Параметры состояния посевов проса для формирования урожайности разного уровня в центре Оренбургского Предуралья

Параметры состояния посевов проса

для формирования урожайности разного уровня

в центре Оренбургского Предуралья

В.И. Елисеев, зав. комплексной аналитической лабораторией, А.Г. Крючков, д.с.-х.н, профессор, Оренбургский НИИСХ

Для получения наибольшей отдачи от возделываемой культуры в разных зонах страны важно знать оптимальные параметры показателей состояния посевов с учетом ее биологических особенностей. Эти параметры следует обеспечить изпользованием соответствующих технологических приемов.

Поскольку подобные параметры в настоящее время недостаточно обоснованы, нами была поставлена задача установить их для такой культуры, как просо.

В этих целях на материалах четырехлетних (1979—1982 гг.) опытов отдела агрохимии, где изучались удобрения проса на фоне двух предшественников (яровая пшеница и горох), с помо-

щью корреляционно-регрессионного анализа были определены зависимости урожайности проса от показателей состояния посевов.

Результаты анализа показали, что при размещении проса по предшественнику — яровая пшеница урожайность его сильно зависит от количества всходов (п ух = 0,945), числа растений к уборке (П ух = 0,932) и выживаемости (П ух = 0,937).

Менее значима связь с полевой всхожестью (П ух = 0,918) и еще менее — связь с сохранностью растений (Л ух = 0,800) (табл. 1).

При размещении проса после гороха в целом степень связи ослабевает, но при этом очень сильна связь с полевой всхожестью (пух = 0,952), затем выживаемостью (П ух = 0,898) и числом растений к уборке (Пух = 0,892). Самые слабые связи характерны для сохранности растений (Пух =

0,618) и числа всходов (Лух = 0,698).

1. Зависимость урожайности проса от показателей состояния посевов,

размещенных по разным предшественникам

№ п/п Коррелируемые величины Параметры величин (М±0) V, % Ух Б

факт. теор.01

Предшественник - яровая пшеница

1. Всходов, шт. на 1 м2 (х) 110-172 146±15,4 10,57 - - -

2. Урожайность, ц с 1 га (у) 13,7-30,1 20,2±5,6 27,7 0,945 8,59 1,76

у =-52459+1783,42х-24,03х2+0,16х3-5,327Е-04х4+7,02Е-07х5±1,88 ц с 1 га для 89,38% случаев

3. Полевая всхожесть, % (х0 36,7-57,3 48,7±5,1 10,6 - - -

4. Урожайность, ц с 1 га (у1) 13,7-30,1 20,2±5,6 27,7 0,918 5,84 1,76

у1 =-32597,53+3250,73х1-128,17х12+2,501х13-2,4175Е-02х14+9,262Е-05х15±2,37 ц с 1 га, для 84,37% случаев

5. Растений к уборке, шт. на 1 м2 (х2) 98-160 12,7±15,2 11,95 - - -

6. Урожайность, ц с 1 га (у2) 12,4-32,4 20,2±5,8 28,77 0,932 6,91 1,76

у2=1:(24,139-0,884х2+1,2827Е-02х22-9,22Е-05х23+3,288Е-07х24-4,657Е-10х25)±2,29 ц с 1 га, для 86,79% случаев

7. Сохранность растений, % (х3) 76,7-96,5 87,1±5,2 6,02 - - -

8. Урожайность, ц с 1 га (у3) 12,0-30,4 20,4±4,1 20,2 0,800 2,53 1,76

у3=1:(528,62-28,87х3+0,629х32-6,8 3 4Е-03х33 + 3,70Е-05х34-7,987Е-08х35)±2,79 ц с 1 га, для 63,93% случаев

9. Выживаемость, % (х4) 32,7-53,3 42,4±5,1 11,94 - - -

10. Урожайность, ц с 1 га (у4) 12,5-32,4 20,2±5,8 28,66 0,937 7,46 1,76

у4=1:(23,765-2,603х4+0,113х42-2,43Е-03х43+2,59Е-05х44-1,0 97Е-07х45)±2,19 ц с 1 га, для 87,78% случаев

