Прогнозування сум ефективних температур і сумарного водоспоживання посівів для польових культур
Прогнози проведення польових робіт і визначення термінів сівби основних сільськогосподарських культур дуже важливі для працівників сільськогосподарського виробництва через те, що надають можливість заздалегідь підготувати необхідну техніку для проведення робіт та придбати посівний матеріал. Ці види прогнозів є обов’язковими для всіх підрозділів гідрометеорологічної служби України, які здійснюють агрометеорологічне обслуговування сільського господарства.
Програмування дає можливість запланувати величину врожаю на кожному полі і забезпечити його отримання шляхом гнучкого використання всієї сукупності знань про причинно- наслідкових зв'язках , які визначають взаємодію елементів сільськогосподарського комплексу з полем.
Методологічну основу програмування врожаїв сільськогосподарських культур становлять десять принципів , сформульованих академіком І.С. Шатілова.
Перший принцип програмування врожаїв полягає в тому , щоб визначити біогідротермічний показник продуктивності фітомаси по приходу радіації , продуктивної вологи , сумі температур і періоду вегетації для конкретної географічної зони.
Урожай формується за рахунок сонячної енергії і вуглекислого газу, що знаходиться в атмосфері. Тому всі агротехнічні прийоми спрямовані на те , щоб допомогти рослині краще використовувати сонячну енергію. Знаючи прихід ФАР за період вегетації , можна поставити завдання формування посіву із засвоєнням , наприклад 3 % ФАР , а на основі цього показника визначити потенційну врожайність культури .
Отже , другий принцип програмування врожайності заснований на визначенні її за коефіцієнтом використання рослинами ФАР.
Для отримання запрограмованих урожаїв необхідно знати потенційні можливості культури ( сорту). У природних умовах потенційні можливості одного і того ж сорту змінюються залежно від зони вирощування. Такі дані можна отримати , проводячи безпосередні експерименти або користуючись матеріалами госсортоучастках . Маючи в своєму розпорядженні подібними даними , можна зробити такий підбір сортів , який дозволить краще використовувати сонячну енергію протягом вегетаційного періоду.
Таким чином , третій принцип програмування врожайності полягає у визначенні потенційних можливостей сорту стосовно до тих умов , де передбачається обробляти сорт.
Четвертий принцип програмування врожаїв полягає в тому , щоб на полі , зайнятому рослинами , сформувати такий фотосинтетичний потенціал (ФП) , який буде здатний забезпечити запрограмований рівень врожайності.
Кожна тисяча одиниць фотосинтетичного потенціалу в середньому забезпечує отримання 3-4 кг зерна. Тому для врожаю зерна зернових культур в 100 ц / га необхідно сформувати фотосинтетичний потенціал , рівний приблизно 3,0 млн. одиниць.
Урожайність визначається не тільки біологічними особливостями культури ( сорту) , а й умовами її вирощування. При програмуванні врожайності необхідно враховувати і правильно застосовувати основні закони землеробства і рослинництва .
Таким чином , п'ятий принцип - полягає в необхідності правильно використовувати основні закони землеробства і рослинництва .
Шостий принцип програмування врожаїв полягає в тому , щоб розробити систему добрив з урахуванням ефективної родючості ґрунту і потреб рослин в поживних речовинах. Добриво - потужний фактор підвищення врожайності. Необхідно вносити таку кількість добрив і в такому співвідношенні , яке забезпечувало б врожаї розрахованої величини з гарною якістю продукції .
Для забезпечення високої ефективності добрив або сорту треба комплексом агротехнічних заходів створити середовище, сприятливе для вирощування культури. Успіхи селекції останніх років зумовили розробку сортової агротехніки , так як нові сорти характеризуються іншим ходом надходження поживних речовин і більш економним витрачанням вологи на формування врожаю.
Отже , сьомий принцип програмування врожаїв - розробка комплексу агротехнічних прийомів , виходячи зі специфічних вимог сорту.
Сільськогосподарська наука накопичила великий експериментальний матеріал по водоспоживанню різних культурних рослин. Встановлено оптимальну вологість ґрунту в різні фази розвитку будь-якого виду польової культури . Чітко визначені критичні періоди в розвитку різних культур по відношенню до вологи.
Восьмий принцип програмування врожаїв полягає в тому , щоб в зрошуваному землеробстві забезпечувати потреби рослин у воді в оптимальних розмірах , а в богарних умовах визначати рівень врожайності , виходячи зі сформованих кліматичних умов.
В умовах богарного землеробства представляється можливим визначити ймовірний водний режим рослин на основі метеоданих і по них розраховувати водний баланс і рівень врожайності.
Вирощування високих урожаїв немислимо без розробки комплексу заходів боротьби з хворобами та шкідниками рослин. Для кожної культури в кожній конкретній зоні розробляються скоєно певні заходи по боротьбі з шкідниками та хворобами сільськогосподарських рослин.
Отже , дев'ятий принцип програмування врожаїв полягає в тому , щоб забезпечити вирощування здорових рослин , виключити негативний вплив на їх ріст і врожайність хвороб і шкідників.
Накопичення достовірних експериментальних даних з отримання заздалегідь розрахованої врожайності дозволяє підійти до математичного моделювання програмування врожайності.
Десятий принцип програмування врожаїв передбачає використання математичного апарату для визначення оптимального варіанту комплексу агроприйомів , виконання якого забезпечить отримання запланованого врожаю .
Перераховані принципи охоплюють три основні аспекти - агрометеорологічний , агрофізичних і агротехнічний , якими в основному визначається проблема програмування врожаю . Основні фактори врожайності - агрометеорологічні , агрофізичні , агрохімічні та агротехнічні , розумним чином враховані та застосовані в комплексному поєднанні , дозволяють вирощувати заплановані врожаї.
У районах достатнього зволоження терміни сівби озимих розраховуються за сумами ефективних температур, які підраховуються від дати припинення вегетації. За дату припинення вегетації приймається дата стійкого переходу температури повітря через +5° С восени. У районах з добрим зволоженням ґрунту терміни сівби визначаються за сумами ефективних температур.
Пізній термін сівби визначається за сумою ефективних температур 119° С для жита та 134° С для озимої пшениці. Сума температур підраховується від дати припинення вегетації у сторону літніх місяців. Дати накопичення вказаних сум температур будуть відповідати пізньому терміну сівби, бо озимі закінчать вегетацію в фазі третього листка, тобто нерозкущеними.
Для визначення оптимального терміну сівби підраховуються суми ефективних температур 200 – 300° С, надмірно ранніх термінів сівби – суми 400° С. Озимі культури, які будуть посіяні у термін між датами накопичення сум температур 400° С та 300° С, закінчать вегетацію перерослими, з кущистістю більше 6 пагонів.
У районах недостатнього зволоження спочатку встановлюється дата початку кущіння для оптимального та раннього термінів сівби за значеннями сум ефективних температур, які підраховуються від дати припинення вегетації.
Дата початку кущіння для оптимального терміну сівби, що забезпечує 3 пагони кущистості, визначається за сумою температур 81° С для озимого жита та 66° С для озимої пшениці; що забезпечує 6 пагонів кущистості – за сумами ефективних температур 181° С (300° – 119° С) – для озимого жита та 166 °С (300° – 134° С) – для озимої пшениці.
Дата початку кущіння раннього терміну сівби, що забезпечує більше 6 пагонів кущистості, визначається за сумами ефективних температур 281° С для жита, та 266° С – для озимої пшениці (відповідно 400° C – 119° С та 400° – 134° С).
Після визначення дати кущіння розраховується дата появи сходів для оптимального та раннього термінів сівби за даними табл.1.2. Для визначення тривалості періоду кущіння-сходи запаси продуктивної вологи беруть середні за 2 – 3 декади від кущіння в сторону літніх місяців. Визначена тривалість міжфазного періоду віднімається від дати початку кущіння і визначається дата сходів.
Далі розраховується дата сівби. Для цього спочатку розраховуються середні запаси продуктивної вологи від дати сходів за 2 – 3 декади в сторону літніх місяців. Потім з табл. 1.4 визначається тривалість періоду сівба-сходи, яка віднімається від дати сходів. Одержані дати і будуть датами сівби тих термінів, для яких визначалась дата сходів.
В районах недостатнього зволоження пізній термін сівби визначається як і районах достатнього зволоження за сумами ефективних температур 119° С для озимого жита та 134° С для озимої пшениці.