Agro_evrohim_VL_3

Компьютерная модель оптимизации питания культур

0 615

Текст: И. И. Гуреев, д-р техн. наук, зав. лаб., ФГБНУ «ВНИИ земледелия и защиты почв от эрозии»;М. Н. Жердев, канд. с.-х. наук, директор; А. А. Борисов, зам. директора; А. А. Лихова, зав. лаб. агротехнической оценки, ФГБУ «Центрально-Черноземная государственная зональная МИС»

Хорошо известно, что минеральное питание является одним из важных факторов, влияющих на рост и развитие сельскохозяйственных культур и в конечном итоге на их урожайность. Количественное поступление данных веществ можно регулировать, однако далеко не всегда их объем полностью усваивается растением по причине негативного взаимовлияния.

Оптимальное питание культур возможно только при комплексном сбалансированном сочетании всех сопутствующих факторов роста. Помочь в исключении антагонистических противоречий между элементами и обеспечить максимальный синергетический эффект от применения удобрений может целенаправленное регулирование соотношения компонентов в нем.

1. Типичная диаграмма потребности растений в элементах питания

МОДЕЛЬ ПИТАНИЯ

На практике при существующих способах определения потребностей растений в элементах питания их взаимное влияние практически не учитывается. Казалось бы, возможность привлечения этого фактора возникает при использовании функциональной диагностики. Несмотря на то, что данный способ применяется в отношении каждого компонента, сам процесс осуществляется обособленно от других составляющих питательной среды, по причине чего при реализации этой методики невозможно оценить их взаимодействие и оптимальное соотношение, оказывающее определяющее влияние на продуктивность культур и качество урожая. При этом следует учитывать, что дефицит питательных элементов всегда можно восполнить подкормками, в то время как их профицит изменить данным способом не представляется возможным, поскольку избыточное количество веществ не может быть извлечено из почвы.

Для усовершенствования функциональной диагностики требовалось формализовать модель взаимоувязанного факторного пространства по влиянию элементов питания на фотохимическую активность хлоропластов, для того чтобы оценить долю воздействия каждого из них и отсеять второстепенные составляющие. В результате была получена математическая модель посредством применения способа планирования эксперимента, при котором испытывается не обособленно каждый компонент, а их неповторяющиеся смеси, и формализуется взаимоувязанное факторное пространство. На основе этой схемы специалисты создали программное обеспечение и оптимизационную компьютерную модель потребностей сельскохозяйственных культур в неограниченном количестве элементов питания, учитывающую онлайн-взаимодействие между ними. Данная программа позволяет по результатам функциональной листовой диагностики с использованием специального прибора в автоматическом режиме оптимизировать рацион растений с учетом синергетических и антагонистических взаимоотношений между его компонентами.

ГОДОВАЯ ЭКОНОМИЯ

В разработанной программе заложена инновационная и полезная функция — коррекция дозировок дефицитных элементов и возможность нейтрализовать негативное влияние на растения избыточных веществ в питательной среде, которые провоцируют антагонизм между ними. Благодаря этому сельхозпроизводители при использовании подобной модели могут оперативно, опираясь на подтвержденную потребность культур, оптимизировать состав питательной среды и формировать сбалансированные удобрительные смеси. Данная функция созданной программы, а также ее экономико-экологическая эффективность были испытаны в рамках трехлетних опытов, проведенных на ячмене специалистами ФГБУ «Центрально-Черноземная государственная зональная МИС» и ФГБНУ «ВНИИ земледелия и защиты почв от эрозии».

2. Экономические показатели применения микроудобрений при выращивании ячменя

Анализ полученных по результатам испытаний сведений показал, что микроудобрения при обработке семян и использовании в качестве листовых подкормок являются высокоэффективным средством интенсификации земледелия. Так, применение на семенном материале препарата «Аквамикс СТ» в дозе 100 г/т вместе с двукратным некорневым внесением микроудобрения «Акварин 15» по два килограмма на один гектар позволили получить прибавку урожайности зерна в 12,7% и годовую экономию совокупных затрат размером 1133 руб/га. Более существенное повышение эффективности микроудобрений было достигнуто за счет улучшения качества подкормок при использовании их в соответствии с данными листовой функциональной диагностики. Реализация такой методики позволила дополнительно увеличить урожайность зерна на 8,1%, а годовую экономию совокупных затрат — на 61,6%. Применение разработанной инновационной программы обусловило резкий скачок сокращения расходов — до 2571 руб/га, что оказалось на 40% больше, чем при использовании функциональной диагностики. Данный факт объясняется меньшими расходами на микроудобрения. В рамках испытаний метод дробной реплики позволил увеличить их эффективность при той же номенклатуре в 2,21 раза.

ЕДИНЫЙ КОМПЛЕКС

Проведенные специалистами ФГБУ «Центрально-Черноземная государственная зональная МИС» и ФГБНУ «ВНИИ земледелия и защиты почв от эрозии» государственные испытания новой программы оптимизации питания растений показали, что метод дробной реплики с учетом взаимодействия минеральных веществ совместно с листовой функциональной диагностикой являются одними из важнейших направлений совершенствования агрохимического обеспечения земледелия. Основным источником результативности метода служит значительная экономия совокупных затрат, полученная за счет оптимизации использования удобрений, что попутно обеспечивает и экологический эффект в виде щадящего химического воздействия на окружающую среду. Сегодня данная инновационная программа успешно реализуется в 10 регионах России, в Украине, Республике Беларусь и Казахстане на площади 350 тыс. га.

Показатели сравнительно экономической эффективности обработки семян ячменя

Применяя какую-либо из известных аграрных технологий, сельхозпроизводителю необходимо акцентировать внимание на том, чтобы данный способ позволял не только повысить устойчивость и объем урожая, улучшить качество сельскохозяйственной продукции, но и снизить химическую нагрузку на почву, а также сохранить плодородие земельных участков. Подобная задача может быть решена только посредством объединения известных методик в единый технологический комплекс.

Подписаться на статьи

Наши новости
Cпециальные предложения
Cобытия и конференции

Баннер_400х400_на_сайт_Page_2
Баннер_400х400_на_сайт_Page_2
Яндекс.Метрика

© 2013 Агробизнес. Ежедневное интернет-издание о новом поколении предпринимателей. Использование материалов Агробизнеса разрешено только с предварительного согласия правообладателей. Все права на картинки и тексты в разделе Новости принадлежат их авторам. Сайт может содержать контент, не предназначенный для лиц младше 18-ти лет.