Действительно возможный урожай абсолютно сухой биомассы
Определение величины действительно возможной урожайности в условиях сухого земледелия по среднемноголетней влагообеспеченности проводится по формуле
где ДВУа.с.б. — действительно возможная урожайность абсолютно сухой биомассы, т/га; Wо.з - осение-зимние осадки, т/га; К1 — коэффициент использования осенне-зимних осадков; Wв.л — осадки весенне-летнего периода, т/га; К2 - коэффициент использования осадков весенне-летнего периода (приложение 2); Тк — транспирационный коэффициент (приложение 3).
Перевод количества осадков из мм в т/га осуществляется умножением осадков на 10.
Перевод ДВУ абсолютно сухой биомассы к базисной влажности выполняется по формуле
ДВУс.в= (ДВУа.с.б.· 100) /[(100 - Вс) С],
где ДВУс. в — основной продукции при стандартной влажности, т/га; ДВУа.с.б - абсолютно сухой биомассы, т/га; Вс — влажность стандартная основной продукции, %; С — сумма частей основной и побочной продукции (приложение 3).
Пример.
Рассчитаем ДВУ яровой пшеницы в хозяйстве Городищенского района. Из приложения 2 выбираем и суммируем количество осадков (начиная с момента уборки предшественника) осенне-зимнего периода:
W о.з. = 25 + 25 + 25 + 25 + 15 + 15 = 130 мм
Также находим сумму количества осадков за весенне-летний период:
W в.л. = 25 + 20 + 25 + 30 + 40 + 35 = 175 мм
Для расчета ДВУ абсолютно сухой биомассы сумму осадков необходимо перевести из мм в т/га:
Коэффициенты использования осадков находятся в приложении 4. Т. к. Городищенский район расположен на юге правобережной зоны, то
Транспирационный коэффициент яровой пшеницы находим в приложении 3 (он равен 400).
ДВУ а.с.б. = (1300 · 0,45+ 1750 · 0,26) / 400 = 2,6 т/га
Для расчета ДВУ с.в. необходимо в приложении 3 найти базисную влажность основной продукции (Вс = 14%) и сумму основной и побочной продукции С = 1 + 1,2 = 2,2):
ДВУс.в = (2,6 · 100) /[(100 - 14) 2,2] = 1,4 т/га
При орошении расчет величины биологической урожайности следует вести по формуле
Убиол = (К1 · ΣQ) / (К · 10 5 ),
где Убиол — биологическая урожайность абсолютно сухой биомассы, т/га; К1 — запланированный коэффициент использования ФАР, %; ΣQ —количество приходящей ФАР за период вегетации, ккал/га (приложение 9); К — калорийность 1 кг сухого вещества биомассы (в среднем 4000 ккал/кг); 10 5 - коэффициент для обеспечения размерности конечного результата, т/га.
Дальнейший расчет урожая основной и побочной продукции производится так же, как и для условий сухого земледелия.
Пример.
Рассчитаем ДВУ ярового пивоваренного ячменя на орошении.
Количество приходящей фотосинтетически активной радиациии (ФАР) суммируется за каждый месяц вегетации из приложения 9:
å Q = 2,95 + 7,88 + 8,28 + 8,21 = 27,32 ккал/(см 2 · мес.)
необходимо перевести ккал/(см 2 · мес.) в ккал/га, для этого å Q необходимо умножить на 10 8
Убиол = (3 · 27,32 · 10 8 ) / (4000 · 10 5 ) =20,5 т/га
ДВУс.в = (20,5 · 100) /[(100 - 14) 2,2] =10,8 т/га
Система удобрений.
Расчет норм удобрений под планируемый (программируемый или ДВУ) урожай проводится в соответствии с принятыми зональными рекомендациями балансовым методом.
В условиях сухого земледелия нормы азотных удобрений устанавливают по разнице между выносом азота с планируемым урожаем и содержанием доступного для растений минерального азота в слое почвы 0 - 25 см с учетом коэффициентов использования азота из удобрений. Потребность в дополнительных азотных подкормках для получения высококачественного зерна пшеницы (сильного и ценного) определяется с помощью растительной диагностики.
