Биоклиматический потенциал (БКП)

(4)

– показывает обеспеченность культуры влагой за период вегетации.

(5)

– скрытая теплота испарения 1 литра воды - 583 ккал/л.

– влагообеспеченность посевов – продуктивная для растений влага, накапливаемая за период роста и развития растений.

(6)

W_о – запас доступной влаги в метровом слое почвы перед посевом, мм.

– коэффициент использования осадков. Для нашей зоны -0,9-0,75.

ΣР– суммарная ФАР, приходящая на посевы за период вегетации, ккал/см².

Если Кувл:

>0.33 – избыточно влажные условия

1.33…1 – влажные

1…0.77 – полувлажные

0.77…0.55 – полузасушливые

0.55…0.41 – засушливые

0.41…0.33 – очень засушливые

0.33…0.22 – полусухие

0.22…0.12 – сухие

<0.12 – очень сухие.

Чтобы перейти от баллов БКП к урожайности сухой биомассы, нужно БКП умножить на коэффициент β, соответствующий определенному уровню использования ФАР. Для зерновых β =30, для пропашных β=100.

Урожайность сухой биомассы составит.

(7)

Если БКП:

<0,8 – очень низкая биологическая продуктивность

0,8…1,2 – низкая

1,2…1,6 – пониженная

1,6…2,2 – средняя

2,2…2,8 – повышенная

2,8…3,4 – высокая

>3,4 – очень высокая.

Дать оценку зоны возделывания культуры и рассчитать возможную урожайностьтоварной продукции по БКП, используя коэффициент хозяйственной эффективности урожая.

2.1.3 Расчет действительно возможной урожайности.

В условиях юга Украины основным лимитирующим фактором получения высоких урожаев является влагообеспеченность полевых культур в процессе их вегетации.

Влагообеспеченность полевых культур, выращиваемых в суходольных условиях, определяется запасом доступной влаги в метровом слое почвы, накопленной предшественником к моменту посева и суммой осадков, выпадающих за вегетационный период сельскохозяйственной культуры. Осадки, выпадающие в течение вегетации не полностью используются растениями, основная статья непроизводительного расхода влаги, это сток из-за не выравненности рельефа и ливневого характера осадков в весенний и летний периоды. Но около 90% влаги, выпавшей с осадками, используется растениями на формирование урожая. Ресурсы доступной влаги за период вегетации культуры можно рассчитать по формуле:

W = Wп+0.9×0в, (8)

где:W ресурсы продуктивной влаги в мм.

Wп - количество продуктивной влаги в метровом слое почвы к моменту посева озимых и яровых культур, мм;

Ов - осадки за вегетационный период в мм.

0,9-коэффициент использования осадков.

Зная остаточное количество влаги в метровом слое почвы Wк (даётся в задании к курсовому проекту) нетрудно рассчитать суммарное водопотребление культуры за период вегетации Е по формуле:

Е = Wп +0.9×0в- Wк (9)

где

Е – суммарное водопотребление полевой культуры за период вегетации, мм

Данные для расчётов берутся из подраздела 1.3 Контроль за суммарным водопотреблением культур на каждом поле хозяйства в течение ряда лет и учет соответствующих уровней урожайности позволяет с достаточной точностью определить коэффициент водопотребления товарный (Квпт), который в дальнейшем используется для расчета величины действительно возможной урожайности по водообеспеченности.

Квпт = , (10)

где

Е - суммарное водопотребление культур за вегетационный период, мм;

Уф - фактический уровень урожайности при стандартной влажности, ц/га.

Квпт- определяется по фактическим урожайностям культуры из таблицы 2.1 и является интегрированным показателем, включающим в себя эффективное плодородие почв и уровень агротехники. Высокие значения Квпт свидетельствует о низком уровне технологии выращивания полевой культуры. С ростом агротехники, адаптацией её к конкретным условиям производства значения показателя снижаются, и стабилизируется на определенной величине. Расчёты осуществляются на основании данных таблицы 2.2

Таблица 2.2 Исходные данные для расчёта ДВУ в суходольных

Условиях

При определении У_дв по водообеспеченности существует два подхода;

1. На основании средней многолетней водообеспеченности.

2. На основании климатически оптимальной стратегии.

Первый подход прост и широко применяется в хозяйствах. Суть его заключается в том, что на основании средних многолетних данных определяются ресурсы доступной влаги и по формуле 6 находят действительно возможную урожайность по среднемноголетней водообеспеченности.

