Способ прогнозирования полегания стеблевых культур в условиях лесостепи центрального черноземья

Изобретение относится к области сельского хозяйства, в частности к растениеводству. Способ включает отбор апробационного снопа растений и определение у них признаков прочности главного стебля. Апробационный сноп отбирают в фазу появления репродуктивных органов у растений. В качестве признаков прочности главного стебля измеряют максимальный di max и минимальный di min размеры в горизонтальной плоскости второго снизу узла каждого i стебля. По значению величины λ, определяемой выражением: λ = i = 1 n d i min i = 1 n d i max , где n - число стеблей в апробационном снопе, прогнозируют: при λ менее 1,1 - полегания нет, при λ=1,1÷1,7 - слабое полегание, при λ=1,7÷2,2 - среднее полегание, при λ=2,2÷3,0 - сильное полегание, при λ более 3,0 - очень сильное полегание. Способ позволяет снизить трудоемкость и повысить достоверность прогноза полегания сельскохозяйственных культур в полевых условиях в ранние фазы развития растений. 3 табл., 1 пр.

 

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к растениеводству, и может быть использовано для раннего прогнозирования полегания стеблевых культур в условиях лесостепи Центрального Черноземья.

Вследствие полегания посевов нарушается нормальный рост и развитие растений, уменьшаются размеры фотосинтезирующей поверхности, замедляется усвоение элементов питания и воды, что вызывает значительные потери урожая. Чем быстрее полегают посевы, тем больший недобор зерна. Уровень потерь увеличивается также вследствие ухудшения условий сбора урожая в жатву. Вероятность полегания возрастает при высоких дозах азота, дефицита калия, в загущенных посевах, при чрезмерных осадках, из-за сильных ветров.

Известен способ отбора устойчивых к полеганию форм зерновых колосовых злаков (описание к патенту РФ 2382549, МПК A01G 7/00).

Способ заключается в выращивании оцениваемых растений в естественных условиях, ручную уборку созревших растений и определение признаков стебля, причем после окончания уборки у междоузлий одного и того же яруса стебля изучаемых образцов отрезают их части и определяют массу одинаковых по длине отрезков. Наиболее устойчивыми к полеганию считают растения с максимальной (большей) массой отрезка. Способ позволяет выявить наиболее устойчивые к полеганию формы растений при селекционной работе уже после созревания и уборки растений в поле.

Применение предлагаемого способа в производственных условиях невозможно из-за того, что необходимо анализировать все выращенные растения; при использовании данного способа невозможно прогнозировать дальнейшее полегание сельскохозяйственных культур в период их роста в поле в ранние фазы развития, предшествующие уборке, например в фазу выбрасывания репродуктивных органов. Кроме того, определение полегания известным способом возможно только у зерновых колосовых культур, тогда как на посевах крупяных (гречиха) или кормовых культур (фестулолиум, райграс, овсяница) он не применим.

Известен способ определения устойчивости зерновых культур к полеганию по анатомическому строению стебля (Третьяков Н.Н. Практикум по физиологии растений / Н.Н. Третьяков, Н.А. Паничкин, М.Н. Кондратьев и др. - 4-е изд. перераб. и доп. - М.: КолосС, 2003, - с.230-231). Для прогноза полегания по известному способу определяют плотность опорных тканей устойчивых и неустойчивых к нему сортов по сравнению с изучаемым образцом, различающихся по устойчивости к полеганию. Делают поперечные срезы из нижней части двух первых междоузлий главного стебля в фазе восковой спелости или молочной спелости зерна, далее 15%-ным раствором сафранина проводят окрашивание среза, после чего у образцов под микроскопом измеряют толщину выполненной части стебля, толщину склеренхимного кольца и считают количество рядков клеток, из которых состоит склеренхимное кольцо, и количество сосудисто-волокнистых пучков в паренхиме и склеренхиме. После этого сравнивают полученные показатели анатомического строения стебля различных образцов (сортов) и судят о дальнейшем полегании растений основного изучаемого образца в данных сложившихся почвенно-климатических условиях произрастания.

