СПОСОБ ПРОГНОЗИРОВАНИЯ УРОЖАЙНОСТИ ЗЕЛЕНОЙ МАССЫ САФЛОРА КРАСИЛЬНОГО
METHOD TO PREDICT CROP CAPACITY OF SAFFLOWER GREEN MASS

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.
4
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 с потенциальной продуктивностью растений (SU, авторское свидетельство № 1414355 А1, М. Кл A01G 7/00. Способ экспресс-диагностики потенциальной продуктивности растений / Л.И.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, относятся 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.
4
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 потенциально продуктивным, если содержание пролина не превышает 20-25 мг/% на сухое вещество (SU, авторское свидетельство № 1470239 A1, M. Кл 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 не существенно. Таким образом, описанный способ не приемлем для оценки потенциальной продуктивности масличных культур при возделывании в иных почвенно-климатических условиях.
2
2
1
2
1
2
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/м, непосредственно после отбора пробу погружают в жидкий азот, измерение биофизического показателя осуществляют при температуре жидкого азота и интенсивности света 300-2500 Вт/м, в качестве биофизического показателя анализируют спектр электронного парамагнитного резонанса, измеряют амплитуды A и А сигналов при g-факторе 2,006 A и 2,015 А, соответственно, рассчитывают коэффициент К по формуле
2
1
К=2,75 А/A,
1
1
4
при этом потенциальную продуктивность растений в текущем году оценивают по К, а при совпадении их внутри вида по величине A, а большим значениям К и A соответствуют более потенциально продуктивные сельскохозяйственные растения (SU, авторское свидетельство № 1505472 A1, M. Кл 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=37,2x-54,7,
где у - урожайность, ц/га;
х - исходный уровень доли пазушного плодоношения, %
5
(SU, авторское свидетельство № 1630677 A1, M. Кл. 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 относятся 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.
5
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 4-10°С, а срок посева устанавливают по гидротермическому коэффициенту в интервале его от 4 до 8 (RU патент № 2014768 С1, M. Кл A01C 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·x+12,52·d,
где у - урожайность озимой пшеницы, ц/га;
х - среднесуточная температура воздуха в мае, °С;
120
120
60
d - доза минеральных удобрений от 0 до 1 (0 - без удобрений, 1 - NPK)
7
(RU патент № 2158498 С2, МПК 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 относятся 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;
120
120
60
d - доза минеральных удобрений от 0 до 1 (0 - без удобрений, 1 - NPK)
7
(RU патент № 2158500 С2, МПК 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, относятся 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:
1
у=51,41-2,13·16,4+10,3·1=26,776 ц/га=2,667 т/га;
2
у=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.
2
2
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./м на черноземных почвах и 300-450 шт./м 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
c
у=a·S·G+b,
где у - урожайность зерна, т/га;
а - коэффициент, учитывающий норму высева семян;
b - коэффициент, учитывающий почвенно-климатические условия зоны;
S - фактическая сумма положительных температур от посева до прекращения вегетации, °С;
c
G - гидротермический коэффициент, мм °С,
c
c
c
7
при этом при G меньше 0,5 норму высева семян уменьшают на 10-15% от оптимальных зональных величин, при G в диапазоне от 0,5 до 0,9 норму высева сохраняют, при G 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, МПК 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
1
2
3
2
у=k·а·(1/x)+k·(1/x)+k/с,
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, сутки;
1
-3
2
k=(0,6-0,8)·10 - коэффициент пропорциональности, учитывающий сортовые качества каждого семени в накоплении зерновой массы, (кг·сутки)/ штук;
2
-4
2
k=(0,0512-0,0934)·10 - коэффициент пропорциональности, учитывающий влияние температурного режима на формирование корневой системы растений, кг·сутки/°С·м;
3
-4
7
k=(0,00007-0,00015)·10 - коэффициент пропорциональности, учитывающий размещение растений на поверхности поля, кг/м (RU патент № 2248690 С2, МПК 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 проблеме относятся 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.
2
2
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 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 стеблей 500-600 шт./м на черноземных почвах и 300-450 шт./м 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
1
2
0
3
-2
-1
-1
y=k·а·х+k·Σt·ГТК·b·p·x+k·b·с,
где у - потенциальная продуктивность озимых колосовых культур, т/га;
1
-6
2
k=(1,5-3,0)·10 - коэффициент пропорциональности, учитывающий сортовые качества каждого семени в накоплении зерновой массы, т.сут./штук;
а - норма высева, штук всхожих семян на 1 га;
х - длительность посева в днях, от начала рекомендуемых для зоны сроков, сутки;
2
-3
k=(0,8-1,3)·10 - коэффициент пропорциональности, учитывающий влияние температурного режима на формирование корневой системы растений в период от посева до ухода в анабиоз, т·сутки/мм·га;
Σt - 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;
0
р - запасы доступной влаги в корнеобитаемом горизонте, мм;
3
k=(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 составления прогноза по математической зависимости, в котором прогнозируемую урожайность на следующий год устанавливают из выражения
1
2
3
2
у=к·A·Gs·(1/x)+к·В/Х+к·c/Gs,
где у - ожидаемая урожайность, кг/га;
А - норма высева, штук/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, сутки;
1
-3
2
k=(0,6-0,8)·10 - коэффициент пропорциональности, учитывающий сортовые качества каждого семени в накоплении зерновой массы, кг·сутки/штук;
2
2
k=(0,512-0,934) - коэффициент пропорциональности, учитывающий влияние температурного режима на формирование корневой системы растений, кг·сутки/°С·м;
3
k=(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 климатические условия, время и сроки посева, доступность к запасам почвенной влаги и элементам питания.
3
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 м/га, 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:
1
2
3
4
у=k·xt+(k·А+k·d+k·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, штук/га;
d - количество внесенных удобрений NPK, кг д.в./га;
3
Р - поливная норма за период вегетации, м/га;
1
k - коэффициент, учитывающий сортовые качества каждого семени люцерны в формировании и накоплении зерновой массы, кг/(°С·га);
2
k - коэффициент, учитывающий влияние температурного режима на формирование корневой системы растений в первый год жизни, кг/ (штук·га);
3
k - коэффициент, учитывающий запасы минерального питания от предшественника в корнеобитаемом слое, кг/(д.в.кг/га);
4
k - 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;
c.o
G - 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 A01G 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.
6
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, МПК А01В 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 проблеме - прогнозирование урожайности зеленой массы и маслосемянок сафлора красильного после всходов - невозможность прогнозирования урожая зеленой массы сафлора и маслосемян 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 yi, 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] в €[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 проблеме относятся невозможность количественной оценки прогнозируемого урожая в период посев-всходы.
Этот способ принят в качестве наиближайшего аналога.
Сущность заявленного изобретения заключается в следующем.
Задача, на решение которой направлено заявленное изобретение, - прогнозирование семенной продуктивности массы семян сафлора красильного при интродукции на юго-востоке Европейской части Российской Федерации.
Технический результат - повышение достоверности результатов прогнозирования зеленой массы и семенной продуктивности перспективных сортов сафлора красильного.
Указанный технический результат достигается тем, что в известном способе прогнозирования урожайности зеленой массы сафлора красильного, с включающем лущение стерни после уборки предшественника, выпашку 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, 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
2
1
i
i
N
N
q
p
k
k
Q=0,10·(M-M)·(dN+ca+eb+αg+βq+γq+f+k)·T,
где Q - урожайность воздушно сухой земной массы сафлора красильного, т/га;
1
2
M - прирост вегетативной массы в течение 10 суток после всходов г/м;
2
2
М - прирост вегетативной массы в течении 20 суток после всходов, г/м,
-9
d - коэффициент пропорциональности, учитывающий прирост зеленой массы при изменении норм высева семян, d=(97-446)·10 га/штук всхожих семян;
N - установленная норма высева для данной почвенно-климатической зоны, штук всхожих семян на гектар;
-1
с - коэффициент пропорциональности, учитывающий влияние глубины заделки семян сафлора красильного на формирование зеленой массы, с=0,833-2,400, м;
i
a - фактическая глубина посева, м;
-1
е - коэффициент пропорциональности, учитывающий ширину междурядий на накопление зеленой массы, е=0,085-0,300 м;
i
в - ширина междурядий, м;
N
N
-4
α - коэффициент пропорциональности, учитывающий влияние доз азотных удобрений на формирование вегетативной массы, α=(42-57)·10га/кг д.в.;
N
q - доза внесенного азота, кг д.в./га;
р
-4
β - коэффициент, учитывающий влияние нормы внесения фосфорных удобрений на формирование прироста зеленой массы, βр=(16-18)10 кг д.в./га;
p
q - норма внесенных фосфорных удобрений, кг д.в./га;
к
к
-3
γ - коэффициент пропорциональности, учитывающий влияние доз калийных удобрений на формирование вегетативной массы, γ=(6-9,25)·10 га/кг д.в.;
к
q - норма внесенных калийных удобрений, кг д.в./га;
f - безразмерный коэффициент, учитывающий запасы продуктивной почвенной влаги к периоду «посев - всходы» f=1,06-1,12;
k - безразмерный коэффициент, учитывающий обеспеченность корнеобитаемого растениями сафлора почвенного горизонта минеральным питанием, k=0,24-0,36;
Т - коэффициент, учитывающий время высева семян, Т=0,87 - при ранневесеннем посеве; Т=0,96 - при позднеосеннем посеве; Т=1,13 - при зимнем посеве.
Сведения, подтверждающие возможность реализации заявленного изображения, заключаются в следующем.
Способ прогнозирования урожайности зеленой массы сафлора красильного включает обязательное выполнение ряда машинных технологических операций, без которых невозможно получить конечный результат - воздушно-сухую массу в качестве сена или зеленую в качестве силосной массы, убираемой до периода массового цветения корзинок и созревания семянок. К числу этих операций относятся 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, после посева прикатывание и орошение в основные фенологические фазы.
Нарушение сроков выполнения указанных технологических операций и отклонения сроков уборки зеленой массы приводят к серьезным отклонениям прогнозных данных от фактически полученной урожайности зеленой массы сафлора красильного.
Ошибку прогноза устанавливают расчетом:
факт
факт
Δ=(Q-Q)·100/Q, %
где Q - прогнозируемая урожайность зеленой массы, т/га;
факт
2
Q - урожайность зеленой массы с контрольных делянок, каждая площадью по 25 м и приведенная к воздушно-сухой массе, т.е. к 14% влажности, т/га.
После появления полных всходов в сроки первые десять суток и последующие двадцать суток экспериментально устанавливают прирост вегетативной зеленой массы. Прогнозируемую урожайность зеленой массы сафлора красильного устанавливают расчетом по формуле
2
1
N
i
i
N
N
p
p
k
k
Q=0,10·(М-M)·(d+ca+eb+αq+βq+γq+f+k)·T,
где Q - урожайность воздушно-сухой зеленой массы сафлора красильного г/га;
1
2
M - прирост вегетативной массы в течение 10 суток после всходов, г/м;
2
2
М - прирост вегетативной массы в течении 20 суток после всходов г/м;
d - коэффициент пропорциональности, учитывающий прирост зеленой массы при изменении норм высева семян, га/штук всхожих семян;
N - установленная норма высева семян для данной почвенно-климатической зоны, штук всхожих семян на гектар;
-1
с - коэффициент пропорциональности, учитывающий влияние глубины заделки семян сафлора красильного на формирование зеленой массы, м;
i
b - ширина междурядий, м;
i
a - фактическая глубина посева, м;
-1
е - коэффициент пропорциональности, учитывающий ширину междурядий на накопление зеленой массы, м;
i
b - ширина междурядий, м;
N
α - коэффициент пропорциональности, учитывающий влияние доз азотных удобрений на формирование вегетативной массы, га/кг д.в.;
N
q - доза внесенного азота, кг д.в./га;
βр - коэффициент пропорциональности, учитывающий влияние нормы внесения фосфорных удобрений на формирование и прирост зеленой массы, га/кг д.в.;
p
q - норма внесенных фосфорных удобрений, кг д.в./га;
к
γ - коэффициент пропорциональности, учитывающий влияние доз калийных удобрений на формирование вегетативной массы, га/кг д.в.;
к
q - норма внесенных калийных удобрений, кг д.в./га;
f - безразмерный коэффициент, учитывающий запасы продуктивной почвенной влаги к периоду «посев - всходы»;
k - безразмерный коэффициент, учитывающий обеспеченность корнеобитаемого растениями сафлора почвенного горизонта минеральным питанием;
Т - коэффициент, учитывающий время высева семян сафлора.
Ниже приводим пример расчета прогнозируемой урожайности зеленой массы сафлора красильного сорта Ташкентский 51 при возделывании в условиях резко континентального климата, охарактеризованного гидротермическим коэффициентом (ГТК) Г.Т.Селянинова, равным 0,22-0,30 с разными нормами высева семян в ранневесенний период.
Сафлор - засухоустойчивое растение. Тем не менее, он хорошо отзывается на орошение. Сафлор красильный (Carthamus tinctorius L.) принадлежит к группе масличных культур, к семейству астровых. Мелкий и крупный скот охотно поедает неколючие сорта сафлора в различных фазах развития, вплоть до зрелых побегов, но избегает поедание колючих форм сафлора. Особую ценность сафлор приобретает при высеве в смесях с подсолнечником, сахарным сорго. Корневая система сафлора стержневая, хорошо развитая. Главный корень проникает на глубину 0,15-0,20 м, сильно ветвится, делается тонким и проходит далеко в глубину почвы до 1,5-2,0 м. Боковые ответвления от главного корня идут горизонтально, под прямым углом к главному вертикальному стержневому корню. Строение корней сафлора мелкоклетчатое.
Сафлор - растение, приспособленное к резкому континентальному климату, хорошо переносит засуху и не боится заморозков.
Сафлор не требователен к почве. Однако он сильно реагирует повышением урожаев при высеве на плодородных почвах. Мирясь с малопродуктивными почвами, сафлор значительно повышает урожай при внесении удобрений. Эффективность удобрений на посевах сафлора зависит не только от количества внесенных удобрений, но и от ряда других моментов, таких как сроки внесения удобрений, фона агротехники, погодных и иных условий.
Пример 1. Приводим пример расчета прогнозируемой урожайности сафлора красильного сорта Ташкентский 51 при возделывании в Черноярском районе Астраханской области в 2006-2008 годах на светло-каштановых почвах.
Посевы сафлора закладывались на опытном поле ОПХ «Нижняя Волга» Черноярского района на участках однородных по микрорельефу, засоленности и ранее применяемым агроприемам. Предшественник сафлора - яровая пшеница сорта Альбидиум 28. Закладку опытов повторяли в 2006, 2007 и 2008 годах. Использовали семена сафлора красильного сорта Ташкентский 51. Посев ранневесенний. Густота стояния растений к периоду уборки 150 тысяч/га, 220 тысяч и 445 тысяч растений на гектаре.
Заданная густота растений к моменту уборки формировалась нормой высева с поправкой на всхожесть семян и сохранность растений. Фактическая норма высева при 92% всхожести и 95% сохранности растений в среднем за три года составила 22,3 кг/га при густоте стояния 445 тыс шт./га; 11,2 кг/га и 47,2 кг/га при 220 и 150 тысяч растений на одном гектаре.
2
Повторность вариантов - трехкратная. Посевная площадь делянок 432 м.
2
После появления полных всходов в сроки первые десять суток на уровне корневой шейки срезают все растения на площади 1 м в 3-кратной повторности. Зеленую массу высушивают и расчетом приводят к 14% влажности.
2
2
2
2
1
По истечении последующих 20 суток на площади 1 м в 3-кратной повторности срезают подросшие растения. Зеленую массу доводят до воздушно-сухого состояния. Определяют одним из способов влажность и расчетом устанавливают среднюю массу при 14% влажности. Эти величины в г/м, отраженные в колонках М и M приведенной таблицы для норм высева 171,6; 251,7 и 514,8 тысяч всхожих семян на гектар. Фактическая глубина посева семян на делянках оказалась 5, 8 и 12 см. Величина коэффициента с=0,833…2,4 установлена опытным путем. Ширина междурядий в посевах сафлора 0,7; 0,45 и 0,3 м установлена из равенства площадей для питания и освещенности, принятой с увеличением норм высева. Так, расчетная площадь питания при высеве 171,6 тысяч семян на гектар составляет 5,82 см при высеве 251720 семян на гектар - 3,97 см, а при высеве 514,8 тысяч шт./га - 1,94 см. С увеличением числа растений в рядке величина коэффициента с возрастает с 0,085 до 0,3.
n
p
k
N
N
k
Количество внесенных азотных, фосфорных и калийных удобрений рассчитано для получения заданной урожайности с учетом выноса расстояниями NPK и формирования корневой системы каждого растения сафлора. Нормы внесенных удобрений q, q, q и величины коэффициентов α, β, γ отражены в соответствующих колонках в приведенной таблице.
Величина безразмерного коэффициента f, учитывающего обеспеченность корнеобитаемого горизонта запасами продуктивной влаги, установлена на основе многолетних метеоданных, запрошенных метеостанций в с.Черный Яр Астраханской области. Он учитывает запасы доступной почвенной влаги, на период «посев-всходы-ветвление-образование корзинок».
Численные значения безразмерного коэффициента k установлены на основе химического анализа проб почвы, отобранных с делянок опытного участка. В почвах опытного участка крайне мало азота и фосфора, но калием почвы обеспечены достаточно.
Величина коэффициента Т установлена на основе изучения технологии возделывания сафлора при позднеосеннем (конец октября), при зимнем посеве (февральские оттепели) при ранневесеннем севе (конец марта - первая декада апреля). Наибольший урожай зеленой массы растений сафлора получен при зимнем высеве.
2
В фазе формирования корзинок растениями сафлора на опытных делянках были выполнены прокосы серпами на площади 1 м в 3-кратной повторности. Учетная масса растений сафлора была высушена до воздушно-сухого состояния. Далее термостатно-весовым способом установлена фактическая влажность снопов и приведена к 14% влажности. Данные фактической урожайности отражены в таблице.
факт
Приведенные данные в колонках Q и Q показывают, что величина ошибки прогноза меньше 10%. Это свидетельствует в пользу заявленного способа. Следует также заметить, что увеличение нормы высева семян сафлора в условиях резко континентального климата не приводит к повышению урожайности зеленой массы сафлора.