Курсовая по сорго

---

У   вирішенні  зернової   проблеми   України   важливе  значення  від- водиться   збільшенню   валових   зборів   зернофуражних   культур.  В схід- ній   частині   Лісостепової   зони   серед   цих   культур   найбільшого поши- рення   набули  ярий   ячмінь  та  кукурудза   на   зерно.  Аналіз   кліматичних умов  східного  Лісостепу   України   за   останні   30  років   свідчить   про те,  що  12   років  були   вкрай   посушливі,  а   ще   6   років   характеризувались періодичними   посушливими   умовами  в  період  вегетації   ярих   зернових культур. Такі  умови  призводили  до  значного  зниження   врожайності  яро- го  ячменя   та   кукурудзи.  Тому   однією  з  альтернативних   культур  в  цих умовах   може   виступати   зернове   сорго.

Сорго – одна  з  найбільш   давніх   культур   світового   землеробства, що  використовується   людством  для   укріплення  й  розширення   кормової бази  (зернофураж,  силос,  сінаж,  трав’яна  мука,  монокорм). Воно є також хлібною   і   технічною   культурою.  Займає   5  місце   після   пшениці,  рису, кукурудзи  і  ячменю,  щорічні   площі   посіву  складають  понад  45  млн/га. Його   вирощують   понад   85  країн   світу.

Доцільність  вирощування  сорго  в  посушливих  і  напівпосушливих районах   обумовлюється   його   високою   продуктивністю,  універсальністю використання.  Корм   з   цієї   культури   можна   згодовувати   всім   видам свійських  тварин.  Зерно  за  поживною   цінністю  майже   не   поступається зерну   кукурудзи.

Для  умов  Харківської  області  сорго “забута” культура. Відношення до  неї виробничників  досить   насторожене.  Вважаючи   її   нетрадиційною кормовою   культурою,  що  має  технологію   вирощування,  яка   адаптована для   умов   степу,  вони   не   поспішатимуть   висівати   сорго.  Окрім   того, виробничників  насторожує  потреба  щорічної  купівлі  посівного  матеріалу, на відміну  від  можливості  виростити  їх  на  своєму  полі, а відтак закупівля

насіннєвого  матеріалу  проводиться  раз  в  2–3  роки.

 РОЗДІЛ 1.

1.1. Народногосподарське значення культури сорго.

Народногосподарське значення сорго дуже велике. Не буде перебільшенням відзначити, що по широті використання в Степу воно займає одне з перших місць серед вирощуваних тут культур. Найбільш широко використовують його при виробництві зерна, силосу, зеленої маси для споживання у свіжому виді й одержання сіна, зневоднених кормів у виді гранул, брикетів. Дуже поширене вирощування сорго для виробництва віників, щіток.

У степовій частині України сорго як на зерно, так і на зелений корм перевищує за врожаями вирощувані тут основні польові культури і, особливо, у посушливі роки.

Сорго при висіві після озимої пшениці не поступається, а навіть значно перевершує такі культури, як кукурудза, ячмінь і інші, які використовують в даній зоні на кормові цілі. При розміщенні після кукурудзи воно забезпечує практично однакові врожаї з озимими.

Зерно сорго є прекрасним концентрованим кормом і за основними показниками не поступається кукурудзі й ячменю (табл. 1).

1. Поживність і хімічний склад зерна сорго в порівнянні з цими показниками в кукурудзі і ячмені (Телятников Н.Я., Михальчевський Б.М., 1975)

В.Я. Щербаков (1983) наводить дані, згідно з якими зерно сорго містить 11,2 % протеїну, зерно кукурудзи — 10,4, ячменю — 10,1 %. У 100 кг сорго міститься 118 кормових одиниць.

Дуже велике значення сорго при вирощуванні на силос. Дотримання основних прийомів його агротехніки забезпечує одержання зеленої маси у восковій спілості зерна до 400 ц /га на суходолі і понад 900 ц /га при зрошенні. За даними В.П. Бондаренко (1981), врожай зеленої маси сорго у восковій спілості зерна (Кормовий 74) на зрошуваних ділянках Генічеської досвідченої станції в середньому за 1976—1978 рр. склав 948, а сухої маси- 217 ц / га. Вихід кормових одиниць і протеїну був відповідно 122,3 і 17,6 ц /га.

Завдяки інтенсивному відростанню сорго після скошування, представляється можливим використовувати його в зеленому конвеєрі до 50-53 днів без погіршення якості кормової маси.

