Определение потенциального урожая по приходу фар

 

Известно, что 90 - 95 процентов всей биомассы растений составляют органические вещества, образующиеся в результате фотосинтеза. Увеличить урожай растений - это значить повысить их фотосинтетическую активность, а также коэффициенты использования солнечной радиации.

Приход фотосинтетически-активной радиации (ФАР) изменяется в зависимости от географической широты и времени года. Для Самарской области приход ФАР по месяцам приведен в таблице 3.

Для расчета ФАР, приходящей на посев определенной культуры, требуется установить фактическую продолжительность вегетационного периода и суммировать ФАР соответственно числу дней в каждом месяце.

Таблица 3

Фотосинтетически-активная радиация на широте Самарской

Области (по М.К. Каюмову, 1977)

Месяцы	Приход ФАР, кДж/см^2	Месяцы	Приход ФАР, кДж/см^2
Январь	5,02	Июль	31,77
Февраль	8,36	Август	26,76
Март	17,98	Сентябрь	15,89
Апрель	25,5	Октябрь	8,78
Май	31,35	Ноябрь	4,6
Июнь	34,7	Декабрь	3,35
За год	214,1

 

Приводим пример расчета ФАР за период вегетации ячменя. Период от посева до созревания у него составил 85 дней (с 6 мая по 31 июля).

В данном случае ФАР (QФАР) за вегетацию ячменя составит:

Однако коэффициент использования ФАР (К ФАР) посевами будет зависеть от многих причин: сорта, почвенного плодородия, влагообеспеченности, технологии возделывания и других факторов. Согласно данным А.А. Ничипоровича (1966), коэффициент использования ФАР обычных производственных посевов составляет 1,5...3 процента и рекордных - 3,5...5 процентов. Он установил, что наиболее высокие урожаи создают посевы, имеющие общую площадь листовой поверхности 40 - 50 тыс. м²/га, поглощающие при этом максимум солнечной радиации.

Расчет потенциальной урожайности биомассы при заданном коэффициенте использования ФАР, оптимальном режиме метеорологических условий и высокой культуре земледелия рассчитывается по формуле:

, где

Убиол. – максимально возможная величина урожая абсолютно сухой массы, ц/га;

Qфар – приход ФАР за вегетационный период культуры, кДж/см²;

Кфар – коэффициент использования ФАР посевом, %;

К – калорийность 1-го кг сухой биомассы, кДж, (табл. 4);

104 – коэффициент перевода в абсолютные величины.

Пример: Рассчитать потенциальную урожайность ячменя при использовании 2 % ФАР:

Далее, исходя из соотношения зерна к соломе (табл. 4) и стандартной влажности, необходимо рассчитать урожай зерна, пользуясь следующей формулой:

, где

УЗ – урожай зерна или какой-либо другой основной с.-х. продукции при стандартном содержании в ней влаги, ц/га;

В – стандартная влажность основной продукции, %;

Л – сумма частей в отношении основной и побочной продукции в общем урожаем биомассы (например, при соотношении основной и побочной продукции 1:1,4 Л=2,4) (табл.4);

Таким образом, урожайность ячменя в данном случае составит:

Рассчитанный урожай зерна в 46,25 ц/га при использовании 2% солнечной радиации, не следует считать предельным. Увеличивая коэффициент использования ФАР до 3...4 и более процентов, можно рассчитать возможные максимальные урожаи сельскохозяйственных культур. Однако, такие урожаи можно получить лишь при оптимальном сочетании водного, пищевого и воздушного режимов. В связи с тем, что природно-климатические условия нашей страны весьма разнообразны, при программировании урожаев необходимо установить факторы, ограничивающие рост продуктивности посевов для каждой почвенно-климатической зоны.

 

Таблица 4

Калорийность сельскохозяйственных культур, соотношение

Основной и побочной продукции

 

Культура	Стандартная влажность продукции, %	Отношение основной продукции к побочной	Сумма частей (Л)	Калорийность, ккал в 1 кг сухой биомассы
Целое растение	Основная продукция	Побочная продукция
Пшеница: Озимая		1:1,8	2,8
Яровая мягкая		1:1,5	2,5
Яровая твёрдая		1:1,5	2,5
Рожь озимая		1:2	3,0
Ячмень		1:1,1	2,1
Овёс		1:1,3	2,3
Просо		1:1,7	2,7
Гречиха		1:2,5	3,5
Горох		1:1,5	2,5
Соя		1:1,1	2,1
Подсолнечник		1:3	4,0
Кукуруза на зерно		1:1,2	2,2
Кукуруза на силос		1,0	1,0
Картофель		1:0,7	1,7
Сахарная свёкла		1:0,5	1,5