Нормы фосфорных удобрений рассчитывают на 100%-ное возмещение выноса фосфора при создании планируемого урожая с корректировкой в зависимости от степени обеспеченности почв подвижными его соединениями (по картограммам).
Нормы калийных удобрений вносят с учетом нормативов затрат этих удобрений на формирование 1 ц продукции с корректировкой в зависимости от степени обеспеченности почв подвижными соединениями калия (по картограммам).
При расчетах предлагается использовать следующие конкретные показатели:
вынос на 1 ц урожая, кг: зерна озимой пшеницы - 3,5, яровой пшеницы - 4,0, кукурузы - 3,0, гречихи - 4,5, гороха - 6,0, проса - 3,0, подсолнечника - 4,9, горчицы - 5,0;
среднее содержание доступного для растений азота, кг/га: в парующих черноземах - 100, темно-каштановых почвах - 80, каштановых - 70 и светло-каштановых - 50;
среднее содержание доступного для растений азота при зерновых предшественниках, кг/га: в черноземных и темно-каштановых почвах — 50, в каштановых и светло-каштановых — 40;
коэффициент использования азота из азотных минеральных удобрений озимой пшеницей, кукурузой, гречихой и подсолнечником — 0,7, яровой пшеницей, ячменем, горчицей и просом — 0,5;
вынос на 1 ц урожая, кг: зерна и побочной продукции озимой и яровой пшеницы — 1,3, кукурузы и проса — 1,2, гречихи — 2,4, гороха — 1,5, подсолнечника — 1,9, горчицы— 2,0;
поправочные коэффицненты к расчетным нормам удобрений при низкой обеспеченности (содержание P2O5 10 - 15 мг/кг) — 1,5, средней (16—20 мг/кг) — 1,3 и 1,0 (21— 30 мг/кг, повышенной (31—45 мг/кг) — 0,7, высокой (46— 60 мг/кг) — 0,5;
Норматив затрат на 1 ц урожая, кг: зерна озимой пшеницы — 1,5, кукурузы — 1,4, гречихи — 2,9, гороха и проса — 1,7, подсолнечника — 4,0, горчицы — 1,2;
поправочные коэффициенты к нормам удобрений для озимой пшеницы, гречихи, гороха, проса и горчицы при низкой обеспеченности почв обменным калием (100—200 мг/кг) — 1,0, средней. (201— 300) — 0,7, повышенной (301—400) — 0,5, высокой (401—600) — не вносить. Для кукурузы и подсолнечника при низкой обеспеченности — 1,3, средней — 1,0, повышенной — 0,7 и высокой — не вносить.
Используя данные урожайности, соотношение основной и побочной продукции, содержание питательных веществ в продукции определяют вынос питательных веществ с урожаем, кг с 1 га.
На основе почтенных картограмм и принятых рекомендаций проводят расчеты норм удобрений под планируемый урожай.
Биомасса растений на 90 - 95% состоит из органического вещества, образующегося в процессе фотосинтеза. Поэтому основной путь увеличения урожайности – повышение фотосинтетической продуктивности растений и коэффициента использования солнечной радиации.
Потенциальная урожайность – максимальная урожайность, которая теоретически может быть достигнута в результате усвоения посевами рассматриваемой культуры поступающей фотосинтетически активной радиации и в идеальных метеорологических и почвенных условиях. Она зависит от прихода ФАР за период вегетации культуры и от коэффициента использования ФАР (КQ) данной культурой и сортом.
Фотосинтетически активная радиация – это часть солнечного спектра с длиной волны 0,38…0,71 мк, которая используется в процессе фотосинтеза.
Приход ФАР регистрируется на метеостанциях гидрометслужбы. Величина приходящей ФАР сильно различается в зависимости от длины вегетационного периода культуры.
Коэффициент использования ФАР зависит от биологических особенностей культуры, плодородия почвы, уровня минерального питания и применяемой технологии. Чем выше коэффициент использования ФАР, тем выше урожай биомассы. Реальный КQ на обычных посевах, по данным Ничипорович, не превосходит 0,5 - 1,5%.[8]
.Расчет потенциальной урожайности (ПУ) биомассы производится по формуле А. А. Ничипоровича:
ПУбиол.= ; где
ПУ биол. – урожайность абсолютно сухой массы биомассы,ц/га;
Q – сумма ФАР за период вегетации культуры.
Q определяется с использованием данных суммарного прихода ФАР по месяцам года в конкретной местности.
Под периодом вегетации следует понимать фактическое время от посева до начала уборки урожая, в течение которого происходит усвоение основного количества ФАР и накопление биомассы растений. У озимых культур за период вегетации принимается продолжительность двух периодов: от посева до окончания осенней вегетации и от начала весенней вегетации до начала уборки урожая. Даты окончания осенней вегетации и начала весенней вегетации озимых зерновых и многолетних трав можно определить по датам перехода средней суточной температуры воздуха через 0 0 С и + 5 0 С. [8]
10 4 – коэффициент использования суммы ФАР;
КQ – коэффициент использования ФАР посевами данной культуры;
С – калорийность единицы урожайности сухого органического вещества. Эта величина меняется несущественно и для большинства культур ее значение находиться в пределах 1800 - 2000 МДж/ц.
Сумма ФАР за период вегетации подсчитана в таблице 3. 1
Дата посева 5 мая
Дата уборки 10 августа
Сумма ФАР (МДж/м 2 ) за период вегетации ячменя
Сумма ФАР (МДж/ м 2 ) по месяцам | Сумма ФАР за период вегетации (Q) | |||
май | июнь | июль | август | 870 МДж/ м 2 |
=100,6 ц/гаДля перехода от урожая абсолютно сухой биомассы к величине урожая полезной продукции при стандартной влажности используется формула:ПУпп =
;где ПУпп – потенциальная урожайность полезной продукции при стандартной влажности, ц/га;ПУ биол. - потенциальная урожайность абсолютно сухой биомассы в ц/гаА – стандартная влажность полезной продукции, %;К – сумма частей основной и побочной продукции.ПУпп=
= 55,7ц/га
Потенциальная урожайность ячменя в идеальных метеорологических и почвенных условиях составляет 55,7 ц/га.
3.1.3. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ДЕЙСТВИТЕЛЬНО ВОЗМОЖНОЙ УРОЖАЙНОСТИ ПО УСЛОВИЯМ УВЛАЖНЕНИЯ Действительно возможная урожайность – это урожайность, которая может быть получена при строгом соблюдении технологии производства в конкретных климатических условиях на идеальной почве. Лимитирующими урожайность факторами здесь выступают ресурсы тепла и влаги.Расчет ДВУ производится по формуле:ДВУбиол=
;где, ДВУ биол. - действительно возможная урожайность абсолютно сухой биомассы, ц/га;W – запасы продуктивной влаги ко времени посева (или начала весенней вегетации озимых культур или многолетних трав) в метровом слое почвы, мм;0,8 – коэффициент использования осадков (для горизонтального поля), то есть из общей суммы выпавших осадков 80 % используется растениями;r – сумма выпавших осадков за период вегетации культуры в мм. Рассчитывается по многолетним данным количества осадков в конкретной местности. Kw – коэффициент водопотребления культуры мм/ц сухой биомассы.В таблице 3.2 приведена сумма осадков за период вегетации.Таблица 3.2 Дата посева 5 маяДата уборки 10 августа Сумма осадков за период вегетации ярового ячменя
Количество осадков (мм) по месяцам и декадам | Сумма осадков, мм | ||
май | июнь | июль | август |
r | |||
6,5 | 201,5 |
=78,6ц/гаДействительно возможная урожайность ячменя равняется 78,6 ц/га.Действительно возможную урожайность полезной продукции определяем по формулеДВУпп=
ДВУпп=
=43,5ц/гаДействительно возможная урожайность полезной продукции равняется 43,5 ц/га.