Сорго чудова культура для одержання сіна, що обумовлено досить
значним виходом сухої речовини.

Одним з нових напрямків використання сорго є готування з нього зневоднених кормів у виді гранул і брикетів.

Приймаючи до уваги, що сорго вирощують у грунтово-кліматичних умовах, де основна цукроносна культура цукровий буряк низькопродуктивний, цілком логічно допустити, що цукрове сорго — важливе джерело додаткового одержання цукру в країні. Якщо вирощувати, в особливо посушливих зонах України сорго цукрове на площі 100 тис. га при середній масі стебел 325 ц /га, що цілком реально, вміст соку в стеблах 60 % і вихід цукру з нього в межах 17 %, можна одержати не менш 0,33 млн. т соргового цукру.

Розділ 2. Ботаніко-біологічна характеристика культури

2.1. Морфо-біологічні особливості.

Органогенез — це формування органів рослин у їх ембріональному зародковому стані.

Нормальний життєвий цикл сорго складається з ряду періодів, що характеризуються якісними змінами біохімічних реакцій фізіологічних функцій і органоутворюючих процесів.

У розвитку рослин можна виділити два основних періоди: формування вегетативних органів — коренів, стебел і листків; утворення генеративних органів – суцвіть, квіток і органів розмноження (насіння).

У сорго проходить 12 етапів органогенезу:

I етап — проростання насіння, дифференція і ріст зародкових органів. У основи конуса наростання з’являються зародкові листки. Найбільш дружне і повне проростання насіння і поява сходів сорго спостерігається, коли ґрунт має 65-75 % повної вологоємності, а температура повітря 15-18°С. При цьому тривалість періоду посів — сходи становить 10-12 днів, а польова схожість насіння максимальна При проростанні насіння йде в ріст головний зародковий корінець.

II етап — сходи, третій лист. З’являється спочатку коліоптіле, при      досягненні поверхні ґрунту з нього виходить перший листок. У фазі першого листка розвивається головний пагін і закладаються бруньки бічних пагонів у пазухах зародкових листків, формується вегетативна сфера — вузли і міжвузля зародкових листків. Починає формуватися вузол кущіння. Тривалість етапу 8-10 днів.

III етап — кущення. Йде розвиток вторинних (вузлових) коренів. Добовий приріст кореневої системи досягає 1,3-1,5 см. З бруньок розвиваються пагони. Відбувається витягування, сегментація і диференціація нижньої частини конуса наростання — зародкової осі волоті. Тривалість —12-14 днів

IV етап — продовження кущіння. Пагони посилено ростуть. Коренева система глибоко (до 150 см) проникає в ґрунт, тоді як надземна маса розвивається повільно. На цьому етапі рослини інтенсивно споживають поживні речовини з ґрунту. Тривалість етапу 12-14 днів.

V етап — фаза виходу в трубку. Починається утворення і диференціація квіток, йде закладка тичинок, маточок і покривних органів квітки. Тривалість — 12-14 днів.

VI етап — продовжується вихід у трубку. Починають посилено рости міжвузля. Продовжується стеблування, з’являються третій і четвертий стеблові вузли. Тривалість — 5-7 днів.

VII етап — продовжує посилено рости стебло і збільшуються стеблові міжвузля. Формуються пилкові мішки і зав’язі маточки. Розвиваються тичинки, маточки і покривні органи квітки. Завершується диференціація всіх частин волоті. Остаточно формуються пиляки і маточки. Тривалість — 16-18 днів.

VIII етап — викидання волоті. Дозрівають пилкові зерна і зародковий мішок. Завершується формування всіх органів волоті,  що вийшли з пазух листа. Тривалість — 5-7 днів.

IX етап — цвітіння. Починається цвітіння волоті при сприятливих умовах через два-шість днів після викидання. Волоть цвіте цілодобово, поступово, зверху вниз. Тривалість 4-7 днів.

Х етап — формування та ріст зернівки. До початку етапу зернівки досягають типових для кожного сорту форм і розмірів. Тривалість 12-14 днів.

XI етап — продовжується фаза молочної стиглості зерна: накопичуються поживні речовини в зернівках; відбувається їх ріст у товщину. Тривалість — 18-20 днів.

XII етап — фаза воскової і повної зрілості: накопичення в зернівках поживних речовин перетворюються у запасні, ріст зернівок закінчується. Зерно твердіє. Тривалість — 10-12 днів.

