Часть II (расчетная)

2.1. Программирование урожайности сельскохозяйственных культур.

Одним из путей рационального ведения растениеводства является широкое внедрение в сельскохозяйственное производство достижений научно технического прогресса, совершенствования форм управления процессом производства, разработка и применение адаптируемых к складывающимся условиям технологий возделывания сельскохозяйственных культур, обеспечивающих получение программируемых в соответствии с созданными ресурсами и условиями урожаев экологически чистой продукции.

2.1.1. Расчёт потенциальной урожайности по заданному кпд фар и определение фактического кпд фар.

Урожай обуславливается действием взаимосвязанного комплекса факторов. Величина потенциальной урожайности определяется (при оптимизации всех других факторов) приходом физиологически активной радиации (ФАР) и коэффициентом использования ее на фотосинтез тем или иным сортом (КПД ФАР).

Многочисленные исследования, особенно работы А. А. Кочергина, анализ достижений и передовой опыт дают убедительные доказательства

того, что новые интенсивные сорта могут использовать и аккумулировать 5- 6 % ФАР, а теоретические расчеты указывают на возможность увеличения этого значення до 10-15 %.

По современной классификации посевы по значению КПД ФАР подразделяются на следующие группы:

0,5-1,5 % - обычно наблюдается; 2,5-3,0 % - хорошие; 3,5-5,0 % -рекордные.

Расчет потенциальной урожайности осуществляется по модифицированной формуле Х.Г. Тооминга:

,

где: Упу - потенциальная урожайность ц/га;

К_х - коэффициент хозяйственного использования урожая;

- заданный КПД ФАР, %;

- приход солнечной радиации за вегетационный период, к.кал/см² ;

- калорийность единицы урожая ккал/кг;

10^{4 _} переводной коэффициент в ц/га.

Для расчета потенциальной урожайности использовано среднее значение КПД ФАР для хороших посевов – 2,5 %.

Для оценки эффективности использования приходящей ФАР посевами полевой культуры в почвенно-климатической зоне необходимо рассчитать фактический КПД использования ФАР по формуле Х. Г. Тооминга:

,

где

Ут–урожайность товарной продукции сельскохозяйственной культуры при стандартной влажности, ц/га.

Таблица 2.1

Фактическая урожайность озимого ячменя и КПД ФАР в Ленинском районе

Годы	Урожайность ц/га	КПД ФАР %
2007	28,3	0,7
2008	28,4	0,8
2009	28,1	0,7
Среднее	28,2	0,7

На основании проведённых расчётов можно сделать вывод, что эффективность возделывания озимого ячменя в Ленинском районе может быть выше.

2.1.2 Оценка продуктивности зоны возделывания культуры.

Тепловые ресурсы и их использование для оценки продуктивности земли.

Гидротермический коэффициент:

,

где: О – осадки за период посев – восковая спелость, (среднее за 3 года) мм;

Т – активные температуры (свыше 5°С или 10°С ) за период вегетации культуры.

По величине ГТК судят о засушливости периода любой территории.

Если ГТК:

1,3 – 1,6 – зона достаточного увлажнения.

Биоклиматический потенциал (БКП):

, балл

балл

Кувл – показывает обеспеченность культуры влагой за период вегетации.

Ти - скрытая теплота испарения 1литра воды – 583 ккал/л;

W-влагообеспеченность посевов – продуктивная для растений влага, накапливаемая за период роста и развития растений.

W=W₀ + ОК_и , мм/га

W=100+272,60,9=345,34мм/га

W₀ – запас доступной влаги в метровом слое почвы перед севом, мм;

Ки – коэффициент использования осадков. Для нашей зоны – 0,9;

О – осадки за период посев – восковая спелость, (среднее за 3 года) мм.

Если Кувл:

0,77…0,67...0,55 – полузасушливые

Чтобы перейти от баллов БКП к урожайности сухой биомассы, нужно БКП умножить на коэффициент соответствующий определенному уроню использования ФАР. Для зерновых=30.

Урожайность сухой биомассы составит:

У=БКП, ц/га

Ус.б.=301,2=36 ц/га

Если БКП:

0,8…1,2 – низкая

Расчёт действительно возможной урожайности.

В условиях юга Украины основным лимитирующим фактором получе­ния высоких урожаев является влагообеспеченность полевых культур в про­цессе их вегетации.

Влагообеспеченность полевых культур, выращиваемых в суходольных условиях, определяется запасом доступной влаги в метровом слое почвы, накопленной предшественником к моменту посева и суммой осадков, выпа­дающих за вегетационный период сельскохозяйственной культуры. Осадки, выпадающие в течение вегетации, не полностью используются растениями. Основная статья непроизводительного расхода влаги, это сток осадков из-за не выравненности рельефа и ливневого характера осадков в весенний и летний периоды. Но около 90% влаги, выпавшей с осадками, используется расте­ниями на формирование урожая. Ресурсы доступной влаги за период вегета­ции культуры можно рассчитать по формуле:

W = W_п + 0,9 Ов

где: W - ресурсы продуктивной влаги в мм.

W_п - количество продуктивной влаги в метровом слое почвы к моменту сева озимых культур , мм

О_в - осадки за вегетационный период в мм.

0,9 – коэффициент использования осадков.

Суммарное водопотребление культуры за период вегетации рассчитывается по формуле:

Е= W_п + 0,9 Ов - W_к

W_к – остаточное количество влаги в метровом слое почвы, мм.

Рассчитываем коэффициент водопотребления товарний (К_Впт):

,

где

Уф – фактический уровеньурожайности при стандартной влажности, ц/га.

Таблица 2.2

Исходные данные для расчёта ДВУ в суходольных условиях

Годы	Wп, мм	Ов, мм.	Wк, мм	Е, мм	Уф, ц/га	Квпт
2007	95	270,7	0	338,63	28,3	12
2008	100	286,4	0	357,76	28,4	12,6
2009	85	226,6	0	288,94	28,1	10,3
Среднее	-	-	0	-	-	11,6
Ср. многолетние	125	285	0	410	-	-

Расчёт действительно возможной урожайности по среднемноголетней водообеспеченности.

,

где: Еср.многол- суммарное водопотребление продуктивной влаги за период вегетации культуры по среднемноголетним данным, мм.

Квпт.ср – усредненный товарный коэффициент водопотребления с.-х. культур за три года, мм/ц.

ц/га

Расчёт действительно возможной урожайности на основании климатически оптимальной стратегии.

Еко=Еср.многол.+ ,

где: Еср.многол – среднее многолетие водопотребление продуктивной влаги за период вегетации культуры, (мм).

- среднеквадратичное отклонение суммарного водопотребления доступной влаги за три года,мм.

410+106=516мм

,

Е_1-3 – суммарное водопотребление продуктивной влаги за годы наблюдений, мм;

n – количество лет наблюдений.

Урожайность, соответствующая климатически оптимальной стратегии находится по соотношению:

,

где: Квпт.мин. – минимальное значение коэффициента водопотребления за последние три года.