Структура посевов заданной продуктивности

⇐ ПредыдущаяСтр 6 из 9Следующая ⇒

В основу разработки оптимальной по продуктивности структуры посева, площадь листьев которого соответствует наличию доступной для растений влаги и заданному урожаю биомассы, должна быть положена влагообеспеченность. При обосновании заданных размеров площади листьев в посевах озимой пшеницы учитывают, какое количество воды будет транспирироваться ассимиляционным аппаратом и достаточно ли той продуктивной влаги, которой располагает данное поле для создания необходимого количества продукции. Формирование биомассы будет оптимальным в том случае, если посевы имеют ежедневно столько воды, сколько нужно для испарения в зависимости от величины поглощаемой ими солнечной радиации.

При расчетах биологического урожая густота посева – один из важнейших показателей оптимальной фотосинтетической деятельности растений. Ее, как правило, определяют по полевой всхожести семян. Однако некоторая часть растений к уборке отмирает. Поэтому для получения оптимального количества растений к уборке и заданного урожая рекомендуют устанавливать общую выживаемость семян и растений. При наличии этого показателя заданную норму высева рассчитывают по формуле:

Н = ,

где

Р =- количество растений при уборке урожая;

А – масса 1000 зерен, г

В_общ- общая выживаемость семян и растений, %

Пг – посевная годность семян, %

Например, агрофизические свойства почвы и влагообеспеченность позволяют получать 50 ц/га зерна озимой пшеницы. Масса 1000 зерен – 35 г, выход зерна с 1 колоса – 1.2 г. Чтобы получить 50 ц/га зерна, к уборке необходимо иметь около 420 продуктивных стеблей на 1 м² , то есть

(50 ц/га:1.2 г х 10⁴), что при средней кустистости 1.2 соответствует 3.5 млн. растений (350 растений на 1 м² = 420:1.2) на 1 га. При общей выживаемости семян и растений 70% и посевной годности семян 95% норма высева равна

Н = = 184 кг//га

Норму высева семян озимой пшеницы рассчитывают с учетом продуктивной кустистости растений и общей выживаемости семян. Такие расчеты дают возможность определить оптимальную норму высева на заданный урожай и сэкономить до 25-30% семенного материала при программировании густоты посева, которую уточняют по выходу зерна на 1 га единиц фотосинтетического потенциала (ФП)

Фотосинтетический потенциал = это число рабочих дней площади листьев. Его определяют суммированием площади листьев за каждый день вегетации или умножением средней площади листьев (Lср) на длину вегетационного периода (Тv):

ФП = Lср х Тv

Многочисленные определения показали, что 1 тыс. единиц ФП обеспечивает сбор 2-3 кг зерна озимой пшеницы. При программировании урожая зерна 50 ц/га за период вегетации озимой пшеницы (Тv = 100 дней) суммарный фотосинтетический потенциал составит 2.5 млн. м²/га х дн.:

ФП = 10³ (Ут : М фп), где

Ут – заданный урожай товарной продукции, ц/га;

Мфп – масса зерна на 1 тыс. единиц ФП, кг

ФП = 10³ тыс.м²/га хдн. Х (50 ц/га: 2 кг) = 2.5 млн.м²/га х дн.

Зная продолжительность вегетационного периода и величину фотосинтетического потенциала, по формуле определяют среднюю площадь ассимиляционной поверхности листьев:

Lср = ФП:Тv = 2.5 млн. м²/га х дн. : 100 дн. = 2.5 тыс. м²/га

К фазе колошения такой посев должен иметь максимальную площадь листьев 45.8 тыс. м²га (Lмакс = Lср х 1.83 = 25 тыс. м²/га х 1.83)

Средней площади листьев (Lср должны соответствовать определенная густота посева и нормы высева. Если считать, что с каждого колоса будет получено по 1г зерна, то при урожае 50 ц/га на 1 га должно быть 5 млн. колосьев )500 колосьев на 1 м²), что при продуктивной кустистости 1.2 соответствует 4.2 млн. растений (420 растений на 1 м²). При общей выживаемости семян и растений к уборке (В общ) 70% на каждый гектар необходимо высевать 6 млн. семян [4.2 млн. растений : 70% х 100 %].

Заданному урожаю 30 ц/га зерна озимой пшеницы будут соответствовать 1.5 млн. единиц ФП [10³ х (30 ц/га:2 кг)], средняя площадь листьев 15 тыс. м²/га, 300 продуктивных колосьев, 250 растений на 1 м² и норма высева 3.6 млн. семян на 1 га. Следовательно, для получения 30 ц/га зерна на каждый гектар требуется высеять на 40% меньше семенного материала, чем при заданном урожае 50 ц/га.