Коренева система в сорго мичкувата, добре розгалужена і проникає в ґрунт на глибину 200—250 см. Окремі корені проникають у глиб ґрунту до  3-3,5 м. Однак основна маса коренів (до 90 %) розподіляється в шарі ґрунту 0-60 см. Тому більш глибоко проникаючі корені є «страховими» на випадок недостатньої вологи в основній зоні, де розташовані корені. Діаметр поширення кореневої системи сорго досягає 100-130 см.

Сорго, як і всі хліби другої групи, проростає одним зародковим корінцем, що вертикально іде в ґрунт. Цей корінець інтенсивно росте з моменту появи сходів до утворення третього-четвертого листа. Він добре гілкується, утворити безліч бічних корінців, покритих кореневими волосками. Після утворення третього-четвертого листа інтенсивність росту зародкових корінців помітно знижується, але життєдіяльність їх зберігається до кінця життя рослини.

Крім первинних зародкових корінців рослина сорго утворює також     гіпокотильні вторинні корені, що розташовуються над насінням у зоні гіпокотильного міжвузля. Ці корені, як правило, відіграють другорядну роль.

Протягом 30-35 днів після появи сходів коренева система сорго розвивається надзвичайно інтенсивно: добовий приріст коренів у цей період складає 2-3 см. Надземна частина рослини в цей час росте дуже повільно й активізується тільки після відповідного розвитку коренів.

Останніми в сорго утворяться повітряні корені, що розвиваються з надземних вузлів і виконують двояку функцію: додають рослинам стійкість (опорна), а також засвоюють воду і живильні речовини (харчування). Зернове сорго розвиває меншу кількість повітряних коренів, чим цукрове і віничне, що є наслідком його низькорослості й у зв’язку з цим меншої схильності до полягання.

Таким чином, сорго утворює корені п’яти типів.

За даними В.І. Тараненко (1969р.), у фазі повної стиглості на одну вагову частину кореня приходиться 10,6 частин надземної біомаси, що свідчить про високу продуктивність кореневої системи. Про особливості кореневої системи сорго в порівнянні з іншими культурами говорять дані В.Я. Метелєва [31] по масі коренів і співвідношенню з загальним біологічним врожаєм (табл. 2).

Відповідно до цих даних сорго розвиває значно більш могутню кореневу систему, чим кукурудза, але по масі дрібних фракцій поступається їй (у сорго їх 34% від загальної маси, а в кукурудзи — 56%). Це співставлення дає можливість зробити висновок про високу продуктивність коренів сорго, тому що 1 м його дрібних фракцій створює 5 г надземної біомаси, а в кукурудзи — тільки 2,6 г.

2. Характеристика кореневої системи сорго та інших культур

Коренева система сорго потужна і високопродуктивна, що обумовлює пластичність культури і гарну пристосованість до несприятливих грунтово-кліматичних умов.

Стебло сорго прямостояче, гладке, усередині заповнене м’якою паренхімною тканиною. Довжина стебла в зернового сорго варіює в широких межах: від 50-60  см у карликових форм до 160-200 см у високорослих. У даний час селекціонери створюють короткостеблові сорти і гібриди (90-120 см) з укороченими міжвузлями. Такі сорти і гібриди відрізняються високою технологічністю і гарною зерновою продуктивністю. Як і в інших злаків, ріст стебла йде інтеркалярно, тобто від основи міжвузлів.

Кількість міжвузлів генотипові обумовлені і є сортовою ознакою, що характеризує тривалість вегетаційного періоду. Найчастіше ранньостиглі форми формують не більше 6-8 надземних вузлів, тоді як у пізньостиглих кількість вузлів досягає 15 і більше. Нижні міжвузля короткі, а верхні мають велику довжину. Для зернового сорго велике значення мають самі верхні міжвузля: чим вони довші і чим більше висунуто волоть з піхви верхівкового листка, тим краще для механізованого комбайнового збирання.

