Программированию урожаев овощных культур

Значение и этапы процесса программирования

Программирование урожая способствует оптимизации условий выращивания культуры. Его задачей является теоретическое обоснование и практическая реализация возможного уровня использования солнечной энергии, почвенно-климатических ресурсов, генетического потенциала районированных и перспективных сортов с целью получения высоких урожаев сельскохозяйственных культур с минимальными материальными, денежными и энергетическими затратами.

Основой программирования является эффективное использование солнечной энергии (ФАР), ресурсов тепла, влаги, углекислоты воздуха, минеральных веществ почвы и удобрений, создание необходимых биологических, агроэкологических, организационно-хозяйственных и энергетических предпосылок получения высоких урожаев с минимальными затратами на единицу продукции.

Программирование урожайности имеет определенную историю. Еще в 40-х годах известный селекционер Ф. М. Лорх разработал программу выращивания картофеля и получил 400 ц / га клубней в условиях Нечерноземной зоны России, а проф. В. С. Савицкий в Белорусской сельскохозяйственной академии обосновал оптимальные показатели структуры стеблестоя для обеспечения высокого урожая зерновых. В тот же период группой украинских ученых под руководством акад. П. А. Власюк была разработана и реализована программа выращивания 500 ц / га сахарной свеклы.

Известный украинский ученый и специалист в области растениеводства проф. С. М. Бугай в 50-60-х годах впервые выдвинул и теоретически обосновал положение о сортовую агротехнику выращивания полевых культур, является важным аспектом программирования урожайности, позволяет полнее использовать их биологический потенциал.

Ведущими теоретиками программирования урожайности полевых культур является акад. И. С. Шатилов и проф. Μ. К. Каюмов, последний издал учебник и ряд учебных пособий по программированию урожайности.

Процесс программирования делятся на несколько этапов:

• определение уровней урожайности культуры и их реально возможной величины в конкретных почвенно-климатических и материально- технических условиях хозяйства;

• составление оптимального агрокомплекса по конкретному сорту и агроэкологических условий поля;

• разработка прогностической программы продукционного процесса (модели формирования урожая), программы корректировки и др.

Процесс реализации программы предусматривает получение и обработку информации о состоянии посевов и факторов окружающей среды, оценку информации и принятия решений по уточнению (корректировке) приемов и практической реализации принятых решений.

Введение стр-3.
1.Програмирование урожаев, в науч
ном и практическом понимании . стр-4.
2. Термины и определения, применяемые стр-5.
в программировании .
3. Принципы программирования урожая по Шатилову , стр-6-7.
и их характеристика.
4. Факторы жизни растений. стр-8.
5. Основы программирования урожая. стр-9-10.
Список используемой литературы стр- 11.

1 Программирование урожаев в научном и практическом понимании.

Программирование урожаев – это научно обоснованная программа получения заданного уровня урожая, в которой на основе учета потребности растений в необходимых факторах жизни, дается технология, обеспечивающая эти потребности без снижения плодородия.

В научном понимании программирование урожаев – это формирование эффективных агрофитоценозов на основании строгого дозированного и регламентированного применения мероприятий в полном соответствии с потребностями растений на всех фазах развития в тех или иных условиях.

В практическом понимании программирование означает своевременное и высококачественное выполнение всех приемов и элементов эффективной технологии возделывания с/х культур при максимальном, полном использовании природных и материальных ресурсов, которыми располагает конкретное хозяйство, то есть программирование дает возможность максимально использовать поле, культуру, сорт.
4

2 Термины и определения, применяемые в программировании.