3.1.4. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПРОГРАММИРУЕМОЙ УРОЖАЙНОСТИ С УЧЕТОМ КАЧЕСТВЕННОЙ ОЦЕНКИ ПОЧВЫ КОНКРЕТНОГО ПОЛЯ Рассчитанные по метеорологическим факторам ДВУ в реальных условия могут быть получены только на полях с достаточно высоким уровнем плодородия, на почвах менее плодородных урожаи будут, соответственно, ниже действительно возможных.Чтобы определить уровень программируемой урожайности для конкретного поля, необходимо знать уровень почвенного плодородия, который оценивается в баллах бонитета для каждого конкретного поля и культуры.Для определения программируем урожайности с допустимой для практических целей точностью величину ДВУ, рассчитанную по лимитирующему метеофактору, следует умножить на соответствующий данному полю почвенный бонитет:ПрУ= ,где ПрУ – программируемая урожайность на конкретном поле без применения удобрений, ц/га;ДВУпп – действительно возможный урожай полезной продукции, рассчитанный по лимитирующему метеорологическому фактору (наименьший из рассчитанных уровней ДВУпп), ц/га;Бп – бонировочный бал почвы для культуры на данном поле; берется по данным бонитировки почв в хозяйстве или же определяется на основании показателей агрохимического обследования почвы конкретного поля.ПрУ= = 30,4 ц/гаПрограммируемая урожайность с учетом качественной оценки поля составляет 30,4 ц/га.Зная долю участия удобрений в формировании урожая культуры, находят прибавку урожая от применения удобрений по следующей формуле:Ууд.=ПрУ*агде Ууд. – прибавка урожая от применения удобрений, ц/га;а – доля участия удобрений в формировании урожая.Ууд.=30,4*0,39=11,8 ц/гаПрограммируемую урожайность с учетом применения удобрений (ПрУуд) находят следующим образом:ПрУуд=ПрУ+УудПрУуд=30,4+11,8=42,2 ц/гаПрограммируемая урожайность ячменя с учетом всех факторов составляет 42,2 ц/га. [4]
Корнеплоды сахарной свеклы используют для приготовления комбинированного силоса для свиней и птиц. При приготовлении комбинированного силоса нужно подбирать компоненты таким образом, чтобы в 1 кг такого корма было не менее 0,25 корм. ед.,20 г перевариваемого протеина, 10 – 20 мг каротина ( для свиней ) и 50 – 70 мг ( для птиц ).
На корм скоту широко используют жом и патоку. В 100 кг сухого жома содержится 80 корм. ед., свежего – 8; в патоке – 77 корм. ед..
Агротехническое значение. Введение сахарной свеклы в севооборот повышает продуктивность пашни, способствует очищению полей от сорняков, повышению урожайности последующих культур благодаря внесению больших норм удобрений, улучшенной и полупаровой обработке почвы.
Вложенные файлы: 1 файл
Kursovaya_rabota (1).docx
Калий повышает засухоустойчивость и устойчивость растений к заморозкам. При недостатке калия пластинка листа по краям подсыхает, образуются темные пятна на черешках, листья скручиваются и отмирают. Оптимальное количество калия по данным В.В. Церлинг в фазе 4-5 листьев 2,6-3,4; в фазе 5-10 листьев 5,4-5,8%.
Почвы. Сахарная свекла предпочитает гумусные почвы (черноземы, серые лесные, темно-каштановые и достаточно окультуренные дерново-подзолистые). По гранулометрическому составу лучшими являются легкие и средние суглинки. Хорошие урожаи получают также при возделывании на богатых органическим веществом луговых и лугово-болотных почвах. Непригодны для выращивания свеклы заболоченные, бедные песчаные и тяжелые глинистые почвы.
Для свеклы наиболее благоприятны нейтральная или слабощелочная реакция почвенного раствора (рН 6,5-7,2). Она может произрастать и на слабозасоленных почвах.
