С целью проведения разработки агроэкологической модели возделывания твердых сортов яровой пшеницы с применением рамочной системы ЛИССОЗ мною была создана база данных с историей полей. Моделируемая сельскохозяйственная культура - «Яровая пшеница». Тип почвы исследуемого участка - чернозем типичный слабоэродированный тяжелосуглинистый.

Рисунок 7 - Поле хозяйства

Представлена основная информация о поле хозяйства: метрические характеристики, средние параметры почв, дозы внесения удобрений по годам и история поля за 10 лет.

На следующем этапе моделирования мною был рассчитан потенциальный урожай с/х культуры — «Пшеница яровая» на возделываемом поле. Расчет потенциального урожая пшеницы яровой был проведен по среднемноголетним данным количества осадков, выпавшим в данном хозяйстве.

Рисунок 8 - Расчет потенциального урожая пшеницы яровой, ц/га

В процессе фотосинтеза, в результате которого образуется органическое вещество, составляющее 90-95 % биомассы растений, используется только часть солнечной радиации, находящейся в спектральном интервале длин волн от 380 до 710 нм. Эту часть солнечной энергии называют фотосинтетически активной радиацией (ФАР). В ЦЧР повышенный показатель ФАР. Урожаи, получаемые в производстве, намного ниже тех, которые могут быть обеспечены приходом ФАР и другими климатическими ресурсами [4]. Под влагообеспеченностью растений понимают степень удовлетворения фактической их потребности в воде, т.е. отношение поступающего и уменьшающегося запаса продуктивной влаги к количеству, исходному для нормального развития культуры [4].

Урожай яровой пшеницы, ц/га, обеспечиваемый приходом ФАР = 71,57 ц/га, продуктивной влагой = 65,57 ц/га, приходом ФАР и агроклиматическими условиями = 63,30 ц/га.

После расчета потенциального урожая мною была рассчитана норма внесения дополнительных экологически сбалансированных доз минеральных удобрений под с/х культуру - «пшеница яровая»

Рисунок 9 - Расчет норм внесения удобрений под с/х культуру - «Пшеница яровая»

Потенциальная урожайность яровой пшеницы – 65 ц/га. Система земледелия - высокоинтенсивная. При расчете норм внесения удобрений под урожай 65 ц/га с учетом внесенных органических удобрений (8 т/га), а также минеральных и органических удобрений под предшественник, получены следующие нормы внесения минеральных удобрений: азотных -88,1 кг/га, фосфорных –0 кг/га, калийный – 19,09 кг/га.

На следующем этапе я рассчитала урожайность яровой пшеницы в зависимости от плодородия почвы и вносимых доз минеральных и органических удобрений по планируемым к внесению удобрениям под с/х культуру - «Яровая пшеница». Для этого была заполнена таблица - внесены данные по дозе удобрений, кг, а также указана цена, руб/кг.

Рисунок 10 - Расчет потребности в минеральных удобрениях по содержанию гумуса

Для расчета урожайности были использованы простые азотные удобрения – сульфат амония – 429,8 кг, цена которого 10 руб/кг; простые фосфорные удобрения - суперфосфат простой гранулированный – 592,7 кг,  цена которого - 10 руб/кг; простые калийные удобрения – хлористый калий – 110,7 кг, цена которого - 10 руб/кг.

После расчета урожайности яровой пшеницы, при внесении доз минеральных и органических удобрений, был проведен расчет технологических затрат по изучаемому полю общей площадью 200 га.

Рисунок 11 - Расчет технологических затрат по полю площадью 200 га

Исходя из данных расчета, затраты по полю на урожай с/х культуры 65 ц/га, которые включали в себя затраты на лушение стерни (дискование) (56738 руб.), безотвальную ярусную обработку почвы (115900 руб.), щелевание зяби (поперек склонов) (51298 руб.), снегозадержание (22878руб.), закрытие влаги весной (25020 руб.), предпосевная культивация (20580 руб.), посев с внесением минеральных удобрений (37520 руб.), подкормка посевов Криптоном (5458 руб.), при возделывании «яровой пшеницы» по высокоинтенсивной технологии на поле площадью 200 га, составили 335392 руб.

Рисунок 12 - Сводная таблица на урожай 65 ц/га при возделывании с/х культуры - «Яровая пшеница» по высокоинтенсивной технологии на поле площадью 200 га

На рисунке 12 приведены расчеты прибыли с поля и рентабельность моего производства по возделыванию «Яровой пшеницы». Прибыль с поля при урожаи 65 ц/га при возделывании яровой пшеницы по высокоинтенсивной технологии составила 2826289,1 руб. Так как рентабельность производства составляет 119,1%, можно рекомендовать применение смоделированной технологии возделывания.

Выводы

Комплексный анализ качества выявил агроэкологическое состояние земли, как хорошее с почвенно-экологическим бонитетом поля SAB – 82,7 (каштановые тяжелосуглинистые), и хорошее с почвенно-экологическим бонитетом - 83,9 (чернозем типичный) .

2. Результаты расширенного анализа показали, что в критическом состоянии для каштановый тяжелосуглинистых почв находятся такие параметры, находятся такие параметры как целлюлозолит. активность, обменные основания, гумус и радиоактивный Cs-137. Подвижная сера и микрорельеф находятся в оптимальном состоянии по показателю – оценка. Для чернозема типичного - в критическом состоянии не находится ни один параметр. Подвижная сера, валовый хром, соли легкорастворимые и степень оглеения  находятся в оптимальном состоянии по показателю – оценка.

3. Потенциальная урожайность яровой пшеницы – 65 ц/га. Система земледелия - высокоинтенсивная. При расчете норм внесения удобрений под урожай 65 ц/га с учетом внесенных органических удобрений (8 т/га), а также минеральных и органических удобрений под предшественник, получены следующие нормы внесения минеральных удобрений: азотных - 88,1 кг/га, фосфорных – 0 кг/га, калийный – 19,09 кг/га.

4. Было проведено агроэкологическое моделирование возделывания яровой пшеницы с использованием ЛИССОЗ, которое показало рентабельность производства – 119,1%. Так как рентабельность производства составляет 119,1%, можно рекомендовать применение смоделированной технологии возделывания.

Библиографический список

1. Агроэкологическое моделирование и проектирование / И. И. Васенев и др.; под ред. И. И. Васенева - М.: Изд-во РГАУ - МСХА имени К. А. Тимирязева, 2010. - 260 с.

2. Антомонов Ю.Г. Моделирование биологических систем. М.: Наукова думка, 1991.-260 с.

3. Антонов А.В. Системный анализ. М.: Высшая школа, 2008.-456 с.

4. Беспалова А.С // Пустырник — Румчерод. — М. : Большая российская энциклопедия, 2015. — С. 66—67. — (Большая российская энциклопедия : [в 35 т.] / гл. ред. Ю. С. Осипов ; 2004—2017, т. 28). — ISBN 978-5-85270-365-1.

5. Волкова В.Н., Денисов А.А. Теория систем и системный анализ. М.: Юрайт, 2013.-624 с.

6. Голубева Н.В. Математическое моделирование систем и процессов. М: Лань, 2013.-192 с.

7. Елизаров А.В. Моделирование в сельском хозяйстве.- М.: КолосС, 2010.-457с.

8. Елизаров И.А. и др. Моделирование систем. М.: ТНТ, 2013.-136 с.

9. Масютенко Н.П. Трансформация органического вещества в черноземных почвах ЦЧР и системы его воспроизводства.- М.: Россельхозакадемия, 2012.-150 с.

10. Морозов В.К., Рогачев Г.Н. Моделирование информационных и динамических систем. М.: Академия, 2011.-384 с.

11. Несговорова Н.П., Савельев В.П. Основы системного анализа и моделирования экологических систем. - Курган :Изд-о Курганский гос. ун-та, 2014. -234 с.

12. Основы системного анализа и моделирование экосистем / Е. Л. Матвеенко, А. В. Мерзлов, Э.А. Довлетярова. - М.: Изд-во учеб.- науч. центра "Земля России", 2003. - 72 с.

13. Острошенко В.В. 0-77 Системный анализ и моделирование экосистем учебное пособие/ В.В. Отрошенко, Л.Ю. Острошенко, ФГБОУ ВПО «Приморская государственная сельскохозяйственная академия». — Уссурийск, 2012. -165с.

14. Сердюцкая Л.Ф. Системный анализ и математическое моделирование экологических процессов. М.: Либроком, 2009.-144с.

15. Трофимов И. А., Трофимова Л. С., Яковлева Е. П., Агроландшафты центрального черноземья; Всероссийский научно-исследовательский институт кормов имени В. Р. Вильямса Россельхозакадемии - М.: Колосс, 2003. - 425 с.

16. Харченко М.А. Корреляционный анализ: Учебное пособие для вузов. Воронеж: Изд-во ВГУ, 2014. - 31 с.

17. Черников В.А., Алексахин Р.М., Голубев А.В. и др., Агроэкология, Под ред. В.А. Черникова, А.И.Чекереса.-М.:Колос,2000.- 536 с.

18. Черников В.А., Грингоф И. Г. , Емцев В.Т. и др.; Агроэкология. Методология, технология, экономика ; Под ред. В.А. Черникова, А.И. Чекереса. - М.: Колос С, 2004. - 400 с. : ил. - (Учебник и учеб.пособие для студентов высш. учеб, заведений).

Приложения