Урожай – продукция, получаемая в результате выращивания с/х культур (ц).
Урожайность – урожай с единицы площади (ц/га).
Потенциально возможная урожайность (ПВУ) – она соответствует генетически заложенным возможностям сорта. На уровень ПВУ можно выйти, если растениям создать оптимальные условия. ПВУ ограничивает количество ФАР, аккумулированной посевами.
Климатически обеспеченная урожайность (КОУ) – КОУ реализуется в конкретных климатических условиях, при обеспеченности всеми остальными факторами жизни.
Действительно возможная урожайность (ДВУ) – урожайность, реально получаемая в конкретных почвенно-климатических условиях, при оптимизации необходимых материально-технических ресурсов. ДВУ = плодородие + обеспеченность влагой и светом + обеспеченность материальными ресурсами.
Ресурсотехнологичеки обеспеченная урожайность (РТУ) – это урожайность, ограничивающаяся наличием материальных ресурсов в хозяйстве.
Биологический урожай – урожай основного продукта.
Урожай на корню – несобранный биологический урожай.
Урожай бункерный – урожай свежеубранной культуры, не прошедший послеуборочной доработки.
Урожай биомассы – урожай всего растения.
Планирование урожайности – обработка статистических данных, нахождение каких-то средний данных, увеличение их до разумного предела.
Прогнозирование урожайности – это расчет теоретически возможного урожая согласно основных лимитирующих факторов жизни растений.
Программирование урожайности – включает в себя прогнозирование и разрабатывает под него технологию возделывания.
В программировании существует 2 вида контроля:
Биологический – контроль над формированием продуктивных органов растений путем наблюдения за изменениями в конусе нарастания.
Агрономический – контроль над выполнением всех требований запрограммированной технологии.

3 Принципы программирования урожая по Шатилову и их характеристика:
Принцип зависимости продуктивности фито массы посева от гидротермических показателей среды (ГТС).
ГТС фито массы характеризует действие на растение тепла и влаги. В 1 кг сухой биомассы аккумулируется 400 Ккал энергии. Источником энергии является солнечная радиация.
Принцип зависимости урожайности с/х растений от прихода ФАР и от коэффициента использования посевами ФАР.
ФАР – это радиация, которая используется в процессе фотосинтеза, она составляет 45 - 50 % от всей приходящей радиации.
Посевы по использованию ФАР делятся на 4 группы:
1 группа – обычные посевы, коэффициент использования ФАР от 0,5 до 1,5 %;
2 группа – хорошие посевы, коэффициент использования ФАР от 1,5 до 3,5 %;
3 группа – рекордные посевы, коэффициент использования ФАР от 3,5 до 5 %;
4 группа – теоретически возможные посевы, коэффициент использования ФАР от 5 до 8 %;
Принцип отбора сортов для конкретных почвенно-климатических условий.
Пример по картофелю: в 2002 г на территории питомника МГАТК выращивалось 20 сортов картофеля иностранной и белорусской селекции. Из всего количества было выделено 3 наиболее урожайных сорта:
Ласунок – урожайность 398 ц/га;
Крыница – 372 ц/га;
Сантэ – 310 ц/га.
Принцип взаимосвязи урожайности с сформированном в агрофитоценозе фотосинтетитеческим потенциалом (ФПП).
ФПП – ежедневная суммарная площадь листьев в течении вегетационного периода.
S листьев > в 5 - 8 раз S поля;
Измеряется в м2/га дней;
Каждые 1000 единиц ФПП – 1-2 кг зерна.
Продуктивность фотосинтеза – количество органического вещества, которая создается за сутки единицей площади листьев.
Принцип обязательного и правильного применения научных законов земледелия и растениеводства.
Законы земледелия:
- Закон равнозначимости и незаменимости факторов жизнедеятельности растений;
- Закон минимума, оптимума, максимума;
- Закон совокупности действия факторов жизни;
- Закон возврата;
- Закон убывающего плодородия;
- Закон плодосмена.
Законы растениеводства:
Закон физиологических часов.
Он раскрывает реакцию растений на продолжительность и интенсивность освещения. Растения очень чутко реагируют на изменение длины дня и в зависимости от этого ускоряют или замедляют свое развитие.

Закон регуляторной системы растений.

Растения непрерывно получают информацию из внешней среды, перерабатывают её и на основе этого изменяют процессы протекающие в организме.
Принцип разработки такой системы удобрений, которая учитывает запас питательных веществ в почве и её плодородия, а так же потребность растений в питательных веществах.
40 % урожая это вклад удобрений. Необходимо учитывать особенности применения под различные с/х культуры (из курса агрохимии) и соблюдать «Закон возврата», чтобы баланс питательных веществ был положительным.
Принцип разработки и применения комплекса агротехнических мероприятий, учитывая требования и особенности возделывания культуры, а так же условия агрометеорологической обстановки.
40 % урожая формируют удобрения;
20-30 % вклад погоды;
30 % сорт и агротехника.
Использование факторов зависит от человека, необходимо приблизится к 100%-ному результату.
Принцип обеспечения растений влагой в оптимальном количестве в орошаемых условиях.
В орошаемом земледелии 50-60% урожая зависит от грамотного регулирования водного режима.
Принцип обязательной защиты посевов от вредителей, болезней, сорняков.
Неправильное применение пестицидов и регуляторов роста приводит к 70 – 100 % потере урожая:
Свекла – матовый мертвоед уничтожает 100% всходов;
Зерновые – флаговый лист формирует 80 % всего урожая.
Использование при программировании урожаев экспериментальных данных, полученные ближайшими научными учреждениями и использование математических методов.
При программировании заданную величину урожая находят следующим образом:
А) Определяют среднюю величину полученную на опытных станциях за 3 года;
Б) Анализируют и выделяют среднюю величину, полученную в хозяйстве за 3 года;
В) Анализируют потенциальные возможности сорта.

4. Факторы жизни растений.
Все факторы жизни растений по способу их действия делятся на 3 группы:
Жесткоконстантные - факторы, которые человек не может изменить.
Факторы времени и места.
Факторы времени – все полевые работы должны проводится вовремя и оперативно. Для каждого региона установлены четкие сроки начала и продолжительности различных видов с/х работ.
Факторы места – площадь или территория в определенных единицах – ландшафт.
Условноконстантные – условия, которые постоянно действуют на растения, но изменяются по годам, к ним относятся:
А) Солнечная радиация;
Б) Температурный баланс (он характеризуется через радиационный баланс, который зависит от суммы прямой и рассеянной радиации);
В) Сумма активных температур – сумма среднесуточных температур свыше 10 ˚С;
Г) Сумма эффективных температур – сумма среднесуточных температур отсчитанных от биоминимума ( t при которой начинает развиваться растение);
Д) Общая сумма температур за вегетационный период;
Е) Воздух. Кроме необходимости для растений О2, должна быть определенная концентрация СО2, который необходим для фотосинтеза, основная функция СО2 – разложение органического вещества;
Ж) Почва – главный фактор в жизни растений. Является субстратом, на котором закрепляются растения, а так же источником и хранителем влаги и элементов корневого питания растений;
З) Влага – фактор лимитирующий урожай. С её помощью идет перенос питательных веществ, поддерживание клеток в тургором состоянии, предохраняющее растительные ткани от перегрева. У каждого растения есть максимальный период потребления влаги (критический).
Испарение влаги с поверхности поля и расход её на транспирацию в 1,5 – 2 раза выше количества влаги за период вегетации пришедшее с осадками. Хороший запас влаги в почве в метровом слое 140-150 мм.
Переменные факторы – зависят от человека:
Используемые сорта;
Агроценозы, сформированные им.

5.Основы программирования урожая.
Биологические основы программирования (БОП).
Программируя урожайность с учетом БОП, разрабатывается структурное моделирование посевов и урожая. Учитывается следующие факторы (на примере зерновых культур):
Количество растений на единицу площади (А);
Коэффициент продуктивной кустистости (B);
Число колосков в колосе (C);
Число зерен в колосе (D);
Масса 1 зерна (E);
Убиол = A × B × C × D × E, ц/га

