Обоснование и задачи исследований

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ………………………………………………………………….…3-4

1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ……………………………………………………5-12

2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ…………………………………….13-33

2.1. Обоснование и задачи исследований…………………………………13-14

2.2. Методы и условия проведения опытов………………………...….....15-20

2.3. Результаты исследований…………………………………………..…...21-31

2.3.1. Анализ технологии возделывания ярового ячменя……………..….21-25

2.3.2. Проектная часть……………………………………….…………….26-31

2.4. Экономическое и энергетическое обоснование…………..…………32-33

3. БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ………………………….34-39

ВЫВОДЫ И ПРЕДЛОЖЕНИЯ……………………………………………...40-41

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ…………………………………………………..42-45

ПРИЛОЖЕНИЯ………………………………………………………………..46

ВВЕДЕНИЕ

Значение ячменя в народном хозяйстве велико и разнообразно. Ячмень – важная кормовая, продовольственная и техническая культура. Зерно ячменя в среднем содержит 12% белка, 64,7% безазотистых экстрактивных веществ, 5,5% клетчатки, 2,1% жира, 13% воды, 2,8% золы. В белках ячменя имеется весь набор незаменимых аминокислот, включая особо дефицитные – лизин и триптофан [19, с. 67].

Зерно ячменя содержит 83-88% сухого вещества и 12-17% воды. Сухое вещество состоит из ряда химических соединений и имеет довольно сложный состав. В него входят углерод, азот, кислород, водород, сера, фосфор, калий, кальций, магний, железо, кремний, в небольших количествах имеются йод, бор, цинк, марганец и другие. Последние элементы играют важную роль в физиологических и биологических процессах, протекающих в живых клетках.

Основным компонентом углеводного комплекса является крахмал, который в виде крахмальных зерен сосредоточен в эндосперме зерновки. Решающая роль во всех жизненных процессах принадлежит белкам. Белки ячменя по своему составу неоднородны. По молекулярной массе и свойствам их делят на следующие группы; альбумины-водорастваримые, глобулины-солерастворимые, проламины-спирторастваримые и глютемины-щелочерастворимые. Для пивоварения наиболее ценно зерно с содержанием белка 9-11%, а зерно с высоким содержанием белка используют на кормовые цели. В зависимости от условий выращивания и сортовых особенностей количество жира в зерне ячменя может изменяться от 1,7 до 4,6%.

Ферменты играют важную роль в жизни растения и в физиолого-биохимических процессах зерна. Ферменты группы диастаз и протеаз при прорастании зерна переводят нерастворимые в воде крахмал и белки в растворимую форму, снабжая легкоусвояемыми веществами развивающиеся из семени молодые растения. Витамины В₁, В₂, С, Е, как и ферменты, имеют большое значение в процессах жизнедеятельности живых клеток. В золе основная доля приходится на соединения фосфора (35%), кремния (26%), калия (21%) и в небольших количествах содержатся натрий, железо, хлор и другие вещества. Основное количество зерна ячменя (около 70%) в нашей стране используется на корм для скота. Его особенно охотно в размолотом и дробленом виде поедают крупный рогатый скот, овцы, птица и др. В 1 кг зерна ячменя содержится 100 г переваримого белка и 1,28 кормовой единицы, тогда как в зерне овса и ржи – только 80 г переваримого белка, а кормовых единиц соответственно 1,0 и 1,18. В соломе ячменя почти в 3,5 раза больше переваримого белка, чем в ржаной, и больше кормовых единиц, чем в соломе ржи, овца и пшеницы. Особую ценность представляет ячмень для беконного откорма свиней, а введение его в рацион птицы повышает яйценоскость мясную продуктивность [19, с. 68].

Ячмень – ценная продовольственная культура. Ячменная мука используется в домашнем хлебопечении в северных и высокогорных районах. Однако качество хлеба из ячменной муки невысокое. Поэтому, в промышленном хлебопечении ячменную муку используют как добавку (до 25-30%), к пшеничной или ржаной. Из зерна ячменя делают крупы (ячневую и перловую), ячменный кофе, а также получают мальц – экстракт-продукт, необходимый в хлебопекарной, кондитерской, фармацевтической лакокрасочной текстильной и кожевенной промышленности. Зерно ячменя служит основным сырьем для пивоваренного производства.

Таким образом, народнохозяйственное значение ярового ячменя в полной мере обусловило актуальность данного дипломного проекта, целью которого является разработка путей повышения эффективности возделывания ярового ячменя в СПК «Коммунар-Агро» Новогрудского района.

ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

Ячмень – одна из древнейших сельскохозяйственных культур. Он возделывается со времени зарождения земледелия. Зерно ячменя – отличный корм. Его широко используют при откорме свиней, в рационах крупного рогатого скота и птицы. На фураж используются более высокобелковые сорта ячменя. В условиях Беларуси зерно с содержанием белка до 15-17% дают посевы на торфяно-болотных почвах. Благодаря своим высоким кормовым качествам зерно ячменя и продукты его переработки на­много питательнее других концентрированных кормов. Так, в 1 кг корма из зерна ячменя содержится 100-120 г переваримого белка [18, с. 122].

Из-за невысоких урожаев богатых белком культур, дефицит переваримого протеина в кормопроизводстве РБ ежегодно составляет около 20 грамм на одну кормовую единицу, что приводит к увеличению затрат корма на производство единицы животноводческой продукции на 35-40% , а ее себестоимость возрастает на 35-50% [4, с. 206]. Эти данные свидетельствуют о том, что возделыванию зерновых культур нужно уделять более пристальное внимание.

Ячмень также имеет большое значение и как ценная продовольственная культура. Из его зерна производятся широко известные перловая и ячневая крупы, которые по своим пищевым достоинст­вам не уступают рисовой и гречневой. В ячневой крупе содержится даже больше сахара и белка.

Зерно ячменя – сырье для пивоваренной промышленности. Для получения высококачественного пива солод готовят исключительно из ячменя, который придает пиву специфический приятный вкус и аромат. Для производства пива большое значение имеет высокое со­держание в зерне ячменя крахмала и безазотистых экстрактивных веществ, содержание которых у лучших пивоваренных сортов дости­гает 70-82%. Содержание белка в зерне этих сортов 9-12%.

Вытяжки из ячменного солода богаты углеводами, белками, ферментами, витаминами и поэтому обладают большими диетическими и лечебными свойствами. Они находят широкое использование в ме­дицине, хлебопекарной промышленности и т.д.[ 22, с. 28].

Среди зерновых ячмень наиболее раннеспелая культура. Длина его вегетационного периода зависит от места произрастания и биологи­ческих особенностей сорта. По этому признаку сорта ячменя делятся на скороспелые, среднеспелые, среднепоздние и поздние. Сорта ячме­ня, выращиваемые в Беларуси, относятся к скороспелым, среднеспелым, среднепоздним с длиной вегетационного периода 75-92 дня.

Погодные условия влияют на созревание ячменя. При теплой погоде весной и летом и при недостатке осадков оно наступает рань­ше, а при повышенной влажности почвы и воздуха и умеренных температурах - позже. На торфяно-болотных почвах длина вегета­ционного периода ячменя длиннее, чем на дерново-подзолистых [22, с. 29].

Ячмень - культура раннего срока сева. В сравнении с другими яровыми культурами, ячмень резко снижает урожайность и увеличивает содержание белка в зерне при запаздывании с посевом [1, с. 49]. Установлено, что при поздних сроках сева содержание белка увеличивается на 1,5-1,7 %, экстрактивность снижается на 0,6-1,7 %, уменьшается масса 1000 зёрен, натура и крупность зерна.

Оптимальная норма высева ячменя является 4-4,5 млн. всхожих зерен на гектар [7, с. 442]. По мнению И.И. Белякова, чем комфортнее условия выращивания, тем меньше норма высева, вплоть до 3,5 млн. всхожих зерен на гектар. При посеве по стерневым предшественникам, запоздание со сроками сева норма высева увеличивается на 10%.

