Программирование урожаев по водному и питательному режимам
В Нечерноземной зоне при естественных условиях урожайности культур ограничивается, прежде всего, повышенной кислотностью почвы. На втором и третьем местах сдерживающими факторами могут оказаться либо воздух (на тяжелых почвах), либо питательные вещества (на остальных почвах). Дополнительная потребность в воде (при обычных условиях) отодвигается на третий и четвертый план. Однако в последнее время… Читать ещё >
Программирование урожаев по водному и питательному режимам (реферат, курсовая, диплом, контрольная)
Чтобы получать запланированные урожаи культур при наименьших затратах, необходимо, согласно законам земледелия, создать для растений оптимальные сочетания и значения факторов жизни растений. В природе такие условия встречаются редко, поэтому человек должен сам регулировать эти факторы.
В Нечерноземной зоне при естественных условиях урожайности культур ограничивается, прежде всего, повышенной кислотностью почвы. На втором и третьем местах сдерживающими факторами могут оказаться либо воздух (на тяжелых почвах), либо питательные вещества (на остальных почвах). Дополнительная потребность в воде (при обычных условиях) отодвигается на третий и четвертый план. Однако в последнее время почти каждый второй год в нечерноземной зоне бывает засушливым и тогда потребность во влаге резко возрастает. Приемы регулирования кислотности почвы и воздуха в ней (известкование и глубокое рыхление почвы) были рассмотрены выше, а вот обеспеченность почв водой и питательными веществами и дополнительную потребность в них следует еще определить.
Определение возможной урожайности культур при естественном увлажнении и дополнительной потребности в поливной воде для получения плановой урожайности.
Расчет возможной урожайности культур при естественном увлажнении и дополнительной потребности в воде для получения плановой урожайности следует вести по форме таблицы № 1 и формулам приведенным ниже.
Формулы расчета водопотребления и водообеспечения сельскохозяйственных культур:
- 1. Еплан= Уплан*К, м3/га
- 2. Морос— Eплан-Eeст, м3 /га
- 3. Еест =Wпрод+Wос+Wгр м3/га
- 4. Wпpoд= 100*Н*А (Внв — Ввуз), м3/га
- 5. Wocaд= P*a*10, м3/га
- 6. Wrpyнт= Wгр-сут*Двег, м3/га
- 7. m=100*Н*А (Внв-Вппв), м3/га
- 8. n= M/m, раз
- 9. Уест=Еест, т/га,
где Еплан — плановое суммарное водопотребление, м3/га;
Упланплановая урожайность культур, т/га;
К — коэффициент водопотребления, м3/т;
М — оросительная норма, м3/га;
Еест — возможное суммарное водопотребление за счет естественного увлажнения, м3/га.
Wпродзапас продуктивной влаги к началу вегетации, м3/га;
Wосколичество воды, поступившее с осадками за вегетационный период, м3/га;
Wгр — количество воды, поступившее из грунтовых вод за вегетационный период, м3/га; m — поливная норма, м3/га;
n — количество поливов, раз;
Уест — возможная урожайность при естественном увлажнении, т/га;
Нглубина исследуемого слоя почв, г/см3.
А — объемная масса исследуемого солоя почвы, г/см3.
Внв — влажность почвы, соответсвующая наименьшей влагоемкости, в процентах от массы АСП;
В врк — влажность почвы, соответствующая влажности разрыва капилляров, в процентах от массы АСП;
Ввуз — влажность почвы, соответствующая влажности устойчивого завядания, в процентах от массы АСП.
а — коэффицент использования осадков, =0,6−0,8;
Р — сумма осадков за период вегетации культуры, мм.
Wгр-сут. — суточный расход воды из грунтовых вод (м3/га сут.) зависящий от глубины залегания грутовых вод и гранулометрического состава почвы;
Двег. — продолжительность вегетационного периода культур, суток;
10 — коэффицент перерасчета осадков из мм в м3/га;
Вппв-предполивная влажность почвы, в % от НВ.
Wпрод.=100*Н*А*(Внв-Ввуз), мг3/га.
Wпрод.т.с.=100*1,0*1,50*(21−11)=1500 м3/га.
Wосад=Р*а*10, м3/га.
Wосад=168*0,8*10=1344 м3/га.
Wгрун=Wгр-сут*Двег, м3/га.
Wгр=4*80=320 м3/га.
m=100*Н*А*(Внв-Вппв), м3/га.
m=100*0,35*1,32*(30-)=249,48=250.
Влажность почвы в процентах от массы АСП (абсолютно сухой почвы):
- — для слоя 0−20 см максимальное значение из предложенного интервала;
- — для слоя 0−100 см — минимальное.
Порядок расчетов.
Запасы продуктивной влаги нужно определять в метровом слое и принять одинаковыми для всех культур.
Для определения количества воды, потребляемой растениями из осадков, выпавших в течение вегетационного периода. Затем по формуле 5 определить количество воды, используемой растениями из осадков на формирование урожая каждой культуры отдельно.
Для определения количества воды, используемой из грунтовых вод, необходимо знать: продолжительность вегетационного периода культур (прил. 3) и среднесуточной расход из фунтовых вод, который, в свою очередь, зависит от гранулометрического состава почвы и глубины залегания грунтовых вод. Общий расход определяется путем умножения продолжительности вегетационного периода на среднесуточный расход из грунтовых вод (формула 6).
Возможное суммарное водопотребление за счет естественного увлажнения определяется путем сложения запаса продуктивной влаги и влаги, используемой растениями из осадков и грунтовых вод.
Возможная урожайность при естественном увлажнении определяется путем деления возможного суммарного водопотребления за счет естественного увлажнения на коэффициент водопотребления.
Плановое суммарное водопотребление определяется путем умножения плановой урожайности на коэффициент водопотребления.
Оросительная норма — есть разница между плановым суммарным водопотреблением и возможным водопотреблением за счет естественного увлажнения.
При расчете поливной нормы следует учитывать водопроницаемость почвы и интенсивность дождя дождевальных машин. В каком слое они совпадают, на ту глубину и требуется рассчитывать поливную норму. Поливная норма должна быть в пределах 200−300 м3/га.
Количество поливов определяется путем деления оросительной нормы на поливную и выражается в целых числах.
Общую потребность в поливной воде следует определять путем умножения оросительной нормы на площадь поля и выражать в тыс. м3 с начала по культурам, а потом по севообороту.
После заполнения этой таблицы, ее данные необходимо проанализировать, сделать соответствующие выводы и выдать рекомендации.
При анализе этой таблицы необходимо:
- 1) выявить культуры, не нуждающиеся в орошении;
- 2) установить причину этого явления:
- — либо мало суммарное водопотребление;
- — либо велико естественное увлажнение за счет близкого залегания грунтовых вод, большого количества осадков или запаса продуктивной влаги;
- 3) сделать вывод об эффективности орошения на данном участке;
- 4) предложить возможные действия:
- — либо исключить из намечаемого севооборота те культуры, которые не нуждаются в орошении, и заменить их более влаголюбивыми,
- — либо вообще не создавать на этом участке оросительную систему из-за высокого уровня естественного увлажнения вследствие близкого залегания грунтовых вод;
- 5) вернуться к этой таблице и окончательной оценке выводов по ней после оценки экономической эффективности орошения на этом участке.
Определение возможной урожайности культур при естественном плодородии и дополнительной потребности питательных веществ для получения возможной урожайности при естественном увлажнении и плановой урожайности — при орошении необходимо для выравнивания факторов (воды и питательных веществ) чтобы получить одинаковую урожайность.
Расчет возможной урожайности культур при естественном плодородии и дополнительной потребности питательных веществ для получения возможной урожайности при естественном увлажнении и плановой урожайности при орошении следует вести по форме таблиц № 2 и 3.
Методика выполнения расчетов указана на таблицах. Исходную информацию о содержании питательных веществ в почве (мг/100г) взять из задания.
Расчет вести для получения урожая зеленой массы. Возможную урожайность при естественном увлажнении и плановую при орошении взять из предыдущей таблицы (1).
Таблица 1. Расчет возможной урожайности культур при естественном увлажнении и потребности в поливной воде для получения плановой урожайности.
Культуры. | Площадь, га. | Суммарное водопотребление за счет естеств. увл., м3/га. | Коэффициент водопотребления, м3/т. | Возм. урож. при ест. увлажнении, т/га. | Плановая урожайность, т/га. | Плановое суммарное водопотребление, м3/га. | Оросительная норма, м3/га. | Поливная норма, м3/га. | Кол-во поливов, раз. | Потребность поливной воды на всю площадь, тыс. м3 | ||||
Запас продуктивной влаги в почве. | Поступление в период вегетации. | Всего. | ||||||||||||
С осадками. | Из грунтовых вод. | |||||||||||||
6(3+4+5). | 8(6/7). | 10(9*7). | 11(10−6). | 13(11/12). | 14(11*2)/1000. | |||||||||
Однолетние тр. с подсевом многолетних трав. | ; | ; | ; | |||||||||||
Многол.тр. I г. п. на сенаж. | ; | ; | ; | |||||||||||
Многол.тр. II г. п. | ||||||||||||||
Многол.тр. III г. п. | ||||||||||||||
Многол.тр.I V г. п. | ||||||||||||||
Многол.тр. V г. п. | ||||||||||||||
Картофель. | ||||||||||||||
Морковь. | ||||||||||||||
Капуста. | ||||||||||||||
Кормовая свекла. | ||||||||||||||
Таблица 2. Расчет возможной урожайности культур при естественном плодородии и дополнительной потребности питательных веществ для получения возможной урожайности при естественном увлажнении
Культуры и площади полей, га. | Виды питательных веществ. | Содержание питательных веществ в почве. | Коэф. исп. пит. в-в из почвы. | Возм. использ. пит. в-в из почвы, кг д.в. с 1 га. | Вынос пит. в-в 10 т урожая кг д.в. | Возм. урож. при ест. плодородии, т/га. | Возм. урож. при ест. увлажнении, т/га. | Вынос пит. в-в урожаем кг д.в. | Треб. внести пит. в-в с удобр. кг д.в. на 1 га. | Коэф. исп. пит. в-в из удобр. | Треб. внести пит. в-в всего. | |||
мг/100 г почвы. | кг д.в. на 1 га. | На 1 га кг д.в. | На всю площадь ц. д.в. | |||||||||||
4(3*36). | 6(4*5). | 8(6/7*10т). | 10(9*7)/10т. | 11(10−6). | 13(11/12). | 14(13*1)/100. | ||||||||
Однолетние тр. с подсевом многолетних трав. | N. | 2,1. | 75,6. | 0,2. | 0,6. | |||||||||
Р2О5 | 0,12. | 0,25. | ||||||||||||
К2О. | 0,12. | 0,6. | ||||||||||||
Многол.тр. I г. п. на сенаж. | N. | 2,1. | 75,6. | 0,2. | 0,6. | |||||||||
Р2О5 | 0,12. | 0,25. | ||||||||||||
К2О. | 0,12. | 0,6. | ||||||||||||
Многол.тр. II г. п. | N. | 2,1. | 75,6. | 0,2. | 0,6. | |||||||||
Р2О5 | 0,12. | 0,25. | ||||||||||||
К2О. | 0,12. | 0,6. | ||||||||||||
Многол.тр. III г. п. | N. | 2,1. | 75,6. | 0,2. | 0,6. | |||||||||
Р2О5 | 0,12. | 0,25. | ||||||||||||
К2О. | 0,12. | 0,6. | ||||||||||||
Многол.тр.I V г. п. | N. | 2,1. | 75,6. | 0,2. | 0,6. | |||||||||
Р2О5 | 0,12. | 0,25. | ||||||||||||
К2О. | 0,12. | 0,6. | ||||||||||||
Многол.тр. V г. п. | N. | 2,1. | 75,6. | 0,2. | 0,6. | |||||||||
Р2О5 | 0,12. | 0,25. | ||||||||||||
К2О. | 0,12. | 0,6. | ||||||||||||
Картофель. | N. | 2,1. | 75,6. | 0,2. | 0,6. | |||||||||
Р2О5 | 0,12. | 0,25. | ||||||||||||
К2О. | 0,12. | 0,6. | ||||||||||||
Морковь. | N. | 2,1. | 75,6. | 0,2. | 0,6. | |||||||||
Р2О5 | 0,12. | 0,25. | ||||||||||||
К2О. | 0,12. | 0,6. | ||||||||||||
Капуста. | N. | 2,1. | 75,6. | 0,2. | 0,6. | |||||||||
Р2О5 | 0,12. | 0,25. | ||||||||||||
К2О. | 0,12. | 0,6. | ||||||||||||
Кормовая свекла. | N. | 2,1. | 75,6. | 0,2. | 0,6. | |||||||||
Р2О5 | 0,12. | 0,25. | ||||||||||||
К2О. | 0,12. | 0,6. | ||||||||||||
Таблица 3. Расчет возможной урожайности культур при естественном плодородии и дополнительной потребности питательных веществ для получения плановой урожайности при орошении.
Культуры и площади полей, га. | Виды питательных веществ. | Содержание питательных веществ в почве. | Коэф. исп. пит. в-в из почвы. | Возм. использ. пит. в-в из почвы, кг д.в. с 1 га. | Вынос пит. в-в 10 т урожая кг д.в. | Возм. урож. при ест. плодородии, т/га. | Плановая урожайность при орошении, т/га. | Вынос пит. в-в урожаем кг д.в. | Треб. внести пит. в-в с удобр. кг д.в. на 1 га. | Коэф. исп. пит. в-в из удобр. | Треб. внести пит. в-в всего. | |||
мг/100 г почвы. | кг д.в. на 1 га. | На 1 га кг д.в. | На всю площадь ц. д.в. | |||||||||||
4(3*36). | 6(4*5). | 8(6/7*10т). | 10(9*7/10т). | 11(10−6). | 13(11/12). | 14(13*1/100). | ||||||||
Однолетние тр. с подсевом многолетних трав. | N. | 2,1. | 75,6. | 0,2. | 0,6. | |||||||||
Р2О5 | 0,12. | 0,25. | 0,8. | |||||||||||
К2О. | 0,12. | 0,6. | ||||||||||||
Многол.тр. I г. п. на сенаж. | N. | 2,1. | 75,6. | 0,2. | 0,6. | |||||||||
Р2О5 | 0,12. | 0,25. | ||||||||||||
К2О. | 0,12. | 0,6. | ||||||||||||
Многол.тр. II г. п. | N. | 2,1. | 75,6. | 0,2. | 0,6. | |||||||||
Р2О5 | 0,12. | 0,25. | ||||||||||||
К2О. | 0,12. | 0,6. | ||||||||||||
Многол.тр. III г. п. | N. | 2,1. | 75,6. | 0,2. | 0,6. | |||||||||
Р2О5 | 0,12. | 0,25. | ||||||||||||
К2О. | 0,12. | 0,6. | ||||||||||||
Многол.тр.I V г. п. | N. | 2,1. | 75,6. | 0,2. | 0,6. | |||||||||
Р2О5 | 0,12. | 0,25. | ||||||||||||
К2О. | 0,12. | 0,6. | ||||||||||||
Многол.тр. V г. п. | N. | 2,1. | 75,6. | 0,2. | 0,6. | |||||||||
Р2О5 | 0,12. | 0,25. | ||||||||||||
К2О. | 0,12. | 0,6. | ||||||||||||
Картофель. | N. | 2,1. | 75,6. | 0,2. | 0,6. | |||||||||
Р2О5 | 0,12. | 0,25. | ||||||||||||
К2О. | 0,12. | 0,6. | ||||||||||||
Морковь. | N. | 2,1. | 75,6. | 0,2. | 0,6. | |||||||||
Р2О5 | 0,12. | 0,25. | ||||||||||||
К2О. | 0,12. | 0,6. | ||||||||||||
Капуста. | N. | 2,1. | 75,6. | 0,2. | 0,6. | |||||||||
Р2О5 | 0,12. | 0,25. | ||||||||||||
К2О. | 0,12. | 0,6. | ||||||||||||
Кормовая свекла. | N. | 2,1. | 75,6. | 0,2. | 0,6. | |||||||||
Р2О5 | 0,12. | 0,25. | ||||||||||||
К2О. | 0,12. | 0,6. | ||||||||||||
В заключение посчитать итоговую потребность питательных веществ каждого элемента в целом по севообороту.
После выполнения расчетов и определения дополнительной потребности питательных веществ для получения возможной урожайности культур при естественном увлажнении и плановой — при орошении посчитать экономические возможности хозяйства по приобретению потребного количества питательных веществ, с экономической эффективностью орошения и принять решение о целесообразности создания оросительной системы и дополнительного приобретения питательных веществ.
Если экономическая эффективность орошения незначительна, то и нет смысла приобретать дополнительные питательные вещества.
При высокой же экономической эффективности орошения потребность в дополнительных питательных веществах бесспорна и для их приобретения, может быть, есть смысл взять даже кредит.
Окончательные выводы о потребности питательных веществ нужно делать после расчета экономической эффективности мелиорации.