Физиологические основы программирования.
На 1 га должно быть 3 – 4 га листьев. Повышение площади листьев над площадью посева.
Индекс площади листовой поверхности.
Растения аккумулируют не всю солнечную радиацию а только лишь ФАР.
Агрометеорологические основы программирования.
Расчет урожая по влагообеспеченности:
У_n= (〖100〗^2 (W+P))/(K_B*S(100-Вс) ) , где
Уn – Программируемый возможный урожай;
W – Запас продуктивной влаги в метровом слое почвы (мм);
Р – Влага, пришедшая с осадками (мм);
КВ – коэффициент водопотребления;
S – соотношение основной и побочной продукции;
Вс – стандартная влажность с/х продукции.
Кв = коэффициент транспирации + испарения из поверхности почвы
Расчет урожая по БКП (биоклиматическому потенциалу):
Ув = β × БКП (ц/га), где
β – коэффициент при КПД ФАР 1,1 % = 20 ц; при 1,7 % = 30 ц; при 2,2 % = 40 ц.
БКП=K_n (∑t>10˚C)/(1000˚C) , где
Кn – коэффициент продуктивности (в условиях РБ = 1);
∑t – сумма положительных температур свыше 10˚С за период вегетации.
Расчет по биогидротермическому потенциалу:
Убиол = 22 × Кр – 10 . ц/га, где
9
Кр – биогидротермический потенциал.
К_р= (W× T_v)/(36×R) , где
Кр – биогидротермический потенциал;
W – запас продуктивной влаги; мм
Tv – продолжительность вегетации в декадах; дней
36 – число декад в году;
R – радиационный баланс за период вегетации.
Агротехнические основы программирования урожая.
Это разработка и выполнение такой технологии выращивания культуры, которая бы в наибольшей степени соответствовала биологическим основам растений с одной стороны и обеспеченности естественным факторам жизни с другой стороны.
Главными основами являются:
1) Выбор сорта;
2) Расчет доз удобрений и разработка системы их применения;
3) Защита растений;
4) Выбор обработки почвы, технологии посева и ухода за растениями.
Последовательность разработки агротехнических основ:
Составление разложенного на составляющие операции всего процесса возделывания культуры;
Каждая операция оценивается на соответствие биологическим основам культуры, почвенным условиям, затем выбирается лучший вариант каждой операции;
Определяется оптимальные агротехнические комплексы, устанавливается последовательность при выполнении с/х работ;
Составленная модель сравнивается с типовой, принятой.
5. Агрохимические основы программирования.
Прогноз возможного урожая может осуществляются с помощью расчета по бальной оценке:
Ув = Б × Цб × К , ц/га где
Б – балл почвы;
Цб – цена балла (кг);
К – коэффициент.

Главная Все задачи
Контакты Написать

Вы здесь:
Главная
Растениеводческие темы
Задания по программированию урожая овощных культур

Задания по программированию урожая овощных культур

Программирование урожая овощных культур задания

Задание 1. Рассчитать урожайность при 5 % КПД ФАР для томата, свеклы столовой, моркови и перца сладкого и др. культур.

Плодовые, корнеплоды, кочаны, луковицы

При установлении потенциального урожая любой культуры следует исходить из того, что эффективность света как фактора урожая осуществляется только при полном удовлетворении потребности растений во всех других условиях жизни.

Для расчета потенциального урожая культуры необходимо заранее определить его калорийность. Энергетическая ценность приводится в таблице 2 в ккал 1 кг сухой биомассы. Далее следует установить приход фотосинтетически активной радиации (ФАР) за период вегетации культуры. Для широты 45о максимальный приход ФАР составляет 3,2 млрд.ккал/га.

В этих целях можно использовать данные ближайшей метеорологической станции. Однако надо учитывать, что на долю ФАР приходится 42 % прямой и 60 % рассеянной радиации. Поэтому приход ФАР за вегетационный период выражают как сумму 0,42S' + 0,60Д, а количество поглощенной растениями ФАР (Qn) уравнением:

ΣQn = an ×(0.42S' + 0.60Д),

где ΣQn – общее количество поглощенной растениями за вегетационный период ФАР, ккал/га;

an – коэффициент поглощения растениями ФАР, доли единицы;

S' – приход прямой солнечной радиации, ккал/га;

Д – приход рассеянной солнечной радиации, ккал/га.

Коэффициент поглощения растениями ФАР колеблется около 0,8. Получив соответствующие величины калорийности урожая и прихода ФАР, можно приближенно установить потенциальный урожай по следующей формуле:

Уn = Кф × Кm× ΣQn / g

где Уn – потенциальный урожай, т/га;

Кф – коэффициент использования поглощенной листьями растений солнечной энергии, доли единицы;

Кm – коэффициент хозяйственной эффективности урожая, показывающей долю его полезной части в общей биомассе;

g – каллорийность урожая, ккал/га.

Метеорологическая станция фиксирует приход прямой и рассеянной солнечной радиации за определенное время в ккал/см2. Для перевода этого показателя на площадь 1 га его нужно умножить на 108.

Коэффициент Кm для овощных культур приводится в таблице 2. Его следует уточнять по местным данным, показывающим долю полезной части урожая в общей биомассе той или иной культуры.

Из всей поглощенной фотосинтетически активной радиации растения обычно используют 1 - 2 %, в лучшем случае – до 4 - 5 %. Коэффициент Кф соответственно составляет 0,01 - 0,02 и 0,04 - 0,05.

Пример расчета Уn для капусты. Суммарный приход ФАР за период вегетации составляет 3,2 млрд.ккал/га, коэффициент поглощения ФАР растениями – 0,8, коэффициент хозяйственной эффективности урожая (доля пищевой ценности в биомассе) – 0,67, коэффициент использования растениями ФАР – 0,05, калорийность биомассы – 2971 ккал/кг.

В этом случае количество поглощенной ФАР равно 2,56 млрд.ккал/га.

Отсюда по вышеприведенной формуле находим урожай:

Уn = 0,05 × 0,67 × 2560000000 /2971= 28,9 т/га в сухой массе

В практике урожай учитывается при содержании воды в кочанах 90,6 %. Следовательно, условная потенциальная урожайность капусты составит (28,9 × 190,6) : 100 = 55,1 т/га.

Программированное выращивание овощных культур в защищенном грунте открывает перспективу повышения Уф до Удв и постепенного приближения к Упот при создании оптимальных условий жизнеобеспечения растений. Исследования показали, что в условиях интенсивной светокультуры при выращивании растений на пленочной корнеобитаемой среде при неограниченном снабжении корней водой, минеральными веществами и воздухом КПД фотосинтеза в период налива плодов достигает 9 – 11 %, что приближается к Упот (Е.И. Ермаков, 1982).

Резервы повышения продуктивности овощных культур в защищенном грунте значительны, и применение метода программированного их выращивания будет способствовать увеличению эффективности использования культивационных сооружений.

Рассчитать потенциальный урожай можно по формуле Упот = Кхозη1Нг/(qp), где Упот – урожайность, кг/м2, Кхоз – доля хозяйственного урожая в общей биомассе (для огурца и томата Кхоз = 0,6 т.е. 60 % общей биомассы); η – КПД фотосинтез (Уф = 4; Удв = 8; Упот = 12); Не – энергетическая (лучистая) экспозиция, МДж/м2 за оборот (сумма ФАР); q – калорийность сухой биомассы растений, МДж/кг (для огурца и томата – 16,8), р – процент сухого вещества (для огурца – 3, для томата – 6).

Задание 2. Выполнить расчетную урожайность по продуктивной влаге согласно табл. 3.

Принципы программирования урожаев сельскохозяйственных культур.

Многолетние экспериментальные исследования и обобщение результатов работ по фотосинтезу, минеральному питанию, водному режиму, продуктивности растений в посевах, использованию посевами ФАР для формирования урожаев позволили академику И.С. Шатилову (1970) обосновать экологические, биологические и агротехнические основы программирования урожаев. Им предложены десять принципов программирования.

