Равновесная плотность почвы составляет в слое 0-10 см 1,17-1,19 г/см3, 10-20 см 1,24-1,26 г/см3 и 20-30 см 1,26-1,28 г/см3.С глубиной в связи с уменьшением содержания гумуса, преобладания глинистой части, а также действием естественной силы тяжести и естественного уплотнения, средняя плотность почвы возрастает. Общая пористость высокая и с глубиной постоянно уменьшается.
Химический анализ показывает, что в карбонатных черноземах по профилю почвы не замечено особой дифференциации в содержании основных элементов минерального питания – железа, марганца, алюминия, фосфора, магния и других. Надо отметить, что содержание карбоната кальция с глубиной резко возрастает, что объясняется характером подстилающих материнских пород, состоящих из карбонатных суглинков и глин. Так, если в слое 0-10 см содержание карбоната кальция составляет 2,76 %, то на глубине 50-70 см оно возрастает до 21 %. Насыщенность кальцием обеспечивает вполне благоприятные физические и водные свойства этих почв, но так как подвижные формы фосфатов находятся в минимуме, то в связи с этим, почвы предгорья Крыма нуждаются во внесении фосфорных удобрений. Кроме того, для увеличения содержания гумуса необходимо вносить и органические удобрения. В целом почва хозяйства характеризуется благоприятными свойствами и в большей своей части пригодна для возделывания всех полевых культур, в том числе - зерновое сорго.
Климат здесь умеренно-континентальный, характеризующийся неустойчивым увлажнением.
Среднегодовая температура +9,7С, средняя температура января –0,7С; июня +21,1С. Продолжительность безморозного периода 200-210 дней; сумма эффективных температур 3100-3200 С. Средняя многолетняя сумма осадков составляет 369 мм, с колебаниями в отдельные годы от 250 до 600 мм. Оптимальная влажность воздуха в среднем 75-80% весной, летом она снижается иногда до 20-30% и даже ниже.
Зима обычно довольно мягкая, иногда умеренно – холодная. Самые низкие температуры отмечаются в январе, реже в феврале. Однако морозная погода в большинстве случаев, не продолжительная и часто сменяется длительными оттепелями. Сумма осадков за зиму составляет 170 мм. Значительная часть осадков выпадает в виде дождей; снежный покров, если образуется, маломощный (10-15 см) и неустойчивый. Нередко бывают ледяные корки. Весна характеризуется медленным нарастанием температур, частыми похолоданиями в её начале. Лето, как правило, теплое, в июле – августе знойное с дневными температурами 24-40С.
Сумма осадков за лето составляет 165 мм, но большая их часть выпадает в виде ливней и не успевая просочиться стекает в понижения рельефа. Большинство ливней приходится на июнь-июль месяц. Иногда в июне вообще не выпадает дождей, часто налетают суховеи, в результате происходит запал растений, что в последствии приводит к снижению урожая.
Таблица 1.2 Метеорологические условия по данным метеостанции Симферополь.
| Месяц | Среднесуточная температура воздуха, 0С | Относительная влажность, % | Осадки, мм. | |||||
| Среднемноголетние | 2006г. | 2007г. | 2008г. | |||||
| Январь | - 2.2 | - | 22 | 42 | 30 | 42 | ||
| Февраль | - 2.3 | - | 26 | 24 | 39 | 23 | ||
| Март | 2.2 | 59 | 19 | 18 | 51 | 46 | ||
| Апрель | 9.1 | 55 | 24 | 15 | 25 | 23 | ||
| Май | 16.1 | 49 | 37 | 24 | 44 | 37 | ||
| Июнь | 20.6 | 46 | 49 | 69 | 32 | 16 | ||
| Июль | 23.7 | 42 | 44 | 60 | 7 | 9 | ||
| Август | 22.7 | 44 | 30 | 9 | 47 | 25 | ||
| Сентябрь | 17.1 | 47 | 25 | 21 | 17 | 28 | ||
| Октябрь | 11 | 61 | 38 | 42 | 26 | 22 | ||
| Ноябрь | 5.7 | - | 29 | 45 | 9 | 42 | ||
| Декабрь | 1.0 | - | 26 | 93 | 11 | 34 | ||
| За год | 11.1 | - | 369 | 462 | 338 | 347 | ||
| За вегетационный период | - | - | 129 | 126 | 152 | 122 | ||
В целом почвенно-климатические условия благоприятны для получения высоких урожаев сорго хорошего качества.
Часть 2. Расчётная
2.1 Программирование урожайности гороха
Одним из путей рационального ведения растениеводства является широкое внедрение в сельскохозяйственное производство достижений научно-технического прогресса, совершенствование форм управления процессом производства, разработка и применение адаптируемых к складывающимся условиям экологически безопасных технологий возделывания сельскохозяйственных культур, обеспечивающих получение программируемых в соответствии с созданными ресурсами и условиями урожаев экологически чистой продукции.
2.1.1 Расчёт потенциальной урожайности по заданному КПД ФАР и определению фактического КПД ФАР.
Посевы по их средним значениям КПД ФАР (по А. А. Ничипоровичу) подразделяют на следующие группы:
обычно наблюдаемые – 0.5 – 1.5%;
хорошие - 1.5 – 3.0%;
рекордные - 3.5 – 5.0%;
теоретически возможные – 6.0 – 8.0%;
В нашем случае мы можем ориентироваться на хорошие посевы с КПД ФАР 2.5%.
