Спосіб визначення теплозабезпеченості вегетаційного періоду сільськогосподарських культур

1 Спосіб визначення теплозабезпеченості вегетаційного періоду сільськогосподарських культур, що включає складання рівняння регресії на увесь вегетаційний період та на другу половину вегетаційного періоду, використовуючи метеорологічні дані за попередній перелік років, визначення дати активного початку весни шляхом виміру середніх добових температур повітря і встановлення стійкого переходу середньої добової температури повітря через 10°С та визначення теплозабезпеченості на майбутній вегетаційний період, виходячи з раніше визначеної дати активного початку весни, який відрізняється тим, що дату активного початку весни визначають за середнім показником середніх добових температур повітря за період 15 діб, причому за дату активного початку весни беруть дату, коли в поточну та наступну добу середня добова температура і середній показник добових температур одночасно перевищують або дорівнюють 10°С видається під відповідальність власника патенту ВЕГЕТАЦІЙНОГО ПЕРІОДУ 2 Спосіб визначення теплозабезпеченості вегетаційного періоду сільськогосподарських культур за п 1, який відрізняється тим, що дату активного початку весни визначають за середнім показником середніх добових температур повітря за період 15 діб, який розраховують за формулою PTPd=(tcp1+tcp2+ +tbpd)/n, n = 15 - КІЛЬКІСТЬ днів, одержаних дослідним шляхом, d - дата (період 1-15 діб), t c p - середня добова температура повітря за певну добу 3 Спосіб визначення теплозабезпеченості вегетаційного періоду сільськогосподарських культур за пп 1,2, який відрізняється тим, що для визначення дати активного початку весни за допомогою середнього показника середніх добових температур повітря за період 15 діб температуру повітря вимірюють чотири рази на добу, а саме о 7 годині, о 13 годині, о 19 годині та о 21 годині 4 Спосіб визначення теплозабезпеченості вегетаційного періоду сільськогосподарських культур за одним з пп 1-3, який відрізняється тим, що для визначення дати активного початку весни за допомогою середнього показника середніх добових температур повітря за період 15 діб температуру повітря вимірюють на відстані 1,8 - 2,2 м від поверхні землі CO о> (О Ю Винахід стосується галузі сільського господарства, а саме способів прогнозування забезпеченості теплом вегетаційного періоду сільськогосподарських культур Відомий спосіб прогнозування теплозабезпеченості вегетаційного періоду (Методичний лист про складання і використання прогнозу забезпеченості теплом вегетаційного періоду, Москва, 1965) з використанням асинхронних зв'язків між терміном активного початку весни (дата стійкого переходу середньої добової температури повітря через 10°С) і сумою температур вище 10°С за вегетаційний період За відомим способом, чим раніше настає перехід температури через 10°С, тим більша сума температур очікується за увесь вегетаційний період, і навпаки, чим пізніше - тим менша сума температур за вегетаційний період За настання активного початку весни беруть перший день періоду, сума позитивних ВІДХИЛІВ якого перевищує суму негативних ВІДХИЛІВ будь-якого з наступних періодів з негативними відхилами Недоліком способу є високий ступінь несприятливого впливу екстремальних погодних умов та низька стабільність врожаю сільськогосподарських культур внаслідок недостатньої завчасності визначення терміну активного початку весни В основі винаходу поставлене завдання знизити ступінь несприятливого впливу екстремаль них погодних умов та підвищити стабільність врожаю сільськогосподарських культур шляхом збільшення завчасності прогнозування за рахунок значного скорочення термінів виявлення дати активного початку весни Поставлене завдання вирішується тим, що у способі визначення теплозабезпеченості вегетаційного періоду сільськогосподарських культур, який включає складання рівнянь регресії на увесь вегетаційний період та на другу половину вегетаційного періоду, використовуючи метеорологічні дані за попередній перелік років, визначення дати активного початку весни шляхом виміру середніх добових температур повітря і встановлення стійкого переходу середньої добової температури повітря через 10°С та визначення теплозабезпеченості на майбутній вегетаційний період, виходячи з визначеної дати активного початку весни, ВІДПОВІДНО до винаходу, дату активного початку весни визначають за середнім показником середніх добових температур повітря за період 15 діб, при цьому за дату активного початку весни беруть дату, коли в поточну і наступну добу середнядобова температура і середній показник добових температур одночасно перевищують або дорівнюють способу прогнозування забезпеченості теплом вегетаційного періоду сільськогосподарських культур, який включає визначення дати активного початку весни, визначення теплозабезпеченості на вегетаційний період за допомогою рівнянь регресії, ВІДПОВІДНО до винаходу, дату активного початку весни визначають за середнім показником середніх добових температур повітря за період у 15 діб, при цьому за термін активного початку весни беруть дату, коли в поточну і наступну добу середня добова температура і середній показник одночасно перевищують або дорівнюють 10°С Дату активного початку весни визначають за середнім показником середніх добових температур повітря за період 15 діб, який розраховують за формулою PTPd = (tCp1 + t c p 2 + + tbpd) / П, Де n = 15 - КІЛЬКІСТЬ днів, одержаних дослідним шляхом, d - дата (період 1-15 діб), t c p - середня добова температура повітря за певну добу Для визначення дати активного початку весни за допомогою середнього показника середніх добових температур повітря за період 15 діб температуру повітря вимірюють чотири рази на добу, а саме о 7 годині, о 13 годині, о 19 годині та о 21 годині Для визначення дати активного початку весни за допомогою середнього показника середніх добових температур повітря за період 15 діб температуру повітря вимірюють на відстані 1,8 2,2 м від поверхні землі У відомому способі прогнозування забезпеченості теплом вегетаційного періоду сільськогосподарських культур, прийнятому за прототип, за настання терміну активного початку весни беруть перший день періоду, сума позитивних ВІДХИЛІВ якого перевищує суму негативних ВІДХИЛІВ Так, наприклад, заданими метеостанції м Суми за 1965 рік середня місячна температура повітря у 54693 КВІТНІ була 3,8°С, а у травні 12,8°С Для того, щоб знайти дату активного початку весни, тобто дату стійкого переходу через 10°С, треба дочекатися закінчення травня місяця У 1965 році дата стійкого переходу була 7 травня, а и даним способом можна визначити тільки через 24 дня Тому прогноз, складений відомим способом, не має необхідної завчасності і не може бути використаний при обробці сільськогосподарських культур на початку вегетаційного періоду Визначення дати активного початку весни за середнім показником за період у 15 діб середніх добових температур повітря забезпечує одержання прогнозу теплозабезпеченості вегетаційного періоду сільськогосподарських культур з урахуванням погодних умов, що конкретно складаються, поточного року Стосовно зазначених вище даних дата активного початку весни за середнім показником настає пізніше дати стійкого переходу через 10°С в середньому на 7 днів, але завчасність прогнозу за запропонованим способом збільшується в середньому на 26 днів Вимір температури чотири рази на добу о 7, 13, 19 та 21 годині є найбільш оптимальним стосовно трудомісткості операції виміру температури та часового зв'язку з вимірами, зробленими у наступну або попередню добу Висота 1,8 - 2,2 метри є оптимальною, виходячи з ергономіки і виключаючи температурний вплив поверхні землі На фігурах 1 і 2 подані наступні графіки фіг 1 - зв'язок між переходом температури повітря через 10°С (за РТР) і сумою температур вище 10°С за увесь вегетаційний період (АМСГ Суми), фіг 2 - зв'язок між переходом температури повітря через 10°С весною за РТР і сумою температур вище 10°С за другу половину вегетаційного періоду (АМСГ Суми) Спосіб здійснюють наступним чином З настанням весни щодоби вимірюють температуру повітря на висоті 2м в основні кліматичні терміни (7, 13, 19, 21 години) і розраховують середню добову температуру повітря Потім, зібравши дані за певний період часу, визначають середній показник у 15 діб середніх добових температур для кожної доби змінним способом за формулами (1) (Середній показник за період у 15 діб середніх добових температур повітря названий автором Д Я Єфименко рівнем термічного режиму, далі в тексті РТР) PTPd = (tCp1 + t c p 2 + + tbpd) / П PTPd+1 = (tCp2 + tCp3 + +tbpd + i)/n (1) де n = 15 - КІЛЬКІСТЬ днів, одержаних дослідним шляхом, d - дата, t c p - середня добова температура повітря за певну добу Розрахунок РТР роблять за прийнятий період часу від першого весняного дня з позитивною температурою повітря Результати розрахунку заносять в таблицю Після досягнення одночасно значення РТР і середньої добової температури повітря 10°С протягом двох діб першу добу беруть за дату активного початку весни Визначивши дату активного початку весни, знаходять очікувану теплозабезпеченість на майбутній вегетаційний пері 54693 од сільськогосподарських культур, скориставшись даними метеостанцій за попередній перелік років і визначивши дати початку весни за попередній перелік років (за РТР) Приклад Для цього за датами початку весни, розрахованими ВІДПОВІДНО до РТР за попередній ряд років (26 - 41), складають рівняння регресії на увесь вегетаційний період сільськогосподарських культур і окремо на його другу половину, ВІДПОВІДНО ДО яких будують два графіки для швидкості визначення теплозабезпеченості на практиці Для м Суми одержують рівняння регресії на увесь вегетаційний період за попередній перелік років Д = 3263 - 20,7 х, г = - 0,68 ±0,12 На другу половину вегетаційного періоду Д = 2 4 3 5 - 2 4 , г= - 0,78± 0,10, де Д - очікувана тегатозабезпеченість, г - коефіцієнт кореляції За даними рівняннями будують графіки 1 і 2 Чотири рази на добу (о 7, 13, 19, 21 годині) вимірюють температуру повітря на висоті 2 м, розраховують середню добову температуру повітря і результати заносять в таблицю (див таблицю 1 1970 р) Роблять розрахунок РТР для 29 - ЗО квітня 1970р ВІДПОВІДНО ДО формул (1), беруть значення середніх добових температур з 15 по 29 КВІТНЯ (РТР29 04) Та 3 1 6 ПО ЗО КВІТНЯ (РТРзо 04) Т 1 5 04(1) - 2,8, ТібО4(2) - 4,7, Ті7 04(3) - 5,3, Т-І8 04(4) - 9,0, Tig 04(5) = 8,2, Т20 04(6) = 9 , 2 , Т2104(7) - 11,0, Т22 04(8) - 9,6, Тгз 04(9) - 8,4, Т24 04(10) - 11,0, Т25 04(11) ~ 12,8, Т26 04(12) - 14,0, Т27 04(13) - 17,3, Т28 04(14) = 15,9, Т29 04(15) = 17,4 РТР29 04 = (2,8 + 4,7 + 5,3 + 9,0 + 8,2 + 9,2 + 11,0 + 9,6 + 8 , 4 + 1 1 , 0 + 12,8+ 14,0+ 17,3+ 15,9 + 1 7 , 4 ) / 1 5 = 10,4, ТібО4(1) - 4,7, Ті7 04(2) - 5,3, Ті8 04(3) - 9,0, Tig 04(4) - 8,2, Т20 04(5) - 9,2, Т2104(б) - 11,0, Т22 04(7) - 9,6, Тгз 04(8) - 8,4, Т24 04(9) - 11,0, Т25 04(10) - 12,8, Т26 04(11) - 14,0, Т27 04(12) = 17,3, Т28 04(13) - 15,9, Т29 04(14) = 17,4, Тзо 04(15) = 15,6 РТРзо 04 = (4,7+ 5,3+ 9,0+ 8,2+ 9,2+ 11,0 + 9,6 + 8 , 4 + 1 1 , 0 + 12,8+ 14,0+ 17,3+ 15,9+ 17,4+ 15,6)/ 15= 11,3 Одержані результати розрахунку РТР2904 і РТРзо 04 за 1970р заносять в таблицю 1 3 таблиці 1 очевидно, що протягом двох діб, тобто 29 і ЗО квітня, одержаний середній показник середніх добових температур (РТР) за період у 15 діб і середня добова температура були одночасно вище 10°С Отже, перша доба (29 квітня) береться за дату активного початку весни у 1970р Завчасність прогнозу запропонованим способом збільшилася на 31 день (див таблицю 2) За визначеною датою активного початку весни (29 квітня 1970р), ВІДПОВІДНО до графіків 1 і 2, одержують прогноз теплозабезпеченості згідно із запропонованим способом Таким чином, теплозабезпеченість на увесь вегетаційний період прогнозувалася у 2660°, на другу половину - 1740°, при фактичній ВІДПОВІДНО 2610° і 1640°, що свідчить про високу точність прогнозу Таблиця 1 Визначення середнього показника середніх добових температур повітря (РТР) Метеостанція м Суми Рік МІСЯЦЬ Дата 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 1965 Квітень Середи я добова тем-пра повітря С° 2,7 4,1 -0,9 -1,4 -0,5 0,3 1,5 2,8 4,9 6,0 7,0 6,5 8,4 9,0 10,5 РТР 4,1 Травень Середня добова РТР темп-ра повітря, С° 6,8 8,2 4,7 8,1 3,1 7,9 7,4 1,9 4,1 7,1 5,6 6,8 11,4 6,9 12,5 7,4 12,1 7,5 12,4 7,7 14,8 8,2 14,8 8,2 15,9 8,0 13,8 9,1 12,4 9,5 10,6 9,7 9,4 10,0 15,4 10,9 20,0 12,1 22,3 13,3 14,1 13,8 1970 Квітень Середня добова темп-ра повітря, С° 3,4 3,2 5,9 6,0 4,0 3,4 1,0 6,2 4,7 9,8 10,4 12,3 14,3 4,7 2,8 4,7 5,3 9,0 8,2 9,2 11,0 Травень РТР 6,1 6,2 6,4 6,7 6,7 7,1 7,6 Середня добова темп-ра повітря, С° РТР 18,4 15,5 11,4 21,5 22,4 16,9 17,0 18,3 19,2 16,7 14,9 14,4 11,7 11,3 9,1 11,8 12,6 12,7 12,5 15,6 17,0 12,2 12,9 13,0 13,9 14,8 15,2 15,7 16,4 16,9 17,2 17,2 17,0 16,8 16,4 15,9 15,5 15,3 15,4 14,8 14,3 14,3 8 54693 Продовження таблиці 1 Рік 1965 МІСЯЦЬ Дата 22 23 24 25 26 27 28 29 ЗО 31 Середи, місячна темп-ра, С° Квітень Середи я добова тем-пра повітря С° РТР 8,7 6,4 10,4 10,8 8,6 8,6 7,0 8,5 7,0 4,5 4,0 5,4 6,2 6,9 7,5 7,9 8,0 8,2 3,8 1970 Травень Середня добова РТР темп-ра повітря, С° 13,1 14,0 11,0 13,9 10,2 13,7 12,6 13,8 13,0 13,9 16,5 14,0 18,2 14,1 19,4 14,5 19,3 15,0 13,8 15,2 Квітень Травень Середня добова темп-ра повітря, С° РТР 9,6 8,4 11,0 12,8 14,0 17,3 15,9 17,4 15,6 8,1 8,3 8,7 8,9 9,2 9,5 9,6 10,4 11,3 12,8 Середня добова темп-ра повітря, С° РТР 16,6 16,6 15,6 11,4 11,5 13,6 15,6 17,1 16,9 18,5 14,3 14,3 13,9 13,6 13,4 13,3 13,6 14,1 14,5 14,9 9,4 16,1 Таблиця 2 Дата настання стійкого переходу середньої добової температури повітря і РТР через 10°С (метеостанція м Суми) Рік 1933 1934 1935 1936 1937 1938 1946 1947 1948 1949 1950 1951 1952 1953 1954 1955 1956 1957 1958 1959 1960 1961 1962 1963 1964 1965 1966 1967 1968 1969 Стійкий перехід середа, добової темп-тури через 10°С, дата Стійкий перехід РТР через 10°С, дата 08 05 18 04 12 05 25 04 21 04 30 04 23 04 07 05 29 04 27 04 16 04 22 04 23 04 03 05 01 05 30 04 29 04 21 04 10 05 29 04 02 05 05 05 14 04 21 04 20 04 07 05 09 04 24 04 20 04 24 04 11 05 24 04 18 05 29 04 29 04 02 05 23 04 12 05 06 05 01 05 21 04 29 04 28 04 13 05 07 05 08 05 11 05 29 04 12 05 07 05 09 05 12 05 21 04 28 04 01 05 18 05 18 04 26 04 29 04 30 04 Порівняльна Відхил МІЖ СТІЙКИМ перезавчасність проходом середи, добової гнозу теплозабетемп-тури і стійким перезпечності з викоходом РТР через 10°С, ристанням РТР, ДНІВ ДНІВ 3 19 6 36 6 12 4 31 8 31 2 28 0 37 5 18 7 24 4 29 5 39 7 31 5 32 10 17 6 23 8 22 12 19 8 31 2 18 8 23 7 21 7 18 7 39 7 32 11 29 11 12 9 11 2 34 9 31 6 зо 54693 Рік 1970 1971 1972 1973 1974 1975 1976 1977 1978 1979 1980 Сума Середнє Стійкий перехід середа, добової темп-тури через 10°С, дата Стійкий перехід РТР через 10°С, дата 24 04 07 05 09 04 30 04 29 04 31 03 13 05 24 04 16 04 24 04 26 04 10 Продовження таблиці 2 Порівняльна Відхил між стійким перезавчасність проходом середи, добової гнозу теплозабетемп-тури і стійким перезпечності з викоходом РТР через 10°С, ристанням РТР, 29 04 09 05 17 04 03 05 08 05 09 04 18 05 01 05 07 05 03 05 30 04 ДНІВ 31 2 21 8 43 3 27 9 22 9 20 5 12 7 29 21 23 9 27 4 ЗО 1062 26 274 7 Виходячи з викладеного вище, очевидно, що головна перевага нового способу полягає в істотному збільшенні завчасності прогнозу (у серед ньому на 26 днів) І МОЖЛИВОСТІ оперативного його використання для диференціації площ посіву та технології обробки сільськогосподарських культур у ФІГ.1 ДНІВ 5 11 54693 12 7.= IS It Фіг.2 Підписано до друку 03 04 2003 р Тираж 39 прим ТОВ "Міжнародний науковий комітет" вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна (044)236-47-24 ІЗ si S3 £5