Первые пять принципов предназначены для определения величины возможного урожая на основе:

1) биоклиматических показателей;
2) прихода ФАР и использования ее посевами;
3) определения потенциальных возможностей культуры или сорта применительно к конкретным почвенно-климатическим условиям;
4) фотосинтетического потенциала посевов;
5) всестороннего учета и правильного применения основных законов и закономерностей земледелия и растениеводства;

Остальные принципы составляют технологическую схему программированного возделывания культур:

6) разработка системы удобрения с учетом эффективного плодородия почвы и потребности растений в питательных элементах, обеспечивающих получение запрограммированного урожая высокого качества;
7) разработка комплекса агротехнических мероприятий для каждой культуры, направленных на получение запрограммированных урожаев;
8) обеспечение оптимальной влагообеспеченности посевов;
9) разработка конкретных мер по борьбе с болезнями и вредителями растений;

10) использование ЭВМ для определения оптимального варианта агротехнических комплексов, обеспечивающих получение высокого урожая.

Первый принцип программирования урожаев состоит в том, чтобы определить биогидротермический показатель продуктивности фитомассы по приходу радиации, продуктивной влаги, сумме температур и продолжительности периода вегетации для конкретной географической зоны или даже на различных полях хозяйства. Гидротермический показатель - совокупность двух метеофакторов - теплового и влажностного, которые определяют размеры и качество урожая.

Известно, что на земном шаре колебания в урожайности биомассы достигают от 2-3 (аридные районы) до 500 ц/га во влажных тропиках. Биогидротермический показатель позволяет определить количество биологической массы, которое может быть получено в конкретной местности

Второй принцип программирования урожаев заключается в том, что его уровень определяется по коэффициенту использования растением фотосинтетически активной радиации (ФАР). Каждый килограмм сухой органической массы в среднем аккумулирует 4 тысячи ккал (с небольшим различием по видам). Зная приход ФАР за период вегетации, можно поставить задачу усвоения (накопления) культурными растениями, например 2 или 3% ФАР, а на основе этого показателя определить потенциальную урожайность культуры (сорта).

А. А. Ничипорович отмечает, что посевы сельскохозяйственных культур по использованию ФАР можно разделить на следующие группы: обычные - 0,5-1,5%, хорошие - 1,5-3,0%, рекордные - 3,5-5,0% и теоретически возможные - 6-8%. В орошаемых условиях при беспрерывном использовании пашни посредством сочетания основных и промежуточных культур в севооборотах теоретические параметры становятся практическими.

В период быстрой интенсификации земледелия проблема повышения фотосинтетической деятельности посевов приобрела особое значение. Биологи различных стран, обсуждая проблему увеличения производства зерна и другого продовольствия, пришли к выводу, что необходимо, применительно к различным почвенноклиматическим зонам планеты, разработать приемы и методы агротехники, вывести сорта, которые при высокой агротехнике обеспечивали бы использовали не 2- 3%, как в настоящее время, а 4-5% ФАР, приходящейся на единицу поверхности за весь период вегетации.

В научных центрах России и других стран продолжаются глубокие исследования, направленные на разработку приемов и способов, обеспечивающих усвоение посевами 3% и даже 5% ФАР за период со среднесуточными температурами выше 10°С. В этом случае ПУ биомассы (сухая масса, ц/га) может составить для широты Петербурга - 250, Москвы -312, Ставрополя - 410, Арзгира - более 500.

В настоящее время таких урожаев пока не получают и приведенные расчеты являются постановочными на перспективу. Здесь перед сельскохозяйственной наукой возникает ряд крупных проблем, которые необходимо интенсивно изучать.

Одним из центральных является вопрос об изменении почвы в связи с систематическим применением высоких доз удобрений. Получение высоких урожаев, конечно, связано с оптимизацией условий водоснабжения. Многочисленные экспериментальные данные по минеральному питанию, водному режиму, чистой продуктивности фотосинтеза и агротехнике дают возможность разработать такой комплекс мероприятий, который обеспечивает усвоение посевом заданного количества ФАР и получение запланированного урожая.

