Визначення потенційної врожайності за приходом фотосинтетичної активної радіації.

Понад 90–95 % сухої біомаси рослин складають органічні речовини, що утворюються у процесі фотосинтезу. Тому основний шлях збільшення врожайності – підвищення фотосинтетичної продуктивності рослин, а також коефіцієнтів використання ФАР.

Сумарний прихід ФАР за вегетаційний період, що обумовлює рівень потенційно можливої врожайності, визначається географічною широтою місцевості.

Завдання 1. Розрахувати прихід при 5 %-вому використанні за даними суми ФАР і географічної широти (табл. 2).

Таблиця 2

Зміна сумарного приходу ФАР залежно від географічної широти

(за M.K. Каюмовим, 1977)

Географічна широта, град	Прихід ФАР млрд. ккал/га	5 % можливого приходу млн. ккал/га
20–30	7–4,8
30–40	4,8–3,2
40–50	3,2–2,0
50–60	2,2–1,8
60–70	2,0–1,2

 

Конкретна величина загальної ФАР, яка використовується при розрахунку рівню врожаю, визначається за даними про пряму і розсіяну сонячну радіацію за формулою:

Q = 0,42 S' + 0,60 D',

де Q – прихід ФАР, ккал/ га;

S' – сума прямої сонячної радіації, ккал/га;

D' – прихід розсіяної сонячної радіації, ккал/га.

Дані про пряму і розсіяну сонячну радіацію наводяться в агрокліматичних довідниках, найточніші ФАР по конкретному району можуть бути розраховані за даними актинометричної станції або агрометеорологічного посту.

А.А. Нічипорович відзначає, що посіви зернових культур по використанню ФАР можна розділити на наступні групи:

звичайні – 0,5–1,5 %;

добрі – 1,6–3,0 %;

рекордні – 3,1–5,0 %;

теоретично можливі – 5,1–8,0 %.

Потенційну врожайність біологічної маси (ц/га абсолютно-сухої біомаси) визначають так:

ПУ = Q_ФАР · К_{ФАР ,}

  100 · q

де Q_ФАР – прихід ФАР за період вегетації рослин, млрд. ккал/га;

К_ФАР – коефіцієнт використання ФАР, %;

Q – калорійність одиниці врожаю органічної речовини, ккал/кг (табл. 3).

Таблиця 3

Калорійність (g) сільськогосподарської продукції, ккал/кг

Культура	Продукція	g	Культура	Продукція	g
Озима пшениця	зерно	4500	Кукурудза	силос	4200
Озиме жито	зерно	4500	Цукровий буряк	корене-плоди	4450
Яра пшениця	зерно	4600	Картопля	бульби	4300
Ячмінь	зерно	4500	Кормовий буряк	корене-плоди	4600
Овес	зерно	4400	Багаторічні трави	сіно	4500
Кукурудза	зерно	4400	Соняшник	насіння	5200

 

Для північної підзони Степу України прихід ФАР за вегетаційний період кукурудзи за середніми багаторічними даними Інституту зернового господарства складає 2,9 млрд. ккал/га.

При коефіцієнті її використання посівом, рівним 3 %, у врожаї кукурудзи може бути акумульовано 87 млн. ккал/га, що відповідає 197,7 ц/га абсолютно сухої біомаси.

ПУ = 2,9 млрд. ккал/га × 3 % = 19772 кг/га = 197,7 ц/га а.с. біомаси

                 100 · 4400 ккал/га

Для переходу від врожаю абсолютно сухої біомаси до величини врожаю зерна і побічної продукції при стандартній вологості використовують формулу:

У = 100 × ПУ × Кт,

   (100 – W)

де У – врожай зерна і побічної продукції при стандартної вологості, ц/га;

W – стандартна вологість, % (табл. 5);

Кт – коефіцієнт господарської ефективності врожаю, що показує частку його корисної частини в загальній біомасі (табл. 4).

Підставивши у формулу всі наявні показники, одержимо, що при 3 %-вому використанні посівами кукурудзи ФАР в умовах нашої зони можна одержати 101 ц/га зерна:

У = 100 × 197,7 ц/га × 0,44 = 101,1 ц/га

                                                (100 – 14)

Завдання 2. За даними табл. 10 розрахувати врожайність основних польових культур.

Таблиця 4

Співвідношення основної продукції до побічної і коефіцієнт,

 що характеризує ефективність врожаю (К т )

 

Культура	Спів-відношення	Кт	Культура	Спів-відношення	Кт
Озиме жито	1:1,7	0,37	Гречка	1:1,3	0,44
Озима пшениця	1:1,4	0,42	Горох	1:1,4	0,42
Яра пшениця	1:1,3	0,47	Кукурудза	1:1,35	0,44
Овес	1:1,3	0,44	Картопля	1:0,6	0,63
Ячмінь	1:1,1	0,48	Буряк	1:0,4	0,71
Соняшник	1:4	0,20	Оз. ріпак	1-3,8	0,26

 

Таблиця 5

Стандартна вологість продукції, %

Культура	Продукція	Вологість
Зернові	зерно	14
Соняшник	насіння	7
Зернобобові	зерно	12
Картопля	бульби	80
Цукровий і кормовий буряк	коренеплоди	80