Прогнозирование урожаев сельскохозяйственных культур

Размещено на http://www.allbest.ru/

Содержание

Введение

1. Расчет урожая сельскохозяйственных культур

1.1 Расчет величины потенциального урожая сельскохозяйственных культур

1.2 Расчет величины климатически обеспеченного урожая сельскохозяйственных культур

1.3 Расчет действительно возможного урожая, получаемого за счет эффективного плодородия почв

1.4 Расчет действительно возможного урожая, получаемого за счет вносимых минеральных удобрений

1.5 Расчет действительно возможного урожая, получаемого за счет вносимых органических удобрений

2. Расчет эффективности удобрений

3. Расчет потребности в удобрениях для получения заданного урожая по обеспеченности почвы подвижными формами фосфора и калия

Заключение

Список литературы



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.



1. Расчет урожая сельскохозяйственных культур

1.1 Расчет величины потенциального урожая сельскохозяйственных культур

Потенциальный урожай (ПУ) - это продуктивность посева, которая теоретически могла бы быть достигнута при соблюдении всех элементов агротехнологии в идеальных почвенных и метеорологических условиях. Лимитирующими факторами для получения ПУ являются биолого-генетические возможности культуры и приход синтетически активной радиации. Расчет ведется по формуле:

ПУ = Убиол. = Q * КQ / 100 * q * 100

Где:

ПУ - потенциальный урожай, ц/га сухой биологической массы;

Q - сумма ФАР (часть коротковолновой радиации с длиной волны 0,38-0,71 мкм, способная усваиваться хлорофильными зернами растений) за период вегетации культуры, ккал./га.;

КQ - коэффициент усвоения ФАР посевами, %;

КQ представляет собой отношение количества аккумулированной в урожае ФАР к суммарной радиации, поступившей на листовую поверхность;

q - калорийность органического вещества единицы урожая, ккал/кг.

Массу товарной продукции из общей биологической массы рассчитывают по формуле:

ПУтов. = ПУ * Кm

Где:

ПУтов. - потенциальный урожай товарной продукции, ц/га;

Кm - коэффициент хозяйственной эффективности урожая, в относительных единицах.

Определение потенциального урожая для овса:

ПУФАР = 2,7 * 109 * 3,9 / 100 * 4400 * 100 = 10,53 * 109 / 44 * 106 = 240 ц/га;

ПУтов.(абс.сух.) = 240 * 0,435 = 104,4 ц/га;

ПУтов.(ст.вл.) = 240 * 0,506 = 121,4 ц/га.

Определение потенциального урожая для гороха (на зерно):

ПУФАР = 4,0 * 109 * 4,0 / 100 * 4710 * 100 = 16 * 109 / 471 * 105 = 339,7 ц/га;

ПУтов.(абс.сух.) = 339,7 * 0,455 = 154,6 ц/га;

ПУтов.(ст.вл.) = 339,7 * 0,530 = 180 ц/га.

Определение потенциального урожая для яровой пшеницы:

ПУФАР = 4,1 * 109 * 3,5 / 100 * 4450 * 100 = 14,35 * 109 / 445 * 105 = 322,5 ц/га;

ПУтов.(абс.сух.) = 322,5 * 0,455 = 146,7 ц/га;

ПУтов.(ст.вл.) = 322,5 * 0,530 = 171 ц/га.

Определение потенциального урожая для озимой пшеницы:

ПУФАР = 3,6 * 109 * 3,0 / 100 * 4450 * 100 = 10,8 * 109 / 445 * 105 = 242,7 ц/га;

ПУтов.(абс.сух.) = 242,7 * 0,400 = 97,1 ц/га;

ПУтов.(ст.вл.) = 242,7 * 0,465 = 112,8 ц/га.

Таким образом:

- потенциально возможный урожай овса в расчете на стандартную влажность составит 121,4 ц/га;

- гороха на зерно 180 ц/га;

- яровой пшеницы 171 ц/га;

- озимой пшеницы 112,8 ц/га.

Таблица 1. - Потенциальный урожай сельскохозяйственных культур:

Культура	Q, млрд.ккал/га	Кq, %	q, тыс.ккал/кг.	ПУ,ц/га сух. биомассы	Кm	ПУтов., ц/га
					на сух. биомассу	на станд. влажность	сух. биомассы	при станд. влажность
Овес	2,7	3,9	4400	240	0,435	0,506	104,4	121,4
Горох (на зерно)	4,0	4,0	4710	339,7	0,455	0,530	154,6	180
Яровая пшеница	4,1	3,5	4450	322,5	0,455	0,530	146,7	171
Озимая пшеница	3,6	3,0	4450	242,7	0,400	0,465	97,1	112,8

1.2 Расчет величины климатически обеспеченного урожая сельскохозяйственных культур

Климатически обеспеченный урожай (КОУ) - продуктивность посева, которая теоретически могла бы быть достигнута при выполнении всей агротехнологии на идеальной высокопродуктивной почве, при реально складывающихся метеорологических и погодных условиях.

