Разработка технологии возделывания кормовой свеклы в Московской области

Введение

Кормовая свекла является одной из важнейших культур, используемых для кормления сельскохозяйственных животных. Она имеет высокую питательную ценность, в частности благодаря высокому содержанию углеводов, витаминов, минералов и клетчатки. Эффективное использование кормовой свеклы в животноводстве способствует повышению продуктивности скота, улучшению качества молока и мяса, а также снижению затрат на комбикорма. Однако для достижения высокого урожая кормовой свеклы необходимо учитывать целый ряд факторов, таких как особенности почвенно-климатических условий, выбор сорта, агротехнические мероприятия и правильное применение средств защиты растений.

1. Литературный обзор. Ботаническая характеристика, морфологические и биологические особенности свёклы
1.1. Ботаническая характеристика и
морфологические особенности свеклы

Свёкла (Beta vulgaris) принадлежит к семейству Амарантовые (Amaranthaceae), подсемейству Маревые (Chenopodioideae). Это двулетнее растение, которое в первый год жизни формирует розетку листьев и корнеплод, а на второй год образует цветоносы и плоды.
Корневая система свёклы стержневая, хорошо развитая. Главный корень проникает на глубину до 2-3 метров, что делает растение засухоустойчивым и позволяет ему добывать воду и питательные вещества из глубоких слоев почвы. Корнеплод свёклы — утолщённый видоизменённый корень, в котором накапливаются питательные вещества [2, 4, 6, 14, 24].
Листья у свёклы крупные, с длинными черешками, расположены в виде розетки. Они имеют овально-сердцевидную форму и характерный блеск. Листовые пластинки могут быть зелёного или буро-красного цвета в зависимости от сорта и содержания антоцианов. Листья играют важную роль в процессе фотосинтеза и накоплении питательных веществ в корнеплоде [1, 6, 9, 10, 21].
Во второй год жизни у свёклы формируется прямостоячий стебель, высотой до 1-1,5 метров. На стебле развиваются цветоносы, которые несут соцветия — рыхлые метёлки. Стебель покрыт мелкими листочками, которые уменьшаются по мере продвижения к верхушке.

 
1.2. Биологические особенности свеклы

Свёкла — двулетнее растение, что значит, что в первый год она формирует корнеплод и розетку листьев, а на второй год цветёт и даёт семена. Однако в сельском хозяйстве корнеплоды убирают после первого года, не дожидаясь цветения. Период вегетации в зависимости от сорта и типа свёклы (столовая, кормовая или сахарная) может составлять от 90 до 150 дней.
Свёкла — холодостойкая культура. Семена начинают прорастать при температуре +4…+6 °C, что позволяет проводить посев рано весной. Оптимальная температура для роста и развития — +15…+23 °C. Взрослые растения могут переносить кратковременные заморозки до -3…-4 °C, но для формирования корнеплодов требуется стабильное тепло [2, 4, 6, 14, 24].

2. Экологическая характеристика свеклы
2.1. Требования свеклы к условиям тепло-
и влагообеспеченности, к свету

Свёкла предъявляет определённые требования к теплу, влаге и свету, которые необходимо учитывать для обеспечения её роста, развития и высокой продуктивности. Эта культура отличается холодостойкостью, её семена способны прорастать уже при температуре +4…+6 °C, что позволяет проводить посев ранней весной [1, 6, 9, 10, 21].
Однако для равномерного и активного прорастания семян оптимальной температурой является +10…+12 °C. Наиболее благоприятной для формирования листьев и корнеплодов является температура +15…+23 °C. При таких условиях свёкла активно накапливает питательные вещества, а у сахарной свёклы повышается содержание сахаров [2, 4, 6, 14, 24].
Взрослые растения выдерживают кратковременные заморозки до -3…-4 °C, но длительное воздействие низких температур замедляет рост, особенно на стадии формирования корнеплодов. При температуре выше +30 °C при недостатке влаги рост замедляется из-за увеличения испарения, что усиливает потребность растения в воде.
Свёкла относится к влаголюбивым растениям, особенно нуждаясь в достаточном увлажнении в периоды активного роста и формирования корнеплодов. Оптимальная влажность почвы для неё составляет 70-80% полевой влагоёмкости, что способствует накоплению сахаров и питательных веществ в корнеплодах [2, 4, 6, 14, 24].

2.2. Требования свеклы к почве и
элементам минерального питания

Свёкла предпочитает лёгкие, среднесуглинистые или суглинистые почвы с хорошей водопроницаемостью и воздухопроницаемостью. Оптимальный pH почвы для свёклы составляет 6,0-7,5, что соответствует слабокислой или нейтральной реакции почвы. Кислотные и тяжёлые почвы не подходят для этой культуры, так как они могут привести к ухудшению структуры почвы, нарушению газообмена и повышению кислотности, что снижает доступность питательных веществ для растения [1, 6, 9, 10, 21].
Кроме того, свёкла требовательна к дренажу, так как переувлажнение почвы может привести к гниению корнеплодов и развитию болезней. Хороший дренаж и правильное увлажнение почвы — ключевые факторы для успешного выращивания культуры [7, 11, 19, 25].
Содержательная способность почвы должна быть достаточно высокой, чтобы обеспечить растение необходимыми питательными веществами. Хорошо развита корневая система свёклы, которая может проникать в глубокие слои почвы, что позволяет растению использовать влагу и элементы питания даже из более удалённых слоёв.
Свёкла — культура, потребляющая большое количество минеральных элементов, особенно в период активного роста и формирования корнеплодов.
Азот является важным элементом для свёклы, стимулирующим рост вегетативной массы, особенно в начальные стадии роста. Однако избыточное количество азота может привести к избыточному росту листьев и задержке формирования корнеплодов. Азот способствует активному образованию зелёной массы и синтезу белков, но его избыток в почве может снизить качество корнеплодов, особенно у сахарной свёклы, снижая концентрацию сахара [1, 6, 9, 10, 21].
 
3. Природные условия региона и их пригодность для возделывания культуры
3.1. Климатические условия, их пригодность для
возделывания культуры

Центральный регион России, включая Московскую область, отличается умеренно континентальным климатом с относительно мягкой зимой и тёплым, иногда жарким летом. Эти климатические условия благоприятны для выращивания свёклы, так как отвечают её основным требованиям к температуре, влажности и световому режиму [7, 11, 19, 25].
В Центральном регионе весной и летом устанавливается тёплая погода, необходимая для полноценного развития свёклы. Весной средняя температура воздуха в апреле составляет около +6...+8 °C, что позволяет провести ранний посев. Свёкла может прорастать уже при +4...+6 °C, однако для более равномерного и быстрого прорастания лучше, если температура почвы будет в диапазоне +10...+12 °C. Летом средние дневные температуры в Московской области колеблются в пределах +20...+25 °C, что является оптимальным для роста и накопления сахаров в корнеплодах. При температуре выше +30 °C растение может испытывать стресс, но такие температуры в этом регионе наблюдаются нечасто, а при хорошей влагообеспеченности свёкла переносит жару достаточно устойчиво [1, 6, 9, 10, 21].





 
3.2. Почвы, наиболее пригодные для возделывания
свёклы, их характеристика

Данная почва подходит для выращивания свёклы благодаря оптимальным характеристикам плодородия и структуры. Мощность пахотного слоя составляет 22-24 см, что обеспечивает корнеплоду достаточно пространства для полноценного развития и накопления питательных веществ.

4. Практическая часть. Технология и технологическая схема возделывания культуры
4.1. Технология возделывания культуры
4.1.1. Выбор сорта

Для работы выбран сорт свёклы "Титус" — высокоурожайный, среднепоздний, с удлинёнными цилиндрическими корнеплодами весом до 500 г. Мякоть равномерного кроваво-красного цвета, сочная и нежная, без выраженных колец, что делает сорт подходящим для потребления в свежем виде, зимнего хранения и переработки. В пищевой промышленности "Титус" ценится за возможность нарезки идеально круглыми ломтиками, удобными для консервирования. Из него получаются вкусные соки, борщевые экстракты и концентраты.
4.1.2. Размещение культуры в севообороте

