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 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 0⁰С и + 5⁰С. [8]

10⁴ – 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

Таблица 3. 1.

Дата посева 5 мая

Дата уборки 10 августа

Сумма ФАР (МДж/м²) за период вегетации ячменя

Сумма ФАР (МДж/ м2 ) по месяцам	Сумма ФАР за период вегетации (Q)
май	июнь	июль	август	870 МДж/ м2

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]