Харченко О.В. Основи програмування врожаїв сільськогосподарських культур

Подождите немного. Документ загружается.

цінність польового досліду полягає не в детальній матема-

тичній інтерпретації одержаних результатів, а в урахуванні

всіх його можливих зовнішніх і внутрішніх факторів.

Оптимальне значення рівня живлення (повного чи по

окремому елементу) є функцією досить непростих кількісних

співвідношень зазначених вище факторів та умов.

Таким чином, сказане дозволяє зробити висновок, що

найбільш складним і відповідальним елементом у визначенні

рівня живлення є коефіцієнт використання поживних

елементів з ґрунту і добрив та їх окупність. Тому питання

кількісної оцінки цих показників та їх залежність від основ-

них факторів є актуальним, важливим і постійно існуючим.

4.4. МЕТОДИ І СПОСОБИ ВИЗНАЧЕННЯ ДОЗ

ДОБРИВ ПІД УРОЖАЙ

Розглядаючи це питання, слід перш за все зазначити, що

основою всіх методів розрахунку є визначення необхідної

кількості мінеральних добрив при прийнятій дозі органічних.

Тому вихідним положенням для таких визначень повинно бути

встановлення доз органічних добрив з урахуванням таких умов:

1. Доцільність самого внесення визначається сільсько-

господарською культурою.

2. Доза органічних добрив може бути обмежена мож-

ливостями господарства.

3. Мінімальна доза гною за умови підтримання

бездефіцитного балансу гумусу може бути визначена за фор-

мулою:

тіпД

= Д? х— , т/га, (4.3)

де min Д - мінімальна доза гною, що вноситься під ту чи

іншу культуру щорічно, т/га;

- нормативна кількість гною, яку необхідно вносити

щорічно на гектар ріллі, т/га (додаток, табл. 23);

—

загальна кількість полів у сівозміні;

п - кількість полів, на які вносяться органічні добрива.

4. При внесенні інших органічних добрив, а не гною,

необхідно визначитися з вмістом у них основних елементів

живлення (N, Р, К).

Визначившись з дозою органічних добрив, приступа-

ють до встановлення доз мінеральних.

Балансовий метод

Суть цього методу полягає у визначенні необхідної

кількості того чи іншого елемента за умови його балансу.

Тобто кількість елемента, яка виноситься врожаєм, повин-

на дорівнювати кількості цього елемента, яка може бути

використана з ґрунту, органічних добрив і тих мінераль-

них, які планується внести [56, 6, 35, 68 та ін.]:

100 УхС = ГхК. + Д

хС

хК

+ Д„хК

(

, кг/га, (4.4)

де У

—

урожай культури, що програмується, ц/га;

С — винос поживного елемента основною та відповідною

кількістю побічної продукції, кг/ц (додаток, табл. 12, 13);

Г - вміст у ґрунті поживного елемента в доступній формі,

кг/га (див. розділ 2.4 );

- коефіцієнт використання елемента з ґрунту, % (дода-

ток, табл. 12, 13);

- прийнята доза органічного добрива, т/га;

- вміст даного елемента в органічному добриві, кг/т;

—

коефіцієнт використання елемента з органічного доб-

рива, % (додаток, табл. 13);

- необхідна (або та, що вноситься) доза мінеральних

добрив, ц д.р./га;

- коефіцієнт використання елемента з мінеральних доб-

рив, % (додаток, табл. 13, 24).

Із цієї залежності можна визначити необхідну для фор-

мування прийнятого врожаю дозу мінеральних добрив:

_ 100 х У х

х К

- Д

х К

Дм ^ , ц д.р./га. (4.5)

Так само визначають необхідну дозу кожного елемента

живлення.

Приклад 4.1. Визначити необхідний рівень живлення

ярого ячменю в умовах Сумської області при: У = 28,0 ц/га

(див. розділ 2); гній під ячмінь не вносять (Д

= 0); коефіцієнт

використання добрив: N - К

= 61%, рД - К

= 19%,

0 - К

=63% (додаток, табл.13); у ґрунті міститься:

N - Г

= 190 кг/га, К

0 - Г

= 210 кг/га, Р

- Г

= 386

кг/га; коефіцієнт використання поживних елементів із ґрун-

ту: К

= 25,0%, К

= 6,0%, К

= 13,0% (додаток, табл. 13);

винос елементів живлення 1 ц врожаю основної та відповідної

кількості побічної продукції: С

= 2,50 кг/ц, С

= 1,09 кг/ц,

= 1,75 кг/ц (додаток, табл. 13).

За формулою (3.5) маємо:

100x28,0x2,5-190x25,0-0 __ _

= — -г-г = 36,9 , кг/га;

Д = —— = 38,7 , кг/га;

61,0

100x28,0x1,09-

386x6,0-0

19,0

100x28,0x1,75-

210x13-0

'-~кд

=34

•

кг/га

Округлюючи одержані дані, маємо: Г>1

Метод нормативної окупності

Цей метод є модифікацією балансового і ґрунтується

на врахуванні не коефіцієнта використання елементів жив-

лення, а нормативної окупності добрив та балу бонітету ґрун-

ту врожаєм сільськогосподарської культури, що значно спро-

щує практичні розрахунки [56, 35, 57 та ін.].

У загальному випадку з деякими спрощеннями (без вра-

хування післядії добрив) урожайність культури, яку можна

одержати за рахунок всіх складових ресурсу живлення в

конретних ґрунтово-кліматичних умовах, визначають за

залежністю:

У = БхЦ + Д

хО

+ Д

х0

, ц/га, (4.6)

де У

—

урожай, який програмується, ц/га;

Б, Ц - бонітет поля та ціна 1 бала бонітету за

врожайністю культури (див. розділ 3.4);

—

доза мінеральних добрив (збалансоване повне мінеральне

живлення), ц д.р./га;

—

прийнята доза органічних добрив, т/га;

—

нормативна окупність мінеральних добрив (збалансо-

ваного повного мінерального живлення) в даних умовах,

ц/ц д.р. (додаток, табл. 25);

О - нормативна окупність органічних добрив у даних умо-

вах, ц/т (додаток, табл. 25).

Необхідна кількість мінеральних добрив під запрогра-

мований урожай визначається як

У-БхЦ-Д хО

Д- = Д Д-Р./га. (4.7)

Після цього одержану кількість поживних елементів

розподіляють (балансують) відповідно до вмісту їх у ґрунті

та хімічного складу врожаю (додаток, табл. 26). Але в окре-

мих випадках (зонах) одержані таким чином дози фосфору

та калію коригуються у відповідності до їх вмісту у ґрунті

(додаток, табл. 27)[60].

Приклад 4.2. Визначити необхідний рівень врожаю яро-

го ячменю в умовах Сумської області Сумського району, якщо

У = 28,0 ц/га; органічні добрива не вносяться (Д

= 0); бонітет

ґрунту складає 70 балів; Ц = 0,33 ц/бал (додаток, табл. 20);

нормативна окупність мінеральних добрив О

= 5,0 ц/ц (до-

даток, табл. 25); Ї>}:Р:К = 1,2:1,0:1,0 (додаток, табл. 26).

Із залежності (4.7) маємо:

28,0-70x0,33-0

= 1,0 ц

Д-Р"/

га

Сума частин необхідного співвідношення 1Ч:Р:К складає

(1,2 + 1 + 1) 3,2, а на одну частину маємо: 1,0/3,2 =

= 0,31 ц/га. Після округлення необхідний рівень живлення

складе: М

:Р

:К

Для спрощення практичних розрахунків по визначенню

рівня живлення методом окупності для кожної культури і

кожної зони формула 4.7 може бути ілюстрована відповідною

номограмою (рис. 4.5). При цьому, якщо перші дві чверті

характеризують умови зони, то третя (співвідношення М:Р:К)

є індивідуальною для кожного типу ґрунтів.

При визначенні необхідного співвідношення основних

елементів живлення (ї^, Р, К) слід звернути увагу на його

значення при внесенні органічних добрив. Оскільки вони ха-

рактеризуються конкретним співвідношенням вказаних

елементів і ступінь використання їх в перший рік є істотно

різним, то небезпідставним слід вважати необхідність кори-

гування співвідношення мінеральних добрив, що вносяться.

Приклад 4.3. Визначити необхідний рівень мінерального

живлення (Д

) та співвідношення окремих елементів,

необхідний для формування врожаю цукрових буряків (У)

275 ц/га. Б = 75 балів, Д

= 20 т/га, *Ї:Р:К=1,2:1,0:1,2.

Із формули 4.7 маємо:

= (275 - 75x2,4 - 20х2)/30 = 1,83 цд.р./га.

При заданому співвідношенні маємо: Г*ї

(див.

рис. 4.5).

У, ц/га

Рис. 4.5. Номограма по визначенню рівня живлення цукрових

буряків (Ц = 2,4 ц/бал., О = 2,0 ц/т, О

= 30,0 ц/ц,

И:Р:К = 1°,2:1,0:1,2)

У перший рік з 20 т гною в середньому використовується:

азоту - (20х5,0х25)/100 = 25 кг

фосфору - (20х2,5х40)/100 = 20 кг

калію - (20х6,0х60)/100 = 72 кг.

Тобто з 20 т гною в перший рік буде використано всього

117 кг мінеральних елементів, які разом з раніш розрахова-

ними складуть 300 кг (183+117). При необхідному спів-

відношенні (1,2:1,0:1,2) це складе: N = 106 кг, Р = 88 кг,

К = 106 кг. Таким чином, мінеральні добрива необхідно вне-

сти в такій кількості: N = 81 кг (106 - 25), Р = 68 кг (88 - 20),

К = 34 кг (106 - 72), що в сумі складає 183 кг. Отже, балан-

сування мінерального живлення з врахуванням вмісту ос-

новних елементів в органічних добривах істотно змінює ре-

зультати таких розрахунків.

Слід відзначити, що як в першому, так і в другому

методах в даній роботі не врахована післядія добрив, внесе-

них під попередник. Це пояснюється тим, що існуючі спосо-

би визначень кількісного впливу післядії добрив показують,

що цей вплив незначний і при таких розрахунках може бути

ігнорований; а внесення розрахункових доз добрив у

відповідній їх частині можуть бути включеними до резерву

підвищення родючості ґрунтів.

Всі інші методи та способи розрахунку рівня мінераль-

ного живлення тією чи іншою мірою є похідними від вказа-

них і одержані для конкретних умов і конкретних культур

з відповідними застереженнями і уточненнями [35, 6, 68].

Використання того чи іншого способу розрахунку в кожній

конкретній зоні чи області визначається рекомендаціями

місцевих чи зональних науково-дослідних установ [60, 53].

Дози добрив, визначені тим чи іншим способом, вно-

сять у ґрунт у строки і способами, які обумовлюються

технологією вирощування культури в даній зоні та погод-

ними умовами, що складаються.

Наведені вище розрахунки є справедливими для се-

редніх умов, тобто при нормативних значеннях окупності

добрив чи коефіцієнтах використання елементів з них. Од-

нак, як зазначалося вище (див. розділ 3.7), різний рівень

агротехніки може істотно вплинути на ефективність вико-

ристання і мінеральних і органічних добрив. Іншим можли-

вим способом кількісної оцінки рівня агротехніки може бути

відношення фактичної окупності добрив чи фактичного ко-

ефіцієнта використання елементів із них до нормативних

значень [116]. Тобто якщо нормативна окупність 1 ц діючої

речовини повного мінерального живлення для ячменю скла-

дає 5,0 ц зерна, а фактична виявилася 5,8 ц, то фактичний

рівень агротехніки (Иа) у такому разі буде 1,16 (5,8/5,0 =

1,16). Це дозволяє стверджувати, що в даному випадку умо-

ви вирощування культури дозволили збільшити ефективність

використання добрив на 16%. Таким чином, підвищення

рівня агротехніки свідчить про збільшення ефективності ви-

користання як внесених добрив (органічних і мінеральних),

так і природної родючості ґрунтів. Таке твердження обумов-

лює доцільність підвищення рівня агротехніки, адже це доз-

воляє або підвищити врожайність культури без додаткових

витрат, або зменшити дози добрив для формування одного і

того ж врожаю. При таких розрахунках можна вважати за

додільне враховувати однакову ефективність як мінераль-

них та органічних добрив, так і бонітету ґрунту.

Приклад 4.4. Визначити фактичний рівень агротехні-

ки цукрових буряків через ефективність використання ре-

сурсів живлення, якщо при бонітеті ґрунту 65 балів (Б) і

внесених ЗОт/га гною (Д

) та ]М

(Д

= 1,35 ц) фак-

тична врожайність склала 320 ц/га.

Встановлюємо урожайність культури, яка могла бути

при нормативній окупності ресурсів живлення за формулою

4.6 (при Ц=2,4ц/ц, 0

- 2,0ц/т, О

= 30,0 ц/ц)

У = 65x2,4 + 30x2,0 + 1,35x30,0 = 256,5 ц/га.

Рівень агротехніки можна визначити як

Иа = = З® = =

х 25

Ц 0

256,5 ' •

Питання для самоперевірки і контролю

1. Сформулюйте характер впливу основних факторів на

ефективність мінеральних добрив.

2. Складність і актуальність проблеми ефективності вико-

ристання добрив.

3. Основні методи визначення доз добрив під запланований

урожай.

4. Виконайте розрахунки по визначенню необхідного рівня

живлення під запрограмований урожай однієї із культур

для умов свого господарства обома методами. Порівняйте

одержані дані.

КОМПЛЕКСНИЙ ВПЛИВ ЛІМІТУЮЧИХ

ФАКТОРІВ І УМОВ

5.1. ЗАГАЛЬНІ ПОЛОЖЕННЯ

У реальних умовах рівень урожайності значною мірою

визначається погодними умовами вегетаційного періоду та

культурою землеробства, тобто комплексом дії лімітуючих

факторів і умов [57].

Одержання запланованого врожаю пов'язане з усуненням

або послабленням дії чинників, які стримують нормальний

ріст та розвиток культури. До них належать недостатня

кількість вологи, тепла та поживних речовин; кислотність,

засоленість, перезволоження ґрунтів; заморозки, суховії;

несприятливі агрофізичні та воднофізичні властивості ґрунту;

забур'яненість посіву, хвороби культур та наявність шкідників.

Слід відзначити, що в сумі ці чинники можуть знизити

потенційну врожайність культури на 76,6-87,0% [48].

Усі лімітуючі фактори за типом впливу на сільсь-

когосподарське виробництво ділять на дві групи: постійно

діючі та спорадичні, або можливі.

Постійно діючі лімітуючі фактори зумовлені генезисом

ґрунту (підзол, солончак), гранулометричним та мінерало-

гічним складом материнських порід (пісок, глина), кліматич-

ною зоною (Степ, Полісся), рельєфом та експозицією схилу

чи його нахилом і т. п. Усі ці лімітуючі фактори тією чи

іншою мірою враховуються при бонітуванні ґрунтів.

Спорадичні, або можливі, лімітуючі фактори зумовлені

процесами ерозії ґрунту, вторинним засоленням та його

підкисленням, підтопленням чи арідизацією земель, конкрет-

ними погодними умовами (заморозки, посухи, суховії,

суворість зимового періоду і т. п.)

Перша частина цих факторів при їх достатньому вивченні

може бути прогнозована, як і прогнозований можливий вплив

їх на продуктивність культури. Однак погодні умови (маєть-

ся на увазі можливість несприятливих явищ) є величинами

випадковими і при наявності репрезентативного ряду спосте-

режень можуть оцінюватися вірогіднісними показниками. У

зв'язку зі складністю кількісної оцінки впливу цих факторів

на врожайність культури, з одного боку, і тим, що прогнозу-

вання ведеться для середніх умов (Р = 50%), ці фактори при

практичних розрахунках не враховують. Конкретний

кількісний вплив їх на продуктивність культури можна ви-

значити лише після збирання врожаю і встановлення фак-

тичної ефективності використання природних ресурсів.

За рівнем впливу лімітуючі фактори ділять на висо-

кий, середній та низький [57].

Високий рівень впливу лімітуючого фактора вказує на

те, що він є постійно діючим. У цьому випадку продук-

тивність сільськогосподарських земель дуже низька. Ство-

рення сприятливих умов для рослин, а значить і умов для

інтенсифікації землеробства, вимагає дуже великих

матеріальних витрат. Стратегічний напрямок програмуван-

ня на цих землях - пріоритетне використання існуючих при-

родних ресурсів, тобто пристосування сільськогосподарського

виробництва до цих обмежених ресурсів. Тому ефективність

програмування в такому разі залежить перш за все від підбору

видів рослин, їх сортів та одержання хоча б і не високих,

проте стабільних і прогнозованих врожаїв.

При середньому рівні впливу лімітуючі фактори част-

ково можуть бути усунені. їх негативний вплив на про-

дуктивність сільськогосподарських культур можна дещо по-

слабити за допомогою спеціальних агротехнічних та

меліоративних прийомів, проте програмування в даному

випадку полягає в найбільш повному використанні існуючих

природних ресурсів, з одного боку, та можливої інтен-

сифікації землеробства - з другого. Воно ґрунтується на мож-

ливому усуненні лімітуючих факторів середнього рівня, що

пов'язано зі зменшенням ризику в землеробстві, а значить,

- з більш ефективним використанням добрив, пестицидів,

зрошення, осушення тощо [57].

При низькому рівні впливу лімітуючі фактори можуть

бути майже повністю усунені. Агротехнічні, агрохімічні та

меліоративні заходи дозволяють практично ліквідувати їх

негативний вплив. Стратегічний напрям програмування вро-

жаїв полягає в повній інтенсифікації землеробства.

За характером впливу всі лімітуючі фактори ділять на

гідротермічні, хімічні, фізичні, біологічні та організаційно-

технологічні.

5.2. ГІДРОТЕРМІЧНІ ЛІМІТУЮЧІ ФАКТОРИ

Ці фактори є одними з основних, що обмежують рівень

запрограмованого врожаю і визначаються недостатньою або

надмірною кількістю вологи, низькими температурами, не-

сприятливими умовами зимівлі.

У даному випадку розглядається вплив ряду агротех-

нічних, лісотехнічних, агромеліоративних та організаційних

заходів, які дозволяють дещо зменшити вплив цих факторів

на формування врожаю. (Особливості програмування в умо-

вах зрошення і осушення будуть розглянуті окремо).

Зазначені заходи ділять на дві групи: вологозберігаючі

та осушувальні [57]. Вологозберігаючі технології направлені

на зменшення поверхневого та ґрунтового стоку, здування

снігу та випаровування з поверхні поля, фільтрації води тощо.

При перезволоженні активного шару ґрунту проводять захо-

ди, спрямовані на прискорення поверхневого стоку, випаро-

вування води, підвищення фільтрації та ін.

Усі ці заходи та прийоми є загальновідомими, але

необхідно підкреслити, що значна частина з них може вико-

нувати роль як вологозберігаючу, так і осушувальну. Інакше

кажучи, ці заходи оптимізують водно-повітряний і пов'яза-

ний з ним термічний режим ґрунту.

Зрозуміло, що застосування того чи іншого заходу має

бути обґрунтованим індивідуально для кожного поля. Так,

наприклад, якщо на полі мають місце так звані «блюдця» і

спостереження показують, що взимку під час відлиг та вес-

ною можливе їх затоплення, а значить і загибель озимих

культур, то можливим агромеліоративним заходом може бути

щілювання або кротування. Це дозволить відвести надли-

шок води з орного шару ґрунту в більш глибокі горизонти.

Однак відомо, що ефективність, наприклад, кротування за-

лежить від кротостійкості самого ґрунту [81]. З іншого боку,

відведення надлишку води з поверхні дозволяє акумулюва-

ти її в більш глибоких горизонтах, з яких по капілярах вона

може надходити у верхні шари в засушливі періоди. Таким

чином, один і той же захід може виконувати зовсім

протилежні функції, проте в кожному конкретному випадку

необхідним є обґрунтування його доцільності.