 |
Определение климатически обеспеченного урожая по влагообеспеченности посева
|
|
|
|
Введение
Сельское хозяйство Российской Федерации имеет огромное значение в экономическом и социальном развитии общества.
Основная задача сельского хозяйства состоит в том, чтобы обеспечить дальнейший рост, устойчивость сельскохозяйственного производства, удовлетворить потребности населения в продуктах питания.
В системе агрономических наук важная роль принадлежит программированию урожая.
Программирование урожаев опирается на достижения большого числа смежных наук: физиологии растений, земледелия, растениеводства, почвоведения, агрохимии, метеорологии, агрофизики, а также математики, кибернетики и экономики. Основная цель программирования состоит в том, чтобы перейти к широкому использованию в агрономии количественных моделей и электронно-вычислительной техники. Применение ЭВМ позволит быстро обрабатывать большую информацию о факторах, влияющих на рост растений, и рекомендовать оптимальный вариант агротехнических мероприятий, направленных на получение запрограммированных урожаев.
Проблема повышения урожая сложна и многогранна. Над ее решением трудятся как ученые, так и работники сельского хозяйства. В связи с этим основная задача программирования заключается, во-первых, в установлении верхнего предела урожая в различных географических зонах по приходам ФАР и значениям КПД ФАР, во-вторых, в разработке технологий для уменьшения разрыва между теоретически возможными и действительными урожаями. Получению запрограммированных урожаев препятствует главным образом несоответствие динамики факторов внешней среды (солнечная радиация, водный режим, температура), динамике потребностей в них растений в течение вегетационного периода для осуществления фотосинтеза, прохождения процессов роста и развития.
|
|
|
Программирование урожаев имеет большое значение в народно-хозяйственном аспекте, которое возрастает по мере увеличения численности населения и уменьшения используемых в сельскохозяйственном производстве земель. Важно не просто получить определенную продуктивность, но и сформировать требуемое качество продуктов питания.
Целью данного курсового проекта является оценка урожайности сельскохозяйственных культур в звене севооборота относительно условий, в которых они растут, и выявление причин, мешающих получению высоких урожаев.
Исходные данные
Почва светло - серая лесная среднесуглинистая
| Культура | Характеристика почвы | Климатические ресурсы местности | ||||||||
| h, м | p, т/м3 | гумус, % | pHKCl | P2O5 | K2O | Q | Kq | D | W1 | |
| Оз. рожь | 0,25 | 1,23 | 3,2 | 5,5 | 126 | 155 | 5,0 | 5,1 | 520 | 70 |
| Клевер 1 г.п. | 0,25 | 1,23 | 2,9 | 5,0 | 132 | 143 | 4,7 | 3,7 | 470 | 80 |
| Капуста | 0,25 | 1,23 | 3,9 | 5,2 | 118 | 162 | 5,2 | 5,2 | 510 | 60 |
| Картофель | 0,25 | 1,23 | 2,8 | 5,4 | 124 | 135 | 4,3 | 4,9 | 450 | 50 |
Характер увлажнения вегетационного периода средний
Внесение удобрений в звене севооборота
| Чередование культур | Органические Удобрения, т/га | Минеральные удобрения, кг д.в./га | ||
| N | P2O5 | K2O | ||
| Оз. рожь | 60 | 60 | 60 | |
| Клевер 1 г.п. | - | 20 | 20 | |
| Капуста | 60 | 40 | 90 | |
| Картофель | 40 | 100 | 80 | 80 |
Органическое удобрение - компост соломонавозный
Определение величины потенциального урожая по приходу фотосинтетической активной радиации
Потенциальный урожай (ПУ), т.е. максимальный урожай, который теоретически может быть обеспечен приходом ФАР при оптимальной в течение вегетации агрометеорологических факторов (света, тепла, воды), а также урожайной спелости культуры (сорта), уровня плодородия почвы. Потенциальный урожай биологической массы рассчитывается по формуле:
|
|
|
ПУ=Q · Kq / 100 · q · 100, ц/га сухой биологической массы,
урожай удобрение фотосинтетический
где Q - сумма ФАР за период вегетации культуры, ккал/га;
Kq - коэффициент усвоения ФАР посевами, показывающий отношения количества аккумулированной урожаем ФАР к суммарной радиации, которая поступает на поверхность. Это табличная величина;
q - калорийность органического вещества единицы урожая, ккал/га - табличная величина.
- коэффициент, который переводит Кq в относительные единицы, переводит кг в ц.
1. Определение потенциального урожая озимой ржи:
Q = 5,0 *109 ккал/га
Кq = 5,1%
q = 4400 ккал/га
ПУ = (5,0 * 109 *5,1) / 100 * 4400 * 100 = 579,5 ц/га
Кт (на абс. сух. массу) = 0,333
Кm (на станд. влажность) = 0,387
ПУтов (на абс. сух. массу) = 579,5 * 0,333 = 193 ц/га
ПУтов (на станд. влажность) = 579,5 * 0,387 = 224,2 ц/га
2. Определение потенциального урожая клевера I г. п.:
Q = 4,7 *109 ккал/га
Кq = 3,7%
q = 5200 ккал/га
ПУ = (4,7 * 109 *3,7) / 100 * 5200 * 100 = 334,4 ц/га
Кm (на абс. сух. массу) = 1,000
Кm (на станд. влажность) = 1,119
ПУтов (на абс. сух. массу) = 334,4 * 1,000 = 334,4 ц/га
ПУтов (на станд. влажность) = 272,9 * 1,119 = 374,2 ц/га
3. Определение потенциального урожая капусты:
Q = 5,2 *109 ккал/га
Кq = 5,2%
q = 3850 ккал/га
ПУ = (5,2 * 109 *5,2) / 100 * 3850 * 100 = 702,3 ц/га
4. Определение потенциального урожая картофеля:
Q = 4,3 *109 ккал/га
Кq = 4,9%
q = 4300 ккал/га
ПУ = (4,3 * 109 *4,9) / 100 * 4300 * 100 = 490ц/га
Кm (на абс. сух. массу) = 0,688
Кm (на станд. влажность) = 2,941
ПУтов (на абс. сух. массу) = 490 * 0,688 = 337,1 ц/га
ПУтов (на станд. влажность) = 490 * 2,941 = 1441 ц/га
Таблица 1. Потенциальная урожайность сельскохозяйственных культур
| Культура | Q | Kq, % | q | ПУ сухой биомассы, ц/га | ПУ товарной продукции, ц/га | |||
| Кт на абсолютно сухую массу | ПУ, ц/га | Кт на товарную массу пристандартной влажности | ПУ, ц/га | |||||
| Озимая рожь | 5,0 | 5,1 | 4400 | 579,4 | 0,333 | 193 | 0,387 | 224,2 |
| Клевер I г.п. | 4,7 | 3,7 | 5200 | 334,4 | 1,000 | 334,4 | 1,119 | 374,2 |
| Капуста | 5,2 | 5,2 | 3850 | 702,3 | 1,000 | 702,3 | 1,350 | 948,1 |
| Картофель | 4,3 | 4,9 | 4300 | 490 | 0,688 | 337,1 | 2,941 | 1441 |
Потенциальный урожай сельскохозяйственных культур, обеспечиваемый приходом фотосинтетически активной радиации на данной почве очень высок. Максимальный урожай культур, в пересчете на товарную влажность, может достигнуть: для озимой ржи 224,2 ц/га, для клевера I г.п. 374,2 ц/га, для картофеля 1441 ц/га, для капусты 948,1 ц/га.
|
|
|
Определение климатически обеспеченного урожая по влагообеспеченности посева
В процессе планирования урожаев большая роль принадлежит определению климатически обеспеченного урожая по влагообеспеченности посевов.
Климатически обеспеченный урожай представляет собой продуктивность посева, которая теоретически может быть достигнута при выполнении всех агроприёмов, при реально складывающихся метеорологических условиях и непременно на максимально плодородной почве. Уровень климатически обеспеченного урожая определяется тепло- и влагообеспеченностью. В дальнейших расчетах теплообеспеченность не учитывается. Расчеты проводят по формуле:
КОУW = 100 · W / KW, ц/га сухой общей биомассы,
где W - ресурсы продуктивной для растений влаги, мм;
KW - коэффициент водопотребления, мм/га/ц.
В свою очередь, ресурсы продуктивной для растений влаги рассчитывают по количеству осадков, которое может быть использовано растениями за вегетационный период, и запасу влаги в почве перед посевом:
W = W 1 + Р, мм,
где W1 - запас влаги в почве перед посевом культуры или возобновлением вегетации, мм;
Р - сумма осадков, используемых растениями за вегетационный период, мм.
