Файл: методичка по курсовой.doc

2.2. Температурный режим воздуха и его влияние на величину урожая. Ресурсы тепла

Чтобы дать правильную оценку полученным результатам опыта, необходимо проанализировать метеорологические условия, сложившиеся в годы проведения исследований, в сравнении со средними многолетними показателями и установить влияние их на изучаемые вопросы.

Для характеристики температурного режима воздуха необходимо заполнить таблицы (прил. 2,3). При этом использовать данные близко расположенной к опытному участку метеостан­ции. Необходимо проанализировать подекадные и среднемесячные температуры воздуха в сравнении с многолетними дачными и указать, в какой мере сложившийся температурный режим отвечал био­логическим требованиям изучаемой культуры за вегетацию и в отдельные периоды роста и развития.

Следует помнить. что большинство сельскохозяйственных культур начинает активно вегетировать с повышением температуры более 10⁰ С и практически прекращает вегетацию при температуре ме­нее 5°. В связи с этим, важно знать сумму активных температур (сумма температур выше 10⁰ С) за ве­гетацию. В Самарской области эта сумма в зависимости от зоны составляет 2200...2800⁰. Обязательно указать даты наступления последних весенних и первых осенних заморозков и рассчитать безморозный период. При этом необходимо отметить силу заморозков на почве и в воздухе и объяснить каким образом они повлияли на посевы. Для озимых культур, а также многолетних трав важно знать даты перехода среднесуточных температур через 5⁰, так как с переходом через эту температуру у них начинается возоб­новление вегетации весной и прекращение вегетации осенью.

2.3. Обеспеченность посевов фар. Расчет потенциального урожая по приходу фар

Известно, что 90—95% всей биомассы растений составляю органические вещества, образующи­еся в процессе фотосинтеза. Увеличить урожай растений - это значит повысить их фотосинтетическую продуктивность, а также коэффициенты использования солнечной радиации.

Приход фотосинтетически-активной радиации (ФАР) изменяется в зависимости от географической широты по временам года. Для Самарской области приход по месяцам приведен в приложении 4. Для расчета ФАР, приходящей на посев определенной культуры, требуется установить фактическую продолжительность вегетационного периода и суммировать ФАР соответственного числа дней каждого месяца по формуле:

ФР * Ч

Qфар = ------------------ , (1)

Д

где: Qфар – приход ФАР за вегетационный период культуры, кДж/ см² ;

ФР – приход ФАР за месяц, кДж/ см²;

Ч – фактическая продолжительность вегетации в месяце, дней;

Д – количество дней в месяце.

Приводим пример расчета ФАР за период вегетации ячменя по формуле (1). Период от всходов до созревания у него составил 85 дней (с 6.V по 31.VII). В данном случае ФАР (Q фар) за вегетацию ячменя составит:

31,35 * 25

Qфар = ------------------ + 34,7 + 31,77 = 91,76 кДж/см²

31

Однако коэффициент использования ФАР (Кфар) посевами будет зависеть от многих причин: сорта, почвенного плодородия, влагообеспеченности, технологии возделывания и других факторов. Согласно данным А. А. Ничипоровича (1966), коэффициент исполь­зования ФАР обычных производственных посевов составляет 1,5...3% и рекордных — 3,5...5 %. Он установил, что наиболее высокие урожаи создают посевы, имеющие общую площадь листовой поверх­ности 40…50 тыс. м²/га, поглощающие при этом максимум солнечной радиации.

Расчет потенциальной урожайности биомассы при заданном коэффициенте использования ФАР, оптимальном режиме метеорологических условий и высокой культуре земледелия рассчитывается по формуле:

Qфар * Кфар * 10⁴ (2)

Убиол. = --------------------------- ,

К

где: Убиол — максимально возможная величина урожая абсолютно сухой

массы, ц/га;

Q фар — приход ФАР за вегетационный период культуры, кДж/см²;

К фар — коэффициент использования ФАР посевом, %;

К — калорийность единицы урожая (1 кг), кДж, (прил. 5);

10⁴ – коэффициент перевода в абсолютные величины.

Пример:

Рассчитать потенциальную урожайность ячменя при использовании 2 % ФАР. По формуле (2).

91,76 * 2 * 104

Убиол. = ---------------------- = 95,45 ц/га.

19 228

Далее, исходя из соотношения зерна к соломе и стандартной влажности (прил. 5), необходимо рассчитать урожай зерна, пользуясь следующей формулой:

Убиол. * 100 (3)

Уз = ------------------ ,

(100 – В) * Л

где: Уз—урожай зерна или какой-либо другой основной с.-х. продукции при

стандартном содержании в ней влаги, ц/га;

В — стандартная влажность основной продукции, %;

Л — сумма частей в отношении основной и побочной продукции в общем урожае биомассы (например, при соотношении основной и побочной продукции 1 : 1,4 Л = 2,4).