Третий принцип программирования урожаев состоит в том, чтобы определить потенциальные возможности культуры или сорта применительно к условиям, где предполагается возделывать культуру или сорт. Эти данные можно получить путем непосредственного эксперимента или использовать характеристики сорта по результатам сортоиспытания. Известно, что растения с высоким и ярусным расположением листьев способны лучше использовать солнечную энергию. В пределах вида - сорта, которые характеризуются острым углом отхождения листьев от стебля, растения лучше поглощают солнечную радиацию, чем те, у которых этот угол близок к прямому (пшеница, рис).

Четвертый принцип программирования урожаев заключается в том, чтобы на поле, занятом растениями, сформировать такой фотосинтетический потенциал (ФП), который будет способен обеспечить запрограммированный уровень урожайности. Например, в условиях Ставрополя (45 параллель) каждая тысяча единиц фотосинтетического потенциала обеспечивает получение 2,5-3 кг зерна. Для получения 5,0-5,5 т зерна озимой пшеницы необходимо сформировать ФП, равный 2,0-2,5 млн. кДж/га.

Фотосинтетический потенциал неразрывно связан с чистой продуктивностью фотосинтеза, характеризующей производительность работы площади листьев. Средняя чистая продуктивность фотосинтеза составляет 4-7 г м 2 /сут. Чем выше чистая продуктивность фотосинтеза, тем выше урожайность культуры. По данным ученых Болгарии на орошаемых землях для урожая зерна кукурузы в 100 ц/га необходимо сформировать фотосинтетический потенциал, равный 3,0-3,3 млн. единиц.

Пятый принцип программирования урожаев состоит в необходимости правильно применять законы земледелия и растениеводства.

Урожайность - величина интегральная. Она обусловливается как биологическими особенностями, так и условиями выращивания культуры. При программировании урожаев необходимо руководствоваться следующими основными законами земледелия и растениеводства:

1) Закон равнозначности, или незаменимости, факторов. Для нормальной жизнедеятельности растений исключение какого-либо даже незначительного фактора не может быть ничем компенсировано.
2) Закон ограничивающего фактора, или закон минимума.

Любые дополнительные затраты в земледелии без учета фактора находящегося в минимуме, не могут дать должного эффекта. Закон минимума определяет систему земледелия, способы обработки почвы, проведение работ по мелиорации земель и т. д.

3) Закон возврата. Для поддержания плодородия почвы в нее необходимо вносить питательные элементы, потребляемые растением на создание урожая. Правильно определенные дозы дополнительно вносимых удобрений способствуют повышению плодородия почвы.
4) Закон оптимума, или закон совокупного действия факторов. Наивысшую продуктивность растений обеспечивает только оптимальное соотношение ряда факторов, различных в каждой зоне. С учетом конкретных условий необходимо планировать системы удобрений, сроки сева, нормы высева семян и т. д.
5) Закон плодосмена. При прочих равных условиях урожаи более высоки в севообороте, чем при повторных посевах или монокультуре. Но при этом необходимо учитывать, что эффективность плодосмена различных культур неодинакова.
6) Закон критического периода полевых культур по отношению к фосфору. Если культура в начале развития перенесла фосфорное голодание, то высокий урожай зерна даже при хорошей обеспеченности фосфором в последующий период сформироваться не может.
7) Закон физиологических часов. В зависимости от долготы дня и интенсивности освещения, растения ускоряют или замедляют свое развитие. У растений короткого дня период вегетации в условиях длинного дня удлиняется, а у растений длинного дня, наоборот, сокращается.
8) Закон регуляторной системы растений. Наивысший урожай можно получить лишь в том случае, если условия среды соответствуют требованиям растений, т е. характеру внутренних процессов, обусловленных генотипом. Районирование культур построено на учете наличия у растений регуляторной системы. Успехи современной физиологии растений позволяют надеяться, что такие приемы, как поливы и подкормки, будут проводиться по сигналам, поступающим от растений.

