СПОСОБ РАСЧЕТА БИОМАССЫ РАСТЕНИЙ В МЕЖПОЛОСНОМ ПРОСТРАНСТВЕ Российский патент 2016 года по МПК A01G7/00 A01G1/00 

Изобретение предназначено для использования в области сельского хозяйства и научных исследований при определении и прогнозировании биомассы сельскохозяйственных растений в межполосном пространстве. Может быть использовано в крупных и мелких фермерских хозяйствах с целью рационального ведения производства.

Известен способ для определения прироста надземной части биомассы растений при помощи устройства, состоящего из вегетационной ванны, в которой размещены держатели растений, бака с питательным раствором, системы периодического подтопления и системы определения веса. Способ основан на изменении уровня при подтоплении конструкции, на которой крепятся растения и которая связана с весовым устройством [1].

Недостатки способа следующие.

1. Для осуществления этого способа требуется громоздкое сооружение.

2. Способ применим только в лабораторных условиях.

Известен способ определения биомассы растений, включающий измерение относительного изменения плотности пучка γ-квантов. Растительность, биомассу которой определяют, располагают между двумя параллельными рамками, на одной из которых располагают источник γ-квантов, а на другой, по одной линии с источником, являющейся нормалью к рамкам, монтируют детектор γ-квантов и в жестко связанной системе источник-детектор формируют узкий пучок γ-квантов, который с определенным шагом последовательно сканируют в двух взаимно перпендикулярных направлениях с выходом его за контуры биомассы. На каждом шаге определяют локальную поверхностную плотность биомассы. По локальным значениям определяют среднюю поверхностную плотность биомассы. Измерить биомассу в большем объеме можно за счет последовательного сканирования узким пучком всего объема с последующим суммированием полученных результатов [2].

Недостатки способа: следующие.

1. Необходимость наличия узкоспециализированного оборудования.

2. Необходимость подготовки специалиста для работы с оборудованием или его найм.

3. При оценке биомассы на большой площади необходимо много последовательных шагов сканирования, что требует много времени и сил.

4. Наличие хотя и низких, но все же доз облучения.

Известен способ определения биомассы прямостоящей растительности. С летательного аппарата детектором одновременно регистрируют плотность вертикального потока первичных гамма-квантов и плотность потока рассеянных гамма-квантов от поверхностного слоя земли. По плотности вертикального потока гамма-квантов рассчитывают поток многократно рассеянных на уровне земли, а по отношению последнего к измеряемому потоку многократно рассеянных гамма-квантов, определяют биомассу надземной части леса или другой растительности [3].

Недостатки способа следующие.

1. Способ применим только к прямостоящей растительности.

2. Способ применим для участков большой площади, и не может быть применен на поле с лесными полосами, когда сельскохозяйственные культуры граничат с деревьями.

3. Необходимость наличия летательного аппарата и узкоспециализированного оборудования.

4. Достаточно большая ошибка в определении биомассы (12-13% и более).

Цель настоящего изобретения - расчет и прогноз биомассы сельскохозяйственных культур и повышение точности ее определения.

Поставленная цель достигается следующим образом. Отбор образцов сельскохозяйственных культур проводится на площадках 0,25 м² по трансекте перпендикулярно лесной полосе не менее трех раз за период вегетации (от начала посева до конца вегетации). Определяется их биомасса весовым методом в лабораторных условиях.

Биомассу растений представляют в виде логистической функции

,

где M - биомасса растений, г; M_max - максимально возможная биомасса сельскохозяйственной культуры, г (зависит от сорта или гибридных особенностей растения); τ - день вегетации; a и b - коэффициенты, которые рассчитывают по формулам

,

,

в которых N - число образцов; i - номер образца; M_o - биомасса образца, г; τ - день вегетации на момент взятия образца.

Точность прогноза составляет не менее 85%.

Литература

1. Авторское свидетельство SU 1664178, A01G 7/00, A01G 31/02, G01G 19/00, 23.07.1991.

2. Авторское свидетельство RU 2163064, МПК7 A01G 7/00, 20.01.2001.

3. Авторское свидетельство SU 1794401, A01G 7/00, G01N 29/00, 15.02.1993.

Изобретение к области сельского хозяйства. Способ включает отбор образцов сельскохозяйственной культуры в период вегетации по трансекте перпендикулярно лесной полосе и определение их биомассы. При этом отбор образцов осуществляют не менее трех раз на протяжении измерительного периода (периода вегетации). Биомассу образцов определяют взвешиванием в лабораторных условиях, после чего представляют биомассу растений M в виде логистической функции и рассчитывают ее на день вегетации τ по формуле

, где M - биомасса растений, г; M_max - максимально возможная биомасса сельскохозяйственной культуры, г (зависит от сорта или гибридных особенностей растения); τ - день вегетации; a и b - коэффициенты, которые рассчитывают по формулам

, , в которых N - число образцов; i - номер образца; M_o - биомасса образца, г; τ - день вегетации на момент взятия образца. Способ позволяет повысить точность определения биомассы сельскохозяйственных растений в межполосном пространстве.

Способ расчета биомассы растений в межполосном пространстве, включающий отбор образцов сельскохозяйственной культуры в период вегетации по трансекте перпендикулярно лесной полосе и определение их биомассы, отличающийся тем, что отбор образцов осуществляют не менее трех раз на протяжении измерительного периода (периода вегетации), биомассу образцов определяют взвешиванием в лабораторных условиях, после чего представляют биомассу растений М в виде логистической функции и рассчитывают ее на день вегетации τ по формуле

где М - биомасса растений, г; M_max - максимально возможная биомасса сельскохозяйственной культуры, г (зависит от сорта или гибридных особенностей растения); τ - день вегетации; а и b - коэффициенты, которые рассчитывают по формулам


в которых N - число образцов; i - номер образца; М_о - биомасса образца, г; τ - день вегетации на момент взятия образца.