экологизация земледелия в кормопроизводствеРабочая тетрадьдля лабораторно-практических занятий с заданиями для контрольных и самостоятельных работдля студентов IV курса специальности «Агрономия»Саранск 2011экологизация земледелия в кормопроизводствеРабочая тетрадьдля лабораторно-практических занятий с заданиями для контрольных и самостоятельных работдля студентов IV курса специальности «Агрономия»Студент________________________________________________________________________________________________________________________________________Группа_________________________________________________________________Саранск 2011 УДК 631.58 (076 5)Составители: ^ Т. Ф. Девяткина, Н. В. Смолин, Д. В. БочкаревРецензент: доктор с.-х. наук профессор А. В. ИвойловЭкологизация земледелия в кормопроизводстве. Рабочая тетрадь для лабораторно-практических занятий с заданиями для контрольных и самостоятельных работ для студентов IV курса специальности «Агрономия» / Сост.: Т. Ф. Девяткина, Н. В. Смолин, Д. В. Бочкарев – Саранск, 2011. – 42 с.Включены задания для выполнения лабораторных занятий, контрольных и самостоятельных работ. Предназначены для студентов дневного и заочного отделения специальности «Агрономия».Печатается по решению методической комиссии Аграрного института Мордовского госуниверситета имени Н. П. Огарева.Учебное издание^ Экологизация земледелия в кормопроизводствеРабочая тетрадь для лабораторно-практических занятий с заданиями для контрольных и самостоятельных работдля студентов IV курса специальности «Агрономия»Составители: ^ Зайчикова Татьяна Федоровна Смолин Николай Васильевич Бочкарев Дмитрий Владимирович Редактор Н. В. СмолинОтпечатано с оригинала-макета заказчика ИП Жемчужникова М.Г.ВведениеОсновной задачей экологизации земледелия является формирование адаптивно-ландшафтных систем земледелия.Адаптивно-ландшафтная система земледелия – это система использования земли определенной агроэкологической группы, ориентированная на производство продукции экономически и экологически обусловленного количества и качества в соответствии с общественными (рыночными) потребностями, природными и производственными ресурсами, обеспечивающая устойчивость агроландшафта и воспроизводство почвенного плодородия.^ Механизм формирования адаптивно-ландшафтной системы земледелия Разработка вариантов севооборотов, систем обработки почвы, удобрений. Защиты растений применительно к типам земель Размещение угодий, противоэрозионная и мелиоративная организация территории, формирование структуры пашни и систем севооборотов применительно к агроэкологической группе земель в структурно-функциональной иерархии ландшафтов Элементарный ареал агроландшафта (ЭАА) это участок на элементе мезорельефа, ограниченный элементарным почвенным ареалом или элементарной почвенной структурой при одинаковых геологических, литологических и микроклиматических условиях.Агрофитоценоз – совокупность культурных и сорных растений в пределах экологически однородного участка по условиям возделывания культуры или группы культур с близкими агроэкологическими требованиями.^ Работа 1 Оценка сельскохозяйственных культурпо их биологическим требованиям к условиям произрастанияИсходной позицией в решении проблемы экологизации земледелия является разработка системы агроэкологической оценки сельскохозяйственных культур. Чтобы выявить ареалы возделывания культур, необходимо четко представлять их требования к агроклиматическим, почвенным, геоморфологическим, литологическим, гидрологическим и другим условиям. Используя паспорта районированных сортов и другие справочные материалы произвести оценку сельскохозяйственных культур по их биологическим требованиям к условиям произрастания. Таблица 1– Агроэкологическая оценка сельскохозяйственных культур Культура Сорт Урожайность, ц/га Скороспелость Продолжительность вегетационного периода, дней Устойчивость кзасухе Поражаемость фитопатогенами Другие факторы 1 2 3 4 5 6 7 8 Оз. пшеница Оз. рожь Яровая пшеница Продолжение таблицы 1. 1 2 3 4 5 6 7 8 Ячмень Овес Просо Гречиха Горох Кукуруза Продолжение таблицы 1. 1 2 3 4 5 6 7 8 Сахарная свекла Подсолнечник Люцерна Клевер Работа сдана: Подпись преподавателя: «______»___________ ________________________________^ Вопросы для контрольной работы №1 1 Экологизация АПК, как часть проблемы устойчивого развития биосферы. 2. Законы экологии в земледелии. 3. Сущность и причины экологических противоречий в агропромышленном производстве. 4. Социально-экономические предпосылки экологизации земледелия. 5. Научные предпосылки экологизации земледелия.Вопросы для самостоятельной работы №1 1. Условия формирования адаптивно-ландшафтных систем земледелия. 2. Механизм формирования адаптивно-ландшафтных систем земледелия.