У биол. = ----- = ----- = 0,015х103 = 15,45 т/га ,где
103х 4000 х 102 4000х105
У биол. - потенциальный урожай абсолютно сухой биомассы,т/га;
R х 108 - количество приходящей ФАР за период вегетации культуры, млрд.ккал/га;
Кф - коэффициент использования ФАР,%;
103 - для перевода кг в тонны;
g - калорийность биомассы, ккал/кг;
102 - приходящая ФАР 100%.
Суммарный приход ФАР зависит от геофизического положения местности, её удаленности от экватора, высоты над уровнем моря, среднегодовой облачности.
В условиях Среднего Урала суммарный приход ФАР составляет 39-50 ккал/см.
Таблица 7 Приход ФАР в Свердловской области, ккал/см
| Месяцы | За период с tо | Сумма за год | ||||||||||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 10 и более | 5 и более | |
| 0,8 | 1,7 | 2,1 | 5,6 | 7,0 | 7,7 | 7,2 | 5,6 | 3,4 | 1,7 | 0,9 | 0,5 | 25,6 | 31,4 | 46,2 |
Коэффициент усвоения ФАР (КФ) – количество аккумуляторной в биомассе энергии на единицу площади посева в процентах от поступившей на эту площадь за время вегетации ФАР.
Средние значения коэффициента усвоения ФАР: 1,5 – 3,0 % хорошие.
Количество аккумуляторной энергии можно установить по калорийности биомассы. Калорийность 1 кг сухой биомассы соответствует – 4000 ккал.
Для перехода от урожая абсолютно сухой биомассы, рассчитанной по формуле (1) к величине урожая растительной продукции при стандартной влажности необходимо пользоваться соотношением:
100 х У биол.
У = ----------------------, (2)
(100 –W ) х А
100х 15,45 1545
У = --------- = ---- =118,85 (т/га) , где
( 100-87)х1 13
У - урожай сельскохозяйственной продукции при стандартной влажности, т/га;
W- стандартная влажность по ГОСТ, %;
А - сумма частей в отношении основной и побочной продукции в общем урожае биомассы.
Соотношение основной и побочной продукции в разделяемом урожае при натуральной влажности принято выражать в весовых частях, основная продукция при этом берется за единицу.
Таблица 8 Соотношение основной и побочной продукции при натуральной влажности
| Культура | Соотношение основной и побочной продукции |
| Цветная капуста (корнеплоды) | 1,0:0,0 |
Таблица 9 Стандартная влажность по ГОСТ
| Культура | Стандартная влажность, % |
| Цветная капуста ( корм. свекла) | 87 |
3.2 Расчет действительно возможного урожая по влагообеспеченности посевов (ДВУ)
Действительно возможный урожай, то есть который может быть обеспечен генетическим потенциалом сорта и приходом ФАР при реально существующих среднемноголетних условиях и применением агротехники.
В Свердловской области величина действительно возможного урожая в основном определяется влагообеспеченностью, особенно продуктивной ее частью, которая рассчитывается по данным годового количества осадков.
Таблица 10 Среднемноголетние осадки в Свердловской области, мм
| Месяц | Декада | Свердловск агро |
| 1 | 2 | 6 |
| 1 | 1-3 | 19 |
| 2 | 1-3 | 15 |
| 3 | 1-3 | 20 |
| 4 | 1 | 6 |
| 2 | 7 | |
| 3 | 10 | |
| 5 | 1 | 14 |
| 2 | 18 | |
| 3 | 20 | |
| 6 | 1 | 20 |
| 2 | 24 | |
| 3 | 25 | |
| 7 | 1 | 26 |
| 2 | 29 | |
| 3 | 29 | |
| 8 | 1 | 26 |
| 2 | 26 | |
| 3 | 24 | |
| 9 | 1 | 18 |
| 2 | 15 | |
| 3 | 14 | |
| 10 | 1 | 13 |
| 2 | 11 | |
| 3 | 11 | |
| 11 | 1-3 | 28 |
| 12 | 1-3 | 20 |
| за год | - | 494 |
Годовые осадки не полностью используются растениями: часть из них стекает с талыми водами, испаряется с поверхности почвы, когда она не занята растениями, а также стекает во время ливневых осадков на полях со значительным уклоном. Но главным образом коэффициент использования осадков зависит от механического состава почвы. (Табл. 11)
Таблица 11 Использование осадков в зависимости от механического
состава почвы, %
| Механический состав почвы | % использования осадков |
| Суглинистая | 66-76 |
Под влагообеспеченностью растений понимают степень удовлетворения фактической их потребности в воде, то есть отношение поступающего и уменьшающегося запаса продуктивной влаги количеству, исходному для нормального развития растений.
Определение возможного урожая по влагообеспеченности основывается на использовании соотношения:
100 хW
У биол. = ----------------- (3)
Kw
100 х 779,4
У биол. = ---------------- = 243,56 ц/га , где
320
У биол. – урожай абсолютно сухой биомассы, ц/га;
W- ресурсы продуктивной влаги, мм;
Kw- коэффициент водопотребления ,мм/ц.
Продуктивная влага определяется как сумма запасов доступной для растения влаги в мертвом слое почвы за период перед посевом (или возобновления вегетации культур весной) плюс эффективно используемые осадки за вегетационный период, минус остаток в конце вегетации.
W=Wn + Oc х P – Wt(4)
W = 291 + (1178х66) - 95 = 77,94 мм/га = 77,94 х 10 = 779,4 мм/т , где
W- количество продуктивной влаги для растений за их вегетационный период,мм/га;
Wn - количество продуктивной влаги весной в метровом слое,мм/га;
Oc- количество осадков за вкгктационный период,мм;
Р - коэффициент полезности ля растений летних осадков;
Wt- количество продуктивной влаги в метровом слое перед уборкой, мм/га.
Коэффициент водопотребления – величина, зависимая от погодных условия вегетационного периода, уровня почвенного плодородия, доз удобрений и других факторов (табл. 12)
Таблица 12 Коэффициент водопотребления культур
| Культура | Кw в средне увлажненном году | Минимальное значение коэффициента | Максимальное значение коэффициента |
| Цветная капуста (свекла) | 310-350 | 240 | 400 |
В переводе на хозяйственно - полезный урожай стандартной влажности и суммы соотношений основной и побочной продукции используется соотношением:
100 х 100 х W
У дву = ------------------------------ (5)
Кw х А х (100-w)
100 х 100 х 779,4 7794000
У дву = ------------ = ------------- = 283,21 , где
320 х 1 х (100 -14) 27520
W – ресурсы продуктивной влаги для растений, мм;
Кw – коэффициент водопотребления, мм/ц;
а – сумма частей в соотношении основной продукции к побочной в общем урожае биомассы;
w – стандартная влажность для данной культуры, %.
3.3 Расчет норм удобрений на запланированный урожай
Одним из важных условий программирования и достижения заданного уровня урожая является обоснование оптимальных норм удобрений, направленных на удовлетворение заранее известных потребностей растений в питательных веществах, сохранение и повышение эффективного плодородия почвы, а также охрану окружающей среды.
При расчете норм удобрений используется много переменных величин, постоянное уточнение которых непосредственно для условий хозяйства – задача каждого специалиста. При обосновании норм питательных веществ на всех типах почв положительные результаты дает учет следующих агрономических показателей:
- вынос элементов минерального питания единицей урожая;
- обеспеченность почв доступными для растений азотом , фосфором, калием и микроэлементами;
- использование NPK почвы и удобрений полевыми культурами на различных типах почв с учетом агрохимических показателей почв, складывающихся погодных условиях и уровня заданных урожаев;
- окупаемость 1 кг NPK продукцией растениеводства.
В Таблице 13 приведен вынос питательных веществ, рассчитанный по химическому составу основной и побочной продукции.
Таблица 13 Вынос питательных веществ растениям на 1 ц основной продукции с учетом пожнивных и корневых остатков, кг
| Культура | Темно-серые и среднесуглинистые черноземы | ||
| N | P | K | |
| Цветная капуста (корнеплоды) | 1,0 | 1,09 | 1,31 |
Таблица 14 Коэффициент использования питательных веществ из почвы и минеральных удобрений, %
| Культура | Из почвы | Из удобрений | ||||
| N | P2O5 | K2O | N | P2O5 | K2O | |
| Цветная капуста (корнеплоды) | 20-45 | 5-12 | 6-25 | 65-90 | 30-45 | 80-95 |
Таблица 15 Группировка почв по обеспеченности азотом
| Обеспеченность | Содержание, мг/100г почвы. рН 5,0-6,0 |
| Средняя | 4 - 6 |
Таблица 16 Группировка почв по содержанию подвижного фосфора и калия
| Содержание P2O5 | Подвижного P2O5 мг/100г почвы | Содержание K2O | Подвижного K2O мг/100г почвы |
| ------ | 0-2 | --------- | 0-4 |
| очень низкое | 2 - 5 | очень низкое | 4 - 8 |
| низкое | 5 - 10 | низкое | 8 - 12 |
| среднее | 10 - 15 | среднее | 12 - 17 |
| повышенное | 15 - 25 | повышенное | 17 - 25 |
| высокое | Более 25 | высокое | Более 25 |
Таблица 17 Схема расчета норм питательных веществ при совместном внесении органических и минеральных удобрений
| № п/п | Показатели | N | P2O5 | K2O |
| 1 | Запланированный урожай | цветной капусты 283 к/га | ||
| 2 | Выноситься на 1 ц клубней и соответствующее количество им ботвы, кг | Подзолистые и темно-серые | ||
| 0,8 | 0,08 | 1,24 | ||
| 3 | Общий вынос с урожаем, кг/га | 226,4 | 22,64 | 350,92 |
| 4 | Содержится в почве: мг/100г | 15,5 | 17,5 | 26,5 |
| кг/га[ мг/100 х глубину пах.слоя х Vm(1,2)] | 874,2 | 987 | 1494,6 | |
| 5 | Возможность использования питательных веществ из почвы % | 32 | 8 | 15 |
| 6 | Возможный вынос из почвы, кг/га(п.4хп.5/100) | 279,74 | 78,98 | 33,62 |
| 7 | Внесено питательных веществ с 40 т/га навоза кг/га) | 180 | 80 | 200 |
| 8 | Коэффициент использования питательных веществ навоза, % | 25 | 40 | 60 |
| 9 | Возможный вынос из навоза питательных веществ, кг/га (п.7хп.8/100) | 45 | 32 | 120 |
| 10 | Всего будет вынесено из почвы и навоза, кг/га (п.6+п.9) | 324,74 | 110,96 | 153,62 |
| 11 | Требуется довнести с минеральными удобрениями, кг/га (п.3-п.10) | -98,34 | -88,32 | 197,3 |
| 12 | Коэффициент использования питательных веществ из удобрений, % | 60 | 30 | 90 |
| 13 | Необходимо внести с минеральными удобрениями (п.11х100/п.12),кг/га | -163,9 | -294,4 | 219,2 |
| 14 | Дозы удобрений с учетом % действующего вещества, кг/га | Naa | Pcg | Кх |
| - | - | 219х100/60=265,3 | ||
IV. Комплекс агротехнических мероприятий