Сахарную свёклу нельзя высевать на одном и том же поле в течение нескольких лет подряд, поскольку это приводит к истощению почвы, накоплению вредной микрофлоры и распространению болезней, таких как корнеед и корневые гнили, а также вредителей — корневой тли и свекловичной нематоды. Чтобы этого избежать, свёклу рекомендуется возвращать на то же поле не ранее чем через 3–4 года, а при высоких фитосанитарных требованиях — через 5–6 лет. Площадь под свёклой в севообороте не должна превышать 20–25 %.
Сахарную свёклу можно включать в разные севообороты, в зависимости от специализации хозяйства и условий почвы, рельефа, влаги и питания. В зернопропашном севообороте свёклу выращивают после зерновых культур, таких как озимая пшеница, которая сеется после бобовых. В условиях достаточной влаги сахарную свёклу можно размещать также после многолетних трав, ранних паров и гороха.
4.1.3. Основная и предпосевная обработка почвы

Для подготовки почвы под сахарную свёклу применяют улучшенную зяблевую и полупаровую обработку. Полупаровая обработка включает дисковое лущение, глубокую вспашку и несколько культиваций. Сразу после уборки озимых проводят первое лущение на глубину 6–8 см, через 10–15 дней, для уничтожения сорняков, делают второе лущение на глубину 12–16 см. После очередного прорастания сорняков, через 2–3 недели, почву глубоко вспахивают.
При борьбе с сорняками также используют гербициды, например, 2,4Д, применяя их по сорнякам осенью. На участках с водной эрозией эффективны методы противоэрозийной обработки: вспашка поперек склона, щелевание почвы, оставление гребнистой зяби на полях с уклоном до 3°.
Ранневесенняя обработка включает рыхление, выравнивание и предпосевную культивацию. Поле готовят с минимальным числом проходов, чтобы избежать излишнего уплотнения и высушивания почвы.
4.1.4. Система удобрения

Для выращивания свёклы на данном типе почвы требуется комплексная система удобрения, учитывающая уровень содержания гумуса (2,4%), слабокислую реакцию почвы (pH 5,6), хорошее содержание калия и умеренное количество доступного фосфора.
На этапе предпосевной обработки необходимо провести известкование для нейтрализации кислой среды, внося 150–200 кг извести на гектар, что улучшит доступность питательных веществ. Также рекомендуется внесение органических удобрений, таких как перепревший навоз или компост, в количестве 20–30 тонн на гектар, что повысит плодородие и улучшит структуру почвы. Для обеспечения свёклы всеми основными элементами питания следует добавить минеральные удобрения: азотные в количестве 30–40 кг действующего вещества на гектар (например, аммиачная селитра) для поддержания роста в начальные фазы; фосфорные удобрения, такие как суперфосфат, в дозе 20–30 кг на гектар для укрепления корневой системы; калийные удобрения в количестве 20–30 кг на гектар, которые стимулируют формирование корнеплодов.
При посеве в ряды целесообразно внести небольшие дозы фосфорно-калийных удобрений (5–10 кг/га по действующему веществу), которые обеспечат питанием молодые растения. Также рекомендуется использовать микроудобрения с содержанием бора и марганца для повышения устойчивости свёклы к заболеваниям и улучшения урожайности.

4.1.6. Уход за растениями в период вегетации.
Программа химической защиты растений

Уход за посевами сахарной свеклы начинается еще до появления всходов, так как они могут прорастать только на 8–20 день после посева. За это время в почве могут появиться сорняки, уплотняться структура почвы, что ухудшает водно-воздушный режим. Поэтому проводят довсходовое боронование легкими боронами поперек или под углом к направлению посева со скоростью 2,5–3 км/ч, чтобы минимально повредить проростки.
После появления всходов выполняют первое продольное рыхление на глубину 4–5 см культиваторами с бритвами для обработки междурядий и ротационными органами для обработки почвы в рядках. Для защиты растений используют диски, которые также уменьшают необрабатываемую зону.
Оптимальная густота растений зависит от уровня увлажненности: в зонах достаточного увлажнения нужно иметь 95–100 тыс. растений на 1 га, при недостаточном — 80–85 тыс. Однородное размещение растений в рядке обеспечивает высокую урожайность и сахаристость корнеплодов.
Если на 1 м рядка более 14–16 всходов, прореживание начинают на стадии развитой «вилочки» и завершают через 8–10 дней. На участках с равномерным и умеренным количеством всходов (10–14 на метр) густоту формируют методом букетировки, оставляя по 4–6 растений на метр. После прореживания проводят рыхление на глубину 4–5 см, а затем еще 3–4 раза в зависимости от состояния почвы и наличия сорняков.
Сахарная свекла очень чувствительна к сорнякам. На поле могут произрастать более 20 видов сорных растений, поэтому повсеместно применяют гербициды (например, трихлорацетат натрия, вензар, ронит). Применение смеси гербицидов и их многократное внесение повышают эффективность защиты.
Для защиты от вредителей и болезней соблюдают севооборот, агротехнические и биологические меры, такие как обработка почвы, борьба с сорняками и инсектициды.
4.1.7. Уборка урожая

Цель уборки сахарной свеклы заключается в сборе корнеплодов и ботвы для производства сахара и кормов с минимальными потерями и затратами, а также для обеспечения их качественного хранения и переработки. Продолжительность уборочной кампании варьируется от 20 до 50 дней, в зависимости от погодных условий.
Если ботва свеклы отмирает из-за заморозков, засухи или грибных болезней (например, церкоспороза или мучнистой росы), уборку следует провести до того, как появятся новые листья, поскольку растение использует запасы энергии из корнеплодов. Если ботву собирают на корм, уборку также проводят на более раннем сроке. Важно провести уборку так, чтобы минимизировать потери при механизированной уборке, снизить повреждение почвы техникой и потери при хранении.

Экологическая безопасность разработанной
технологии возделывания культуры

Технология возделывания сахарной свеклы включает меры по улучшению структуры почвы (например, через правильное рыхление междурядий, глубину посева), что способствует поддержанию ее аэрации и водоудерживающей способности. Риск эрозии минимален при правильной агротехнике (боронование, культивация). Использование органических удобрений (например, навоз) и севооборот способствуют поддержанию гумусного слоя и предотвращению истощения почвы.
Система полива и агротехнические операции (рыхление, окучивание) способствуют уменьшению испарения влаги, что позволяет эффективно использовать водные ресурсы. Однако недостаточный контроль за поливом может привести к засолению почвы. Использование гербицидов и пестицидов должно быть строго дозированным, с применением соответствующих защитных мер для предотвращения попадания химических веществ в водоемы. При высоком уровне загрязненности почвы и воздуха возможен риск загрязнения водных ресурсов.
При использовании химических веществ (гербицидов и пестицидов) необходимо минимизировать их влияние на атмосферу, что может быть достигнуто применением современных технологий внесения, например, через использование точных дозаторов. Важно проводить все работы в оптимальных погодных условиях. Механизация сельскохозяйственных работ приводит к выбросам углекислого газа. Использование экологически чистых машин с низким уровнем выбросов и регулярное техническое обслуживание помогает минимизировать это воздействие.

Оценка эффективности технологии возделывания культуры

Оценка эффективности технологии возделывания сахарной свеклы включает несколько ключевых факторов, которые позволяют оценить как агрономические, так и экономические результаты, а также влияние на окружающую среду и устойчивость сельскохозяйственного производства. Рассмотрим основные параметры:
Применение разработанной технологии возделывания сахарной свеклы позволяет добиться высокой урожайности, что является основным показателем эффективности. Использование правильных норм высева, севооборота, удобрений и защиты от сорняков и вредителей способствует получению стабильно высокого урожая. В зависимости от условий, урожайность сахарной свеклы в районе 50-60 тонн/га, что отвечает современным стандартам для данной культуры.
Качество свеклы, которая поступает на переработку, также является важным аспектом. Применение агротехнических мероприятий, таких как контроль за глубиной посева, нормой высева и использованием гербицидов, способствует получению качественных корнеплодов, соответствующих стандартам. Важно, чтобы корнеплоды имели достаточное содержание сахара и минимальное количество примесей.
Технология предполагает эффективное использование методов защиты от болезней, вредителей и сорняков, что способствует получению равномерных всходов и стабильного урожая. Применение точечных дозаторов и современных систем контроля минимизирует потери от неравномерности всходов и повреждений растений.
 
Заключение

В ходе проделанной работы была разработана технология возделывания кормовой свеклы в Московской области с учетом особенностей региона и современных агротехнических требований. Анализ условий выращивания кормовой свеклы, таких как климатические характеристики, типы почвы и водоснабжение, позволил создать оптимальные агротехнические методы для получения высококачественного и продуктивного урожая.