В таблице 5.1.1 приведены фитометрические показатели и нормы высева для заданных урожаев озимой пшеницы. В условиях хозяйства они должны быть получены применительно к каждому сорту и уточняться в зависимости от климатических особенностей вегетационного периода, норм удобрений, вида предшественников, культуры земледелия и др.

Таблица 5.1.1 – Фитометрические показатели посевов озимой пшеницы различной продуктивности

Показатель	Программируемый урожай, ц/га
Показатель
Средняя пло щадь листьев (Lср), тыс. м²/га	12.5	15.0	17.5	20.0	22.5	25.0	27.5	30.0
Максимальная площадь лис тьев (Lмакс), тыс. м²/га	22.9	27.5	32.1	36.7	41.2	45.8	50.4	55.0
Фотосинтетический потен циал посева (ФП), млн./га х дн.	1.25	1.50	1.75	2.00	2.25	2.50	2.75	3.00
Выход зерна с 1 колоса, г	1.0	1.0	1.0	1.0	1.0	1.0	1.0	1.0
Количество продуктивных колосьев к уборке на 1 м², шт	250	300	350	400	450	500	550	600
Продуктивная кустистость	1.2	1.2	1.2	1.2	1.2	1.2	1.2	1.2
Количество растений к уборке на 1 м², шт	210	250	290	330	375	420	460	500
Выживаемость семян и расте ний к уборке (В общ), %	70	70	70	70	70	70	70	70
Норма высева, млн. семян/га	3.0	3.6	4.1	4.7	5.4	6.0	6.6	7.1

Яровая пшеница

Программирование продуктивности яровой пшеницы возможно при учете таких основных факторов, как приход ФАР, сумма температур, относительная влажность воздуха, количество продуктивной влаги перед посевом, сумма осадков за вегетационный период, агрохимические показатели почвы, нормы удобрений, накопление биомассы и показатели фотосинтетической деятельности посевов.

Солнечная энергия и урожай

Количество приходящей солнечной энергии на посевы яровой пшеницы за период вегетации дает возможность оценить ресурсы ее урожая при программировании. Например, в случае прихода ФАР 18 ккал/см² и при КПД ФАР, равном 1%, урожай составляет 20.7 ц/га зерна. Если эффективное плодородие почвы, климатические условия и уровень агротехники не позволяют получить больше зерна и фактический урожай его в хозяйстве равен 21-22 ц/га, то оценка результатов программирования урожайности яровой пшеницы будет весьма хорошей. В этом случае в полной мере проявляется действие закона ограничивающего фактора, или закона минимума. Суть его состоит в том, что урожай во многом зависит от фактора роста и развития растений, который находится в минимуме. Если доступного для растений азота в почве достаточно для формирования 15 ц/га зерна яровой пшеницы, фосфора -25, калия -45 ц/га, то урожай все равно будет в пределах 15 ц/га. Другие дополнительные затраты в земледелии без учета фактора, находящегося в минимуме, не могут дать должного эффекта. Закон минимума определяет систему земледелия, способы обработки почвы, проведение дорогостоящих мероприятий по осушению и орошению земель.

В случае прихода 22.5 ккал/см² ФАР и КПД ее равном 2.25 %, максимально возможный урожай зерна яровой пшеницы составляет 58.3 ц/га. Если при высокой культуре земледелия и благоприятных климатических условиях будет получено 56 ц/га зерна, то качество программирования урожая окажется высоким, но не выше, чем в предыдущем случае. Однако ели при максимально возможном урожае 58.3 ц/га урожай в хозяйстве оказался 33-37 ц/га, то этот результат с точки зрения программирования продуктивности яровой пшеницы следует считать неудовлетворительным. С точки зрения планирования первый случай, с урожайностью в 21-22 ц/га, может быть оценен невысоко, а последний, с урожаем 33-37 ц/га – не высоко. В этом различие между двумя понятиями программирование и планирование урожаев.

Влагообеспеченность и урожай

В регионах с недостаточным и неустойчивым количеством осадков одно их важных условий, определяющих действительно возможный урожай яровой пшеницы – обеспеченность растений влагой. Она складывается из осадков, выпадающих в течение года. Для расчета возможного урожая используют показатели продуктивной влаги в почве, накопленные осенью, зимой и весной до посева пшеницы.

Обычно во всех справочниках и методических указаниях агрометеорологической службы влага выражается в миллиметрах, а в практике земледелия она используется в тоннах или центнерах. Для определения влагообеспеченности растений на 1 га количество осадков в миллиметрах умножают на 10, так как 1 мм осадков равняется 10 т влаги на 1 га. Если в расчет принимают среднегодовое количество осадков, то в них продуктивной для растений влаги содержится около 70%, а 30% составляют непроизводительные расходы. Эти показатели требуют уточнения в каждом районе. Возможный урожай яровой пшеницы определяют по формуле

У _биол = ,

где W – продуктивная влага, мм;

К_w – коэффициент водопотребления, мм га /ц

Например, при наличии 400 мм или 40 тыс. ц/га , продуктивной влаги и коэффициенте водопотребления 400 возможный урожай яровой пшеницы составит

У = = 100 ц/га сухой массы, или 49.5 ц/га зерна

Наиболее точные величины возможных урожаев получают при определении запасов продуктивной влаги к моменту посева яровой пшеницы и количество осадков, выпадающих за май – июль.

Таблица 5.2.1 – Фитометрические показатели посевов яровой пшеницы различной продуктивности

Показатель	Программируемый урожай абсолютно-сухой массы, ц/га
Показатель	34.5	46.0	57.5	69.0	80.5	92.0	103.5	115.0	126.5
Выход зерна на 1 тыс. еди ниц ФП, кг	1.85	1.85	1.90	1.90	1.95	1.95	2.0	2.0	2.05
Выход биомас сы на 1 тыс. единиц ФП, кг	4.26	4.26	4.37	4.37	4.48	4.48	4.60	4.60	4.71
Фотосинтетический потен циал посева, тыс. м²/га х дн.	810.8	1081	1316	1579	1795	2051	2250	2500	2683
Средняя пло щадь листьев, тыс.м²/га	8.11	10.81	13.16	15.79	17.95	20.51	22.5	25.0	26.83
Максимальная площадь листьев, тыс. м²/га	16.8	20.0	23.2	26.4	29.6	32.8	36.0	39.2	42.6

30 ц/га зерна яровой пшеницы можно программировать при следующих показателях:

- при выходе зерна с одного колоса 0.65 г;

- число колосьев на 1 м² к уборке 461.5 (30 ц/га : 0.65 г);

- продуктивной кустистости – не менее 1.25;

- количестве растений на 1 м² перед уборкой 369.2 (461.5: 1.25);

- общей выживаемости семян и растений к уборке 80%;

- норме высева 4.61 млн. всхожих семян/га (369.2 растений/м²:80% х 100% = 461 зерно/м²).

Для получения 50 ц/га зерна яровой пшеницы необходимо высеять 5.74 млн. всхожих семян /га, что на 1.13 млн. семян больше, чем для урожая 30 ц/га зерна. Определенные перспективы в увеличении урожайности яровой пшеницы открывает внедрение короткостебельных сортов, имеющих более высокий К_хоз и при одном и том же уровне использования фотосинтетически активной радиации, обеспечивающих повышение зерновой продуктивности посевов до 60-70 ц/га.

Ячмень

Интенсификация сельскохозяйственного производства требует новых представлений как об уровне продуктивности посевов ячменя, так и о самом процессе формирования урожая. На современном этапе при внедрении сортов интенсивного типа важно иметь четкое представление о взаимодействии важнейших характеристик продукционного процесса: фотосинтеза и дыхания, роста и развития растений, архитектоники посевов, их водного и теплового режимов, использования солнечной энергии, минерального питания и др. Знание и учет взаимодействия этих факторов позволяют получать высокие и сверхвысокие урожаи при одновременном повышении культуры земледелия. В связи с этим имеют значение расчеты величин потенциальных урожаев ячменя, которые проводят по приходу солнечной энергии и аккумулированию ее посевами.

Солнечная энергия и урожай

За период вегетации ячменя (85-90 дней) на каждый гектар его посевов приходит 2-2.4 млрд. ккал. фотосинтетической активной радиации (ФАР), или 20-24 ккал/см². При величине ФАР 20 ккал/см² и 2.5%-ном использовании ее растениями в биомассе ячменя накапливается 50 млн. ккал/га солнечной энергии. Калорийность 1 кг биомассы составляет 4500 ккал, тогда на каждом гектаре можно ожидать формирование 111 ц (50 млн. ккал/га : 4500 ккал/га) абсолютно сухой, или 129 ц/га биомассы при 14%-ной влажности. При соотношении зерна и соломы 1 :1.1, или 2.1 части, возможен сбор урожая зерна ячменя 61.4 ц/га (129 ц/га : 2.1).

Температура воздуха, почвы т растения всегда зависит от количества солнечной радиации, которое падает на данную площадь, поглощается земной поверхностью или посевами. Часть суммарной радиации вызывает тепловой эффект, накапливая в целом за вегетацию определенную сумму температур, которая за период вегетации ячменя составляет 1400⁰С. Такому количеству тепла соответствует 45=5- ккал/см² интегральной, или 20 ккал/см² (2 млрд. ккал/га) суммарной ФАР. Теплообеспеченность наряду с влагообеспеченностью и целым рядом других важных для земледелия характеристик климата используют для агроклиматического районирования территорий. Наличие данных по тепло-влагообеспеченности, т.е. основным факторам, лимитирующим величину урожая, позволяет рассчитать действительно возможный урожай, более рационально распределять посевные площади и дифференцировать агротехнику в зависимости от метеорологических условий вегетационного периода.

Единственным элементом, знание которого необходимо для составления прогноза, является дата устойчивого весеннего перехода температуры воздуха через 10⁰С.

Влагообеспеченность и урожай

Знание сумм температур за период активной вегетации растений или за какой-либо промежуток времени необходимо для определения испаряемости влаги в данном районе. В основе этих расчетов лежит тесная зависимость между теплом и радиационным балансом (R). Последний определяют по сумма температур выше 10⁰С, используя уравнение Ф.Ф. Давитая и Ю.С. Мельника

R = 0.0121d wsp:val="00E3308A"/><wsp:rsid wsp:val="00FA3153"/></wsp:rsids></w:docPr><w:body><w:p wsp:rsidR="00000000" wsp:rsidRDefault="00A11837"><m:oMathPara><m:oMath><m:r><w:rPr><w:rFonts w:ascii="Cambria Math" w:h-ansi="Cambria Math"/><wx:font wx:val="Cambria Math"/><w:i/><w:sz w:val="28"/><w:sz-cs w:val="28"/><w:lang w:fareast="RU"/></w:rPr><m:t>в€‘</m:t></m:r></m:oMath></m:oMathPara></w:p><w:sectPr wsp:rsidR="00000000"><w:pgSz w:w="12240" w:h="15840"/><w:pgMar w:top="1134" w:right="850" w:bottom="1134" w:left="1701" w:header="720" w:footer="720" w:gutter="0"/><w:cols w:space="720"/></w:sectPr></w:body></w:wordDocument>"> t > 10⁰C + 0/09289

Определение радиационного баланса за период вегетации дает возможность рассчитать фотосинтетически активную радиацию, которая в среднем на 14% ниже, и испаряемость влаги (м³/га) по формуле

E₀ = 10⁵R : 586,

где 586 – количество тепла, необходимое для испарения 1 кг воды, ккал.

Зная наличие ожидаемых сумм температур, радиационного баланса и требуемого количества воды на период полевых работ, можно учесть вероятные отклонения суммарного испарения о нормы и определить возможное влияние ожидаемых условий на программируемый урожай.

Регулируют водный режим посевов в неорошаемых условиях системой обработки почвы и ухода за растениями. Агротехнические мероприятия в весенний период строят таким образом, чтобы уменьшить физическое испарение (закрытие влаги, мульчирование, подготовка почвы и посев в сжатые сроки). Это вызвано тем, что весной от схода снега до посева ячменя с пашни испаряется 30-40 мм почвенной влаги, а от посева до появления всходов – 15-25 мм, или в сумме 45-65 мм. Таким образом, непроизводительные расходы влаги достигают 35%.

По данным академика Шатилова И.С., на посевы ячменя за период от появления всходов до уборки урожая приходит 4.2 млрд. ккал/га интегральной радиации, испаряется до 250 мм воды. Затраты солнечной энергии на испарение такого количества влаг составляет 1.32 млрд. ккал/га или 31.4 % от интегральной радиации. Эти показатели можно использовать для уточнения водного баланса посевов, действительно возможных урожаев, а также для расчета фитометрических показателей посевов ячменя пр различной влагообеспеченности.

Дата добавления: 2018-11-24; просмотров: 1353; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

⇐ Предыдущая 1 2 3 4 567 8 9 Следующая ⇒

Мы поможем в написании ваших работ!