Как должны отличаться листовые индексы посевов свеклы и пшеницы

Обновлено: 18.09.2024

Мало кто понимает, но корреляция между осадками и урожайностью – 0,36, т.е. её практически нет. У кого-то в хороший год 60 ц/га, в сухой – 45, а у соседей – 25 и 16. У первых на центнер урожая идёт 6 мм влаги, у вторых – 50 мм, т.е.перерасход влаги в 8 раз больше, чем требует урожай.

Факт:разные агроценозы по-разному реагируют на одну и ту же засуху.Так что отписки на засуху не проходят в принципе.РАСХОД ВЛАГИ ЗАВИСИТ ОТ АГРОТЕХНИКИ.

Прежде всего – от того, насколько почва затенена листьями[23].

Для всех культур НА КАЖДОМ КВ. МЕТРЕ ПОЧВЫ ДОЛЖНО БЫТЬ МИНИМУМ 4 КВ. МЕТРА ЛИСТВЫ (листовой индекс = 4,0-5,0). При этом почва затенена на 100%, а КПД фотосинтеза – максимальный. Это – главное, с чего должен начинать каждый агроном.

Второй важнейший момент: почва должна быть затенена к нужному времени. У зерновых это – выход в трубку, у подсолнуха – формирование корзинки, у кукурузы и сорго – вымётывание метёлки. Зайдя в это время в посев, мы не должны видеть солнечных пятен на почве.

Как этого добиться?

Прежде всего, важна оптимальная норма высева. Чем поле плодороднее, тем она должна быть меньше: у сильных растений листва мощнее, они скорее сомкнутся. Но: чем вертикальнее, сжатее листва у сорта, тем гуще нужно сеять. Многие думают: чем меньше растений, тем больше на каждое влаги. Это в определённой мере верно только на мульче. На пахоте – всё наоборот. Для этого и нужны опытные участки.

Говоря о листовом индексе, нельзя не вспомнить о злаково-бобовых смесях. Их урожайность всегда на 30-60% выше, чем у посевов одного вида. Лучше затеняя почву, они более оптимально расходуют влагу. Поэтому особенно эффективны травы, посеянные под покров основной культуры.

Сильно изреживает посевы переуплотнение почвы. Причины – пахота, тяжёлая техника и тяжёлые катки, применяемые постоянно. Если после посева не прошёл дождь, многие семена просто не пробиваются на свет. Затем почва сохнет, вторичная корневая система отмирает, и узел кущения не образуется. Прикатывать можно только посуху или по мульче. Мульча вообще снимает описанные проблемы.

Чем южнее, тем важнее сеять, располагая рядки на восток-запад. В опытах, благодаря лучшему затенению междурядий, урожай кукурузы и пшеницы был на 20-25% больше, чем при посеве на север-юг.

Озимые намного раньше начинают вегетировать и раньше затеняют почву. Это также весомый аргумент в выборе культуры.

КУЛИСЫ

Польза продуваемых кулис доказывается практикой уже больше полувека. В 50-60-х годах в южных областях их успешно применяло большинство хозяйств. В основном использовали кулисы из сорго веничного и кукурузы.

Эффект кулис распространяется на расстояние в 4-5 их высоты. Сеют их через 6-10 м поперёк господствующих ветров. Обычно посев ведётся вместе с культурой, крайним сошником сеялки, в 2 рядка: более густые кулисы создают чрезмерный застой воздуха. Кулисные культуры подбираются по месту: где суше – сорго, просто, гречиха, конопля; где влажнее – подсолнух, кукуруза. В начале июля сеют кулисы для задержания снега – их оставляют в зиму. Весной сеют кулисы, защищающие от суховеев.

Просмотр темы показал: во всех случаях кулисы экономически выгодны. Прибавки за счёт накопления влаги, меньшего испарения и большей влажности воздуха достигают 15-20%. Это верно и для зерна, и для овощей. Фермеру остаётся найти удобный и дешёвый способ использовать кулисы.

