ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

Результат выполнения научно-исследовательской работы.

В исследованиях ставилась задача разработать основные принципы оптимизации и управления наиболее динамичным фактором роста растений - водным режимом почвы, обеспечивающим в сочетании с применением удобрений получение программированных урожаев сельскохозяйственных культур. При этом посев сельскохозяйственной культуры рассматривали как сложную динамическую систему агрофитоценоза, функционирующую под влиянием разнообразных факторов в системе, "климат - почва - растение". Учитывая многофакторность и сложность описания взаимодей­ствия факторов на динамику запасов почвенной влаги и интенсивность прохождения в связи с этим продуктивного процесса аналитическим путем, вопросы оптимизаций водного режима почвы решались с помощью полевых экспериментальных исследовании.

Предельные уровни программируемой урожайности определялись по приходящей ФАР о КПД использования её на продукционный кДж/кг. Расчетные уровни урожайности кукурузы определились в пределах: зерна озимой пшеницы, сухой биомассы кукурузы на силос - 58-289, зерна - 32-159. С учетом этого урожайность зерна кукурузы в опытах программировалась на уровне 60-100 ц/га.

В схему опытов включались варианты допустимого снижения влажности активного слоя до 80, 70-80-70 и 70% НВ. Во всех опытах были также варианты без удобрений и с внесением рассчитанной на получение запрограммированных урожаев нормы их. Потребность в азоте рассчитывалась на вынос его с урожаем.

Поэтапное решение поставленной задачи сводилось к установлению на первом этапе условий оптимальности функционирования агрофитоценозов для формирования различных уровней урожайности. При этом оценка эффективности продуктивного процесса давалась по показателям линей­ного прироста, площади листовой поверхности, вегетативной массы фотосинтетической деятельности растений и величине формируемого урожая.

Исследования позволили установить, что урожайность зерна куку­рузы на уровне формируемого урожая 60-100 ц/га формируется на фоне поддержания влажности активного слоя светло-каштановой почвы не ниже 80 НВ с внесением минеральных удобрений нормой Р ₃₁₁, _357,433,437. Условия оптимальности получения зерна кукурузы в количестве 60 ц/га характеризовались поддерживанием влажности не ниже 70 НВ в течение всего периода вегетации, а также при повышении допустимого снижения влажности активного слоя почвы от фазы выхода растений в трубку до конца молочной спелости зерна до 80% НВ. Норма внесения удобрений составилаn₁₁₄Р ₂₆₁. Урожайность зерна 60 ц/га получали в вариантах назначения поливов при влажности активного слоя почвы 72-80-70 или 70 НВ.

На втором этапе исследований определялись основные показатели, характеризующие прохождение продукционного процесса при оптимальном сочетании факторов для формирования запрограммированного урожая: динамика суммарного и среднесуточного водопотребления, число, сроки и нормы полива, численные значения биоклиматических коэффициентов испарения, фотосинтетический потенциал и др. Общая закономерность изменения суммарного водопотребления за весь период вегетации (Е, мм) в зависимости от уровня формируемой агрофитоценозами урожайности (У, ц/га) описалась уравнением прямолинейной регрессии:

Е = АУ+ В ,

где А и В - постоянные для каждой культуры коэффициенты. Значения их для посевов кукурузы при урожайности зерна в пределах 60-80 ц/га определились А = 3,57 , В == 238 ц/га.

Используя полученную зависимость для любого уровня урожайности, представляется возможным определить величину оросительной нормы (М, мм)

М= АУ + В- (wн -wк) - О -wгр,

гдеwн ,wк запасы почвенной влаги в расчетном слое соответствен­но в начале и конце периода вегетации культуры;

О - приход влаги в почву от осадков за период вегетации культуры иwгр - использование растениями влаги грунтовых вод, поступающих в корнеобитаемую зону.

Систематические наблюдения за динамикой влажности почвы позволили установить закономерности изменения и численные значения средне­суточного водопотребления растений по декадам и межфазным периодам. Анализ динамики этих показателей позволил определить связь среднесуточного водопотребления с ходом изменения температуры, дефицита влажности воздуха и представить их в виде биоклиматических коэффициентов испарения. При оценке закономерностей и определении численных значений суммарного водопотребления наиболее надежным показателем для практического применения оказался показатель нарастания суммы температуры и дефицита влажности воздуха. Использование динамики нарастания суммы температур воздуха позволяет по показателям величины биоклиматического коэффициента испарения, согласованных с ритмами развития растений, прогнозировать сроки проведения поливов:

по следующей эмпирической формуле:

К = ЕФ : [( Емб • 0,75)] х 10 ,

где ЕФ - суммарный расход вода (мм)

Е мб - сумма дефицитов влаги

0,75 - коэффициент.

Тем самым, обеспечивается управление водным режимом почвы с поддержанием влажности в установленных для получения запрограммированного урожая пределах оптимальности. Достигается это составлением прогностической, корректирующей и оперативно-текущей программ управления водным режимом почвы.