Сахарная свекла предъявляет высокие требования к аэрации почвы. Оптимальная для роста корнеплодов плотность почвы на черноземах 1,0-1,2 г/см3, на каштановых и серых лесных - 1,2-1,3, на дерново-подзолистых почвах - 1,3-1,4 г/см3.
2 Программирование урожайности
2.1 Расчет потенциального урожая по приходу ФАР (УФАР)
В спектре солнечных лучей выделяют область фотосинтетически активной радиации (ФАР), используемой растениями в процессе фотосинтеза.
Потенциальный урожай (ПУ) - это продуктивность посева, которая может быть теоретически достигнута при соблюдении элементов агротехнологии при идеальных почвенных и климатических условиях. Лимитирующие факторы — генетика сорта и приход ФАР.
где У биол. – потенциальный урожай сухой биомассы, ц/га;
QФАР – приход ФАР за период вегетации культуры (от всходов до уборки), кДж/см2;
КФАР – коэффициент использования ФАР посевами, %;
q – теплотворная способность единицы урожая, кДж/кг.
Приход ФАР (QФАР) за период вегетации культуры рассчитывают суммированием показателей за те месяцы, в течение которых растения растут и развиваются.
QФАР = май + июнь + июль + август + сентябрь
Сентябрь =15,1:30∙15 = 7,5 (уборка с 15 сентября)
QФАР = 124,4 кДж/см2
По данным профессора А.А. Ничипоровича, коэффициент использования ФАР (КФАР) в производственных условиях составляет 0,5-1 %, в хорошо развивающихся посевах он достигает 1,5-3 %, а при получении рекордных урожаев - 3,5-5,0 %.
Теплотворная способность единицы урожая (q).
Для перевода сухой биомассы в основную продукцию (зерно, клубни, корнеплоды и др.) используют коэффициент хозяйственной эффективности Kxoз .
Расчет урожайности абсолютно сухой биомассы основной продукции (Уо) произвести по формуле 2.
Урожайность основной продукции при стандартной влажности (УС) определяется по формуле 3.
Анализ применяемой технологии возделывания культуры в хозяйстве показывает, что уровень урожайности не соответствует её потенциальным возможностям, а поэтому необходимо провести расчёты на программированный урожай согласно нижеследующим методическим указаниям.
4.1. Расчёт потенциально возможного урожая
В производстве всё большее распространение получает метод расчёта удобрений на запланированный урожай. Поэтому, прежде всего, следует определить уровень потенциальной возможности культуры по урожайности в условиях конкретного хозяйства.
При обосновании урожайности необходимо в первую очередь учитывать лимитирующие его факторы, в частности для нашей области и ЦЧЗ в целом - влагообеспеченность. В этом случае нужно иметь следующие данные - количество продуктивной влаги, используемой на формирование урожая и коэффициент водопотребления культуры, с помощью которых определяется:
Удв – действительно возможный урожай абсолютно сухой биомассы, т/га;
W – среднегодовое количество выпадающих осадков в зоне, где расположено хозяйство, 1 мм (приложение 1);
10 – коэффициент для перевода, в т/га воды;
0,7 – коэффициент продуктивного использования осадков;
К – коэффициент водопотребления (приложение 2).
В связи с тем, что возможный урожай абсолютно сухой биомассы складывается из основной и побочной продукции, в дальнейшем определяют урожай сухой биомассы основной продукции путем деления полученной величины в предыдущей формуле (Удв, т/га сухой биомассы урожая культуры) на сумму весовых частей основной и побочной продукции данной культуры (приложение 3).
Пересчет сухого вещества основной продукции на урожай биомассы при стандартной влажности проводится по формуле:
X - урожай при стандартной влажности, т/га;
А - урожай абсолютно сухого вещества основной продукции, т/га;
С - стандартная влажность, %.
Более достоверные данные получаются, когда для обоснования урожайности берётся продуктивная влага как сумма запасов продуктивной влаги в метровом слое почвы на момент возобновления озимых, многолетних трав (или посева для яровых), а также осадков за вегетационный период.
Читайте также: