4. Характеристика севооборота и расчет урожайности культур

Необходимо дать оценку севооборота с точки зрения правильности его составления, обоснованности подбора культур и их чередования, возможности рационального использования органических удобрений.

Рассчитайте планируемые У_п и действительно возможные ДВУ урожаи культур севооборота и их прибавки.

Планируемая урожайность культур севооборота рассчитывается с учетом суммарной влагообеспеченности по формуле

(1)

где У_п – планируемая урожайность, т/га;

∑W – суммарная влагообеспеченность, мм (прил. В, табл. 1):

∑W = W + P;

W – запасы продуктивной влаги перед посевом в слое 0–100 см;

Р – среднее количество осадков (май – август), мм (прил. В, табл. 1);

К_вп – коэффициент расхода воды сельскохозяйственными культурами, мм/т (прил. В, табл. 2).

Показатели запасов продуктивной влаги необходимо использовать с учетом предшественника ([1], прил. В, табл. 1).

При выполнении курсовой работы в рабочей тетради эти расчеты заносят в табл. 5.

Действительно возможная урожайность культур севооборота ДВУ рассчитывается с учетом фактического содержания основных элементов минерального питания (N–NO₃, P₂O₅, K₂O) в почве севооборота до посева (табл. 4 рабочей тетради).

При выполнении курсовой работы в рабочей тетради расчет обобщают в табл. 6. Для расчета ДВУ необходимо учесть:

– запасы основных элементов питания на гектар пашни З;

– коэффициент использования питательных веществ из почвы, т.е. процент или доля усвоения растениями ЭМП из запасов почвы КИП;

– вынос основных элементов питания единицей продукции выращиваемой культуры в.

Запасы основных элементов минерального питания (N–NO₃, P₂O₅ и K₂O) в почве на гектаре рассчитывают по формуле

З = С · (d_о · h), (2)

где З – запас основных элементов минерального питания, кг/га;

С – содержание элементов минерального питания (ЭМП) в единице массы почвы, мг/100 г или мг/кг. Эти показатели можно найти на картограммах в хозяйствах или в очерках по их описанию, а также в почвенных очерках (в рабочей тетради данные табл. 4), для нитратного азота – в прил. Б, табл. 9;

d_о – объемная масса почвы, г/см³ (прил. В, табл. 3);

h – слой почвы, в котором рассчитываются запасы ЭМП. Для нитратного азота: 0–40 см, для P₂O₅ и K₂O: 0–20 см.

Для нитратного азота определяют общие запасы по формуле

ОЗ = З + N_T, (3)

где ОЗ – общий запас N–NO₃, кг/га;

З – запас N–NO₃, кг/га;

N_T – текущая нитрификация, кг/га (прил. В, табл. 4).

ВНИМАНИЕ! Содержание ЭМП может быть приведено как в миллиграммах в 100 г почвы (мг/100 г), так и в миллиграммах в килограмме почвы (мг/1000 г (мг/кг) почвы).

ПОМНИТЕ! Если содержание ЭМП измеряется в миллиграммах в 100 г почвы (мг/100 г), то слой, для которого производится расчет, должен быть выражен в сантиметрах, а если в миллиграммах в килограмме почвы (мг/кг), то в дециметрах.

Коэффициенты использования питательных веществ из почвы КИП могут варьироваться и зависят от погодных условий, биологических особенностей сельскохозяйственных культур, свойств почвы и других факторов. Эти коэффициенты носят эмпирический характер, их устанавливают по результатам полевых опытов. Для расчетов лучше использовать материалы, полученные в конкретных почвенно-климатических условиях. Также можно применить данные из предложенной литературы [3–6, 10, 11, 15, 20]. При отсутствии информации для культуры можно воспользоваться показателями для группы культур, к которой можно отнести искомую [прил. В, табл. 5].

В случае отсутствия таковых допускается ориентироваться в расчетах на следующие данные. На черноземных почвах КИП подвижного фосфора изменяется в пределах 5–15%. Установлено, что чем выше обеспеченность почв фосфором, тем ниже коэффициент его использования:

при низком содержании P₂O₅: КИП – 12–15%,

при среднем и повышенном содержании P₂O₅: КИП – 7–10%,

при высоком содержании P₂O₅: КИП – 5%.

Уровни обеспеченности почв основными элементами питания приведены в прил. Б, табл. 5–8.

Для почвенных фосфатов подзолистых, дерново-подзолистых почв наиболее тесная связь отмечена с показателями, характеризующими степень кислотности почв:

для сильнокислых почв КИП P₂O₅ – 5%,

среднекислых почв КИП P₂O₅ – 7%,

слабокислых почв КИП P₂O₅ – 10%,

близких к нейтральным почв КИП P₂O₅ – 12%,

нейтральных почв КИП P₂O₅ – 15%.

Коэффициент использования растениями обменного калия зависит от гранулометрического состава. Т.Н. Кулаковская для подзолистых почв рекомендует придерживаться следующих показателей КИП К₂О, %:

	Суглинистые почвы	Супесчаные почвы
Зерновые культуры	30	35
Пропашные культуры	40	45

Для черноземных почв рекомендуют более низкие коэффициенты использования обменного калия – 20–30%.

При расчетах необходимо обратить внимание на то, что в литературе показатели использования ЭМП из почвы (КИП) приводятся как в процентах, так и в долях.

Вынос основных элементов питания культурами. Вынос главных элементов питания подразделяют на хозяйственный и биологический. В свою очередь, хозяйственный вынос делится на вынос товарной продукцией, вынос нетоварной (побочной) продукцией, который учитывается при расчете выноса единицей товарной продукции с соответствующим количеством побочной.

Величина выноса элементов питания единицей продукции вариабельна [3, 5, 10, 13, 15]. В связи с большой изменчивостью этого показателя, связанного с типом почвы, погодными условиями, особенностями питания культуры и т.д., лучше пользоваться зональными материалами, полученными в длительных полевых опытах конкретного почвенно-климатического региона. О выносе элементов питания для основных культур региона говорится в учебном пособии Ю.И. Ермохина [6] и в прил. В, табл. 6.

ВНИМАНИЕ! Необходимо использовать показатель «хозяйственный вынос единицей товарной продукции с соответствующим количеством побочной». Любой другой показатель из вышеперечисленных приводит к искажению результатов. В справочной литературе вынос приводится в килограммах на 1 ц, 10 ц и 1 т. Следует строго следить за соответствием единиц измерения урожая и выноса. Например, если урожайность рассчитывается в центнерах, то и вынос берут в килограммах на 1 ц и т.д.

При определении выноса азота у зерновых и многолетних бобовых культур целесообразно учитывать симбиотическую азотфиксацию. В оптимальных условиях выращивания лишь ⅓ от общего содержания его в растениях поглощается из почвы, а ⅔ усваивается из воздуха с помощью клубеньковых бактерий. Поэтому вынос единицей продукции у этих растений необходимо уменьшить в 3 раза.

Методика расчета действительно возможных урожаев с учетом доступности растениям ЭМП почвы приведена в работе Ю.И. Ермохина [6, с. 86].

После расчетов действительно возможной и планируемой урожайности культур севооборота необходимо определить прибавку урожайности, которая рассчитывается как разность между планируемой и действительно возможной урожайностью, отдельно для каждого элемента. При выполнении курсовой работы в рабочей тетради эти расчеты приводятся в табл. 6.