Листки сорго складаються з листкової пластинки, розташованої під прямим або гострим кутом до стебла, і листової піхви, яка охоплює стебло від одного до іншого вузла. По розмірах і тривалості життя листки сорго неоднакові. Якщо взяти сорт із 11 листками, то їх умовно можна розподілити на чотири групи; 1-4-й — найбільш дрібні листки з довжиною 25-40 см і шириною 1,5-3,0 см — ці листки частково висихають до фази цвітіння; 5-6-й — середні по розмірах (довжина — 45-55,   ширина — 3,5-5,0 см); 7-9-й — найбільш великі (довжина 60-70, ширина 6-7 см); 10-11-й — середні по довжині (45-55 см), але по ширині які наближаються до великого (6-6,5 см). Усі три останні групи зберігають зелене забарвлення від своєї появи до повної стиглості зерна. Листки сорго, таким чином, здійснюють фотосинтез до кінця вегетаційного періоду, що обумовлює деякі особливості формування зернівки і збирання врожаю.

Середня площа листів за весь вегетаційний період складає 23-25 тис. м²/га, тобто фотосинтетичний потенціал у сорго при 120-денній тривалості вегетаційного періоду  складає 2,7-3,0 млн. м²/га х днів. Максимальна площа листків формується в період від викидання волоті  до цвітіння і складає в перерахунку на одну рослину від 2100 до 3100 см². Врожайність сорго знаходиться в тісній кореляційній залежності від площі листкової поверхні.

Суцвіття в зернового сорго – волоть з добре вираженою центральною віссю. Довжина волоті міняється в залежності від умов вирощування і коливається від 15 до 35 см. Від головної осі відходять галузі першого, другого, третього і т.д. порядків. У нижній частині волоті розгалуження більш складне і багато-порядкове, чим у верхній. У залежності від довжини галузей, щільності розташування і характеру гіллястості волоті набуває різну форму і щільність. По щільності їх поділяють на рихлостислі, стислі і комові, за формою — на овальні, циліндричні, округлі, яйцеподібні, пірамідальні, веретеноподібні й ін., по положенню до стебла — прямостоячі і зігнуті. Зігнуті волоті характерні для джугари і є небажаними, тому що утрудняють збирання врожаю через попадання великої кількості листків у барабан.

Плід сорго — зернівка найрізноманітнішої форми і забарвлення. Найчастіше зернівка має округлу, сплюснуту форму і пофарбована в кремовий, білий, червоний або коричневий колір. Іноді зернівка має плямисте забарвлення, що є наслідком тісного контакту з інтенсивно пофарбованими лусочками.

Процес формування й особливо дозрівання зернівки проходить повільно. Так, у наших дослідах час від цвітіння до дозрівання в різні роки складало 40-55 днів. Зернівка досягає максимальної маси (по сухій речовині) тільки до фази повної стиглості. По нашим даним, до фази молочно-воскової стиглості в зернівці акумулюється тільки 83-85% сухої речовини від максимальної кількості, а у восковій стиглості — 93-95%.

З приведеної динаміки нагромадження в зернівці сухої органічної речовини видно, що максимальної величини маса 1000 абсолютно сухого насіння досягає при вологості зерна в межах 22-27 %, тобто у фазі повної стиглості. Темп нагромадження сухої речовини в зернівці залежить від погодних умов.

Маса 1000 зерен у сорго коливається в досить широких межах — від 17 до 50 г. Але в більшості районованих сортів і гібридів це коливання значно менше і становить 20-29 г.

Зерно сорго дозріває зверху вниз як у цілому по всій волоті, так і окремо по гілочках. При дозріванні зерно практично не обсипається, навіть у випадку деякого перестою на корені.

Відношення до тепла. Як уже було відзначено, сорго походить із країн з жарким кліматом. Тому в ході багатовікового окультурення воно придбало властивість високої вимогливості до тепла. У наших умовах сорго є самою теплолюбивою культурою, перевершуючи в цьому відношенні навіть рис. Мінімальна температура проростання для зернового сорго складає 9-10°С. При температурі ґрунту 8°С насіння не проростає зовсім, пліснявіє і гине. У цьому відношенні воно відрізняється від цукрового сорго більш високою вимогливістю до тепла, тому що містить менше таніну, що охороняє насіння від пліснявіння і псування.

Про теплолюбність сорго свідчить і той факт, що при температурі 0°С росткові процеси в сходів припиняються, а при мінус 1-2°С рослини гинуть. Слабка стійкість сорго до низьких температур у фазі сходів є наслідком високої обводненості перших листків і незначним вмістом у них цукру. Слід зазначити, що вміст цукру у листках сходів сорго залежить від глибини посіву. При мілкому посіву сходи мають більш широкий і короткий листок у порівнянні з глибокою. Такий листок, як показали аналізи, містить менше води і більше цукру, що підвищує холодостійкість рослин.

