Найважливіші чинники формування врожаю сільськогосподарських культур і шляхи дії на них
Природні ресурси першої групи чинників підлягають управлінню за рахунок інтенсифікації рослинництва, вдосконалення структури посівних площ, обробки ґрунту, зрошування та ін.
Природні ресурси, що відносяться до другої групи, повинні ефективно використовуватися перш за все за рахунок створення високого фотосинтетичного потенціалу продуктивності посівів, відповідного підбору сортів і гібридів, раціонального поєднання основних і проміжних культур.
На мал. 2 представлено зразкову структуру часткової участі чинників інтенсифікації в надбавці врожаю у порівнянні з природною родючістю на незрошуваних і зрошуваних землях.
Малюнок 2
Зразкова структура пайової участі чинників в підвищенні врожаю зернових культур в незрошуваних і зрошуваних умовах (багаторічні дані Нікопольської обласної сільськогосподарської станції)
2. Планування, прогнозування і програмування врожаїв
Програмування слід відрізняти від прогнозування і планування. У програмуванні беруть до уваги тільки вирішальні чинники, що впливають на формування врожаю, а саме: добриво, зрошування, інтегровану систему захисту рослин тощо.
Прогнозування є розрахунком теоретично можливого врожаю, який забезпечується кліматичними, ґрунтовими і матеріально-технічними ресурсами. Мета прогнозування – дати наукове обґрунтування величини врожаю при розробці планів виробництва сільськогосподарської продукції. Це перший етап наукового планування.
Врожай окремих культур і валовий збір продукції зі всієї площі планують на основі прогнозу по рівню для лімітуючого фактору з урахуванням закону розподілу некерованих агрокліматичних факторів.
Програмування передбачає розробку програми, тобто оптимального кількісного співвідношення керованих чинників з урахуванням кліматичних умов, які в системі технологічного процесу забезпечують отримання планованого врожаю при економному використанні ресурсів.
Програмування врожаю найбільш ефективне на зрошуваних землях, де можна регулювати вологозабезпеченість ґрунтів. Зрошування, у свою чергу, дає можливість нарощувати і використовувати ефект взаємодії інших чинників. При програмуванні зростає вплив рівня мінерального живлення рослин за умови максимального використання інших заходів агротехніки. Метод програмування може бути використано і на богарних землях у вигляді ресурсного програмування на основі оцінки родючості (бонітету) ґрунту, наявності добрив, техніки, вологи, суворого дотримання елементів технології вирощування.
3. Принципи програмування врожаю.
Багаторічні експериментальні дослідження і узагальнення результатів робіт за фотосинтезом, мінеральним живленням, водним режимом, продуктивністю ФАР дозволили академіку І.С. Шатілову обґрунтувати екологічні, біологічні і агротехнічні основи програмування врожаїв.
У структуру програмування врожаїв входять десять основних принципів.
Перший принцип полягає у визначенні величини врожаю згідно з приходом фотосинтетично активної радіації і визначенням коефіцієнту використання ФАР посівами. У практичній роботі необхідно прагнути до збільшення цього коефіцієнту за рахунок підбору культур, підвищення рівня агротехніки, впровадження нових високопродуктивних сортів і постійного вдосконалення технології вирощування сільськогосподарських культур.
Другий принцип засновано на визначенні величини врожаю за тепловими ресурсами. З цією метою проводиться визначення гідротермічного або біокліматичного показника продуктивності. Визначення можливого врожаю біомаси за величиною цих показників має практичне значення при підборі культур і сортів у сівозмінах в цілях якнайповнішого використання вегетаційного періоду, максимальної акумуляції сонячної енергії і отримання найбільш високих врожаїв сільськогосподарських культур.
Третій принцип програмування врожайності полягає у необхідності обліку водного балансу рослин і визначенні можливої величини врожаю по вологозабезпеченості посівів. Відомості про запас вологи в метровому шарі ґрунту і сумі опадів за вегетаційний період можна отримати на найближчій метеорологічній станції або із довідкових матеріалів. Слід враховувати, що величина врожаю визначається не тільки загальною сумою опадів, які випали, але і характером їх розподілу протягом вегетаційного періоду. Стимулювати збільшення ефективного використання рослинами запасів ґрунтової вологи і атмосферних опадів необхідно шляхом підвищення вологоємкості ґрунту, поліпшення її фізичних властивостей, зменшення поверхневого стоку, правильного застосування органічних і мінеральних добрив.