^ Работа 2 Агроэкологическая оценка земель конкретного хозяйстваи распределение их по группам пригодности для возделываниясельскохозяйственных культурДля проектирования системы земледелия необходимо изучить агроландшафтные условия и производственный потенциал сельскохозяйственного предприятия. Описать почвы хозяйства и их плодородие, агроклиматические условия. Таблица 2 – Экспликация земельных угодий хозяйства Земельные угодья га % Всего земли в т.ч. сельхозугодия из них: пашня залежь сенокосы пастбища леса болота под водой прочие Анализ таблицы__________________________________________________________ ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________Рельеф – ведущий природный компонент, который определяет экологическое равновесие (природный баланс) в агроландшафтах. Характер рельефа определяет водный режим территории и сток осадков. Изменяется скорость и направления ветра, формирование биогеоценозов, их продуктивность и устойчивость агроландшафта. Таблица 3 – Характеристика сельскохозяйственных угодий по рельефу Вид угодья Распределение по рельефу до 1° 1–3° 3–5° >5° Пашня Сенокосы Пастбища Анализ таблицы__________________________________________________________ ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ Таблица 4 – Агрохимические показатели плодородия почв Типы, подтипы и разновидности почв Площадь, га Гранулометрический состав Гумус Содержание мг 100 г почвы рн НГ мг- экв/100 г почвы % т/га в 30 см слое Р2О5 К2О Анализ таблицы__________________________________________________________ ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ Дается общая оценка региональных ресурсов земледелия и производственного потенциала сельскохозяйственного предприятия. Проводится обоснование урожайности по ресурсам влаги и тепла, запасам доступных элементов питания в почве.Таблица 5 – Агроклиматические ресурсы № п/п Показатели Количественные данные 1 Сумма осадков, мм – среднемноголетняя – за вегетационный период –в т.ч. за май-июнь 2 Колебание осадков по годам от до 3 Темпеpaтуpa воздуха, 0С – в среднем за год – за вегетационный период – за май – за июнь – за июль – за август – за сентябрь 4 Сумма активных температур за вегетационный период 5 Продолжительность вегетационного периода Анализ таблицы__________________________________________________________ ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ Таблица – 6 Агроэкологическая оценка и группировка земель хозяйства Тип почвы Агрохимическая характеристика Рельеф, ◦ Агроэкологическая группа Возможность сельскохозяйственного использования N P2O5 К2О Нг содер. гумуса, % Анализ таблицы__________________________________________________________ ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ Работа сдана: Подпись преподавателя: «______»___________ ________________________________Вопросы для контрольной работы № 2 1. Требования растений к теплообеспеченности и температурному режиму. Отношение растений к свету. 2. Отношение растений к влагообеспеченности. 3. Требования растений к физическим условиям почв, их сложению и струк-турному состоянию. 4. Потребность растений в элементах питания и характер их потребления. 5. Оценка культур по количеству растительных остатков, поступающих в почву, и их количественному составу. Самостоятельная работа № 2 1. Отношение растений к реакции почвы. 2. Оценка культур по влиянию на фитосанитарное состояние почв. 3. Почвозащитная способность сельскохозяйственных культур.^ Работа 3. Анализ организационно-экономических условий хозяйства. Изучить структуру посевных площадей, урожайность и валовые сборы сельскохозяйственных культур, продуктивность естественных кормовых угодий, поголовье и продуктивность ceльскохозяйственных животных, схемы введенных ceвooбopoтoв и провести их агротехническую оценку. Таблица 7 – Посевные площади, урожайность и валовой сбор сельскохозяйственных культур Культуры Посевные площади, га Структура пашни, % Валовой сбор, ц Урожайность, ц/га 200_г 200_г В среднем за 2 года 200_г 200_г В среднем за 2 года 200_г 200_г В среднем за 2 года 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 Зерновые в т. ч. оз. пшеница оз. рожь яр. пшеница овес ячмень просо гречиха горох вика Технические в т. ч. подсолнечник сахар. свекла ^ Картофель и овощи В т. ч. картофель овощи Окончание табл. 7 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 Кормовые В т.ч. Кукуруза на силос Кукуруза на з.корм Корм, корнеплоды Мн. травы на з.к. Мн. травы на сенаж Мн. травы на сено Мн. травы на семена Одн. травы на з.к. Одн. травы на сенаж Одн. травы на сено ^ Посевные площ. ^ Пары чистые Пашня 100 Пастбища Сенокосы Анализ таблицы__________________________________________________________ ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________________________________________________________________________Таблица 8 – Схемы введенных севооборотов Севооборот № Общая площадь, га Ср. размер поля, га Севооборот № Общая площадь, га Ср. размер поля, га № поля 1 (название севооборота, тип, вид) Чередование га Севооборот № Общая площадь, га Ср. размер поля, га № поля 3 (название севооборота, тип, вид) Чередование га Анализ таблицы № поля 2 (название севооборота, тип, вид) Чередование га Севооборот № Общая площадь, га Ср. размер поля, га № поля 4 (название севооборота, тип, вид) Чередование га Таблица 9–Наличие фактического и условного поголовья скота и их продуктивность № п/п Вид скота Поголовье Продуктивность фактическое условное 1 Коров 2 Телят 3 Быков производители 4 Свиней на откорме 5 Свиноматок 6 Хряков 7 Поросят 8 Овец 9 Лошадей Всего Анализ таблицы__________________________________________________________ ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________Работа сдана: Подпись преподавателя: «______»___________ ________________________________Вопросы для контрольной работы №3 1. Оценка влагообеспеченности территории. 2. Абсолютная высота над уровнем моря. Оценка расчлененности территории. Классификация и оценка склонов 3. Типы водного режима почв. Оценка засух. Ветровой режим. 4. Регулирование биогенности почв. 5. Солнечная радиация. ФАР. 6. Теплообеспеченность. Типы температурного режима почв. 7. Оценка условий перезимовки растений. 8. Микроклимат холмистого рельефа. 9. Этапы разработки экологического нормирования.Самостоятельная работа № 3 Строение почвенного профиля. Органическое вещество почвы. Гранулометрический состав почв. Скелетность почв. Сложение почвы и водопроницаемость. Структурное состояние почв. Почвоутомление, оценка фитотоксичности почвы и фитосанитарного состояния. 7. Кислотно-основная характеристика почв. 8. Обеспеченность почв элементами питания. 9. Окультуренность почв.Работа 4. Расчет экологически обоснованной структуры посевных площадей Провести обоснование структуры посевных площадей продовольственных зерновых и других культур; Изучить нормативы затрат кормов и структура кормового рациона различных животных. Определить потребность в кормах в условных кормовых единицах и в натуральном виде . Определить состав культур для производства кормов, сбалансированных по всем питательным веществам (таблица 11); Провести обоснование структуры использования пашни и посевных площадей (таблица 12)^ Доля зерновых должна составлять от площади пашни 55 %. В структуре чернового клина озимые должны занимать около 45 %. яровых - 55 %. При этом достигается наиболее продуктивное использование пашни, лучший состав предшественников, улучшается фитосанитарное состояние почвы Наукой и производственным опытом доказано, что в наших условиях доля ячменя должна составлять около 20 %. овса - 16 и яровой пшеницы - 7 % Оптимальная доля зерновых бобовых культур -12 %. крупяных - 4 % от зерновых, что вполне достаточно для нужд pecпублики.^ Под пары чистые следует отвести 8-10 % и более площади полей, которые нуждаются в улучшении фитосанитарного состояния и для внесения ор1анических удобрений, чтобы компенсировать потери гумуса Чтобы предотвратить процессы дегумификации почвенного плодородия, необходимо предусматривать введение сидерального пара с возделыванием донника, рапса и других сидеральных культур, а также применение соломы на удобрение (рекомендации профессора Н В Смолина. 1997). Исходя из концепции биологизации и экологизации земледелия подбираются культуры и сорта с наибольшим адаптивным потенциалом. При этом уделяется особое внимание многолетним бобовым и бобово-злаковым травосмесям (люцерна, клевер, эспарцет, люцерно-кострецовая смесь, козлятник и др.). Они обладают средовосстанавливающей способностью, что проявляется в укреплении энергетического потенциала почвы, защите ее от эрозии, вовлечении ресурсов биологического азота и создаст условия для энергоресурсосбережения в системах земледелия. В основе биогенной интенсификации земледелия приоритетная роль принадлежит зернобобовым культурам, в первую очередь гороху^ Доля кормового клина для большинства хозяйств республики должна составлять до 30 % от площади пашни, в хозяйствах с крупными животноводческими комплексами она должна быть увеличена. Многолетние травы должны занимать 60-70 % от кормовых культур. Кукуруза - 20-25 %. корнеплоды - 3-5, однолетние травы -5-10 %. Потребность в кормах рассчитывается исходя из поголовья скота как в коллективных, так и в личных подсобных хозяйствах. Потребности республики в технических культурах будут удовлетворены, если они будут занимать 3 % площади пашни (конопля и сахарная свекла). В свеклосеющих хозяйствах под ней должно быть до 10 % площади пашни. Рассчитать потребность животных в кормах Таблица 10 – Расчет потребности животных в кормах (ц к. е.) в натуральном виде (ц) Виды животных и расход корма Концентр. Сено Сенаж Силос Корнеплоды Зеленые Другие Всего 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Коровы.......................