Урожайность яровой пшеницы и ее использование на спиртовые цели
Содержание
Введение
Глава I. Обзор литературы
.1 Народнохозяйственное значение пшеницы
.2 Биологические и морфологические особенности яровой пшеницы
.3 Влияние обработки почвы на продуктивность яровой пшеницы
.4 Технология возделывания яровой пшеницы
.5 Характеристика сырья для производства спирта
.6 Смешанные посевы яровой пшеницы с однолетними бобовыми культурами
Глава II. Экспериментальная часть
.1 Цель и задачи исследований
.2 Схема опыта
.3 Характеристика почвы опытного участка
.4 Метеорологические условия
.5 Методика исследования (проведения полевого опыта)
Глава III. Результаты исследований
.1 Урожайность зерна пшеницы
.2 Химический состав зерна яровой пшеницы
3.3 Технология производства спирта из яровой пшеницы
.4 Выход спирта в зависимости от изучаемых приемов
3.6 Характеристика предприятия, выпускаемого данную продукцию
3.7 Рецептура водок
Глава IV. Безопасность жизнедеятельности
Глава V. Экология
Список используемой литературы
Введение
Яровая пшеница - одна из древнейших и наиболее распространенных культур на земном шаре. Возделывают ее во всех частях света - от полярного круга до крайнего юга Америки и Африки. Производство яровой пшеницы сосредоточено в РФ в основном в восточных районах: в Поволжье, на Урале, в Западной и Восточной Сибири и на Алтае.
Она является одной из важнейших зерновых культур. Мягкая яровая пшеница используется для выпечки хлеба и хлебных изделий, твердая - для производства макарон, манной крупы (Павлов А.Н.,1984г). Ее зерно характеризуется высоким содержанием белка (18-24 %) и клейковины (28-40 %).
Основной продукцией, ради которой возделывают пшеницу, является зерно. Поэтому естественно, что наибольшее число исследований направлено на изучение химического состава зерна пшеницы.
Издавна исследователей интересовали причины более высоких хлебопекарных и пищевых качеств пшеничного хлеба перед ржаным. Оказалось, что основная причина заключается в количественном и особенно в качественном составе белковых веществ пшеницы.
Так же в зерне содержится большой процент крахмала. В связи с чем оно нашло применение в спиртовой промышленности.
История производства спирта уходит в древние века. Им врачевали раны и из него приготавливали лекарственные травяные настои. Со временем спирт стали применять для производства пищевых продуктов (водок, наливок, настоек). Сегодня медицина, фармакология, пищевая индустрия, парфюмерия, ветеринария, военные технологии, машиностроение, автомобильный транспорт и многие другие виды деятельности людей не могут существовать без спирта.
Этиловый спирт - основной продукт - находит широкое применение.
Спиртовая промышленность тесно связана, с одной стороны, со многими отраслями народного хозяйства, для которых спирт служит сырьем, основным и вспомогательным материалом, с другой- с сельским хозяйством. Получая от сельского хозяйства растительное сырье и извлекая из него наименее ценную часть - углеводы, спиртовая промышленность возвращает ему белковые витаминизированные корма. Она является единственной отраслью промышленности, способной превращать дефектные зерно и картофель в доброкачественные продукты.
Глава I. Обзор литературы
1.1Народнохозяйственное значение пшеницы
яровая пшеница спирт
Пшеница яровая (Triticum) - ведущая зерновая продовольственная культура. При орошении ее урожайность повышается в два, а чаще в три-четыре раза по сравнению с богарными посевами. Чем засушливее год, тем выше превосходство орошаемой пшеницы. В этом отношении ее можно считать надежной страховой культурой, резервом увеличения производства зерна твердых и сильных пшениц.
Зерно яровой пшеницы содержит 11,8 - 18,5 % протеина, 9,9 - 16 % белка , 1,4 - 3,4 % жира, 1,2 - 4 % клетчатки, 1,5 - 3,5 % золы.
