hrvatski

Matematičko modeliranje rodnosti ozime pšenice

Osnovni zadatak ove disertacije bio je razvoj matematičko-kompjutorskog modela produktivnosti ozime pšenice s ciljem njegove praktične primjene u sveobuhvatnoj analizi konkretnih proizvodnih situacija te predviđanje prinosa pšenice u Slavoniji u različitim vremenskim uvjetima. Elementi navedenog cilja su razvitak matematičkog modela rodnosti ozime pšenice, analiza proizvodnih situacija analitičkom primjenom kompjutorskog modela, prognostička primjena modela i usporedba utjecaja agrometeoroloških promjena, tipa tla i gnojidbe na rast, razvitak i prinos pšenice. Izabrano je 5 lokaliteta motrenja: Osijek (eutrično smeđe tlo), Krndija (amfiglej), Rakitovica (hipoglej), Našice (pseudoglej) i Vukojevci (rigolano tlo), te su obavljene agrokemijske, pedološke i mikrobiološke analize tla. Prikupljeni su agrometeorološki podaci: srednje dnevne temperature, dnevne oborine i dnevne naoblake za Osijek, Đakovo, Našice i Donji Miholjac, te srednje dnevne temperature tla za Osijek i Đakovo. Ispitivani tipovi tala imali su osrednji retencijski kapacitet za vodu (35 – 45 volumnih %), gustoća tla u oraničnom sloju kreće se prosječno od 1,55 kg dm-3 na rigolanom tlu do 1,63 kg dm-3 na amfigleju i pseudogleju. Najčešća tekstura oraničnog sloja tla bila je glinasta ilovača koja je utvrđena u Osijeku, Krndiji i Vukojevcima, u Našicama je ilovača, a u Rakitovici pjeskovita ilovača. Sva ispitivana tla su slabo do srednje humozna tla uz sadržaj humusa u oraničnom sloju od 10,2 (Vukojevci) do 24,3 mg g-1 (Rakitovica). Ukupni dušik tla u oraničnom sloju kretao se od 0,7 u Vukojevcima do 2,4 mg kg-1 u Osijeku. Najviša je koncentracija AL-fosfora utvrđena u oraničnom sloju u Našicama i u Krndiji, a siromašno je samo tlo u Vukojevcima. Raspoloživost kalija nešto je niža od raspoloživosti fosfora. Laboratorijskim ispitivanjem disanja tla utvrđeno je da porast temperature od 9°C do 21°C utječe na višestruko povećanje intenziteta disanja kod svih tipova i vlažnosti tala, ali je to povećanje veće u gornjem sloju i uz veću vlažnost tla. Porast temperature s 21°C na 30°C povećao je intenzitet disanja samo u eutričnom smeđem tlu, a u ostalim tipovima tla intenzitet disanja se smanjio. Porast vlažnosti u uzorcima tla s 60% PVK na 100% PVK povećao je intenzitet disanja tla. Kreirani simulacijski model rodnosti ozime pšenice napisan je u QuickBasicu kao aplikacija za osobna računala s DOS, Windows, WMS i drugim operativnim sustavima. Vremenski pomak tijekom simulacije svrstava ovaj model u dinamične modele, a uporaba vlastitih i literaturnih rezultata istraživanja čine empirijsko – mehanističke karakteristike modela. Programska struktura je modularna, organizacija hijerarhijska, model ima tri pomoćna potprograma i pet modula: glavni modul za simulaciju rasta i razvoja, modul za simulaciju fotosinteze, modul za simulaciju nicanja, modul za simulaciju dinamike vode i vlažnosti tla, modul za simulaciju raspoloživosti hraniva. Iskoristivost fotosintetski aktivne radijacije i temperature je najviša razina u organizaciji programa, a slijede modul statusa vode i modul statusa hraniva u tlu i biljci kao moduli nižeg hijerarhijskog reda. Model je vođen procesnom temperaturom, tj. sumom aktivnih temperatura kroz vremenske pomake u stadijima razvoja pšenice. Model predstavlja analitičko i prognozno rješenje za veliki broj potencijalnih i stvarnih proizvodno – ekoloških situacija (meteorološke promjene, tla različitih fizikalno – kemijsko – bioloških svojstava, različite sorte i različite gnojidbe) kao alternativa i nadogradnja njihovog kompleksnog ispitivanja u skupim i dugotrajnim poljskim pokusima. Za rad modela potrebni su agrometeorološki podaci, podaci o tlu, podaci o sjetvi i biološki podaci (sortne specifičnosti pšenice). Rezultati modela u ovoj disertaciji su simulacije procesa nicanja u različitim rokovima sjetve, prirasta i distribucije biološke mase usjeva pšenice, dinamike indeksa lisne površine, dinamike mineralizacije humusa te utjecaj gnojidbe na prinos pšenice s različitim sortnim svojstvima i u različitim agrometeorološkim uvjetima. Odstupanja od stvarnog stanja moguća su u simulaciji dinamike vode zbog postavke modela da je tlo homogeno po profilu. Analitička primjena modela moguća je u različitim proizvodnim situacijama uz detaljnu raščlambu dinamike uključenih činitelja i pokazatelja rasta pšenice. U tabličnom ispisu rezultata simulacije prikazano je 7 simuliranih pokazatelja vodnog režima, 8 pokazatelja statusa hraniva te 11 pokazatelja dinamike rasta i razvoja što omogućuje dinamičku vertikalnu i horizontalnu raščlambu vegetacije ozime pšenice. Prognostička primjena modela podrazumjeva prognozu prinosa pšenice u određenim proizvodnim uvjetima koji mogu biti očekivani ili prognozirani. Značajna mogućnost prognostičke primjene modela je simulacija vegetacije od određenog trenutka u kojem se može definirati trenutno stanje sustava očekivane proizvodne situacije. Posebna je uloga ovakvih matematičko – kompjutorskih modela u interpretacijskim bazama podataka u kojima se mogu koristiti za ocjenu pogodnosti i kvalitete tala, rajonizaciju poljoprivredne proizvodnje, procjenu vrijednosti zemljišta, prostorno planiranje i drugo. Može se konstatirati da je matematičko modeliranje proizvodnih uvjeta jedan od temeljnih činitelja napretka u proizvodnji hrane s ciljem iskorištavanja i očuvanja prirodnih resursa tla s posebnim naglaskom na zaštitu okoliša učinkovitijom primjenom gnojiva.

pšenica; matematičko modeliranje; rodnost

nije evidentirano