Программирование урожая

3. Программирование урожая

Программирование – это целенаправленное формирование посевов сельскохозяйственных культур для получения запланированного урожая, выращивание их по технологическим программам, построенных на количественной основе, учитывающие степень влияния на урожай основных факторов жизни растений и обеспечивающих рациональное использование климатических факторов, потенциального плодородия почвы, генетических возможностей культуры и сорта, а также материально-технических и трудовых ресурсов. [5]

В методике программирования урожайности различают следующие факторы урожайности:

1. Потенциальная урожайность (ПУ) – это предельно возможный уровень урожайности, который может быть достигнут в идеальных условиях. Лимитирует потенциальная урожайность по приходу ФАР, коэффициенту её использования, и биологическими особенностями культуры и сорта.

Методика расчета ПУ по приходу ФАР и коэффициенту её использования была предложена профессором А.А.Ничипоровичем:

 (1)

Где:

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

∑Qфар - приход суммарной ФАР за период вегетации культуры в зоне, млрд. ккал/га;

Кфар– планируемые КДП ФАР;

q – калорийность 1 кг сухой биомассы урожая, ккал/кг

При расчете ПУ для ячменя на данной территории получили

Для пересчета урожая на стандартную влажность:

 (2)

Где:

Вст. — стандартная влажность;

Чтобы в ответе получить ПУ хозяйственно ценной части урожая:

 (3)

Где:

С – сумма составляющих урожая (зерно + солома).

Величину ПУ зерна или другой основной продукции можно также рассчитать с помощью уравнения, предложенного проф. Х.Г. Тоомингом:

 (4)

Где:

ПУхоз.- потенциальная урожайность зерна или другой продукции при стандартной влажности;

ΣQфар – суммарный приход ФАР за период вегетации культуры, ккал/см^2;

Кm – коэффициент хозяйственной эффективности урожая, остальные обозначения те же, что и в формуле (1).

 

Определение климатической обеспеченности (КОУ)

Определение КОУ по ресурсам влаги (КОУw)

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:

 (5)

Где:

КОУw – климатически обеспеченная урожайность основной продукции при стандартной влажности, т/га;

Wм.с. –влажность метрового слоя почвы при возобновлении весенней вегетации или перед весеннем посевом, мм;

К_в– коэффициент водопотребления, мм*га/ц или м³/т;

Ов.п. – сумма осадков за вегетационный период, мм;

К_о – коэффициент полезности осадков;

К_в – коэффициент водопотребления, мм га/ц;

С – сумма составных частей урожая (зерно + солома)

В_ст – стандартная влажность основной продукции, %.

Запас продуктивной влаги в метровом слое почвы на начало вегетации ячменя составил 220 мм, а общее количество выпавших осадков за вегетационный период 272 мм. Коэффициент водопотребления для ярового ячменя составит при среднем значении увлажненности вегетационного периода 470 мм*га/ц.

При отсутствии информации о запасах продуктивной влаги в метровом слое почвы КОУw можно рассчитать, используя информацию о количестве осадков, выпадающих в регионе за год. Используют формулу:

 (6)

Где:

Wгод – сумма осадков за год, мм.

Остальные обозначения как в формуле (5).

Определение климатически обеспеченной урожайности по ресурсам тепла (КОУt^о).

Методика расчетов базируется на предварительном определении биоклиматического потенциала продуктивности (БКП) с последующим расчетом КОУt^о.

 

 (7)

Где:

Σt⁰>10⁰ – сумма активных температур в регионе;

1000⁰- сумма температур на северной границе земледелия;

БКП – биоклиматический потенциал продуктивности, баллов.

КОУt⁰=БКП*0,1β (8)

КОУt⁰=0,21*0,1*20=0,42 т.корм.ед./га.

Где:

β – коэффициент отражающий уровень культуры земледелия и соответствующий коэффициенту использования ФАР, % … 1,0; 2,0; 3,0; 4,0,

β … 10; 20; 30; 40

КОУt⁰ – урожайность абсолютно сухой биомассы, т.корм.ед./га.

В обобщённом виде:

КОУt⁰=0,1*β* (9)

Определение климатически обеспеченной урожайности по совокупному влиянию солнечной энергии, влагообеспеченности и вегетационного периода.

Методика расчета в данном случае строится на использовании гидротермического показателя продуктивности (КОУгтп). Метод предложен проф. Рябчиковым А.И.:

 (10)

Где:

ГТП – гидротермический показатель продуктивности, баллов;

W – запас продуктивности влаги, мм;

Tv – продолжительность периода вегетации, декады;

R – радиационный баланс за период вегетации, ккал/см²;

36 – число декад в году.

