ТЕХНОЛОГІЯ ВИРОБНИЦТВА ПРОДУКЦІЇ РОСЛИННИЦТВА

I частина

Електронний посібник

Головна

Анотація

Теоретичні відомості

Додатки

Список використаних джерел

Укладачі

1. ТЕОРЕТИЧНІ ТА ЕКОЛОГОБІОЛОГІЧНІ ОСНОВИ РОСЛИННИЦТВА

1.1. Технологія органічного виробництва

1.2. Особливості застосування ресурсозбережувальних та енергоощадних технологій вирощування сільськогосподарських культур

1.3. Основи насіннєзнавства

1.4. Посівні якості насіння

1.1. Технологія органічного виробництва

Рис. 20. Органічне виробництво в Україні

Вирощування зернових, технічних та кормових культур за таких технологій істотно підвищило врожайність і валовий збір зерна, соняшнику, цукрових буряків, кукурудзи тощо. Проте для реалізації біологічного потенціалу вирощуваних культур потрібні високі агрофони та надійний захист рослин від шкідливих організмів: бур'янів, шкідників і хвороб.

Рис. 21. Особливості виробництва органічних продуктів	Рис. 22. Органічні овочеві продукти

Рис. 23. Органічні продукти	Рис. 24. Органічні плодоовочеві продукти

Як наслідок, зросли витрати ресурсів і енергії, виникла низка екологічних проблем, які пов'язані з підтриманням та розширенням родючості ґрунтів, забрудненням продукції галузі та довкілля. Внаслідок незбалансованого застосування мінеральних добрив має місце явище агрофізичної деградації ґрунтів – зниження їхньої потенційної та ефективної родючості. Взаємодія мінеральних добрив із ґрунтом у разі порушення оптимального співвідношення між кількістю внесених органічних і мінеральних добрив призводить до витіснення з ґрунтового вбирного комплексу іонів кальцію та інших двовалентних катіонів. У цих умовах відбувається диспергація гумусу, посилена його мінералізація, дегуміфікація ґрунту.

Щоб уникнути зазначених негативних явищ, було розпочато пошук альтернативних систем землеробства. Об’єктивним напрямом такого пошуку стала екологізація галузі, складовими якої є екологічно обґрунтовані елементи системи землеробства (органічні).

Органічна система землеробства в Україні займатиме 5 – 7% ріллі для вирощування культур, продукцію з яких використовуватимуть безпосередньо для харчування людей – зернові, бобові культури, овочі, фрукти, виноград, ягоди, лікарські рослини, горіхоплідні тощо. Використання промислових засобів не допускається. Органічні системи землеробства спрямовані на одержання якісної й безпечної для людини продукції. Їх запроваджуватимуть у спеціалізованих господарствах з вирощування відповідних культур. Базуватимуться вони на природних біологічних засобах відтворення родючості ґрунту та захисту сільськогосподарських рослин від шкідливих організмів. Вони мають бути екологічно безпечні, адаптовані до відповідних ґрунтово-кліматичних умов України, високопродуктивні й ґрунтозахисні. Щоправда, такі системи землеробства найбільш енергозатратні серед усіх перерахованих вище.

Усвідомлення світовою спільнотою зростаючої екологічної загрози внаслідок інтенсивного ведення землеробства стимулювало розробку альтернативних моделей господарювання, які краще відповідали життєвим інтересам суспільства. Саме такою моделлю стало органічне землеробство, яке останнім часом забезпечує зростаючий світовий ринок сертифікованими, здоровими, безпечними продуктами харчування.

Під терміном “органічне рослинництво” більшість людей розуміє сільськогосподарську практику без використання синтетичних пестицидів і добрив. Однак це скоріше характерна ознака, а не визначення даної системи ведення сільськогосподарського виробництва. Така система наскільки можливо максимально базується на сівозмінах, використанні рослинних решток, гною та компостів, бобових рослин та рослинних добрив, органічних відходів виробництва, мінеральної сировини, механічному обробітку ґрунтів та біологічних засобах боротьби із шкідниками з метою підвищення родючості та покращення структури ґрунтів, забезпечення повноцінного живлення рослин та боротьби з бур’янами та різноманітними шкідниками.

Запам’ятайте!

Органічне рослинництво – це система виробництва сільськогосподарської продукції, яка забороняє або в значній мірі обмежує використання синтетичних комбінованих добрив, пестицидів, регуляторів росту та харчових добавок до кормів при відгодівлі тварин.

Рис. 25. Особливості виробництва органічної продукції

Україна має великий потенціал для виробництва органічної сільськогосподарської продукції та її реалізації шляхом експорту, а також в середньостроковій перспективі – для її постачання на внутрішній ринок. Водночас, органічне сільське господарство сприятиме вирішенню низки актуальних проблем, що існують в аграрному виробництві України та її сільських районах.

Рис. 26. Зростання виробництва органічної продукції в Україні

1.2. Особливості застосування ресурсозбережувальних та енергоощадних технологій вирощування сільськогосподарських культур

Одержання стабільних та високих врожаїв сільськогосподарської продукції залежить від якості обробітку ґрунту.

Необхідно враховувати, що:

– механічний обробіток є основним фактором регулювання гумусового балансу ґрунту, агрофізичних, біологічних та агрохімічних його властивостей;

– обробіток ґрунту є найбільш енергоємним та дорогим прийомом (на його виконання припадає 40% енергетичних та 25 % людських затрат);

– багаторазові проходи по полю важкими машинно-тракторними агрегатами негативно впливають на ґрунт, це приводить до значного погіршення агрофізичних властивостей ґрунту, до посилення вітрової і водної ерозії та зниження врожайності сільськогосподарських культур.

В умовах дороговизну палива, людських ресурсів традиційні технології і засоби механізації обробітку ґрунту перестали задовольняти зростаючі потреби виробництва рослинницької продукції.

Останнім часом велику увагу приділяють розробці енергоресурсозбержувальних технологій та засобів механізації, які в умовах існуючого дефіциту палива, людських ресурсів дозволяють отримувати високі врожаї сільськогосподарських культур. При цьому вони мають носити ґрунтозахисний характер, сприяти відновленню родючості ґрунту і поряд з енергозбереженням значно знижувати собівартість вирощеної продукції, не знижуючи врожайності сільськогосподарських культур.

Зверніть увагу!

Основою енергозбереження в землеробстві є мінімізація обробітку ґрунту. Вона забезпечує підтримання оптимальних біологічних властивостей ґрунту, що дозволяє більш продуктивно використовувати поживні речовини.

Мінімізація обробітку надає ґрунтозахисний характер і сприяє поширеному відтворенню його родючості.

- у питаннях для самоконтролю недоцільне третє питання так як в самому тексті підручника відсутня інформація про конкретний внесок вчених у галузі рослинництва .

Основними направленнями мінімалізації обробітку ґрунту є:

– скорочення кількості і глибини основного, передпосівного та міжрядного обробітку ґрунту;

– заміна глибокого обробітку більш продуктивним поверхневим або плоскорізним шляхом використання широкозахватних знарядь із активними робочими органами, які забезпечують високоякісний обробіток за один прохід;

– поєднання декількох технологічних операцій та прийомів в одному робочому процесі шляхом використання комбінованих ґрунтообробних та посівних агрегатів.

Розробляючи енергоресурсозбережувальні технології обробітку ґрунту необхідно керуватися метою, яку потрібно досягти, враховуючи і виключаючи при цьому причини, які приводять до негативних явищ. Для досягнення мети необхідно:

– зменшити надмірне ущільнення ґрунту;

– створити умови для накопичення вологи в грунті;

– зменшити енергетичні витрати;

– зменшити затрати праці на одиницю продукції.

Запам’ятайте!

