1. Фитометрические параметры посевов томата

различной продуктивности (Каюмов М.К., 2003)

Показатель	Программируемая урожайность (Упрог), кг/м2
	20	25	30	35	40	45	50	55
Sср : м2/м2 тыс.м2/га	1,87 18,7	2,30 23,0	2,74 27,4	3,15 31,5	3,58 35,8	4,00 40,0	4,39 43,9	4,80 48,0
ФП, тыс.м2/га х дней	4563	5610	6686	7679	8726	9772	10719	11700
Убиол, ц/га кг/м2	170 1,70	213 2,13	255 2,55	298 2,98	340 3,40	383 3,83	425 4,25	468 4,68
ЧПФ, г/м2 х сутки	3,72	3,80	3,83	3,88	3,90	3,92	3,96	4,00
ПРЛ, кг плодов на 1 тыс. ед. ФП	43,8	44,6	44,9	45,6	45,8	46,0	46,6	47,0

По этим параметрам определяют густоту и схему посадки рассады, норму высева семян и выход рассады.

Пути оптимизации фотосинтетической деятельности посевов. Формирование урожая – сложный процесс, результат которого определяется взаимодействием растений с условиями внешней среды: приходом ФАР, обеспеченностью водой, теплом, СО₂, элементами минерального питания. Совершенствование технологии путем оптимизации этих факторов – задача программирования урожайности. Важнейшую роль при этом играют правильное применение законов растениеводства и земледелия, а также комплексный учет агрометеорологического, агрофизического и агротехнического условий выращивания.

Определяют потенциальную урожайность биомассы по формуле (Каюмов М.К., 1989): У_биол = 10⁶ QK/q.

С учетом хозяйственной эффективности урожая (К_хоз или К_m) определяют величину товарной продукции по формуле:

У_тов = У_биол х К_m.

Потенциальную урожайность рассчитывают по формуле:

У_пот = 10⁴ η К_m Q/q.

ФП рассчитывают по формуле:

ФП = 10³ (У₃ : М_ФП).

Среднюю площадь листьев определяют по формуле:

S_ср = ФП : Т_v.

Затем составляют график накопления биомассы и нарастания площади листьев. Максимальная площадь листьев составляет произведение средней площади на коэффициент (в частности 1,83) (Каюмов М.К., 1989).

Фотосинтез и урожай. Урожай определяется КПД ФАР. Обобщение исследовательских работ показывает, что каждой группе КПД соответствует «своя» продуктивность. Первая группа КПД ФАР – низкая урожайность 12,5-37,5 ц/га зерна озимой пшеницы при КПД 0,5-1,5%, вторая средняя – 37,5-75 ц/га – КПД 1,5-3,0%, третья повышенная – 75-125 ц/га зерна – КПД 3,0-5,0%, четвертая высокая – 125-175 ц/га зерна – КПД 5,0-7,0% и пятая группа – сверхвысокая урожайность или теоретически возможная в условиях производства – 175-250 ц/га зерна – КПД ФАР 7,0-10%. Возможный предел КПД ФАР – 22% (Каюмов М.К., 1989).

КПД ФАР определяют по формуле:

К_ФАР = 100 · У_биол · q / Q_ФАР.

Количество аккумулированной в урожае ФАР определяют умножением калорийности растений (q) на биологическую урожайность (У_биол). Урожаю 62 ц/га зерна озимой пшеницы 14%-ной влажности соответствует 155 ц/га биомассы или 133,3 ц/га (155 ц/га х 0,86) абсолютно сухой биомассы. Приход ФАР (Q) за весенне-летний период вегетации составляет 100,2 кДж/см². При этих составляющих КПД ФАР окажется равным:

К_ФАР = 133,3 ц/га х 18841 кДж/кг / 10⁴ х 100,2 кДж/см² = 2,50% ФАР.

Чтобы получить 62 ц/га зерна озимой пшеницы растения из почвы должны вынести 203 кг/га (62 х 3,25 кг/ц N) азота, 71,3 кг/га (62 х 1,15 кг/ц Р₂О₅) фосфора, 124 кг/га (62 х 2,0 кг/ц К₂О) калия, 4650 м³/га воды и усвоить из воздуха 32,6 т СО₂. На 1% растения необходимо обеспечить азотом – 81,2 кг, фосфором – 28,5 кг, калием – 50,0 кг, водой – 1860 м³ и СО₂ – 13 т. Это на 1% использования ФАР!!! Вот какова напряженность листа – этой маленькой лаборатории научного учреждения. При этом на долю этого уникального аппарата ежесуточно требуется формировать 500 кг/га сухой биомассы, а в период наиболее интенсивного роста – до 1000 кг/га. Такие приросты реальны в посевах с ИПЛ = 6,5 га/га, ЧПФ = 6,0 г/(м² х сутки), средняя ИФ = 12 мг СО₂/(дм² · ч) (Каюмов М.К., 1989).

В зоне достаточного увлажнения возможная урожайность составляет 750-800 ц/га клубней. При условии накопления посевами картофеля 150 ц/га абсолютно сухой биомассы товарная урожайность достигает 375 ц/га клубней (150 х 2,5). Растения в процессе фотосинтеза усвоят 30 т/га СО₂, что соответствует содержанию в слое воздуха высотой 4 км над 1 га насаждения 6300 кг углерода. Наиболее богат углекислотой припочвенный слой воздуха, где ее концентрация достигает 0,3-0,5% при количестве СО₂ в атмосфере 0,03% по объёму. Однако в период вегетации содержание СО₂ внутри посева недостаточно для формирования высоких урожаев. Поэтому необходимо вносить высокие нормы навоза (60 т/га и более), запахивать солому (не менее 10 т/га + 8-10 кг/т N), зеленое удобрение – сидераты (20-25 т/га).

Отсюда следует заключение о том, насколько важно получать посевы с оптимальной структурой и с высокими показателями фотосинтетической деятельности листьев, а также контролировать этот процесс и управлять им. Относительно картофеля: высокие урожаи этой культуры формируются при хорошо развитой ботве с большой площадью листьев. Чем сильнее развита ботва, тем выше урожай клубней. Во влажные годы лучшие приросты клубней наблюдались при массе ботвы 350-400, а в засушливые годы – 200-250 ц/га.

А.Г.Лорх (1948) в 50-ые годы 20 в. под Москвой получал 500-750 ц/га клубней картофеля сорта Лорх; 750 ц/га – при орошении и дополнительном внесении углекислотного суперфосфата!