На норму высева пивоваренного ячменя сильное влияние оказывают сорт и его способность к формированию плотного стеблестоя, тип и механический состав почвы, формирование семенного ложа, качество семенного материала, сроки посева и т.д.

Для химической защиты посевного материала ярового пивоваренного ячменя используют протравители Байтан-универсал, 19,5 % с.п. - 2,0 (кг/т), Витавакс 200ФФ, 34 %.в.с.к. - 2,5(кг/га), Дивидент, 3 % т.к.с. - 2,0 (кг/га). По данным ряда исследователей для предотвращения развития на посевах пивоваренного ячменя корневых гнилей особенно эффективно применение системного протравителя Витовакс 200 ФФ [6, с. 30].

Количество стеблей у одного растения колеблется в больших пре­делах (от 2-3 на дерново-подзолистых почвах до 15-20 на торфя­но-болотных). Большое влияние на кустистость ячменя оказывает плодородие почвы. На малоплодородных почвах ячмень почти не кустится. Од­ной из практических мер по повышению его кустистости является вне­сение минеральных удобрений [22, с. 30]. Различные сорта характеризуются неодинаковой кустистостью, например, сорта многорядного ячменя кустятся меньше двухрядных. Доказано, что в период от кущения до выхода в трубку ячмень наиболее интенсивно использует легкодоступные элементы минераль­ного питания [27, с. 56]. Поэтому под ячмень почву рекомендуется заправлять минеральными удобрениями весной при предпосевной обработке почвы. Внесение удобрений в виде подкормки не оказывает положи­тельного влияния на урожайность этой культуры. За рубежом при­меняется внесение части минеральных удобрений, особенно азотных, в фазе выхода в трубку и выколашивания с целью повышения содер­жания белка в зерне ячменя, т.е. улучшения его кормовых качеств.

Удобрения - это один из факторов воздействия как на величину, так и на качество урожая пивоваренного ячменя. По мере интенсификации земледелия роль удобрений все время возрастает. Одновременно увеличивается взаимосвязь: растение-среда-урожай. При возделывании ячменя особенно важно создать оптимальные условия питания для формирования высокого урожая нужного качества [15, с. 38].

Исследованиями, проведенными в 1996-1999 гг. в Гродненском зональном институте растениеводства НАН Беларуси, по изучению влияния различных систем удобрений на урожайность ярового ячменя в полевом стационарном опыте в звене севооборота картофель-ячмень наилучшие результаты были получены при использовании органоминеральной системы удобрений с внесением на 1 га пашни N75P60K100 и 20 т навоза под картофель и N90P60K100 под ячмень. Такая система удобрений обеспечила получение урожайности ячменя 46,7 ц/га при высоком содержании белка в зерне [35, с. 34].

Анализируя особенности действия минеральных и органических удобрений, многие авторы [5, с. 15] так же придерживаются мнения, что наилучшие результаты получаются при применении органоминеральных систем удобрения. Вносимые органические удобрения оказывают положительное воздействие на плодородие почвы—повышают содержание гумуса и питательных элементов (в том числе микроэлементов), улучшают водный и воздушный режимы. Органические удобрения повышают микробиологическую активность почвы, на 20-30% повышают эффект от внесения минеральных удобрений, сглаживают последействие неблагоприятных погодных условий [8, с. 315].

Лосевич Е.Б. [20, с. 135] отмечает, что для основного внесения под яровые зерновые культуры лучшим удобрением в нашей республике является кар­бамид - аммонийно - нитратное удобрение (КАС), представляющее собой раствор карбамида и аммиачной селитры, содержащий 28...32% азота. КАС наряду с аммиачной селитрой и раствором мочевины рекомендуется также и для проведения некорневой подкормки яровых зерновых при разведении во­дой 1:2-3.

Скорость развития и характер роста ячменя во многом определяется типом и плодородием почвы, а также факторами внешней среды, основные из которых – свет, температура, влага.