Основной продукцией, ради которой возделывают пшеницу, является зерно. Поэтому естественно, что наибольшее число исследований направлено на изучение химического состава зерна пшеницы.
Белок зерна пшеницы состоит из трех составных частей: альбумина, растворимого в воде, глобулина, растворимого в солевых растворах нейтральных солей, и клейковины.
Клейковина - главная составная часть белка, определяющая качество муки и выпекаемого хлеба. Важные свойства клейковины - растяжимость (способность растягиваться до момента разрыва), упругость (способность сопротивляться растяжению) и эластичность (способность восстанавливать исходную форму после растяжения или надавливания).
Клейковина наряду с белками содержит и многие другие вещества, например, жиры, сахара, крахмал. Однако основная часть ее - до 88% - приходится на долю белка, остальные соединения не характерны для клейковины.
В состав зерна и соломы яровой пшеницы входят гигроскопическая в вода, белковые вещества, крахмал, жиры, клетчатка, зола. Соотношение этих компонентов, а также и качественный состав их подвержены значительным колебаниям зависимости от условий произрастания.(Бляхерова Р.М.,1986).
1.2Биологические и морфологические особенности яровой пшеницы
Семена яровой пшеницы начинают прорастать при температуре 1-2°С. Однако более дружное прорастание происходит при 12-14°С и выше. Всходы пшеницы переносят заморозки до 5-6°С. Во время цветения и налива зерна растения повреждаются заморозками в 1-2°С. Длина вегетационного периода мягкой яровой пшеницы равна 85-105 дням. К высоким температурам яровая пшеница довольно устойчива, особенно при наличии влаги в почве. Оптимальная температура воздуха в период налива и созревания 22-25°С. Температура 35-40°С и сухие ветры неблагоприятно сказываются на растениях и ведут к снижению урожайности и качества зерна. Сумма активных температур за период всходы - созревание составляет 1500-1750°С.
Для прорастания семян яровой пшеницы воды требуется 50-60% от веса сухого зерна. Потребление воды яровой пшеницей в течение вегетационного периода неравномерно. Критические периоды по отношению к влаге - выход в трубку - колошение, т.е. периоды образования репродуктивных органов. Недостаток влаги в это время увеличивает бесплодность колосков, а при формировании и наливе снижает крупность зерна, что приводит к значительному снижению урожайности. При весенних запасах продуктивной влаги в метровом слое почвы менее 100 мм создаются неблагоприятные условия для роста и развития яровой пшеницы, а при наличии менее 60 мм невозможно получить даже удовлетворительный урожай зерна. Последующие обильные осадки не могут исправить положение, урожай резко снижается. При наличии достаточного количества влаги на глубине узла кущения хорошо развиваются зародышевые и узловые корни. В основных районах возделывания яровой пшеницы ранневесенние засухи иссушают почву, в результате слабо развиваются не только узловые, но и зародышевые корни, что ведёт к резкому снижению урожайности.(Неттевич Э.Д.,1976).
Пшеница не выносит повышенную кислотность почвы. Высокие урожаи она даёт на почвах, достаточно обеспеченных питательными веществами и имеющих нейтральную или слабощелочную реакцию (рН6-7,5). Яровая пшеница по сравнению с другими зерновыми культурами наиболее требовательна к гранулометрическому составу и плодородию почвы, что объясняется пониженной усваивающей способностью корневой системы. Лучшими для неё считаются структурные чернозёмные и каштановые, а также плодородные дерново-подзолистые почвы. На тяжёлых глинистых и лёгких песчаных почвах без внесения высоких норм удобрений она растёт плохо. Яровая пшеница более требовательна к плодородию почв, чем другие яровые хлеба. На формирование 1 т зерна и соответствующего количества побочной продукции она выносит из почвы, Kr:N - 35-45, Р2О5 -9-12, К2О-18-24. (Чуб М. П.,1980).
Потребление азота идёт в течение всей вегетации. В первый период оно незначительно и резко возрастает ко времени выхода в трубку и колошения, а затем снижается и продолжается вплоть до молочной спелости. Достаточное обеспечение азотом в первый период способствует образованию узловых корней, цветков и колосков в колосе.
