1. Программирование урожайности

Программированное возделывание сельскохозяйственных культур в отличие от традиционных форм ведения сельского хозяйства, ориентированных на средние почвенно-агрометеорологические условия, предусматривает научное решение задачи получения урожая на основе расчетов и детальной дифференциации агротехники в соответствии с характеристиками конкретного поля и складывающимися в течение вегетации погодными и хозяйственными условиями.

Первые опыты по программированию урожайности были проведены известным селекционером-картофелеводом А. Г. Лорхом. Еще в 30-е годы он разработал систему выращивания картофеля, дающую в условиях Московской области 50 т/га и более. Суть программы А. Г. Лорха состояла в следующем. На основании многолетних наблюдений ученый составил график нарастания биологической массы картофеля, в соответствии с которым затем регулировал питание, водоснабжение и углекислотный обмен растений. Позднее А. Г. Лорх разработал программу получения урожайности 70 т/га и более.

С развитием биологии, кибернетики, агрометеорологии, агрономии и мелиорации были созданы предпосылки для разработки систем оптимального управления ростом и развитием растений на основе современной техники, сбора и обработки информации, математических моделей растений и внешней среды, т. е. для программирования урожайности. Программирование урожайности отражает закономерный процесс логического развития учения об урожае как сложной функции многих процессов и факторов, определяющих его количественные и качественные характеристики.

Программировать урожайность – значит рационально использовать эколого-генетические возможности культур (сортов, гибридов), почвенно-климатический потенциал территории, а также имеющиеся в хозяйстве материальные, сырьевые и трудовые ресурсы. В практическом отношении программирование урожайности сводится к разработке комплекса технологических, агротехнических и хозяйственных мероприятий, своевременное и качественное выполнение которых обеспечивает с заранее рассчитанной вероятностью получение экономически обоснованного урожая при одновременном сохранении (а при необходимости и повышении) уровня почвенного плодородия и удовлетворении требований охраны окружающей среды (И. Ф. Шатилов, 1976; А. П. Федосеев, 1985).

Повышение культуры земледелия, выведение качественно новых сортов (гибридов), разработка интенсивных технологий возделывания полевых культур и другие достижения в области агрономической науки, а также накопление исходных данных о взаимосвязи с различными факторами роста и развития растений позволили ученым сформулировать новые принципы программирования урожайности: физиологические, биологические, агрохимические, агрофизические, агротехнические и агрометеорологические. Такое разделение несколько условно, но эти принципы широко применяют в решении задачи практического программирования урожайности специалистами различных отраслей агрономической науки и смежных с ней наук.

Физиологические принципы программирования урожайности предусматривают формирование посевов с оптимальными показателями фотосинтетического потенциала (ФП), обеспечивающего получение заданного урожая.

Биологические принципы связаны с оптимизацией водного, воздушного, теплового и питательного режима почв.

Агрохимические принципы состоят в обосновании экономически оправданных доз удобрений для посевов заданной продуктивности с учетом агрохимических показателей почв, выноса питательных веществ растениями, коэффициентов использования элементов питания из почвы и удобрений.

Агрофизические принципы программирования урожайности заключаются в оптимизации физических и физико-химических свойств почв (объемная масса, удельное сопротивление, пористость, плотность, влагоемкость, водопроницаемость, теплоемкость и др.).

Агротехнические принципы предусматривают разработку и внедрение оптимальных технологий (сетевых графиков) возделывания культуры, обеспечивающих своевременное и высококачественное проведение всего агротехнического комплекса с учетом биологических особенностей сорта.

Агрометеорологические принципы программирования урожайности – это правильное использование климатических и агроклиматических показателей для обоснования продуктивности посевов, прогнозирование условий вегетационного периода (особенно возможных опасных явлений), появления вредителей и болезней и др.

Необходимо отметить, что при составлении программы получения заданной урожайности до посева не предоставляется возможным заложить в нее агрометеорологические предикторы (предсказатели), характеризующие ожидаемые метеорологические условия 4…5 мес. вперед. Поэтому используют вероятностные характеристики с обеспеченностью 80 или 90 % (сумм температур, необходимых для созревания данного сорта, сроков поспевания почвы, сроков окончания и начала заморозков, сумм осадков и других элементов).

Кроме того, при использовании климатических данных необходима корректировка программы с учетом сложившихся и ожидаемых агрометеорологических условий данного года. Это позволяет уточнить, какие нужны изменения в предварительной программе, чтобы компенсировать дефицит какого-либо фактора, вызванного аномальным ходом метеорологических условий.

И наконец, целесообразно при программировании урожайности учитывать микроклимат полей, поскольку микроклиматические различия могут вызывать колебания урожайности некоторых культур (до ±1 … 1,5 т/га) в пределах даже одного хозяйства.