Навігація
Зараз на сайті
Гостей: 3

Користувачів: 0

Всього користувачів: 30
Новий користувач: sanchopex
Останні статті
Высадка рассады томатов в открытый грунт
Оцінювання тісноти кореляційної залежності між ...
Процедура обчислень при перевірці статестичних ...
Вредители и болезни кукурузы.
Вредители и болезни ячменя и других колосовых з...
Останні завантаження
Приклад розрахунку т...
Куртенер Д. А. Усков...
Підказки на деякі за...
Презентация на тему ...
Підручник "Мікроклім...
Останнi огляди:
Капельный полив в те...
Экстрим в городе
Очистка зерна
Высококачественная г...
Уголок от "Металлург...
Компания TPG - отдых...
Как выбрать одежду д...
Наш сад
Структура статей
Усі статті » 6) Методические материалы » Оцінка і прогноз агрометеорологічних умов у період сівби та збирання зернових культур
Оцінка і прогноз агрометеорологічних умов у період сівби та збирання зернових культур

Розрахунок тривалості танення снігу та відтанення верхнього шару ґрунту

Встановлено, що сніг на полях розподіляється дуже нерівномірно. На одному й тому ж полі можна спостерігати ділянки без снігу та ділянки із значною його висотою. В.О. Мойсейчик  розрахована імовірність розподілу снігу на полях за визначеної середньої його висоти по снігомірній рейці.

Розрахунок танення снігу та його повне зникнення з поля розраховується за допомогою методу, запропонованого В.М. Комаровим та Т.М. Макаровою.

Метод засновано на розрахунку розподілу води в снігу. Запас води в снігу визначається шляхом перемноження висоти на його щільність. У зв’язку з нерівномірністю розподілу снігу на полі танення його теж буде нерівномірним. Розрахунок сходу снігу виконується за допомогою графіка (рис. 11.1).

11,1rus

При цьому коефіцієнт танення снігу приймається рівним в середньому 5 мм на 1°С. На осі ординат графіка кривих забезпеченості відкладається параметр К, який дорівнює відношенню величини запасів води у снігу у будь якій точці поля до середньої величини цих запасів на всій площі поля. На осі абсцис відкладається розподіл різних запасів води в снігу у % величин запасів всієї площі поля.

По кривих розподілу та забезпеченості запасів снігу та при відомій інтенсивності танення снігу можна завчасно розрахувати процент площі поля, вкритого снігом на будь яку дату періоду танення снігу.

Приклад розрахунку танення снігу наводиться у табл. 11.1.11,1

Після сходу снігу грунт повинен відтанути. До сходу снігу відтанення ґрунту зверху не відбувається. Встановлено, що до боронування можна приступати, коли ґрунт відтане на 10 см, а до оранки – на 30 – 50 см. Тривалість відтанення ґрунту залежить від: вологості ґрунту перед замерзанням, типу мерзлотного процесу, міри охолодження ґрунту взимку, особливостей весни. Для посушливих південно-східних районів Європейської частини СНД, де сніговий покрив не стійкий та відтанення відбувається прискорено, дата відтатення ґрунту розраховується за формулою:

11.1f

де:

n – кількість днів від дати сходу снігу до відтанення ґрунту на задану глибину;

h – задана глибина відтанення верхнього шару ґрунту.

Для районів із стійким сніговим покривом використовується рівняння:

11/2f

де:

Δh – глибина відтанення ґрунту за декаду;

t1 – сума позитивних температур повітря за декаду;

h1 – глибина відтанення поверхні ґрунту на початок декади.

М.Г. Лубніним для зручності в роботі була розрахована таблиця тривалості періоду від сходу снігу до відтанення верхніх шарів ґрунту для різних районів (табл. 11.2).

11m2t

Встановлено, що в теплі весни, коли температура повітря у період відтанення снігу становить 5°С і вище відмінності швидкості відтанення в різних районах не спостерігається. А.О. Разумовою розроблені графіки залежності зміни глибини відтанення після сходу снігу від сум позитивних температур повітря за декаду (рис. 11.2 а, б, в, г). При цьому також враховується глибина відтанення на початок розрахунку.

Слід зазначити, що за початок танення снігу навесні приймається дата стійкого переходу максимальної температури повітря через 0° С, за кінець сніготанення – дата, коли залишиться не більше 20 % площі поля. Якщо на кінець періоду танення снігу грунт під снігом буде талий, то за дату відтанення орного шару ґрунту приймається дата сходу снігу.

Наприклад, якщо на початок декади відтанення становило 0 см, а сума позитивних температур за декаду очікується по прогнозу погоди 30° С, то за рис. 11.2 (а) глибина відтанення на кінець декади становитиме 20 см.

 Прогноз початку польових робіт з завчасністю 10 – 15 днів

Початок польових робіт співпадає з датою просихання ґрунту до м’якопластичного стану. ЇЇ можна розрахувати декількома методами в залежності від території, для якої ведуться розрахунки. Так, А.І. Сидоренковою запропоновані два рівняння для розрахунку строків просихання ґрунту до м’якопластичного стану для зони нечорноземних ґрунтів: для суглинків просихання ґрунту до м’якопластичного стану для зони нечорноземних ґрунтів:

для суглинків:

11,3

для супіщаних ґрунтів:

11.4

де:

U – дати просихання орного шару ґрунту до м’якопластичного стану,

х – дати відтанення орного шару,

у1 – запаси вологи у метровому або півметровому шарі ґрунту.

11.2rus

Рис.11.2 – Зміна глибини відтанення ґрунту після сходу снігу на Європейській території СНД:

а – північно-західні райони (з глибоким стоянням ґрунтових вод);

б – південно-східні райони (посушливі);

в – південні райони з не стійкою зимою;

г – для інших рівнинних територій.

В рівняння (11.3 та 11.4) вводиться поправка на опади, які випадали від дати кінця розтавання снігу до просихання ґрунту до м’якопластичного стану. Поправка була знайдена шляхом порівняння дат, розрахованих з врахуванням опадів з фактичними датами просихання ґрунту (табл.11.3)

Таблиця 11.3 – Поправки до U на суму опадів (R) від кінця танення снігу до просихання ґрунту

11.3tab

Для зручності розрахунків були побудовані графіки для суглинків (рис. 11.3) для супіщаних ґрунтів (рис.11.4)

При використанні цієї методи у районах з суглинками запаси вологи у метровому шарі ґрунту визначаються із спостережень в період найбільшого насичення його водою.

Приклад. На ст. Ковель Луцької області орний шар ґрунту відтанув 16 квітня. Ґрунти – суглинкові. Запаси вологи у метровому шарі ґрунту наприкінці березня становили 162 мм. По (рис. 11.3) знаходиться дата достигання ґрунту – це буде 26 квітня. За період повного сходу снігу (12 квітня) до 16 квітня випало 8 мм опадів. З 17 квітня по 27 квітня за прогнозом очікуються опади 12-15 мм. Всього за розрахунковий період випаде 23 мм опадів. На рис.11.3 знаходиться поправка на опади, вона становить 0,4. Таким чином, очікувана дата достигання ґрунту буде 27 квітня. Фактична дата була 28 квітня. Помилка прогнозу становила 1 день, а завчасність прогнозу 11 днів.

11,3rus

Рис.11.3 – Графік для розрахунку дати просихання ґрунту до м’якопластичного стану.

11.4

 

Рис.11.4 – Графік для розрахунку дати просихання орного шару ґрунту до м’якопластичного стану для супіщаних ґрунтів

Встановлено, що в південних районах Європейської частини СНД дата м’якопластичного стану ґрунту наступає вслід за датою стійкого переходу середньої за добу температури повітря через 3°С.

 

Оцінка агрометеорологічних умов проведення польових робіт

На проведення сільськогосподарських робіт впливає температура повітря, опади та зволоженість ґрунту.

Можливість проведення обробки ґрунту як восени, так і навесні обмежується зниженням температури до –2, –5°С. Температура ґрунту і повітря також впливає на роботу окремих вузлів сільськогосподарської техніки та споживання пального. Витрати пального при переході від зими до літа змінюються на 5 – 10%. А витрати пального це суттєвий економічний показник рентабельності роботи техніки. Негативно на витрати пального впливають різкі перепади температури повітря. Навесні та восени у пальному утворюються кристалики льоду, які ускладнюють роботу техніки.

Вологість верхніх шарів ґрунту визначає умови перекочування та зціплення ходової частини машин, а вологість більш глибоких шарів впливає на питомий тягловий опір.

Випадання дощу зменшує якість сільськогосподарських робіт, або зовсім їх припиняє. Тут відіграє роль як кількість опадів, так і їх інтенсивність.

Дослідження агрометеорологічних умов проведення сільськогосподарських робіт показали, що їх можна оцінювати за декількома показниками.

Оцінка за вологістю ґрунту. Оцінка умов виконується у балах:

– Ґрунт надмірно вологий, об’ємна вологість 45 – 50%. У таких умовах робота техніки неможлива. Виробнича оцінка 1 бал.

–- Ґрунт дуже зволожений (липкий), вологість 35 – 44%, робота техніки ускладнена, але можлива. Оцінка виробності становить 50% – 2 бали.

– Ґрунт добре зволожений (м’якопластичний, спілий), вологість 21–34%. Якість роботи сільськогосподарських машин висока, оцінка виробності становить 100% –3 бали.

– Ґрунт слабко зволожений (твердо пластичний), вологість 10–20%, обробіток ґрунту потребує додаткових зусиль, якість роботи задовільна, виробність становить 80 – 90% – 4 бали.

– Ґрунт сухий, твердий, вологість менше 10%, робота сільськогосподарської техніки дуже ускладнена, оцінка виробності становить 60 – 70% – 5 балів.

Оцінка по сумі опадів за добу. Оцінка агрометеорологічних умов проведення сільськогосподарських робіт за сумою опадів за добу виконується у %. Незалежно від кількості опадів при надмірному зволоженні ґрунту оцінка виробності становить 0 %.

За відсутності опадів та при м’якопластичному стані ґрунту оцінка виробності становить 100% (день без опадів буде тоді, коли їх зовсім не було або випало менше 1 мм).

При сумі опадів за добу 1 – 4 мм і мякопластичному та твердопластичному стану ґрунту оцінка виробності зменшується до 80%, при липкому – до 50%.

За суми опадів за добу 5 – 8 мм при м’яко та твердо пластичному стану ґрунту оцінка виробності зменшується до 60%, а при липкому – роботи призупиняються, оцінка виробності становить 0%.

Опади, сума яких за добу перевищує 9 мм, переважають роботі сільськогосподарських машин при будь якому стані ґрунту, оцінка виробності – 0%.

Оцінка агрометеорологічних умов по температурі повітря. Виконується також у відсотках. Температура повітря вище 5ºС дозволяє виконувати сільськогосподарські роботи з оцінкою 100%. Зниження температури на кожен градус зменшує виробність на 20%.

Оцінку виробності по температурі слід виконувати тільки до того періоду, поки не буде стійкого переходу температури повітря через 5°С (навесні і восени). В інші сезони оцінка виробності по температурі не виконується.

Приклад. Для зручності розрахунки виконуються у робочій таблиці (табл.11.4)

Як видно з табл. 11.4, 4 квітня температура повітря перейшла через 5°С і оцінка агрометеорологічних умов по температурі припинилась. У наступні дні сумарна оцінка складається із оцінки стану ґрунту та оцінки опадів. У тих випадках, коли сумарна оцінка становить 100%, день визначається як повний робочий день. У відповідності з отриманими середніми оцінками розраховуються умовно робочі дні в цілому за тиждень, декаду, місяць за схемою:

– оцінка 100% (відмінна) 9 робочих днів у декаді або 27 робочих днів за місяць;

– оцінка 80% (добра) – 7 – 8 робочих днів у декаді та 22 – 26 робочих днів за місяць;

– оцінка 60% (задовільна) – 5 – 7 робочих днів у декаді та 15 – 21 робочий день за місяць;

– оцінка 40% (погано) – 3 – 4 робочих дні у декаді та 8 – 14 за місяць;

– оцінка 20% (дуже погано) – менше 3 робочих днів у декаді та менше 8 – за місяць.

Таблиця 11.4 – Приклад розрахунку оцінки агрометеорологічних умов

11.4

 Прогноз агрометеорологічних умов збирання зернових культур

При складанні прогнозу умов збирання зернових культур насамперед необхідно розрахувати дати наступу воскової та повної стиглості зернових культур. Як відомо, дати наступу фаз розвитку розраховуються за сумами ефективних температур (дивись розділ 4).

Суми ефективних температур для наступу воскової стиглості для різних зернових культур та їх сортів визначаються з табл. 11.5.

Таблиця 11.5 – Суми ефективних температур (вище 5°С) необхідна для наступу фази воскової стиглості

11.5

Для розрахунків сум температур використовується синоптичний прогноз погоди. Якщо з якої-небудь причини синоптичний прогноз відсутній, то використовуються середні багаторічні значення температури повітря. Для переведення середньої за місяць температури у середньодобову використовується графік.

Після визначення сум ефективних температур воскова стиглість розраховується за основною фенологічною формулою (розділ 4).

Повна стиглість хлібів є показником початку прямого комбайнування, або обмолоту вже сухих валків. Тривалість переходу від воскової до повної стиглості чисто фізичний процес висихання і тому знаходиться у тісній залежності від вологості повітря.

Дата наступу повної стиглості розраховується за формулою:

11.5

де:

D – дата наступу повної стиглості;

D1 – дата наступу воскової стиглості;

a – швидкість висихання хлібів, яка визначається з табл.11.6 за даними дефіциту насичення повітря.

Таблиця 11.6 – Швидкість висихання хлібів

Для прогнозу очікуваної дати повної стиглості необхідно володіти прогнозом значень дефіциту насичення повітря вологою. Його значення не прогнозується. Тому використовується для цього співвідношення, запропоноване А.В. Процеровим (табл. 11.7).

Таблиця 11.7 – Відхилення (%) температури повітря і дефіциту насичення повітря від середніх багаторічних значень (за А.В.Процеровим)

11.7табл

Приклад. За прогнозом очікується температура повітря 20ºС, що вище середньої багаторічної на 2ºС, тобто відхилення становить 10%. В цьому випадку відхилення дефіциту насичення повітря вологою згідно з табл. 11.7 становить 15%. Визначена по графіку (рис. 11.6) температура повітря використовується для визначення середнього за добу дефіциту і насичення у відповідності з табл. 11.7

Розрахунки швидкості просихання зерна виконуються по табл.11.6.

Після дати наступу повної стиглості наступає період збирання хлібів.

Для оцінки агрометеорологічних умов у період збирання теж необхідно знати дефіциту насичення повітря. Значення його розраховується за формулою:

11ю6

де:

у – середня за період збирання нестача насичення повітря вологою за 30 днів періоду збирання хлібів, гПа;

х – середня температура повітря за той же період, °С.

Температура повітря визначається з синоптичного прогнозу погоди.

В цілому для просихання хлібів у валках від скошування (вологість зерна 35 – 37%) до кондиційної вологості зерна (14 – 15%) потрібна сума середніх за добу значень нестачі насічення повітря вологою 4 – 45 гПа, для нескошених – 70 гПа.

В сучасній практиці аграрні ВУЗи почали широко використовувати розрахунки прогнозу початку польових робіт із завчасністю 10-15 днів при написанні докторських дисертацій. Зважаючи на те, що тема дуже громіздка і включає в себе дуже багато розрахунків, для зайнятих людей така послуга, як докторская диссертация на заказ, буде дуже доречною.

Розрахунок вологості зерна і соломи та проростання зерна у валках

В період збирання хлібів агрометеорологічні умови суттєво впливають на величину втрат врожаю та погіршення його якості за рахунок проростання зерна у валках. Зерно у валках проростає при значній вологості зерна та соломи.

Рис. 11.5 – Залежність вологості зерна у стеблостої та валках (%) від дефіциту насичення повітря в період збирання врожаю:

11.5

1 – валок без опадів;

2 – валок з опадами;

3 – стеблостій без опадів;

4 – стеблостій з опадами.

Дослідження показали, що вологість зерна і соломи знаходиться у тісній залежності від дефіциту насичення повітря. Ці залежності встановлювалися також з врахуванням кількості опадів (рис. 11.5).

Для визначення вологості зерна і соломи використовуються дані прогнозу. Для зручності користування рис.11.6 побудована табл. 11.8.

Таблиця 11.8 – Залежність вологості зерна і соломи від дефіциту вологості повітря

11,8

Встановлено, що найчастіше спостерігається проростання зерна у валках коли середня за добу температура повітря утримується у межах 5 –14°С. За більш високих температур проростання не спостерігається через нестачу вологи, а за більш низьких – через нестачу тепла. Насіння у валках починає проростати, коли дефіцит насичення вологою повітря впродовж декількох днів буде нижче 4 гПа. Якщо при такому значенні дефіциту насичення повітря накопичиться сума ефективних температур 40 – 50°С, то у колоссі утворюються навіть листя.

Приклад. На ст. Ковель повна стиглість зерна у валках настала 9 серпня. З 10 серпня починається розрахунок очікуваного проростання зерна. На 12 серпня накопичилась сума ефективних температур 14° С, тобто, складись умови для початку проростання зерна, а на 14 серпня зерно проросло (сума ефективних температур складала 28°С). В усі дні з 10 по 15 серпня нестача насичення повітря вологою була менше 4 гПа. Починаючи з 15 серпня значення дефіциту насичення повітря вологою зросло і проростання зерна припинилось (розрахунки див. табл. 11.9).

Таблиця 11.9 – Розрахунок можливого проростання зерна у період збирання. Серпень

11.9

В тих випадках, коли після підвищення дефіциту насичення повітря вологою він знову стане менше 4 гПа, розрахунок можливого проростання зерна продовжується, якщо валки ще не обмолотили.

Оцінка очікуваних агрометеорологічних умов роботи комбайну

Робота комбайнів значною мірою залежить від підготовки їх матеріальної частини до збирання, наявності пального, організації збирання. Дослідження А.В. Процерова показали, що в період збирання хлібів робота комбайнів та іншої техніки також знаходитеся в залежності від агрометеорологічних умов. На виробність комбайнів найбільше впливає дефіцит насичення повітря, оскільки від нього залежить вологість зерна та соломи. При значенні його більше 8 гПа добре підготовлена техніка працює з найбільшою виробністю, зерно та солома мають невисоку вологість. Зменшення дефіциту насичення повітря нижче 8 гПа призводить до збільшення вологості зерна та соломи, підвищуються втрати зерна через недомолот, погіршуються умови роботи комбайнів. Дефіцит насичення нижче 3гПа викликає припинення роботи комбайнів.

У зв’язку з тим, що дефіцит насичення повітря має добовий хід, була розроблена таблиця часу з різною якістю агрометеорологічних умов впродовж доби за середніми за добу значеннями дефіциту насичення повітря (табл. 11.10).

Таблиця 11.10 – Кількість годин на добу з різними метеорологічними умовами при різних значеннях середнього за добу дефіциту насичення повітря

11.10

Як видно з табл.11.10 найгірші умови збирання врожаю складаються при зменшенні нестачі насичення повітря вологою до 3 гПа та нижче.

Встановлено, що при добрій технічній підготовці комбайнів виробність (W) їх можна розрахувати за рівнянням:

11.7

де:

d – дефіцит насичення повітря, гПа , за добу.

Крім технічного стану комбайнів на виробність також впливають: рельєф поля, складність конфігурації поля, висота та гущина стеблостою, засміченість бур’янами тощо.

Приклад. Приклад розрахунку оцінки агрометеорологічних умов роботи комбайнів наводиться у табл. 11.11.

Таблиця 11.11 – Оцінка метеорологічних умов для роботи комбайнів у період збирання зернових культур. Серпень.

11.11

Розрахунок кількості втрат зерна за збирання в несприятливих агрометеорологічних умовах

Під час збирання хлібів в несприятливих агрометеорологічних умовах збільшуються втрати зерна. Дослідження М.Г. Лубніна дають змогу розраховувати такі втрати.

Втрати зерна відбуваються, головним чином, від обсипання на корінні та при комбайнуванні:

Розрахунок кількості втрат зерна за збирання в несприятливих агрометеорологічних умовах

Під час збирання хлібів в несприятливих агрометеорологічних умовах збільшуються втрати зерна. Дослідження М.Г. Лубніна дають змогу розраховувати такі втрати.

Втрати зерна відбуваються, головним чином, від обсипання на корінні та при комбайнуванні:

11.18

де:

В  -  загальні втрати;

вк - втрати при комбайнуванні;

во- втрати від обсипання.

Втрати зерна від обсипання, починаючи з дати повної стиглості і до початку збирання комбайном, розраховуються для кожної доби за рівняннями для декади:

Озимина:11.9

Ярі культури (пшениця, ячмінь):

11.13

де:

y - величина щоденних втрат зерна на залишках площі, %;

d - зміна середнього за добу дефіциту насичення повітря поточного дня відносно до попереднього, мб.

Втрати зерна за комбайном щоденно від початку збирання розраховуються за формулою:

11.14

де:

Bвк - втрати зерна, %, (рис. 11.6);

S - вологість зерна, %

Приклад розрахунку втрат зерна наводиться у табл. 11.12. Повна стиглість озимої пшениці -18 серпня, збирати почали 28 серпня, закінчили збирати 8 вересня. Втрати зерна згідно з формулою (11.18) щоденно становили 0,8% протягом 5 днів, бо дефіцит насичення повітря становив 2 – 4 мб. За останні десять днів втрати становили 0,2%. Якщо середній врожай складав 24 ц/га, то загальні втрати (2,5%) складали 0,6 ц/га (табл. 11.12) до 28 серпня. З 28 серпня по 8 вересня втрати становили 1%. В цілому за несприятливих агрометеорологічних умов на площі 25 га за 22 дні, починаючи з дати воскової стиглості, втрати становили 13 % або 5,85 т.

 

Розрахунок середніх втрат врожаю по області

Середні по області найменші втрати врожаю спостерігаються у межах 0,5 – 0,9 ц/га і бувають у випадках, коли тривалість періоду збирання 15 – 20 діб при оцінці агрометеорологічних умов не менше 100 %.

Середні по області великі втрати зерна (4 – 7 ц/га) спостерігаються, якщо тривалість періоду збирання складає більше 30 діб при оцінці агрометеорологічних умов 50 % і менше. Встановлено також, що чим більший врожай, тим більші втрати зерна.

Таблиця 11.12 - Приклад розрахунку втрат врожаю (ст. Миронівка)

11.12

Продовження таблиці 11.12

11.12(2)

Рис. 11.6 – Залежність втрат врожаю пшениці (Вк, %) від недомолоту при різній вологості зерна (S, %)11.6

Загальні втрати зерна при різній величині врожаю розраховуються за рівняннями:

Озимина, якщо врожай становить 10 – 25 ц/га:

11.26

Озимина, якщо врожай становить 16 –25 ц/га:

11.27

Pанні ярі культури - за виразом

11.26

де:

y1, y2 - втрати зерна, ц/га;

x 1 - обласна тривалість періоду збирання, дні;

x 2 - середня обласна оцінка агрометеорологічних умов, % (не більше 100%).

11.7

Рис. 11.7 – Залежність середніх по області втрат зерна від середньої тривалості періоду збирання і середньої оцінки агрометеорологічних умов (не більше 100%):

а – озимі, врожай 10 – 15 ц/га;

б – озимі, врожай 16 – 25 ц/га;

в – ярі, врожай 10 – 15 ц/га.

Для спрощення розрахунків за рівняннями (11.25 - 11.26) були побудовані графіки (рис. 11.7), на яких на осі абсцис відкладені оцінки агрометеорологічних умов (в % від норми), на осі ординат - середня по області тривалість періоду збирання (в днях), у полі графіка - середні по області втрати врожаю (ц/га).

Приклад. Розрахунку середніх по області втрат зерна наводиться у табл. 11.13.

Таблиця  11.13 –  Приклад розрахунку середніх по області втрат врожаю (Київська область)

Дата початку збирання - 1.VIII,

кінець збирання - 10.IX,

тривалість збирання - 41 день

11.13

З графіків (рис. 11.7) визначається величина втрат зерна за період збирання. У даному випадку втрати становлять 2.7 ц/га.



Опубліковано: Admin September 01 2015 · Категорія: 6) Методические материалы · 0 коментарів · 1959 переглядів · Друк
Коментарі
Коментарі відсутні
Додати коментар
Щоб отримати можливість додавання коментарів, будь ласка, спочатку авторизуйтесь на сайті через власний обліковий запис.
Перекладач
Ми в соціальних мережах:
Лічильники:
Яндекс.Метрика Рейтинг@Mail.ru