Недостаток азота в отдельные фазы нельзя компенсировать внесением его в последующие фазы. Наибольшая потребность в нем осуществляется от начала выхода в трубку до колошения.
Фосфор входит в состав многих органических соединений, ферментов и витаминов, принимает участие в энергетическом обмене. С обеспеченностью растений фосфором связаны многие биохимические процессы, проходящие в организме.
Повышенная обеспеченность фосфором снижает отрицательное действие подвижных форм алюминия на дерново-подзолистых почвах. Наибольшее содержание фосфора в растениях яровой пшеницы приходится на фазу всходов (1.0-1.5% на АСВ), по мере роста и развития содержание фосфора заметно уменьшается. Недостаточная обеспеченность растений яровой пшеницы фосфором задерживает использование азота, синтез белков, замедляет рос растений, что приводит к снижению урожая.
Признаками фосфорного голодания растений служат появление красно-фиолетового оттенка в окраске листьев и быстрое их отмирание. Яровая пшеница обладает низкой способностью извлекать из почвы фосфор, находящийся в труднодоступных формах.
Калий улучшает процесс фотосинтеза, углеводный и белковый обмен, перемещение в растениях углеводов. При калийном голодании растений усиливается распад белков, что способствует развитию различных патогенных грибов и бактерий. Внешние признаки калийного голодания -побурение краев листьев и появление на них ржавых пятен.
Поступление калия в растения начинается с фазы всходов и продолжается до цветения. Максимальное содержание его в яровой пшенице (2.8-3.8%) приходится на начальные фазы, к фазе полной спелости количество калия снижается до 0.8-1.0%.Наиболыпее потребление калия приходится на фазы выхода в трубку, колошение и цветение. (Листопадов И. Н.,1980).
Пшеница относится к семейству Мятликовые (Роасеае) или Злаковые (Graminiae), и ранним хлебам первой группы.
Корневая система у яровой пшеницы мочковатая. Число зародышей (первичных) корней при прорастании у яровой пшеницы - 5.
Корневая система яровой пшеницы менее развита по сравнению с другими культурами, поэтому она наиболее требовательна к гранулометрическому составу и плодородию почвы, что объясняется пониженной усваивающей способностью корневой системы.
Стебель - соломина цилиндрической формы, полая, состоящая из 4-7 междоузлий. Длина стебля зависит как от культуры, так и от сорта. Длина соломины у пшеницы - 0.6-1.5 м.
Образование продуктивных стеблей у яровой пшеницы составляет 1.0-1.3.
В течении вегетации у яровой пшеницы отмечают следующие фазы роста и развития: всходы, кущение, выход в трубку, колошение (выметывание), цветение, налив и созревание (П.П. Вавилов, 1979г.)
Фазе всходов предшествует набухание и прорастание семян. Семена пшеницы поглощают 47-48% воды от их массы.
По типу опыления пшеница относится к самоопылителям. Вегетационный период у яровой пшеницы колеблется от 85 до 115 дней.
.3Влияние обработки почвы на продуктивность яровой пшеницы
Во всех регионах страны пахота остается главным приемом основной обработки почвы.
Однако многолетние опыты на Полевой станции ТСХА показали, что при оценке способов обработки почвы на семенных посевах необходимо учитывать не только биологические особенности сельскохозяйственных культур, но и реакцию их сортов на эти обработки.
Система обработки почвы должна быть энергосберегающей и приспособленной не только к почвенным разностям, но и к определенным культурам, а на семенных посевах - даже к их сортам. Хорошая обработка, улучшая физические свойства почвы, обеспечивает высокую эффективность использования высококачественных семян лучших сортов, применения удобрений, пестицидов и других агротехнических приемов.(Кумаков В.А.,1988)
Значение обработки сильно возрастает на почвах засоренных, зараженных возбудителями болезней и вредителями, а также на почвах тяжелого механического состава, уплотненных.