95,45 * 100

Уз = --------------------- = 46,25 ц/га

(100 – 14) * 2,4

Рассчитанный урожай зерна в 46,25 ц/га при использовании 2 % солнечной радиации, не следует считать предельным. Увеличивая коэффициент использования ФАР до 4…5 и более процентов, можно рассчитать максимальный урожай сельскохозяйственных культур. Однако такие урожаи можно получить лишь при оптимальном сочетании водного, пищевого и воздушного режимов. В связи с тем, что природно-климатические условия нашей страны весьма разнообразны, при программировании урожаев необходимо установить факторы ограничивающие рост продуктивности посевов для каждой почвенно-климатической зоны.

2.4. Режим влажности почвы, влагообеспеченность культуры. Расчет урожая по влагообеспеченности

В разделе необходимо подробно описать сложившийся режим влажности почвы в течении вегетационных периодов в годы проведения опытов в сопоставлении со средними многолетними показателями. Отдельно рассматриваются данные по влагообеспеченности растений по периодам, указываются запасы продуктивной влаги в почве к началу весенних полевых работ. Показатели, характеризующие режим влажности приводятся в виде таблиц (прил. 6, 7,8). Анализируя эти данные особое внимание следует уделить на то, какое влияние они оказали на рост, развитие и продуктивность изучаемой культуры. При этом следует иметь в виду, что для ранних зерновых культур решающее значение при формировании урожая имеют осадки первой половины вегетации (май – июнь); пропашные культуры более эффективно используют осадки второй половины лета.

Насколько благоприятны запасы влаги для растений, устанавливают при расчете показателя влагообеспеченности культур по формуле:

О_г * 30 (4)

Н = ^___________ ,

100

где: Н – потери влаги, м³/га;

О_г - годовое количество осадков, м³/га;

30 – средне-годовое количество осадков стекающих в овраги и испаряю-

щихся, %;

100 – коэффициент перевода в абсолютные величины.

Пример:

По средним многолетним данным на территории Кинеля ежегодно выпадает 410 мм осадков, или 4100 м³/га (1 мм равен 10 м³). Около 30 % от среднегодового количества осадков стекает в овраги и испаряется. Потери влаги в данном случае составляют по расчетам формулы (4):

(4100 * 30)

Н = ^{------------------------} = 1230 м³/га

100

Разница между среднегодовым количеством осадков и непроизводительными тратами определит количество продуктивной воды для растений по следующей формуле:

W = О_г – Н, (5)

где: W – количество продуктивной влаги, м³/га;

О_г - годовое количество осадков, м³/га;

Н – потери влаги, м³/га;

Пример расчетов по формуле (5):

W = 4100 – 1230 = 2870 м³/га.

Зная коэффициенты водопотребления для культуры (прил. 9), можно рассчитать действительно возможный урожай. Коэффициент водопотребления – это количество воды, идущее на транспирацию и испарение, затрачиваемое на формирование единицы урожая.

Действительно возможный урожай по влагообеспеченности определяется по формуле:

W (6)

ДВУ = ^___________ ,

К_в

где: ДВУ – действительно возможный урожай сухой биомассы, ц/га;

К_в – коэффициент водопотребления культуры, м³/ц;

W – запасы продуктивной влаги, м³/га.

Таким образом, действительно возможный урожай в зоне Кинеля составит по формуле (6):

2870

ДВУ = ----------- = 28,7 ц/га

100

Часто более достоверные данные получаются, когда продуктивная влага (W) рассчитывается как сумма за­пасов продуктивной влаги в метровом слое почвы на день посева и эффективно используемых осад­ков за вегетационный период.

Итак, рассчитанный ранее максимальный урожай зерна ячменя 46,25 ц/га по коэффициенту ис­пользования ФАР в зоне Кинеля в богарных условиях, не мо­жет быть получен вследствие ограничивающего действия лимитирующего фактора — влагообеспеченности посевов.

3. АГРОТЕХНИКА И МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ

3.1. Задачи, место проведения исследований, материал

В сжатой форме излагаются конкретные задачи и цели опыта, место расположения опытного участка, поля (хозяйство, учхоз, НИИ), номер и название севооборота. Затем описывается посевной материал: название культуры, сорта, их характеристика, посевные качества.

3.2. Агротехника опытов

Кратко описывается агротехника проведения опытов с обоснованием необходимости каждого агроприема. Критически отмечаются нарушения агротехники.

3. Характеристика почв опытного участка. Расчет доз удобрений на запланированный урожай

Описать опытный участок (тип почвы, механический состав, содержание гумуса, мощность гумусового горизонта, реакция почвенного раствора, содержание легкогидролизуемого азота, подвижного фосфора и обменного калия). Необходимо указать так же водно-физические свойства почвы (запас воды, ППВ, глубина залегания грунтовых вод и др.).

Рассчитать дозы удобрений на запланированный урожай. При этом кроме уровня плодородия почв, студент должен учитывать потребность растений в элементах питания, количество удобрений внесенных под предшественник, возможный вынос NРК из почвы и удобрений.

Дозы удобрений рассчитываются по формуле: