Разработка технологии возделывания и уборки гороха в полевом севообороте УГНИИСХ Завьяловского района Удмуртской Республики

 

4 Обоснование уровня планируемой урожайности культур звена                    севооборота 

     Правильное  определение уровня планируемой  урожайности имеет экономическое значение для хозяйства. Занижение уровня урожайности приводит к недобору продукции, при этом не будет реализована потенциальная продуктивность сорта, даже если параметры каждого фактора среды будут оптимальными. Планирование чрезмерно высокой урожайности потребует больших капиталовложений, что приведет к увеличению себестоимости продукции. Для определения оптимального высокого уровня планируемой урожайности в конкретных условиях необходим всесторонний учет большого количества факторов. Это возможно на основе программирования. Программирование урожая начинается с обоснования возможной его величины. 

     4.1 Расчет уровня  потенциальной урожайности  по приходу                       фотосинтетически активной радиации (ФАР) 

      Потенциальная урожайность – это максимальная урожайность сорта, обусловленная генотипом, которая реализуется при полном удовлетворении всех требований биологии сорта и теоретически может быть обеспечена приходом ФАР. ФАР – часть лучистой энергии солнца, поступающей на землю, которая участвует в процессе фотосинтеза. Потенциальную урожайность основной продукции рассчитывают по приходу ФАР за период вегетации культуры и коэффициенту ее использования:

Упу = 10³*η*Кm*∑Q/q,

         где  Упу – потенциальная урожайность основной продукции по приходу ФАР, т/га;

η –  КПД ФАР культуры (сорта), %

Km – коэффициент хозяйственной эффективности урожая или доля основной продукции в общей биомассе;

∑Q – суммарный приход ФАР за вегетацию культуры, КДж/см²;

q – теплотворная способность сухой биомассы, КДж/кг.

      Суммарный приход ФАР (млн. МДж/га) зависит от широты местности. Данные по приходу ФАР  за вегетацию культуры следует брать  в ближайшей актинометрической  станции за соответствующий период (месяц, декада) начало всходов –  созревание.

      Коэффициент использования ФАР (η) – количество аккумулированной энергии в биомассе растений в процентах от поступившей  на эту площадь ФАР за время  вегетации культуры. В преобладающем  большинстве производственные посевы используют энергию ФАР с КПД (η) 0,5 – 1,5 %; при достаточной обеспеченности влагой и рациональном использовании ресурсов коэффициент использования ФАР – 1,5 – 3,0 %; в наиболее благоприятных условиях посевы усваивают 3,5 – 5,0 % и обеспечивают получение рекордных урожаев. Для расчета КПД (η) ФАР используют показатели урожайности сортов (средние и наибольшие значения), при сортоиспытании на ближайшем к хозяйству государственном сортоиспытательном участке.

η = Убиол.*q/(10³∑Q),

где Убиол. – урожайность абсолютно сухой биомассы, т/га;

q – теплотворная способность сухой биомассы, кДж/га;

∑Q – суммарный приход ФАР за вегетацию культуры, кДж/см².

      Потенциальную урожайность абсолютно сухой  биомассы (Убиол) рассчитывают по формуле:

Убиол. = Ут*(100-Вст)*а/100,

где Ут – потенциальная урожайность товарной продукции (зерна), т/га;

а –  сумма частей в соотношении основной и побочной продукции (солома);

Вст – стандартная влажность основной продукции, %.

      Для перевода значений сухой биомассы на основную продукцию (зерно) при стандартной  влажности рассчитывают Кm по формуле:

Кm = Чт*100/(∑а(100-Вст)),

                      где Кm – коэффициент хозяйственной эффективности урожая или доля основной продукции в общей биомассе;

             Чт – доля основной продукции в общей надземной биомассе (принимают равной единице).

              Озимая рожь:

К_m=1*100/4,5(100-14)=0,25

У_биол=6,53*(100-14)*4,5/100=25,3 т/га

η= 25,3*18422/(10⁴*96)=0,48%

У_пу=10⁴*0,48*0,25*(96/18422)=6 т/га

              Клевер:

К_m=1*100/2 (100-17)=0,6

У_биол=136*(100-17)*2/100=22,5 т/га

η= 22,5*18841/(10⁴*63)=6,7%

У_пу=10⁴*6,7*0,6*(63/18841)=13,4 т/га

     Согласно  расчетам уровня потенциальной урожайности  по приходу ФАР для озимой ржи  составила 6 т/га, по клеверу 13,4 т/га. 

     4.2 Расчет уровня действительно возможной урожайности                          по влагообеспеченности посевов, тепловым ресурсам, по баллам бонитета почв 

    Действительно возможная урожайность (ДВУ) – это  урожайность, которая теоретически может быть обусловлена генетическим потенциалом сорта и гибрида и основным лимитирующим фактором.

    В Удмуртской Республике в условиях неорошаемого земледелия, величина действительно  возможной урожайности в основном определяется влагообеспеченностью, особенно продуктивной его частью. Определение действительно возможной урожайности по влагообеспеченности основано на соотношении:

    Удв = 100²W/(Кв*(100-Вст)*а),

        где W – количество доступной для растений влаги за период вегетации, м³/га;

 Кв – коэффициент водопотребления, мм на 1 ц

      Количество  доступной влаги за период вегетации  яровых культур рассчитывают по следующей формуле:

W = W0+∑O,

        где W0 – запас доступной для растений влаги в метровом слое почвы в период посева или возобновления активной вегетации озимых культур, мм;

 ∑О  – количество атмосферных осадков  по средним многолетним данным за вегетационный период культуры (для озимых культур и многолетних трав – за год с коэффициентом (k) продуктивных осадков), мм.

     Количество  доступной влаги для озимых культур  и многолетних трав рассчитывают по следующей формуле:

W = W0+к∑O

Озимая  рожь:      

W = W0+к∑O=160+0,7*240=328 мм

У_дв=100²*328/425*(100-14)*4,5=19,9 ц/га

       Клевер:

W = W0+∑O=175+0,7*216=317,56 мм

У_дв=100²*317,56/600*(100-17)*2=31,8 ц/га 

     Запас продуктивной влаги в метровом слое почвы в начале весенней вегетации озимых культур и многолетних трав, при посеве яровых культур и количество осадков (среднемноголетнее) за год или за период вегетации определяют по данным ближайшей к хозяйству метеостанции.  Коэффициент водопотребления – это количество влаги, затрачиваемое на формирование единицы сухой биомассы. Этот показатель зависит от метеорологических условий вегетационного периода, уровня почвенного плодородия, доз вносимых удобрений и других факторов, берут из справочной литературы.

      Если  коэффициенты водопотребления рассчитаны на товарную продукцию, то действительно возможную урожайность можно определить по формуле: 

Удв = 10(W0 + ∑O)/Кв

      Довольно  часто в роли лимитирующего фактора, ограничивающего урожайность, выступает продолжительность безморозного периода и сумма активных температур за этот период, особенно для теплолюбивых культур. Выбранная культура должна иметь биологическую сумму активных температур не выше предела для зоны, где находится хозяйство. Действительно возможную урожайность по тепловым ресурсам определяют: по гидротермическому показателю (ГТП); по величине биоклиматического потенциала (БКП). В курсовой работе определение действительно возможной урожайности рекомендуется проводить по гидротермическому показателю, использую формулы:

Удву = (22*ГТП – 10)*Кm,

где Удву – действительно возможная урожайность основной продукции, ц/га

      ГТП – гидротермический показатель  продуктивности.

ГТП = 0,46*Кувл*Тv,

где Кувл – коэффициент увлажнения;

      Тv – период вегетации, декады.

      Коэффициент увлажнения определяют из соотношения  фактических ресурсов влаги к ресурсам энергии, расходуемым на испарение:

Кувл. = 2453*W/(10000*R),

где 2453 – коэффициент скрытой теплоты  испарения, кДж/га;

      W – количество продуктивной влаги за период вегетации, мм;

      R – суммарный радиационный баланс за этот период, как правило, на 4-            5 % выше показателя ФАР (48%) и составляет примерно 52% интегральной радиации, кДж/см².

Озимая  рожь:

К_увл=2453*328/10⁴*96=0,83

ГТП=0,46*13*0,83=4,9

У_дву=(22*4,9-10)*0,25=24,45 ц/га 

Яровая  пшеница:

К_увл=2453*586,7/10⁴*68,25=21,1

ГТП=0,46*2,1*5=4,8

У_дву=(22*548-10)*0,6=57 ц/га 

     Чтобы правильно определить действительно  возможную урожайность при планировании ее в хозяйстве, необходимо воспользоваться  определением «Нормальной урожайности», свойственной для каждой разности почв в соответствии с бонитетом почв. Для этого подсчитывают средний бонитет всей площади, занятой культурой и по нему определяют среднюю урожайность. Средние баллы рассчитывают по формуле:

Бср = ((Б1*S1)+(Б2*S2)+(Б3*S3)+(Бn*Sn))/S

где Б1 – бонитет одной разности почв;