Разработка научно-обоснованной технологии возделывания озимой ржи и картофеля в полевом севообороте в условиях хозяйства КФХ «Широбоко

Правильное определение  уровня планируемой урожайности  имеет экономическое значение для  хозяйства. Это возможно на основе программирования, которое предусматривает определение  величины потенциально возможной и  действительно возможной урожайности.

 

4.1 Расчет уровня  потенциальной урожайности по  приходу 

фотосинтетически активной радиации (ФАР)

Потенциальная урожайность  – это максимальная урожайность  сорта, обусловленная генотипом, которая  реализуется при полном удовлетворении всех требований биологии сорта и  теоретически может быть обеспечена приходом ФАР.

ФАР – часть лучистой энергии солнца, поступающей на землю, которая участвует в процессе фотосинтеза.

Потенциальную урожайность  основной продукции рассчитывают по формуле:

У_ПУ =10³ɳКm ,

где У_ПУ – потенциальная урожайность основной продукции по приходу ФАР, т/га;

ɳ - КПД ФАР культуры, %

Кm – коэффициент хозяйственной эффективности урожая и доля основной продукции в общей биомассе;

- суммарный приход ФАР за  вегетацию культуры, кДж/см²;

- теплотворная способность сухой биомассы, кДж/кг.

ɳ =

У_биол – урожайность абсолютно сухой биомассы.

Потенциальную урожайность  абсолютно сухой биомассы (У_биол) рассчитывают по формуле:

У_биол = ,

где У_т – потенциальная урожайность товарной продукции, т/га;

а – сумма частей в  соотношении основной и побочной продукции;

В_ст – стандартная влажность основной продукции, %.

Для перевода значений сухой  биомассы на основную продукцию при  стандартной влажности рассчитывают К_m по формуле:

К_m = ,

где К_m – коэффициент хозяйственной эффективности урожая и доля основной продукции в общей биомассе;

Ч_т – доля основной продукции в общей надземной биомассе (принимают равной единице).

 

Расчеты:

К_{m (картофель)} = = 2,27

К_{m (рожь)} = = 0,26

У_{биол (картофель)} = = 161,04 ц/га

У_{биол (рожь)} = = 211,3 ц/га

ɳ _{(картофель)} = = 4,08%

ɳ _(рожь) = = 3,8%

У_{ПУ (картофель)} =10³ *4,08*2,27* = 36,5 т/га

У_{ПУ (рожь)} =10³ *3,8*0,26* = 5,44 т/га

 

 

2. Расчет  уровня действительно возможной урожайности по влагообеспеченности посевов, тепловым ресурсам, по баллам

бонитета почв

Действительно возможная  урожайность (ДВУ) – это урожайность, которая теоретически может быть обеспечена генетическим потенциалом  сорта и основным лимитирующим фактором. В УР величина действительно возможной  урожайности в основном определяется влагообеспеченностью, особенно продуктивной ее частью.

Действительно возможную  урожайность определяют по формуле:

У_дв = ,

где W – количество доступной для растений влаги за период вегетации, мм;

К_в – коэффициент водопотребления, мм на 1 ц.

W = W₀ + ΣО,

где W₀ – запас доступной для растений влаги в метровом слое почвы в период посева или возобновления активной вегетации озимых культур и многолетних трав, мм;

 ΣО – количество атмосферных осадков по средним многолетним данным за вегетационный период культуры, мм.

W_{(картофель)} = 190 + 157 = 347мм

W_(рожь) = 190 + 0,56 * 449 = 441 мм

У_{дв (картофель)} = = 210,3 ц/га

У_{дв (рожь)} = = 26,05 ц/га

Действительно возможную  урожайность (ДВУ) по тепловым ресурсам определяют: по гидротермическому показателю (ГТП); по величине биоклиматического  потенциала (БКП). 

Определение ДВУ проводится по гидротермическому показателю по следующей формуле:

У_ДВУ = (22*ГТП – 10)*К_m,

где У_ДВУ – действительно возможная урожайность основной продукции, ц/га;

ГТП – гидротермический показатель продуктивности.

ГТП = 0,46*К_увл*Т_v,

где К_увл – коэффициент увлажнения;

Т_v – период вегетации, декады.

Коэффициент увлажнения определяют из соотношения фактических ресурсов влаги к ресурсам энергии, расходуемым  на испарение:

К_увл = ,

где 2453 – коэффициент  скрытой теплоты испарения, кДж/кг;

W – количество продуктивной влаги за период вегетации, мм;

R – суммарный радиационный баланс за этот период, как правило, на 4-5% выше показателя ФАР (48%) и составляет примерно 52% интегральной радиации, кДж/см².

К_{увл (картофель)} = = 1,10

К_{увл (рожь)} = = 0,98

ГТП _{(картофель)} = 0,46*1,10*10 = 5,06

ГТП _(рожь) = 0,46*1,0,98*14 = 6,3

У_{ДВУ (картофель)} = (22*5,06 – 10)*2,27 = 229,9 ц/га

У_{ДВУ (рожь)} = (22*6,3 – 10)*0,26 = 33,4 ц/га

Определение «нормальной» урожайности, свойственной для каждой разности почв в соответствии с бонитетом почв.  Для этого подсчитывают средний  бонитет всей площади, занятой культурой  и по нему определяют среднюю урожайность. Средние баллы рассчитывают по формуле:

Б_ср = ,

где Б₁ – бонитет одной разницы почв;

Б₂ – бонитет другой разницы почв;

Б₃ – бонитет третьей разницы почв;

S₁ – площадь первой разницы почв;

S₂ – площадь второй разницы почв;

S₃ – площадь третьей разницы почв;

S – общая площадь поля.

