Действительно возможный урожай абсолютно сухой биомассы

Обновлено: 19.09.2024

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 (К_Q) 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 К_Q 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;

К_Q – 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

ПУ биол. =

=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

ДВУ биол. =

=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: