Глава 2. Программирование урожайности

Программирование урожаев исходит из принципа определения возможного уровня урожайности и разработки соответствующего комплекса мероприятий, обеспечивающих получение этого заданного уровня урожайности конкретного сорта и определенной сельскохозяйственной культуры.

 

2.1. Расчет потенциального урожая по приходу ФАР (У ФАР)

В спектре солнечных лучей выделяют область фотосинтетически активной радиации (ФАР), используемой растениями в процессе фотосинтеза.

Потенциальный урожай (ПУ) – это продуктивность посева, которая может быть теоретически достигнута при соблюдении элементов агротехнологии при идеальных почвенных и климатических условиях. Лимитирующие факторы – генетика сорта и приход ФАР.

Рассчитывая урожайность выбранной культуры, следует руководствоваться формулой 1 и приложениями 1, 2.

Q × К  ×10⁴

(1), где

У биол.

=   ФАР     ФАР       

q

У биол. – потенциальный урожай сухой биомассы, ц/га;

Q ФАР – приход ФАР за период вегетации культуры (от всходов до уборки), кДж/см²;

К ФАР – коэффициент использования ФАР посевами, %;

q – теплотворная способность единицы урожая, кДж/кг.

 

Приход ФАР (Q ФАР) за период вегетации культуры рассчитывают суммированием показателей за те месяцы, в течение которых растения растут и развиваются (приложение 1).

По данным профессора А.А. Ничипоровича, коэффициент использования ФАР (К ФАР) в производственных условиях составляет 0,5-1 %, в хорошо развивающихся посевах он достигает 1,5-3 %, а при получении рекордных урожаев – 3,5-5,0 %.

 

Теплотворная способность единицы урожая (q) (приложение 2).

Для перевода сухой биомассы в основную продукцию (зерно, клубни, корнеплоды и др.) используют коэффициент хозяйственной эффективности К хоз (приложение 3).

Расчет урожайности абсолютно сухой биомассы основной продукции (Уо) произвести по формуле 2.

 

Уо = У биол. ´ К хоз                                   (2)

Урожайность основной продукции при стандартной влажности (Ус) определяется по формуле 3.

Уо ´ 100

Ус =                                           (3), где

100 – Вс

Вс – стандартная влажность основной продукции, % (приложение 3).

Полученные данные записать в таблицу 1.

Таблица 1

Расчет потенциального урожая по приходу ФАР (У ФАР)

	Приход			Урожайность (У ФАР) при ожидаемом
Ожидаемый % использо- вания ФАР	ФАР за период вегетации, кДж/см^2	Теплотворная способность урожая, кДж/кг	Коэффициент хозяйственной эффективности	% использования ФАР, ц/га
				всего сухой биомассы	основной продукции (сухой)	основной продукции при стандартной
	Q ФАР			(У биол)	(Уо)	влажности (Ус)

Рассчитать теоретически возможные уровни урожайности культур по приходу ФАР при разных коэффициентах ее использования посевами и за- полнить таблицу 2.

 

Таблица 2 Потенциально урожайность культуры                                                                                      по приходу ФАР

за период вегетации при разных коэффициентах ее использования, ц/га

 

Культура	Приход ФАР за вегетацию, кДж/см^2	Коэффициент использования ФАР посевами, %
		1,5	2,0	2,5	3,0	3,5	4,0	4,5	5,0

 

2.2. Расчет возможной урожайности по влагообеспеченности посевов (У КОУ)

Возможный уровень урожайности культуры также зависит от условий влагообеспеченности посевов. Урожайность культуры, рассчитанная по влаго- обеспеченности посевов является климатически обеспеченной (У КОУ).

Действительно возможный урожай (Ув) сухой биомассы, рассчитанный по влагообеспеченности посевов находят по формуле 4:

Ув = 100× W

Кв

 

(4), где

W – количество продуктивной влаги в почве, накопленной за период вегетации культуры, мм;

Кв – коэффициент водопотребления культуры - количество влаги, затрачиваемой на формирование единицы сухой биомассы (приложение 4).

Расчет продуктивной влаги (W) проводится по формуле 5:

W=Wn+(Wв·Ku)+Qr-Wк     (5), где

Wn – доступная влага для растений в метровом слое почвы, мм

( на начало весенней вегетации озимых зерновых и многолетних трав, или на начало полевых работ на полях, предназначенных для посева (посадки) яровых культур);

Wв – осадки за период вегетации, мм;

Ku – ориентировочный коэффициент использования осадков;

Qr – капиллярное подпитывание грунтовыми водами за вегетацию, мм Wк – остаток доступной для растений влаги в метровом слое почвы на конец вегетации, мм (рассчитывается как произведение 0,25 ·Wn).

 

Доступная для растений влага Wn – (приложение 5). Осадки за период вегетации Wв – данные агрометеорологических бюллетеней. Коэффициент использования осадков Ku: на суглинистых почвах – 0,66…0,76, на супесча- ных – 0,52…0,60, на песчаных – 0,42…0,43.

Капиллярное подпитывание грунтовыми водами Qr зависит от глубины залегания грунтовых вод. При залегании грунтовых вод на глубину: до 1 м ве- личина подпитки составляет 1-2 мм в сутки; до 1,5 м соответственно 1,5-1,7 мм, до 2 м – не более 1 мм в сутки. Для определения Qr необходимо: период вегетации (дней) умножить на соответствующую величину подпитки в сутки.

Остаток доступной для растений влаги на конец вегетации Wк состав- ляет 25 % от доступной для растений влаги.

 

Результаты расчетов возможного урожая (Ув) сухой биомассы, рассчи- танной по влагообеспеченности посевов, записать в таблицу 3.

 

Таблица 3 Расчет возможной урожайности по влагообеспеченности посевов (У КОУ)

Плани- руемая уро- жай- ность, ц/га	Характер года по влаго- обеспе- ченности	Ресурсы продуктивной влаги, мм				Коэффициент		Урожайность (У КОУ), ц/га
		в 1 м слое почвы в начале вегета- ции (Wn)	осадки за период веге- тации (Wв)	капил- лярное подпи- тывание (Qr)	остаток продук- тивной влаги на конец вегетации (Wк)	хозяй- ствен- ной эффек- тивно- сти (Кхоз)	водопо- требле- ния (Кв)	всего действи- тельно возмож- ной (Ув)	сухой биомассы основной продук- ции (Уо)	основной продук- ции при стандарт- ной влажно- сти (Ус)

Колонку 10, 11 таблицы 3 рассчитать согласно формул 2, 3 подставив данные урожайности по влагообеспеченности посевов.

Сделайте выводы о соответствии влагообеспеченности уровню запла- нированной урожайности.

2.3. Расчет возможной урожайности культуры по гидротермическому показателю (У ГТП)

В роли фактора, ограничивающего урожай, может выступать тепло- обеспеченность региона. Определение возможных урожаев по тепловым ре- сурсам проводят по гидротермическому показателю (ГТП), измеряемому в баллах. Его определяют по формуле А.М. Рябчикова:

 

ГТП = W ×  T в × 4,19 36 × R

 

(6), где

W – количество продуктивной влаги в почве, накопленной за период вегетации культуры, мм;

Т в – период вегетации культуры (в декадах);

36 – число декад в году;

R – суммарный радиационный баланс за период вегетации (Q ФАР), кДж/см²;

4,19 – коэффициент для учета соотношения между калориями и Джоулями.

ГТП позволяет учитывать и влагообеспеченность, и поступление теп- ла, связанного с радиационным балансом. Расчет климатически обеспеченно- го урожая основной продукции по ГТП проводят по формуле 7:

У ГТП = (22 ·ГТП - 10) ·К хоз       (7)

Урожайность абсолютно сухой биомассы основной продукции при стандартной влажности (Ус) определяют по формуле 3.

Результаты расчетов возможного урожая культуры по гидротермиче- скому показателю У ГТП записать в таблицу 4 и сравнить ее с потенциальной урожайностью, рассчитанной по приходу ФАР и по влагообеспеченности посева.

Таблица 4 Возможная урожайность культуры по гидротермическому показателю региона

 

Планируемая урожайность, ц/га	ГПТ региона, баллов	Урожайность основной продукции при стандартной влажности, ц/га
		ПУ по приходу ФАР (У ФАР)	по влагообеспечен- ности посева (У ВОП)	по гидротермическому показателю региона (У ГТП)

 

2.4. Расчет возможной урожайности по качественной оценке почвы (У ДВУ)

Качественная оценка почвы (бонитет) определяется баллами. Наибольшим плодородием и способностью обеспечивать высокую урожай-

ность культур обладают почвы, у которых бонитет равен 100 баллам.

Бонитет пашни следует брать по данным бонитировки почв хозяйства, а также пользуясь данными приложения 6.

Рассчитайте действительно возможную урожайность, пользуясь фор- мулой 8 и приложениями 6, 7, 8.

ДВУ = Бп ´ Цб ´ К           (8), где Бп – бонитет почвы, балл;

Цб – урожайная цена 1 балла бонитета почвы, ц основной продукции

(приложение 7);

К – поправочный коэффициент на агрохимические свойства почвы

(приложение 8);

Результаты занести в таблицу 5.

 

Таблица 5 Расчет возможной урожайности по бонитетной оценке почвы (У ДВУ)

Планируемая урожайность культурыц/га
Агрохимические свойства почвы				Бонитет почвы, балл	Цена 1 балла, ц основ- ной продукции	Поправочный коэффициент к цене балла пашни	Возможная урожайность сухого вещества основной продукции, ц/га	Урожайность основной продукции при стандартной влажности (У ДВУ), ц/га
рН	содержание элементов питания, мг/100 г почвы
	N	P2O5	K2O

Колонку 9 в табл. 5 рассчитать по формуле, 3 подставив данные уро- жайности, полученные по качественной оценке почвы.

Сделайте заключение о возможности получения урожайности с учетом лимитирующих почвенно-климатических факторов.