Прогнозирование продукции сельского хозяйства

  1. Зависимость урожайности  с/х культур от  содержания подвижного  фосфора и калия  в почве. 

  Каждая  возделываемая в сельском хозяйстве  культура имеет свои индивидуальные биологические особенности, которые  необходимо учитывать в системе  агротехники. Для повышения урожайности сельскохозяйственных культур огромное значение имеет внесение в почву элементов, необходимых для роста и развития растений. Важнейший показатель плодородия, определяющий урожайность сельскохозяйственных культур - содержание подвижного фосфора и калия в почве. Создание определенного количества фосфора и калия в почве - обоснована исследованиями системы «почва - удобрения - растения». Установлено, что для обеспечения потребности растений первостепенное значение имеет концентрация фосфора в почвенном растворе у поверхности корней. Степень концентрации зависит от поглощения фосфора корнями растений и восстановления ее за счет перехода фосфора из твердой фазы. Чем больше запас ионов, способных к обмену между твердой и жидкой фазами почвы (фактор емкости), чем больше их подвижность (фактор интенсивности), тем быстрее концентрация восстанавливается, а растения лучше обеспечиваются фосфором. Фосфор и калий являются основными макроэлементами, непосредственно участвующими в формировании величины урожая сельскохозяйственных культур. При недостатке хотя бы одного из них в почвенном растворе создается дисбаланс в минеральном питании растений, приводящий к потере урожая. 
 
 

  2. Урожайность с/х  культур. 

  Урожайность сельскохозяйственных культур является основным фактором, который определяет объем производства продукции растениеводства. Поэтому данному показателю уделяется большое внимание. При анализе урожайности должна быть изучена динамика ее роста по каждой культуре или группе культур за продолжительный период времени и установить, какие меры применяет хозяйство, чтобы добиться подъема урожайности. Необходимо также выявить, в каких соотношениях находится уровень урожайности в анализируемом хозяйстве с уровнем урожайности в других хозяйствах района, средними данными по району, области. Это позволит дать более правильную оценку деятельности хозяйства и выявить передовой опыт выращивания культур. В процессе анализа выявляется степень выполнения плана по урожайности каждой культуры в среднем по хозяйству и по каждой бригаде и рассчитывается влияние факторов на изменение ее величины. Урожайность — это качественный, комплексный показатель, который зависит от многих факторов. Большое влияние на ее уровень оказывают природно-климатические условия: качество и состав почвы, рельеф местности, температура воздуха, уровень грунтовых вод, количество осадков и т.п. Их игнорирование при анализе урожайности может привести к неправильным выводам при оценке хозяйственной деятельности. Поэтому при изучении динамики урожайности надо учитывать агрометеорологические особенности каждого года в период вегетации и уборки урожая. При сравнении урожайности культур в разных хозяйствах или производственных подразделениях необходимо также учитывать качество земли, рельеф местности и другие природные условия. Большое влияние на урожайность оказывают культура земледелия, агротехника и технология выращивания культур, удобрение почвы, качественное выполнение всех полевых работ в сжатые сроки и другие экономические факторы. В процессе анализа необходимо изучить выполнение плана по всем агротехническим мероприятиям, определить эффективность каждого из них (прибавку урожая на 1 ц удобрений, единицу выполненных работ и т.д.) и после этого подсчитать влияние каждого мероприятия на уровень урожайности и валовой сбор продукции. Для этого недовыполнение или перевыполнение плана по объему каждого мероприятия умножается на фактический уровень его окупаемости. Методику расчета рассмотрим на примере удобрения полей. Выполнение плана по количеству внесенных удобрений на 1 га посевов каждой культуры определяется путем сравнения фактических данных (отчетность об использовании удобрений) с плановыми (расчет стоимости удобрений по культурам). Наиболее точным методом является экспериментальный. Сущность его заключается в организации полевых опытов. Опытные и контрольные участки должны быть размещены на полях с одинаковым плодородием, рельефом, микроклиматом, агротехникой, после одних и тех же предшественников в севообороте. Сравнивая урожайность опытных участков, на которых вносились удобрения, и контрольных, где они не вносились, можно определить прибавку урожая за счет внесенных удобрений. Однако этот метод используется только в опытно-экспериментальных хозяйствах.         При планировании урожайности обязательным приемом является база фактических данных по этому показателю за предшествующий плановому периоду времени. Необходимо проанализировать уровень урожайности по отдельным культурам за последние 5-10 лет. Для этого используется способ расчета по средневзвешенной. Менее точным и достоверным является среднемноголетняя урожайность, определяющаяся по среднеарифметической. По анализу данных НИИ и природно-экономических особенностей выращивания культур следует, что возможные размеры прироста урожая с 1 га по технологическим и организационным факторам может колебаться в значительных пределах.     При расчетах плановой урожайности следует учитывать только те факторы, которые будут иметь место в плановом периоде. По каждой культуре они отражены в технологических и агротехнических картах. В среднем многолетняя фактическая урожайность изменяется под влиянием факторов и корректируется по сводкам метеослужбы на определенный процент. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

  3. Содержание гумуса  в почве. 

    Гумус является основным органическим веществом почвы (85-90%),        10-15% представлены негумифицированными остатками растительного, микробного и животного происхождения. Образование и накопление гумуса в почве происходит за счет разложения органических остатков.                           В естественных условиях гумификация растительных остатков в почве осуществляется не только микробами и дождевыми червями, но и многими другими фитосапрофагами. Они создают мелкоземистость и рыхлость, влияют на физические свойства и структуру, на химическиепроцессы, приводят к смешению химических элементов, их аккумуляции и стабилизации в форме гумусовых веществ, определяющих почвенное плодородие. Чем больше гумуса в почве, тем лучше водный, воздушный и тепловой режимы плодородного слоя, тем лучше питание растений, тем активнее идет образование нитратов и углекислоты, необходимых для фотосинтеза и фиксации атмосферного азота свободноживущими в корнеобитаемом горизонте микроорганизмами. Физико-химическое взаимодействие новообразованных гумусовых кислот с минералами предохраняет их от быстрого вовлечения в биохимический кругооборот и способствует закреплению гумуса в почве. Органические вещества растительных остатков с помощью бактерий и червей превращаются в гумусные кислоты и фульвокислоты. В растительных остатках содержатся и так называемые зольные элементы - различные металлы, кремний и т.д. Гумусные кислоты и фульвокислоты взаимодействуют с металлами и образуют соли - гуматы и фульваты. Гуматы лития, калия, натрия растворимы, легко вымываются водой. Они же представляют наиболее ценную часть гумуса, легко доступную растениям. Гуматы кальция, магния, кремния и тяжелых металлов нерастворимы и составляют ту часть гумуса, которую можно назвать консервами почвенного плодородия. Они накапливались в черноземах весь послеледниковый период. Эти гуматы способны растворяться под влиянием ферментов корневой системы растений, но в количествах, удовлетворяющих только их потребность. Они не подвержены гидролизу, но оказывают большое влияние на создание агрономически ценной, связной, водопрочной и пористой структуры, не подверженной влиянию эрозийных воздействий.                                        Особо следует подчеркнуть, что гуматы тяжелых металлов еще более устойчивы к гидролизу ферментами корневой системы растений и практически не усваиваются ими. Это есть главное экологическое свойство гумуса - связывание тяжелых металлов в почве и предохранение всего живого на Земле от их токсического воздействия, в том числе от тяжелых радионуклидов! Это защитное свойство столь же важно для всего живого, как и защитное свойство озонового слоя вокруг Земли. Чем больше гумуса в почве, тем ярче выражено такое буферное свой-ство почв: пищевая и кормовая продукция, выращенная на высокогумусных почвах, является экологически чистой. Буферное свойство гумусных почв можно проиллюстрировать следующими данными. По расчетам академика В. А. Ягодина (1990), при ежегодном сжигании в мире 33 млрд т угля вместе с золой рассеивается до 220 тыс. т урана и 280 тыс. т мышьяка (для сравнения: мировое производство этих двух металлов составляет соответственно 30 и 40 тыс. т в год). Кроме того, металлургические предприятия ежегодно выбрасы-вают на поверхность земли (с дымами) более 150 тыс. т меди, 120 тыс. т цинка, 90 тыс. т свинца, 30 т ртути, массу других металлов и многие миллионы тонн серной, соляной, азотной, фосфорной и других кислот. С выхлопными газами на поверхность почвы попадает более 250 тыс. т свинца. В процесс техногенного загрязнения окружающей среды вносит свой "вклад" и промышленность, производящая минеральные удобрения, в частности фосфорные (Р. Е. Елсшев, А. Л. Иванов, М. Шахаджахан, 1991). В почву попадают при этом все остальные элементы таблицы Д. И. Менделеева, включая кадмий, стронций, селен, фтор и т.д. и т.п. Трудно себе представить массу этих и других элементов, попавших в почву хотя бы за послевоенный период. Но вселенской катастрофы и гибели живого не произошло, отмечались лишь локальные болезни лесов, озер, и только в северных регионах Канады, Скандинавии, Сибири, где в почвах мало гумуса. Регионы с большим содержанием гумуса в почве пострадали меньше, а в странах, где производство гу-мусных удобрений освоено достаточно широко, быстро произошло оздоровление почвы, животных и людей (США, Канада, Западная Европа, Япония, страны Южной Азии и другие).                                                  Гумус -это "хлеб для растений". В нем сосредоточено 98% запасов почвенного азота, 60% фосфора, 80% калия и содержатся все другие минеральные элементы питания растений в сбалансированном состоянии по природной технологии. В инертном гумусе пахотного слоя заключено до 87,5% энергии. Наиболее богаты гумусом черноземы, где богатая травянистая растительность и активная деятельность микроорганизмов и дождевых червей способствуют обильному образованию гумусовых веществ, а высокое содержание глинистых минералов обеспечивает их закрепление в почве. Так формировался гумусовый фонд почвы - итоговый результат длительных (десятилетия и столетия) и разнообразных процессов разложения и консервации веществ растительного и микробного происхождения. Запасы гумуса в почвенном покрове земли распределены неравномерно: больше всего его в черноземах луговых степей - от 400 до 700 т/га, меньше - в почвах тундр и пустынь - всего 0,6...0,7 т/га. Гумус не только участвует в снабжении растений азотом, фосфором, калием и другими важными макро- и микроэлементами питания, неоспорима его роль и в других важнейших процессах почвообразования и обеспечения плодородия почв, таких, как предохранение почв от выветривания, создание их гранулярной структуры, снабжение растений необходимой для фотосинтеза углекислотой, биологически активными ростовыми веществами. Поэтому сохранение и преумножение запасов гумуса - одна из первоочередных задач земледельцев. Агрономическая ценность гумуса в значительной степени определяется соотношением содержащихся в нем гуминовых кислот и фульвокислот. При преимущественном синтезе гуминовых кислот в почвах формируется четко выраженный гумусовый горизонт, обладающий высоким плодородием. Такие почвы характеризуются водопрочной, водоемкой структурой и гидрофильностью, богаты органическими формами азота, фосфора и других элементов питания растений. При интенсивном образовании фульватного гумуса почвы легко обедняются щелочными катионами и другими элементами, приобретают кислую реакцию среды, обеструктуриваются. Повышение плодородия этих почв связано с длительным окультуриванием и внесением больших доз биогумуса (до 100 т/га). В гумусе сосредоточено огромное количество энергии. При расчете ее теплотворная способность гумуса для всех типов почв условно принимается равной 4000 калорий на 1 г. Из изученных почв по энергетике гумуса резко выделяется чернозем - 20000 калорий в призме сечением 1 см2 и мощностью до 300 см. Гумус других типов почв характеризуется значительно меньшими запасами энергии - 4000...8000 калорий в том же объеме почвы. Если сравнить содержание энергии на 1 га земли, имеющем запас энергии в призме 4000 малых калорий, то общий ее запас сопоставим с 50000л бензина, а на черноземах - 250000л.  Огромные запасы аккумулированной в гумусе энергии играют чрезвычайно важную роль в самых разнообразных почвенных процессах; Гумус - основной источник энергии для процессов превращения в почве минеральных соединений, биосинтетических реакций, жизнедеятельности микроорганизмов, роста и формирования растений и т.д. Черноземы, как было отмечено, характеризуются преобладающей аккумуляцией энергии в гумусе (88% суммы энергии в гумусе и растительном веществе), что хорошо согласуется с выдающимся и устойчивым плодородием черноземов. Плодородие полей и огородов напрямую связано с количеством и качеством гумуса в почвах. Наиболее богаты им черноземы. В знаменитых черноземах Центрального и Северокавказского регионов содержалось 10...14% гумуса, а мощность слоя чернозема - до 1 м. Хорошо изучена важная роль гумусовых веществ как физиологически активных соединений для растений. Высокогумусированные почвы отличаются более высоким содержанием физиологически активных веществ. Гумус активизирует биохимические и физиологические процессы, Повышает обмен веществ и общий энергетический уровень процессов в растительном организме, способствует усиленному поступлению в него элементов питания, что сопровождается повышением урожая и улучшением его качества. Еще более существенна роль гумуса в увеличении отдачи при умелом применении химических удобрений, эффективность его при этом увеличивается в 1,5...2 раза. Однако необходимо помнить, что химические удобрения, внесенные в почву, вызывают усиленное разложение гумуса, что приводит к снижению его содержания. Практика современного сельскохозяйственного производства показывает, что повышение содержания гумуса в почвах является одним из основных показателей их окультурирования. При низком уровне гумусовых запасов внесение одних минеральных удобрений не приводит к стабильному повышению плодородия почв. Более того, применение высоких доз минеральных удобрений на бедных органическим веществом почвах часто сопровождается неблагоприятным действием их на почвенную микро- и макрофлору, накоплением в растениях нитратов и других вредных соединений, а во многих случаях и снижением урожая сельскохозяйственных культур. 
 
 
 
 
 
 
 

Список  использованных источников 

1. В. А. Черников, Р. М. Алексансин, А. В. Голубев и др. Агроэкология.   Москва, Колос 2000
2. Коренев Г.В. и др. Растениеводство с основами селекции и семеноводства // М.: Агропромиздат, 1990.-16  
3. Груздева Л.П. Почвоведение с основами геоботаники / Л.П.Груздева, А.А.Яскин, В.В.Тимофеев и др. Под ред. Л.П.Груздевой, А.А.Яскина. - М.: Агропромиздат, 1991. - 448 с.: ил.34  
4. Панов Н.П. Актуальные проблемы повышения плодородия почв. / Н.П.Панов // В кн.: Плодородие почв и пути его повышения. - М., 1983, - С.3-9.83
5. Свисюк И.В. Погода, климат, почва, удобрения и урожай / И.В. Свисюк, И.И. Гущин, Н.И. Строкун // Монография. - Ростов на-Дону:  Кн. изд-во "Литера-Д", 1995. - 220 с.95