Агробиологические основы определения уровня продуктивности сельскохозяйственных культур
КУРСОВАЯ РАБОТА
Агробиологические основы определения уровня продуктивности сельскохозяйственных культур
Введение
Сельское хозяйство Российской Федерации имеет огромное значение в экономическом и социальном развитии общества.
Основная задача сельского хозяйства состоит в том, чтобы обеспечить дальнейший рост, устойчивость сельскохозяйственного производства, удовлетворить потребности населения в продуктах питания.
В системе агрономических наук важная роль принадлежит программированию урожая.
Программирование урожаев опирается на достижения большого числа смежных наук: физиологии растений, земледелия, растениеводства, почвоведения, агрохимии, метеорологии, агрофизики, а также математики, кибернетики и экономики. Основная цель программирования состоит в том, чтобы перейти к широкому использованию в агрономии количественных моделей и электронно-вычислительной техники. Применение ЭВМ позволит быстро обрабатывать большую информацию о факторах, влияющих на рост растений, и рекомендовать оптимальный вариант агротехнических мероприятий, направленных на получение запрограммированных урожаев.
Проблема повышения урожая сложна и многогранна. Над ее решением трудятся как ученые, так и работники сельского хозяйства. В связи с этим основная задача программирования заключается, во-первых, в установлении верхнего предела урожая в различных географических зонах по приходам ФАР и значениям КПД ФАР, во-вторых, в разработке технологий для уменьшения разрыва между теоретически возможными и действительными урожаями. Получению запрограммированных урожаев препятствует главным образом несоответствие динамики факторов внешней среды (солнечная радиация, водный режим, температура), динамике потребностей в них растений в течение вегетационного периода для осуществления фотосинтеза, прохождения процессов роста и развития.
Программирование урожаев имеет большое значение в народно-хозяйственном аспекте, которое возрастает по мере увеличения численности населения и уменьшения используемых в сельскохозяйственном производстве земель. Важно не просто получить определенную продуктивность, но и сформировать требуемое качество продуктов питания.
Целью данного курсового проекта является оценка урожайности сельскохозяйственных культур в звене севооборота относительно условий, в которых они растут, и выявление причин, мешающих получению высоких урожаев.
Исходные данные
Почва светло - серая лесная среднесуглинистая
КультураХарактеристика почвыКлиматические ресурсы местностиh, мp, т/м3гумус, %pHKClP2O5K2OQKqDW1Оз. рожь0,251,233,25,51261555,05,152070Клевер 1 г.п.0,251,232,95,01321434,73,747080Капуста0,251,233,95,21181625,25,251060Картофель0,251,232,85,41241354,34,945050
Характер увлажнения вегетационного периода средний
Внесение удобрений в звене севооборота
Чередование культурОрганические Удобрения, т/гаМинеральные удобрения, кг д.в./гаNP2O5K2OОз. рожь606060Клевер 1 г.п.-2020Капуста604090Картофель401008080
Органическое удобрение - компост соломонавозный
1. Определение величины потенциального урожая по приходу фотосинтетической активной радиации
Потенциальный урожай (ПУ), т.е. максимальный урожай, который теоретически может быть обеспечен приходом ФАР при оптимальной в течение вегетации агрометеорологических факторов (света, тепла, воды), а также урожайной спелости культуры (сорта), уровня плодородия почвы. Потенциальный урожай биологической массы рассчитывается по формуле:
ПУ=Q · Kq / 100 · q · 100, ц/га сухой биологической массы,
урожай удобрение фотосинтетический
где Q - сумма ФАР за период вегетации культуры, ккал/га;
Kq - коэффициент усвоения ФАР посевами, показывающий отношения количества аккумулированной урожаем ФАР к суммарной радиации, которая поступает на поверхность. Это табличная величина;
q - калорийность органического вещества единицы урожая, ккал/га - табличная величина.
- коэффициент, который переводит Кq в относительные единицы, переводит кг в ц.
Q = 5,0 *109 ккал/га
Кq = 5,1%
q = 4400 ккал/га
ПУ = (5,0 * 109 *5,1) / 100 * 4400 * 100 = 579,5 ц/га
Кт (на абс. сух. массу) = 0,333
Кm (на станд. влажность) = 0,387
ПУтов (на абс. сух. массу) = 579,5 * 0,333 = 193 ц/га
ПУтов (на станд. влажность) = 579,5 * 0,387 = 224,2 ц/га
Q = 4,7 *109 ккал/га
Кq = 3,7%
q = 5200 ккал/га
ПУ = (4,7 * 109 *3,7) / 100 * 5200 * 100 = 334,4 ц/га
Кm (на абс. сух. массу) = 1,000
Кm (на станд. влажность) = 1,119
ПУтов (на абс. сух. массу) = 334,4 * 1,000 = 334,4 ц/га
ПУтов (на станд. влажность) = 272,9 * 1,119 = 374,2 ц/га
Q = 5,2 *109 ккал/га
Кq = 5,2%
q = 3850 ккал/га
ПУ = (5,2 * 109 *5,2) / 100 * 3850 * 100 = 702,3 ц/га
Q = 4,3 *109 ккал/га
Кq = 4,9%
q = 4300 ккал/га
ПУ = (4,3 * 109 *4,9) / 100 * 4300 * 100 = 490ц/га
Кm (на абс. сух. массу) = 0,688
Кm (на станд. влажность) = 2,941
ПУтов (на абс. сух. массу) = 490 * 0,688 = 337,1 ц/га
ПУтов (на станд. влажность) = 490 * 2,941 = 1441 ц/га
Таблица 1. Потенциальная урожайность сельскохозяйственных культур
КультураQKq, %qПУ сухой биомассы, ц/гаПУ товарной продукции, ц/гаКт на абсолютно сухую массуПУ, ц/гаКт на товарную массу пристандартной влажностиПУ, ц/гаОзимая рожь5,05,14400579,40,3331930,387224,2Клевер I г.п.4,73,75200334,41,000334,41,119374,2Капуста5,25,23850702,31,000702,31,350948,1Картофель4,34,943004900,688337,12,9411441
Потенциальный урожай сельскохозяйственных культур, обеспечиваемый приходом фотосинтетически активной радиации на данной почве очень высок. Максимальный урожай культур, в пересчете на товарную влажность, может достигнуть: для озимой ржи 224,2 ц/га, для клевера I г.п. 374,2 ц/га, для картофеля 1441 ц/га, для капусты 948,1 ц/га.
2. Определение климатически обеспеченного урожая по влагообеспеченности посева
КОУW = 100 · W / KW, ц/га сухой общей биомассы,
D = 520
К= 0,76
Р= 520 * 0,76 = 395,2 мм осадков может использовать озимая рожь за период вегетации.
W1 = 70
W = 70 + 395,2 = 465,2 мм - ресурсы продуктивности влаги, которые могут быть использованы озимой рожью на формирование урожая.
KW = 500 мм /га/ц
КОУw= (465,2 * 100)/500 = 93 ц сухой биологической массы озимой ржи может быть получено с 1 га.
Кт (абс. сух. массу) = 0,333
Кт (на станд. влажность) = 0,387
КОУw (абс. сух. массу) = 93 * 0,333 = 31 ц
КОУw (на станд. влажность) = 93 * 0,387 = 36 ц
Рассчитываем КОУ для клевера I г.п.:
D = 470
К= 0,76
Р= 470 * 0,76 = 357,2 мм осадков может использовать клевер I г.п. за период вегетации.
W1 = 80
W = 80 + 357,2 = 437,2 мм - ресурсы продуктивности влаги, которые могут быть использованы клевером Iг.п. на формирование урожая.
KW = 600 мм /га/ц
КОУw= (437,2 * 100)/600 = 72,8 ц сухой биологической массы клевера I г.п. может быть получено с 1 га.
Кm (абс. сух. массу) = 1,000
Кm (на станд. влажность) = 1,119
КОУw (абс. сух. массу) = 72,8 * 1,000 = 72,8 ц
КОУw (на станд. влажность) = 72,7 * 1,119 = 81,4 ц
D = 510
К= 0,76
Р= 510 * 0,76 = 387,6 мм осадков может использовать капуста за период вегетации.
W1 = 60
W = 60 + 387,6 = 447,6 мм - ресурсы продуктивности влаги, которые могут быть использованы капустой на формирование урожая.
KW = мм /га/ц
КОУw= (447,6 * 100)/250 = 179 ц сухой биологической массы капусты может быть получено с 1 га.
D = 450
К= 0,76
Р= 450 * 0,76 = 342 мм осадков может использовать картофель за период вегетации.
W1 = 50
W = 50 + 342 = 392 мм - ресурсы продуктивности влаги, которые могут быть использованы картофелем на формирование урожая.
KW = 300 мм /га/ц
КОУw= (392 * 100)/300 = 130,6 ц сухой биологической массы картофеля может быть получено с 1 га.
Кm (абс. сух. массу) = 0,688
Кm (на станд. влажность) = 2,941
КОУw (абс. сух. массу) = 130,6 * 0,688 = 90 ц
КОУw (на станд. влажность) = 130,6 * 2,941 = 384 ц
Таблица 2. КОУ по влагообеспеченности посевов сельскохозяйственных культур
КультураW1, ммD, ммКW, ммKw, мм*га/цКлиматически обеспеченный урожайОбщей сухой биомассы, ц/гаТоварной продукцииАбсолютно сухое веществоСтандартная влажностьКтц/гаКтц/гаОзимая рожь705200,76465,2450930,333310,38736Клевер I г.п.804700,76437,260072,81,00072,81,11981,4Капуста605100,762501791,0001791,350241,6Картофель504500,76392300130,60,688902,941384
При сравнении потенциальной урожайности и климатически обеспеченной урожайности можно сделать вывод, что на урожай сельскохозяйственных культур большое влияние оказывают климатические условия поэтому потенциальный урожай в несколько раз выше климатически обеспеченной урожайности.
Расчет ведут отдельно по каждому питательному элементу по формуле:
Рассчитываем ДВУN
Определяем запас азота в почве по содержанию гумуса.
В каждых 100 кг почвы содержится 3,2 кг гумуса, тогда
в 3075000 кг почвы - х кг гумуса.
х = (3,2 * 3075000) / 100 = 98400 кг
Содержание азота в гумусе равно 5%.
В каждых 100 кг гумуса содержится 5 кг азота, тогда
В 98400 кг гумусе - х кг азота
х = (5 * 98400)/100 = 4920 кг - общий запас азота.
Из этого количества азота минерализуется 1,5%.
Из 100 кг азота гумуса образуется 1,5 кг минерального азота.
кг азота гумуса - х кг минерального азота.
х = (1,5 * 4920)/100 = 73,8 кг
Из этого запаса минерального азота озимая рожь может усвоить 40%.
Их каждых 100 кг азота усваивается 40 кг, тогда из
,8 кг азота - х кг
х = (40 * 73,8)/100 = 29,5 кг - количество азота, которое может быть усвоено из почвы озимой рожью.
ДВУ = 29,5 / 2,8
ДВУ= 10,5 ц/га
Рассчитываем ДВУР2О5
Определяем запас фосфора в пахотном слое по содержанию его подвижных форм.
В каждом 1 кг почвы содержится 126 мг Р2О5, тогда
в 3075000 кг почвы - х мг Р2О5
х = 126 * 3075000 / 1 = 448,5 кг/га - запас подвижных форм фосфора.
Из данного количества фосфора озимая рожь сможет усвоить 5%.
Из каждых 100 кг Р2О5 в почве усвоится 5 кг, тогда
из 448,5 кг - х кг.
х = 5 * 448,5 / 100 = 22,4 кг - количество фосфора с 1 га, которое может быть усвоено из почвы.
ДВУ = 22,4/ 1,3
ДВУ = 17,2 ц/га
Рассчитываем ДВУК2О
Определяем запас калия в пахотном слое по содержанию его обменных форм.
В каждом 1 кг почвы содержится 155 мг К2О, тогда
в 3075000 кг почвы - х мг К2О.
х = (125 * 2806000) / 1 = 476,6 - запас обменных форм калия.
Из данного количества калия озимая рожь сможет усвоить 10%.
Из каждых 100 кг К2О в почве усвоится 10 кг, тогда
из 476,6 кг - х кг
х = (476,6 * 10) / 100 = 47,6 кг - количество калия с 1 га, которое может быть усвоено из почвы.
ДВУ = 47,6/2,7
ДВУ = 17,6 ц/га
Основным лимитирующим элементом по культуре является азот. ДВУ по озимой ржи будет равно 10,5 ц/га
Рассчитываем ДВУN
Определяем запас азота в почве по содержанию гумуса.
х = (2,9 * 3075000) / 100 = 89175 кг
Принято считать, что содержание азота в гумусе равно 5%.
х = (5 * 89175)/100 = 4458,7 кг
Из этого количества азота минерализуется 1,5%.
х = (1,5 * 4458,7)/100 = 66,8 кг
Из этого запаса минерального азота клевер I г. п. может усвоить 40%.
х = (40 * 66,8)/100 = 26,7 кг
ДВУN = 26,7 / 0,66= 44,5 ц/га
Рассчитываем ДВУР2О5
Определяем запас фосфора в пахотном слое по содержанию его подвижных форм
х = 132 * 3075000 / 1 = 405,9
Из данного количества фосфора клевер I г. п. сможет усвоить 5%.
х = 5 * 405,9 / 100 = 20,3 кг
ДВУ = 20,3 / 0,59 = 34,4 ц/га
Рассчитываем ДВУК2О
Определяем запас калия в пахотном слое по содержанию его обменных форм.
х = (143 * 3075000) / 1 = 439,7 кг
Из данного количества калия клевер II г. п. сможет усвоить 10%.
х = (439,7 * 10) / 100 = 44 кг
ДВУ = 44 / 1,5 = 29,3 ц/га
Основным лимитирующим элементом по культуре является калий. ДВУ по клеверу I г.п. будет равно 29,3 ц/га
Рассчитываем ДВУN
Определяем запас азота в почве по содержанию гумуса.
х = (3,9 * 3075000) / 100 = 119925 кг
Принято считать, что содержание азота в гумусе равно 5%.
х = (5 * 119925)/100 = 5996,2 кг
Из этого количества азота минерализуется 2,0%.
х = (2,0 * 5996,2)/100 = 120 кг
Из этого запаса минерального азота капуста может усвоить 50%.
х = (50 * 120)/100 = 60 кг
ДВУN = 60 / 0,30 = 200 ц/га
Рассчитываем ДВУР2О5
Определяем запас фосфора в пахотном слое по содержанию его подвижных форм.
х = 118 * 3075000 / 1 = 362,8
Из данного количества фосфора капуста сможет усвоить 5%.
х = 5 * 362,8/ 100 = 18,4 кг
ДВУ = 18,4 / 0,10 = 184 ц/га
Рассчитываем ДВУК2О
Определяем запас калия в пахотном слое по содержанию его обменных форм.
х = (162 * 3075000) / 1 = 498,1
Из данного количества калия капуста сможет усвоить 20%.
х = (498,1 * 20) / 100 = 99,6
ДВУ = 99,6 / 0,40 = 249 ц/га
Основным лимитирующим элементом по культуре является фосфор. ДВУ по капусте будет равно 184 ц/га
Рассчитываем ДВУN
Определяем запас азота в почве по содержанию гумуса.
х = (2,8 * 3075000) / 100 = 86100 кг
Принято считать, что содержание азота в гумусе равно 5%.
х = (5 * 86100)/100 = 4305 кг
Из этого количества азота минерализуется 2,0%.
х = (2,0 * 4305)/100 = 86,1 кг
Из этого запаса минерального азота картофель может усвоить 50%.
х = (50 * 86,1)/100 = 43 кг
ДВУN = 43 / 0,5 = 86 ц/га
Рассчитываем ДВУР2О5
Определяем запас фосфора в пахотном слое по содержанию его подвижных форм
х = 124* 3075000 / 1 = 381,3 кг
Из данного количества фосфора картофель сможет усвоить 5%.
х = 5 * 381,3 / 100 = 19 кг
ДВУ = 19 / 0,2 = 95 ц/га
Рассчитываем ДВУК2О
Определяем запас калия в пахотном слое по содержанию его обменных форм.
х = (135 * 3075000) / 1 = 415,1
Из данного количества калия картофель сможет усвоить 15%.
х= (415,1 * 15) / 100 = 62,2
ДВУ = 62,2 / 0,7 = 89 ц/га
Основным лимитирующим элементом по культуре является азот. ДВУ по картофелю будет равно 86 ц/га
Расчёт действительно возможного урожая за счет вносимых элементов питания с удобрениями
Величина урожая, обеспечиваемая вносимыми удобрениями, складывается из 2-х величин:
урожая, формирующегося из питательных элементов, внесенных в виде минеральных удобрений непосредственно под культуру или под ее предшественник;
урожая, формирующегося питательными элементами органического удобрения, внесенного непосредственно под культуру или под ее предшественник.
Расчет ведут отдельно по каждому питательному элементу по формуле:
ДВУуд = Д / В,
где Д - количество элемента питания, которое может быть использовано растением из удобрений, кг/ц/га;
В-вынос питательного элемента единицей продукции, кг/ц.
Общая урожайность, обеспечиваемая питательными элементами почвы и вносимыми удобрениями, равна их сумму:
ДВУпит.эл. = ДВУэф.+ДВУмин.уд.+ДВУорг.уд
Расчет ДВУ за счет внесения элементов питания с удобрениями
Под культуру внесли минеральные удобрения, кг д.в./га в количестве:
N - 60
P2O5 - 60
K2O -60
. Находим количество используемых питательных элементов из минеральных удобрений.
Коэффициент использования растений питательных веществ из минеральных удобрений.
N - 602O5 - 202O - 50N усв. = 60 * 0,6 = 36 кгP205 усв. = 60 * 0,2 = 12 кг
m K2O усв. = 60 * 0,5 = 30 кг
. Находим ДВУ:
ДВУN = 36 / 2,8 = 12,8 ц/га
ДВУP2O5 = 12 / 1,3 = 9,2 ц/га
ДВУ K2O = 30 /2,7 = 11,1 ц/га
Общая урожайность, обеспечиваемая питательными элементами почвы и вносимыми удобрениями, равна:
ДВУ N = 10,5 + 12,8 = 23,3 ц/га - min
ДВУ Р2О5 = 17,2 + 9,2 = 26,4 ц/га
ДВУ К2О = 17,6 + 11,1 = 28,7 ц/га
Под культуру внесли минеральные удобрения, кг д.в./га в количестве:
N - 0
P2O5 - 20
K2O -20
. Находим количество используемых питательных элементов из минеральных удобрений.
Коэффициент использования растений питательных веществ из минеральных удобрений.
N - 60
P2O5 - 20
K2O - 50
На второй год коэффициент использования N - 10%, P2O5 - 15, K2O - 10
На третий год коэффициенты использования N - 5%, P2O5 - 10, K2O - 5
m P205 усв. = 20 * 0,2 = 4 кг
m K2O усв. = 20 * 0,5 = 10 кг
Год назад
mN усв. год назад = 60 * 0,1 = 6 кг
m P205 усв год назад. = 60 * 0,15 = 9 кг
m K2O усв год назад. = 60 * 0,1 = 6 кг
. Находим ДВУ:
ДВУ N = 6/ 0,66 = 9,09 ц/га
ДВУP2O5 = 13 / 0,59 = 22,03 ц/га
ДВУ K2O = 16 /1,50 = 10,6 ц/га
Общая урожайность, обеспечиваемая питательными элементами почвы и вносимыми удобрениями, равна:
ДВУ N = 44,5 + 9,09 = 53,6 ц/га
ДВУ Р2О5 = 34,4 + 22,03 = 56,4 ц/га
ДВУ К2О = 29,3 + 10,6 = 39,9 ц/га - min
Под культуру внесли минеральные удобрения, кг д.в./га в количестве:
N - 60
P2O5 - 40
K2O - 90
. Находим количество используемых питательных элементов из минеральных удобрений.
Коэффициент использования растений питательных веществ из минеральных удобрений.
N - 70
P2O5 - 40
K2O - 60
На второй год коэффициент использования N - 10%, P2O5 - 15, K2O - 10
На третий год коэффициенты использования N - 5%, P2O5 - 10, K2O - 5
m N усв. = 60 * 0,7 = 42 кг
m P205 усв. = 40 * 0,4 = 16 кг
m K2O усв. = 90 * 0,6 = 54 кг
Год назад:
m P205 усв. = 20 * 0,15 = 3 кг
m K2O усв. = 20 * 0,1 = 2 кг
Два года назад:
m N усв. = 60 * 0,05 = 3 кг
m P205 усв. = 60 * 0,1 = 6 кг
m K2O усв. = 60 * 0,05 = 3 кг
. Находим ДВУ:
ДВУN = 45 / 0,3 = 150 ц/га
ДВУP2O5 = 25 / 0,1 = 250 ц/га
ДВУ K2O = 59 /0,4 = 147,5 ц/га
Общая урожайность, обеспечиваемая питательными элементами почвы и вносимыми удобрениями, равна:
ДВУ N = 200 + 150 = 350 ц/га - min
ДВУ Р2O5 = 184 + 250 = 434 ц/га
ДВУ К2O = 249 + 147,5 = 396,5 ц/га
Под культуру внесли минеральные удобрения, кг д.в./га в количестве:
N - 100
P2O5 - 80
K2O - 80
. Находим количество используемых питательных элементов из минеральных удобрений.
Коэффициент использования растений питательных веществ из минеральных удобрений.
N - 65
P2O5 - 20
K2O - 65
На второй год коэффициент использования N - 10%, P2O5 - 15, K2O - 10
На третий год коэффициенты использования N - 5%, P2O5 - 10, K2O - 5
m N усв. = 100 * 0,65 = 65 кг
m P205 усв. = 80 * 0,2 = 16 кг
m K2O усв. = 80 * 0,65 = 52 кг
Год назад:
m N усв. = 60 * 0,1 = 6 кг
m P205 усв. = 40 * 0,15 = 6 кг
m K2O усв. = 90 * 0,1 = 9 кг
Два года назад:
m P205 усв. = 20 * 0,1 = 2 кг
m K2O усв. = 20 * 0,05 = 1 кг
. Находим ДВУ:
ДВУN = 71 / 0,5 = 142 ц/га
ДВУP2O5 = 24 / 0,2 = 120 ц/га
ДВУ K2O = 62 /0,7 = 88,5 ц/га
В качестве органического удобрения для картофеля используют компост соломонавозный.
Компост соломонавозный при влажности 75 содержит N - 0.35, P - 0.2, K - 0.40
m Nорг.в орг. уд.=40000*0,35/ 100 = 140 кг
m Pорг.в орг. уд. = 40000*0,20/100 = 80 кг
m Kорг.в орг. уд = 40000*0,40/100 = 160 кг
C учетом коэффициентов использования элементов, картофель усвоит из компоста N - 25 кг, P - 40 кг, K - 50 кг.
m N = 140*25/100 = 35 кг/га орг. уд.
m P2O5 = 80*40/100 = 32 кг/га орг. уд.
m К2O = 160*50/100 = 80 кг/га орг. уд.
Расчет ДВУ за счет органических удобрений.
ДВУ N = 35/ 0.5 = 70 ц/га
ДВУP2О5 = 32/0.2 = 160 ц/га
ДВУK2О = 80/0.7 = 114 ц/га
Общая урожайность, обеспечиваемая питательными элементами почвы и вносимыми удобрениями, равна:
ДВУ N = 86 + 142 + 70 = 298 ц/га
ДВУ Р2O5 = 95 + 120 + 160 = 375 ц/га
ДВУ К2O = 89 + 88,5 + 114 = 291,5 ц/га - min
На основании, рассчитанных урожайностей: ПУ, КОУ, ДВУ, определяем величину программируемого урожая.
Таблица 3. Определение величины программируемого урожая
КультураПУ, ц/гаКОУ, ц/гаДВУ, ц/гаОзимая рожь224,236,023,3Клевер I г.п.374,281,439,9Капуста702,3179,0350,0Картофель1441,0384,0291,5
КультураУрожайность, ц/гав сред. по областив перед. хоз-вахПУКОУДВУэф по лимитирующему элементуОзимая рожь12,736,8224,23610,5Клевер I г.п.20,240,0374,281,429,3Капуста350500702,3179184Картофель110193144138486
Прибавку, полученную за счет внесения удобрений, по доле участия удобрений в формировании урожая рассчитывают по формуле:
ПУ = У * Д / 100
где ПУ - прибавка урожайности, полученная за счет применения удобрений, ц/га;
У - фактическая (планируемая) урожайность, ц/га;
Д - доля участия удобрений в формировании урожая, %.
При подсчете количества фактически внесенных удобрений необходимо учитывать продолжительность их действия.
Определив прибавку урожая за счет вносимых удобрений, можно определить фактическую окупаемость по формуле:
Оф = ПУ / Нф
где Оф - фактическая окупаемость удобрений, кг прибавки на 1 кг. д. в.;
ПУ - прибавка урожая, кг/га;
Н - доза внесенных удобрений, кг. д.в./га.
Показателем, характеризующим степень окупаемости удобрений, служит уровень эффективности их использования, показывающий отношение фактической их окупаемости к нормативной; он рассчитывается по формуле:
К = Оф / Он * 100%
где К - уровень эффективности удобрений, %;
Оф - фактическая окупаемость, кг/кг д.в.;
Он - нормативная окупаемость, кг/кг д.в.
Расчет прибавки урожая за счет внесения удобрений и по доле их участия
Определяем общую дозу питательных веществ, используемых озимой рожью:
Н = 60 + 60+ 60 = 180 кг д.в./га
Определяем долю урожая, полученную за счет внесения удобрений.
Расчетная доза 180 кг д.в./га выше минимальной опытной (158 кг д. в./га), следовательно, доля участия удобрений в формировании урожая равна
Д = Д1 + (Д2 - Д1 / (Н2 - Н1) * (Н - Н1), %,
Д = 30 + (34 - 30)/ (215 - 165)* (180 - 165) = 31,2%
Определяем прибавку урожая полученную за счет внесения удобрений
ПУ = 23 * 31,2 /100 = 7,2 ц/га или 720 кг /га
Определяем фактическую окупаемость удобрений:
ОФ = 720 / 180 = 4 кг/га д.в.
Нормативная окупаемость равна
ОН = О1 + (О2 - О1)/ (Н2 - Н1)*(Н - Н1)
ОН = 3,8 + (3,4 - 3,8)/ (215 - 165)*(180-165) = 3,68
Рассчитываем уровень эффективности удобрений
К = 4 / 3,68 *100 = 108,7%
В данном случае удобрения под озимую рожь использованы эффективно. Фактическая оплата урожаем превысила нормативную на 8,7%.
Определяем общую дозу питательных веществ, используемых клевером I г. п.
Н = 20 + 20 = 40 кг д.в./га
Определяем долю урожая, полученную за счет внесения удобрений
Д = Д1 / Н1 * Н, %,
Д = 35,6/129 * 40 = 11%
Определяем прибавку урожая, полученную за счет внесения удобрений
ПУ = 35 *11 / 100 = 3,8 ц/га или 380 кг/га
Определяем фактическую окупаемость удобрений:
ОФ = 380 / 40 = 9,5 кг/кг д.в.
Нормативная окупаемость для расчетной дозы берется равной нормативной окупаемости для минимальной опытной дозы.
Он = 11,7
Рассчитываем уровень эффективности удобрений:
К = 9,5 / 11,7 * 100 = 81,1%
В данном случае удобрения под клевер I г. п. использованы не эффективно.
Определяем общую дозу питательных веществ, используемых капустой
Н = 60 + 40 + 90 = 190 кг д.в./га
Определяем долю урожая, полученную за счет внесения удобрений
Д = Д1 / Н1 * Н, %,
Д = 10/270 * 190 = 7,03%
Определяем прибавку урожая, полученную за счет внесения удобрений
ПУ = 340 * 7,03 /100 = 23,9 ц/га или 2390 кг
Определяем фактическую окупаемость удобрений:
ОФ =2390/ 190 = 12,5 кг/кг д.в.
Нормативная окупаемость для расчетной дозы берется равной нормативной окупаемости для минимальной опытной дозы.
Он = 16,3
Рассчитываем уровень эффективности удобрений:
К =12,5 / 16,3 * 100 = 76,6%
В данном случае удобрения под капусты к использованы не эффективно.
m N = 140*25/100 = 35 кг/га орг. уд.
m P2O5 = 80*40/100 = 32 кг/га орг. уд.
m К2O = 160*50/100 = 80 кг/га орг. уд
Определяем общую дозу питательных веществ, используемых картофелем
Н = 100 + 80 + 80 + 35+ 32 + 80 = 407 кг д.в./га
Определяем долю урожая, полученную за счет внесения удобрений принимается равной:
Расчетная доза выше максимальной опытной, следовательно, доля участия удобрений в формировании урожая принимается равной 37%
Определяем прибавку урожая, полученную за счет внесения удобрений
ПУ = 277 *37/100 = 102,5 ц/га или 10250 кг/га
Определяем фактическую окупаемость удобрений:
ОФ = 10250 / 407 = 25,1 кг/кг д.в.
Нормативная окупаемость для расчетной дозы берется равной максимальной опытной дозы и равно 20,4 кг/кг д.в.
Рассчитываем уровень эффективности удобрений:
К = 25,1 / 20,4 *100 = 123%
В данном случае удобрения под картофель использованы эффективно.
Таблица 5. Определение окупаемости удобрений прибавкой урожая
КультураУрожайность, ц/гаприбавка урожайностиН, кг д.в./гаОф, кг п/кг д.в.К, %Д, %ПУ, кг/гаОзимая рожь2331,27201804108,7Клевер I г.п.3511380409,581,1Капуста3407,03239019012,576,6Картофель277371025040725,1123
Анализируя таблицу, можно отметить, что данные нормы удобрений не достаточно эффективны т.к. уровень эффективности у клевера и капусты менее 100%. Они не дадут 100% окупаемости внесения удобрений прибавкой урожая. Следовательно, необходимо пересмотреть систему применения удобрений в данном севообороте для достижения высоких урожаев всех культур.
Vf° = 7,2 * 0,86 * 19,49 *100 = 12068,2 МДж
А° = (60* 86,8) + (60 * 12,6) + (60 * 8,3) = 6462 МДж
n = 12068,2 / 6462 = 1,86
Таким образом, энергетическая эффективность больше единицы, т.е. применение указанных выше доз удобрений под озимую рожь энергетически эффективно.
Vf° = 3,8 * 0,20 * 18,91 * 100 = 1437,16 МДж
А° = (20 * 12,6) + (20 * 8,3) = 418 МДж
n = 1437,16 / 418 = 3,4
Энергетическая эффективность больше единицы, т.е. применение указанных выше доз удобрений под клевер I г.п. энергетически эффективно.
Vf° = 23,9 * 0,1 * 14,36 * 100 = 3432 МДж
А° = (60*86,8) + (40 * 12,6) + (90 * 8,3) = 6459 МДж
n = 2450 / 6459 = 0,53
Энергетическая эффективность меньше единицы, т.е. применение указанных выше доз удобрений под капусту энергетически не эффективно.
Vf° = 102* 0,20 * 3,66 * 100 = 7466,4 МДж
А° = (100 * 86,8) + (80* 12,6) + (80 * 8,3) + (40000 * 0,42) = 27152 МДж
n = 7466,4 / 27152 = 0,27
Энергетическая эффективность меньше единицы, т.е. применение указанных выше доз удобрений под картофель энергетически не эффективно.
Таблица 5. Энергетическая эффективность при применении удобрений
КультураVf°, МДж/гаА°, МДжЭнергетическая эффективностьОзимая рожь12068,264621,86Клевер I г. п.1437,164183,4Капуста343264590,53Картофель7466,4271520,27
Расходная честь баланса гумуса может быть определена минерализацией гумуса и эрозионным смывом органического вещества почвы. Почва в севообороте среднесмытая и, согласно учебно - методическому пособию, эрозионный смыв и потери гумуса в конкретном случае составляет в среднем 0,15т/га за год.
Таблица 6. Возможные потери гумуса за счет минерализации
КультураКоэффициент ежегодной минерализации, %Потери гумуса, т/гаОзимая рожь1,51,44Клевер I г.п.0,50,435Капуста2,73,159Картофель2,62,184Всего за 4 года севооборота, т7,218В среднем на 1 га, т1,8045
В итоге суммарные потери в среднем за год составляет:
,8045 + 0,15 = 1,9545 т/га
Приходная часть баланса гумуса (накопление, синтез гумуса) определяется по сумме следующих статей прихода:
Таблица 7. Накопление гумусовых веществ
ПоказателиКультураОзимая рожьКлевер I г.п.КапустаКартофель1. Накопление пожнивно-корневых остатков: ц сухого вещества на 1 ц основной продукции; всего при планируемой урожайности, т/га; 2. Коэффициент гумификации растительных остатков 3. Синтез гумуса из пожнивно-корневых остатков, т/га 4. Внесено органических удобрений в пересчете на подстилочный навоз, т/га 5. Коэффициент гумификации навоза 6. Синтез гумуса из органического удобрения, т/га 7. Всего накопление гумуса под культурой, т/га1,3 2,9 0,200 0,58 0,581,4 4,9 0,200 0,98 0,980,1 3,4 0,070 0,23 0,230,12 3,3 0,070 0,23 40 0,070 2,8 3,038. Накопление гумуса в сумме за 4 года, т/га4,829. Итого приход в среднем за год, т/га1,20
Данный метод позволяет рассчитать планируемое накопление элементов в почве и сравнить в дальнейшем с реальным.
М = Л * К1 * (Д - В) / К2
М - планируемое повышение элемента питания в почве (мг/кг).
Л - количество лет после последовательного тура обследования.
К1 - доля элементов питания, которая идет на пополнение запаса питательных веществ в почве (ед).
Д - количество элементов питания, ежегодно вносимых в почву (кг д. в./га.).
В-вынос питательных веществ всем урожаем (кг/га).
К2 - коэффициент пересчета из кг/га в м/га.
Количество, внесенных минеральных удобрений, кг д.в./га
, 20, 40, 80 кг д.в. / га
Д = (60 + 20 + 40 +80) / 4 = 50 кг д.в. / га
В = (23 * 1,3) + (35 * 0,59) + (340 * 0,10) + (277 * 0,2) / 4 = 35
М = 4 * 0,4 * (50 - 35) / 3 = 8 мг/кг
Количество, внесенных минеральных удобрений, кг д.в./га
, 20, 90, 80 кг д.в. / га
Д = (60 + 20 + 90 + 80) / 4 = 62,5 кг д.в. /га
В = (23 * 2,7) + (35 * 1,50) + (340 * 0,40) + (277 * 0,7) /4 = 111,1
М = 4 * 0,4 * (62,5 - 111,1) / 3 = - 26
Таким образом накопление фосфора в почве составило 8 мг/га, вынос калия превысил его количество вносимое ежегодно. Для повышения содержания обменного калия на 1 мг/100г почвы на среднесуглинистых почвах необходимо вносить - 60 кг К2О/га. Для сдвига содержания калия на 8-10 мг/100г почвы следует за два приема (2 года) внести 480-600 кг К2О/га.
Данный метод позволяет рассчитать примерное содержание питательного элемента в почве к концу ротации в севообороте при условии использования в хозяйстве систем применения удобрений.
ХП = Хисх + (?х + ?хоу - ?хв) / Нх
где ХП - содержание питательных веществ в почве на год намеченного определения (мг/кг);
Хисх - содержание питательных веществ фактическое (мг/кг);
?х - количество питательных веществ, внесенное в почву за расчетный период с минеральными удобрениями (кг/га);
?хоу - количество питательных веществ, внесенное в почву за расчетный период с органическими удобрениями (кг/га);
?хв - количество питательных веществ, вынесенных за ротацию севооборота с урожаем (кг/га);
Нх - норма затрат питательного вещества для увеличения его содержания в почве на 10 мг/кг почвы (кг/га).
Расчет по фосфору
Озимая рожь:
Хп = 126 + (200 - 140) / 100 = 126,6 мг/кг
Клевер I г.п.:
Хп = 132 + (200 - 140) / 100 = 132,6 мг/кг
Капуста:
Хп = 118 + (200 - 140) / 100 = 118,6 мг/кг
Картофель:
Хп = 124 + (200 + 40 - 140) / 100 = 124,6 мг/кг
Расчет по калию
Озимая рожь:
Хп = 155 + (250 - 444,6) / 80 = 153 мг/кг
Клевер I г.п.:
Хп = 143 + (250 - 444,6) / 80 = 141 мг/кг
Капуста:
Хп = 162 + (250 - 444,6) / 80 = 160 мг/кг
Картофель:
Хп = 135 + (250 + 40 - 444,6) / 80 = 133 мг/кг
Содержание фосфора в почве к концу ротации севооборота по расчетам должно составить: озимая рожь - 126,6 мг/кг, клевер I г.п. 132,6 мг/кг, капуста - 118,6 мг/кг, картофель - 124,6 мг/кг.
Содержание калия в почве к концу ротации севооборота по расчетам должно составить: озимая рожь - 153 мг/кг, клевер I г.п. 141 мг/кг, капуста - 160 мг/кг, картофель - 133 мг/кг
Данный метод позволяет рассчитать дозу питательного вещества в кг/га, которая обеспечит одновременно с получением планируемого урожая и повышение содержания питательного элемента в почве на заданную величину.
Д = (В / К) + ((Сз - Сф) * Н * 0,1) / Т
Д - количество питательного вещества, рассчитанного на получение планируемого урожая и повышение содержания элементов в почве в доступном для растений состоянии (кг/га).
В-вынос питательных веществ с урожаем (кг/га).
К - коэффициент продуктивного действия минеральных и органических удобрений за планируемый период (в относительных единицах).
Сз - рекомендуемое содержание питательного вещества в почве (мг/кг).
Сф - фактическое содержание питательного вещества в почве (мг/кг).
Н - норма затрат питательного вещества для увеличении его содержания в почве на 10 мг/кг (мг/кг).
Расчет по фосфору
Озимая рожь:
Д = 35 / 0,4 + (200 - 126) * 100 * 0,1 / 4 = 272,5 кг/га
Клевер I г.п.:
Д = 35 / 0,4 + (200 - 132) * 100 * 0,1 / 4 = 257,5 кг/га
Капуста:
Д = 35 / 0,4 + (200 - 118) * 100 * 0,1 / 4 = 292,5 кг/га
Картофель:
Д = 35 / 0,4 + (200 - 124) * 100 * 0,1 / 4 = 277,5 кг/га
Расчет по калию
Озимая рожь.:
Д = 111,1 / 0,4 + (250 - 155) * 80 * 0,1 / 4 = 467,7
Клевер I г.п.:
Д = 111,1 / 0,4 + (250 - 143) * 80 * 0,1 / 4 = 491,7
Капуста:
Д = 111,1 / 0,4 + (250 - 162) * 80 * 0,1 / 4 = 453,7
Картофель:
Д = 111,1 / 0,4 + (250 - 135) * 80 * 0,1 / 4 = 507,7
Заключение
Программирование урожаев - это разработка комплекса взаимосвязанных мероприятий, современное и качественное выполнение которых обеспечивает получение предельно возможной урожайности сельскохозяйственных культур заданного качества.
Программирование урожаев предполагает полную реализацию потенциальной продуктивности сортов культур при оптимизации основных факторов жизнедеятельности растений в регулируемом земледелии и рациональное использование ресурсов климата и почв.
В данной курсовой работе были проведены следующие расчеты:
В ходе проведенного анализа видно, что на урожайность сельскохозяйственных культур влияет множество факторов. Без внесения необходимых элементов питания нельзя добиться желаемого результата, т.к. культуры вместе с урожаем выносят значительные количества питательных веществ. Но при внесении удобрений важно знать нормы и способы внесения, иначе могут быть нецелесообразные затраты на их приобретение. Избыточные дозы удобрений нанесут вред сельскохозяйственным культурам.
Список используемой литературы
1. Каюмов, М.К. Программирование урожаев сельскохозяйственных культур. - М.: Агропромиздат, 1989. - 320 с.
. Агрохимия / Б.А. Ягодин [и др.]. - М.: Агропромиздат, 1989. - 639 с.
. Минеев, В.Г. Агрохимия: Учебник. - М.: Изд-во МГУ, Изд-во «КолосС», 2004. - 720 с.
. Агробиологические основы определения уровня продуктивности сельскохозяйственных культур / Е.Г. Тюрникова [и др.]. - Н. Новгород: НГСХА, 2008. - 64с
. Корнев, Г.В. Растениеводство с основами селекции и семеноводства / Г.В. Корнев, П.И. Подгорный, С.Н. Щербак. - М.: Агропромиздат, 1990. - 575 с.
. Научно-практические основы систем земледелия Нижегородской области / В.П. Заикин [и др.]. - Н. Новгород: НГСХА, 2005. - 491 с.
. Земледелие / С.А. Воробьев [и др.]. - М.: Агропромиздат, 1991. - 527 с. 9. Растениеводство. / П.П. Вавилов [и др.]. - М.: Колос,
Больше работ по теме:
Предмет: Сельское хозяйство
Тип работы: Курсовая работа (т)
Новости образования
КОНТАКТНЫЙ EMAIL: [email protected]
Скачать реферат © 2019 | Пользовательское соглашение
ПРОФЕССИОНАЛЬНАЯ ПОМОЩЬ СТУДЕНТАМ