Определение возможного урожая по влагообеспеченности посевов

4. Определение возможного урожая по влагообеспеченности посевов

Величину возможного урожая рассчитывают по формуле:

Убиол. = 100 * W ,Кв

где W – суммарное количество продуктивной влаги, мм; Кв – коэффициент водопотребления, мм га/т. Все данные берутся из справочника.

Убиол. = 100 *55 = 12,2 т/га.

450

Итак, величина возможного урожая по влагообеспеченности посевов равна 12,2 т/га абсолютно сухой массы.

5. Разработка структурной модели высокопродуктивного растения и посева

Проблема получения максимального количества растениеводческой продукции с минимальными затратами заключается в оптимизации земледельческой отрасли, в первую очередь за счет подбора соответствующих культур и технологии их возделывания.

Формирование высокопродуктивного посева зерновых требует точного регулирования многочисленных факторов, определяющих высокую биологическую и, особенно, хозяйственную урожайность. Поэтому процесс формирования продуктивности необходимо рассматривать в сочетании с теми факторами, от которых зависит величина, как общей биологической продукции, так и основной ее части – урожая зерна.

При этом только точное знание законов и закономерностей формирования урожайности, учет количественных и качественных дозировок основных факторов среды и агротехники, влияющих на урожай, выбор этапов их наиболее эффективного воздействия на урожай может обеспечить успех в получении высокого урожая.

Реакция ярового тритикале на почвенно-климатические условия Беларуси. К почве яровое тритикале менее требовательно, чем другие яровые хлеба. При высоком уровне агротехники он хорошо удается на супесчаных, суглинистых, глинистых и торфяных почвах, что объясняется особенностями корневой системы. Может произрастать при повышенной кислотности (рН 5-6). На известкование кислых почв реагирует положительно.

На формирование 100 кг зерна и соответствующее количество соломы яровое тритикале потребляет 2,5-2,9 кг азота, 0,7-1,4 кг фосфора и 1,8-3,3 кг калия. Использование азота и калия растениями тритикале происходит равномерно во все фазы вегетации. В фосфоре он больше всего нуждается в начальный период роста. Благодаря развитой корневой системе и высокой поглотительной способности корней овес эффективно использует последействие удобрений и усваивает питательные вещества из трудно растворимых соединений.

Фазы роста и развития растений. Жизненный цикл растений ярового тритикале разделяется на различные фазы, в каждой из которых происходят определенные изменения в развитии. Степень развития органов в каждой фазе, как и время прохождения их, меняется в зависимости от генотипа образца и окружающей среды.

Прорастание и всходы. Все культурные виды ярового тритикале прорастают быстро и дружно. При прорастании семян развиваются три зародышевых корешка, затем из верхней части зародыша вытягивается почечка. Почечка выходит наружу под прикрытием первичного влагалищного пленчатого листочка – колеоптиле, лишенного пластинки. Этот влагалищный лист быстро прекращает рост, а росток развивается в первый зеленый лист с листовой пластинкой. Всходы обычно появляются на 6-7 день, при пониженных температурах весной на 11-12 день и позднее. Начало всходов отмечают с появлением у растений первого зеленого листа.

Кущение. После появления первого листа главный стебель временно приостанавливается в росте и начинается процесс кущения, который заключается в том, что на подземных узлах из листовых пазух развиваются новые побеги. Последние выйдя на поверхность земли, развиваются также как и главный стебель. Эта фаза начинается обычно через 10-15 дней после появления всходов, в момент развития 3-4-го листа. Число всех стеблей на одно растение обозначается как общая кустистость, а число стеблей с нормально развитой метелкой – как продуктивная. Последняя обычно составляет 2-4 стебля. В разреженных посевах кустистость возрастает. В фазе полного кущения у ярового тритикале различают следующие формы куста: прямостоячую, распластанную и промежуточную.

Выход в трубку. Начинается фаза через 10-15 дней после кущения и означает начало образования соломины. На практике можно определить прощупыванием узла на стебле от поверхности почвы. Обычно с этого момента начинается быстрый рост надземных органов и корней, который продолжается до цветения; позднее процессы роста замедляются и постепенно затухают. После выхода в трубку появляются органы полового размножения – цветки, собранные в колоски и соцветие – метелку.

Выметывание метелки. В полевых условиях эту фазу определяют по появлению первого колоска из влагалища первого листа. У разных видов и сортов срок выметывания различен.

