3. Программирование урожая озимой пшеницы

Различные культурные растения могут произрастать при различных значениях факторов жизни растений, но для успешного роста и развития значения этих факторов должны соответствовать требованиям культурных растений. Необходимо создавать им необходимые условия.

Проблема увеличения производства зерна и других сельскохозяйственных продуктов решается главным образом за счет дальнейшего повышения продуктивности пашни. Этому способствует направление в агрономической науке – программирование урожаев. В основе его лежит требование удовлетворения потребностей растений в жизненно важных ресурсах для формирования заданного урожая. Программирование урожайности сельскохозяйственных культур основано на реакции растений на количественные параметры нормы реакции растений на каждый фактор.

Основная цель программирования состоит в том, чтобы перейти к широкому использованию в агрономии количественных моделей и электронно-вычислительной техники. Применение ЭВМ позволяет быстро обрабатывать большую информацию о факторах, влияющих на рост растений, и рекомендовать оптимальный вариант агротехнических мероприятий, направленных на получение запрограммированных урожаев.

Для программирования урожаев требуются предварительная обработка всей накопленной смежными науками информации, разработка стройной системы мер по получению заданного, максимально возможного в конкретных почвенно-климатических условиях урожая, а при достаточной влагообеспеченности – полное использование генетического потенциала возделываемых сортов.

Биомасса растений на 90-95 % состоит из органических веществ, образующихся в процессе фотосинтеза. На долю элементов минерального питания приходится лишь 5-10 % сухой массы урожая. Увеличить урожай – это значит целенаправленно регулировать процесс усвоения питательных веществ и направлять фотосинтез по заранее составленному графику формирования урожайности.

К. А. Тимирязев считал, что предел плодородия земли определяется не количеством удобрений, которые мы можем ей доставить, не количеством поданной влаги, а количеством световой энергии, посылаемой солнцем на данную поверхность.

Для определения потенциальной урожайности применяют расчет ее величины по приходу ФАР. Потенциальный урожай – это урожай, который может быть получен в идеальных метеорологических условиях (при достаточном количестве влаги и тепла). Он зависит от прихода ФАР, агротехнического фона, биологических свойств культуры и сорта.

В основе прогнозирования потенциальной урожайности (ПУ) лежит определение соотношения между количеством энергии проходящей фотосинтетически активной радиации и количеством энергии, аккумулированной в биомассе урожая.

Методика расчета ПУ по приходу ФАР и коэффициенту ее использования предложена А. А. Ничипоровичем:

,

где ПУ – потенциальная биологическая урожайность абсолютно сухой биомассы, т/га;

ΣQ_ФАР – приход суммарной ФАР за период вегетации культуры в зоне, млрд. ккал/га (кДж/га);

К – планируемый КПД ФАР;

q – калорийность 1 кг сухой биомассы урожая, ккал/кг (кДж/кг).

Таким образом, потенциальный урожай с единицы площади озимой пшеницы в условиях колхоза «Искра» Буда-Кошелевского района Гомельской области составит при КПД ФАР – 2,8 % и приходе ФАР – 3,0 млрд. ккал/га, калорийность 1 кг сухой биомассы урожая озимой пшеницы – 4450 ккал/кг:

ПУ = (3,0 млрд.*2,8)/(10⁵*4450) = 188,8 ц/га

Для получения потенциальной урожайности хозяйственно ценной части урожая зерна можно использовать формулу:

*100,

где В_с – стандартная влажность (для зерновых 14 %);\

С – сумма составляющих урожая (зерно + солома).

Суммарная составляющая урожая зерно + солома составляет 2,3 единицы.

ПУ _{хоз. ст. вл.} = 188,8*100/((100-14)*2,3 = 95,4 ц/га зерна

Расчет величины климатически обеспеченной урожайности или действительно возможной урожайности проводится по влагообеспеченности посевов.

Действительно возможный урожай – это урожай, который теоретически может быть обеспечен генетическим потенциалом сорта и основным лимитирующим фактором, в роли которого выступает в данном случае влагообеспеченность. Методика расчета данной величины базируется на определении соотношения количества влаги, поступающей в распоряжение растений в течение вегетационного периода, и суммарного расходования влаги на создание единицы урожая.

Расчет проводится по формуле:

КОУ = ,

где КОУ – климатически обеспеченный урожай, ц/га;

W – запас продуктивной влаги в метровом слое почвы на начало вегетации, мм;

К_W – коэффициент использования запасов продуктивной влаги;

О – сумма осадков за вегетационный период, мм;

К_о – коэффициент использования осадков;

К_в – коэффициент водопотребления, мм га/ц;

а – сумма составных частей урожая (зерно + солома)

В_ст – стандартная влажность основной продукции, %.

Запас продуктивной влаги в метровом слое почвы на начало весеннего отрастания озимой пшеницы составил 204 мм, а общее количество выпавших осадков за вегетационный период – 317 мм, коэффициент использования запасов продуктивной влаги для озимых культур – 0,8, а коэффициент использования выпавших осадков – 0,75. Коэффициент водопотребления для озимой ржи составит при среднем значении увлажненности вегетационного периода – 450.

КОУ = = 45,1 ц/га

Для определения действительно возможной урожайности используют расчет по уровню почвенного плодородия.

ДВУ = Б_п*Ц_б*К,

где ДВУ – действительно возможный урожай, ц/га;

Б_п – балл пашни;

Ц_б – цена балла пашни, кг зерна на 1 балл пашни;

К – поправочный коэффициент на агрохимические свойства почвы.

ДВУ = 41*63*0,97 = 25,1 ц/га

Величина программируемой урожайности определяется с учетом разницы между КОУ и ДВУ, которая компенсируется за счет внесения расчетных доз минеральных и органических удобрений. Таким образом, программируемая урожайность рассчитывается как ДВУ с приростом урожайности, которая должна быть получена за счет удобрений.

Для расчета величины программируемой урожайности будем с учетом относительной прибавки от удобрений по формуле:

ПрУ = ,

где ПрУ – величина программируемой урожайности, ц/га;

П _уд – относительная прибавка от удобрений.

Относительная прибавка от удобрений рассчитывается по формуле:

П _уд = 100 - Б_п

Таким образом, величина программируемой урожайности составит:

ПрУ = = 61,2 ц/га

Таким образом, урожайность озимой пшеницы 45,1 ц/га будет являться ориентиром для разработки структурной модели высокопродуктивного растения и посева в целом, а также технологии возделывания культуры. Поскольку лимитирующим фактором в нашем случае является влагообеспеченность посевов в течение вегетационного периода.