Деякі способи визначення можливого рівня врожаю сільськогосподарських культур за агрокліматичними факторами
Сонячна радіація, вологозабезпеченість та вуглекислота повітря — основні фактори формування врожаю. Вся агрономічна робота повинна спрямовуватися на забезпечення оптимальних умов для фотосинтезу.
Сонячна радіація не скрізь однакова. Сума середніх добових температур повітря вище 10 °С у Степу становить 3075 °С, в Лісостепу — 2580, а на Поліссі — 2445 °С. Чим далі на південь, тим вищий біокліматичний потенціал.
Встановлено, що кожна 1000 °С сумарних температур вище 10 °С за вегетаційний період забезпечує 20 ц/га зерна озимої пшениці або таку саму кількість продукції іншої культури (еквівалентно за сухою речовиною). З цього випливає проста формула визначення можливої урожайності (у):
у = (БКП)-Ку, (1)
St>10°C. „ . ...
де (БКП) =—іооо°С~ —бюкліматичнии потенціал (при достатній кількості вологи) певного господарства або рівень урожаю у балах; 21>10°С — сума температур вище 10 °С за вегетаційний період певної культури, сорту, гібрида; 1000 °С — сума температур вище 10 °С на північній межі землеробства країни; Ку — константа врожаю зерна озимої пшениці (20 ц/га або еквівалентно за сухою речовиною іншої культури).
За цією формулою легко підрахувати можливий урожай у кожному господарстві. Наприклад, для поліського господарства врожайність озимої пшениці становитиме 48,9 ц/га 20), лісостепового— 51,6, сте
пового— 61,5 ц/га.
Тепер відносно високі врожаї одержують при коефіцієнті використання ФАР за вегетаційний період, який приблизно становить 2 %.
За даними таблиці 7 підраховують суму ФАР за вегетаційний період, потрібну для певної культури, сорту, гібрида. Нехай для озимої пшениці в Степу, Лісостепу і на Поліссі вона становитиме відповідно 4,3; 4 і 3,4 млрд. ккал/га.
Маючи ці дані, можна визначити рівень можливого врожаю у конкретному господарстві за формулою:
2 ФАР • Кф /оч
У= 100 % • А ’ (2)
де у — можливий рівень урожаю певної культури, сорту, гібрида в абсолютно сухій речовині, ц/га; 2ФАР — сумарна фотосинтетично активна радіація за вегетаційний період певної культури, сорту, гібрида, ккал/га; К ф — коефіцієнт використання ФАР, %; А = 4000 — кількість ккал, яка акумулюється рослиною на 1 кг абсолютно сухої речовини, ккал/кг.
Урожай біологічної маси визначають за формулою:
Усг = 100 % — С ' 100 0/о’ ^
де v„ - урожай біологічної маси при стандартній вологості, ц/га; у —
урожай абсолютно сухої маси, ц/га; С — стандартна вологість, зокрема пшениці, 14 %.
використання, наприклад, для озимої |
пшениці в |
степовому та |
лісосте- |
повому господарстві на конкретному одержимо таку можливу врожайність; |
полі — 1,4, |
в поліському |
— 1,3 %, |
Степ |
Лісостеп |
Полісся |
|
Сума ФАР, млрд. ккал/га |
4,3 |
4 |
3,7 |
Урожайність абсолютно сухої маси, ц/га Урожайність біологічної маси при воло |
150 |
140 |
120 |
гості 14 %, ц/га |
174 |
162 |
140 |
Співвідношення зерна до соломи Урожайність, ц/га: |
1 : 1,4 |
1 : 1,5 |
1: 1,6 |
зерна |
72 |
65 |
54 |
соломи |
102 |
97 |
86 |
Нагромадження, збереження й економне використання вологи — це найголовніша проблема сучасної агрономії. При високій культурі землеробства, освоєнні правильних сівозмін, створенні оптимального живлення рослин, впровадженні продуктивних сортів і гібридів, науково обгрунтованій системі обробітку грунту сама рослина може в 1,5—2 рази менше витрачати вологи на створення одиниці сухої речовини. Отже, транспіраційні коефіцієнти — це не константні, а змінні величини, які систематично уточнюють. Для цього користуються даними таблиці 8 і 9. ГІо них, насамперед, підраховують затрати води на створення одиниці врожаю для певних культур, сортів, гібридів і за середніми сумами річних опадів визначають можливий урожай. Наприклад:
(4) |
У ; |
де у — врожайність абсолютно сухої маси, ц/га; С0—сума опадів за рік, мм; Кп—коефіцієнт продуктивної вологи, який на рівнинній місцевості становить 0,7—0,8, на схилах 0,6—0,7; Кн—коефіцієнт водоспоживання (відношення сумарної витрати вологи з поверхні грунту та рослин до величини врожаю); 10 — коефіцієнт для переведення суми опадів у тонни (1 мм=10 т/га).
Сумарне випаровування можна розраховувати за спрощеною формулою водного балансу—цс різниця між запасами вологи на початку і в кінці вегетації плюс кількість опадів за цей час.
Якщо коефіцієнт водоспоживання озимої пшениці на певному полі у Степу становить 410, Лісостепу 420, на Поліссі 450, середня багаторічна сума опадів — відповідно 400; 500 і 560 мм, а коефіцієнт продуктивної вологи — 0,8, 0,75 і 0,7, тоді можлива врожайність при тому ж
560 - 0,7 ■ 10 ■ =8,7 т/га,
співвідношенні зерна до соломи па Поліссі буде у = :
87
або 87 ц/га сухої, а біологічної масиуа = — . юо =101 ц/ra, у тому числі
00
зерна—39, соломи—62 ц/га. Аналогічно одержуємо врожайність у Лісостепу (41 і 62 ц/га) і в Степу (33 і 45 ц/га).
Потребу у волозі сільськогосподарських культур можна також розрахувати за методом О. М. Алпатьєва. Згідно з його дослідженнями потреба рослин у волозі за період їх вегетації у різних грунтово-кліматичних умовах співпадає з випаровуваністю за той же період, а остання пропорціональна сумі дефіцитів вологості повітря. Біологічну потребу рослин у воді можна визначити (використовуючи дані таблиці 10) за формулою:
Е = 0,65 • Ы • 0,75, (5)
де Е —■ потреба рослин у волозі, що чисельно дорівнює сумарному випаровуванню фітоценозу при оптимальному зволоженні грунту, мм;
450
0,65 — середній (біологічний) коефіцієнт фітоценозу, що враховує темпи розвитку рослин, хід нагромадження біологічної маси тощо; 2d—сума середніх добових дефіцитів вологості повітря (мб) за період вегетації культури; 0,75 — коефіцієнт для переведення мілібарів (мб) у міліметри (мм).
Отже, в наведених розрахунках одержимо різні показники можливої врожайності озимої пшениці на суходолі, ц/га:
Степ |
Лісостеп |
Полісся |
|
по БКП |
61,5 |
51,6 |
48,9 |
по 2ФАР |
72 |
65 |
54 |
По вологозабєзпєченню |
33 |
41 |
39 |
Під час проведення балансових розрахунків внесення окремих видів добрив, при плануванні інших факторів, які не лімітуються, відповідно до закону мінімуму слід орієнтуватися на рівень врожайності пшениці, розрахований по вологозабєзпєченню, тобто — відповідно по зонах: на 33, 41 і 39 ц/га.
Винятки з цього правила необхідно робити у таких випадках: на зрошуваних землях, де вологозабезпеченість не є лімітуючим фактором, рівень урожаю треба планувати за біокліматичним потенціалом (БКП) або ФАР;
при сівбі озимої пшениці по чорному пару, який за ефективністю прирівнюється до поливних земель, урожай планують за фактором сонячної радіації або сумою опадів за період від збирання попередника до збирання врожаю пшениці, тобто за 21—22 місяці. Звичайно, всієї пологи не зберегти;
у роки, коли річна сума опадів дещо більша, розраховані по середніх багатобічних сумах опадів норми добрив та інші заходи перетворюються в лімітуючі. Тому в такі роки на суходолі розрахункові норми добрив збільшують на 10—15 %.