(11)

где

Еср. многл. - суммарное водопотребление продуктивной влаги за период вегетации культуры по среднемноголетним данным, мм;

Квпт ср.- усредненный товарный коэффициент водопотребления с. – х. культур за три года, мм/ц.

Однако, в связи с непредсказуемостью количество осадков на предстоящих с.-х. год при ориентации на среднюю многолетнюю водообеспеченность, в годы с осадками выше нормы, возможны значительные потери урожайности, т.к. в первом минимуме могут оказываться другие факторы.

Исследования академика Шатилова И.С. показали, что при программировании урожаев следует ориентироваться не на среднюю многолетнюю водообеспеченность, а на водообеспеченнность, соответствующую климатически оптимальной стратегии.

Суть этой стратегии заключается в том, что урожайность рассчитывается на такой уровень водообеспеченности, чтобы выигрыш от прибавки урожая в благоприятные годы перекрывал потери от затрат на внесение удобрений и формирование структуры посева в неблагоприятные. Расчет осуществляется по формуле :

Еко =Еср. мнгол. + δ , (12)

где:

Еср.многл. – среднее многолетие водопотребление продуктивной влаги за период вегетации культуры, (мм);

δ- среднеквадратичное отклонение суммарного водопотребления доступной влаги за длительный за три года, мм.

δ = , (13)

где:

Е_1-3 –суммарное водопотребление продуктивной влаги за годы наблюдений, мм;

п –количество лет наблюдений.

Урожайность , соответствующая климатически оптимальной стратегии

находиться по соотношению :

У_двко.= , (14)

где

Квпт мин. – минимальное значение коэффициента водопотребления за последние три года.

В орошаемых условиях расчёт действительно возможной урожайности осуществляется исходя из максимально возможного суммарного испарения влаги с поверхности поля (эвапотранспирации). Для расчёта этой величины используют формулу:

, (15)

где

10⁴ – переводной коэффициент;

∑Р – суммарный приход фар за период вегетации культуры, ккал/см²;

586 – скрытая теплота испарения одного кг воды, ккал/кг.

При проведении расчёта возможной эвапотранспирации уточняется оросительная норма полевой культуры (фактическая дана в задании) по формуле:

Но = Емах- Ов- Wп+ Wк, (16)

где

Ов – средние многолетние осадки за период вегетации культуры, мм;

Wп – запас доступной влаги в метровом слое почвы перед посевом полевой культуры, мм;

Wк – запас доступной влаги в метровом слое почвы перед уборкой полевой культуры, мм.

На основании расчётов даётся заключение о правильности использования оросительной воды.

Для расчета программируемой урожайности в условиях орошения используют исходные данные таблицы 2.3

Таблица 2.3 Исходные данные для расчёта ДВУ в орошаемых

Условиях

Методика расчёта аналогична методике для суходольных условий, вводится только оросительная норма полевой культуры по годам, которая дана в задании к курсовому проекту.

Расчет действительно возможной урожайности осуществляется по формуле:

, (17)

где

Удво – урожайность, ц/га;

Квпт мин – минимальное значение коэффициента водопотребления за три года.

2.1.3 Расчет дозы удобрений на программируемую урожайность.

Расчёт доз удобрений проводится на климатически оптимальный уровень программируемой урожайности. При расчете доз удобрений необходимо учитывать; обеспеченность почвы доступным для растений азотом, фосфором и калием, химический состав основной и побочной продукции, вынос питательных веществ с урожаем, коэффициенты использования N,P,K из почвы, органических и минеральных удобрений.

Зная содержание питательных веществ в органах растений, определяют вынос N, P₂O₅, К₂О с программируемой урожайностью. Для этого величину урожайности умножают на содержание элементов питания в единице урожая.

Коэффициент использования питательных веществ из почвы и удобрение в значительной степени зависят от почвенно-климатических условий, уровня влагообеспеченности и ряда других показателей.

Поэтому при написании курсового проекта студент их уточняет в ближайшей агрохимической лаборатории. Расчет ведется по форме:

Таблица 2.4 Расчет доз удобрений на программируемую

урожайность.

Расчет доз удобрений можно осуществлять методом, предложенным кафедрой агрохимии ЮФ «КАТУ» НАУ.