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;

УQфар - 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:

Уt⁰>10⁰ - сумма активных температур в регионе;

1000⁰- сумма температур на северной границе земледелия;

БКП - биоклиматический потенциал продуктивности, баллов.

КОУt⁰=БКП*0,1в (8)

КОУt⁰=0,21*0,1*20=0,42 т.корм.ед./га.

Где:

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

в … 10; 20; 30; 40

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

В обобщённом виде:

КОУt⁰=0,1*в* (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

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.