Диссертация (1151714), страница 24
Текст из файла (страница 24)
В диапазоне от минимальной температуры до ееоптимального значения, продуктивность растений лимитируется недостаткомтепла. В диапазоне температур от оптимального значения до максимального,развитие растений ограничивается необходимостью траты большого количестваэнергиина охлаждение, при этом меньше энергии идетна увеличениепродуктивности. При оптимальных температурах, растение затрачивает минимумэнергии на борьбу с неблагоприятными температурными условиями, чтосопровождается достижением максимального урожая.Для построения зависимостей относительной продуктивности растенийкартофеля от температур воздуха были использованы значения параметровtmin=6,3°С, topt=18,8°С , tmax=24 °С, t=0,62.
При уровне плановой продуктивностиSпл=0,8 определялся диапазон регулирования температуры воздуха в течениевегетационногопериода.Построенныекривыетребованиирастенийктемпературам воздуха по фазам развития картофеля приведены на рис.4.6, а всреднем за вегетацию - на рис.4.7. По этим данным определялась относительнаяпродуктивностьрастенийкартофеля.Температурывоздухавегетационногопериодакартофеляподчиняетсязаконувтечениенормальногораспределения. Установлено, что нижний диапазон оптимальной температурывоздуха находится в пределах 15,1-15,9°С. Причем наиболее высокие показателитемпературы характерны для фазы всходов, которые постепенно снижаютсядо 15,1°С в фазу соцветия.
Максимальные значения оптимальной температурывоздуха находится в диапазоне 19,2-20,8°С в зависимости от фазы развития(19,2°С-фаза всходов; 19,7°С-фаза цветения; 20,1°С –фаза боковых побегов;20,8°С-фаза соцветия).143Рис.4.6 Зависимость относительной продуктивности от температуры воздуха по фазамразвития картофеляРис.4.7Требования картофеля к температуре воздуха за вегетационный периодВ среднем за вегетационный период картофеляпродуктивности0,8,нижнийпределоптимальнойпри уровне плановойтемпературывоздухасоставляет 16,2°С, а максимальный –достигает 21,0°С. Следовательно, наиболееоптимальные температуры воздуха за вегетационный период находится вдиапазоне от 16,2 до 21,0°С. При больших или меньших температурах воздухаотносительная продуктивность картофеля будет снижаться.Продуктивность зерновых культур (яровая пшеница) и овощей(столовая свекла) в зависимости от водного и теплового режимовВ Московской области основной культурой среди зерновых является яровая4.3пшеница, а среди овощных культур видное место занимает столовая свекла.
Поэтим культурам нами определялась относительная продуктивность в зависимостиот продуктивных влагозапасов с использованием методики В.В.Шабанова.144Вегетационный период яровой пшеницы по средним многолетним даннымпродолжается с 1 мая по 20 августа или 112 дней. Весь период вегетации яровойпшеницы можно разделить на следующие основные фазы: Фаза всходов (1,2-я декада мая) Фаза кущения (3-я декада мая, 1-я декада июня) Фаза трубкования-колошение (2,3-я декада июня) Фаза цветение (3-я декада июня,1-я декада июля) Фаза налив зерна (2,3-я декада июля) Фаза молочной и восковой спелости ( 1,2-я декады августа)Наиболее требовательными к водному режиму являются фазы кущения,трубкования- колошения и налив зерна.Агроклиматическая оценка вегетационного периода яровой пшеницы такжекак и картофеля проводилась и по продуктивным влагозапасам и температуревоздуха.
Основные показатели характеризующие агроклиматические ресурсывегетационного периода приведены в табл.4.11Таблица 4.11 Агроклиматические показатели вегетационного периода яровойпшеницымайиюньиюльавгуст2Среднееили сумма24,46 29,73 28,69 28,63 21,5128,06262,51Температура воздуха,°С12,03 13,00 14,77 16,00 17,25 18,00 18,53 19,27 19,06 18,4717,0016,67Дефицит влажностивоздуха, мб62,64 62,12 72,18 68,26 66,28 71,78 67,90 71,70 77,31 66,3353,55740,06Водопотребление, мм28,19 27,95 32,48 30,72 29,83 32,30 30,55 32,27 34,79 29,8524,10333,03Продуктивныевлагозапасы,мм99,85 88,79 77,71 70,79 67,28 59,44 58,61 55,03 48,87 40,5344,4964,67Показатели123123Атмосферные осадки,мм 13,04 16,90 21,40 23,80 26,311231Атмосферные осадки, температура воздуха и дефицит влажности воздухапринимались в среднем по декадам вегетационного периода с 1966 по 2012гг (47лет) по метеостанции ВДНХа.
Водопотребление яровой пшеницы определяли посумме дефицитов влажности воздуха по формуле А.М.Алпатьева: E=K*∑Д, где Eводопотреблениеяровойпшеницыподекадамвегетации,мм;К-биоклиматический коэффициент в среднем за вегетационный период яровой145пшеницы, принятый равным 0,45 (по литературным источникам); ∑Д- суммадефицитов влажности воздуха за каждую декаду, мб (средняя за 1966-2012гг).Продуктивные влагозапасы в слое почвы 0-50см на начало вегетации яровойпшеницы устанавливали с учетом высоты снежного покрова, продолжительностиего таяния, а также в продолжительности периода от завершения снеготаяния доначала посева и коэффициента насыщения почвой влагой перед посевом.
Этавеличинапосреднемноголетнимданнымсоставила107мм:Wн=107.Продуктивные влагозапасы в слое почвы 0-50 см за каждую декаду вегетацииопределялись по уравнению водного баланса:Wк=Wн+Ос-E,(4.21)где Wк- продуктивные запасы влаги на конец декады, мм; Wн-продуктивные запасы влаги наначало декады, мм; Ос-атмосферные осадки, выпавшие за декаду, мм; Е- водопотреблениеяровой пшеницы за декаду, мм.В расчетах поступление влаги в почву от грунтовых вод принимался равнымнулю, при глубоком их залегании. Требования растений яровой пшеницыописываетсяотносительнаямодельюВ.В.Шабанова,продуктивностьрастенийсогласноикоторойопределяетсяотносительныепродуктивныевлагозапасы в почвы.
В расчетах использовалась значения параметров Wopt*=0,54ПВ; γw =5.6 ,[102] где W*opt- оптимальное значение относительныхпродуктивных влагозапасов почвы, при которых достигается максимальнаяурожайность; γw - параметр, учитывающий саморегуляцию растений к водномурежиму почв. W*opt=0,54*ПВ=0,54*130=70,2мм, где ПВ- продуктивные запасывлаги при полной влагоемкости в слое почвы 0-50см- 130мм.ПополученнымВ.В.Шабановарасчетнымданнымсиспользованиеметодикиустанавливаем зависимость относительной продуктивностияровой пшеницы от продуктивных влагозапасов в слое почвы 0-50 см.
Требованияяровой пшеницы к водному режиму приведены на рис4.8146Рис.4.8 Требования зерновых культур (яровая пшеница) к водному режиму почвы всреднем за вегетационный период (слой почвы 0-50см)Функция продуктивности яровой пшеницы от продуктивных влагозапасов вслое почвы 0-50см описывается куполообразной кривой.
При уровне плановойпродуктивностиSпл=0,8определяемпределыоптимальногодиапазонарегулирования продуктивных влагозапасов, которые изменяются от 53 до 89ммпри оптимальном значении 70,2мм. В критические периоды развитие яровойпшеницы продуктивные запасы влаги в почве в основном обеспечивалитребования растений к водному режиму, за исключением фазы налива зерна,когда их содержание в третью декаду июля опустились до 48,9 мм.Дляустановлениявероятностинеобходимостимелиораций строится интегральная криваяпредставляетсобойфункциюнормальногопроведенияводныхрис 4.9. Интегральная криваяраспределения,покоторойустанавливаются зоны орошения и осушения.
При минимальном уровнеоптимальных продуктивных влагозапасов для возделывания яровой пшеницывероятность орошения составляет 0,16, а при максимальных значенияхоптимального диапазона более 89мм вероятность осушительных мелиорацийдерново-подзолистых почв составляет 0,23 или 23%.147Рис.4.9 Интегральная кривая изменения вероятности необходимости водной мелиорациив условиях Московской области при возделывании зерновых культур (яровая пшеница)Аналогично устанавливаются требования растений яровой пшеницы ктемпературному режиму. Для построения зависимости средней продуктивностирастений от температуры воздуха для зерновых культур (яровая пшеница)принимались следующие значения параметров tmin=9°С; tmax=28°С; topt=19,2°С;γt=0,40.
Относительная продуктивность яровой пшеницы определялась поформуле (4.18), а значения относительных температур воздуха пересчитывали вабсолютные величины по формуле (4.19). Функция продуктивности яровойпшеницы от температуры воздуха описывается куполообразной кривой (рис.4.10).Согласно этой зависимости диапазон оптимальной температуры воздуха приплановой продуктивности яровой пшеницы Sпл=0,8 находится в пределах 16,5 –21,6°С при оптимальном значении температуры 19,2 °С. Полученные данныетемпературного режима следует учитывать при обосновании относительнойпродуктивности яровой пшеницы в среднем за вегетационный период.148Рис.4.10Требования зерновых культур (яровая пшеница) к температуре воздуха завегетационный периодВ качестве овощной культуры использована столовая свекла.
Она наиболеетребовательна к водному, питательному режимам и к почвам. Корневая системастоловой свеклы в основном сосредоточена в пахотном и частично в подпахотномслоях почвы, проникая в глубь и в стороны. Вегетационный период столовойсвеклы по многолетним данным в условиях Московской области продолжается с11 мая по 10 сентября, что составляет 123 дня.Оценка агроклиматических условий вегетационного периода столовойсвеклы осуществлялась нами по продуктивным запасам влаги в слое почвы 0,5м ипо температуре воздуха. Агроклиматические ресурсы вегетационного периодастоловой свеклы представлены в табл.4.12Таблица 4.12 Основные агроклиматические ресурсы вегетационного периодастоловой свеклыПоказателиАтмосферныеосадки,ммТемпературавоздуха,°Смай231июнь231июль231август23сентябрь116,90 21,40 23,80 26,31 24,46 29,73 28,69 28,63 21,51 28,06 29,5324,3613,00 14,77 16,00 17,25 18,00 18,53 19,27 19,06 18,47 17,00 15,3113,3262,12 72,18 68,26 66,28 71,78 67,90 71,70 77,31 66,33 53,55 49,5937,69Водопотребление, мм 27,95 32,48 30,72 29,83 32,30 30,55 32,27 34,79 29,85 24,10 22,32Продуктивные103,94 92,86 85,95 82,43 74,59 73,76 70,18 64,03 55,68 59,64 66,86влагозапасы,мм16,96Дефицит влажностивоздуха, мб74,26149Климатические показатели (атмосферные осадки, температура воздуха и дефицитвлажности воздуха) за вегетационной период в среднем по декадам с 1966 по2012гг (47 лет) по метеостанции ВДНХа.
Водопотребление столовой свеклывычислялась по каждой декаде по формуле А.С.Алпатьева [5]. В этой формуле Кбиоклиматический коэффициент в среднем за вегетационный период столовойсвеклы, принятый равным 0,45 (по литературным источникам).Продуктивные влагозапасы в слое почвы 0-50см на начало вегетациистоловойсвеклыустанавливалисучетомвысотыснежногопокрова,продолжительности его таяния, а также в продолжительности периодаотзавершения снеготаяния до начала посева и коэффициента насыщения почвойвлагой перед посевом. По среднемноголетним данным эта величина равнялась115мм, Wн=115. Продуктивные влагозапасы в слое почвы 0-50 см за каждуюдекаду вегетации определялись по уравнению водного баланса, как и для яровойпшеницы (4.20).Относительная продуктивность растений столовой свеклы по декадамвегетации определялась по модели В.В.Шабанова (формулы 4.12; 4.13).
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
