У = а + bx
где у — средний урожай , ц с 1 га; а — свободный член уравнения; Ь — коэффициент регрессии; х — фактор времени.
Уравнение предусматривает ежегодный прирост урожайности в зависимости от различных почвенно-климатических факторов, доз удобрений, способов и глубины обработки почвы и т. д.
Многолетние экспериментальные исследования и обобщение результатов работ по фотосинтезу, минеральному питанию, водному режиму, продуктивности культурных растений, использованию посевами фотосинтетически активной радиации (ФАР) позволили академику ВАСХНИЛ И. С. Шатилову обосновать экологические, биологические и агротехнические условия программирования урожаев. Им предложено десять принципов программирования.
Первые пять принципов предназначены для определения величины возможного урожая на основе следующих факторов:
1) прихода ФАР и использования ее посевами;
2) биоклиматических показателей;
3) влагообеспеченности посевов;
4) фотосинтетического потенциала посевов;
5) потенциальных способностей культуры, агрофитоценоза и набора культур в пожнивных и поукосных посевах.
Остальные принципы составляют технологическую схему программированного возделывания культур:
6) разработка системы удобрения с учетом эффективного плодородия почвы и потребности растений в питательных элементах, обеспечивающих получение запрограммированного урожая высокого качества;
7) разработка комплекса агротехнических мероприятий для каждой культуры, направленных на получение запрограммированных урожаев;
8) всесторонний учет и правильное применение основных законов и закономерностей земледелия и растениеводства;
9) разработка конкретных мер по борьбе с болезнями и вредителями растений;
10) использование ЭВМ для определения оптимального варианта агротехнических комплексов, обеспечивающих получение высокого урожая.
Получение высоких, заранее рассчитанных урожаев— новый шаг в агрономической науке. Всесторонний учет всех факторов, определяющих уровень урожайности, позволяет подойти с научных позиций к получению высоких урожаев с одновременный ростом плодородия почв. Повышение культуры земледелия, выведение качественно новых сортов, разработка интенсивных технологий возделывания полевых культур и другие достижения в области агрономической науки, а также накопление исходных данных о взаимосвязи с различными факторами роста и развития растений позволили сформулировать новые принципы программирования урожаев: физиологические, биологические, агрохимические, агрофизические, агрометеорологические и агротехнические. Такое разделение несколько условно, но эти принципы широко применяются в решении задачи практического программирования урожаев специалистами различных отраслей агрономической науки и смежных с ней наук..
3. Принципы программирования урожая
3.1 Определение потенциальной урожайности по ФАР
К принципам программирования урожая относится комплекс взаимосвязанных мероприятий, своевременное и качественное выполнение которых обеспечивает получение расчетного урожая с известной вероятностью при одновременном повышении плодородия почвы и учёте требований охраны окружающей среды.
Программирование осуществляется в два этапа:
1. разработка обоснованной программы получения расчетного урожая;
2. реализация программы с точным выполнением запланированных мероприятий.
Первым из расчётов является определение потенциальной урожайности по ФАР: Ничипоровича и Тооминга.
ПУ= , где
- сумма ФАР за период вегетации изучаемой культуры, выраженная в кДж приходящая на 1 см2q – это количество энергии необходимая для создания 1 кг абсолютно сухого вещества
KQ – коэффициент использования ФАР
102 – перевод в проценты
103 – перевод в тонны
108 – перевод в килограммы
Уст = , где
Уст – урожай товарной продукции при стандартной влажности
- сумма частей то есть количества зерна + солома 1 : 1,5 = 2,5
С – стандартная влажность
ПУ= , где
Km – это доля основной продукции к общему урожаю при стандартной влажности
Km =
Решение по Ничипоровичу:
ПУ=
т/га = 100,7 кдж/см2KQ = 2
Уст =
= 18,6 т/гаРешение по Томингу:
ПУ =
= 17,9 т/гаKm =
= 1,6По Ничипоровичу,
KQ =
= 1,9 %По Тоомингу.
KQ =
= 1,9%3.2 Определение действительно возможной урожайности по влагообеспеченности посевов ДВУ
Каждое поле севооборота в зависимости от уровня окультуренности почвы может дать только определенный урожай, и его величина будет зависеть в первую очередь от метеорологических факторов. Задача специалистов сельского хозяйства стоит в том, что бы знать и наилучшим образом использовать эти факторы и получить действительно возможный урожай.
При влажности почвы менее 60 % начинают разрываться капилляры, а при влажности 9 % наступает мертвый запас влаги, эта влага становится не доступной для растений.
Расчет ДВУ по влагообеспеченности зависит от точности определения ресурсов продуктивной влаги и коэффициента водопотребления, выраженная в мм.
ДВУ = , где
W – запасы продуктивной влаги в почве
Kw – коэффициент водопотребления
W =
, гдеО – количество осадков за весь год
Kо – коэффициент использования осадков которые зависят от вида почв
W =
, гдеWо – это запас продуктивной влаги на начала вегетации в метровом слое почвы
О – осадки за период вегетации
Ko - коэффициент использования осадков, он колеблется от ( 0,4 -0,7 )
Решение:
ДВУ =
= 20,8 т/гаWо = 172 + ( 257
0,6 ) = 326,2 %ДВУ =
= 25,6 т/гаW = 667
0.6 = 400,2 мм3.3 Определение ДВУ по гидротермическому потенциалу и БКП
Величина реальной урожайности по тепловым ресурсом. Для этого используют формулу:
ГТП =
/баллы , где0.46 – коэффициент перевода
Кув – коэффициент увлажнения
Тv – длина вегетационного периода в декадах
Кув =
, гдеR – радиационный баланс
W – запас воды в почве
Удву =
Реальную урожайность определяют по биоклиматическому показателю продуктивности. Для этого пользуются формуле Ряпчекова:Кр =
На урожайность товарной продукции пересчитывают по формуле:
Ут =
Водопотребления на формирования одного килограмма сухой биомассы используются следующие формулы:
Е1 =
Е0 =Решение:
Кув =
= 0,7ГТП =
= 2,3 баллУдву =
= 30,08 т/гаКр =
= 2,5т/гаУт =
= 32 т/гаЕ =
= 3673.4 Расчет доз удобрений на запланированную урожайность
Существует более 40 методов определения норм удобрений. Это говорит о том, что идеальный метод пока не найден. При внедрении интенсивного севооборота наиболее надежный метод определения норм удобрений на заданный урожай – расчет необходимого количества NPK для получения заданной прибавки урожая. При этом необходимо знать, какая часть его формируется за счет усвоения доступных для растений элементов питания почвы. Такие данные могут быть получены опытным путем, на основании результатов научных исследований, а также по картограммам обеспеченности почв NPK с учетом соответствующих коэффициентов их использования.