Шестой принцип программирования урожаев состоит в том, чтобы разработать систему удобрений с учетом эффективного плодородия почвы и потребности растений в питательных веществах, обеспечивающих получение планируемого урожая высокого качества. Для успешного выполнения этой задачи необходимы точные сведения о поступлении питательных веществ в растения по фазам развития и их распределении по отдельным органам растения. Количество же питательных веществ в почве в каждом поле хозяйства определяет агрохимическая служба. При разработке системы удобрения встречаются три возможных случая:

1) получение более высоких урожаев при внесении небольших доз удобрений с одновременным обеднением почвы питательными веществами;
2) получение сравнительно высоких урожаев и поддержание уровня эффективного плодородия почвы на исходном уровне;
3) получение предельно возможных урожаев для данного сорта в конкретной местности при одновременном повышении эффективного плодородия почвы.

Полевые опыты, проведенные кафедрой агрохимии СтГАУ в различных почвенно-климатических зонах Ставропольского края, показали перспективность применения расчетного метода определения доз удобрений для получения запрограммированного уровня урожайности сельскохозяйственных культур в севообороте.

Седьмой принцип программирования урожаев - разработка комплекса агротехнических приемов исходя из специфических требований культуры и сорта. Успехи селекции последних лет определили разработку сортовой агротехники, так как новые сорта характеризуются иным ходом поступления питательных веществ и более экономным расходованием влаги на формирование урожая. Существующие сорта многих культур при увеличении плотности посева и размеров листовой поверхности снижают чистую продуктивность фотосинтеза в связи с затенением нижнего яруса листьев, ухудшением воздухообмена, а следовательно, и ухудшением снабжения листьев углекислотой. В результате снижается эффективность внесения высоких доз удобрении и орошения.

Поэтому во многих странах мира ученые разных специальностей разрабатывают модели растений, способных аккумулировать 5 процентов и более приходящей фото синтетически активной радиации. Например, обсуждается модель растения кукурузы высотой 30-33 см, на котором должен сформироваться один початок длиной 5-7 см и диаметром 2-3 см. Такую кукурузу предполагают (в случае ее создания) высевать сплошным способом, убирать обычным комбайном и получать 200 и более ц/га сухого зерна. Ведется работа и в противоположном направлении - по созданию многопочатковой кукурузы. Высказывается мнение о целесообразности создания пшеницы с мощным стеблем, содержащим много хлорофилла, но без листьев.

Для реализации потенциальных возможностей новых сортов необходимо знать их биологические и физиологические особенности и на основе этого строить агротехнику.

Восьмюй принцип программирования урожаев заключается в том, чтобы в орошаемом земледелии обеспечивать потребность растений в воде в оптимальных размерах, а в богарных условиях определять уровень урожайности исходя из сложившихся климатических условий. Этот принцип основан на научной разработке режимов орошения с учетом обеспечения оптимальной влажности почвы. В умеренной зоне на образование 1 кг зерна требуется 1 т воды.

Для большинства культур оптимальной влажностью почвы считается 65-80% от наименьшей влажности. В условиях неорошаемого земледелия представляется возможным определить вероятный водный режим растений на основе метеоданных и по ним рассчитывать водный баланс и уровень урожайности. Конечно, при существующих изменениях погодных условий будут наблюдаться колебания в уровне урожайности.

Девятый принцип программирования урожаев состоит в том, чтобы обеспечить выращивание здоровых растений исключив отрицательное влияние на их рост и урожайность болезней и вредителей.

Накопление достоверных экспериментальных данных по получению заранее рассчитанной урожайности позволит подойти к математическому моделированию программирования урожайности.

Десятый принцип программирования урожаев предусматривает использование математического аппарата для определения оптимального варианта комплекса агроприемов, выполнение которого обеспечит получение планируемого урожая.

По мере накопления фактов будут сформулированы новые принципы и отброшены устаревшие. Повышение культуры земледелия, выведение новых сортов, создание более эффективных форм удобрений, несомненно, в будущем приведет к получению и более высоких урожаев.

Ф. Энгельс писал «Производительная сила, находящаяся в распоряжении человечества, беспредельна. Урожайность земли может быть бесконечно повышена приложением капитала, труда и науки» (Маркс К., Энгельс Ф., Соч. Т. 1, с. 563). Опыт мирового земледелия подтвердил правильность этих положений.

Читайте также: