Агроклиматическая оценка вегетационного периода сельскохозяйственных культур.
Цель работы: оценить соответствие агрометеорологических ресурсов данной местности требованиям сельскохозяйственной культуры.
Необходимость мелиоративных воздействий на факторы гидротермического режима внешней среды сельскохозяйственных культур.
Количественная оценка пригодности сельскохозяйственных культур для возделывания необходимо при обосновании эффективности мелиорации.
Чтобы её выполнить, нужно иметь зависимость урожая сельскохозяйственной культуры от факторов внешней среды (функцию требований растений) и режим изменения этих факторов во времени.
Факторы среды обитания.
Количественные характеристики причин, влияющих на урожай.
Из всего разнообразия факторов выберем лишь самые существенные, действие которых выходит за рамки точности учёта урожая; при этом выделим такие на которые можно воздействовать целенаправленно, мелиоративными методами.
- влагозапасы почвы - температура воздуха и почвы - уровень грунтовых вод - содержание в почве питательных веществ. Эти факторы назовём управляемыми.
Оставшиеся существенные, но неуправляемые мелиоративными методами факторы назовём фоновыми. Фоновые факторы определяют максимально возможный урожай. – фотосинтетически активная радиация - потенциалы магнитных и гравитационных полей
Совокупность действия тех и других факторов определяет урожай.
U=S*Umax(1),
где U-урожай сельскохозяйственных культур (Г/га год.)S=U/Um-относительный урожай (в долях от максимально возможного) (2).
Степень оптимальности условий определяется:
S=min(Sϕi)i=1,n(3).
Закон минимума. Минимальный фактор – лимитирующий. Им и определяется урожай.
Степень оптимальности условий по i-му фактору.
Sϕi=[((ϕi-ϕmini)/(ϕopti-ϕmini))^((ϕopti-ϕmini)/(ϕmaxi-ϕmini))*((ϕmaxi-ϕi)/(ϕmaxi-ϕopti))^(( ϕmaxi-ϕopti)/( ϕmaxi-ϕopti))]jϕi(4),
где КПД i-го фактора.
ϕ- значение фактора.
Рис.1 Требования растений к ϕi- му фактору.
ϕi = (В-ВЗ)/(ПВ-ВЗ) (5),
где В - влагозапас почвы, мм; ВЗ – влагозапасы при влажности завядания, мм; ПВ – влагозапасы при заполнении всех пор водой, мм.
а) В=ВЗ => ϕ= 0 б) В=ПВ => ϕ= 1
В=ϕi(ПВ-ВЗ)+ВЗ– линейное преобразование координаты (6),
Sϕi=[(ϕi/ϕopt)^ϕopt*((1-ϕi)/(1-ϕopt)^(1-ϕopt)]jϕi(7),
а) i = 0 => Sϕ=0 = 0 (ВЗ=В) б) I = 1 => Sϕ=1 = 1 (В=ПВ) в) I = opt => Sϕ=ϕopt = 1 (В=В*opt)
Построим функцию требовании к факторам среды, травы.
ВЗ =165 ПВ=220 ϕв=0,58 jв = 4
Рис.2. Расчетный слой почвы.
В =ϕв(ПВ-ВЗ)+ВЗ Впрод=В-ВЗ Sв=[(ϕB/0,58)^0,58*((1-ϕB)/0,42)^0,42]4
Расчёт требований трав к влагозапасам. Таблица 1
|
В, мм |
Впрод, мм |
ϕв |
Sв |
|
165 |
0 |
0 |
0 |
|
176 |
11 |
0,2 |
0,26 |
|
187 |
22 |
0,4 |
0,8 |
|
196,9 |
31,9 |
0,58 |
1,00 |
|
203,5 |
38,5 |
0,7 |
0,91 |
|
209 |
44 |
0,8 |
0,63 |
|
220 |
55 |
1,0 |
0 |
По результатам расчётов из таблицы 1 построен график 3.
Расчёт требований трав к t0(температурам воздуха).
t0=4,0C; t*=39,0C; topt=27,0С; jt=2,5. ϕtopt= (27-4)/(39-4)=23/35=0,66 t0=ϕt(tm-t0)+t0 St=[(ϕt/0,66)^0,66*((1-ϕt)/0,34)^0,34]2,5 tпрод=Ut(tm-t0)
Расчёт требований трав к t0 воздуха. Таблица 2
|
t,0C |
tпрод,0C |
ϕt |
St |
|
4 |
0 |
0 |
0 |
|
11 |
7 |
0,2 |
0,29 |
|
18 |
14 |
0,4 |
0,71 |
|
25 |
21 |
0,6 |
0,98 |
|
27,1 |
23,1 |
0,66 |
1,00 |
|
32 |
28 |
0,8 |
0,87 |
|
39 |
35 |
1,0 |
0 |
По результатам расчётов из таблицы 2 составлен график 4.