Требования к почвам. Вследствие быстрого прохождения фаз роста и короткого вегетационного периода ячмень требователен к плодородию почвы. Он отличается тем, что в процессе роста в растение быстро поступают питательные вещества, особенно в начальный период роста и развития. Через три недели после появления всходов растения содержат почти половину поглощаемого фосфора и 2/3 калия, хотя органической массы к этому времени накапливается меньше 1/5 [30, с. 54]. Оптимальные агрохимические показатели почв: pH KCl - не ниже 6,0, содержание гумуса более 2,0 %, подвижного фосфора и калия более 150 мг на 1 кг почвы [36, с. 310].

Почвы, отводимые под ячмень, должны быть однородными по содержанию питательных веществ, влагоемкости и водопроницаемости. Для получения высоких урожаев важно обеспечить растения в начале вегетации достаточным количеством легкодоступных питательных элементов.

Требования к свету. Ячмень относится к группе культур длинного дня и для своего развития требует сравнительно длительного освещения. Поэтому в северных районах вегетационный период меньше, чем в южных районах, где световой день короче [30, с. 55].

Требования к температуре. Резкие колебания температуры, а также слишком высокая температура в сочетании с низкой влажностью воздуха в период налива зерна отрицательно сказываются на выполненности зерновки. При этом снижается масса 1000 зерен и ухудшаются пивоваренные свойства ячменя. Заморозки в фазах молочной и восковой спелости отрицательно влияют на зародыш и ухудшают посевные качества зерна. Зерно, поврежденное морозами, имеет низкую всхожесть и совершенно непригодно в качестве семенного материала.

Требования к влаге. Ячмень менее требователен к воде и более экономно расходует ее, чем пшеница, рожь и овес. Однако из-за слабого развития коревой системы ячмень хуже других культур переносит весеннюю засуху. Недостаток влаги в период образования репродуктивных органов губительно действует на пыльцу ячменя. Стерильность части пыльцы обуславливает увеличение числа бесплодных колосков, тем самым снижая продуктивность растений.

Установлено, что если в почве запас воды ниже двойной гидроскопической влажности, то рост и формирование органов растений прекращаются полностью [23, с. 93]. На хорошо окультуренных и высокоплодородных почвах расход воды на образование единицы сухого вещества меньше, чем на почвах малоплодородных.

Более экономично ячмень расходует влагу при внесении удобрений.

Система обработки почв. В условиях интенсификации земледелия среди многочисленных приёмов обработке почвы отводится ведущая роль в создании урожая, так как этот приём является универсальным средством воздействия на многие физические, химические и биологические свойства почвы. По мнению многих исследователей, за счёт обработки почвы может сформироваться до 25 % урожая [10, с. 36]. Обработку почвы необходимо проводить с учетом почвенно-климатических условий, предшественников, степени засоренности поля и других факторов. Обработка почвы под ячмень подразделяется на основную, предпосевную и минимальную [28, с. 98].

Предшественники. Лучшие предшественники для ячменя – пропашные культуры, зернобобовые, озимые и яровые зерновые, однолетние травы [30, с. 54]. Ячмень, возделываемый по интенсивной технологии, требует высокой культуры земледелия. В условиях Беларуси наилучший предшественник ячменя – картофель. Это доказано многолетней практикой. При использовании в качестве предшественника картофеля, внесении оптимальных доз удобрений ячмень дает наибольшие урожаи (35-38 ц/га). Хорошие предшественники – рапс, лён, гречиха, удовлетворительные – озимая рожь, овёс. Под пивоваренный ячмень лучшими предшественниками являются пропашные культуры: картофель, сахарная и кормовая свекла [17, с.25]. Не рекомендуется выращивать пивоваренный ячмень по клеверному пласту, зернобобовым, подсевать многолетние бобовые травы – это может привести к повышенному содержанию белка в зерне ячменя, что резко ухудшает его пивоваренные свойства [16, с. 25].

