Программирование урожая

Содержание

Введение…………………………………………………………………………...2

1. Расчет урожая сельскохозяйственных культур…………………………..3
1. Расчет величины потенциального урожая сельскохозяйственных культур………………………………………………………………….3
2. Расчет величины климатически обеспеченного урожая сельскохозяйственных культур…………………………………..……5
3. Расчет действительно возможного урожая, получаемого за счет эффективного плодородия почв……………………………………....8
4. Расчет действительно возможного урожая, получаемого за счет вносимых минеральных удобрений……………………………..…..15
5. Расчет действительно возможного урожая, получаемого за счет вносимых органических удобрений…………………………………19
2. Расчет эффективности удобрений……………………………………….23
3. Расчет потребности в удобрениях для получения заданного урожая по обеспеченности почвы подвижными формами фосфора и калия……..27

Заключение………………………………………………………………...…29

Список литературы………………………………………………………..…30

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

Сельское хозяйство Российской Федерации имеет огромное значение в экономическом и социальном развитии общества.

Основная задача сельского хозяйства состоит в том, чтобы обеспечить дальнейший рост, устойчивость сельскохозяйственного производства, удовлетворить потребности населения в продуктах питания.

В системе агрономических наук важная роль принадлежит программированию урожая.

Программирование урожаев опирается на достижения большого числа смежных наук: физиологии растений, земледелия, растениеводства, почвоведения, агрохимии, метеорологии, агрофизики, а также математики, кибернетики и экономики. Основная цель программирования состоит в том, чтобы перейти к широкому использованию в агрономии количественных моделей и электронно-вычислительной техники. Применение ЭВМ позволит быстро обрабатывать большую информацию о факторах, влияющих на рост растений, и рекомендовать оптимальный вариант агротехнических мероприятий, направленных на получение запрограммированных урожаев.

Проблема повышения урожая сложна и многогранна. Над ее решением трудятся как ученые, так и работники сельского хозяйства. В связи с этим основная задача программирования заключается, во-первых, в установлении верхнего предела урожая в различных географических зонах по приходам ФАР и значениям КПД ФАР, во-вторых, в разработке технологий для уменьшения разрыва между теоретически возможными и действительными урожаями. Получению запрограммированных урожаев препятствует главным образом несоответствие динамики факторов внешней среды (солнечная радиация, водный режим, температура), динамике потребностей в них растений в течение вегетационного периода для осуществления фотосинтеза, прохождения процессов роста и развития.

Программирование урожаев имеет большое значение в народно-хозяйственном аспекте, которое возрастает по мере увеличения численности населения и уменьшения используемых в сельскохозяйственном производстве земель. Важно не просто получить определенную продуктивность, но и сформировать требуемое качество продуктов питания.

Целью данного курсового проекта является оценка урожайности сельскохозяйственных культур в звене севооборота относительно условий, в которых они растут, и выявление причин, мешающих получению высоких урожаев.

1. Расчет урожая сельскохозяйственных культур
1. Расчет величины потенциального урожая сельскохозяйственных культур.

 Потенциальный урожай (ПУ) – это продуктивность посева, которая теоретически могла бы быть достигнута при соблюдении всех элементов агротехнологии в идеальных почвенных и метеорологических условиях . Лимитирующими факторами для получения ПУ являются биолого-генетические возможности культуры и приход фотосинтетически активной радиации. Расчет ведется по формуле:

ПУ = Убиол.  = Q * КQ / 100 * q *100, где

ПУ – потенциальный урожай, ц/га сухой биологической массы;

Q – сумма ФАР (часть коротковолновой радиации с длиной волны 0,38-0,71 мкм, способная усваиваться хлорофильными зернами растений) за период вегетации культуры, ккал./га.;

КQ – коэффициент усвоения ФАР посевами, %; КQ  представляет собой отношение количества аккумулированной в урожае ФАР к суммарной радиации, поступившей на листовую поверхность.

q – калорийность органического вещества единицы урожая, ккал/кг.

Массу товарной продукции из общей биологической массы рассчитывают по формуле:

ПУтов. = ПУ * Кm, где

ПУтов. – потенциальный урожай товарной продукции, ц/га;

Кm – коэффициент хозяйственной эффективности урожая, в относительных единицах.

 

Определение потенциального урожая для овса:

ПУФАР = 2,7 * 109 * 3,9 /100 * 4400 * 100 = 10,53 * 109 / 44*106 = 240 ц/га;

ПУтов.(абс.сух.) = 240 * 0,435 = 104,4 ц/га;

ПУтов.(ст.вл.) = 240 * 0,506 = 121,4 ц/га.

Определение потенциального урожая для гороха (на зерно):

ПУФАР = 4,0 * 109 * 4,0 / 100 * 4710 * 100 = 16 * 109 / 471*105 = 339,7 ц/га;

ПУтов.(абс.сух.) = 339,7 * 0,455 = 154,6 ц/га;

ПУтов.(ст.вл.) = 339,7 * 0,530 = 180 ц/га.

Определение потенциального урожая для яровой пшеницы:

ПУФАР = 4,1 * 109 * 3,5 / 100 * 4450 *100 = 14,35 * 109 / 445 * 105 = 322,5 ц/га;

ПУтов.(абс.сух.) = 322,5 * 0,455 = 146,7 ц/га;

ПУтов.(ст.вл.)  = 322,5 * 0,530 = 171 ц/га.

Определение потенциального урожая для озимой пшеницы:

ПУФАР = 3,6 * 109 * 3,0 / 100 * 4450 * 100 =  10,8 * 109 / 445 * 105 = 242,7 ц/га;

ПУтов.(абс.сух.) = 242,7 * 0,400 = 97,1 ц/га;

ПУтов.(ст.вл.)  = 242,7 * 0,465 = 112,8 ц/га.

 

 

 

 

 

Таблица 1. Потенциальный урожай сельскохозяйственных культур

Культура	Q, млрд.ккал/ га	Кq,%	q, тыс.ккал/ кг	ПУ ,ц/га сух. биомассы	Кm		ПУтов., ц/га
					на сух. биомассу	на станд. влаж-ность	сух. био -массы	при станд. влажн
Овес	2,7	3,9	4400	240	0,435	0,506	104,4	121,4
Горох (на зерно)	4,0	4,0	4710	339,7	0,455	0,530	154,6	180
Яровая пшеница	4,1	3,5	4450	322,5	0,455	0,530	146,7	171
Озимая пшеница	3,6	3,0	4450	242,7	0,400	0,465	97,1	112,8

 

Таким образом, потенциально возможный урожай овса в расчете на стандартную влажность составит 121,4 ц/га; гороха на зерно 180 ц/га; яровой пшеницы 171 ц/га; озимой пшеницы 112,8 ц/га.

1.2.Расчет величины климатически обеспеченного урожая сельскохозяйственных культур

Климатически обеспеченный урожай (КОУ) – продуктивность посева, которая теоретически могла бы быть достигнута при выполнении всей агротехнологии на идеальной высокопродуктивной почве, при реально складывающихся метеорологических и погодных условиях.

КОУ рассчитываются по формуле:

КОУW = W*100 / KW [ц/га ] , где

W- ресурсы продуктивной влаги для растений , [мм];

KW – коэффициент водопотребления, [у.е.]

В свою очередь, ресурсы продуктивной влаги рассчитывают по количеству осадков, которое может быть использовано растениями за вегетационный период из запаса влаги в почве перед посевом

W = W1 + p , где

W1 - запас влаги в почве перед посевом культуры или возобновлением вегетации   , [мм];

 p-сумма осадков, используемых растениями за вегетационный период

Для расчета количества осадков используемое растениями за период вегетации применяю формулу:

P=D* K, где

D – годовая сумма осадков для конкретной территории, [мм];

K – коэффициент их использования, зависит от гранулометрического состава почвы.

-суглинистый 0,66 – 0,76;

-супесчаный 0,52 – 0,60;

-песчаный 0,42 – 0,48;

-глинистый, торфяной 0,78 – 0,88

Расчет климатически обеспеченного урожая для овса:

P= 480*0,76 = 364,8 мм осадков может быть использовано овсом за период вегетации;

W = 43 + 364,8 =407, 8 мм – ресурсы продуктивности влаги, которые могут быть использованы овсом на формирование урожая;

КОУW = 407,8 *100/ 435 =93,7 ц/га биологической массы овса может быть получено с 1 га;

КОУ ( абсолютно сухой биомассы) = КОУ w * К Т1 = 187* 0,400 =75,8 ц/га;

КОУ (биомассы стандартной массы) = КОУW * К Т2 = 187*0,465 = 87 ц/га.

Расчет климатически обеспеченного урожая для гороха (на зерно):

P= 510*0,76 = 388 мм осадков может быть использовано горохом за период вегетации;

W= 39 + 388 = 427 мм – ресурсы продуктивности влаги, которые могут быть использованы горохом на формирование урожая;

КОУW = 427*100/400 = 106,7 ц/га биологической массы гороха может быть получено с 1 га;

КОУ(абс.сух.) = 106,7 * 0,455 = 48,5 ц/га;

КОУ(ст.вл.) = 106,7 * 0,530 = 56,5 ц/га.

Расчет климатически обеспеченного урожая для яровой пшеницы:

P= 550 * 0,76 = 418 мм осадков может быть использовано яровой пшеницей за период вегетации;

W= 40 + 418 = 458 мм – ресурсы продуктивности влаги, которые могут быть использованы яровой пшеницей на формирование урожая;

КОУ W = 458*100/400 =114 ц/га биологической массы яровой пшеницы может быть получено с 1 га;

КОУ(абс.сух.) =114 * 0,455 = 51,9 ц/га;

КОУ(ст.вл.) = 114 * 0,530 = 60,4 ц/га;

Расчет климатически обеспеченного урожая для озимой пшеницы:

P = 570* 0,76 = 433,2 мм  осадков может использовать озимая пшеница за период вегетации ;

W = 42 + 433,2 = 475,2 мм – ресурсы продуктивности влаги, которые могут быть использованы озимой пшеницей на формирование урожая ;

КОУW = 475,2 * 100/350 = 135,8 ц/га биологической массы озимой пшеницы может быть получено с 1 га ;

КОУ(абс.сух.) = 135,8 * 0,400 = 54,3 ц/га;

КОУ(ст.вл.) = 135,8 * 0,465 = 63,1 ц/га.

Таблица 2. КОУ по влагообеспеченности посевов сельскохозяйственных культур

Культура	Общей сухой биомассы ц/га	Абсолютно сухое вещество ц/га	Стандартная влажность ц/га
Овес	93,7	40,7	47,4
Горох (на зерно)	106,7	48,5	56,5
Яровая пшеница	114	51,9	60,4
Озимая пшеница	135,8	54,3	63,1

 

По данным таблицы видно, что КОУ, в пересчете на товарную продукцию стандартной влажности овса 47,4 ц/га; гороха на зерно 56,5 ц/га; яровой пшеницы 60,4 ц/га; озимой пшеницы 63,1 ц/га.

При сравнении потенциальной урожайности и климатически обеспеченной урожайности можно сделать вывод, что на урожай сельскохозяйственных культур большое влияние оказывают климатические условия поэтому потенциальный урожай в несколько раз выше климатически обеспеченной урожайности.

1.3.Определение  действительно возможного урожая, получаемого за счет эффективного  плодородия почв

Действительно возможный урожай (ДВУ) характеризует продуктивность агробиоценоза, которая теоретически достижима при соблюдении агротехнологий  в реально складывающихся метеорологических условиях. На конкретном поле.

ДВУ рассчитывается из уравнений урожайности обеспечиваемой основными элементами питания – NPK. Величина ДВУ определяется элементом находящимся в минимуме.

Расчет ведут по формуле:

ДВУэф. = Дэф. / В , [ц/га] , где

Д - количество элемента питания, которое может быть использовано растением из почвы, кг/га;

В-вынос питательного элемента продукции, кг/ц.

Возможное потребление питательных элементов растениями рассчитывают, исходя из запаса элементов питания в почве с учетом коэффициентов их использования. Расчет величины ДВУ, определяемого содержанием азота в почве, проводят по количеству гумуса в почве.