Предшественник - горох

1. Всходов, шт. на 1 м2 (х) 128-190 154±16,6 10,73 - - -

2. Урожайность, ц с 1 га (у) 14,0-33,4 23,3±6,6 28,2 0,698 1,89 1,76

у=-762,41+2,506х+ 60873,89 ±4,78 ц с 1 га, для 48,8% случаев х

3. Полевая всхожесть, % (хО 42,7-63,3 51,4±5,5 10,72 - - -

4. Урожайность, ц с 1 га (у1) 14,0-33,4 21,2±5,4 25,56 0,952 9,94 1,76

у1=1:(232,46-22,506х1+0,866х12-0,0166х13+1,578Е-04х14-5,979Е-07х15)±1,72 ц с 1 га, для 90,79% случаев

5. Растений к уборке, шт. на 1 м2 (х2) 101-172 133±18 13,2 - - -

6. Урожайность, ц с 1 га (у 2) 15,4-31,4 21,2±4,3 20,2 0,892 4,48 1,76

у2=-8951,359+326,167х2-4,681х22+3,3224Е-04х23-1,1677Е-04х24+1,628Е-07х25±2,02 ц с 1 га, для 79,59% случаев

7. Сохранность растений, % (х3) 65,2-97,7 86,5±8,4 9,70 - - -

8. Урожайность, ц с 1 га (у3) 15,0-28,7 21,3±3,3 15,6 0,618 1,48 1,46

у3=114707,3-7134,074х3+176,436х32-2,169 х33+1,325Е-02х34-3,221Е-05х35±2,73 ц с 1 га, для 38,18% случаев

9. Выживаемость, % (х4) 33,7-57,3 44,4±5,9 13,25 - - -

10. Урожайность, ц с 1 га (у4) 15,6-31,4 21,2±4,2 19,99 0,898 4,74 1,76

у4=-13864,1 + 1527,77х4-66,519х42+1,43 4 5х43-1,5 3 3 9 8Е-02х44+6,512Е-05х45±1,95 ц с 1 га, для 80,69% случаев

32.7 35,7 38,7 41,7 44,7 47,7 50,7 53,7 56,7

Выживаемость растений, %

Предшественник — яровая пшеница

32,7 35,7 38,7 4! ,7 44,7 47,7 50,7 53,7 56,7

Выживаемость растений, %

Предшественник — горох

Рис. 1 - Зависимость урожайности проса Оренбургское 42 от показателей состояния посевов

Графический анализ зависимостей (рис. 1) на 1 м2 119 всходов (36,2 ц с 1 га) при полевой позволяет считать, что по предшественнику — яровая пшеница для получения теоретически наи-

всхожести 39,9% (33,3 ц с 1 га), 107 растений к уборке (29 ц с 1 га) с сохранностью 81% (25,5 ц

большей урожайности посев проса должен иметь с 1 га) и выживаемостью 35,5% (29 ц с 1 га).

Увеличение этих показателей до 172 шт., 59%, 170 шт., 98,8% и 56,7%, сопровождается снижением урожайности проса до 13,4—12 ц с 1 га.

При размещении проса после гороха характер связей иной. Количество всходов от 128 до 190 шт. на 1 м2 дает самую разнообразную гамму показателей урожайности (от 34,1 до 14 ц с 1 га), и уравнение адекватно лишь для 48,8% случаев.

При этом лучшим показателем полевой всхожести семян был 43,3% (32 ц с 1 га), количества сохранившихся к уборке растений — 110 шт. (28,8 ц с 1 га), сохранности — 77% (25,5 ц с 1 га) и выживаемости — 36% (28,3 ц с 1 га).

Изменение показателей в ту или иную сторону сопровождалось снижением урожайности.

Просо требует себе большего жизненного пространства, чем пшеница, поэтому важно было понять, каковы должны быть параметры его роста и накапливаемой биомассы, оптимальные для формирования наибольшей урожайности.

Как показывает анализ, между высотой растений, накопленной сухой биомассой и урожайностью на фоне обоих предшественников, существуют очень тесные связи (п ух = 0,989—0,923). Но значимость этих факторов различна. При размещении проса после пшеницы более тесна зависимость урожайности от накопленной биомассы (Пух = 0,989), чем от высоты растений (Л ух = 0,943),

а при размещении после гороха, наоборот, от высоты растений (п ух = 0,940) (табл. 2).

Графический анализ полученных уравнений позволяет считать оптимальными величинами высоты растений проса по предшественнику — яровая пшеница — 104 см (33,6 ц с 1 га) и сухой биомассы — 7,24 т с 1 га (33,8 ц с 1 га), а по предшественнику — горох высота растений — 125 см (33,9 ц с 1 га) и сухой биомассы — 8,5 т с 1 га (33,4 ц с 1 га) (рис. 2).

Очень тесные связи обнаружены нами между массой зерна в метелке проса и урожайностью (П ух = 0,922 и 0,995) на фоне обоих предшественников, а также числом зерен в метелке (П ух = 0,922 и 0,990). Связи с массой 1000 зерен ослабевают в сравнении с первыми двумя показателями (Пух = 0,924 и 0,944). Мы объясняем это значительно меньшей изменчивостью массы 1000 зерен проса (V = 4,07 и 4,58%). Об этом писали А.П. Дерябина и Р.И. Садыкова [1]. Отсюда следует, что главным элементом структуры продуктивности проса является число зерен в метелке (табл. 3).

Согласно полученным уравнениям наибольшую урожайность проса можно достичь по предшественнику — яровая пшеница при массе зерна с 1 метелки 4,17 г (30,1 ц с 1 га), 486 зернах в метелке (32,7 ц с 1 га) и массе 1000 зерен 7,68 г (32,7 ц с 1 га).

4,29 4,99 5,70 6,40 7,10 7,80

Сухая биомасса проса, т с 1 га Предшественник — горох

4,25 4,82 5,40 5,98 6,55 7,12

Сухая биомасса проса, т с 1 га Предшественник — яровая пшеница

Рис. 2 - Зависимость урожайности проса от высоты растений и величины накопленной сухой биомассы

2. Зависимость урожайности проса от высоты растений и величины накопленной сухой биомассы

№ п/п Коррелируемые величины Параметры величин (М±0) V, % ух Б

факт. теор.01

Предшественник - яровая пшеница

1. Высота растений, см (х) 57-122 81,2±22,2 27,3 - - -

2. Урожайность, ц с 1 га (у) 12,3-34,3 21,2±7,9 37,20 0,949 9,20 1,76

у=-3129,318+198,48х-4,892х2+0,05876х3-3,4365Е-04х4+7,844Е-07х5±2,6 ц с 1 га, для 90,05% случаев

3. Сухая биомасса, т с 1 га (х0 3,1-7,7 4,74±1,27 26,72 - - -

4. Урожайность, ц с 1 га (у1) 12,0-33,5 20,2±6,9 34,3 0,983 28,2 1,76

у1=-109,302+103,302х1-32,894х12+4,682х13-0,2393х14±1,3 ц с 1 га, для 96,69% случаев

Предшественник - горох

5. Высота растений, см (х2) 60-125 84,1±22,8 27,2 - - -

6. Урожайность, ц с 1 га (у 2) 13,7-33,9 21,0±6,6 31,6 0,940 52,6 1,76

у2=1085,604-63,285х2+1,475х22-1,6955Е-02х23+9,614Е-05х24-2,1458Е-07х25±0,94 ц с 1 га, для 98,26% случаев

7. Сухая биомасса, т с 1 га (х3) 2,89-8,50 5,25±1,54 29,34 - - -

8. Урожайность, ц с 1 га (у3) 12,7-34,1 22,2±7,8 35,2 0,923 6,28 1,76

у3=191,123-144,159х3+40,449х32-4,614х33+0,187х34±3,12 ц с 1 га, для 85,16% случаев

3. Зависимость урожайности проса от элементов продуктивности метелки

№ п/п Коррелируемые величины Параметры величин (М±0) V, % ух Б

факт. теор.01

1 2 3 4 5 6 7

Предшественник - яровая пшеница

1. Масса зерна с 1 метелки, г (х) 1,14-4,17 2,25±0,80 35,54 - - -

2. Урожайность, ц с 1 га (у) 11,2-33,1 20,1±7,0 35,12 0,992 56,42 1,76

у=-105,924+256,589х-215,256х2+87,086х3-16,44х4+1,162х5±0,94 ц с 1 га, для 98,38% случаев

3. Число зерен в метелке, шт. (х0 165-546 306,5±101 32,87 - - -

4. Урожайность, ц с 1 га (у0 11,2-33,1 20,1±7,0 34,81 0,992 55,64 1,76

у1=-110,3+1,907х1-1,155Е-02х12+3,382Е-05х13-4,611Е-08х14+2,34Е-11х15±0,94 ц с 1 га, для 98,36% случаев

5. Масса 1000 зерен, г (х2) 6,8-7,9 7,3±0,3 4,07 - - -

6. Урожайность, ц с 1 га (у2) 12,0-31,5 20,0±6,0 29,78 0,924 6,42 1,76

у2=1:(435,184-242,24х2+50,56х22-4,688х23+0,1629х24)±2,35 ц с 1 га, для 85,49% случаев

Предшественник - горох

7. Масса зерна с 1 метелки, г (х) 1,14-3,54 2,11±0,67 31,67 - - -

8. Урожайность, ц с 1 га (у) 11,7-33,7 20,2±6,4 31,98 0,995 91,42 1,76

у=1:(0,3213-0,4308х+0,2908х2-0,1007х3+1,692Е-02х4-1,0829Е-03х5)±0,74 ц с 1 га, для 99,1% случаев

9. Число зерен в метелке, шт. (х1) 171-468 29,2±81,9 28,1 - - -

Продолжение таблицы 3

1 2 3 4 5 6 7

10. Урожайность, ц с 1 га Ы 11,8-34,1 20,2±6,6 32,43 0,990 46,55 1,76

у1=-162,25+2,579х1-1,491Е-02х12+4,228Е-05х13-5,702Е-08х14+2,9226Е-1 ^±1,14 ц с 1 га, для 98,05% случаев

11. Масса 1000 зерен, г (х2) 6,8-8,0 7,4±0,34 4,58 - - -

12. Урожайность, ц с 1 га Ы 1,27-34,1 21,1±6,9 32,83 0,944 8,38 1,76

у2=1: (9061,524-6096,734х2+1637,476х22-219,444х23+14,673х24-0,3916х25)±2,39 ц с 1 га

При размещении по предшественнику — горох эти показатели должны быть соответственно на уровне 3,7 г (34,1 ц с 1 га), 507 шт. (34,1 ц с 1 га) и 7,7 г (31,7 ц с 1 га) (рис. 3, 4).

З.П. Лузина [2] приводит данные, которые свидетельствуют о низкой общей (1,0—1,25 ед.) и продуктивной (1,0—1,15 ед.) кустистости сортов проса в Оренбургской и соседних областях Казахстана.

Коэффициент общего кущения проса изменялся незначительно (V = 2,59—3,6%). На фоне предшественника — яровая пшеница в связи с этим связь его с урожайностью была в пределах средней (Лух = 0,472), и уравнение не удовлетворяло критерию Фишера (табл. 4).

На фоне предшественника — горох связь оказалась тесной (Пух = 0,945) и уравнение адекватным для 89,29% случаев, а наибольшую урожайность теоретически просо формировало при коэффициенте общего кущения 1,08 ед. (34,58 с ц 1 га).

Множественный корреляционно-регрессионный анализ показал, что число зерен в метелке (х1) и масса 1000 зерен (х2) в 97,39% случаев определяют продуктивность (массу зерна) метелки (у) при выращивании его по предшественнику — яровая пшеница и в 86,67% случаев — по предшественнику — горох.

Для расчетов продуктивности метелки проса по предшественнику — яровая пшеница может быть применено уравнение вида:

1,52 1,90 2,28 2,66 3,03 3,41 3,79

Масса зерна с 1 метел г: и проса, г Предшественник — яровая пшеница

1,52 1,90 2,28 2,66 3,03 3,41

Масса зерна с 1 ме!ёлки проса, г Предшественник — горох

Рис. 3 - Зависимость урожайности проса от количества продуктивных стеблей и массы зерна с 1 метелки на фоне различных предшественников

37.8

34.2

30.5

26.9

23.2

19.5

15.9

12.2 8,6

165,0 212,6 260,2 307,9 355,5 403,1 450,7 498.-'

Количество зёрен пооса в метёлке, шт

V

У

и*

%

Масса 1000 зёрен проса, г Предшественник — яровая пшеница

Количество зёрен проса в метёлке, шт

39,1

35,4

31,7

28,0

24,3

20,6

16,9

13,2

9,5

6,75

о

:\ V

£_ /

Кг в <#> '—^ /о \

0 7,05 7,21 7,36 7,51 7,

Масса 1000 зёрен проса, г Предшественник — горох

7,82 7,97

Рис. 4 - Зависимость урожайности проса от количества зерен в метелке и массы 1000 зерен при размещении его по различным предшественникам

4. Зависимость урожайности проса от коэффициента общего кущения в центре Оренбургского Предуралья

№ Коррелируемые величины Параметры V, % Б

п/п величин (М±С) ух факт. теор.01

Предшественник - яровая пшеница

1. Коэффициент общего кущения, ед. (х) 0,99-1,10 1,02±0,002 2,59 - - -

2. Урожайность, ц с 1 га (у) 11,7-31,66 20,1±5,6 27,92 0,472 1,26 1,76

Функция не удовлетворяет критерию Фишера

Предшественник - горох

3. Коэффициент общего кущения, ед. (хі) 1-1,2 1,02±0,004 3,6 - - -

4. Урожайность, ц с 1 га ы 13,4-34,2 21,2±5,6 26,4 0,945 8,70 1,76

у1=921883,7-3405442х1+4709435х12 -2889520х13+663662,4х14±1,9 ц с 1 га, для 89,29% случаев

умн=-9,4606+3,1244Е-02х1+1,2805х2+9,6138Д-06х12-4,147Д-03х1х2+2,1966Д-02х22±0,135 г, при мнух1х2 = 0,987, Fфaкт. = 404,36^^1 = 1,765. При выращивании проса по предшественнику — горох применимо уравнение вида: умн=-24,9968+4,0659Д-02х1+4,9448х2+8,9146Д-06х12-5,453Д-03х1х2-0,1873х22±0,305 г, при мнух^2 = 0,931, FфaKт. = 70,28^те0р.01 = 1,765.

Предшественник — яровая пшеница Предшественник — горох

Рис. 5 - Зависимость массы зерна с 1 метелки проса от количества зерен в метелке и массы их 1000 штук

Предшественник — яровая пшеница Предшественник — горох

Рис. 6 - Зависимость урожайности проса от количества растений, продуктивных стеблей и массы зерна с 1 метелки

Дальнейший множественный корреляционнорегрессионный анализ показывает, что урожайность (у) проса формируется на фоне предше-

ственника — яровая пшеница под действием количества растений (х^ и массы зерна с 1 метелки (х2) в 89,91 и 90,26% случаев.

!) умнх1х2

для количества растений

2) умнх1х2

для продуктивных стеблей

=-2,2888-0,01837х1+13,6228х2+2,5525Д-04х12--3,0116Д-02х1х2-0,3165х22±2,4 ц с 1 га, при мнух1х2 = 0,948,

Рфакт. - 96,32 > Е

теор.01

= 1,765 (рис. 6).

=-32,6576+0,2886х1+24,558х2-4,896Д-04х1х2 -1,1353х22±2,38 ц с 1 га, при мнух1х2 = 0,950,

Ефакт. 1°°,16 > Етеор.01 I,765.

При выращивании проса после гороха адекватны в 88,68—88,84% случаев следующие уравнения:

3) умнх1х2

для количества растений

=-5,5046+6,4490Д-02х1+12,9858х2-2,4832Д-04х12--9,5963Д-03х1х2-0,6634х22±2,61 ц с 1 га, при мнух1х2 = 0,942,

Ефакт. 84,65 > Етеор.01 1,765 (рис. 6).

4) умнх1х2

для количества растений

=-°,9419+8,5516Д-°4х1+13,441х2-2,2°78Д-°5х12--1,1723Д-02х1х2-0,7386х22 ± 2,6 ц с 1 га, при мнух1х2 = 0,942,

Ефакт. 86,05 > Етеор.01

= 1,765.

Определенные нами параметры высокопродуктивных посевов проса для условий центра Оренбургского Предуралья и почв чернозема обыкновенного несколько отличаются от параметров ряда признаков, указываемых Титковым В.И., Ряхов-ским А.В. и Каракулевым В.В. [3], полученным на почвах чернозема южного, но они в целом характеризуют особенности этой культуры в тех же направлениях, а объяснение различий в параметрах мы находим в особенностях биологии растений проса, которые лучше раскрываются на фоне более плодородных почв. Здесь развиваются более мощные растения, чем на почвах чернозема южного.

Таким образом, для формирования высокопродуктивного посева проса в центре Оренбург-

ского Предуралья на почвах чернозема обыкновенного при размещении проса в пятипольном севообороте после яровой пшеницы и гороха необходимо стремиться к формированию посева с указанными нами параметрами, с учетом особенностей предшественника.

Литература

1. Дерябина, А.П. Селекция проса на повышение урожайности и качества зерна в Оренбургской области / А.П. Дерябина, Р.И. Садыкова. 86 с.

2. Лузина, З.П. О продуктивности и водном обмене сортооб-разцов проса в различных условиях выращивания. Селекция и семеноводство проса. Под ред. д.с.-х.н. И.Н. Елагина. М.: Колос, 1976. С. 221-227.

3. Титков, В.И. Адаптивная технология выращивания крупяных культур на Южном Урале / В.И. Титков, А.В. Ряхов-ский, В.В. Каракулев. М.: Колос, 2005. 196 с.