Ущільнення – це одна із основних агрофізичних властивостей ґрунту. Від нього залежать усі режими і процеси, які протікають в ґрунті: дифузія газів, повітроємність, водопроникність, вологоємкість, водопідйомість властивості, теплоємкість, теплопровідність та температуропровідність, а також мікробіологічні та окислювально-відновлювальні процеси.

Особливості системи землеробства No-till

За системи землеробства No-till ніякого механічного обробітку ґрунту не здійснюють.

Система землеробства No-till – з економічного, соціального та екологічного погляду її вважають системою землеробства майбутнього. Найперше, така система забезпечує захист ґрунту від ерозії, збереження й накопичення органічної речовини в ґрунті та стійкий розвиток галузі землеробства. Вирішальними ланками такої системи землеробства є сівозміни. Якщо немає механічного обробітку ґрунту, значення сівозмін зростає вдвічі. Сівозмінним фактором значно вирішується проблема фітосанітарного стану посівів – бур'янів, шкідників, хвороб. За системи землеробства No-till із сівозмін вилучають культури, які формують коренебульбоплоди у ґрунті (буряки, картопля тощо) і потребують механічного обробітку. Системі No-till найбільше відповідають такі культури, як озимі та ярі зернові, кукурудза, соя, ріпак, гречка.

кукурудза	пшениця	соя
Рис. 27. Вирощування культур за No-till технологією

Кукуруза за Ноу-Тілл на Західній Україні

Обов’язковою вимогою за системи землеробства No-till є подрібнення до потрібного розміру (до 10 см) та рівномірне розміщення по полю побічної продукції. Наявність валків соломи не допускається. Солома кукурудзи, озимих та ярих зернових культур характеризується високим вмістом целюлози та геміцелюлози (близько 70%), що зумовлює потребу внесення на кожну тонну побічної продукції 10–15 кг/га д. р. азотних добрив, щоб позбавити голодування інші культури сівозміни, а також внесення деструктора стерні.

Рис. 28. Система No-till	Рис. 29. Технологія No-till

Система контролю бур’янів у технології No-till спрямована не на захист посівів конкретної культури в сівозміні, а на контроль їхньої наявності на полі протягом біологічного року (від збирання попередника до збирання культури).

Переваги:

■ підвищення родючості ґрунту;

■ поліпшення структури ґрунту;

■ захист ґрунту від водної та вітрової ерозії;

■ покращання водного режиму ґрунту та стійкості до посухи;

■ підвищення біологічної активності ґрунту;

■ зменшення навантаження на ґрунт тракторів та сільськогосподарських машин;

■ зменшення матеріальних витрат і трудомісткості вирощування сільськогосподарських культур;

■ підвищення стійкості й конкурентоспроможності господарств;

■ зменшення витрат палива до 50–70%;

■ зменшення витрат на придбання сільськогосподарської техніки;

■ збільшення рівня доходів від галузі землеробства;

■ зменшення забруднення територій та водоймищ шкідливими речовинами;

■ зменшення надходження в атмосферу парникових газів (вуглекислого газу).

Смуговий обробіток ґрунту (strip-till)

Рис. 30. Обробіток грунту за strip-till технологією	Рис. 31. Нарізування смуг після озимої пшениці	Рис. 32. Посів за strip-till технологією

Смуговий обробіток ґрунту, або стрип-тіл (strip-tillage, скорочено strip-till), – нова для України система раціонального обробітку ґрунту. Тобто земля ніби й обробляється, і навіть на орну глибину, а то й глибше. Але смугами, «зеброю», а не суцільно. Цей спосіб поєднує переваги звичайної оранки, такі як просушування ґрунту й прогрів його на сонці, з можливістю раціонального використання землі завдяки тому, що зачіпається лише та ділянка ґрунту, у яку вкладається насіння.

Смуговий обробіток дозволяє поживним речовинам ґрунту краще адаптуватися до потреб рослин, не торкаючись поверхні ґрунту між рядами. Крім того, коли застосовується рідке добриво, воно може бути внесене безпосередньо в ті рядки, де кладеться насіння, зменшуючи кількість необхідних добрив і підвищуючи ефективність внесення у безпосередній близькості від коренів.

У порівнянні зі звичайними технологіями обробітку ґрунту (оранка, ноу-тіл, міні-тіл), смугова, або стрип-тіл, значно заощаджує час і гроші. Це доводять вчені й практики. Смугова технологія активно застосовується у США, Канаді, а також в Україні.

1.3. Насіннєзнавство як наука, що вивчає розвиток і життя насіння

Більшість сільськогосподарських культур розмножуються з допомогою насіння.

Насіння є носієм біологічних та господарських якостей рослин, тому від його якості в значній мірі залежить урожай. Насіння містить спадкову інформацію про майбутні властивості і ознаки рослин. У рослинництві насінням називають різний насіннєвий матеріал, який висівають або висаджують для одержання врожаю. Насіння – це (ботанічний термін) – зернобобові, капустяні, льон; плоди – зернові, соняшник, сафлор, конопля; супліддя – буряк; колоски – лисохвіст, насіння еспарцету – біб.

Запам’ятайте!

Насіннєзнавство – це наука, що вивчає розвиток і життя насіння, вимоги їх до умов середовища, шляхи підвищення якості насіння, способи підготовки до сівби і методи визначення якості насіннєвого матеріалу.

Таблиця 3

Плоди та насіння, їх формування та достигання

Родина, культури		Назва плоду	Місце нагромадження поживних речовин	Назва насіннєвого матеріалу
Тонконогові: пшениця, жито, ячмінь, овес, кукурудза, просо, сорго, рис;		зернівка	ендосперм	плоди
Гречкові: гречка		тригранний горішок	ендосперм	плоди
Бобові: горох, боби, люпин, квасоля, люцерна		багатонасінний біб	сім'ядолі	насіння
Бобові: еспарцет		однонасінний біб	сім'ядолі	плоди
Пасльонові: картопля		ягода	ендосперм бульба	насіння бульби
Лободові: буряк		коробочка клубочок	перисперм	плоди супліддя
Айстрові: соняшник, сафлор		сім'янка	сім'ядолі	плоди
Капустяні: ріпак, гірчиця, рижій, капуста		стручок	сім'ядолі	насіння
Гарбузові: кавуни, гарбузи, огірки		несправжня ягода	сім'ядолі	насіння
Макові: мак		коробочка	ендосперм	насіння
Коноплеві: конопля		горішок	сім'ядолі	плоди
Льонові: льон		коробочка	сім'ядолі	насіння

Зверніть увагу!

Спокій насіння – це стан життєздатних насінин, за якого вони не проростають у звичайних умовах, або проростають повільно. Ця властивість, набута рослинами в процесі еволюції, забезпечує проростання насіння тільки у сприятливих для розвитку умовах і сприяє збереженню виду.

Довговічність насіння – це здатність зберігати схожість впродовж певного часу. Крім генетично обумовленої довговічності, на збереження життєздатності насіння впливають і інші чинники: умови зберігання (вологість насіння і повітря, температура, склад газового середовища), місце і умови вирощування насінників, погодні умови та ін.

Рис. 33. Біологічна довговічність насіння

1.4. Посівні якості насіння

Показники якості насіння встановлюються державними стандартами.

Методи визначення якості насіння

сільськогосподарських культур згідно з новими стандартами

До показників якості насіння відносять:

– чистоту насіння;

– схожість;

– вологість;

– заселеність комірними шкідниками та зараженості хворобам

Рис. 34. Розрахунки чистоти насіння	Рис. 35. Домішки насіння	Рис. 36. Насіння бур’янів

Рис. 37. Температура проростання

Рис. 38. Схожість насіння основних с.-г. культур	Рис. 39. Енергія проростання насіння	Рис. 40. Визначення сили росту насіння

Рис. 41. Поміщення бюксів у сушильну шафу	Рис. 42. Вологомір	Рис. 43. Вологомір

Рис. 44. Комірні довгоносики на кукурудзі	Рис. 45. Комірні довгоносики на пшениці	Рис. 46. Комірні кліщі

Чистота насіння – вміст у ньому насіння основної культури у відсотках до маси. Чим менше домішок, тим вища чистота насіння.