Органические удобрения.Органические удобрения (навоз, торф, компосты и др.) положительно влияют на урожай ячменя. Иногда эти удобрения вносят непосредственно под сам ячмень, но чаще их вносят под предшествующую культуру. Навоз, внесенный непосредственно под ячмень, способствует значительному увеличению урожая. Исследования показали, что вносить компосты более эффективно, чем навоз или торф отдельно. Оптимальная доза компостов – 20-30 т/га. От внесения чистого навоза прибавка урожая зерна ячменя в среднем составляет 16,6%, от навоза с добавлением фосфорной муки – 29,6%, от торфо-навозного компоста – 32,2% [24, с. 171].

В основных зонах возделывания ячменя органические удобрения вносят под предшествующую культуру. В этом случае ячмень хорошо использует и последействие удобрений. Так, при внесении 20 т/га навоза в пар и под картофель урожайность ячменя повышается в среднем на 4,3 ц/га.

Средства защиты растений. Наибольший вред посевам ячменя наносят корнеотпрысковые и корневищные многолетние сорняки: бодяк полевой, осот плевой, вьюнок полевой, пырей ползучий, а из однолетних сорняков трехреберник непахучий, щетинник зеленый и сизый, марь белая и др. [2, с. 266].

Наряду с агротехническими приемами (севооборот, обработка почвы и др.) используют гербициды. Их виды и дозы устанавливают в зависимости от засоренности, погодных условий и других факторов.

На полях, засоренных овсюгом, весной до посева вносят почвенный гербицид агритокс с немедленной их заделкой боронами БЗСС-1,0 и лущильниками типа ЛДГ-15А.

Когда в посеве преобладают однолетние сорняки, гербициды применяют в фазы от развития двух-трех листьев до кущения ячменя, а если многолетние, то при полном кущении ячменя.

При появлении на посевах ячменя вредителей и болезней проводят обработку инсектицидами и пестицидами. Наиболее распространенными в настоящее время препаратами для борьбы со шведской мушкой, тлей, клещом и другими вредителями являются карате, фастак, децис. Для борьбы с такими болезнями, как мучнистая роса, сетчатая, темно-бурая пятнистость, ринхоспориоз, желтая и бурая ржавчина, в настоящее время используют фунгициды фундазол, тилт, акробат МЦ и другие.

В целях сокращения количества химических обработок против вредителей ячменя значительно шире должен применяться биологический метод защиты от вредной черепашки, тли, зерновой совки. Он основан на учете природных популяций энтомофагов и энтомопатогенных микроорганизмов. Этот метод широко применяется в странах Запада и дает неплохой результат.

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

Обоснование и задачи исследований

Почвенно-климатические условия Новогрудского района благоприятны для возделывания ярового ячменя. Однако экономический кризис последнего десятилетия отразился на снижении производства этого вида сельскохозяйственной продукции в сельхозпредприятиях.

Существующая в настоящее время система ведения отрасли не обеспечивает ее оптимального развития и требует изменения. Эффективное развитие производства ярового ячменя в условиях рыночной экономики требует новых подходов во взаимоотношениях производителей этой культуры с перерабатывающими предприятиями, внедрение высокопроизводительных, малозатратных и позволяющих получать качественную продукцию технологий.

Для решения этих задач необходимо укрепление материально-технической базы, внедрение комплексной механизации возделывания и уборки, расширение мощностей перерабатывающих предприятий, применение новых и безотходных технологий.

Это позволит значительно снизить затраты материально-технических и человеческих ресурсов, сократить потери урожая за счет своевременной уборки. В связи с этим разработка новейших технологий, позволяющих повысить урожайность ярового ячменя, является весьма актуальной.

Целью дипломного проекта являлось изучение современного состояния производства ярового ячменя в СПК «Коммунар-Агро» Новогрудского района Гродненской области и определение путей повышения эффективности возделывания данной культуры.

В связи с этим в задачи исследований входило:

1. Изучить состояние производства ярового ячменя в почвенно-климатических условиях хозяйства.

2. Разработать и предложить мероприятия, направленные на повышение урожайности ярового ячменя.

3. Определить экономические и энергетические показатели внедряемых мероприятий.