Обработка позволяет направленно регулировать совокупность почвенных процессов и создавать более благоприятные условия для развития растений.
В ТСХА уже почти 50 лет ведутся исследования по уничтожению подзолистого горизонта и созданию мощного однородного пахотного слоя на дерново-подзолистой почве. Эти опыты подтверждают необходимость углубления пахотного слоя и проведения периодической глубокой вспашки. Создается впечатление некоторого противоречия, но оно только кажущееся: необходимо сначала создать глубокий окультуренный пахотный слой, а затем можно применять и некоторые элементы минимальной обработки почвы.
Многие ученые считают, что создание глубокого пахотного слоя способствует улучшению физико-химических свойств почвы, повышению эффективности высоких доз удобрений, снижению засоренности посевов, в результате чего складываются более благоприятные условия для развития растений и значительно повышается урожайность.
Исследования показали, что не все сельскохозяйственные культуры одинаково хорошо реагируют на глубокую вспашку и углубление пахотного слоя. При этом должны учитываться такие биологические особенности растений, как мощность развития корневой системы, глубина ее проникновения, характер распределения по слоям почвы, ритмы накопления органической массы растений, поступления элементов питания и т. п. У культур, хорошо отзывающихся на углубление пахотного слоя и глубокую обработку почвы (кукуруза, озимая пшеница, клевер, люцерна и др.), не только повышается урожайность, но и улучшаются посевные качества семян.
У яровой пшеницы при углублении пахотного слоя и внесении при этом больших доз органических и минеральных удобрений посевные качества семян заметно повышаются.(Коренев, 1983)
Многочисленные исследования привели к бесспорному выводу о преимуществах глубокой вспашки. Для почв с большой мощностью гумусового горизонта вспашка на 20-22 см признана нормальной. На почвах с гумусовым слоем менее 20 см ее необходимо проводить на всю глубину этого слоя, с постепенным углублением вспашки. Наиболее перспективно оно в черном или раннем пару под озимые, в яровом клину под сахарную свеклу, картофель и другие культуры.(БараевА.И.,1978).
В нечерноземной зоне углубление пахотного слоя проводят под посев трав, под корнеклубнеплоды; в зоне свеклосеяния - под сахарную свеклу.
При углублении пахотного слоя на подзолистых почвах обязательно внесение удобрений. Яровые зерновые, в том числе и пшеница, обычно используют последействие этого приема.
В основных яровых пшеничных районах с обыкновенными, южными черноземами и каштановыми почвами углубление пахотного слоя в последние годы получило весьма широкое применение. В этой зоне углубление вспашки до 30-35 см улучшает структурность верхнего слоя за счет высокоструктурного подпахотного слоя и является мощным средством борьбы с засухой и засоренностью полей. Положительное действие глубокой пахоты сохраняется длительное время, поэтому ее нужно проводить периодически - через 3-5 лет.(Мартынов Б.П.,1987).
В районах, не подверженных ветровой эрозии, углубление пахотного слоя проводится отвальными плугами с предплужниками, в районах ветровой эрозии - только плоскорезами-глубокорыхлителями.
Глубина основной обработки почвы под пшеницу может варьировать в зависимости от предшественников и засоренности. В четырехлетних опытах (1965-1968) 184 кафедры земледелия Саратовского сельскохозяйственного института (Б. В. Егоров, В. Я. Сурков), проведенных в совхозе «Красное знамя» Саратовской области на южных черноземах, собрано пшеницы после пшеницы при вспашке на 22 см 8,4 ц с 1 га, при вспашке на 30 см-10,3; после гороха - соответственно 12,1 и 13,5; после кукурузы-14,2 и 14,9. В то время как углубление вспашки после пшеницы и гороха повышало урожай на 11-23%, после кукурузы - только на 5%. Очевидно, после пропашных культур при хорошем уходе за ними нет необходимости проводить глубокую вспашку, можно ограничиться нормальной, а на чистых легких почвах и еще более мелкой обработкой - на 14- 16 см.
.4 Технология возделывания яровой пшеницы