Для расчета количества осадков, которое могут использовать растения за период вегетации, применяют следующую формулу:
Р = D * К, мм,
где D - годовая сумма осадков для конкретной территории, мм;
К - коэффициент их использования, определяемый механическим составом почвы.
5. Рассчитываем КОУ для озимой ржи:
D = 520
К= 0,76
Р= 520 * 0,76 = 395,2 мм осадков может использовать озимая рожь за период вегетации.
W1 = 70
W = 70 + 395,2 = 465,2 мм - ресурсы продуктивности влаги, которые могут быть использованы озимой рожью на формирование урожая.
KW = 500 мм /га/ц
КОУw= (465,2 * 100)/500 = 93 ц сухой биологической массы озимой ржи может быть получено с 1 га.
Кт (абс. сух. массу) = 0,333
Кт (на станд. влажность) = 0,387
КОУw (абс. сух. массу) = 93 * 0,333 = 31 ц
КОУw (на станд. влажность) = 93 * 0,387 = 36 ц
Рассчитываем КОУ для клевера I г.п.:
D = 470
К= 0,76
Р= 470 * 0,76 = 357,2 мм осадков может использовать клевер I г.п. за период вегетации.
|
|
|
W1 = 80
W = 80 + 357,2 = 437,2 мм - ресурсы продуктивности влаги, которые могут быть использованы клевером Iг.п. на формирование урожая.
KW = 600 мм /га/ц
КОУw= (437,2 * 100)/600 = 72,8 ц сухой биологической массы клевера I г.п. может быть получено с 1 га.
Кm (абс. сух. массу) = 1,000
Кm (на станд. влажность) = 1,119
КОУw (абс. сух. массу) = 72,8 * 1,000 = 72,8 ц
КОУw (на станд. влажность) = 72,7 * 1,119 = 81,4 ц
6. Рассчитываем КОУ для капусты:
D = 510
К= 0,76
Р= 510 * 0,76 = 387,6 мм осадков может использовать капуста за период вегетации.
W1 = 60
W = 60 + 387,6 = 447,6 мм - ресурсы продуктивности влаги, которые могут быть использованы капустой на формирование урожая.
KW = мм /га/ц
КОУw= (447,6 * 100)/250 = 179 ц сухой биологической массы капусты может быть получено с 1 га.
7. Рассчитываем КОУ для картофеля:
D = 450
К= 0,76
Р= 450 * 0,76 = 342 мм осадков может использовать картофель за период вегетации.
W1 = 50
W = 50 + 342 = 392 мм - ресурсы продуктивности влаги, которые могут быть использованы картофелем на формирование урожая.
KW = 300 мм /га/ц
КОУw= (392 * 100)/300 = 130,6 ц сухой биологической массы картофеля может быть получено с 1 га.
Кm (абс. сух. массу) = 0,688
Кm (на станд. влажность) = 2,941
КОУw (абс. сух. массу) = 130,6 * 0,688 = 90 ц
КОУw (на станд. влажность) = 130,6 * 2,941 = 384 ц
Таблица 2. КОУ по влагообеспеченности посевов сельскохозяйственных культур
| Культура | W1, мм | D, мм | К | W, мм | Kw, мм*га/ц | Климатически обеспеченный урожай | ||||
| Общей сухой биомассы, ц/га | Товарной продукции | |||||||||
| Абсолютно сухое вещество | Стандартная влажность | |||||||||
| Кт | ц/га | Кт | ц/га | |||||||
| Озимая рожь | 70 | 520 | 0,76 | 465,2 | 450 | 93 | 0,333 | 31 | 0,387 | 36 |
| Клевер I г.п. | 80 | 470 | 0,76 | 437,2 | 600 | 72,8 | 1,000 | 72,8 | 1,119 | 81,4 |
| Капуста | 60 | 510 | 0,76 | 250 | 179 | 1,000 | 179 | 1,350 | 241,6 | |
| Картофель | 50 | 450 | 0,76 | 392 | 300 | 130,6 | 0,688 | 90 | 2,941 | 384 |
По данным таблицы видно, что КОУ, в пересчете на товарную продукцию стандартной влажности, озимой ржи 36ц/га, клевера I г.п. 81,4ц/га, картофеля 384 ц/га, для капусты 241,6 ц/га.
При сравнении потенциальной урожайности и климатически обеспеченной урожайности можно сделать вывод, что на урожай сельскохозяйственных культур большое влияние оказывают климатические условия поэтому потенциальный урожай в несколько раз выше климатически обеспеченной урожайности.
|
|
|