Расчет средних бонитетов  производят по культурам звена севооборота. «Нормальную» урожайность определяют по среднему баллу (один балл почвенного плодородия условно равен 0,5 ц к. ед.).

У_норм = ,

где К – коэффициент перевода в кормовые единицы (для зерновых – 1; для картофеля – 0,3; для силосных – 0,2; для многолетних трав (сено) – 0,5; для льна-долгунца (волокно) – 1,2).

Б_{ср  (картофель)} = = 35,8

У_{норм (картофель)} = = 59,7 ц/га

Б_{ср  (рожь)} = = = 13,9

У_{норм (рожь)} = = 6,9 ц/га

Сравнивая все полученные значения уровней урожайности (ПУ, ДВУ  по влагообеспеченности, тепловым ресурсам, по баллам бонитета) и потенциально возможную урожайность сорта  по данным Государственного сортоиспытания в УР, определяют ограничивающий фактор урожайности в соответствии с  законом минимума и уровень планируемой  урожайности по каждой культуре звена севооборота.

Таблица 9 – Уровень урожайности культур звена севооборота, ц/га

Культура, сорт	Потенциальная урожайность		Действительно возможная  урожайность			Фактическая урожайность	Програм-мируемая урожай-ность
	По данным ГСИ в УР	По приходу ФАР	По средней влагообес-печенности	По тепловым ресурсам	По баллам бонитета почв
Картофель Чайка	366	365	210,3	229,3	59,7	176,7	210,3
Рожь «Чулпан 7»	54,6	54,4	26,05	33,04	6,9	15,5	20

Согласно закону минимума, ограничивающий фактор определяет возможную урожайность. Для картофеля и озимой ржи – это влага. Поэтому планируемую урожайность возьму по ДВУ для картофеля – 210,3 ц/га, для озимой ржи – 20 ц/га.

 

 

3. Обоснование уровня действительно возможной

урожайности ее структурой

 

Биологическая урожайность  – это количество продуктивных растений или стеблей на единице площади  перед уборкой и средняя продуктивность одного растения или стебля.

БУ = С*П_с

Для зерновых культур биологическая  урожайность представляет собой  произведение двух показателей: густота  продуктивного стеблестоя и продуктивность соцветия.

Таблица 10 – Обоснование уровня программируемой урожайности зерновых культур ее структурой 

Культура, сорт	Норма высева		Полевая всхо-жесть, %	Продук-тивная кусти-стость	Выживае-мость в течение вегетации, %	Продуктивные		Масса зерна соцве-тия, г	Уро-жайно-сть , ц/га
	млн.шт./га	кг/ га				расте-ния, шт./м2	стебли, шт./м2
Рожь «Чулпан 7»	9,1	273	67,2	1,5	28,5	170,7	256,1	0,80	20

 

Показатели структуры  урожайности полевых культур  учитывают при расчете нормы  высева на формирование действительно  возможной урожайности. Норму высева зерновых культур рассчитывают по следующей  формуле, используя уравнения регрессии:

Н = ,

где Н – количественная норма высева, млн. шт. всх. семян/га;

У – планируемая урожайность, ц/га;

П_с – продуктивность соцветия, г;

П_в – полевая всхожесть, %;

К – продуктивная кустистость;

В_в – выживаемость в течение вегетации, %.

Для ржи основные элементы структуры урожайности – количество растений на 1 м², продуктивность соцветия, выживаемость в течение вегетации, продуктивная кустистость, масса семян с одного растения.

С = 10,79*У + 45,49 = 10,79*16,8 + 45,49 = 218,9 шт./м²

П_с = У*10/ С =16,8*10/218,9 = 0,767 г

П_в = 10,91* П_с + 58,9 = 10,91*0,767+58,9 = 67,2 %

В_в = 1,10*У+10,02 = 1,10*16,8+10,02 = 28,5 %

Н = ,= 9,1 млн. шт. всх. семян/га

Для картофеля основные элементы структуры урожайности – количество растений на 10 м² и средняя продуктивность одного растения.

Таблица 11 – Обоснование уровня программируемой урожайности картофеля ее структурой

Сорт	Норма высева		Полевая всхожесть, %	Выживаемость в течение  вегетации, %	Растений (кустов), тыс. шт./м2	Стеблей тыс. шт./га	Масса клубней на одно растение, г	Урожай-ность, ц/га
	тыс. шт./га	т/га
Картофель Чайка	76,4	3,5	90	90	0,0047	0,019	340	210,3

 

Н_п = = = 3481 кг/га

Н = = = 76,4 тыс. шт./га

 

 

5. Комплекс технологических  мероприятий для получения 

планируемой урожайности  культур звена севооборота

 

В комплексе агротехнических  и организационно-экономических  мероприятий, направленных на увеличение производства и повышение качества продукции, особое место отводят  севооборотам.

Большое внимание при разработке технологий возделывания культур звена севооборота следует уделить применению адаптивных технологий, способствующих снижению затрат труда и материальных ресурсов при возделывании культур и получению более дешевой и качественной продукции полеводства.

 

5.1 Размещение  культур в севообороте

 

1. Лен-долгунец
2. Яровая пшеница
3. Ячмень + клевер
4. Клевер 1 года
5. Озимая рожь
6. Картофель

Общая площадь полевого севооборота  – 372 га

Средняя площадь поля – 62 га

 

Озимая рожь является хорошим предшественником для льна-долгунца, ячменя, яровой пшеницы, картофеля. В севообороте озимую рожь выращивают после клевера, что помогает получать более высокие урожаи используя меньше удобрений. Картофель следует размещать по предшественникам, которые создают предпосылки для получения высокого урожая зерна с хорошими технологическими свойствами. Наиболее ценными предшественниками картофеля являются озимые зерновые, многолетние травы, горох.