Цветение и оплодотворение. Цветение начинается одновременно с выходом метелки из влагалища с растрескиванием пыльников самых верхних ее колосков и концов отдельных веточек. Затем цветение последовательно переходит к основанию веточек и мутовок метелки. В колоске оно начинается с нижнего цветка и идет в восходящем порядке, поэтому колоски в метелке разновозрастные. По характеру цветения яровое тритикале относят к типу раскрытоцветковых. Во время этого процесса чешуи цветков в той или иной мере расходятся иногда в угол 45⁰ и более, что обусловливается набуханием двух нежных пленочек – лодикул, скрытых внутри чешуи. Пыльники лопаются и выбрасывают пыльцу, когда еще находятся вблизи рылец, внутри цветка, что и способствует самоопылению. Позднее цветковые пленки в той или иной мере раскрываются, тычиночные нити вытягиваются, пыльники выходят наружу и освобождаются от остатков пыльцы. Интенсивность цветения строго зависит от погодных условий. Наиболее благоприятна для цветения влажная погода с температурой воздуха 20-25 градусов. Массовое обильное цветение наступает в ясную теплую погоду после дождя. Большое влияние на формирование урожая оказывает режим питания или избыток основных элементов минерального питания. Белоколосость возникает также на кислых торфяных почвах и при механическом повреждении метелки во влагалище листа.

Созревание зерна. После оплодотворения начинается приток питательных веществ к завязи и формирование зерна. При наступлении молочной спелости зерно содержит до 50% воды. Зародыш в этот период способен прорастать. Вегетативные органы в основном еще зеленые, но начинается пожелтение нижних листьев с верхушки по направлению к листовому влагалищу и затем их отмирание. Приток питательных веществ к зерну из листьев и других частей растения увеличивается, лишняя влага в зерне испаряется, доходя до 25-30%, после чего наступает желтая, или восковая спелость. Зерно в это время имеет консистенцию воска, желтеет и легко режется ногтем. С наступлением восковой спелости листья отмирают, стебли становятся желтыми, за исключением самого верхнего междоузлия; узлы соломины, начиная с нижних, постепенно сморщиваются. В дальнейшем приток питательных веществ прекращается, зерно высыхает до влажности 10-14% и переходит в состояние полной спелости, становясь твердым. Соломина в это время полностью желтеет. Зерна, образовавшиеся в соцветии раньше, обычно крупнее и тяжелее тех, которые сформировались позднее.

Полевая всхожесть семян. Оптимальная густота растений – одно из важнейших условий, определяющих продуктивность посевов. Изреженный стеблестой исключает возможность получения высоких урожаев, ухудшает перезимовку растений; излишне густой – вызывает снижение продуктивности отдельных колосьев и качества зерна, увеличивает опасность поражения растений болезнями. Полевая всхожесть оказывает существенное влияние на формирование густоты растений, сохраняемость их к уборке и густоты продуктивного стеблестоя. Как правило, она значительно ниже лабораторной и зависит от взаимодействия агротехнических, почвенных, метеорологических условий и качества семян. Чем выше культура земледелия, тем более значительно полевая всхожесть приближается к уровню лабораторной всхожести семян. Основными причинами снижения всхожести в полевых условиях являются поражение проростков болезнями, недостаток или избыток влаги в почве, глубокая или мелкая заделка семян при севе.

Доказано, что полевая всхожесть семян снижается при увеличении нормы высева семян и заглублении их в почву. В значительной мере зависит от метеорологических условий в период сев-всходы и в первую очередь от влажности почвы и температуры воздуха и почвы.

Общая и продуктивная кустистость. Для получения высоких и стабильных урожаев недостаточно создать оптимумы влагообеспеченности и содержания элементов минерального питания в почве, важно сформировать соответствующие морфоструктуры растений и продуктивный агрофитоценоз, которые бы позволили эффективно использовать эти факторы для накопления урожая.

В современных интенсивных системах возделывания зерновых культур формирование оптимальной плотности продуктивного стеблестоя является одним из ключевых моментов. По данным К.А.Касаевой (1986) уровень урожайности на 50% зависит от плотности продуктивного стеблестоя, на 15% - от числа зерен в колосе и на 25% - от массы 1000 семян.

Густота растений и коэффициент продуктивного кущения обусловливают плотность продуктивного стеблестоя.