КОУ рассчитываются по формуле:

КОУW = W * 100 / KW (ц/га)

Где:

W- ресурсы продуктивной влаги для растений, (мм.);

KW - коэффициент водопотребления, (у. е.).

В свою очередь, ресурсы продуктивной влаги рассчитывают по количеству осадков, которое может быть использовано растениями за вегетационный период из запаса влаги в почве перед посевом:

W = W1 + p

Где:

W1 - запас влаги в почве перед посевом культуры, (мм.);

p-сумма осадков, используемых растениями за вегетационный период.

Для расчета количества осадков используемое растениями за период вегетации применяю формулу:

P = D * K

Где:

D - годовая сумма осадков для конкретной территории, (мм.);

K - коэффициент их использования, зависит от гранулометрического состава почвы:

- суглинистый 0,66 - 0,76;

- супесчаный 0,52 - 0,60;

- песчаный 0,42 - 0,48;

- глинистый, торфяной 0,78-0,88.

Расчет климатически обеспеченного урожая для овса:

480 * 0,76 = 364,8 мм. осадков может быть использовано овсом за период вегетации;

43 + 364,8 = 407, 8 мм. - ресурсы продуктивности влаги, которые могут быть использованы овсом на формирование урожая;

407,8 * 100 / 435 = 93,7 ц/га биологической массы овса может быть получено с 1 га.

КОУ (абсолютно сухой биомассы) = КОУ w * К Т1 = 187 * 0,400 = 75,8 ц/га

КОУ (биомассы стандартной массы) = КОУW * К Т2 = 187 * 0,465 = 87 ц/га

Расчет климатически обеспеченного урожая для гороха (на зерно):

P = 510 * 0,76 = 388 мм. осадков может быть использовано горохом за период вегетации;

39 + 388 = 427 мм. - ресурсы продуктивности влаги, которые могут быть использованы горохом на формирование урожая;

427 * 100 / 400 = 106,7 ц/га биологической массы гороха с 1 га;

КОУ(абс.сух.) = 106,7 * 0,455 = 48,5 ц/га;

КОУ(ст.вл.) = 106,7 * 0,530 = 56,5 ц/га.

Расчет климатически обеспеченного урожая для яровой пшеницы:

550 * 0,76 = 418 мм. осадков может быть использовано яровой пшеницей за период вегетации;

40 + 418 = 458 мм. - ресурсы продуктивности влаги, которые могут быть использованы яровой пшеницей на формирование урожая;

458 * 100 / 400 = 114 ц/га биологической массы яровой пшеницы может быть получено с 1 га;

114 * 0,455 = 51,9 ц/га;

114 * 0,530 = 60,4 ц/га.

Расчет климатически обеспеченного урожая для озимой пшеницы:

570 * 0,76 = 433,2 мм. осадков может использовать озимая пшеница за период вегетации;

42 + 433,2 = 475,2 мм. - ресурсы продуктивности влаги, которые могут быть использованы озимой пшеницей на формирование урожая;

475,2 * 100 / 350 = 135,8 ц/га биологической массы озимой пшеницы может быть получено с 1 га;

135,8 * 0,465 = 63,1 ц/га.

Таблица 2. - КОУ по влагообеспеченности посевов сельскохозяйственных культур:

Культура	Общей сухой биомассы	Абсолютно сухое вещество	Стандартная влажность
Овес	93,7	40,7	47,4
Горох (на зерно)	106,7	48,5	56,5
Яровая пшеница	114	51,9	60,4
Озимая пшеница	135,8	54,3	63,1

По данным таблицы видно, что КОУ, в пересчете на товарную продукцию стандартной влажности овса 47,4 ц/га, гороха на зерно 56,5 ц/га, яровой пшеницы 60,4 ц/га, озимой пшеницы 63,1 ц/га. 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.



1.3 Расчет действительно возможного урожая, получаемого за счет эффективного плодородия почв

Действительно возможный урожай (ДВУ) характеризует продуктивность агробиоценоза, которая теоретически достижима при соблюдении агротехнологий в реально складывающихся метеорологических условиях. На конкретном поле.

ДВУ рассчитывается из уравнений урожайности обеспечиваемой основными элементами питания - NPK. Величина ДВУ определяется элементом находящимся в минимуме.

Расчет ведут по формуле:

ДВУэф. = Дэф. / В, (ц/га)

Где:

Д - количество элемента питания, которое может быть использовано растением из почвы, кг./га;

В - вынос питательного элемента продукции, кг./ц.

Возможное потребление питательных элементов растениями рассчитывают, исходя из запаса элементов питания в почве с учетом коэффициентов их использования. Расчет величины ДВУ, определяемого содержанием азота в почве, проводят по количеству гумуса в почве.

Общая урожайность, обеспечиваемая питательными элементами почвы и вносимыми удобрениями, равна их сумме:

ДВУпит.эл. = ДВУэф. + ДВУмин.уд. + ДВУорг.уд

Где:

ДВУмин.уд. - действительно возможный урожай, получаемый за счет внесения минеральных удобрений;

ДВУэф. - действительно возможный урожай, получаемый за счет почвенного плодородия, ц/га товарной продукции при стандартной влажности;

ДВУорг.уд. - действительно возможный урожай, получаемый за счет внесения органических удобрений.

Для расчетов запаса элементов питания в пахотном слое почвы необходимо, прежде всего, рассчитать массу пахотного слоя:

МАп = S * h * dv

Где:

dv - плотность пахотного слоя, т/м.

h - глубина пахотного слоя, м.

S - площадь.

MАп = 0,28 * 1,15 * 10000 = 3220 т.

Расчет действительно возможного урожая за счет эффективного плодородия почв для овса:

Рассчитываем ДВУN.

Определяем запас азота в почве по содержанию гумуса.

Каждые 100 кг. почвы содержат 5,3 кг. гумуса, тогда в 3220000 кг. почвы будут Х кг. гумуса.

Х = (3220000 * 5,3) / 100 = 170660 кг.

Содержание азота в гумусе равно 5%.

В каждых 100 кг. гумуса содержится 5 кг. азота, тогда 170660 кг. гумуса, будут Х кг. азота.

Х = (170660 * 5) / 100 = 8533 кг. - общий запас азота.

Из этого количества азота минерализуется 1,5%.

Из 100 кг. азота гумуса образуется 1,5 кг. минерального азота, тогда

из 8533 кг. азота гумуса будут Х кг. минерального азота.

Х = (8533 * 1,5) / 100 = 128 кг.

Из этого запаса минерального азота овес может усвоить 50%.

Из каждых 100 кг. азота овес усвоит 50 кг., тогда из 128 кг. азота получим Х кг.

Х = (128 * 50) / 100 = 64 кг./га - количество азота, которое может быть усвоено овсом из почвы.

ДВУ = 64 / 3,1 = 20,6 ц/га.

ДВУ N = 20,6 ц/га.

Расчет ДВУP2O5.

Определяем запас фосфора в пахотном слое по содержанию его подвижных форм.

В каждом 1 кг. почвы содержится 180 мг. подвижного фосфора, тогда в 3220000 кг. почвы будет Х мг фосфора.

Х = (3220000 * 180) / 1 = 579,6 кг./га - запас подвижных форм фосфора.

Из данного количества фосфора овес усвоит 6%.

Из каждых 100 кг. фосфора овес усвоит 6 кг., тогда из 579,6 кг., будет Х кг.

Х = (579,6 * 6) / 100 = 34,8 кг. - количество фосфора с 1 га, которое может быть усвоено из почвы овсом.

ДВУ = 34,8 / 0,9 = 38,7 ц/га.

ДВУP2O5 = 38,7 ц/га.

Рассчитываем ДВУК2О.

Определяем запас калия в пахотном слое по содержанию его обменных форм.

В каждом 1 кг. почвы содержится 210 мг калия, тогда в 3220000, будет Х мг.

Х = (3220000 * 210) / 1 = 676,2 кг./га - запас обменных форм калия.

Из данного количества калия овес усвоит 14%.

Из каждых 100 кг. калия овес усвоит 14 кг., тогда 676,2 кг., будет Х кг.

Х = (676,2 * 14) / 100 = 94,7 кг. - количество калия с 1 га, которое может быть усвоено овсом.

ДВУ = 94,7 / 2,5 = 37,9 ц/га.

ДВУ К2О = 37,9 ц/га.

Основным лимитирующим фактором по культуре является фосфор. ДВУ по овсу составляет 38,7 ц/га.

Расчет действительно возможного урожая за счет эффективного плодородия почв для гороха:

Расчет ДВУN:

Определяем запас азота в почве по содержанию гумуса.

Х = (3220000 * 4,7) / 100 = 151340 кг.

Принято считать, что содержание азота в гумусе 5%.

Х = (151340 * 5) / 100 = 7567 кг.

Из этого количества минерализуется 1,5%.

Х = (7567 * 1,5) / 100 = 113,5 кг.

Из этого количества минерального азота горох усвоит 50%.

Х = (113,5 * 50) / 100 = 56,7 кг.

ДВУ = 56,7 / 5,7 = 9,9 ц/га.

ДВУN = 9,9 ц/га.

Расчет ДВУ P2O5.

Определяем запас фосфора в пахотном слое по содержанию его подвижных форм.

Х = (3220000 * 170) / 100 = 547,4 кг.

Из этого количества фосфора горох усвоит 4%.

Х = (547,4 * 4) / 100 = 21,9 кг.

ДВУ = 21,9 / 1,4 = 15,6 ц/га.

ДВУP2O5 = 15,6 ц/га.

Рассчитываем ДВУК2О.

Определяем запас калия в пахотном слое по количеству его обменных форм.

Х = (3220000 * 202) / 100 = 650,4 кг.

Из данного количества калия горох сможет усвоить 7%.

Х = (650,4 * 7) / 100 = 45,5 кг.

ДВУ = 45,4 / 3,0 = 15,2 ц/га

ДВУ К2О = 15,2 ц/га.

Основным лимитирующим фактором по данной культуре является фосфор. ДВУ по озимой пшенице составляет 15,6 ц/га.

Расчет действительно возможного урожая за счет эффективного плодородия почв для яровой пшеницы:

Расчет ДВУN:

Определяем запас азота в почве по содержанию гумуса.

Х = (3220000 * 4,0) / 100 = 128800 кг.

Принято считать, что содержание азота в гумусе 5%.

Х = (128800 * 5) / 100 = 6440 кг.

Из этого количества азота минерализуется 1,5%.

Х = (6440 * 1,5) / 100 = 96,6 кг.

Из этого количества минерального азота яровая пшеница усвоит 50%.

Х = (96,6 * 50) / 100 = 48,3 кг.

ДВУ = 48,3 / 3,2 = 15,1 ц/га.

ДВУN = 15,1 ц/га.

Расчет ДВУР2О5:

Определяем запас фосфора в пахотном слое по содержанию его подвижных форм.

Х = (3220000 * 109) / 100 = 350,9 кг.

Из данного количества фосфора яровая пшеница усвоит 4%.

Х = (350,9 * 4) / 100 = 14 кг.

ДВУ = 14 / 3,2 = 4,4 ц/га

ДВУР2О5 = 4,4 ц/га.

Расчет ДВУК2О:

Определяем запас калия в пахотном слое по количеству его обменных форм.

Х = (3220000 * 199) / 100 = 640,8 кг.

Из данного количества калия яровая пшеница сможет усвоить 7%.

Х = (640,8 * 7) / 100 = 44,8 кг.

ДВУ = 44,8 / 1,7 = 26,3 ц/га

ДВУК2О = 26,3 ц/га.

Основным лимитирующим фактором по данной культуре является калий. ДВУ по яровой пшенице составляет 26,3 ц/га.

Расчет действительно возможного урожая за счет эффективного плодородия почв для озимой пшеницы:

Расчет ДВУN:

Определяем запас азота в почве по содержанию гумуса.

Х = (3220000 * 5,4) / 100 = 173880 кг.

Принято считать, что содержание азота в гумусе 5%.

Х = (173880 * 5) / 100 = 8694 кг.

Из этого количества азота минерализуется 1,5%.

Х = (8694 * 1,5) / 100 = 130,4 кг.

Из этого количества минерального азота озимая пшеница усвоит 50%.

Х = (130,4 * 50) / 100 = 65,2 кг.

ДВУ = 65,2 / 3,0 = 21,7 ц/га.

ДВУN = 21,7 ц/га.

Расчет ДВУР2О5:

Определяем запас фосфора в пахотном слое по содержанию его подвижных форм.

Х = (3220000 * 149) / 100 = 479,8 кг.

Из данного количества фосфора озимая пшеница усвоит 4%.

Х = (479,8 * 4) / 100 = 19,2 кг.

ДВУ = 19,2 / 0,8 = 24 ц/га.

ДВУР2О5 = 24 ц/га.

Расчет ДВУК2О:

Определяем запас калия в пахотном слое по количеству его обменных форм.

Х = (3220000 * 214) / 100 = 689,1 кг.

Из данного количества калия озимая пшеница сможет усвоить 8%.

Х = (689,1 * 8) / 100 = 55,1 кг.

ДВУ = 55,1 / 1,5 = 36,7 ц/га.

ДВУК2О = 36,7 ц/га.

Основным лимитирующим фактором по данной культуре является калий. ДВУ по озимой пшенице составляет 36,7 ц/га.

1.4 Расчет действительно возможного урожая, получаемого за счет вносимых минеральных удобрений

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.

Расчет действительно возможного урожая за счет вносимых минеральных удобрений для овса:

Расчет ДВУN:

Азот из минеральных удобрений овсом усваивается на 55%;азота было внесено 70 кг.

Из 100 кг. внесенного азота усвоится 55 кг., тогда из 70 кг., будет Х кг.

Х = (70 * 55) / 100 = 38,5 кг. азота может быть усвоиться овсом из минеральных удобрений на формирование урожая.

ДВУN овса будет ВN = 3,1.

ДВУN = 38,5 / 3,1 = 12,4 ц/га.

ДВУN = 12,4 ц/га.

Расчет ДВУР2О5:

Овсом фосфор из минеральных удобрений усваивается на 28%;фосфора было внесено 70 кг.

Из 100 кг. внесенного фосфора усвоится 28 кг., тогда из 70 кг., будет Х кг.

Х = (70 * 28) / 100 = 19,6 кг. фосфора может быть усвоено овсом из минеральных удобрений на формирование урожая.

ДВУР2О5 овса будет ВР = 0,9:

ДВУР2О5 = 19,6 / 0,9 = 21,7 ц/га.

ДВУР2О5 = 21,7 ц/га.

Расчет ДВУК2О:

Овсом калий из минеральных удобрений усваивается на 54%;калия внесено 70 кг.

Из 100 кг. внесенного калия усвоится 54 кг., тогда из 70 кг., будет Х кг.

Х = (70 * 54) / 100 = 37,8 кг. калия может быть усвоено овсом из минеральных удобрений на формирование урожая.

ДВУК2О овса составит (В = 2,5):

ДВУК2О = 37,8 / 2,5 = 15,1 ц/га;

ДВУК2О = 15,1 ц/га.

Расчет действительно возможного урожая за счет вносимых минеральных удобрений для гороха (на зерно):

Расчет ДВУN:

Х = (60 * 45) / 100 = 27 кг.

ДВУN гороха составит (ВN = 5,7).

ДВУN = 27 / 5,7 = 4,7 ц/га.

ДВУN = 4,7 ц/га.

Расчет ДВУР2О5:

Х = (50 * 28) / 100 = 14 кг.

ДВУР2О5 гороха, будет ВР = 1,4:

ДВУР2О5 = 14 / 1,4 = 10 ц/га;

ДВУР2О5 = 10 ц/га.

Расчет ДВУК2О:

Х = (60 * 49) / 100 = 29, 4 кг.

ДВУК2О гороха составит (В = 3,0):

ДВУК2О = 29,4 / 3,0 = 9,8 ц/га;

ДВУК2О = 9,8 ц/га.

Расчет действительно возможного урожая за счет вносимых минеральных удобрений для яровой пшеницы:

Расчет ДВУN:

Х = (120 * 59) / 100 = 70,8 кг.

ДВУN яровой пшеницы будет ВN = 3,2:

ДВУN = 70,8 / 3,2 = 22,1 ц/га;

ДВУN = 22,1 ц/га.

Расчет ДВУР2О5:

Х = (130 * 21) / 100 = 27,3 кг.

ДВУР2О5 яровой пшеницы будет ВР = 1,0:

ДВУР2О5 = 27,3 / 1,0 = 27,3 ц/га;

ДВУР2О5 = 27,3 ц/га.

Расчет ДВУК2О:

Х = (110 * 59) / 100 = 64,9 кг.

ДВУК2О яровой пшеницы будет В = 1,7:

ДВУК2О = 64,9 / 1,7 = 38,2 ц/га;

ДВУК2О = 38,2 ц/га.

Расчет действительно возможного урожая за счет вносимых минеральных удобрений для озимой пшеницы:

Расчет ДВУN:

Х = (130 * 40) / 100 = 52 кг.

ДВУN озимой пшеницы будет ВN = 3,0:

ДВУN = 52 / 3,0 = 17,3 ц/га;

ДВУN = 17,3 ц/га.

Расчет ДВУР2О5:

Х = (120 * 32) / 100 = 38,4 кг.

ДВУР2О5 озимой пшеницы будет ВР = 0,8:

ДВУР2О5 = 38,4 / 0,8 = 48 ц/га;

ДВУР2О5 = 48 ц/га.

Расчет ДВУК2О:

Х = (100 * 44) / 100 = 44 кг.

ДВУК2О озимой пшеницы будет В = 1,5:

ДВУК2О = 44 / 1,5 = 29,3 ц/га;

ДВУК2О = 29,3 ц/га.

1.5 Расчет действительно возможного урожая, получаемого за счет вносимых органических удобрений

Расчет действительно возможного урожая, получаемого за счет вносимых органических удобрений для озимой пшеницы:

В качестве органического удобрения для озимой пшеницы используют компост торфонавозный. Компост торфонавозный при влажности 70% содержит:

N = 0,56;

Р2О5 = 0,22;

К2О = 0,47.

Расчет ДВУN.

Содержание азота в торфонавозном компосте составляет 0,56%.

Со 100 кг. торфонавозного компоста вносится 0,56 кг. азота, тогда с 30000 кг. компоста, получим Х кг. азота.

Х = (30000 * 0,56) / 100 = 168 кг. азота будет внесено с 30 т., торфонавозного компоста.

Из этого количества азота озимая пшеница может усвоить 35%.

Из 100 кг. азота органических удобрений усвоится 35 кг., тогда из 168 кг., будет Х кг. азота.

Х = (168 * 35) / 100 = 58,8 кг. азота может быть усвоено озимой пшеницей из органических удобрений на формирование урожая.

ДВУN озимой пшеницы будет ВN = 3,0:

ДВУN = 58,8 / 3,0 = 19,6 кг./га;

ДВУN = 19,6 ц/га.

Расчет ДВУР2О5:

Определяем количество фосфора, внесенного с органическими удобрениями.

Содержание фосфора в торфонавозном компосте составляет 22%.

Со 100 кг. компоста вносятся 0,22 кг. фосфора, тогда с 30000 кг. компоста - Х гк фосфора.

Х = (30000 * 0,22) / 100 = 66 кг. фосфора будет внесено с 22 т компоста.

Из этого количества озимой пшеницей может быть усвоено 25% фосфора.

Из 100 кг. фосфора органических удобрений усвоится 25 кг. фосфора, тогда из 66 кг. фосфора, будет Х кг.

Х = (66 * 25) / 100 = 16,5 кг. фосфора может быть усвоено озимой пшеницей из органических удобрений на формирование урожая.

ДВУР2О5 озимой пшеницы составит В = 0,8:

ДВУР2О5 = 16,5 / 0,8 = 20,6 ц/га;

ДВУР2О5 = 20,6 ц/га.

Расчет ДВУК2О:

Определяем количество калия, внесенного с органическими удобрениями. Содержание калия в торфонавозном компосте составляет 0,47%.

Со 100 кг. компоста вносят 0,47 кг. калия, тогда с 30000 кг. компоста получим Х кг. калия.

Х = (30000 * 0,47) / 100 = 141 кг. калия будет внесено с 22 т компоста.

Из этого количества озимая пшеница сможет усвоить 50% калия.

Из 100 кг. органических удобрений усвоится 50 кг. калия, тогда из 141 кг. калия, будет Х кг.

Х = (141 * 50) / 100 = 70, 5 кг. калия может быть усвоено озимой пшеницей из органических удобрений на формирование урожая.

ДВУК2О озимой пшеницы составит В = 1,5:

ДВУК2О = 70,5 / 1,5 = 47 ц/га;

ДВУК2О = 47 ц/га.

Рассчитываем общую урожайность, обеспечиваемая питательными элементами почвы и вносимыми удобрениями:

Расчет ДВУ для овса:

ДВУN = 20,6 + 12,4 = 33 ц/га;

ДВУ Р2О5 = 38,7 + 21,7 = 60,4 ц/га;

ДВУК2О = 37,9 + 15,1 = 53ц/га.

Расчет ДВУ гороха (на зерно):

ДВУN = 9,9 + 4,7 = 14,6 ц/га;

ДВУ Р2О5 = 15,6 + 10 = 25,6 ц/га;

ДВУК2О = 15,2 + 9,8 = 25 ц/га.

Расчет ДВУ для яровой пшеницы:

ДВУN = 15,1 + 21,1 = 36,2 ц/га;

ДВУ Р2О5 = 4,4 + 27,3 = 31,7 ц/га;

ДВУК2О = 26,3 + 38,2 = 64,5 ц/га.

Расчет ДВУ для озимой пшеницы:

ДВУN = 21,7 + 17,3 + 19,6 = 58,6 ц/га;

ДВУ Р2О5 = 24 + 48 + 20,6 = 92,6 ц/га;

ДВУК2О = 36,7 + 29,3 + 47 = 113 ц/га.

На основании, рассчитанных урожайностей: ПУ, КОУ, ДВУ, определяем величину программируемого урожая.

Таблица 3. - Определение величины программируемого урожая:

Культура	ПУ, ц/га	КОУ, ц/га	ДВУ, ц/га
Овес	121,4	47,4	33
Горох (на зерно)	180	56,5	14,6
Яровая пшеница	171	60,4	31,7
Озимая пшеница	112,8	63,1	58,6

При разработке программируемого урожая посевов следует учитывать все почвенно-климатические ресурсы. Следовательно, за величину программируемого урожая принимается тот уровень урожайности, который лимитируется фактором, находящимся в минимуме. Для овса составляет 33 ц/га, для гороха (на зерно) 14,6 ц/га, для яровой пшеницы 31,7 ц/га, для озимой пшеницы 58,6 ц/га.



2. Расчет эффективности удобрений

Определение агрономической эффективности применения удобрений

Одной из основных задач, стоящих перед сельскохозяйственным производством, является рациональное использование имеющихся удобрений для получения максимально возможного урожая сельскохозяйственных культур высокого качества при условии сохранения почвенного плодородия. Исходя из этого, оценка эффективности применения удобрений весьма актуальна и многогранна и включает в себя несколько направлений…

Агрономическая эффективность - ее определяют по окупаемости единицы действующего вещества удобрений дополнительно полученной продукции.

Энергетическая эффективность - ее определяют путем сопоставления энергозатрат, связанных с применением удобрений, с энергией, накопленной в прибавке урожая растительной продукции.

Экономическая эффективность - рассчитывается по сопоставлению затрат на покупку удобрений с доходом, полученным от реализации продукции. 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 для овса…

Определяем общую дозу питательных веществ, используемых овсом:

Н = 70 + 70 + 70 = 210 (кг.д.в./га.).

Определяем прибавку урожая полученную за счет внесения удобрений

ПУ = (33 * 27) / 100 = 8,9 ц/га овса формируются за счет внесенных минеральных удобрений.

Определяем фактическую окупаемость удобрений:

Оф = 890 / 210 = 4,2 (кг./га д.в.).

Рассчитываем уровень эффективности удобрений:

Ко = 4,2 / 4,1 * 100% = 102,4%.

В данном случае удобрения под овес использованы эффективно. Фактическая оплата урожаем превысила нормативную на 2,4%.

Расчет прибавки урожая за счет внесения удобрений и по доле их участия для гороха:

Под горох было внесено N - 60 (кг.д.в./га), Р2О5 - 50 (кг.д.в./га), К2О 60 (кг.д.в./га).

Н = 60 + 50 + 60 = 170 (кг.д.в./га).

ПУ = (14,6 * 23) / 100 = 3,4 ц/га гороха формируются за счет внесенных минеральных удобрений.

Оф = 340 / 170 = 2 (кг./га д.в.).

Ко = 2 / 2,4 * 100% = 83,3%.

В данном случае удобрения под горох использованы неэффективно.

Расчет прибавки урожая за счет внесения удобрений и по доле их участия для яровой пшеницы:

Под яровую пшеницу было внесено:

N - 120 кг.д.в./га;

Р2О5 - 130 кг.д.в./га;

К2О 110 кг.д.в./га.

Н = 120 + 130 + 110 = 360 кг.д.в./га.

ПУ = (31,7 * 44) / 100 = 13,9 ц/га гороха формируются за счет внесенных минеральных удобрений.

Оф = 1390 / 360 = 3,9 кг./га д.в.

Ко = 3,9 / 4,2 * 100% = 92,8%.

В данном случае удобрения под яровую пшеницу использованы неэффективно.

Расчет прибавки урожая за счет внесения удобрений и по доле их участия для озимой пшеницы:

Под озимую пшеницу было внесено:

N - 130 кг.д.в./га;

Р2О5 - 120 кг.д.в./га;

К2О 100 кг.д.в./га;

30 т/га торфонавозного компоста.

Определяем количество питательных веществ, которое может быть использовано из торфонавозного компоста.

Содержание:

N = 0,56%;

Р2О5 = 0,22%;

К2О = 0,47%.

Кусв.:

N = 35%;

Р2О5 = 25%;

К2О = 50%.

В 100 кг. торфонавозного компоста содержится 0,56 кг. азота, тогда в 30000 кг. будет Х кг. азота.

Х = (0,56 * 30000) / 100 = 168 кг.

В 100 кг. торфонавозного компоста содержится 0,33 кг. фосфора, тогда в 30000 кг., будет Х кг. фосфора.

Х = (30000 * 0,33) / 100 = 99 кг.

В 100 кг. торфонавозного компоста содержится 0,47 кг. калия, тогда в 30000 кг., будет Х кг. калия.

Х = (30000 * 0,47) / 100 = 141 кг.

Рассчитываем азот который усвоится из органического удобрения озимой пшеницей.

Из 100 кг. азота органического удобрения усвоится 35 кг., тогда из 168 кг. азота, будет Х кг.

Х = (168 * 35) / 100 = 58,8 кг.

Рассчитываем фосфор который усвоится из органического удобрения озимой пшеницей.

Из 100 кг. фосфора органического удобрения усвоится 25 кг., тогда из 99 кг. фосфора будет Х кг.

Х = (99 * 25) / 100 = 24,7 кг.

Рассчитываем калий который усвоится из органического удобрения озимой пшеницей.

Из 100 кг. калия органического удобрения усвоится 35 кг., тогда из 141 кг. калия будет Х кг.

Х = (141 * 50) / 100 = 70,5 кг.

Н = 130 + 120 + 110 + 58,8 + 24,7 + 70,5 = 514 кг.д.в./га.

ПУ = (58,6 * 34) / 100 = 19,9 ц/га озимой пшеницы формируются за счет внесенных минеральных удобрений.

Оф = 1990 / 514 = 3,9 кг./га д.в.;

Ко = 3,9 / 4,2 * 100% = 92,8%.

В данном случае удобрения под горох использованы неэффективно.

Анализируя полученные данные, можно отметить, что данные нормы удобрений не достаточно эффективны. Они не дадут 100% окупаемости внесения удобрений прибавкой урожая. Следовательно, необходимо пересмотреть систему применения удобрений в данном севообороте для достижения высоких урожаев всех культур.



3. Расчет потребности в удобрениях для получения заданного урожая по обеспеченности почвы подвижными формами фосфора и калия

Для расчета доз внесения удобрений необходимо определить планируемую урожайность сельскохозяйственных культур. Для этого нужно определить: каким элементом питания лимитируется урожайность культуры и насколько возможно повысить ее, исходя из климатически обеспеченного урожая и, учитывая дороговизну минеральных удобрений, стремиться к минимальным потерям.

Доза питательного вещества для обеспечения заданного уровня плодородия почвы рассчитывается с учетом его суммарного поступления с органическими и минеральными удобрениями. Они зависят от фактического и заданного уровня обеспеченности почвы фосфором и калием, а также затрат питательных веществ на увеличение содержания этих элементов. Содержание азота не рассчитывается, оно регулируется балансом гумуса и ежегодным внесением азотных удобрений.

Определение накопления питательных элементов почвы проводится комплексно с использованием следующих методов.

Планируемая урожайность культур:

Овес - 33 ц/га;

Горох (на зерно) - 14,6 ц/га;

Яровая пшеница - 31,7 ц/га;

Озимая пшеница - 58,6 ц/га.

Метод Судакова. Данный метод позволяет рассчитать планируемое накопление элементов в почве и сравнить в дальнейшем с реальным:

М = Л * К1 * (Д - В) / К2

Где:

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 мг/кг.

Расчет по фосфору.

Количество, внесенных минеральных удобрений 70, 50, 130, 120 кг.д.в./га.

Д = (70 + 50 + 130 + 120) / 4 = 92,5 кг.д.в./га.

В = (33 * 0,9) + (14,6 * 1,4) + (31,7 * 1,0) + (58,6 * 0,8) / 4 = 32,2.

М = 4 * 0,4 * (92,5 - 32,2) / 3 = 32,1 мг/кг..

Расчет по калию.

Количество, внесенных минеральных удобрений, 70, 60, 110, 100 кг.д.в./га.

Д = (70 + 60 + 110 + 100) / 4 = 85 кг.д.в./га.

В = (33 * 2,5) + (14,6 * 3,0) + (31,7 * 1,7) + (58,6 * 1,5) / 4 = 45.

М = 4 * 0,4 * (85 - 45) / 3 = 21,3мг/кг.

Таким образом накопление фосфора в почве составило 32,1 мг/кг.. Накопление калия в почве составило 21,3 мг/кг.



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:

- Определение величины потенциального урожая по приходу ФАР и заданному коэффициенту ее использования;

- Определение климатически обеспеченного урожая по влагообеспеченности посевов;

- Определение действительно возможного урожая за счет эффективного плодородия почв и за счет вносимых элементов питания с удобрениями; сельскохозяйственный агрономический севооборот

- Определение эффективности применения удобрений.

Расчет потребности в удобрениях для получения заданного уровня обеспеченности почв подвижными формами элементов.

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 литературы

1. Каюмов, М.К. Программирование урожаев сельскохозяйственных культур. - М.: Агропромиздат, 1989.

2. Минеев, В.Г. Агрохимия: Учебник. - М.: Изд-во МГУ, Изд-во «КолосС», 2004.

3. Титова В.И. и др. Справочник агронома-эколога: учебное пособие - Н. Новгород 2012.

4. Ягодин Б.А.(и др.). Агрохимия - М.: Агропромиздат, 1989.

Размещено на Allbest.ru

...