Технология производства озимой ржи сорт Волхова.

Цель программирования – обеспечить получение экономически обоснованного урожая при одновременном сохранении или повышении уровня почвенного плодородия и соблюдении требований охраны окружающей среды.

Выделяют три этапа  программирования урожайности:

На первом этапе рассчитывают на основе агроклиматических ресурсов конкретной местности три научно-обоснованных уровня урожайности культуры:

1. Потенциальная урожайность (ПУ) - по приходу фотосинтетически активной радиации;
2. Действительно возможная урожайность (ДВУ) - по условиям влагообеспеченности и биоклиматическим показателям;
3. Программируемая урожайность (ПрУ) - с учетом почвенного плодородия конкретного поля.

На втором этапе разрабатывают  технологию производства, обеспечивающую получение программируемой урожайности, т.е. разрабатывают программу получения урожая. При этом заранее рассчитывают под программируемую урожайность фитометрические показатели посева (фотосинтетический потенциал, площадь листьев), основные элементы структуры урожая и норму высева.

На третьем этапе  обеспечивают выращивание запрограммированного урожая на конкретном поле при постоянном управлении ходом формирования урожая. Для этого проводят оперативные наблюдения за ходом формирования урожая и вносят необходимые уточнения в систему запланированных мероприятий в зависимости от состояния посевов и складывающихся почвенно-климатических условий. Фактическая продуктивность посева на конкретном поле и будет характеризовать урожайность в производстве (УП).

Для приближения урожая в производстве (УП) к программируемому (ПрУ) необходимо добиваться выполнения всех элементов принятой технологии при корректировке их в зависимости от складывающихся метеоусловий и состояния посевов.

Качество программирования оценивается по разности между программируемой урожайностью и полученным в производстве урожаем. Если различия между ними незначительные, качество программирования считается хорошим.

В 1970г. академиком И.С. Шатиловым  сформулированы 10 основных принципов программирования урожайности:

Первый принцип основан  на определении урожайности по коэффициенту использования растениями фотосинтетической радиации (ФАР).

Второй принцип состоит  в определении продуктивности фитомассы  по приходу тепла и влаги за период вегетации культуры.

Третий принцип состоит  в определении потенциальных  возможностей культуры (сорта) применительно к тем условиям, где предполагается получить высокие урожаи. Для определения потенциальных возможностей необходимо использовать данные сортоиспытательных участков и научных учреждений, где более высокий уровень агротехники и потенциальные возможности проявляются лучше.

Четвертый принцип заключается  в том, чтобы на поле, занятом культурой, сформировать фотосинтетический потенциал (ФП), который обеспечит запрограммированный уровень урожайности.

Пятый принцип состоит  в необходимости правильного применения основных законов земледелия и растениеводства.

Шестой принцип заключается  в том, чтобы разработать систему  удобрения, обеспечивающую получение  запрограммированного урожая высокого качества.

Седьмой принцип заключается  в разработке комплекса агротехнических мероприятий, исходя из требований культуры, сорта (обработка почвы, посев, уход и т.д.).

Восьмой принцип состоит  в том, чтобы в орошаемом земледелии обеспечить потребность растений в  воде в оптимальном количестве, а  в богарных условиях определить уровень урожайности, исходя из сложившихся климатических условий.

Девятый принцип состоит  в том, чтобы обеспечить выращивание  здоровых растений, исключить отрицательное  влияние вредителей и болезней на рост, развитие и урожайность сельскохозяйственных культур.

Десятый принцип заключается  в необходимости использования  электронно-вычислительной техники для выбора оптимального варианта комплекса агроприемов, выполнение которого обеспечит получение программируемой урожайности.[7]

 

 

         3.1.2. Определение потенциальной урожайности.

 

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 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 длинны вегетационного периода культуры

Коэффициент использования  ФАР зависит от биологических особенностей культуры, плодородия поля, уровня минерального питания и применяемой технологии. Чем выше коэффициент использования ФАР, тем выше урожай биомассы. Реальный К_Q на обычных посевах, по данным А.А. Ничипоровича, не превосходит 0,5-1,5%.

Посевы сельскохозяйственных культур по использованию ФАР  делятся на следующие группы:

	КQ, %
1. Обычные	0,5...1,5
2. Хорошие	1,5...3,0
3. Рекордные	3,5...5,0
4. Теоретически возможные	6,0...8,0

 

Ставится задача повысить коэффициент  использования ФАР до 2-3 и даже 5%, что позволит значительно увеличить  продуктивность фитомассы.

Расчет потенциальной урожайности (ПУ) биомассы производится по формуле А.А. Ничипоровича:

              (1)

где ПУ биол. - урожайность  абсолютно  сухой биомассы, ц/га;

Q - сумма ФАР за период вегетации культуры, определяется с использованием данных суммарного прихода ФАР по месяцам года в конкретной местности (прил. 1). Расчеты Q приводятся в табл. 1.

Под периодом вегетации  следует понимать фактическое время  от посева (у многолетних трав - от начала весенней вегетации) 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 0⁰ и +5⁰ (прил. 2).

10⁴ - коэффициент пересчет суммы ФАР, представленной в табл. 1, в МДж/га;

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 находится в пределах 1800-2000 МДж/ц.

Таблица 3.1.

Сумма ФАР за период вегетации озимой ржи.

 

Дата посева – 29 августа

Дата уборки – 2 августа

Сумма ФАР (МДж/м) по месяцам				Сумма ФАР за период вегетации (Q, МДж/м)
Август	сентябрь	октябрь	апрель
19	92	12	6	129

 

май	июнь	июль	август	Сумма ФАР за период вегетации  (Q, МДж/м) всего
235	285	276	13	938

 

ПУ _биол =

ц/га

 

Для перехода от урожая абсолютно  сухой биомассы к величине урожая полезной продукции (зерна, семян, соломы, сена, зеленой массы) при стандартной влажности пользуемся формулой:

;                         (2)

где  ПУпп - потенциальная урожайность полезной продукции при стандартной влажности, ц/га;

ПУ биол. - потенциальная  урожайность абсолютно сухой биомассы в ц/га, рассчитанная по формуле (1);

А - стандартная влажность  полезной продукции, %;

К - сумма частей основной и побочной продукции.[7]

 

                       ПУ_пп= ц/га

Таким образом, при К_Q = 2,4% , в идеальных метеорологических и почвенных условиях Архангельской области, может быть получена потенциальная урожайность полезной продукции озимой ржи равная 47,3 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.

ДВУ, как правило, ниже потенциального урожая, так как значения метеорологических факторов отличаются от оптимальных. Метеоусловия изменяются ежегодно, поэтому значения ДВУ от года к году случайным образом меняются. Из-за отсутствия надежных долгосрочных прогнозов погоды, рассчитанных на весь вегетационный период, заранее нельзя точно сказать, каким будет ДВУ в предстоящем году. Можно рассчитать лишь вероятный уровень ДВУ по среднемноголетним метеорологическим условиям.

Для определения ДВУ  по влагообеспеченности посевов необходимо знать запасы продуктивной влаги и коэффициент водопотребления культуры.

Запасы продуктивной влаги рассчитываются как сумма запасов доступной для растений влаги в метровом слое почвы ко времени посева (или начала вегетации озимых культур и многолетних трав) и эффективно используемых осадков за вегетационный период.

Расчет ДВУ производится по формуле:

;                       (3)

где, ДВУ биол. - действительно  возможная урожайность абсолютно  сухой биомассы, ц/га;

W - запасы продуктивной влаги ко времени посева (или начала весенней вегетации озимых культур и 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;

        K_w - коэффициент водопотребления культуры в мм/ц сухой биомассы

 

Таблица 3.2.

Сумма осадков за период вегетации озимой ржи.

Дата посева – 29 августа

Дата уборки – 2 августа

Количество осадков (мм) по месяцам и декадам															Сумма осадков, мм
апрель			май			июнь			июль			август
1	2	3	1	2	3	1	2	3	1	2	3	1	2	3
1			46			64			68			4,2			183,2

 

 ц/га

 

Действительно возможную  урожайность полезной продукции  определеяем по формуле

                 (4)[7]

ДВУ_пп =

ц/га

Расчет БКП проводят в том случае, если в данном районе сумма температур больше или равна  той, которой достаточно для полного  созревания районированного сорта или гибрида.

Д.И. Шашко для определения  БКП зерновых культур в зоне достаточного увлажнения предложил использовать следующую формулу:

,                        (5)

где: - сумма среднесуточных температур воздуха выше 10⁰С, накапливаемая за период вегетации культуры (прил. 9);

1000⁰С - сумма среднесуточных температур выше 10⁰С на северной границе земледелия.