Установлено, что увеличение нормы высева семян ярового тритикале и, следовательно, загущенности посевов, вызывает снижение как общей, так и продуктивной кустистости. Внесение азотных удобрений способствует кущению растений до определенного предела, после чего повышение доз удобрений незначительно изменяет кустистость, либо снижает ее при полегании посевов.

Сохраняемость и общая выживаемость растений ярового тритикале. Одной из важнейших особенностей сорта интенсивного типа, определяющей высокую урожайность, является способность сохранять к уборке оптимальную густоту растений.

Под сохраняемостью понимают процентное соотношение числа сохранившихся к уборке растений на единице площади к числу взошедших. Общая выживаемость растений определяется как соотношение количества сохранившихся к уборке растений к числу высеянных на единицу площади всхожих семян, выраженное в процентах.

Выпадение растений происходит на разных этапах их роста и развития и зависит от множества факторов, необходимых для формирования урожая, основными из которых являются метеорологические условия и уровень агротехники.

У тритикале наибольшая гибель растений происходит в период от сева до всходов (15-20%). Значительные выпады растений вызывают вредители и болезни.

Глубина заделки семян предопределяет морфологическую структуру проростка и способность базальной зоны злаков к побегообразованию. При заделки семян на глубину 2-3 см формируется растение с мощным узлом кущения и высокой интенсивностью процесса побега - и корнеобразования. При более глубокой заделке семян, если проросток и достигает поверхности почвы, о его способность к побегообразованию снижена и закладывается малопродуктивная жизненная форма.

Доказано, что сохраняемость и общая выживаемость растений при увеличении нормы высева снижается. Внесение азотных удобрений и применение средств защиты несколько способствует сохраняемости и выживаемости растений. Выживаемость растений и сохраняемость их в ценозе до уборки обуславливаются в основном уровнем полевой всхожести семян и перезимовке растений.

Густота продуктивного стеблестоя. В основе формирования высоких урожаев колосовых лежат два важных показателя: большое количество стеблей (колосьев) на единице площади и хорошее развитие каждого стебля (колоса). Характерным признаком высокопродуктивных ценозов хлебных злаков является выравненность растений при оптимальном стеблестое. Добиваться высокой выравненности растений следует начинать с посева.

Выход на параметры оптимального стеблестоя может быть осуществлен двумя путями: 1) снижением продуктивной кустистости и увеличением количества растений на единице площади и 2) меньшим количеством растений и более высоким коэффициентом кущения. Во втором случае экономятся семена, более полно реализуется биологический потенциал растений и формируется наиболее высокий урожай зерна.

Густота продуктивного стеблестоя является производным показателем от норм высева, полевой всхожести семян, продуктивной кустистости растений и их сохраняемости. Поэтому количество продуктивных стеблей на единице площади перед уборкой не является постоянной величиной и меняется в зависимости, как от метеорологических условий, так и от агротехнических факторов.

Доказано, что формирование оптимальной густоты продуктивного стеблестоя зависит, в основном, от нормы высева семян, уровня минерального питания и средств химической защиты. С увеличением нормы высева возрастают густота растений и густота продуктивного стеблестоя. Однако чрезмерные нормы высева и повышенные дозы азотных удобрений, при хорошем водообеспечении могут вызвать полегание посевов, снизить выживаемость растений и вследствие этого густоту растений и густоту продуктивного стеблестоя.

Формирование элементов продуктивности колоса. Формирование зерен в колосе происходит после перехода растений от вегетативного развития к генеративному. Продолжительность отдельных этапов развития колоса, его величина и число колосков зависят от генотипа растений и внешних условий. Наибольшее влияние оказывают температура воздуха, продолжительность дня и интенсивность освещения. Более низкая температура удлиняет период развития, в результате чего образуется более длинный колос. При интенсивном освещении и низкой температуре образуется наибольшее число колосков. Высокие температуры в период формирования колоса уменьшают число закладывающихся колосков, а при дефиците влаги вызывают отмирание уже заложенных зачатков колоса. Длинный день ускоряет развитие колоса, а короткий задерживает закладку колосков и цветков.

Своевременная подкормка азотом удлиняет сроки прохождения решающих этапов органогенеза. Если ее проводят перед наступлением второго этапа, увеличивается число колосков, цветков и зерен в колосе.

Закладка и развитие цветков происходит на 5-6 этапах органогенеза. К концу 7 этапа число колосков и цветков в колосе снижается: происходит или засыхание заложенных или образование бесплодных цветков. Низкие положительные, а также повышенные температуры воздуха, низкая интенсивность освещения, дефицит или избыток влаги снижают фертильность пыльцы, задерживают цветение, сокращают число фертильных цветков и число зерен в колосе.

Максимальному завязыванию зерна благоприятствует невысокая температура и высокая интенсивность освещения, обуславливающие медленный рост и высокую интенсивность фотосинтеза. Недостаток азота также сказывается на завязывании зерен в верхних цветках. Отмечено, что применение азотной подкормки в фазе 4 листа способствует усилению степени кущения, в фазе 6-го листа – улучшению формирования колоса, в фазе начала выхода в трубку – снижению уровня редукции числа побегов, в фазе второго узла - уменьшению редукции продуктивных органов колоса, в фазе колошения-начало цветения – улучшению налива зерна и увеличению содержания в нем белка.

Некоторые авторы отмечают, что недостаток продуктивных побегов в процессе развития растений может быть компенсирован за счет большего числа фертильных колосков в колосе, а меньшее число фертильных колосков в колосе – за счет большего числа развитых зерен в колоске, малое количество образовавшихся зерен – за счет повышенной массы 1000 зерен.

Таким образом, окончательное число зерен в колосе, их масса определяются рядом агротехнических факторов: нормой высева семян, уровнем минерального питания, густотой продуктивного стеблестоя и особое влияние оказывают сложившиеся конкретные метеорологические условия в период формирования генеративных органов.

Установлено, что на формирование элементов продуктивности колоса оказывают влияние норма высева семян, уровень минерального питания, средства химической защиты и метеорологические условия в течение вегетации.

Масса 1000 зерен – наименее изменчивый элемент в структуре продуктивности тритикале. Повысить этот показатель можно продлением жизни верхних листьев, предотвратить с помощью фунгицидов их поражение грибными болезнями. Чем меньше завязывается зерен в колосе, тем лучше они развиваются и имеют большую массу.

Фотосинтетическая деятельность посевов ярового тритикале. После появления всходов дальнейший ход формирования генеративных органов и накопления вегетативной массы обуславливается фотосинтетической активностью растений. Эффективность большинства мероприятий, осуществляемых с целью повышения урожайности, зависит от того, насколько они создают условия для образования фотосинтетического аппарата и его активности.

При нормальной динамике роста и развития и оптимальной плотности посевы могут поглощать за период фактической вегетации до 50-60% приходящей энергии света. Поглощенная энергия может быть использована на фотосинтез современными сортами культур с коэффициентом полезного действия 4-5, в лучшем случае 8-10%. Однако в абсолютном большинстве КПД использования приходящей за время вегетации фотосинтетически активной радиации (ФАР) составляет около 0,5-1%.

Основная причина низкой продуктивности площадей, занятых культурными растениями, заключается в том, что значительная часть приходящей ФАР обесценивается как фактор фотосинтеза неблагоприятным соотношением приходящей солнечной радиации с другими факторами продуктивности – теплом, влажностью почвы, обеспеченностью минеральным питанием.

Агротехнику сельскохозяйственных растений следует совершенствовать таким образом, чтобы приходы энергии радиации, биологические особенности сортов, степень обеспеченности растений влагой и элементами питания составляли систему мероприятий, способную обеспечить наивысшие в данных условиях коэффициенты использования солнечной энергии и урожай.

Важнейшей причиной затухающего действия возрастающих доз удобрений при высокой обеспеченности посевов и растений влагой является ухудшение оптических свойств посевов, ограничивающих продуктивность современных сортов. Зачастую удобрения и посевы не могут дать наилучшего результата при изреженных посевах, когда площадь листьев не достигает оптимальных размеров, а также при излишней первоначальной загущенности посевов, когда площадь листьев будет превышать оптимальную.

По мере увеличения площади листьев в посевах до 30-40 тыс. м²/га процент поглощаемой энергии сильно повышается и достигает 85-90% приходящей на него ФАР при листовой поверхности в 40-60 тыс. м²/га. Дальнейшее возрастание площади листьев практически не увеличивает процент поглощения фотосинтетически активной радиации.

Большое значение для получения высокого урожая тритикале имеет динамика формирования ассимиляционной поверхности растений, ее интегральные и дифференцированные характеристики.

Оптимальным с хозяйственной точки зрения, считается такой ход формирования площади листьев в посевах, при которой происходит быстрое наращивание и достижение максимальной ее величины и в то же время длительный период сохраняется высокая активность листьев.

Величина площади листовой поверхности у растений значительно меняется под влиянием различных факторов среды: условий погоды, уровня минерального питания, водообеспеченности.

Установлено, что в начале вегетации площадь листьев у растений увеличивается примерно в одинаковой степени как под влиянием азотного, так и фосфорного питания. В последующем усиленный рост площади листьев имеет место у растений, удобренных азотом, тогда как на фоне фосфорного питания рост листьев относительно замедляется. Многие исследователи считают, что в большинстве случаев оптимальные размеры площади листьев составляют 40-50 тыс. м²/га.

Величина фотосинтетического потенциала (ФП) за весь период вегетации колеблется в зависимости от сорта, погодных условий года, агротехники и других факторов и бывает в пределах от 820-970 до 1560-1975 тыс.м² дней/га. В образовании ФП всего растения максимальное участие принимают листья, междоузлия средней части стебля (3-6), значительно меньше – второго и седьмого междоузлий. В образовании урожая зерна доля листьев составляет 63,1-70,3%, стеблей и влагалищных оберток – 22,0-26,0; колосьев 106-11,3%.

Многочисленные исследователи указывают на то, что в течение вегетации величина чистой продуктивности фотосинтеза (ЧПФ) изменяется в широком диапазоне, как под влиянием внешних условий, так и в результате эндогенных причин, обусловленных онтогенетическими сдвигами в развитии растений причем, с возрастанием оптической плотности и площади листьев посевов при прочих равных условиях наблюдалось прямолинейное уменьшение величин чистой продуктивности фотосинтеза.

Необходимо отметить, что суммарное накопление органических веществ зависит от величин чистой продуктивности фотосинтеза и фотосинтетического потенциала. Поэтому формирование оптимальной структуры посева с достаточно высоким фотосинтетическим потенциалом и чистой продуктивностью фотосинтеза обеспечит наибольшее накопление сухих веществ растениями.

Таким образом, за вегетационный период роста формируется 40-45% величины фотосинтетического потенциала и 55-60% приходится на репродуктивный период. Именно в этот период, идет формирование и налив зерновки и поэтому более высокая чистая продуктивность фотосинтеза и высокий ФП в репродуктивный период позволяют растениям и посевам ячменя больше накапливать сухих веществ, что положительно сказывается на наливе зерна, соотношении между зерном и соломой и на конечной величине урожая.

Похожие работы

Оценка современного состояния и проблем развития АПК Республики Беларусь

Скачать

96731

1

0

... инновационного пути развития, что позволит обеспечить значительный прирост объемов производства продукции, повысить ее качество, снизить материальные затраты…». По словам Президента страны, в Республике Беларусь подошли к такому этапу развития (и не только сельского хозяйства), когда «…административные ресурсы, любые экономические ухищрения не принесут желаемых результатов». И поэтому необходимо, ...

Перспективы социально-экономического развития Беларуси

Скачать

191267

14

8

... от 20 августа 1998 г. №1321. Основные направления утверждены постановлением Совета Министров Республики Беларусь от 3 апреля 2000 г. №445. Цели и задачи социально-экономического развития Республики Беларусь на среднесрочную перспективу Важнейшей целью пятилетия 2006-2010 гг. является достижение устойчивого экономического роста и на этой основе обеспечение основных параметров оздоровления ...

Финансовая система Республики Беларусь и тенденции ее развития

Скачать

180788

6

4

... составляют единицы. Необходимо отметить, что состав и структура финансовой системы в стране не является неизменной. По мере развития и совершенствования экономических отношений в обществе в составе финансовой системы Республики Беларусь происходят определенные изменения. Все подсистемы образуют единую финансовую систему. Важнейшим звеном финансовой системы является государственный бюджет. ...

Экономический механизм государственного регулирования сельскохозяйственного производства

Скачать

73131

26

1

... года. Также снизился коэффициент платёжеспособности и вследствие этого увеличились долги, приходящиеся на 1 руб. выручки от реализации продукции. 3. Оценка эффективности экономического механизма государственного регулирования сельскохозяйственного производства   На этапе становления в Беларуси рыночных отношений эффективность функционирования аграрного сектора в значительной мере зависит не ...