Порядок проведения занятия

После объяснения преподавателя студенты приступают к расчету возможного урожая. Для расчета прихода энергии за вегетацию необходимо знать:

1. Приход солнечного тепла на единицу поверхности в конкретной географической точке. Суммарная ФАР(ккал/см²) приведена в таблице 35.1. Для расчета ФАРсеверной и северо-западной частей области следует использовать показатели г. Самары, южной, юго-западной, центральной и восточной — г. Оренбурга.

2. Студент определяет принадлежность конкретного района к той или иной зоне уровня солнечной радиации.

3. Чтобы определить приход ФАР на единицу площади посева конкретной культуры или сорта, необходимо установить фактическую продолжительность периода вегетации (даты начала и конца вегетации). Эти сведения можно найти в агрометеорологических справочниках. Продолжительность вегетации определяется особенностями зоны и потребностью культуры и сорта в тепле.

Ориентировочные даты начала и конца вегетации ведущих культур по двум зонам приведены в таблице 35.2. В южной и юго-западной зонах даты вегетации должны быть отмечены на 5-7 дней ранее в сравнении с центральной зоной, а в северной - на 7-10 дней позднее.

Таблица 35.1— Суммарная ФАР по Баражковой Е.П. и др.

Определив даты вегетации, студент приступает к расчету энергии, которую способны использовать зеленые листья взошедших растений. Расчет ведется на основе суммирования фотосинтетически активной солнечной радиации. Если растения вступают в вегетацию не с начала месяца, то количество энергии в ккал делится на число дней в месяце и умножается на число дней вегетации культуры.

ПРИМЕР

Пшеница взошла 3 мая; тогда количество энергии за май (по Оренбургу — 7,8) делим на 31 (число дней в мае) и умножаем на 29 (исключили первые два дня мая, когда еще не было всходов). Аналогично ведется расчет по последнему месяцу вегетации: если вегетация завершается 5 августа, то 6,9 делится на 31 и умножается на 5.

Общий расчет энергии ФАР будет выглядеть следующим образом:

май июнь июль август

Это энергия в ккал на 1 см² поверхности. При переводе на 1 га принимаем: I м² = 10000 см², 10000 м² = 1 га = 10⁸ см², тогда Qфар, приходящийся на 1 га = 24,9 × 10⁸ ккал/га.

Таблица 35.2— Примерные даты продолжительности вегетации основных полевых культур в Оренбургской области

Учитывая сравнительно невысокий уровень культуры земледелия в зоне и наличие ограничивающего фактора (недостаток влаги), для начала примем возможный коэффициент использования ФАР (К_ФАР) равным одному проценту. Тогда возможный урожай (ВУ) можно определить делением количества энергии Q_ФАР на калорийность биомассы культуры с учетом К_ФАР.

Показатель калорийности культуры зависит от активности биохимических процессов, протекающих в тканях растений, и способности культур накапливать разные формы запасных питательных веществ (углеводы, белки, жиры).

Показатели калорийности по культурам показаны в таблице 35.3.

где ВУ — возможный урожай абсолютно сухой биомассы, ц/га;

Q_ФАР- приход ФАР за вегетацию, ккал/га;

К_ФАР — коэффициент использования ФАР,%;

10² - для перевода К_ФАР в абсолютные величины;

10² - для расчета урожая в ц/га;

КБ — калорийность биомассы, ккал/кг.

В нашем примере:

абсолютной сухой массы.

Эта масса включает зерно, солому, корни. Показатели соотношения зерна и соломы, а также корнеобеспеченность культуры студент находит в таблице 35.3.

Прежде всего рассчитываем ВУ корней. Корнеобеспеченность у яровой пшеницы не превышает 15%, т.е. = 8,3 ц/га. Надземная масса (зерно, солома) тогда равна: 55,3 - 8,3 = 47,0 ц/га.

Отношение основной и побочной продукции у пшеницы 1:1,3. Тогда ВУ сухого зерна составит 47,0 : 2,3 = 20,4 ц/га абсолютно сухого зерна.

Далее следует рассчитывать ВУ зерна с учетом стандартной влажности, которая равна по зерновым культурам 14%, подсолнечнику - 12%, травам на сено - 17%, силосным — 70%, картофелю – 75%

где У - урожай при стандартной влажности, ц/га;

А — урожай абсолютно сухого зерна, ц/га;

С – влажность, %.

В нашем случае:

Таблица 35.3— Ориентировочные коэффициенты для расчета урожайности полевых культур

Расчет урожая сухого и при стандартной влажности зерна можно упростить, воспользовавшись переводными коэффициентами К_хоз, приведенными в таблице 35.3.

Так, для яровой пшеницы урожай сухого зерна составит 0,435% от суммарного урожая надземной массы: 47,0×0,435% = 20,4 ц/га, а при переводе на стандартную влажность 47,0×0,506=23,7 ц/га.

Итак, при К_ФАР = 1% в условиях центральной зоны области можно получить урожай яровой пшеницы 23,7 ц/гa. Но это потенциальный урожай, который может сформироваться при условии полного удовлетворения всех потребностей растений.

Совершенствуя технологию и улучшая условия, можно стремиться к повышению К_ФАР хотя бы на 1,5—2,0%.

Таким образом студент должен рассчитать ВУ для других культур севооборота. Лучше всего брать культуры с разной продолжительностью вегетации. Например, озимые, яровую пшеницу, просо или ячмень, подсолнечник и т.д.

Результаты заносятся в таблицу 35.4.

Таблица 35.4— Итоги расчета ВУ по приходу ФАР

Вопросы для самоконтроля

1. Какую роль в синтезе органического вещества в растениях играет фотосинтетически активная солнечная радиация?

2. Вспомните из лекционного материала, как профессор Казанского университета А.А.Ничипорович характеризовал посевы с/х культур в зависимости от степени усвоения ими (%) приходящей ФАР?

3. Опишите последовательность расчета приходящей ФАР за полный и неполный период вегетации, а также за всю вегетацию.

4. Напишите формулу, воспользовавшись которой, можно рассчитать возможный урожай абсолютно сухой биомассы по приходу ФАР.

5. Опишите последовательность расчетов, которые необходимо провести для расчета урожая абсолютно сухой биомассы в урожайность зерна (зеленой массы, клубней, корнеплодов и т.д.) стандартной влажности.