2.3. Программирование урожаев по водному и питательному режимам.

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.

2.3.1. 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 с использованием сведений из приложений 2,3 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; Уплан- плановая урожайность культур,

т/га (прил. 3); К - коэффициент водопотребления, м3/т (прил.З);

М - оросительная норма, м3/га;

Еест - возможное суммарное водопотребление за счет

естественного увлажнения, м3/га

Wпрод- запас продуктивной влаги к началу вегетации, м3/га;

Wос- количество 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;

Н- глубина исследуемого слоя почв, г/см3

А - объѐмная масса исследуемого солоя почвы, г/см3

Внв - влажность почвы, соответсвующая наименьшей

влагоѐмкости, 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 (прил.3)

Wгр-сут. - суточный расход воды из грунтовых вод (м3/га сут.)

зависящий от глубины залегания грутовых вод и

гранулометрического состава почвы (прил.2);

Двег. - продолжительность вегетационного периода культур,

суток (прил.3);

10 - коэффицент перерасчѐта осадков из мм в м3/га;

Вппв-предполивная влажность почвы, в % от НВ (прил.2)

W_прод.=100*Н*А*(В_нв-В_вуз), мг³/га

W_{прод.т.с.}=100*1,0*1,50*(21-11)=1500 м³/га

W_осад=Р*а*10, м³/га

W_осад=168*0,8*10=1344 м³/га

W_грун=W_гр-сут*Д_вег, м³/га

W_гр=4*80=320 м³/га

m=100*Н*А*(В_нв-В_ппв), м³/га

m=100*0,35*1,32*(30-)=249,48=250

Влажность почвы в процентах от массы АСП (абсолютно сухой почвы) берется из прил.2:

- 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, нужно по приложению №3 определить количество осадков, выпавших за период. 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.З) и среднесуточной расход из фунтовых вод, который, в свою очередь, зависит от гранулометрического состава почвы и глубины залегания грунтовых вод и определяется по приложению №2. 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.

Коэффициенты водопотребления берутся из приложения №3. Возможная урожайность при естественном увлажнении определяется путем деления возможного суммарного водопотребления за счет естественного увлажнения на коэффициент водопотребления.

Плановая урожайность культур берется из приложения №3. 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. Поэтому в приложении 2 даны ориентировочные значения. 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.

2.3.2. 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. Вынос питательных веществ десятью тоннами урожая взять из приложения 3.

Расчет вести для получения урожая зеленой массы. Возможную урожайность при естественном увлажнении и плановую при орошении взять из предыдущей таблицы (1).

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.

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			Количество 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
1	2	3	4	5	6(3+4+5)		7			8(6/7)			9			10(9*7)			11(10-6)			12			13(11/12)			14(11*2)/ 1000
Однолетние тр. с подсевом многолетних трав	20	1500	1344	320	3164		120			27			20			2400			-			250			-			-
Многол.тр. I г.п. на сенаж	20	1500	2128	480	4108		100			41			40			4000			-			250			-			-
Многол.тр. II г.п	20	1500	2128	480	4108		110			37			45			4950			842			250			4			17
Многол.тр. III г.п	20	1500	2128	480	4108		120			34			50			6000			1892			250			8			38
Многол.тр.I V г.п	20	1500	2128	480	4108		130			32			45			5850			1742			250			7			35
Многол.тр. V г.п	23	1500	2128	480	4108		140			30			40			5600			1492			250			6			34
Картофель	23	1500	1656	360	3516		120			29			40			4800			1284			250			6			30
Морковь	23	1500	2128	480	4108		100			41			50			5000			892			250			4			21
Капуста	23	1500	2232	480	4108		80			52			100			8000			3892			250			16			90
Кормовая свекла	20	1500	2552	560	4612		80			58			120			9600			4988			250			20			100

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
1	2	3(прил.1)	4(3*36)	5		6(4*5)		7(прил.3)		8(6/7*10т)		9		10(9*7)/10т		11(10-6)		12		13(11/12)		14(13*1)/100
Однолетние тр. с подсевом многолетних трав	N Р2О5 К2О	2,1 9 8	75,6 324 288	0,2 0,12 0,12		15 39 35		50 20 40		3 19 9		27		135 54 108		120 15 73		0,6 0,25 0,6		200 60 122		40 12 24
Многол.тр. I г.п. на сенаж	N Р2О5 К2О	2,1 9 8	75,6 324 288	0,2 0,12 0,12		15 39 35		22 28 58		7 14 6		41		90 115 238		75 76 203		0,6 0,25 0,6		125 304 338		25 61 68
Многол.тр. II г.п	N Р2О5 К2О	2,1 9 8	75,6 324 288	0,2 0,12 0,12		15 39 35		44 28 58		3 14 6		37		163 104 215		148 65 180		0,6 0,25 0,6		247 260 300		49 52 60
Многол.тр. III г.п	N Р2О5 К2О	2,1 9 8	75,6 324 288	0,2 0,12 0,12		15 39 35		66 28 58		2 14 6		34		224 95 197		209 56 162		0,6 0,25 0,6		348 224 270		70 45 54
Многол.тр.I V г.п	N Р2О5 К2О	2,1 9 8	75,6 324 288	0,2 0,12 0,12		15 39 35		66 28 58		2 14 6		32		211 90 186		196 51 151		0,6 0,25 0,6		327 204 252		65 41 50
Многол.тр. V г.п	N Р2О5 К2О	2,1 9 8	75,6 324 288	0,2 0,12 0,12		15 39 35		66 28 58		2 14 6		30		198 84 174		183 45 139		0,6 0,25 0,6		305 180 232		70 41 53
Картофель	N Р2О5 К2О	2,1 9 8	75,6 324 288	0,2 0,12 0,12		15 39 35		50 20 80		3 19 4		29		145 58 232		130 19 197		0,6 0,25 0,6		217 76 328		50 17 75
Морковь	N Р2О5 К2О	2,1 9 8	75,6 324 288	0,2 0,12 0,12		15 39 35		32 16 50		5 24 7		41		131 66 205		116 27 170		0,6 0,25 0,6		193 108 283		44 25 65
Капуста	N Р2О5 К2О	2,1 9 8	75,6 324 288	0,2 0,12 0,12		15 39 35		31 12 40		5 32 9		52		161 62 208		146 23 173		0,6 0,25 0,6		243 92 288		56 21 66
Кормовая свекла	N Р2О5 К2О	2,1 9 8	75,6 324 288	0,2 0,12 0,12		15 39 35		27 10 50		6 39 7		58		157 58 290		142 19 255		0,6 0,25 0,6		237 76 425		47 15 85

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
1	2	3	4(3*36)	5		6(4*5)		7(прил.3)		8(6/7*10т)		9		10(9*7/10т)		11(10-6)		12		13(11/12)		14(13*1/100)
Однолетние тр. с подсевом многолетних трав	N Р2О5 К2О	2,1 9 8	75,6 324 288	0,2 0,12 0,12		15 39 35		50 20 40		3 19 9		20		100 40 80		85 1 45		0,6 0,25 0,6		142 4 75		28 0,8 15
Многол.тр. I г.п. на сенаж	N Р2О5 К2О	2,1 9 8	75,6 324 288	0,2 0,12 0,12		15 39 35		22 28 58		7 14 6		40		88 112 232		73 73 197		0,6 0,25 0,6		122 292 328		24 58 66
Многол.тр. II г.п	N Р2О5 К2О	2,1 9 8	75,6 324 288	0,2 0,12 0,12		15 39 35		44 28 58		3 14 6		45		198 126 261		183 87 226		0,6 0,25 0,6		305 348 377		61 70 75
Многол.тр. III г.п	N Р2О5 К2О	2,1 9 8	75,6 324 288	0,2 0,12 0,12		15 39 35		66 28 58		2 14 6		50		330 140 290		315 101 255		0,6 0,25 0,6		525 404 425		105 81 85
Многол.тр.I V г.п	N Р2О5 К2О	2,1 9 8	75,6 324 288	0,2 0,12 0,12		15 39 35		66 28 58		2 14 6		45		297 126 261		282 87 226		0,6 0,25 0,6		470 348 377		94 70 75
Многол.тр. V г.п	N Р2О5 К2О	2,1 9 8	75,6 324 288	0,2 0,12 0,12		15 39 35		66 28 58		2 14 6		40		264 112 232		249 73 197		0,6 0,25 0,6		415 292 328		95 67 75
Картофель	N Р2О5 К2О	2,1 9 8	75,6 324 288	0,2 0,12 0,12		15 39 35		50 20 80		3 19 4		40		200 80 320		185 41 285		0,6 0,25 0,6		308 164 475		71 38 109
Морковь	N Р2О5 К2О	2,1 9 8	75,6 324 288	0,2 0,12 0,12		15 39 35		32 16 50		5 24 7		50		160 80 250		145 41 215		0,6 0,25 0,6		242 164 358		56 38 82
Капуста	N Р2О5 К2О	2,1 9 8	75,6 324 288	0,2 0,12 0,12		15 39 35		31 12 40		5 32 9		100		310 120 400		295 81 365		0,6 0,25 0,6		492 324 608		113 74 140
Кормовая свекла	N Р2О5 К2О	2,1 9 8	75,6 324 288	0,2 0,12 0,12		15 39 35		27 10 50		6 39 7		120		324 120 600		309 81 565		0,6 0,25 0,6		515 324 942		103 65 188