По формуле Х. Г. Тооминга
Уny= 104 * η * Kx* ΣP / ∂
где:
Уny– потенциальный урожай зерна или другой продукции при стандартной влажности (ц/га);
η – КПД ФАР (%);
Kx – коэффициент хозяйственной эффективности урожая, или доля товарной части продукции в общей биомассе урожая при стандартной влажности;
ΣP – суммарный приход ФАР за вегетативный период культуры, ккал/см2;
∂ - калорийность единицы урожая, ккал/кг;
104 – переводной коэффициент в ц/га.
Уny= 10000 * 2,5 * 0,482 * (31,4/4370) = 86,76 ц/га
Для оценки эффективности использования приходящей ФАР посевами полевой культуры в почвенно-климатической зоне рассчитываем фактический КПД использования ФАР по преобразованной формуле Х. Г. Тооминга:
η = Ym* ∂
104*Kx*ΣP
Уm – урожайность товарной продукции сельскохозяйственной культуры при стандартной влажности, ц/га.
η2006 =31,9
η2007 = 33,2
η2008 = 42,4
Таблица 2.1 Фактическая урожайность сорго и КПД ФАР в 2006 – 2008 годах.
| Годы | Урожайность, ц/га | КПД ФАР, % |
| 2006 | 31,9 | 1,50 |
| 2007 | 33,2 | 1,51 |
| 2008 | 42,4 | 2,00 |
| Среднее | 35,83 | 1,67 |
2.1.2 Расчёт действительно возможной урожайности
В условиях юга Украины основным лимитирующим фактором получения высоких урожаев является влагообеспеченность полевых культур в процессе их вегетации.
Суммарное водопотребление культуры за период вегетации рассчитываем по формуле:
Е = Wп + 0.9 * Ов,
где: Е – суммарное водопотребление полевой культуры за период вегетации,м;
Wп – количество продуктивной влаги в метровом слое почвы к моменту посева, мм;
Ов – осадки за вегетационный период;
0,9 – коэффициент использования осадков.
W2006 = 130 + 0,9 * 126 = 243 мм.
Определяем коэффициент водопотребления товарный:
Квпт = Е/Уф ,
где:
Е – суммарное водопотребление культур за вегетационный период, мм;
Уф – фактический уровень урожайности при стандартной влажности, ц/га.
Квпт2006 = 243/31,9 = 7,62 мм/ц
Квпт2007 = 263/33,2 = 7,92 мм/ц
Квпт2008 = 245/42,4 = 5,77 мм/ц
Таблица 2.2 Исходные данные для расчёта ДВУ в суходольных условиях
| Годы | Wп, мм | Ов, мм | Е, мм | Уф, ц/га | Квпт |
| 2006 | 130 | 126 | 243 | 31,9 | 7,62 |
| 2007 | 126 | 152 | 263 | 33,2 | 7,92 |
| 2008 | 135 | 122 | 245 | 42,4 | 5,77 |
| Среднее | - | - | - | - | 7,11 |
| Ср. многолетнее | 130.3 | 133 | 250 | - | - |
Находим действительно возможную урожайность по среднемноголетней водообеспеченности.
Удв. ср = Е ср.многол./Квпт.ср ,
где:
Е ср.многол. – суммарное водопотребление продуктивной влаги за период вегетации культуры по среднемноголетним данным, мм;
Квпт.ср – усреднённый товарный коэффициент водопотребления сельскохозяйственных культур за три года, мм/ц,
Удв. Ср = 250/7,11 = 35,2 ц/га
Рассчитываем водообеспеченность, соответствующую климатичеки оптимальной стратегии:
Еко = Е ср.многол. + δ ,
где:
δ – среднеквадратичное отклонение суммарного водопотребления доступной влаги за длительный, период (три года), мм.
Еко= 250 + 11 = 261 мм,
где:
Е1-3 – суммарное водопотребление продуктивной влаги за годы наблюдений, мм;
п – количество лет наблюдений;
Находим урожайность соответствующая климатически оптимальной стратегии:
Удвко = Еср.многол + δ
Квпт.мин ,
где:
Квпт.мин – минимальное значение коэффициента водопотребления за последние три года.
Удвко = (250 + 11)/5,77 = 45,23 ц/га.
2.2.3 Расчёт дозы удобрений на программируемую урожайность
Дозы удобрений под культуру определяются в зависимости от содержания элементов питания в почве, урожайности, наличия влаги.
По формуле разработанной учёными кафедры агрохимии ЮФ НУБИПУ «КАТУ»:
N,P,K, = (У * Б * Н-С) * П,
где:
У – программируемая урожайность,
Б – норматив
определяем:
азот = (45,23 * 1,3 – 0) * 1 = 58,8 кг. д. в.
фосфор = (45,23 * 1,0 – 0) * 0,8 = 36,2 кг. д. в.
калий = (45,23 * 1,5 – 0) * 0 = 0
Следовательно на такую урожайность необходимо внести на гектар 24,6 кг. д. в. азота и 35,4 кг. д. в. фосфора.
2.1.4 Расчёт фитометрических показателей и норм высева семян
Урожайность сорго формируется благодаря работы листовой поверхности, её площадью, умноженной на число рабочих дней (длина вегетации).
ФП = Лср. * Ту
Ту – для сорго 110 дней.