Четвертий принцип полягає у визначенні величини врожаю за фотосинтетичним потенціалом. Біологічна врожайність залежить від розміру фотосинтезуючої поверхні і ступеня переваги інтенсивності фотосинтезу над диханням. Чим вище ця різниця, тим продуктивніше працює фотосинтезуючий листовий апарат, тим більше буде показник чистої продуктивності фотосинтезу.
Сума щоденних показників площі листя в посіві за весь вегетаційний період (чи певну його частину) називається фотосинтетичним потенціалом рослин (ФП) і вимірюється в м2 . доба/га. Фотосинтетичний потенціал – узагальнюючий показник, який включає біологічні особливості культури і сорту, дію агротехнічних прийомів (строк і спосіб сівби, норма висіву, добриво та ін.), а також вплив ґрунтових і кліматичних умов.
За даними І.С. Шатілова, кожна тисяча одиниць фотосинтетичного потенціалу забезпечує отримання 2,5–3 кг зерна. Отже, задача полягає у тому, щоб сформувати посіви, фотосинтетичний потенціал яких забезпечив би запланований рівень врожайності. Для цього необхідно перш за все витримати задану густоту стояння рослин, яка забезпечує оптимальну структуру посіву.
П'ятий принцип полягає у виявленні потенційних можливостей культури і сорту. Необхідно враховувати, що різні сорти по-різному реагують на норми висіву, дози і співвідношення основних елементів живлення, які вносяться з добривами і ін. Дані про потенційні можливості сортів і їх реакції на умови вирощування можна одержати в науково-дослідних установах і Державній комісії із сортовипробування, або, якщо в цьому є необхідність, провести спеціальні досліди для уточнення цього показника.
Шостий принцип полягає у визначенні можливого врожаю за ефективною родючістю ґрунту і розробці системи добрив на основі обліку запасу поживних речовин у ґрунті, інших агрохімічних показників, коефіцієнтів використання поживних речовин з ґрунту і добрив і потреби рослин у поживних речовинах, які забезпечують отримання запрограмованого врожаю і його якості. Рівень врожайності, що досягається за рахунок ефективної родючості, встановлюється у польових дослідах.
Балансовий спосіб розрахунку норм добрив найбільш широко застосовується у практиці програмування врожаїв. Проте, у зв'язку з тим, що коефіцієнти використання живильних речовин з ґрунту і добрив значно змінюється, їх необхідно уточнювати для кожної культури з урахуванням ґрунтово-кліматичних умов вирощування.
Сьомий принцип програмування врожайності полягає в розробці комплексу агротехнічних заходів і сортової агротехніки, виходячи з вимог культури, сорту. Комплекс цих заходів повинен забезпечити якнайкращі умови для зростання, розвитку рослин і формування врожаю.
Технологічні заходи і операції повинні бути взаємозв'язані, проводитися вчасно і високоякісно. У зв'язку з тим, що нові сорти можуть мати інший хід надходження поживних речовин, економніше витрачати вологу і ін., необхідно розробляти сортову агротехніку. Найбільш оптимально ці вимоги задовольняються за інтенсивних технологій вирощування.
Восьмий принцип полягає у тому, щоб забезпечити вирощування здорових рослин, виключити негативний вплив шкідників і хвороб на ріст, розвиток і врожайність сільськогосподарських культур. Цей принцип тісно пов'язано з попереднім і припускає, що в кожній зоні для кожної культури повинно бути розроблено конкретних заходів щодо боротьби з хворобами і шкідниками польових культур. Тільки на фоні застосування підвищених норм добрив реалізується потенційна продуктивність більшості сучасних сортів рослин, а ефективність добрив, їх оплата врожаєм набагато зростають при надійному захисті посівів від шкідників і хвороб.
Дев'ятий принцип програмування врожайності полягає у необхідності правильного застосування основних законів наукового землеробства і рослинництва: