RU2420949C1 - Способ оценки потенциальной урожайности семянок сафлора красильного - Google Patents

Abstract

Изобретение относится к области сельского хозяйства. Способ включает оптимизацию сроков уборки корзинок, установление суммы среднесуточных температур от посева до фазы «бутонизация» и количества выпавших осадков, вычисление гидротермического коэффициента за период появления первых двух-трех настоящих листьев до фазы «бутонизация» и определение расчетом семенной урожайности. В фазу «ветвление» растений сафлора красильного на контрольных делянках в пятикратной повторности устанавливают количество стеблей на площади 1 м2 и ветвей первого порядка. В фазу «бутонизация» просчитывают количество бутонов на ветвях первого порядка, а прогнозируемую урожайность семянок сафлора красильного рассчитывают по формуле ! ! где Q - прогнозируемая урожайность семянок сафлора красильного, кг/га; n - среднее количество растений на пяти контрольных делянках в фазу «ветвление», штук/м2; b - количество ветвей первого порядка на одном стебле, штук/стебель; k - среднее количество бутонов на одной ветви, штук; η - коэффициент плодоношения, учитывающий количество полноценных семянок к общей массе в корзинке; Zc - среднее количество семянок в одной корзинке, штук; mc - масса 1000 семянок, г; Gпр - гидротермический коэффициент условий произрастания от момента посева до фазы «полная спелость семянок в корзинках» в предшествующий период, мм/°С; Gm - гидротермический коэффициент условий вегетации в прогнозируемом году от момента появления двух-трех настоящих листьев до фазы «бутонизация», мм/°С; α - коэффициент, учитывающий запасы доступной почвенной влаги в слое 0-0,3 м в период вегетации; β - коэффициент, учитывающий неблагоприятное погодное во

Description

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 с потенциальной продуктивностью растений (SU, авторское свидетельство №1414355. А1, М. Кл⁴. 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, 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.

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. А1, М. Кл.⁴ 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.

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=2,75 А₂/A₁,

при этом потенциальную продуктивность растений в текущем году оценивают по К, а при совпадении их внутри вида по величине A₁, а большим значениям К и A₁ соответствуют более потенциально продуктивные сельскохозяйственные растения (SU, авторское свидетельство №1505472. A1, М. Кл⁴. 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=37,2х-54,7,

где у - урожайность, ц/га;

х - исходный уровень доли пазушного плодоношения, %.

(SU, авторское свидетельство №1630677. A1, M. Кл⁵. 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 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 прогнозировании воздуха +10°С, а срок посева устанавливают по гидротермическому коэффициенту в интервале его от 4 до 8 (RU, патент №2014768. С1, M. Кл³. А01С 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, относится к семейству Fabaceae, так же, как и все бобовые травы. В условиях Нижнего Поволжья величина гидротермического коэффициента (ГТК) Г.Т.Селянинова изменяется от 0,25 до 1,15. По этому показателю невозможно установить срок посева семян, например, нута или сои в почву и, тем более, ожидаемую урожайность зерна сортов 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=75,6-3,14х+12,52d,

где у - урожайность озимой пшеницы, ц/га;

х - среднесуточная температура воздуха в мае, °С;

d - доза минеральных удобрений от 0 до 1

(0 - без удобрений, 1 - N ₁₂₀Р₁₂₀К ₆₀)

(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 фасоли, нута, сои на зерно 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=75,6-3,14·6,4°С+12,52·1=36,624 ц/га=3,6624 т/га,

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

Однако приведенное выражение у=75,6-3,14х+12,52d 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·x+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 - N ₁₂₀Р₁₂₀К ₆₀)

(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, 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, и 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 зерна сои не реален, а сами числовые данные не обеспечивают достоверность прогноза для испытуемого сорта сои.

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=a·S·Gc+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;

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/х)+k₃/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;

k₁=(0,6-0,8)·10^-3 - коэффициент пропорциональности, учитывающий сортовые качества каждого семени в накоплении зерновой массы, (кг-сутки²)/штук;

k₂=(0,0512-0,0934)·10^-4 - коэффициент пропорциональности, учитывающий влияние температурного режима на формирование корневой системы растений, кг·сутки/°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, относятся то, что прогнозируемую урожайность желательно знать к периоду цветения масличных, а не при завершении вегетации. При завершении фазы «налив бобов 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 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./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=k₁ax²+k₂ΣtГТКbр₀х^-1+k₃bc^-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.сут.²/штук;

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·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;

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. №02 // Изобретения. Полезные модели. - 2006. - №2).

В описанном способе оценки потенциальной продуктивности учтены большинство факторов, влияющих на урожайность. Предложенная формула справедлива для культур с большим вегетационным периодом и не приемлема для оценки, например, ультраскороспелых сортов сои с вегетационным периодом 100-120 дней.

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

Y=k₁AGs(1/x²)+k₂B/x+k₃c/Gs,

где Y - 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;

k₁=(0,6-0,8)·10^-3 - коэффициент пропорциональности, учитывающий сортовые качества каждого семени в накоплении зерновой массы, кг·сутки²/штук;

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

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

Gs - гидротермический коэффициент Г.Т.Селянинова (RU, патент №2271096. С1, МПК A01G 7/00 (2006.01). Способ прогнозирования урожайности озимых зерновых культур в условиях засушливого климата / А.Ф.Рогачев, А.М.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.

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 м³/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:

у=k₁x_t+(k₂A+k₃·d+k₄P)/Gs,

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

x_t - 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;

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/(штук·га);

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

(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 сортобразцов 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). - Заявка №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 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, МПК⁶ А01В 79/02. Способ возделывания сафлора / В.Ю.Душков, С.Г.Чекалин. - Заявка №99106467/13; Заявлено 02.04.1999; Опубл. 20.11.1999).

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 y_i; x_i - урожайность озимой пшеницы в индуцирующих регионах в первом предшествующем прогнозируемом году;

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

а, b - эмпирические коэффициенты, характеризующие связи колебаний природных условий прогнозируемого региона с индицирующим (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(A)=1 или sign(A)=-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 // Изобретения. Полезные модели. - 2006 - №32).

К недостаткам описанного способа применительно к решаемой нами 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.

Этот способ нами принят в качестве наиближайшего аналога.

Сущность заявленного изобретения заключается в следующем.

Задача, на решение которой направлено заявленное изобретение, - прогнозирование семенной продуктивности сафлора красильного при интродукции на юго-востоке Европейской части Российской Федерации.

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

Указанный технический результат достигается тем, что в известном способе оценки потенциальной урожайности семянок сафлора красильного, включающем оптимизацию сроков уборки корзинок, установление суммы среднесуточных температур от посева до фазы «бутонизация» и количества выпавших осадков, вычисление гидротехнического коэффициента за период появления первых двух - трех настоящих листьев до фазы «бутонизация» и определение расчетом семенной урожайности, согласно изобретению, в фазу «ветвление» растений сафлора красильного на контрольных делянках в пятикратной повторности устанавливают количество стеблей на площади 1 м² и ветвей первого порядка, в фазу «бутонизация» просчитывают количество бутонов на ветвях первого порядка, а прогнозируемую урожайность семянок сафлора красильного рассчитывают по формуле

где Q - прогнозируемая урожайность семянок сафлора красильного, кг/га;

n - среднее количество растений на пяти контрольных делянках в фазу «ветвление», штук/м²;

b - количество ветвей первого порядка на одном стебле, штук/стебель;

k - среднее количество бутонов на одной ветви, штук;

Z_c - среднее количество семянок в одной корзинке, штук;

m_c - масса 1000 семянок, г;

G_np - гидротермический коэффициент условий произрастания от момента посева до фазы «полная спелость семянок в корзинках» в предшествующий период, мм/°С;

G_m - гидротермический коэффициент условий вегетации в прогнозируемом году от момента появления двух-трех настоящих листьев до фазы «бутонизация», мм/°С;

η - коэффициент плодоношения, учитывающий количество полноценных семянок к общей массе в корзинке;

α - коэффициент, учитывающий запасы доступной почвенной влаги в слое 0 - 0,3 м в период вегетации;

β - коэффициент, учитывающий неблагоприятное погодное воздействие;

τ - коэффициент, учитывающий повреждение семянок в корзинах с.-х. вредителями и патогенной микрофлорой;

ω - коэффициент, учитывающий теплообеспеченность растений в период вегетации, °С/сутки;

а - коэффициент, учитывающий использование минеральных удобрений на формирование семянок;

d₁ - коэффициент, учитывающий влияние вносимых минеральных удобрений NPK на формирование зеленой массы;

d₂ - коэффициент, учитывающий влияние запасов питательных веществ в почве на урожайность семянок;

d₃ - коэффициент, учитывающий освещенность посевов из-за отклонения нормы высева по сравнению со стандартом или сортообразцом до интродукции;

А - коэффициент пропорциональности, учитывающий влияние макро- и микроэлементов на накопление массы семянок и посевные качества, кг/га;

Т - коэффициент, учитывающий период высева маслосемянок.

Сведения, подтверждающие возможность реализации заявленного изобретения, заключаются в следующем.

Способ оценки потенциальной урожайности семянок сафлора красильного включает оптимизацию сроков уборки корзинок, установление суммы среднесуточных температур от посева до фазы «бутонизация» и количества выпавших осадков, вычисление гидротермического коэффициента за период появления первых двух - трех настоящих листьев до фазы «бутонизация» и определение расчетом семенной урожайности.

Для установления потенциальной урожайности семянок сафлора на созданных в ранневесенний период посевах в фазу «ветвление» растений на контрольных делянках в пятикратной повторности без повреждения стеблей и ветвей устанавливают количество стеблей (в) на площади 1 м² и количество ветвей (b). Результаты просчетов заносят в полевой журнал. В фазу «бутонизация» на тех же делянках уточняют количество бутонов (k) на ветвях первого порядка.

Прогнозируемую урожайность семянок сафлора испытуемых сортов Милютинский 114 и Астраханский 747 рассчитывают по формуле:

где Q - прогнозируемая урожайность семянок сафлора красильного, кг/га;

n - среднее количество растений на пяти контрольных делянках в фазу «ветвление», штук/м²;

b - количество ветвей первого порядка на одном стебле, штук/стебель;

k - среднее количество бутонов на одной ветви, штук;

Z_c - среднее количество семянок в одной корзинке, штук;

m_c - масса 1000 семянок, г;

G_np - гидротермический коэффициент условий произрастания от момента посева до фазы «полная спелость семянок в корзинках» в предшествующий период, мм/°С;

G_m - гидротермический коэффициент условий вегетации в прогнозируемом году от момента появления двух-трех настоящих листьев до фазы «бутонизация», мм/°С;

η - коэффициент плодоношения, учитывающий количество полноценных семянок к общей массе в корзинке;

α - коэффициент, учитывающий запасы доступной почвенной влаги в слое 0 - 0,3 м в период вегетации;

β - коэффициент, учитывающий неблагоприятное погодное воздействие;

τ - коэффициент, учитывающий повреждение семянок в корзинах с.-х. вредителями и патогенной микрофлорой;

ω - коэффициент, учитывающий теплообеспеченность растений в период вегетации, °С/сутки;

а - коэффициент, учитывающий использование минеральных удобрений на формирование семянок;

d₁ - коэффициент, учитывающий влияние вносимых минеральных удобрений NPK на формирование зеленой массы;

d₂ - коэффициент, учитывающий влияние запасов питательных веществ в почве на урожайность семянок;

d₃ - коэффициент, учитывающий освещенность посевов из-за отклонения нормы высева по сравнению со стандартом или сортообразцом до интродукции;

А - коэффициент пропорциональности, учитывающий влияние макро- и микроэлементов на накопление массы семянок и посевные качества, кг/га;

Т - коэффициент, учитывающий период высева маслосемянок.

Для сравнения и получения сопоставимых результатов в дополивной период в подготовленную почву вносят гербициды для подавления сорной растительности. Тем самым обеспечивают равные условия произрастания растений в период «посев - ветвление», наиболее трудный этап в жизни растений интродуцируемых сортов сафлора красильного.

Для получения планируемой урожайности вносят расчетные дозы фосфорных, калийных и азотных удобрений (кг д.в./га). Определенную норму азотных удобрений в орошаемом земледелии вносят с поливной водой в качестве подкормки, а в неорошаемом (богарном) земледелии - при междурядных прополках и рыхлении. Необходимые микроэлементы Мо, В, Со, Zn, Cu вносят опрыскиванием растений сафлора в период «ветвление - бутонизация». Посев семянок сафлора осуществляют расчетными нормами при температуре почвы в слое 0-0,10 см не выше 5°С. Вегетационные поливы выполняют поливными нормами (м³/га) для поддержания влажности почвы в слое 0-0,3 м не ниже 70-80% наименьшей влагоемкости (НВ). Защиту растений от с.-х. вредителей проводят опрыскиванием растворенными в воде разрешенными средствами и препаратами.

Прогнозируемую урожайность вегетативной массы рассчитывают по формуле (1).

Погрешность прогноза устанавливают расчетом

где Δ - погрешность прогноза, %;

Q - прогнозируемая урожайность, установленная по вышеприведенной формуле, кг/га;

Q_факт - урожайность семянок сафлора с контрольных делянок после скашивания и обмолота, кг/га.

Пример 1. Сафлор красильный сорта Милютинский 114 районирован в Российской Федерации в 1945 году. Семена сафлора Милютинский 114 для постановки опытов закуплены в Донской зональной опытной сельскохозяйственной станции. Величины коэффициентов G_np за 2006, 2007 и 2008 года установлены на основе агроклиматического справочника Ростовской области.

Среднее количество растений по годам к периоду «ветвление» установлено расчетом на делянках площадью 1 м² при установленной норме высева 300000 всхожих семян на гектар. Фактическое количество растений отражено в 1-й строке таблицы 1.

Количество ветвей первого порядка установлено расчетом в фазу «ветвление», т.к. в этот период на стеблях сафлора нет ветвей 2-го порядка. Эти данные показаны числовыми данными во 2-й строке таблицы 1.

Среднее количество бутонов на одной ветви 1-го порядка установлено расчетом на 10 ветвях в фазу «бутонизация». Бутоны на ветвях 2-го порядка, как правило, не дают полноценных семянок.

Среднее количество полноценных бутонов на одной ветви показано в 3-й строке таблицы 1.

Среднее количество семянок в одной корзинке и масса 1000 семянок установлены на основе сортоописания, поисковых опытов и уточнены по результатам полевых опытов 2006, 2007 и 2008 годов. Эти данные показаны в строках 4 и 5.

Гидротермический коэффициент условий вегетации в прогнозируемом году от момента появления первых двух - трех листьев до фазы «бутонизация» установлен на основе метеоданных станции ФГОУ ВПО «Волгоградская государственная сельскохозяйственная станция». Эти данные показаны в 7-й строке таблицы 1.

Величина коэффициента плодоношения семянок в корзинке установлена на основе опытных данных. Коэффициент η есть отношение полновесных семянок к общему их числу. Для этого семена сафлора, выделенные с одной корзинки, помещают в чашки Петри и проращивают. На величину коэффициента η влияет количество солнечных дней в период цветения корзинок, отсутствие осадков и наличие насекомых - опылителей, в т.ч. и пчел. Эти данные показаны в строке 8 таблицы 1.

Сафлор красильный отзывчив на орошение и урожайность семянок зависит от запасов доступной влаги. Коэффициент α показывает, что обеспеченность влагой в посевах сафлора в 2006 г. поставила 37%, в 2007 г. - 42%, а в 2008 г. лишь на 29% (см строку 9 таблицы 1).

Коэффициент β учитывает неблагоприятные погодные воздействия на всходы, рост стеблей, ветвление, бутонизацию, цветение, налив семянок в корзинках и дозревание семянок в корзинках. Величина коэффициента β показана данными в строке 10 таблицы 1.

Коэффициент τ учитывает повреждение семянок сафлора красильного сорта Милютинский 114 с.-х. вредителями (сафлоровой мухой, молью) и патогенной микрофлорой. Эти данные отражены в 11-й строке в таблице 1.

В условиях Волгоградской области количество солнечных дней (инсоляция) и суммы положительных температур достаточно для полноценного формирования вегетативной и зерновой частей. Величины коэффициентов ω₁ показаны в строке 12 таблицы 1.

Растения сафлора отзывчивы на минеральное питание и подкормку микроэлементами. Запасы минерального питания из почвы оказывают существенное влияние на рост и развитие растений сафлоры. Коэффициент d₁, d₂ и d₃ показывают долю внесенных NPK, запасов минерального питания в почве и микроэлементов Мо, Во, Со, Cu, Zn на формирование корзинок и маслосемянок. Эти данные показаны в строках 13, 14, 15 и 16.

Коэффициент T отражает период посева сафлора: подзимный, зимний, ранневесенний. При подзимнем севе урожай семянок сафлора составляет по сравнению с весенним севом 117…126%, при зимнем севе - 102…110%, а при весеннем севе лишь 85…87% (см. строку 18 таблицы 1).

На основе выполненных данных получены величины прогнозируемых урожайностей Q семянок сафлора красильного сорта Милютинский 114 в 2006-2008 гг. Эти данные показаны в строке 19 таблицы 1. Фактическая урожайность семянок сафлора на основе обмолота коробок на лабораторной молотилке приведена в строке 20, а ошибка А прогноза - в строке 21 таблицы 1.

Приведенные данные показывают, что ошибка прогноза не превышает 11%, что допустимо для прогнозных оценок в сельском хозяйстве.

Пример 2. Сорт сафлора красильного Ташкентский 747 выведен в ГНУ Прикаспийский НИИ аридного земледелия РАСХН. В таблице 2 приведены основные сведения по урожайности маслосемянок сафлора красильного сорта Астраханский 747. Величина ошибки прогноза по урожайности маслосемянок в среднем не превышает 6,5%.

Таким образом, представленные сведения доказывают возможность достижения указанного заявителем технического результата.

Claims (1)

1. Способ оценки потенциальной урожайности семянок сафлора красильного, включающий оптимизацию сроков уборки корзинок, установление суммы среднесуточных температур от посева до фазы «бутонизация» и количества выпавших осадков, вычисление гидротермического коэффициента за период появления первых двух-трех настоящих листьев до фазы «бутонизация» и определение расчетом семенной урожайности, отличающийся тем, что в фазу «ветвление» растений сафлора красильного на контрольных делянках в пятикратной повторности устанавливают количество стеблей на площади 1 м² и ветвей первого порядка, в фазу «бутонизация» просчитывают количество бутонов на ветвях первого порядка, а прогнозируемую урожайность семянок сафлора красильного рассчитывают по формуле
   

   

   
   где Q - прогнозируемая урожайность семянок сафлора красильного, кг/га;
   n - среднее количество растений на пяти контрольных делянках в фазу «ветвление», штук/м²;
   b - количество ветвей первого порядка на одном стебле, штук/стебель;
   k - среднее количество бутонов на одной ветви, штук;
   η - коэффициент плодоношения, учитывающий количество полноценных семянок к общей массе в корзинке;
   Z_c - среднее количество семянок в одной корзинке, штук;
   m_c - масса 1000 семянок, г;
   G_пр - гидротермический коэффициент условий произрастания от момента посева до фазы «полная спелость семянок в корзинках» в предшествующий период, мм/°С;
   G_m - гидротермический коэффициент условий вегетации в прогнозируемом году от момента появления двух-трех настоящих листьев до фазы «бутонизация», мм/°С;
   α - коэффициент, учитывающий запасы доступной почвенной влаги в слое 0-0,3 м в период вегетации;
   β - коэффициент, учитывающий неблагоприятное погодное воздействие;
   τ - коэффициент, учитывающий повреждение семянок в корзинках с.-х. вредителями и патогенной микрофлорой;
   ω - коэффициент, учитывающий теплообеспеченность растений в период вегетации, °С/сутки;
   а - коэффициент, учитывающий влияние использования минеральных удобрений на формирование семянок;
   А - коэффициент пропорциональности, учитывающий влияние макро- и микроэлементов на накопление массы семянок и посевные качества, кг/га;
   d₁ - коэффициент, учитывающий влияние вносимых минеральных удобрений NPK на формирование зеленой массы;
   d₂ - коэффициент, учитывающий влияние запасов питательных веществ в почве на урожайность семянок;
   d₃ - коэффициент, учитывающий освещенность посевов из-за отклонения нормы высева по сравнению со стандартом или сортообразцом до интродукции;
   Т - коэффициент, учитывающий период высева маслосемянок.