Більшість учених, що вивчали холодостійкість зернового сорго, відзначають наявність взаємозв’язку між забарвленням насіння і чутливістю рослин до знижених температур під час проростання і появи сходів. Установлено, що білозерневі форми, як правило, менш холодостійкі, чим зразки з інтенсивним фарбуванням насіння. Очевидно, це пов’язане з тим, що останні мають більш високий вміст таніну, який інгибує розвиток мікрофлори на насіннях.

Відношення до вологи. Проведені дослідження анатомічної будівлі тканин листків сорго показали ксероморфну їх структуру. Вони мають густу мережу жилок, стебла покриті восковим нальотом, у клітин епідерміса невеликі розміри і їх зовнішні стінки стовщені. Могутня коренева система здатна засвоювати вологу з нижніх горизонтів ґрунту. Усе це свідчить, що сорго високо засухостійка культура. Перші ознаки невимогливості до вологи сорго виявляє вже в період проростання, коли .воно витрачає води тільки 35-40% від маси насіння, тоді як жито витрачає 85%, а горох — 95%.

При ґрунтових і повітряних засухах сорго припиняє ріст і переходить у «анабіотичний» стан, тобто життєві процеси загасають, але рослина здатна в будь-який момент їх активізувати при настанні відповідних умов. Установлено, що клітин, які знаходяться у усті сорго здатні відновлювати тургор навіть після двотижневої посухи. У кукурудзи ж необоротний параліч усть настає вже після 7-денної посухи.

Споживання води рослинами сорго йде нерівномірно; велику її частину вони використовують у відносно короткий проміжок часу — 10 днів до початку вимітання —10 днів після цвітіння. Цей період звичайно становить 25-30 днів, тобто 20-25% усього вегетаційного періоду, а витрата вологи досягає 45-50% від загального водоспоживання. Вегетаційні досліди, проведені    Г.М.  Шекуном [31], підтверджують вищесказане (табл. 3).

3. Споживання води і нагромадження сухої речовини рослинами сорго в різні періоди вегетації.

У вегетаційних сосудах споживання вологи і її витрата на утворення одиниці сухої речовини не такі, як у польових умовах, але все-таки приведені дані відбивають загальну закономірність. На період вимітання — цвітіння приходиться більш 65 % усієї витрати води, але транспіраційний коефіцієнт у цей період був мінімальним, а продуктивність фотосинтезу — досягала максимуму. Транспіраційний коефіцієнт, у сорго складає 220-320. Коливання цієї величини обумовлені вологістю ґрунту в період вегетації, умовами тепло -забезпеченості, особливостями сорту чи гібрида.

Світловий режим соргових рослин. Тривалість дня, інтенсивність і склад сонячного світла є важливими екологічними факторами для сорго – це виключно світлолюбна культура короткого дня. Степова зона України  – досить підходящий регіон для задоволення потреб сорго у світловому факторі. Тут сума фотосинтетично активної радіації за вегетаційний період становить 2,8-3,0 млрд. к кал / га. Якщо рослини сорго акумулюють 3% приходу ФАР, то урожай сухої біомаси становить 350-380 ц / га, що відповідає 170-200 ц /га зерна.

Найбільш інтенсивно процеси асиміляції протікають у сорго при відсутності взаємного затінення листків. Регулювати ступінь освітлення листків можна за допомогою підбирання відповідної ширини міжрядь, направлення рядків і густоти стояння рослин на одиниці площі. При надмірному загущенні і взаємному затіненні рослини сорго утворюють подовжені перші міжвузля і таким чином різко знижують стійкість до полягання. Крім того, при загущенні більша частина сонячної радіації відсвічується верхніми листками, а вглибину посіву її проникає не більше 15-20%.

2.2. Вимоги до грунту

Вимоги сорго до ґрунту. Сорго є невимогливою до ґрунту культурою і здатна добре зростати на чорноземах і каштанових ґрунтах різного механічного складу. Краще сорго почуває себе на родючих середньо-суглинистих карбонатних чорноземах. Непогані результати воно дає і на легких по механічному складу ґрунтах. На думку американських учених, урожайність цієї культури в більшій мірі залежить від родючості ґрунту, чим від її фізичного стану.

Невисока вимога сорго до ґрунту дозволяє використовувати його в якості першої культури при освоєнні еродованих схилів. Непридатні  для сорго можна вважати тільки надмірно зволожені заболочені ґрунти з близьким заляганням ґрунтових вод.