голов Удой........................... кг Расход на 1 голову.....ц к. е. Потребность на все поголовье, .........................ц к. е. 100% Молодняк КРС.......... голов Привес..........кг на 1 голову Расход на 1 голову.....ц к. е. Потребность на все поголовье, .........................ц к. е. 100% Овцы........................... голов Привес.........кг на 1 голову Расход на 1 голову.....ц к. е. Потребность на все поголовье, .......................ц к. е. 100% Свиньи..................... голов Привес..........кг на 1 голову Расход на 1 голову.....ц к. е. Потребность на все поголовье ..........................ц к. е. 100% Всего без страхового фонда Страховой фонд, % Итого, ц к. е. Содержится ц к. е. в 1 ц натурального корма Потребность в натуральных кормах, ц Анализ таблицы__________________________________________________________ ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________Расчет посевной площади под кормовыми культурами В структуре концентрированных кормов должно быть ячменя – 50 % овса –15, пшеницы – 20 и гороха – 15 % от всей потребности в концентратахТаблица 11 – Расчет посевной площади под кормовые культуры Вид корма Потребность т Культура Доля обеспечения Урожайность, т/га Необходимая площадь, га % т Зеленый корм Пастбища Люцерна Озимая рожь Кукуруза Викоовсяная смесь Сено Сенокосы Однолетние травы Многолетние травы Силос Кукуруза Другие силосные Сенаж Однолетние травы Многолетние травы Сочные Корнеплоды Зернофураж Ячмень Овес Горох Пшеница Всего, га х х х х х Анализ таблицы__________________________________________________________ ________________________________________________________________________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________________________________________________________________________Обоснование структуры использования пашни и посевных площадей. В таблице 12 необходимо показать планируемую площадь под зерновые, бобовые и технические культуры. Реализация берется по данным конкретного хозяйства или планируется автором работы. Натуроплата рассчитывается в среднем по данным предшествующих лет (10 % от валового сбора). Семенной фонд рассчитывается с учетом потребности в семенах для посева площадей отведенных под зерновые культуры на корм (таблица 12). Страховой фонд для зерновых культур составляет 15 %, картофеля – 30 %, переходящие для озимой ржи – 100 %.Таблица 12 – Обоснование структуры использования пашни и посевных площадей (на год освоения севооборота) Культура Годовая потребность, т Ср. урожайность, т/га Посевная площадь, га %к пашне Реализация Семенной фонд На корм Натуроплата Другие потребности Всего Зерновые Оз. рожь Оз. пшеница Яр. пшеница Ячмень Овес Просо Гречиха Горох Вика Технические Подсолнечник Сах. свекла Картофель Кормовые Кукуруза на силос Кукуруза на з/к Корм. корнеплоды Мн. тр. на з/к Мн. тр. на сенаж Мн. тр. на сено Од. тр. на з/к Од. тр. на сенаж Од. тр. на сено Всего, га Чистые пары, га Пашня, га Сенокосы Пастбища Анализ таблицы__________________________________________________________ ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ Работа сдана: Подпись преподавателя: «______»___________ ________________________________Вопросы для контрольной работы № 4 Агроэкологическая классификация земель. Формирование агроэкологических типов земель. Управляемые, регулируемые, ограниченно регулируемые и нерегулируемые агроэкологические факторы.Самостоятельная работа №4 1 Агропроизводственные группировки почв. 2 Классификация земель по пригодности для сельскохозяйственного использования.^ Работа 5 Разработка системы севооборотов По данным таблицы 12 составляются схемы планируемых севооборотов с учетом перечисляемых ниже требований. Проектирование системы севооборотов проводится в соответствии со специализацией и структурой посевных площадей. Наибольшие площади отводятся под полевые севообороты для производства зерновых, технических и некоторых кормовых культур. В непосредственной близости от ферм вводятся прифермские севообороты, а также сенокосно-пастбищные кормовые севообороты. Культуры, которые возделываются по специальной технологии и предъявляют повышенные требования к плодородию, размещаются в специальных севооборотах. По возможности, наибольшие площади отводят под полевые севообороты для производства зерновых, технических и некоторых кормовых культур. Если при проектировании системы севооборотов не предусматривается изменение границ существующих севооборотов, если раз