С учётом современной техники и навигации, предполагаю чередование, к примеру, кукурузы и пшеницы широкими полосами шириной в жатку комбайна. Выигрывать будут обе культуры. Важен и уход от монокультуры – оздоровление фитоценоза. Прибавив к этому полисортные посевы, можно усиливать этот эффект.

Теперь уточним, почему так должно быть и к чему приводит нарушение этого требования.

1. Такое количество листового аппарата позволяет агроценозу максимально улавливать фотосинтетически активную радиацию (ФАР), используя таким образом энергию солнца для образования и накопления биологических питательных веществ. Биологическая фабрика утилизации солнечной энергии работает с наивысшей продуктивностью. Следовательно, чем меньше листовой индекс, тем меньше будет усвоено энергии, поставляемой солнцем.

Первым в этом ряду стоит посев. Ни для кого не секрет, что чем более равномерно размещены растения по полю, тем лучше растение способно использовать питательные вещества и улавливать солнечную радиацию. Поэтому производители сеялок и предлагают различные агрегаты, способные расположить семена так, как мы только пожелаем. А желать-то мы должны того, что помогает растениям находиться в наиболее комфортных условиях и не тратить энергию на борьбу друг с другом за питательные вещества, а также иметь возможность максимально использовать ФАР. Если с выбором широкой и узкой рядности или сплошного сева у каждого имеется свой опыт и предпочтения, то с нормой высева (густотой стояния) вопрос намного сложнее. Алгоритм расчета нормы высева должен учитывать продуктивность каждого поля. От этого никуда не деться. Чем выше продуктивность поля, тем ниже может быть на нем норма высева. Это связано с тем, что на хороших полях растения растут быстро, начиная с первых этапов, и их листовой аппарат развивается стремительно. Это означает, что почва быстрее будет закрыта под растениями от неблагоприятного солнечного излучения и запасы влаги будут использованы на накопление, а не на выживание. Это первое и очень существенное условие. Следующим фактором является наличие стартовых удобрений. Чем качественнее и в более оптимальном количестве используются стартовые удобрения, тем лучше развиваются растения на начальном этапе.

Это также приводит к более быстрому экранированию почвы и более рациональному использованию запасов влаги.

Весьма существенными в этом алгоритме являются и особенности сорта или гибрида. Чем более разлогое расположение листьев (более тупой угол листьев по отношению к центральному стеблю), тем меньше растений необходимо на единице площади, чтобы экранировать землю от солнечных лучей, тем быстрее агроценоз будет способен защищать себя от негативных проявлений солнечной радиации. И наоборот, чем острее угол расположения листьев по отношению к центральному стеблю, тем меньше они способны экранировать почву. Это автоматически требует большего количества растений на единицу площади и, следовательно, более высокой нормы высева.

Вторым проблемным вопросом является переуплотнение почвы. Причем его необходимо разделить как минимум на два подвопроса. Первый: выполнение предписаний технологий о необходимости прикатывания и использование при этом как можно более тяжелых катков. Такое переуплотнение мне пришлось наблюдать при исследовании одного из хозяйств центра Украины. Хозяйство уже несколько лет подряд отмечает падение урожайности. Анализируя посевы озимой пшеницы, сразу отметил поверхностное переуплотнение, да такое, что часть растений не смогла пробиться к свету. Почва еще осенью потрескалась от незначительного высыхания. Капиллярная система заканчивается на поверхности почвы. На вопрос, почему так получается, нашелся очень простой ответ - в хозяйстве четыре года назад приобрели кольчатозубовый каток. Больше объяснений не понадобилось, все культуры прикатываются этим катком, результат налицо.

Второй подвопрос: использование тяжелой посевной и уборочной техники на полях. По собственному опыту знаю, как трудно удержаться от использования этой техники на, казалось бы, готовых к посеву площадях. Тяжелыми являются как сами комплексы, так и их прикатывающие катки. А сеять ранние культуры (горох или яровые колосовые) необходимо. Получается, задерживаешь посев - плохо, а посеешь и переуплотнишь почву -возможно, еще хуже. А подтверждением того, что это бывает действительно хуже, служит пример урожая гороха в центральной части Украины. С яровыми посевами подобное случается всегда, когда после сева не прошел дождь. Это весенняя засуха. В зоне моего мониторинга это было в 2003-м, 2007-м и 2011 годах. В 2007-м первый дождь (40 мм) пошел в конце мая, а в 2011 г. только 10 июня. И конечно, несмотря на улучшение общей ситуации, многим посевам это уже не помогло или помогло незначительно. Разве этого недостаточно, чтобы хорошо задуматься?

И этот опыт полностью подтверждает выводы И. Овсинского, сделанные более ста лет назад в отношении крайне осторожного

использования катков и необходимости постоянно иметь мягкое одеяло над посеянными семенами и почвенными капиллярами. Чтобы подчеркнуть важность и постоянность этого вопроса, могу напомнить, что в Советском Союзе за переуплотнение почвы отвечала инженерная служба. Во всех институтах механизации и их филиалах изучался вопрос почвенного переуплотнения. Для всей новой техники вырабатывались рекомендации по ее использованию с учетом возможного влияния на параметры почвы. Разрабатывалась техника, которая была способна противостоять этому пагубному явлению. Вот и появились щелеватели и глубокорыхлители, рекомендации по борьбе с подплужной подошвой и т.д.

В институтах земледелия все разрабатываемые технологии имели разделы, освещающие вопросы уплотнения почвы.

Поверхностное переуплотнение почв устраняется природным путем при замерзании влажных слоев почвы. Обычно это нормальное состояние в осенний период, поэтому многие и не замечают осеннее переуплотнение. Зачастую почва разуплотняется на глубину промерзания. Замерзание сухой почвы к разуплотнению не приводит.

Оборудование: нож, ножницы, шпагат, мешки, миллиметровая бумага, линейка, весы, сушильный шкаф,тетрадь, карандаш, ручка, калькулятор.

В процессе фотосинтеза принимает участие не вся солнечная энергия, а только ее видимая часть – фотосинтетически активная радиация (ФАР) с длиной волн 380 – 720 нм. Энергия ФАР составляет около 50% общей энергии солнечной радиации. Количество ФАР, падающей на единицу поверхности почвы в среднем по месяцам года и по декадам месяца, определено для каждой географической зоны. Коэффициент использования ФАР служит объективным показателем величины урожая (высокий, средний, низкий). Хорошие урожаи соответствуют 2-3% использования ФАР.

ФАР поглощают листья растений. В начальный период развития растений ФАР мало улавливается листьями. По мере роста растений увеличивается площадь листьев и поглощение ими ФАР. Когда площадь листьев превышает ту площадь, на которой находится растение в 4-5 раз (индекс листовой поверхности), поглощение ФАР листьями достигает максимального значения - 75-80% видимой и 40% общей радиации. При дальнейшем увеличении площади листьев поглощение ФАР не повышается.

Для определения фотосинтетической деятельности посевов определяют следующие показатели:

Для определения фотосинтетической деятельности посевов определяют следующие показатели: площадь листьев, фотосинтетический потенциал, чистую продуктивность фотосинтеза.

Пробу растительных образцов отбирают на производственных посевах маршрутным методом в количестве 10-15 растений (M). Листья растений обрывают, подсчитывают (n) и берут для анализа 5 типичных (N). Площадь листьев у зерновых культур определяют методом промеров, у других – отпечатком контуров листа на миллиметровой бумаге.

Метод промеров. Измеряют в сантиметрах длину (a) и ширину (b) в самой широкой части листа. Результаты промеров записывают. Рассчитывают площадь листа (см 2 ) по формуле 4:

Аналогичным образом проводят измерения остальных листьев. Определяют среднюю площадь одного листа ( ср) по формуле 5:

где Si – площадь отдельных листьев, см 2 ;

N – количество листьев.

Метод отпечатков контура на миллиметровой бумаге.Контуры пяти листьев переносятся на миллиметровую бумагу. Подсчитывается их площадь путем объединения отдельных квадратов (см 2 ) или считается количество квадратных миллиметров. Так как в 1 см 2 находится 100 квадратных миллиметров, рассчитывается площадь листьев в см 2 . Определяется средняя площадь одного листа по формуле 2.

Определение индекса листовой поверхности.Рассчитывают индекс листовой поверхности (ИЛП) по формуле 6:

где S _ср – средняя площадь одного листа, см 2 ;

n – общее количество листьев со всех растений пробы, шт.;

k – количество растений на квадратном метре, шт. (справочные данные: зерновые 500, зернобобовые 200, картофель 5, сахарная свекла 10);

M – количество растений в пробе, шт.

Для контроля правильности определения площади листьев студент должен представить обведенные на бумаге контуры пяти листьев и рассчитанную их площадь. Одновременно представляются расчеты по определению индекса листовой поверхности, и проводится проверка правильности расчета ИЛП.

Определение чистой продуктивности фотосинтеза (ЧПФ) дает возможность получить материал, который используется для разработки приемов повышения продуктивности сельскохозяйственных растений, прогнозирования и программирования урожаев.

Чистая продуктивность фотосинтеза - количество общей сухой биомассы, образованной растениями в течение суток в расчете на 1 м 2 листьев. Среднюю продуктивность работы листьев за весь период вегетации можно определить путем деления массы общего биологического урожая на показатель фотосинтетического потенциала посадки. Прирост сухой биомассы в граммах за определенный промежуток времени, отнесенный к единице листовой поверхности, называют чистой продуктивностью фотосинтеза (ЧПФ). ЧПФ необходимо определять периодически в течение всего вегетационного периода. ЧПФ рассчитывается по формуле 7:

где ЧПФ – чистая продуктивность фотосинтеза, г/м 2 х дни.

В₁ - сухая биомасса растений в начале учетного периода, г;

В₂ - сухая биомасса растений в конце учетного периода, г;

Л₁ - площади листьев в начале периода, м 2 ;

Л₂ - площади листьев в конце периода, м 2 ;

1/2 × (Л₁+ Л₂)- средняя рабочая площадь листьев за время опыта, м 2 ;

N - число дней в учетном периоде.

При рассмотрении посева как фотосинтезирующей системы урожай сухой массы, создаваемый за вегетационный период или его прирост за определенный период, зависит от величины средней площади листьев, продолжительности периода и чистой продуктивности за этот период.

где У – урожайность сухой биомассы, т/га;

ФП – фотосинтетический потенциал;

ЧПФ – чистая продуктивность фотосинтеза, г/м 2 х дни.

Фотосинтетический потенциал (ФП) рассчитывают по формуле 9:

где Sc – средняя за период площадь листьев, тыс.м 2 /га;

Т – продолжительность периода, дни.

Рекомендуемая литература:

1) Практикум по физиологии растений: учебное пособие / Под ред. В.Б. Иванова. – 2-е изд., испр. – М.: Академия, 2004. -144 с.

2) Малиновский, В.И. Физиология растений: учебник / В.И. Малиновский. - Изд-во ДВГУ, 2004.- 106 с.

3) Медведев, С.С. Физиология растений: учебник / С.С. Медведев. - Изд-во С.-Пб. ун-та, 2004.-336 с.

4) Полевой, В.В. Физиология растений: учебник / В.В. Полевой. - М.: Высшая школа. 1989.- 464 с.

Индекс листовой поверхности это показатель, который позволяет рассчитать оптимальную плотность посадки растений на участке.

Автор: Георгий Афанасьев

Оказывается, что листовой индекс для хорошего роста должен находиться в коридоре ни ниже, ни выше определенного значения.

Давайте разберемся как это работает. Листовой индекс это соотношение площади всей “листвы” растения к площади земли, занимаемой растением. К примеру на площади в 1 квадратный метр растет куст растения общая площадь всех листьев которого при подсчете составит 4 квадратных метра. Таким образом листовой индекс будет равен 4. Все очень просто.

Каковы листовые индексы разных растительных сообществ? В хвойных лесах он может достигать 28, на лугах — до 30, в степях снижается до 2,5 (Greyger, 1964).

Зачем его вообще считать, почему важен этот показатель? Дело в том, что он является мерой фотосинтезирующей биомассы. Чем выше индекс тем более полно используется солнечный свет на этой территории. Хвойные леса из ели — темные, сумрачные, весь солнечный свет перехвачен еловыми иголками. Но в подстилке даже такого леса можно найти растения типа кислицы , которые хорошо живут при минимальном потоке солнечного света.

Для промышленного сельского хозяйства высчитали, что максимальная чистая продукция соответствует листовому индексу, близкому к 4 (т. е. когда площадь освещенных листьев в 4 раза больше площади, занятой растениями).

Хотя максимум валовой продукции достигается при листовом индексе 8 – 10. Разница между чистой и валовой продукцией в том, что для сельского хозяйства пользой считается только наросшая биомасса, а в лесном и парковом деле, например продукция – это и кислород вырабатываемый лесом. И вот эта совокупная продуктивность (дыхание растения + рост биомассы) лучше всего происходит при индексе в 10 единиц.

Если листовой индекс ниже 4, то возн икают неприятные последствия для роста растений. Дело в том, что в летний период листовой индекс показывает будет ли перегреваться земля под растениями. Если индекс 4-5, то солнечный свет весь перехватывается зеленой массой и до земли не доходят жарки лучи.

Если же листовой индекс низкий 1-2, то солнечные лучи сквозь такие редкие листья проникают до земли, нагревают ее. Образуются несколько неприятных последствий. Во первых сильно испаряется влага, и земля пересушивается, т.е. чем ниже листовой индекс тем чаще придется поливать участок. Во вторых, перегретая земля на определенную глубину “стерилизуется” под воздействием ультрафиалета и простого перегрева. Гибнут микроорганизмы для которых тепловой коридор первышен, “животинки” покрупнее, живущие уходят поглубже. А в итоге нарушается питание почвы, за счет деятельности полезных микроорганизмов. И в третьих, отраженный от земли свет и тепло поднимается и сильно нагревает нижнюю часть листьев растений , что в итоге ведет к приостановке процессов наращивания биомассы. И получается, что света много, а растение не может его использовать, так как “замирает”.

Подведем некоторые итоги:

1. Если желаем получить максимальный урожай – нужно достичь листовой индекс не ниже 4.

2. Довольно большая часть огородных растений не дают такого листового индекса. И достичь его можно только если делать смешанные посадки. (Известная, но редко используемая схема: Кукурузу, по ней вьющуюся фасоль и внизу тыкву, покрывающую листьями всю землю)

3. Для многих участков важно сохранить или воссоздать ярусость растений. Растущие над огородом деревья при определенном расчете ничуть не помешают овощам, а даже помогут – если будут отбрасывать тень в самые жаркие часы дня.

4. Сорняки растущие на участке не всегда являются бедой или конкурентом выращиваемым нами растениям. Часто они вместе создают нужный листовой индекс и к удивлению хозяина в бурных зарослях “сорняков” часто урожай лучше чем на прополотой раскаленной чистой земле.

Связанные записи:

Ссылки то теме:

Уткин А. И., Биологическая продуктивность лесов (методы изучения и результаты), в кн.: Итоги науки и техники. Сер. Лесоведение и лесоводство, т. 1, М., 1975.

Читайте также: