Способ прогнозирования урожайности зеленой массы сафлора красильного



 


Владельцы патента RU 2424650:

Государственное научное учреждение Прикаспийский научно-исследовательский институт аридного земледелия Российской академии сельскохозяйственных наук (RU)

Изобретение относится к области сельского хозяйства. Способ включает лущение стерни после уборки предшественника, вспашку с оборотом пласта, внесение расчетных доз фосфорно-калийных удобрений под вспашку, выравнивание рельефа поля, ранневесенние боронование, посев при температуре почвы +2-+3°С в слое 0-10 см и внесение азотных удобрений, послепосевное прикатывание и орошение в основные фенологические фазы. После появления полных всходов в сроки первые десять суток и последующие двадцать суток после всходов экспериментально устанавливают прирост вегетативной зеленой массы, а прогнозируемую урожайность зеленой массы сафлора красильного устанавливают расчетом по формуле Y=10-3Δm(λN+βa+γb+δNiPiKi+ε+ω+τWρ)t, кг/га. Способ позволяет повысить достоверность прогнозирования зеленой массы перспективных сортов сафлора красильного. 1 табл.

 

Изобретение относится к области сельского хозяйства и может быть использовано при оценке урожайности новых сортов и сортообразцов масличных культур, в том числе сафлора красильного при возделывании в других почвенно-климатических условиях как в богарном, так и в орошаемом земледелии.

Известен способ экспресс-диагностики потенциальной продуктивности растений, включающий отбор семян, замачивание их в жидкости и последующее измерение биологических характеристик семян, по которым выносят суждение о потенциальной продуктивности, в котором с целью упрощения диагностики и повышения ее достоверности в качестве жидкости используют слабый раствор калийной соли, а в качестве биофизической характеристики применяют среднюю скорость увеличения концентрации ионов водорода в растворе, которая находится в прямой зависимости от потенциальной продуктивности растений (SU, авторское свидетельство № 1414355 А1, МПК4 A01G 7/00. Способ экспресс-диагностики потенциальной продуктивности растений / Л.Н.Воробьев, Н.Н.Егорова, А.И.Мартыненко (СССР). - Заявка № 4139372/30-13. Заявлено 27.10.1986. Опубл. 07.08.1988, Бюл. № 29 // Открытия. Изобретения. - 1988. - № 29).

К недостаткам описанного способа экспресс-диагностики потенциальной продуктивности с.-х. культур, подлежащих интродукции для возделывания в орошаемом земледелии, относится то, что, во-первых, слабый раствор калийной соли не воздействует на семенную оболочку масличных культур, во-вторых, не наблюдается выделение ионов водорода с поверхности семенной оболочки, в третьих, этот показатель является косвенным, т.к. семенная оболочка масличных и бобовых культур ни в коем образе не определяет как посевные, так и продуктивные качества перспективных сортов, в четвертых, необходимо наличие высокоточной и дорогостоящей аппаратуры. Описанный способ не учитывает условия возделывания семян масличных и бобовых культур до интродукции, а тем более почвенно-климатические условия зоны, предусматриваемой для широкомасштабного внедрения.

Известен также способ ранней диагностики потенциальной продуктивности сортоподвойных комбинаций плодовых культур, включающий определение в период активного роста однолетних сортоподвойных комбинаций плодовых культур физиолого-биохимического показателя, по значению которого судят о потенциальной продуктивности комбинации, в котором с целью повышения надежности диагностики перед определением растения выращивают в контролируемых условиях, в качестве физиолого-биохимического показателя определяют содержание свободного пролина в листьях, а растения относят к потенциально продуктивным, если содержание пролина не превышает 20-25 мг/% на сухое вещество (SU, авторское свидетельство № 1470239 A1, M ПК4 A01G 7/00, A01G 17/00. Способ ранней диагностики потенциальной продуктивности сортоподвойных комбинаций плодовых культур / Т.Н.Дорошенко, Ю.С.Поспелова (СССР). - Заявка № 4302160/30-13. Заявлено 31.08.1987. Опубл. 07.04.1989, Бюл. № 13 // Открытия. Изобретения. - 1989. - № 13).

Результатами многолетних исследований установлено, что для широкого спектра сортов масличных и бобовых культур содержание свободного пролина не только в листьях, но и в стеблях, ветвях 1-го порядка, соцветиях, бобах отличается несущественно. Таким образом, описанный способ не приемлем для оценки потенциальной продуктивности масличных культур при возделывании в иных почвенно-климатических условиях.

Известен, кроме описанных, способ оценки потенциальной продуктивности сельскохозяйственных растений, включающий отбор пробы листьев, измерение биофизических показателей, характеризующих сочетание двух фитосистем и оценку потенциальной продуктивности по значению измеренных показателей, в котором с целью повышения достоверности способа отбор пробы осуществляют при освещенности интенсивностью 10-40 Вт/м2, непосредственно после отбора пробу погружают в жидкий азот, измерение биофизического показателя осуществляют при температуре жидкого азота и интенсивности света 300-2500 Вт/м2, в качестве биофизического показателя анализируют спектр электронного парамагнитного резонанса, измеряют амплитуды A1 и А2 сигналов при g-факторе 2,006 A1 и 2,015 А2, соответственно, рассчитывают коэффициент К по формуле

К=2,75A2/A1,

при этом потенциальную продуктивность растений в текущем году оценивают по К, а при совпадении их внутри вида по величине А1, а большим значениям К и A1 соответствуют более потенциально продуктивные сельскохозяйственные растения (SU, авторское свидетельство № 1505472 A1, M ПК4 A01G 7/00, А01Н 1/04. Способ оценки потенциальной продуктивности сельскохозяйственных растений / А.Ю.Борисов, Н.М.Вандышева, М.Г.Гольдфельд и др. (СССР). - Заявка № 4343664/30-15. Заявлено 15.12.1987. Опубл. 07.09.1989. Бюл. № 33 // Открытия. Изобретения. - 1989. - № 33).

К недостаткам описанного способа оценки потенциальной продуктивности сельскохозяйственных растений, в т.ч. масличных, относятся получение косвенных показателей, которые не оказывают влияния на семенную продуктивность испытуемых растений.

Известен способ определения урожайности сортов яблони для выращивания их в луговом саду, включающий измерение показателя потенциальной урожайности и последующий пересчет на урожайность, в котором с целью повышения достоверности и упрощения способа измерение проводят в период нарастающего плодоношения, в качестве показателя измеряют исходный уровень доли пазушного плодоношения, а последующий пересчет осуществляют по формуле

у=37,2·х-54,7,

где у - урожайность, ц/га;

х - исходный уровень доли пазушного плодоношения, %

(SU, авторское свидетельство № 1630677 А1, М. ПК5 A01G 7/00, A01G 17/00. Способ определения урожайности сортов яблони для выращивания их в луговом саду / В.Ф.Колтунов, В.М.Яковук (СССР). - Заявка № 4664079/13. Заявлено 21.03.1989. Опубл. 28.02.1991, Бюл. № 8 // Открытия. Изобретения. - 1991. - № 8).

К недостаткам описанного способа определения урожайности сортов яблони применительно к растениям масличных культур относится то, что соцветия сафлора красильного образуются не из почек на вегетационных побегах, а на ветвях первого и второго порядков. Указанный способ не приемлем для прогнозирования семенной продуктивности масличных культур при возделывании как в орошаемом, так и неорошаемом земледелии.

Известен способ определения срока посева бобовых трав на семена в горах, включающий измерение суммы температур и количества осадков и расчет гидротермического коэффициента по формуле, в котором с целью повышения семенной продуктивности сумму температур и количество осадков измеряют при прогревании воздуха +10°С, а срок посева устанавливают по гидротермическому коэффициенту в интервале от 4 до 8 (RU, патент № 2014768 С1, МПК5 А01C 7/00. Способ определения срока посева бобовых трав на семена в горах / С.А.Бекузарова, К.Х.Бесов, Б.К.Мамсуров (RU). - Заявка № 4753139/15. Заявлено 25.10.1989. Опубл. 30.06.1994).

Одна из бобовых культур, соя, также относится к семейству Fabaceae, так же как и все бобовые травы. В условиях Нижнего Поволжья величина гидротермического коэффициента (ГТК) Г.Т.Селянинова измеряется от 0,25 до 1,15. Поэтому показателю невозможно установить срок посева семян, например, нута или сои в почву и, тем более, ожидаемую урожайность семян сафлора и зерна нута, сои, фасоли, возделываемых ранее в условиях, где ГТК варьирует в интервале от 4 до 8.

Известен способ прогнозирования урожайности озимой пшеницы, состоящий в том, что определяют среднесуточную температуру воздуха в мае и в зависимости от применяемых доз удобрений прогнозируют урожайность по математической зависимости

у=75,6-3,14·х+12,52·d,

где у - урожайность озимой пшеницы, ц/га;

x - среднесуточная температура воздуха в мае, °С;

d - доза минеральных удобрений от 0 до 1 (0 - без удобрений, 1 - N120P120K60)

(RU, патент № 2158498 С2, МПК7 A01G 7/00. Способ прогнозирования урожайности озимой пшеницы / П.Г.Акулов, М.Н.Понедельченко, И.Н.Сокорева, Н.С.Сокорев (RU). - Заявка № 98121715/13. Заявлено 30.11.1998. Опубл. 10.11.2000).

К недостаткам описанного способа применительно к оценке потенциальной продуктивности сафлора на семена при возделывании в орошаемом земледелии относится низкая точность прогнозных данных. Так, средняя температура воздуха в мае составила 15,1°С по данным метеостанции г.Волгограда за 1997-2000 гг., а среднемноголетняя температура составила 16,4°С. Приняв условие, что режим минерального питания растений, например сои, азотными, калийными и фосфорными удобрениями в период вегетации обеспечен, т.е. d=1, при подстановке указанных данных имеем:

у=75,6-3,14·16,4°С+12,52·1=36,624 ц/га = 3,6624 т/га,

а при d=0, у=75,6-3,14·16,4=24,104 ц/га = 2,4104 т/га.

Однако приведенное выражение у=75,6-3,14·х+12,52·d не учитывает влагообеспеченности растений сои. При отсутствии в почве макроудобрений растения сои любых сортов не обеспечат урожайность по зерну 2,410 т/га.

Кроме описанных известен способ прогнозирования урожайности ячменя, состоящий в том, что определяют среднесуточную температуру воздуха в мае и в зависимости от применяемых доз удобрений прогнозируют урожайность ячменя по математической зависимости

у=51,41-2,13·х+10,3·d,

где у - урожайность ячменя, ц/га;

х - среднесуточная температура воздуха в апреле - мае, °С;

d - доза минеральных удобрений от 0 до 1 (0 - без удобрений, 1 - N120P120K60)

(RU, патент № 2158500 С2, МПК7 A01G 7/00. Способ прогнозирования урожайности ячменя / П.Г.Акулов, М.Н.Понедельченко, И.Н.Сокорева, Н.С.Сокорев (RU). - Заявка № 98121739/13. Заявлено 30.11.1998. Опубл. 10.11.2000).

К недостаткам описанного способа прогнозирования применительно к оценке урожая зерна, например сафлора красильного перспективных сортов, относится то, что предложенное выражение не учитывает целого ряда существенных факторов, влияющих на качество и величину урожая. Используя ранее приведенные числовые данные для мая (х=16,5°С), т.к. в силу биологии растений, например сои, в апреле ее не высевают, приняв величину d=1 и d=0 имеем:

у1=51,41-2,13·16,4+10,3·1=26,776 ц/га = 2,667 т/га;

у2=51,41-2,13·16,4+10,3·0=16,642 ц/га = 1,664 т/га.

Указанный интервал урожая маслосемянок сафлора красильного не реален, а сами числовые данные не обеспечивают достоверность прогноза для испытуемого сорта сафлора.

Известен способ управления продукционными процессами сельскохозяйственных растений при возделывании озимых зерновых культур в условиях засушливого климата, включающий оптимизацию сроков, норм высева и способов посева, установление суммы среднесуточных температур в пределах 550-650°С за 45-60 суток от момента посева до прекращения вегетации, формирование растениями в каждом узле кущения по три-четыре стебля с достаточным запасом сахаров для устойчивости растений к минусовым температурам в диапазоне - 18…-20°С в бесснежные периоды и установление норм высева для формирования густоты стояния стеблей 500-600 шт./м2 на черноземных почвах и 300-450 шт./м2 на каштановых почвах, вычисление гидротермического коэффициента с учетом осадков за период с температурой выше +10°С и суммы положительных температур за тот же период, посев в десятидневный срок с температурным режимом почвы от +18 до +12°С, в котором планируемую продуктивность озимых зерновых культур определяют по формуле

у=а·S·Gc+b,

где у - урожайность зерна, т/га;

a - коэффициент, учитывающий норму высева семян;

b - коэффициент, учитывающий почвенно-климатические условия зоны;

S - фактическая сумма положительных температур от посева до прекращения вегетации, °С;

Gc - гидротермический коэффициент, мм/°С,

при этом при Gc меньше 0,5 норму высева семян уменьшают на 10-15% от оптимальных зональных величин, при Gc в диапазоне от 0,5 до 0,9 норму высева сохраняют, при Gc больше 0,9 норму высева увеличивают на 20-25%, а с увеличением норм высева ширину междурядий с 22,5 см уменьшают до 7,5 см (RU, патент № 2228607 С1, МПК7 A01G 7/00. Способ управления продукционными процессами при возделывании озимых зерновых культур в условиях засушливого климата / А.Ф.Рогачев (RU), A.M.Салдаев (RU), Д.А.Рогачев (RU). - Заявка № 2002126981/12. Заявлено 09.10.2002. Опубл. 20.05.2004, Бюл. № 14 // Изобретения. Полезные модели. - 2004. - № 14).

Описанный способ управления продукционными процессами заслуживает внимания в том плане, что в предложенном выражении учитываются норма высева семян, косвенно почвенно-климатические условия зоны возделывания, фактическая сумма положительных температур от посева до прекращения вегетации, величины ГТК. Однако предложенный способ лишь корректирует норму высева для получения гарантированного урожая.

Известен способ прогнозирования урожайности озимых зерновых колосовых культур при возделывании в условиях резко континентального климата, включающий установление сроков, норм высева и способов посева, определение положительных сумм среднесуточных температур в пределах 550-650°С в период от посева до прекращения вегетации, формирование растениями в каждом узле кущения по три-четыре стебля с достаточным запасом сахаров для повышения устойчивости растений к отрицательным температурам в диапазоне от -18…-20°С и расчет величины гидротермического коэффициента, в котором при величине гидротермического коэффициента до 0,5 норму высева семян уменьшают на 10-15% от оптимальных значений на посевах с шириной междурядий 0,225 м; при величине коэффициента больше 0,9 норму высева увеличивают на 20-25% на посевах с шириной междурядий 0,075 м, при значениях коэффициента в пределах от 0,5 до 0,9 нормы высева сохраняют на посевах с шириной междурядий 0,15 м, а прогнозируемую урожайность устанавливают из выражения

у=k1·a·(1/x)2+k2·(1/x)+k3/c,

где у - ожидаемая урожайность, кг/га;

а - норма высева, шт./га;

b - сумма положительных температур от даты посева до устойчивых отрицательных температур, °С;

с - ширина междурядий, м;

х - длительность посева в днях от рекомендуемых сроков, сут.;

k1=(0,6-0,8)·10-3 - коэффициент пропорциональности, учитывающий сортовые качества каждого семени в накоплении зерновой массы, (кг·сут2)/шт.;

k2=(0,0512-0,0934)·10-4 - коэффициент пропорциональности, учитывающий влияние температурного режима на формирование корневой системы растений, кг·сут/(°С·м2);

k3=(0,00007-0,00015)·10-4 - коэффициент пропорциональности, учитывающий размещение растений на поверхности поля, кг/м (RU, патент № 2248690 С2, МПК7 A01G 7/00. Способ оценки потенциальной продуктивности сельскохозяйственных растений, преимущественно зерновых колосовых культур, при возделывании в условиях резко континентального климата / А.С.Сарафанов, В.В.Бородычев, A.M.Салдаев, А.В.Майер, В.Н.Кривко (RU). - Заявка № 2003107065/12. Заявлено 14.03.2003. Опубл. 27.03.2005, Бюл. № 9 // Изобретения. Полезные модели. - 2005. - № 9).

К недостаткам описанного способа применительно к решаемой нами проблеме относится то, что прогнозируемую урожайность желательно знать к периоду цветения масличных, а не при завершении вегетации. При завершении фазы «налив и созревание семянок» можно определить фактическую урожайность семянок сафлора красильного.

Известен способ оценки потенциальной продуктивности озимых зерновых колосовых культур, включающий оптимизацию сроков, норм высева и способов посева, установление суммы среднесуточных температур в пределах 550-650°С за 45-60 сут от момента посева до прекращения вегетации, формирование растениями в каждом узле кущения по три-четыре стебля с достаточным запасом сахаров для устойчивости растений к минусовым температурам в диапазоне -18…-20°С в бесснежные периоды и установление норм высева для формирования густоты стеблей 500-600 шт./м2 на черноземных почвах и 300-450 шт./м2 на каштановых почвах, вычисление гидротермического коэффициента с учетом осадков за период с температурой выше +10°С и суммы положительных температур за тот же период, посев в десятидневный срок с температурным режимом от +18 до +12°С и расчет планируемой продуктивности озимых зерновых культур, в котором планируемую продуктивность устанавливают из зависимости

у=k1·a·x-2+k2·∑t·ГТК·b·p0·x-1+k3·b·c-1,

где у - потенциальная продуктивность озимых колосовых культур, т/га;

k1=(1,5-3,0)·10-6 - коэффициент пропорциональности, учитывающий сортовые качества каждого семени в накоплении зерновой массы, т·сут2/шт.;

а - норма высева, штук всхожих семян на 1 га;

х - длительность посева в днях от начала рекомендуемых для зоны сроков, сутки;

k2=(0,8-1,3)·10-3 - коэффициент пропорциональности, учитывающий влияние температурного режима на формирование корневой системы растений в период от посева до ухода в анабиоз, т·сут/мм·га;

∑t - фактическая сумма положительных температур от посева до прекращения вегетации, °С;

ГТК - гидротермический коэффициент, мм/°С;

b=(0,6-2,5) - безразмерный коэффициент пропорциональности, учитывающий почвенно-климатические условия зоны;

р0 - запасы доступной влаги в корнеобитаемом горизонте, мм;

k3=(0,04-0,08) - коэффициент пропорциональности, учитывающий размещение растений на поверхности поля, т·м/га;

с - ширина междурядий, м

(RU, патент № 2267909 С1, МПК A01G 7/00 (2006.01). Способ оценки потенциальной продуктивности озимых зерновых колосовых культур / В.П.Зволинский, Н.В.Тютюма, Л.В.Богосорьянская, A.M.Салдаев (RU). - Заявка № 2004119679/12. Заявлено 28.06.2004. Опубл. 20.01.2006, Бюл. № 2 // Изобретения. Полезные модели. - 2006. - № 2).

В описанном способе оценки потенциальной продуктивности учтены львиная доля факторов, влияющих на урожайность. Предложенная формула справедлива для культур с большим вегетационным периодом и не приемлема для оценки, например, как ультраскороспелых сортов сои с вегетационным периодом 100-120 дней, так и сортов сафлора красильного при возделывании в условиях резко континентального климата.

Известен способ прогнозирования урожайности озимых зерновых культур при возделывании в условиях засушливого климата, включающий установление сроков, норму высева, способов посева, расчет величины гидротермического коэффициента и составление прогноза по математической зависимости, в котором прогнозируемую урожайность на следующий год устанавливают из выражения

Y=к1·A·Gs·(1/x2)+к2·B/x+к3·с/Gs,

где у - ожидаемая урожайность, кг/га;

А - норма высева, шт./га;

В - сумма положительных температур от даты высева до устойчивых отрицательных температур, °С;

с - ширина междурядий, м;

х - длительность посева в днях от начала рекомендуемых сроков, сут;

k1=(0,6-0,8)·10-3 - коэффициент пропорциональности, учитывающий сортовые качества каждого семени в накоплении зерновой массы, кг·сут2/шт.;

k2=(0,512-0,934) - коэффициент пропорциональности, учитывающий влияние температурного режима на формирование корневой системы растений, кг·сут/(°С·м2);

k3=(7-150) - коэффициент пропорциональности, учитывающий размещение растений на поверхности поля, кг/м;

Gs - гидротермический коэффициент Г.Т. Селянинова, мм/°С (RU, патент № 2271096 С1, МПК A01G 7/00 (2006.01). Способ прогнозирования урожайности озимых зерновых культур в условиях засушливого климата / А.Ф.Рогачев, A.M.Салдаев (RU). - Заявка № 2004123690/12. Заявлено 2.08.2004. Опубл. 10.03.2006, Бюл. № 7 // Изобретения. Полезные модели. - 2006. - № 7).

Растения сафлора относятся к культуре короткого светового дня с небольшим вегетационным периодом. При возделывании в условиях неорошаемого земледелия и достаточном запасе питательных веществ на урожайность зерна сафлора красильного прежде всего оказывают влияние климатические условия, время и сроки посева, доступность к запасам почвенной влаги и элементам питания.

Известен способ прогнозирования урожайности семян люцерны при возделывании в орошаемом земледелии, включающий глубокую вспашку с внесением фосфорно-калийных удобрений и почвенных гербицидов, весеннее боронование, посев культуры широкорядным методом и орошение в фазу бутонизации с одноразовым увлажнением почвы до 90-100% наименьшей влагоемкости на глубину до 1,3-1,5 м с нормой 1360-1500 м3га, а после цветения в почвенном слое 0-55 см снижение влажности до 50-55%, в слое 51-100 см - до 70-75%, в слое 100-150 см - до 75-80% наименьшей влагоемкости, в котором определяют среднесуточную температуру почвы в последней декаде апреля и первой декаде мая, а прогнозируемую урожайность семян на втором году жизни растений устанавливают из выражения:

у=k1·xt+(k2·A+k3·d+k4·P)/Gs,

где у - прогнозируемая урожайность семян люцерны на второй год жизни растений, кг/га;

xt - средняя температура почвы в последней декаде апреля - первой декаде мая, °С;

А - норма высева семян, шт./га;

d - количество внесенных удобрений NPK, кг д.в./га;

Р - поливная норма за период вегетации, м3/га;

k1 - коэффициент, учитывающий сортовые качества каждого семени люцерны в формировании и накоплении зерновой массы, кг/(°С·га);

k2 - коэффициент, учитывающий влияние температурного режима на формирование корневой системы растений в первый год жизни, кг/ (шт.·га);

k3 - коэффициент, учитывающий запасы минерального питания от предшественника в корнеобитаемом слое, кг/(кг д.в./га);

k4 - коэффициент, учитывающий долю естественных осадков в формировании урожая зерна, кг/(мм·га);

Gs - гидротермический коэффициент Т.Г. Селянинова по данным выпавших осадков и суммы температур выше +10°С в период жизни растений от начала до момента прекращения вегетации, мм/°С (RU, патент № 2271651. С1. МПК A01G 7/00 (2006.01). Способ прогнозирования урожайности семян люцерны в орошаемом земледелии / А.Ф.Рогачев, A.M.Салдаев (RU). - Заявка № 2004125485/12; Заявлено 19.08.2004; Опубл. 20.03.2006, Бюл. № 8 // Изобретения. Полезные модели. - 2006. - № 8).

Описанный способ приемлем для прогнозирования урожайности бобовых культур, в частности семян люцерны, при возделывании в условиях орошения. Однако этот способ не учитывает особенностей культуры сафлора красильного при возделывании в орошаемом и неорошаемом земледелии.

Известен способ оценки потенциальной продуктивности сельскохозяйственных растений, преимущественно коллекционных сортов яровых зерновых колосовых культур, при возделывании в условиях резко континентального климата, включающий оптимизацию сроков, норм высева и способов сева, установление суммы среднесуточных температур от момента посева до прекращения вегетации, установление норм высева для формирования густоты стояния стеблей, вычисление гидротермического коэффициента за период «посев-уборка» и определение расчетом планируемой продуктивности, в котором заблаговременно высевают стандартный (районированный) среднеспелый сорт, например яровой пшеницы Альбидум 28, устанавливают оптимальную норму высева семян, фактическую сумму положительных температур от посева до момента формирования зерна, величину гидротермического коэффициента, а потенциальную урожайность коллекционных сортообразцов определяют по формуле

где у - урожайность зерна, т/га;

а - коэффициент, учитывающий отклонения норм высева по сравнению со стандартом;

s - фактическая сумма положительных температур от посева до налива зерна стандартного образца, °С;

Gs - гидротермический коэффициент условий возделывания стандарта, мм/°С;

Gc.o - гидротермический коэффициент условий произрастания сортообразцов до интродукции, мм/°С;

b - коэффициент, учитывающий почвенно-климатические условия;

с - коэффициент, учитывающий запасы продуктивной влаги почвы в период «всходы - формирование зерна»

(RU, патент № 2294091 С1, МПК А01G 7/00 (2006.01). Способ оценки потенциальной продуктивности сельскохозяйственных растений, преимущественно коллекционных сортов яровых зерновых колосовых культур, при возделывании в условиях резко континентального климата / Н.В.Тютюма, В.П.Зволинский, A.M.Салдаев (RU). - № 2005122736/12. Заявлено 18.07.2005. Опубл. 27.02.2007. Бюл. № 6 // Изобретения. Полезные модели. - 2007. - № 6).

Описанный способ оценки потенциальной продуктивности сельскохозяйственных растений не обеспечивает достоверности результатов прогнозирования семенной продуктивности широкого спектра масличных и бобовых культур.

Известен способ возделывания сафлора, включающий посев семян сафлора в засоленную почву, в котором в качестве засоленной почвы используют почву, содержащую от 50 до 60 мас.% солончаковых солонцов и от 20 до 30 мас.% засоленных светло-каштановых почв, остальное лугово-каштановые почвы, при этом при посеве высевают от 18 до 20 кг семян на 1 га с размещением семян с междурядным расстоянием не более 0,3 м (RU, патент № 2141185 С1, MПK6 A01B 79/02. Способ возделывания сафлора (В.Ю.Душков, С.Г.Чекалин. - Заявка № 99106467/13. Заявлено 02.04.1999. Опубл. 20.11.1999).

К недостаткам описанного способа возделывания сафлора применительно к решаемой нами проблеме - прогнозирование урожайности зеленой массы сафлора красильного после всходов - относится невозможность прогнозирования урожая зеленой массы сафлора из-за отсутствия данных по основным факторам, а также расчетных или фиксируемых показателей.

Известен способ прогнозирования межгодовых колебаний урожайности озимой пшеницы, при котором ведут наблюдения за урожайностью зерновых культур в двух индуцированных регионах, связанных устойчивыми климатическими связями с прогнозируемым регионом, в течение не менее 30 лет, предшествующих прогнозируемому году, и по зависимости

где уi, xi - урожайность озимой пшеницы в индуцирующих регионах в первом предшествующем прогнозируемом году;

max у, max x - максимальная урожайность озимой пшеницы в соответствующем индуцирующем регионе;

a, b - эмпирические коэффициенты, характеризующие связи колебаний природных условий прогнозируемого региона с индуцирующим (температура, осадки, гидротермические показатели и т.д.)

а∈[0,2 ÷ 0,4], b ∈[0,3 ÷ 0,8],

прогнозируют подъем или спад урожайности, если соответственно sign(Δ)=1 или sign(Δ)=-1 (RU, заявка № 2005114095. А. МПК A01G 7/00 (2006/01). Способ прогнозирования межгодовых колебаний урожайности озимой пшеницы / И.Б.Загайтов (RU), Л.П.Яновский (RU). - Заявлено 11.05.2005. Опубл. 20.11.2006, Бюл. № 32 // Изобретения. Полезные модели. - 2006. - № 32). К недостаткам описанного способа прогнозирования межгодовых колебаний урожайности применительно к решаемой нами проблеме относятся невозможность количественной оценки прогнозируемого урожая в период посев-всходы. Этот способ нами принят в качестве наиближайшего аналога. Сущность заявленного изобретения заключается в следующем.

Задача, на решение которой направлено заявленное изобретение, - прогнозирование урожайности зеленой массы сафлора красильного при интродукции на Юго-Востоке Европейской части Российской Федерации.

Технический результат - повышение достоверности результатов прогнозирования зеленой массы перспективных сортов сафлора красильного.

Указанный технический результат достигается тем, что в известном способе прогнозирования урожайности зеленой массы сафлора красильного, включающем лущение стерни после уборки предшественника, вспашку с оборотом пласта, внесение расчетных доз фосфорно-калийных удобрений под вспашку, выравнивание рельефа поля, ранневесеннее боронование, посев при температуре +2-3°С в слое 0-10 см и внесении азотных удобрений, послепосевное прикатывание и орошение в основные фенологические фазы, согласно изобретению, после появления полных всходов в сроки первые десять суток и последующие двадцать суток после всходов экспериментально устанавливают прирост вегетативной зеленой массы, а прогнозируемую урожайность зеленой массы сафлора красильного устанавливают расчетом по формуле

Y=10-3Δm(λN+βa+γb+δNiPiKi+ε+ω+τWρ)t, кг/га,

где Y - урожайность воздушно-сухой зеленой массы сафлора к периоду формирования корзинок, кг/га;

Δm - прирост вегетативной массы между 10 и 20 сутками после появления полных всходов, г/м2;

λ - коэффициент пропорциональности, учитывающий прирост зеленой массы при изменении нормы высева семян, λ=(0,9-4,0)·10-7 га/шт. семян;

N - установленная норма высева семян, шт./га;

β - коэффициент пропорциональности, учитывающий изменения глубины заделки семян сафлора красильного на формирование зеленой массы, β=1,5-2,5 м-1;

а - глубина высева, м;

γ - коэффициент пропорциональности, учитывающий ширину междурядий в посевах сафлора на накопление вегетативной массы, γ=0,1-0,3 м-1;

b - ширина междурядий, м;

δ - коэффициент пропорциональности, учитывающий дозы вносимых минеральных удобрений NiPiKi на накопление зеленой массы, δ=(4,0-6,0)·10-4 га/кг д.в.;

NiPiKi - норма внесенных минеральных удобрений, кг д.в./га;

ω - безразмерный коэффициент, учитывающий обеспеченность корнеобитаемого горизонта минеральным питанием, ω=0,25-0,40;

ε - коэффициент, учитывающий запасы продуктивной влаги в метровом слое почвы, ε=1,05-1,15;

ρ - количество поливов;

W - поливная норма, м3/га;

τ - коэффициент пропорциональности, учитывающий влияние оросительной воды на формирование вегетативной массы, га/м3;

t - коэффициент, учитывающий время высева семян: t=0,88 - при ранневесеннем посеве; t=0,93 - при позднеосеннем севе; t=1,15 - при подзимнем высеве семян. Сведения, подтверждающие возможность реализации заявленного изобретения, заключаются в следующем.

Способ прогнозирования урожайности зеленой массы сафлора красильного в условиях орошения включает установление срока и норм высева, глубины заделки семян, ширины междурядий, определение норм внесения минеральных удобрений, запасов продуктивной влаги в метровом слое и элементов минерального питания.

Для получения достоверной информации растения сафлора выращивают в контролируемых условиях. Опытные делянки закладывались в период 2000-2008 годы на опытном поле со светло-каштановыми почвами. Предшественник сафлора - яровая пшеница Альбидум 28. Использовали семена сафлора сорта Ташкентский 51. Посев - ранневесенний: первая декада апреля каждого года. Густота стояния растений к периоду уборки: 150, 220 и 445 тысяч растений на гектаре. Заданная густота растений к моменту уборки формировалась нормой высева с поправками на всхожесть семян (92%) и сохранность растений к периоду массовой уборки (95%). Норма высева за три года составила 22,3 кг/га при густоте стояния 445000 шт./га; 11,2 кг/га и 7,2 кг/га при 220 и 150 тысяч растений на одном гектаре. Повторность вариантов - трехкратная. Учетная площадь делянок 432 м2. После появления полных всходов первые десять суток на уровне корневой шейки срезают все растения на площади 1 м2 в трехкратной повторности.

Зеленую массу высушивают, устанавливают взвешиванием ее величину и определяют фактическую влажность и расчетом приводят к стандартной влажности. По истечении последующих 20 суток на площади 1 м2 в той же повторности ежегодно срезают подросшие растения сафлора.

Период от появления полных всходов до ветвления для растений сафлора характеризуется интенсивным нарастанием вегетативной массы и формированием стержневых и боковых корней.

Корневая система сафлора стержневая, хорошо развитая. Главный корень на глубине 0,15-0,20 м сильно ветвится, делается тонким и идет далеко в глубину почвы до 1,5-2,0 м. Боковые ответвления от главного корня идут горизонтально под прямым углом к главному вертикальному корню. Строение корней сафлора мелкоклетчатое.

Разности величин прироста зеленой массы Δm, приведенные к воздушно-сухому состоянию при выращивании в условиях Волгоградской области при нормах высева 170, 250 и 515 тысяч растений / га представлены во 2-й колонке таблицы 1.

Фактическая глубина высева семян на делянках оказалась 5, 7 и 9 см, соответственно на делянках с нормами высева 170, 250 и 515 тысяч растений/га. Величина коэффициента β (колонка 5) установлена на основе опытных данных. Ширину междурядий с увеличением указанных норм высева с 0,7 уменьшают до 0,3 м для установления сопоставимых условий питания и освещенности. Расчетная площадь питания при 170 тысяч растений/га - 5,9 см2, при 250 тысяч растений/га - 4 см2, а при 515 тысяч растений/га - 1,94 см2. Величина коэффициента γ (колонка 7) с 0,1 увеличивается до 0,3.

Сафлор красильный отзывчив на минеральное питание. Величина коэффициента δ показана в колонке 9 при увеличении доз NiPiKi.

Коэффициент ε учитывает запасы продуктивной влаги в метровом слое. Величина коэффициента ε установлена на основе многолетних метеоданных и учитывает количество выпавших осадков и способ основной обработки почвы. Величина коэффициента ε=1,05…1,15 (колонка 11).

Безразмерный коэффициент ω учитывает тип почвы и наличие в ней элементов питания. Для светло-каштановых почв величина коэффициента ω=0,25-0,40 установлена на основе многолетних данных в посевах сафлора без внесения минеральных удобрений под предшественник (см. колонку 12 приведенной таблицы 1).

В фазы «третья пара настоящих листьев», «ветвление» и «бутонизация» выполнено дождеванием три полива нормой 650 м3/га. Величина коэффициента τ, учитывающая влияние орошения на прирост вегетативной массы, показана в 15-й колонке таблицы. Так как посевы выполнены в ранневесенний период, величина t принята равной 0,88 (колонка 18).

Фактическая урожайность зеленой массы сафлора красильного сорта Ташкентский 51 установлена на основе сканирования учетных делянок с последующим высушиванием снопов до воздушно-сухого состояния. Результаты замеров по усредненным трехлетним данным приведены в колонке 18. Ошибку прогноза Δ устанавливают расчетом по формуле:

Δ=(у-уфакт.)·100/уфакт., %,

где у - прогнозируемая урожайность, рассчитанная 20 апреля текущего года, кг/га;

уфакт - урожайность зеленой массы с контрольных делянок площадью по 25 м2 каждая и приведенная к воздушно сухой массе, т.е. к 14% влажности, кг/га.

На посевах с внесенными N45Р75К30 и шириной междурядий 0,7 м и норме высева 170·103 штук семян/га фактическая урожайность составила 2670 кг сухого сена с одного гектара и это меньше на 12,6% (колонка 18 таблицы), чем прогнозируемая величина. Это вызвано тем, что растения в рядке загущены и не эффективно использовалась солнечная энергия. При высеве семян 250·103 шт./га фактическая урожайность при ширине междурядий 0,45 м и внесенных N60P90K35 урожайность сухой вегетативной массы составила 3980 кг/га, тогда как прогнозируемая - лишь 3625 кг/га, что на 9,8% больше. Ошибка в прогнозе менее 10% является хорошим показателем.

На посевах сафлора красильного сорта Ташкентский 51 с шириной междурядий 0,3 м и высеянных семенах 515·103 шт./га и внесенных в корнеобитаемый слой N75Р105K40 при тех поливных нормах (3×650 м3/га) урожайность зеленой сухой массы растений составила 4410 кг/га, тогда как по прогнозу 4114 кг/га. Это на 7,2% больше, чем прогнозируемая величина.

Таким образом, учет основных факторов, приведенных в математической зависимости, и экспериментальные определения вегетативной массы растений сафлора, в фазу интенсивного наращивания корневой и вегетативных частей позволяют с высокой точностью устанавливать прогнозируемую урожайность зеленой массы сафлора при возделывании в орошаемом земледелии.

Таблица 1
Данные для расчета прогнозируемой урожайности воздушно-сухой вегетативной массы к периоду уборки сафлора сортов Ташкентский 51 при различных нормах высева в орошаемом земледелии
Y Δm, г/м2 λ, га/шт. N, шт./га β,
м-1
a, м γ,
м-1
b, м δ, га/кг д.в. NiPiKi кг д.в./га ε ω Wn, м3/га ρ τ t Yфакт, кг/га Δ, %
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18
3007 874,82 4,0·10-7 170·103 2,5 0,05 0,1 0,70 4·10-4 N-45;
P=75; К=30;
1,1 0,3 650 3 2,183 0,88 2670 -12,6
3625 1019,76 2,0·10-7 250·103 2,0 0,07 0,2 0,45 5·10-4 N-60; Р=90; К=35; 1,1 0,3 650 3 2,267 0,88 3980 +9,8
4114 1104,08 0,9·10-7 515·103 1,5 0,09 0,3 0,30 6·10-4 N=75; Р=105; К=40 1,1 0,3 650 3 2,431 0,88 4410 +7,2

Способ прогнозирования урожайности зеленой массы сафлора красильного, включающий лущение стерни после уборки предшественника, вспашку с оборотом пласта, внесение расчетных доз фосфорно-калийных удобрений под вспашку, выравнивание рельефа поля, ранневесеннее боронование, посев при температуре почвы 2÷3°С в слое 0-10 см и внесение азотных удобрений, послепосевное прикатывание и орошение в основные фенологические фазы, отличающийся тем, что после появления полных всходов в сроки первые десять суток и последующие двадцать суток после всходов экспериментально устанавливают прирост вегетативной зеленой массы, а прогнозируемую урожайность зеленой массы сафлора красильного устанавливают расчетом по формуле Y=10-3Δm(λN+βa+γb+δNiPiKi+ε+ω+τWρ)t, кг/га
где Y - урожайность воздушно-сухой зеленой массы сафлора к периоду формирования корзинок, кг/га;
Δm - прирост вегетативной массы между 10 и 20 сутками после появления полных всходов, г/м2;
λ - коэффициент пропорциональности, учитывающий прирост зеленой массы при изменении нормы высева семян, λ=(0,9-4,0)·10-7 га/штук семян;
N - установленная норма высева семян, штук/га;
β - коэффициент пропорциональности, учитывающий изменения глубины заделки семян сафлора красильного на формирование зеленой массы, β=1,5-2,5 м-1;
а - глубина высева, м;
γ - коэффициент пропорциональности, учитывающий ширину междурядий в посевах сафлора на накопление вегетативной массы, γ=0,1-0,3 м-1;
b - ширина междурядий, м;
δ - коэффициент пропорциональности, учитывающий дозы вносимых минеральных удобрений NiPiKi на накопление зеленой массы, δ=(4,0-6,0)·10-4 га/кг д.в.;
NiPiKi - норма внесенных минеральных удобрений, кг д.в./га;
ω - безразмерный коэффициент, учитывающий обеспеченность корнеобитаемого горизонта минеральным питанием, ω=0,25-0,40;
ε - коэффициент, учитывающий запасы продуктивной влаги в метровом слое почвы, Σ=1,05-1,15;
ρ - количество поливов;
W - поливная норма, м3/га;
τ - коэффициент пропорциональности, учитывающий влияние оросительной воды на формирование вегетативной массы, га/м3;
t - коэффициент, учитывающий время высева семян: t=0,88 - при ранневесеннем посеве; t=0,93 - при позднеосеннем севе; t=1,15 - при подзимнем высеве семян.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области сельского хозяйства. .

Изобретение относится к области сельского и лесного хозяйства. .
Изобретение относится к области сельского хозяйства. .

Изобретение относится к области сельского хозяйства. .

Изобретение относится к области сельского хозяйства. .

Изобретение относится к области сельского хозяйства, селекции, генетики и ботаники. .
Изобретение относится к области сельского хозяйства. .

Изобретение относится к области сельского хозяйства, в частности к пчеловодству. .

Изобретение относится к области сельского хозяйства. .

Изобретение относится к области сельского хозяйства. .

Изобретение относится к области сельского хозяйства

Изобретение относится к области сельского хозяйства

Изобретение относится к области сельского хозяйства

Изобретение относится к способу скрининга популяции растений или частей растений на присутствие в них особей, обнаруживающих пониженное нарушение окраски поверхности, вызываемое повреждением, по сравнению с контрольным растением или частью растения

Изобретение относится к области сельского хозяйства и физиологии растений
Изобретение относится к области сельского хозяйства и селекции

Изобретение относится к области сельского хозяйства и может использоваться для борьбы с вредителями

Изобретение относится к области сельского хозяйства, в частности к устройству стимуляции процессов вегетации сельскохозяйственных культур, включающему элементы резонансной системы электроснабжения, первичный источник электроэнергии, однопроводниковую линию электропередачи, высоковольтный трансформатор, преобразователь частоты, конденсатор резонансного контура, систему управления

Изобретение относится к способу и устройству для ускорения роста травяного покрова (газона), в частности на футбольных стадионах и подобных спортивных сооружениях
Наверх