Схожість – це кількість нормально пророслого насіння впродовж певного часу, виражена у відсотках до загальної його кількості, взятої для пророщування.

Вологість насіння показує вміст у ньому води. Цей показник має велике значення за тривалого зберігання насіння. Вологість для зберігання зернових культур становить 14%, зернобобових –15%, соняшника 10%, ріпаку – 8%.

Маса 1000 насінин показує крупність насіння, величину, виповненість. Для ресурсозбережувальної технології вирощування пшениці, ячменю цей показник має бути вище 40 г.

Підготовка насіння до зберігання і сівби

Після надходження з поля проводять первинне очищення насіння. Очищене насіння, за потреби, досушують до кондиційної вологості. Після висушування проводять повне очищення і сортування для відокремлення дрібних, щуплих та інших неповноцінних фракцій. На складних машинах за допомогою решіт і трієрів проводять остаточне сортування насіння.

Очищене, підсушене, відсортоване насіння закладають на зберігання. Перед сівбою проводиться підготовка до сівби. Це може бути обігрівання сонцем або підігрітим повітрям. Насіння культур з глибоким періодом спокою стратифікують. Для посівного матеріалу, що містить твердокам'яне насіння (бобові трави), застосовують скарифікацію (пошкодження оболонки).

Насіння зернобобових культур перед висіванням інокулюють – обробляють нітрагіном, ризотрофіном, азотобактерином, які містять азотфіксуючі бактерії.

Обов’язковим і ефективним заходом у системі підготовки насіння і захисту рослин від шкідливих організмів є протруювання насіння. За допомогою протруювання рослини захищають від таких хвороб, як летюча і тверда сажка, кореневі гнилі, пліснявіння, борошниста роса та ін. Для цього використовують різні хімічні препарати. Щоб препарати утримувались на насінні, застосовують інкрустування, тобто фіксацію на насінні пестицидів за допомогою плівкоутворювачів.

Посівні якості насіння поліпшують дражируванням – нанесенням захисної поживної оболонки і наданням насінню кулястої форми, яка зручна для висівання (цукровий буряк).

Важливим сучасним технологічним елементом підготовки насіння є обробка стимулюючими речовинами та комплексом мікроелементів.

Рис. 47. Прийоми підготовки насіння цукрових буряків до посіву

Відповідно до правил, насіння сільськогосподарських культур підлягає обов’язковій перевірці на показники якості. На основі цього Державна насіннєва інспекція видає документи “Посвідчення про кондиційність насіння”, якщо воно перевірене за всіма показниками, які нормуються стандартом і відповідає його вимогам. Якщо насіння не відповідає нормам стандарту, або перевірене не за всіма показниками, насіннєва інспекція видає документ під назвою “Результат аналізу насіння”.

Запам’ятайте!

Строк дії документів на посівні якості насіння більшості польових культур встановлюється за показником схожості – 4 місяці з дня закінчення аналізу.

Питання для самоконтролю

1. Стан і завдання галузі рослинництва в Україні?

2. Що таке рослинництво як наука?

3. Вклад вчених у розвиток рослинницької науки?

4. Особливості виробництва органічної продукції?

5. Суть ресурсоощаднихних технологій?

6. Які особливості No-till технології?

7. Які особливості Strip- till технології?

8. Спокій насіння?

9. Довговічність насіння?

10. Посівні якості насіння?

11. Прийоми підготовки насіння до сівби?

Попередня тема

На початок

Наступна тема