Проектирование технологии возделывания озимого ячменя

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3. Проектирование  технологии возделывания озимого  ячменя

 

3.1. Проектирование  урожайности

Проблема питания растений является самой актуальной.

Биологическая (У_биол) или потенциальная урожайность (ПУ) наивысший уровень биологической продуктивности культуры (сорта), вычесляемый по коэффициенту использования растениями приходящей солнечной энергии (ФАР). По А. А. Ничипоровичу, средние значения коэффициентов полезного действия ФАР составляют для обычных посевов 0,5–1,5 %, хороших – 1,5–5,3, рекордных – 3,5–5, для теоретически возможных – 6–10 %.

Для расчета возможных  урожаев сельскохозяйственных урожаев  сельскохозяйственных культур используется формула А. А. Ничипоровича:

У_биол = , где

У_биол – биологический урожай абсолютно сухой растительной массы, ц/га;

R•10⁹ – количество приходящей ФАР за период вегетации культуры в данной зоне, млрд.ккал/га;

К – запланированный коэффициент использования ФАР, %;

10² - 100 %;

10² – для перевода кг в ц.;

Средняя энергетическая емкость (калорийность) видов растений меняется в пределах 3–5 ккал/г. Калорийность увеличивается от юга к северу. В наших расчетах принята средняя  калорийность 4•10³ – количество энергии, выделяемое при сжигании 1 кг сухого вещества биомассы, ккал/кг;

Посевами озимого ячменя запрограммировано усвоить 4,4 % ФАР. За период вегетации на посевы ячменя приходит около  1, 2, 3 млрд. ккал/га. Подставив  эти величины в формулу, определяем, сколько может быть получено сухого вещества ячменя:

У_{биол 1}  = ц/га;

У_{биол 2}  = ц/га;

У_{биол 3}  = ц/га.

Чтобы перевести У_{биол1,2,3} в урожай биомассы стандартной влажности, воспользуемся формулой:

У_ст = , где

У_ст – урожай биомассы, приведенный к стандартной влажности, т/га;

W – стандартная влажность (для зерновых – 14%), %.

У_{ст 1}= ц/га;

У_{ст 2}= ц/га;

У_{ст 3}= ц/га.

Теперь можно рассчитать выход основной продукции по формуле:

У_з = , где

У_з – урожай зерна, т/га;

 Xа – сумма частей в соотношении основной и побочной продукции в общем урожае биомассы: для озимого ячменя 1:1,5 или 2,5 части.

У_{з 1} = ц/га;

У_{з 2} = ц/га;

У_{з 3} = ц/га.

Высокие урожаи можно  получать при оптимальном сочетании  водного, пищевого и воздушного режимов.

При орошении, внесении удобрений  и хорошей агротехнике возможности  получения более высокого урожая возрастают в несколько раз.

Для получения посевов, способных поглощать значительное количество солнечной радиации, необходимо стремиться к тому, чтобы поверхность листьев быстро росла и площадь их достигала 40–50 тыс. м/га и выше.

Поэтому любой агротехнический  прием будет эффективен в том  случае, если он обеспечивает быстрое  развитие и достижение больших размеров площади листьев в посевах, что повышает продуктивность фотосинтеза листьев, сохраняет их в активном состоянии более длительный период времени, способствует наилучшему использованию продуктов фотосинтеза.

 

3.2.  Климатические  обеспеченная урожайность

Фактором, лимитирующим формирование потенциальной урожайности, является влагообеспеченность вегетационного периода. Поэтому действительно возможный урожай сухого вещества ячменя по средней многолетней влагообеспеченности будет ограничен этим фактором, находящимся в минимуме:

У_биол = , где

У_биол – действительно возможный урожай абсолютно сухой биомассы, т/га;

W – ресурсы продуктивной влаги (сумма запасов в слое почвы 0–100 см на начало весенней вегетации и выпавших за вегетацию озимого ячменя осадков), мм;

К_W – коэффициент водопотребления озимого ячменя, мм,  га/т.

W = W_H +0.8 I _, где

W – начальный запас влаги, который обычно берется в метровом слое почвы, мм;

I – сумма осадков от момента сева до созревания, мм.

W ₁ = 167+0,8*479,7 =550,7 мм;

W ₂  = 167+0,8*25 =187 мм;

W ₃ = 167+0,8*708 =733,4 мм.

У_{биол 1} = т/га;

У_{биол 2} = т/га;

У_{биол 3} = т/га.

При помощи показателя влагообеспеченности  устанавливают, на сколько благоприятны запасы влаги для прорастания той или иной культуры. В целом по стране только 40% пахотных земель обеспечено влагой, 20 – находится в условиях неустойчивого увлажнения и 40% в засушливой зоне. На территории основных сельскохозяйственных районов ресурсы влаги уменьшаются с северо – запада на юго – восток .

В проблеме влагообеспеченности  растений равноценна роль как факторов внешней среды (почвенно – гидрологических  и агрометеорологических условий), так и особенностей регуляторных функций растений, определяемых видом, сортом, гибридом, стадией их развития. Сорта, обладающие узким соотношением основной и побочной продукции в общей биомассе, обеспечивают получение большого количества зерна, клубней, чем сорта, у которых это соотношение шире.

 

3. 3. Расчет  удобрений под прогнозируемый урожай

                                                                                                                    Таблица 7

Показатель	N	P2O5	K2O
Планируемый урожай 5,1 т/га
Выносится с урожаем, кг/га	147,9	56,1	102
Имеется в пахотном слое, мг на 100 г почвы	–	10	12
Имеется в пахотном слое, кг/га	–	300	360
Процент использования  из почвы, %	40	10	10

 

Будет использовано из почвы,  кг/га	64,8	30	36
Требуется внести с минеральными удобрениями, кг/га	83,1	26,1	66
Процент использования  из удобрений, %	60	20	70
Необходимо внести с  учетом коэффициента использования  из удобрений, кг/га	138,5	130,5	94,3
Необходимо внести в  туках, ц/га	4,8	11,9	2,3

 

Примерный вынос питательных веществ озимым ячменем из почвы: N – 29 кг, Р – 11 кг , К – 20 кг.

1. Выносится с урожаем:

Азота           5,1*29=147,9 кг/га;

Фосфора      5,1*11=56,1 кг/га;

Калия           5,1*20=102 кг/га.

По данным хозяйства  в пахотном слое имеется гумуса – 7,2 %, фосфора – 10 мг на 100 г почвы, калия – 12 мг на 100 г почвы.

2. Имеется в пахотном  слое:

Р (10 * 30) =300 кг/га;

К (12 * 30) = 360 кг/га.

3. Процент использования  из почвы: азота 40 % фосфора 10 %, калия 10 %.

4. Будет использовано из почвы:

N (7,2 * 9) = 64,8 кг/га;

Р 300 / 10 = 30 кг/га;

К 360 / 10 = 36 кг/га.

          5. Требуется внести с минеральными удобрениями:

N (147,9 – 64,8) = 83,1 кг/га;

Р (56,1 – 30) = 26,1 кг/га;

К (102 – 36) = 66 кг/га.

6. Процент использования  из удобрений: азот 60 %, фосфор 20 %, калий 70 %.

7. Необходимо внести с учетом коэффициента использования из удобрений:

N (83,1 *100) / 60 = 138,5 кг/га;

Р (26,1 * 100)  / 20 = 130,5 кг/га;

К (66 * 100) / 70 = 94,3 кг/га.

8. Необходимо внести в туках:

а) в качестве азотного удобрения берем  мочевину д. в. 46 %

138,5/46 = 4,8 ц/га;

б) в качестве фосфорного удобрения берем супер фосфат  д. в. 19 %

130,5/19 = 11,9 ц/га;

в) в качестве калийного удобрения берем калийную соль д. в. 40 %

94,3/40 = 2,3 ц/га.

Требуется внести на 1 га: (4,8+11,9+2,3)*1=19 ц/га.

                                                                                                         Таблица 8

Показатель	N	P2O5	K2O
Планируемый урожай 10,2 т/га
Выносится с урожаем, кг/га	295,8	112,2	204
Имеется в пахотном слое, мг на 100 г почвы	–	10	12
Имеется в пахотном слое, кг/га	–	300	360
Процент использования из почвы, %	40	10	10
Будет использовано из почвы, кг/га	64,8	30	36
Требуется внести с минеральными удобрениями, кг/га	231	82,2	168
Процент использования  из удобрений, %	60	20	70
Необходимо внести с  учетом коэффициента использования  из удобрений, кг/га	385	411	240
Необходимо внести в  туках, ц/га	8,4	21,6	0,6

 

Примерный вынос питательных  веществ озимым ячменем из почвы: N – 29 кг, Р – 11 кг , К – 20 кг.

1. Выносится с урожаем:

Азота           10,2*29=295,8 кг/га;

Фосфора      10,2*11=112,2 кг/га;

Калия          10,2 *20=204 кг/га.

По данным хозяйства  в пахотном слое имеется гумуса – 7,2 %, фосфора – 10 мг на 100 г почвы, калия – 12 мг на 100 г почвы.

2. Имеется в пахотном  слое:

Р (10 * 30) =300 кг/га;

К (12 * 30) = 360 кг/га.

3. Процент использования  из почвы: азота 40 % фосфора 10 %, калия 10 %.

4. Будет использовано из почвы:

N (7,2 * 9) = 64,8 кг/га;

Р 300 / 10 = 30 кг/га;

К 360 / 10 = 36 кг/г.

          5. Требуется внести с минеральными удобрениями:

N (295,8 – 64,8) = 231 кг/га;

Р (112,2 – 30) = 82,2 кг/га;

К (204 – 36) = 168 кг/га.

6. Процент использования из удобрений: азот 60 %, фосфор 20 %, калий 70 %.

7. Необходимо внести  с учетом коэффициента использования  из удобрений:

N (83,1 *100) / 60 = 385 кг/га;

Р (82,2 * 100)  / 20 = 411 кг/га;

К (168 * 100) / 70 = 240 кг/га.

8. Необходимо внести в туках:

а) в качестве азотного удобрения берем мочевину д. в. 46 %

138,5/46 = 8,4 ц/га;

б) в качестве фосфорного удобрения берем супер фосфат  д. в. 19 %

411/19 = 21,6 ц/га;

в) в качестве калийного  удобрения берем калийную соль д. в. 40%

240/40 = 0,6 ц/га.

Требуется внести на 1 га: (8,4+21,6+0,6)*1=30,6 ц/га.

 

Таблица 9

Показатель	N	P2O5	K2O
Планируемый урожай 15,3 т/га
Выносится с урожаем, кг/га	443,7	168,3	306
Имеется в пахотном слое, мг на 100 г почвы	–	10	12
Имеется в пахотном слое, кг/га	–	300	360
Процент использования из почвы, %	40	10	10
Будет использовано из почвы, кг/га	64,8	30	36
Требуется внести с минеральными удобрениями, кг/га	378,9	138,3	270
Процент использования  из удобрений, %	60	20	70
Необходимо внести с  учетом коэффициента использования  из удобрений, кг/га	631,5	691,5	385,7
Необходимо внести в  туках, ц/га	13,7	36,4	9,6