Недостатком известного способа является то, что он достаточно трудоемкий, его выполняют в лабораторных условиях, а не в полевых, и недостаточно высокая точность определения прогнозирования полегания зерновых культур в период их роста при выращивании в поле.

Известен способ определения устойчивости озимой ржи к полеганию по прочности стебля (Тихвинский С.Ф. Борьба с полеганием сельскохозяйственных культур / С.Ф. Тихвинский, Л.К. Буторина - Л.: Колос. Ленингр. отд-ние, 1983. - С.10). Вероятность полегания рассчитывают по зависимости: У=(П×10)/(В×З), где У - показатель устойчивости; П - прочность соломины второго междоузлия снизу (определяется на специальном приборе); В - высота соломины, см; З - масса зерна с одного колоса, г. При определении устойчивости к полеганию озимой ржи прочность соломины - наиболее важный показатель, поскольку он характеризует сопротивление срезу и излому.

Недостатком известного способа является использование специального прибора, что существенно повышает его себестоимость. Кроме того, данный способ предназначен только для одной культуры - озимой ржи.

Известен способ прогнозирования полегания зерновых злаковых культур, таких как озимая пшеница, рожь, ячмень, при котором учитывают высоту и густоту стеблестоя и интенсивность метеорологических явлений, таких как сумма осадков и температура воздуха за определенный период, и о вероятности события судят по расчетной формуле (Тихвинский С.Ф. Борьба с полеганием сельскохозяйственных культур / С.Ф. Тихвинский, Л.К. Буторина - Л.: Колос. Ленингр. отд-ние, 1983. - С.10-12).

Известный способ позволяет осуществлять прогноз полегания растений в период вегетации, при этом одним из основных факторов учета является агрометеорологический прогноз, получаемый с метеостанции, и в расчетах не учитывается действие минеральных удобрений на рост растений.

Кроме того, определения полегания известным способом возможно только в условиях Нечерноземной зоны и у ограниченного набора культур (озимая пшеница и рожь, ячмень).

Задачей изобретения является повышение экономической эффективности при возделывании сельскохозяйственных культур, склонных к полеганию в условиях лесостепи Центрального Черноземья.

Технический результат от использования изобретения - снижение трудоемкости и повышение достоверности прогноза полегания сельскохозяйственных культур в полевых условиях в ранние фазы развития растений.

Технический результат достигается тем, что в способе прогнозирования полегания растений сельскохозяйственных культур, включающем отбор апробационного снопа растений и определение у них признаков прочности главного стебля, апробационный сноп отбирают в фазу появления репродуктивных органов у растений, а в качестве признаков прочности главного стебля измеряют максимальный di max и минимальный di mix размеры второго снизу узла каждого i стебля в горизонтальной плоскости и по значению величины λ, определяемой выражением: λ = i = 1 n d i min i = 1 n d i max , где n - число стеблей в апробационном снопе, прогнозируют полегание растений: при λ менее 1,1 - полегания нет, при λ=1,1÷1,7 - слабое полегание, при λ=1,7÷2,2 - среднее полегание, при λ=2,2÷3 - сильное полегание, при λ более 3,0 - очень сильное полегание.

Сущность способа заключается в том, что в процессе роста стебля угол между вторым и третьим междоузлиями и толщина его выполненной части находятся в зависимости от формы второго узла стебля, которая меняется в процессе роста и развития растений. В начальной фазе развития стебля сельскохозяйственных культур форма второго снизу узла стебля, как правило, круглая, при этом стебель прямой и угла между вторым и третьим междоузлием нет. Со временем, в зависимости от условий произрастания растений (количество выпадаемых осадков, равномерность их распределения по вегетационному периоду, пищевой режим и т.д.), начинает меняться форма второго снизу узла стебля. Узел начинает в процессе роста изменять круглую форму на эллиптическую. При этом вследствие изменения формы второго узла стебля меняется и форма самого стебля: из округлой она преобразуется в эллипсообразную.

При сильном механическом воздействии на стебель (например, при сильном ветре) в особенности в период налива зерна, когда возрастает масса колоса или метелки, стебель часто ломается между вторым и третьим узлами. Как правило, излом происходит в местах более узкой части эллипса, форму которого имеет стебель в диаметре. При этом происходит излом стебля и его полегание. Установлено, что угол наклона стебля напрямую зависит от отношения максимальной (большей величины по горизонтали второго узла стебля) к минимальной. То есть угол наклона стебля, начиная от фазы образования стебля, молочной или восковой спелости, тем больше (и опасность его полегания тоже тем больше), чем меньше минимальная по горизонтали часть второго снизу узла стебля.

Примеры осуществления способа.

Перед началом работ определяются границы апробируемого участка и намечаются линии прохода (по диагонали поля). В зависимости от площади поля через равное расстояние в установленном числе пунктов отбираем растения вместе с корнями для формирования снопа (таблица 1).

Таблица 1
Число пунктов и количество отобранных растений в зависимости от площади поля
Культура Площадь отбора проб, га Число пунктов, шт. Кол-во отобранных растений (не менее), шт.
с одного пункта со всей площади
Пшеница, ячмень овес, тритикале менее 100 30-35 10 300-350
100-200 35-50 10 350-500
201-300 50-100 10 500-1000
301-450 100-150 10 1000-1500
Просо менее 50 15-20 10 150-200
50-100 20-50 10 200-500
101-200 50-100 10 500-1000
201-350 100-150 10 1000-1500
Рожь менее 100 20-25 5 100-125
100-200 25-50 5 125-250
201-300 50-70 5 250-350
301-450 70-100 5 350-500
Гречиха менее 20 15-20 5 75-100
20-50 20-50 5 100-250
51-100 50-100 5 250-500

Апробационный сноп отбирается со всего поля. Если апробируемая площадь посева в одном массиве превышает установленный максимальный размер, то эту площадь разделяют на два или несколько участков, которые апробируются отдельно.

Апробационный сноп связывается на месте отбора, внутрь вкладывается, а снаружи привязывается этикетка с указанием номера поля, севооборота или участка, площади, культуры, сорта и времени взятия снопа.

Снопы анализируется на разборочном пункте в день их взятия. У каждого стебля штангенциркулем измеряют максимальный и минимальный по горизонтали размер второго снизу узла. В процессе измерения полученные результаты записывают в журнал, усредняют большие и меньшие величины, находят средние арифметические значения. Затем большую усредненную величину измерений делят на меньшую. Получают математическую зависимость между измеренными величинами, по которой судят об устойчивости растений к полеганию (таблица 2).

Таблица 2
Степень полегания растений в зависимости от среднего отношения и угла наклона
Культура/сорт Величина среднего отношения, мм Угол наклона, ° Вероятность полегания, %
Яровая пшеница «Прохоровка» до 1,1 15-20 0-10
1,1-1,5 20-29 11-40
1,6-2,0 30-36 41-70
Просо «Колоритное» До 1,4 до 10 0
1,4-1,7 10-18 1-30
1,7-2,0 18-25 31-50
Суданская трава «Воронежская 27» до 1,1 8-10 0
1,1-1,5 10-15 1-35
1,5-3,0 15-30 36-50
Яровой ячмень «Таловский 9» до 1,7 до 7 0
1,7-2,2 7-18 1-10
2,2-3,0 18-35 11-25
Озимая пшеница «Черноземка 88» до 1,7 до 9 0
1,7-2,2 9-16 1-15
2,2-2,7 16-26 16-50

Отбор апробационного снопа позволяет повысить точность прогноза, ввиду того что данная операция предусматривает отбор средних по развитию растений из разных частей поля, где растения исследуемой культуры могут развиваться с разной скоростью, зависящей от метеорологических условий, почвенного плодородия, предшественника, уровня минерального питания и пр.

Наличие всех существенных признаков изобретения позволяет повысить точность определения прогнозирования полегания сельскохозяйственных культур до 80-100% (таблица 3). Тогда как имеющиеся аналогичные технические решения не позволяют осуществить точный прогноз полегания растений в поле в фазу начала колошения или молочной спелости зерна.

Таблица 3
Точность определения прогноза полегания зерновых злаковых культур с пустотелыми стеблями, %
Способ определения полегания Культура/сорт Точность определения в среднем за 3 года
1 Аналог Яровая пшеница «Прохоровка» 0*
Просо «Колоритное» 0*
Ячмень «Таловский-9» 0*
Озимая пшеница «Черноземка-88» 0*
2 Прототип Яровая пшеница «Прохоровка» 65-70
Просо «Колоритное» 70-75
Ячмень «Таловский-9» 70-75
Озимая пшеница «Черноземка-88» 70-75
3 Заявляемое решение Яровая пшеница «Прохоровка» 85-90
Просо «Колоритное» 90-95
Ячмень «Таловский-9» 90-95
Озимая пшеница «Черноземка-88» 90-95
* - определение прогноза полегания в начале колошения или в фазу молочной спелости зерна невозможно

Предлагаемый способ в сравнении с известными аналогами обладает рядом важных преимуществ.

1. Значительно расширяется ассортимент культур, на которых можно проводить анализ: если в прототипе это только зерновые колосовые злаки, то предлагаемый способ определения полегания возможно еще использовать на крупяных и кормовых культурах.

2. Предлагаемый способ предназначен для использования в производственных условиях, так как нет необходимости для проведения анализа срезать все растения с участка, а лишь достаточно отобрать апробационный сноп.

3. В прототипе склонность к полеганию растений определяется уже после их созревания, тогда как в заявляемом решении возможно прогнозировать полегание в ранние фазы развития (фазу выбрасывания репродуктивных органов), что дает возможность предпринять меры для предотвращения полегания (провести обработку ретардантами - биологически активные вещества, способные задерживать процесс роста растений).

4. Значительно повышается точность определения прогнозирования полегания сельскохозяйственных культур до 80-100%.

Способ прогнозирования полегания растений сельскохозяйственных культур, включающий отбор апробационного снопа растений и определение у них признаков прочности главного стебля, отличающийся тем, что апробационный сноп отбирают в фазу появления репродуктивных органов у растений, а в качестве признаков прочности главного стебля измеряют максимальный di max и минимальный di min размеры второго снизу узла каждого i стебля в горизонтальной плоскости и по значению величины λ, определяемой выражением: , где n - число стеблей в апробационном снопе, прогнозируют: при λ менее 1,1 - полегания нет, при λ=1,1÷1,7 - слабое полегание, при λ=1,7÷2,2 - среднее полегание, при λ=2,2÷3,0 - сильное полегание, при λ более 3,0 - очень сильное полегание.



 

Похожие патенты:
Изобретение относится к сельскому хозяйству. В качестве исходного материала, содержащего полиэмбриональные семена, используют самофертильные популяции.

Изобретение относится к области сельского хозяйства. Изобретение представляет собой способ определения всхожести семян льна-долгунца с учетом оценки степени развития проростков, включающий отбор проб семян, выделение семян из навесок при определении чистоты, отсчет четырех проб по 50 семян в каждой, проращивание семян между полосами фильтровальной бумаги, свернутыми в рулон в термостате при температуре 20°С в течение 5 суток, где проращивание семян проводят при ширине покровной полосы фильтровальной бумаги 2 см.
Изобретение относится к области фитопатологии, сельского хозяйства и экологии. Способ включает предпосевную обработку семян пшеницы мягкой диспергированной суспензией.

Изобретение относится к биотехнологии. Изобретение представляет собой способ выращивания ячменя с применением обработки защитно-стимулирующим комплексом, где семена ячменя замачивают водным раствором комплекса биологически активных веществ кормовой добавки Флоравит® с концентрацией 1*10-4 мг/мл и расходе 10 л/т семян и растения ячменя в фазу кущения опрыскивают водным раствором комплекса биологически активных веществ кормовой добавки Флоравит® с концентрацией 1*10-4 мг/мл и расходе раствора 200-250 л/га.

Изобретение относится к области сельского хозяйства, в частности к физиологии сельскохозяйственных растений и селекции. Способ включает отбор проб, определение площади листьев, биометрических показателей путем определения количества и массы отдельных органов растений по фазам роста и развития, учет накопления вегетативной массы всего растения и семян за период развития, фотосинтетического потенциала.
Изобретение относится к области сельского хозяйства, в частности к селекции. Изобретение представляет собой способ повышения коэффициента размножения капусты белокочанной в условиях in vitro, включающий выращивание эксплантов, культирование их на питательной среде Мурасиге-Скуга, внесение в нее регуляторов роста тидиазурон в концентрации 1 мг/л в сочетании с индолил-3-уксусной кислотой - 0,5 мг/л, при использовании цветолож размером 0,2-0,3 мм, изолированных из бутонов длиной 0,5-0,7 мм, где цветоложе используют за 1-2 дня до распускания цветков и после выращивания их на питательных средах культивируют до образования почек в течение 14-21 суток.

Изобретение относится к сельскому хозяйству и биотехнологии. Гибридную линию яровой мягкой пшеницы, содержащую фрагмент хромосомы с двумя генами от Aegilops speltoides: ген, определяющий удлинение срока колошения (VRN-Asp1), и ген устойчивости к бурой ржавчине (LrAsp5), скрещивают с линией, содержащей ген устойчивости к мучнистой росе (Pm) из генома ржи Secale cereale, и растения поколения F1 самоопыляют до поколения F2.
Изобретение относится к сельскому хозяйству. Изобретение представляет собой способ выращивания растений топинамбура и включает в себя оценку исходного материала, отбор среди них биотипов по хозяйственно-ценным признакам, выращивание растений топинамбура в пробирочной культуре на питательной агаризованной среде Мурасиге-Скуга, после высадки пробирочных ростков в пробирки на среду и достижения растениями 5-6 листочков и развития корневой системы производят черенкование, затем растения в фазе 10-15 листочков и развития корневой системы или образования микроклубней пересаживают в грунт, а оценку по здоровью проводят визуально, к здоровым относят растения, у которых не выделены экземпляры с признаками поражения болезнями, а отбор хозяйственно-ценных и морфологических признаков производят в период уборки по более высокой продуктивности с покустной оценкой каждого растения.
Изобретение относится к области сельского хозяйства, в частности к интродукции, и может найти применение при внедрении новых сортов зернобобовых культур. В способе местные районированные сорта высевают широкорядно, на 2-3 недели раньше интродуцентов.

Изобретение относится к области биохимии, в частности к cпособу отбора селекционных образцов растений гречихи, обладающих устойчивостью к стрессовым воздействиям, включающий: выращивание селектируемой и контрольной популяций при нормальных условиях с последующим помещением части образцов каждой популяции в стрессовые условия; сбор образцов ткани растений селектируемой и контрольной популяций, подвергнутых и не подвергнутых стрессовому воздействию; определение в собранных образцах уровней экспрессии предварительно выявленных генов, маркирующих уровень ответа на анализируемый тип стресса; сравнение уровня экспрессии генов в образцах, помещенных в стрессовые условия, и образцов, выращенных при нормальных условиях; отбор тех образцов, у которых наблюдается максимальное изменение уровня экспрессии генов, маркирующих уровень ответа на анализируемый тип стресса, по сравнению с контрольной популяцией.

Изобретение относится к области виноградарства. Способ включает формирование штамбов с рукавами и плодовыми образованиями на них.
Изобретение относится к области экологии и сельского хозяйства, в частности к рекультивации земель. Способ включает использование фитоиндикаторов, их морфологические и физиологические признаки в начальные периоды роста.
Изобретение относится к области сельского хозяйства. В способе омолаживают растения в продленной культуре раннего арбуза в открытом грунте за счет формирования новых побегов из спящих почек надсемядольного колена на отплодоносивших растениях арбуза.
Группа изобретений относится к области сельского хозяйства, в частности к тепличному растениеводству и светокультуре растений. Способ включает выращивание растений в оптимизационной биотехнологической натурной модели с размещением ее в теплице с растениями той же культуры и сорта.

Изобретение относится к области сельского хозяйства, а именно к виноградарству. Способ включает окрашивание свежих поперечных срезов побегов винограда толуидиновым синим и синим Эванса.
Изобретение относится к области сельского хозяйства и биотехнологии. В способе готовят картофельно-декстрозный агар (PDA), выделяют гриб в чистую культуру, подготавливают инокулюм для инфекционного фона, выделяют нематоды (A.
Изобретение относится к области сельского хозяйства, в частности к виноградарству. Способ включает ежегодное прищипывание зеленых основных побегов при достижении ими длины 10-15 см до начала образования побегов второго порядка.

Изобретение относится к области сельского хозяйства, в частности к экологическому мониторингу. Способ включает выделение на малой реке или ее притоке визуально по карте или натурно участка пойменного луга.

Изобретение относится к области растениеводства, а именно к средствам контроля геометрических параметров растений, используемых для оценки их качества, преимущественно укорененных черенков и саженцев садовых культур.

Изобретение относится к области сельского хозяйства, в частности к растениеводству. Способ включает листовую диагностику путем определения откликов в виде разницы фотохимической активности суспензии хлоропластов при добавлении в нее диагностируемых элементов на уровнях их наличия и отсутствия смесями.

Изобретение относится к области лесного, лесопаркового хозяйства и садово-паркового строительства. В способе проводят статистический анализ, включающий расчет средних многолетних фенодат таксонов, определяют средние многолетние феноритмотипы в родовом комплексе, оценивают направления и величины сдвига сроков наступления фенофаз вегетативных органов. Прогнозируют долгосрочные изменения феноритмотипов на основе данных фенологических наблюдений за динамикой сезонного развития вегетативных органов растений, относящихся к одному роду, не менее чем за 15-20-летний период. Определяют критические периоды вегетации: сроки наступления заморозков, сроки и силу засушливых периодов, периодичность их повторения. При этом к негативному прогнозу относят сдвиг на ранний - с ранним началом набухания почек и линейного роста побегов и поздний - с поздним полным одревеснением побегов феноритмотипы у представителей семейства Pinaceae. Способ позволяет повысить эффективность долгосрочного прогнозирования изменений динамики сезонного развития растений и перспективности их дальнейшего содержания в культуре ex situ. 14 табл., 1 пр.

Изобретение относится к области сельского хозяйства, в частности к растениеводству. Способ включает отбор апробационного снопа растений и определение у них признаков прочности главного стебля. Апробационный сноп отбирают в фазу появления репродуктивных органов у растений. В качестве признаков прочности главного стебля измеряют максимальный di max и минимальный di min размеры в горизонтальной плоскости второго снизу узла каждого i стебля. По значению величины λ, определяемой выражением: λ∑i1ndi min∑i1ndi max, где n - число стеблей в апробационном снопе, прогнозируют: при λ менее 1,1 - полегания нет, при λ1,1÷1,7 - слабое полегание, при λ1,7÷2,2 - среднее полегание, при λ2,2÷3,0 - сильное полегание, при λ более 3,0 - очень сильное полегание. Способ позволяет снизить трудоемкость и повысить достоверность прогноза полегания сельскохозяйственных культур в полевых условиях в ранние фазы развития растений. 3 табл., 1 пр.

Наверх