Каждый балл ГТП равен приблизительно 2т абсолютно сухой биомассы. Или же для расчета величины возможной урожайности можно воспользоваться одним из уравнений:

КОУгтп=2,2*ГТП-1,0 (11)

КОУгтп=2,2*2,14-1,0=3,7т/га

КОУгтп=2,2*ГТП (12)

КОУгтп=2,2*2,14=4,28т/га

Где:

КОУгтп – урожайность абсолютно сухой биомассы, т/га.

Определение действительно возможной урожайности.

ДВУ – уровень урожайности, который может быть достигнут на конкретном поле с учётом реального почвенного плодородия.

Определение ДВУ по качественной оценке почвы

Методика определения предложена Белорусским НИИ почвоведения и агрохимии:

ДВУ = Б_п*Ц_б*К (13)

Где:

Б_п – бонитет почвы, балл;

Ц_б – цена балла пашни, кг;

К – поправочный коэффициент к цене балла на агрохимические свойства почвы.

ДВУ =32*50*0,94=15ц/га

Определение программируемой урожайности (ПрУ).

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.

 (14)

Где:

ПрУ – программируемая урожайность, ц/га;

Дnpk – доза минеральных удобрений, кг/га;

Оnpk – окупаемость 1т органических удобрений, кг/т продукции;

100 – коэффициент перевода кг в ц.

Уровень ПрУ можно также определить, зная относительную прибавку от удобрений:

 (15)

Где:

Пуд – прибавка урожайности от удобрений, %

Таким образом, урожайность ярового ячменя 32 ц/га будет являться ориентиром для разработки структурной модели высокопродуктивного растения и посева в целом, а также технологии возделывания культуры.

Таблица 7.Расчет доз удобрений под запрограммированный урожай по выносу питательных веществ. Урожайность ярового ячменя – 32ц/га

Букв. обозн.	Показатели	Ед. измер.	N	Р2О5		К2О
1	2	3	4	5		6
В	Вынос из почвы питательных веществ одним центнером урожая	кг	2,50	1,09		1,75
Во	Общий вынос питательных веществ, необходимых для получения запрограммированного урожая (Во=В*У)	кг/га	125	54,5		87,5
П	Содержание в почве питательных веществ в подвижной форме (Для N 22,5*% гумуса)	мг/ 100 г	40,5	14		18
П1	Содержание в пахотном горизонте питательных веществ в подвижной форме(П1=П*Т*М)	кг/га	40,5	42		54
Кп	Коэффициент усвоения питательных веществ из почвы	%	20	5		10
Ип	Количество питательных веществ, полученных растениями из почвы(Ип=П1*Кп*0,1)	кг/га	81	21		54
О	Внесено органических удобрений	т/га	-	-	-
Сн	Содержание питательных веществ в навозе	%	-	-		-
Нп	Поступило в почву с навозом питательных в-в(Нп=10*См*О)	кг/га	-	-		-
К1-2	Коэффициент усвоения питательных веществ органических удобрений (в год выращивания культуры)	%	-	-		-
Ио	Будет использовано растениями питательных веществ из органических удобрений(Ио=Нп*К1-2*0,1)	кг/га	-	-		-
И	Общее количество питательных веществ, которое могут получить растения из почвы и органических удобрений(И=Ип+Ио)	кг/га	-	-		-
Д	Требуется внести питательных веществ с минеральными удобрениями(Д=Во-Ип)	кг/га	44	33,5		33,5
Км	Коэффициент усвоения питательных веществ минеральных удобрений	%	65	30		65
Дм	Доза минеральных удобрений, которую необходимо внести с учетом коэффициента их использования(Дм=Д:Км*100)	кг/га	68	112		52
Ст	Содержится питательных веществ в туках	%	35	46		60
Му	Норма внесения минеральных удобрений(Му=Дм:Ст)	ц/га	2	2,4		1

Выводы:

Как видно из таблицы, расчет доз минеральных удобрений осуществляется с учетом содержания в почве питательных элементов, с учетом элементов, поступивших в почву с минеральными удобрениями, а так же с учетом коэффициента их усвоения растениями. Для получения запрограммированного урожая по данным расчета необходимо внести в почву 44 кг/га азота в действующим веществе, 33,5 кг/га в д.в.фосфора, 33,5 кг/га в д.в. калия. Это будет равно внесению:2 ц/га КАС, 2,4 ц/га простого суперфосфата и 1 ц/га хлористого калия.