Агрохімічні основи програмування врожаїв
Різні ґрунти містять неоднакову кількість доступних для рослин поживних речовин, по-різному утримують їх ґрунтовим вбирним комплексом, мають неоднакову кислотність, різний гідротермічний та повітряний режими, мікробіологічну активність. Все це зумовлює настільки велику різноманітність динаміки ґрунтового живлення в процесі вегетації, що навіть при однаково збалансованому за макро - і мікроелементному живленні за допомогою добрив не вдається виростити однакові за величиною і якістю врожаї навіть на однакових ґрунтах в різних кліматичних умовах і в різні роки.
Для різних умов вирощування визначено показники виносу поживних речовин на формування одиниці врожаю, коефіцієнти використання мінеральних елементів з ґрунту, мінеральних і органічних добрив, поживно - кореневих решток та ін. (табл. 4).
Коефіцієнти використання культурою поживних речовин з ґрунту (КГ) це та їх частина, яка надходить у рослини відносно загальних запасів рухомої форми елемента в розрахунковому шарі ґрунту ( в):
а
Кг =
в
де а - кількість елемента (кг/га), винесеного урожаєм з неудобреного ґрунту, або удобреного добривом, яке не містить цей елемент.
Таблиця 4. Винос поживних речовин на формування 1 ц основної
|
Культура |
N |
P2O5 |
K2O |
|
Пшениця озима |
3,0 - 3,5 |
0,9 - 1,2 |
1,8 - 2,5 |
|
Пшениця яра |
3,3 - 4,0 |
1,0 - 1,3 |
1,9 - 2,7 |
|
Жито озиме |
2,9 - 3,3 |
1,1 - 1,4 |
2,2 - 3,0 |
|
Ячмінь |
2,3 - 2,7 |
0,9 - 1,0 |
1,7 - 2,2 |
|
Овес |
2,9 - 3,5 |
1,2 - 1,5 |
2,4 - 2,9 |
|
Кукурудза |
2,9 - 3,3 |
0,9 - 1,2 |
3,0 - 3,5 |
|
Просо |
3,0 - 3,5 |
0,9 - 1,2 |
2,0 - 2,7 |
|
Рис |
2,6 - 3,0 |
1,2 - 1,5 |
3,2 - 3,6 |
|
Гречка |
2,9 - 3,5 |
1,3 - 1,6 |
3,6 - 4,2 |
|
Горох |
5,5 - 6,8 |
1,3 - 1,6 |
1,9 - 2,2 |
|
Картопля |
0,5 - 0,7 |
0,2 - 0,4 |
1,3 - 1,6 |
|
Льон солома |
1,1 - 1,4 |
0,8 - 0,9 |
1,6 - 1,9 |
|
Льон насіння |
7,0 - 8,5 |
3,5 - 4,5 |
6,5 - 7,5 |
|
Соняшник |
5,0 - 7,0 |
2,5 - 2,8 |
15,5 - 19,5 |
|
Цукрові буряки |
0,5 - 0,7 |
0,12 - 0,16 |
0,7 - 0,8 |
|
Коефіцієнти використання поживних речовин з ґрунту залежать від культури, вмісту елемента живлення в ґрунті, удобрення, вологості, кислотності ґрунту тощо (табл. 5). |
|
Таблиця 5. Коефіцієнти використання поживних речовин з ґрунту
|
Чим вища забезпеченість ґрунту поживними речовинами, менша вологість і більша кислотність, тим нижчий коефіцієнт їх засвоєння. Так, коефіцієнт засвоєння житом фосфору на дерново-підзолистому ґрунті становить при дуже кислій реакції ґрунту 0,05, середньокислій - 0,07 - 0,08, слабокислій - 0,1, близькій до нейтральної - 0,12 - 0,13, нейтральній - 0,15. Найбільш чутливі до підвищеної кислотності ґрунту цукрові буряки. Вони краще використовують поживні речовини при нейтральній або слаболужній реакції (рН 7-8). Ячмінь, пшениця, кукурудза, горох краще використовують поживні речовини при рН 6-7. Оптимальна рН для жита, проса, гречки -5,5 - 6; льону, картоплі - 5 - 6,5. Від умов вирощування залежать також коефіцієнти використання поживних речовин із мінеральних, органічних добрив та пожнивних решток. При програмуванні врожаїв коефіцієнт використання елементів з добрив визначають за формулою:
^ Ву - Во
K = —-------- • 100,
С
де Ву - винос поживної речовини урожаєм з ділянки, удобреної даним елементом, кг/га; Во - винос поживних речовин урожаєм з неудобреної ділянки, або удобреної добривами, в яких відсутній даний елемент, кг/га; С - кількість поживної речовини, внесеної з добривом, кг/га (табл. 6).
|
Таблиця 6. Коефіцієнти використання поживних речовин з добрив
|
Продовження таблиці 6
|
1 |
2 |
3 |
4 |
|
Органічні добрива |
|||
|
Пшениця, жито озимі |
0,20 - 0,35 |
0,30 - 0,50 |
0,50 - 0,70 |
|
Овес |
0,20 - 0,25 |
0,25 - 0,40 |
0,50 - 0,60 |
|
Ячмінь |
0,20 - 0,25 |
0,25 - 0,40 |
0,50 - 0,55 |
|
Кукурудза (зерно) |
0,35 - 0,40 |
0,45 - 0,50 |
0,65 - 0,75 |
|
Кукурудза (зелена маса) |
0,30 - 0,35 |
0,40 - 0,45 |
0,60 - 0,65 |
|
Картопля |
0,20 - 0,30 |
0,30 - 0,40 |
0,50 - 0,70 |
|
Цукрові буряки |
0,20 - 0,40 |
0,20 - 0,50 |
0,60 - 0,70 |
Розрахунок доз добрив на запрограмований урожай. З багатьох методів у програмуванні врожаїв найчастіше використовують розрахункові балансові методи визначення доз добрив, які враховують природну родючість ґрунту, винос поживних речовин одиницею маси урожаю, окупність добрив приростом урожаю. Дози добрив розраховують за формулами або логічними схемами (табл. 7). Наприклад, запланована врожайність ярого ячменю становить 40 ц/га. На 100 г ґрунту припадає 12 мг легкогідролізованого азоту,
8 мг рухомого Р2О5, 9 мг обмінного калію. Глибина розрахункового шару
-5
ґрунту становить 23 см, щільність ґрунту - 1,15 т/м, маса розрахункового шару ґрунту - 2645 т/га (10000x0,23x1,15), 1 мг елемента живлення відповідає 26,45 кг на 1 га.
Дозу добрив кожного виду поживних речовин розраховують за формулою:
У • в - 0,01М • П • Кг
= Км,
де Д - доза поживної речовини, кг/га; У - запланована урожайність, ц/га; в - винос елементів живлення з 1 ц зерна, кг; М - маса розрахункового шару ґрунту, т/га; П - міститься в ґрунті поживних речовин, мг/100г; Кг - коефіцієнт використання поживних речовин з ґрунту; Км - коефіцієнт використання елементів живлення з мінеральних добрив.
Наприклад, необхідна доза азоту становить:
^ 40 • 2,6 - 0,01 • 2645 • 12 • 0,25 ,
Д =------------------------------------------ = 41кг / га
0,6
Якщо під культуру планується внести органічні добрива, а також якщо враховується післядія добрив, то від загального виносу елемента живлення віднімають ту кількість, яка буде засвоєна рослинами з органічних добрив, а також внаслідок післядії органічних і мінеральних добрив. Балансове рівняння має такий вигляд:
У. в - П. Кг - досоко - Дпсокопч - Дж - Kм
K м
де Д, У, в, П, Км - такі самі, як і в попередніх формулах; До -кількість органічних добрив, т/га; Со - вміст елемента живлення в 1 т органічних добрив ( в середньому азоту 5 кг, фосфору 2,5 кг, калію 6 кг); Ко - коефіцієнт використання елемента живлення з органічних добрив; Дп Дмп - відповідно кількість органічних (т/га) і мінеральних (кг/га) добрив внесених під
попередню культуру; KonqKMnq - коефіцієнти використання елемента живлення з органічних і мінеральних добрив під час післядії.
При програмуванні врожаїв розраховують дози добрив за їх окупністю по оцінці землі в балах за формулою:
п _ У - БЦ - ДОо
Д NPK q,
м
де ДкрК - доза NPK, кг/га; У - програмована врожайність, ц/га; Б - бал бонітету ґрунту; Ц - урожайна ціна бала ґрунту; До - доза органічних добрив, т/га; Оо - окупність 1 т органічних добрив приростом урожаю; Ом - окупність мінеральних добрив приростом урожаю.
|
Таблиця 7. Логічна схема розрахунку добрив на заплановану урожайність.
|
Важливим елементом програмування врожаїв є розробка системи удобрення. Систему удобрення культури розробляють з урахуванням визначених доз і форм добрив, ґрунту, сорту, попередника, забезпечення вологою та ін. Фосфорні і калійні добрива доцільно вносити під основний обробіток ґрунту, а азотні, як найбільш рухомі в ґрунті, - у вигляді підживлень.
Види програм при програмуванні врожаїв. При програмуванні врожаїв користуються прогностичною, інформаційно-оперативною і коригуючою програмами. Ця система програм забезпечує прогнозування продуктивності посіву, оперативний контроль за процесом формування продуктивності і вчасне коригування технологічного циклу.
Прогностична програма включає прогнозовані параметри основних елементів продуктивності посіву і факторів, що їх забезпечують. Сюди відносяться прогнозовані динаміка густоти стояння рослин, наростання органічної біомаси, площі листків, фотосинтетичний потенціал, динаміка чистої продуктивності фотосинтезу, настання і тривалість фенологічних фаз, етапів органогенезу і в цілому вегетаційного періоду. В цій програмі передбачені також шляхи досягнення кожного з цих показників на основі прогнозованих агрофізичних, агрохімічних особливостей ґрунту, метеорологічних, екологічних та інших факторів, які впливають на продуктивність посіву. Програма складається у вигляді цифрових показників і графіків стану кожного з прогнозованих параметрів по періодах вегетації.
Інформаційно-оперативна програма містить дані про фактичний стан елементів продуктивності: густоту стояння рослин, біомасу, площу листків, кущистість, вологість ґрунту, вміст елементів живлення в ґрунті, концентрацію їх в органах рослин та інших, передбачених прогностичною програмою. Оперативна інформація нагромаджується під час контрольних спостережень і аналізів за станом посівів. Зрозуміло, що показники оперативно-інформаційної програми відрізняються від показників прогностичної. Нагромаджений матеріал про пофакторну невідповідність прогнозованих величин фактичним використовують для уточнення функціональної моделі у вигляді коригуючої програми.
Коригуючу програму розробляють з метою коригування прогностичної програми на основі оперативно-інформаційної. Ця програма реалізується, якщо різниця між окремими показниками прогностичної і оперативної програм досягає 10% і більше.
