная свекла, горчица белая, клевер, тимофеевка, житняк, вика.

Важную роль в изучении формирования и расселения видов сыграли многочисленные экспедиции Всесоюзного научно-исследовательского института растениеводства (ВИР) под руководством Н.И.Вавилова (более 100 стран). Собрано огросное количество образцов культурных растений, составивших мировой генофонд (350 тыс. образцов зерновых, технических, кормовых и др. растений), который используется для изучения происхождения культурных растений и их сортов в историческом прошлом, для интродукции и селекции.

В отличие от диких сородичей, культурные растения могут успешно расти и давать высокие урожаи только в условиях культуры – очень важны климатические условия, почвенные условия. Кроме того, конечный результат зависит от агротехники возделывания, а также от особенностей сорта. Все эти факторы учитываются при разработке научных основ выращивания культур. При этом в растениеводстве используются следующие методы исследования: полевой, вегетационный и лабораторный.

^ В полевом опыте изучаются вопросы агротехники, обработки почвы, применения удобрений, оценки севооборотов, подбора лучших сортов. Для получения достоверных результатов полевые опыты закладывают на участках с выравненным плодородием, на делянках от 10-25 до 100 кв.м при 4-6-кратной повторности.

^ В вегетационном опыте растения выращивают в специальных помещениях (вегетационных домиках, теплицах), или в сосудах наполненных почвой, песком или раствором солей (водные культуры). Изучаются многие биологические, физиологические и агрохимические вопросы – минерального питания растений, устойчивости к факторам среды. Ценность вегетационного опыта заключается в том, что можно проследить действие какого-либо одного фактора, устранив влияние других факторов (т.е. другие факторы не изменяются). Наиболее лптимальны для этих целей камеры искусственного климата (фитотроны), где автоматически устанавливаются и регулируются разные режимы выращивания растений.

^ Лабораторные исследования позволяют выявить дополнительные сведения для правильного объяснения результатов полевого опыта – степень плодородия почвы, особенности развития корневой системы на разном минеральногом фоне, особенности поглощения элементов питания в разных режимах выращивания, качество растительной продукции ( содержание жиров, белков, углеводов).

Завершает цикл исследований производственный опыт, который позволяет не только дать оценку новым сортам, технологическим приемам, но и выявить их экономическую эффективность Производственные опыты проводят на больших площадях (1-2 га и более) при 2-кратной повторности.
^ Влияние условий среды и других факторов на развитие и урожай растений
Главное значение придается формированию урожая растений (его количеству и качеству). В основе его лежат основные физиологические процессы: водный режим,

минеральное питание (корневое питание)

фотосинтез (воздушное питание)

Условия среды (свет, тепло, влага, углекислый газ, кислород, механический и химический состав почвы) влияют на основные физиологические процессы растений, и через них – на рост, развитие и урожай.

Основной задачей технологии выращивания является повышение эффективности фотосинтеза, т.е. увеличение количества синтезируемого органического вещества (урожая биомассы), т.е. повышение коэффициента использования света (с 0,5% до 3%). Этого можно достичь при правильной агротехнике, оптимизации обеспечения растений светом (физиологически активной радиации ФАР). Естественные причины снижения этого показателя:

  • недостаточная площадь листовой поверхности в начале вегетационного периода;

  • постепенное увеличение затрат на дыхание;

  • наличие листьев, фотосинтетически неактивных из-за их физиологического возраста;

  • наличие листьев, не адаптированных к низкому уровню ФАР внутри посевов.

Фотосинтез усиливается при хорошем обеспечении водой и питательными веществами из почвы, т.е. есть прямая связь между корневым и воздушным питанием растений.


Значение географического фактора.

Например, для пшеницы очень важно содержание белка в зерне – обеспечивает хорошие мукомольные и хлебопекарные качества зерна. Повышенное содержание белка получается в таких условиях: плодородные почвы, обилие света, тепла, пониженное количество осадков. Снижается содержание белка в прохладном и влажном климате – зерно становится мучнистым (теряет стекловидность). При продвижении с северо-запада на юго-восток содержание белка в зерне увеличивается (вместе с нарастанием засушливости климата, количества тепла, света, содержания азота в почве). При сильном напряжении факторов ( влага, почва) содержание белка опять снижается. Так, содержание белка в зерне составляет:

  • в лесной зоне (подзолистые почвы) 11,5%

  • в лесостепной зоне (выщелоченные черноземы) 12,5%

  • в степной зоне (типичные черноземы) 16,7%

  • в полупустынной зоне (сероземы) 14,4%.

Из этого примера видно, что географический фактор оказывает значительное влияние на накопление белка в зерне (различия в 8%).

Значение сорта в получении высоких урожаев.

Задачей растениеводства является не только высокие урожаи, но и получение качественной продукции, например получение зерна с высоким содержанием белка.

Как мы уже убедились, на этот показатель большое влияние оказывает географический (природно-климатический) фактор, но и сортовые различия довольно существенны – в пределах 2-3%. Один и тот же сорт в разных районах может давать различное качество зерна. Например, содержание белка в одном сорте гороха может колебаться от 22,5% до 27,9%, чечевицы – от 26,2% до 30,8%.

Поэтому расширяется применение сортов интенсивного типа – сильной мягкой пшеницы, твердой пшеницы.

В целом по качеству зерна пшеницу делят на две категории – мягкую и твердую, а каждая из них делится на классы.

  1. Мягкая пшеница:

I класс (сильная) – содержит 32% и более клейковины первой группы

II класс (сильная) – не менее 28% клейковины первой группы

III класс (сильная, ценная) – не менее 23% клейковины второй группы

IV класс (слабая) – смесь подтипов зерна с низким качеством.

  1. Твердая пшеница:

I класс, II класс, III класс, и неклассная.
Из зерна сильной пшеницы (мягкая I класса, II класса) получают хлеб высокого качества – и в чистом виде, и в примеси к слабой пшенице IV класса. Сильная и ценная пшеница (мягкая III класса) дает хлеб хорошего качества, но не может улучшать IV класс зерна. Слабая пшеница (мягкая IV класса) дает муку невысокого качества (малый объем и низкая пористость хлеба).
Важное значение имеет обеспечение влагой.

Потребность растений в воде оценивают при помощи транспирационного коэффициента (ТК): количество воды (в граммах), необходимое для создания 1 г сухого вещества.

ТК составляет для озимой пшеницы---300-450 г Н2О/г сух.в-ва,

кукурузы ------------ 230-300 г Н2О/г сух.в-ва,

гороха --------------- 400-550 г Н2О/г сух.в-ва,

сахарной свеклы---- 240-400 г Н2О/г сух.в-ва,

Показатель, обратный транспирационному коэффициенту –

продуктивность транспирацииколичество сухого вещества (в граммах), которое синтезируется при испарении 1 кг воды (1000/ТК).

Эта величина колеблется у разных культур 1-8 г сух.в-ва/кг Н2О.

Потребность в воде у растений неодинакова в разные фазы развития растений. Те фазы, которые наиболее чувствительны к недостатку влаги, называют критическими. Так, например, критическими являются фазы:

  • выход в трубку - колошение (озимая и яровая пшеница, ячмень, овес)

  • колошение – налив зерна (сорго, просо)

  • цветение – молочное состояние зерна (кукуруза)

  • цветение (зерновые бобовые, гречиха)

  • образование корзинки – цветение (подсолнечник)

  • цветение – заложение коробочки (хлопчатник)

  • цветение – клубнеобразование (картофель).

Оптимальная влажность почвы в корнеобитаемом слое для большинства растений 60-80%. Основной задачей современной агротехники является влагосберегающие технологии (No-Till технологии).
Второй важный фактор - содержание микроэлементов в почве.

При расчете оптимальных доз удобрений используют показатели выноса питательных веществ (NPK) из почвы (в кг) в расчете на 1 т основной продукции (зерно, семена, корнеплоды) и побочной продукции (солома, ботва). Например, вынос:

  • для озимой пшеницы - азота 32 кг/т, фосфора 11 кг/т, калия 20 кг/т;

  • для гороха - азота 60 кг/т, фосфора 16 кг/т, калия 20 кг/т;

  • для сахарной свеклы - азота 4,7 кг/т, фосфора 1,2 кг/т, калия 5,5 кг/т.

Для поддержания эффективного плодородия почвы необходимо вносить (возвращать) в нее питательные вещества для растений в тех количествах, которые потребляются растениями на создание урожая.

Применение удобрений не только повышает количество урожая, но и его качество. Так, например, в зерне озимой пшеницы

  • без удобрений содержание клейковины 27,9%

  • с удобрениями N120P60K60 клейковины 36,9%.

Например, сахаристость корнеплодов свеклы:

  • при избытке азота снижается на 0,5-0,7%

  • при добавлении фосфора и калия повышается на 0,2-0,5%.



Важной проблемой в корневом питании растений являются труднорастворимые и недоступные для растений формы минеральных элементов. Перевод их в доступную форму осуществляется и самими растениями (корневые системы выделяют ферменты, которые превращают в доступную форму), а также почвенными микроорганизмами (в чем проявляется биологическая активность почвы). Растительные органические остатки, попадая в почву, повышают ее биологическую активность, создают благоприятные условия для почвенных микроорганизмов. Все это учитывается в современных интенсивных технологиях возделывания сельхозкультур.

Таким образом, направленно изменяя условия выращивания растений, можно значительно влиять на урожайность и качество продукции. Для этого необходимо знать потребности растений. Каждый вид или сорт имеет разные требования к условиям среды. Экспериментально были установлены законы минимума, оптимума и максимума действия факторов среды. Развитие растения ограничивается тем фактором, который оказывается в минимуме, даже при других оптимальных условиях. То же можно сказать и при избыточном (максимальном) действии какого-либо фактора. Например, при избытке воды (тепла, азотного питания…) урожайность будет падать. Эти особенности также учитываются при помощи соответствующих агроприемов.

В то же время, в процессе выращивания на растение действуют одновременно многие факторы (+приемы агротехники), и определенные их сочетания позволяют получить высокие урожаи. Это выражает закон совокупного действия факторов: при совместном действии нескольких факторов (приемов агротехники) прибавка урожая получается значительно больше, чем сумма прибавок по каждому фактору отдельно.

Пример 1: прибавка урожая озимой пшеницы

  • орошение (без удобрений) -1,76 т/га

  • удобрение (без орошения) - 0,28 т/га

  • углубление вспашки (без других) - 0,14 т/га. В сумме 2,18 т/га.

  • все три приема – 3,21 т/га.

Пример 2: прибавка урожая зерна проса

  • удобрение – 0,32 т/га

  • орошение – 1,21 т/га. В сумме 1,53 т/га.

  • два приема – 1,84 т/га.


Закон физиологической равнозначимости и незаменимости факторов. Ни один из факторов не может быть заменен другим. Для определенных культур необходимы определенные величины тех или иных факторов на каждом этапе развития. Например:

  • для озимой пшеницы на ранних этапах развития необходимы пониженные температуры (2-5ºС), а весной – выше 15ºС.;

  • для сахарной свеклы в мае-июне нужно немного NPK (26%, 17%, 15% от всего потребления за вегетацию), а в июле-августе – значительно больше (48%, 41%, 46% ).

Недостаток или отсутствие какого-то фактора на определенном этапе развития нельзя компенсировать оптимальным или избыточным действием этого фактора на другом этапе развития. Например: если растения перенесли фосфорное голодание в начале развития, то они не дают высоких урожаев даже при хорошей обеспеченности фосфором на следующих этапах развития.

Отсюда понятна вся важность разработки эффективных агротехнических приемов с учетом меняющихся потребностей каждой культуры на разных этапах жизни, устранения действия отрицательных факторов (сорные растения, болезни, вредители, засуха).

Агротехника - это система правильных приемов выращивания растений, применяемых своевременно, в определенной последовательности, в соответствии с потребностями растений и местными условиями. Отдельные приемы (даже очень хорошие) никогда не дадут таких результатов, как комплексное их применение. На основе комплекса агротехнических приемов разработаны интенсивные технологии возделывания сельхозкультур, которые обеспечивают прогнозируемую высокую урожайность. Например, содержание клейковины в зерне:

1983г. 1984г. 1985г.

- обычная технология 19-21% 27-29% 23-26%

- интенсивная техн. 25-27% 30-32% 27-30%

Повышение клейковины явилось результатом применения подкормок удобрениями, обработки гербицидами от сорняков, инсектицидами от вредителей, и в частности от клопа-черепашки (который снижает клейковину и качество зерна – если клопом повреждено всего 2% зерна, то нельзя выпечь хлеб высокого качества), обработки регуляторами роста от полегания стеблей.
  1   2   3   4

Добавить документ в свой блог или на сайт

Похожие:

Растениеводство как наука iconМетодические основы введение дифференциальная психология как теоретическая...
Необходимость создания научной психологии индивидуальных различий в равной мере обусловлена как теоретическими потребностями, так...

Растениеводство как наука icon13. формы коммуникации в маркетинге 13 Теоретические основы науки о рекламе
Коммуникация понимается не как прикладное искусство, а как прикладная наука о поведении. Эта наука использует познания психологии,...

Растениеводство как наука iconИрхин В. Ю., Кацнельсон М. И
Для современного человека понятия "научность" и "истинность" зачастую выступают как синонимы. О "научности" своих построений охотно...

Растениеводство как наука iconМорфологический аспект обеспечения устойчивости развития городских территорий
Морфология города (от греч. μορφή «форма» и λογία «наука»), как самостоятельная наука изучает формы человеческого поселения, а так...

Растениеводство как наука icon1. Возникновение пл как самостоятельной науки. Современная пл как...
Пл – это наука о политике. Современная пл – авторитетнейшая академическая дисциплина. Её преподают во всех университетах мира. На...

Растениеводство как наука iconРеферат скачан с сайта allreferat wow ua Религия и наука Религия...

Растениеводство как наука iconРАбочая учебная програМма дисциплины «Растениеводство»
Факультет технологии производства, хранения и переработки продукции растениеводства

Растениеводство как наука iconI объект инвестирования Свободные активы
Восстановление хозяйственной деятельности предприятия в полном объеме (растениеводство, животноводство, переработка)

Растениеводство как наука iconХайдеггер М. Наука и осмысление
«культуры». К ней причисляется и наука, ее развитие и организация. Наука ставится тем самым в ряд ценностей, которыми человек дорожит,...

Растениеводство как наука iconТема Политология как наука и учебная дисциплина. 1-5 3
Политология это наука о политической власти и управлении, о закономерностях развития политических отношений и процессов, функционирования...

Вы можете разместить ссылку на наш сайт:
Школьные материалы


При копировании материала укажите ссылку © 2013
контакты
uchebilka.ru
Главная страница


<