Способ оценки потенциальной продуктивности сои на зерно

Изобретение относится к области сельского хозяйства. Способ включает оптимизацию сроков уборки, установление суммы среднесуточных температур от момента 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 прогнозируемой семенной продуктивности. В фазу бутонизации растений на контрольных делянках в пятикратной повторности устанавливают количество растений на площади 1 м², количество ветвей на каждом растении, количество бутонов на стебле и ветвях. Прогнозируемую семенную продуктивность рассчитывают по формуле:

по которой оценивают потенциальную продуктивность сои на зерно. Способ позволяет оценивать потенциальную продуктивность при интродукции перспективных сортов сои при возделывании в орошаемом и неорошаемом земледелии. 12 табл.

 

Изобретение относится к области сельского хозяйства и может быть использовано при оценке урожайности новых сортов и сортообразцов сои 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 биофизических 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 измеряют 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 сортов сои, подлежащих интродукции для возделывания в системе капельного орошения, относится то, что, во-первых, слабый раствор калийной соли не воздействует на семенную оболочку зерна сои, во-вторых, не наблюдается выделение ионов водорода с поверхности семенной оболочки, в-третьих, этот показатель является косвенным, т.к. семенная оболочка сои ни в коем образе не определяет как посевные, так и продуктивные качества перспективных сортов сои, в-четвертых, необходимо наличие высокоточной и дорогостоящей аппаратуры. Описанный способ не учитывает условия возделывания семян сои 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. кл⁴. A01G 7/00, 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 сои содержание свободного пролина не только в листьях, но и в стеблях, ветвях 1-го порядка, соцветиях, бобах отличается несущественно. Таким образом, описанный способ неприемлем для оценки потенциальной продуктивности сои на зерно при возделывании в иных почвенно-климатических условиях.

Известен кроме описанных способ оценки потенциальной продуктивности сельскохозяйственных растений, включающий отбор пробы листьев, измерение биофизических показателей, характеризующих состояние 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 300-500 Вт/м², в качестве биофизического показателя анализируют спектр электронного парамагнитного резонанса, измеряют амплитуду А₁ и А₂ сигналов при q-факторе 2,006 A₁ и 2,015 А₂ соответственно, рассчитывают коэффициент К по формуле

K=2,75A₂/A₁,

при этом потенциальную продуктивность растений в текущем году оценивают по К, а при совпадении их внутри вида по величине А₁, а большим значениям К и A₁ соответствуют более потенциально продуктивные сельскохозяйственные растения (SU, авторское свидетельство №1505472 А1, 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 относится получение косвенных показателей, которые не указывают 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 А1, М. кл⁵. A01G 7/00, 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. 28.08.1991, Бюл. №8 // Открытия. Изобретения. - 1991. - №8).

К недостаткам описанного способа определения урожайности сортов яблони применительно к растениям сои относится то, что соцветия сои образуются не из почек на вегетативных побегах, а на ветвях первого порядка. Указанный способ неприемлем для прогнозирования семенной продуктивности сои при возделывании как в орошаемом, так и неорошаемом земледелии.

Известен способ определения срока посева бобовых трав на семена в горах, включающий измерение суммы температур и количества осадков и расчет гидротермического коэффициента по формуле, в котором с целью повышения семенной продуктивности сумму температур и количество осадков измеряют при прогревании воздуха +10°С, а срок посева устанавливают по гидротермическому коэффициенту в интервале его от 4 до 8 (RU, патент №2014768 С1, М. кл⁵. 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).

Соя относится к семейству Fabaceae, так же как и бобовые травы. В условиях Нижнего Поволжья величина гидротермического коэффициента (ГТК) изменяется от 0,25 до 1,15. По этому показателю невозможно установить срок посева семян сои в почву и, тем более, ожидаемую урожайность зерна сортов сои, 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=75,6-3,14x+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-N₁₂₀P₁₂₀K₆₀) (RU, патент №2158498 С2, МПК⁷ A01G 7/00. Способ прогнозирования урожайности озимой пшеницы / П.Г.Акулов, М.Н.Понедельченко, И.Н.Сокорева, Н.С.Сокорев (RU). - Заявка №98121715/13; Заявлено 30.11.1998; Опубл. 10.11.2000).

К недостаткам описанного способа применительно к оценке потенциальной продуктивности сои на зерно при возделывании в орошаемом земледелии относится низкая точность прогнозных данных. Так, средняя температура воздуха в мае составила 15,1°С по данным метеостанции г.Волгограда за 1997-2000 г.г., а среднемноголетняя температура составила 16,4°С. Приняв условие, что режим минерального питания растений 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=75,6-3,14х+12,52d не учитывает влагообеспеченность 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=51,41-2,13x+10,3d,

где у - урожайность ячменя, ц/га;

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

d - доза минеральных удобрений от 0 до 1 (0 - без удобрений, 1-N₁₂₀P₁₂₀K₆₀) (RU, патент №2158500 С2, МПК⁷ A01G 7/00. Способ прогнозирования урожайности ячменя / П.Г.Акулов, М.Н.Понедельченко, И.Н.Сокорева, Н.С.Сокорев (RU). - Заявка №98121738/13; Заявлено 30.11.1998; Опубл. 10.11.2000).

К недостаткам описанного способа прогнозирования применительно к оценке урожая зерна сои перспективных сортов относится то, что предложенное выражение не учитывает целого ряда существенных факторов, влияющих на качество и величину урожая.

Используя ранее приведенные числовые данные для мая (х=16,4°С), т.к. в силу биологии растений сои в апреле ее не высевают, приняв величину d=1 и d=0, имеем:

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

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

Указанный интервал урожая зерна сои для некоторых сортов может быть реальным. Однако 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·G_c+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;

G_c - гидротермический коэффициент, мм/°С, при этом при G_c меньше 0,5 норму высева семян уменьшают на 10-15% от оптимальных зональных величин, при G_c в диапазоне от 0,5 до 0,9 норму высева сохраняют, при G_c 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, величина 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 до -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·b·(1/х)+k₃/c,

где у - ожидаемая урожайность, кг/га;

а - норма высева, шт./га;

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

с - ширина междурядий, м;

х - длительность посева в днях от рекомендуемых сроков, 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)·10⁴ - коэффициент пропорциональности, учитывающий влияние температурного режима на формирование корневой системы растений, кг·сутки/°С·м²;

k₃=(0,00007…0,00015)·10⁴ - коэффициент пропорциональности, учитывающий размещение растений на поверхности поля, кг/м (RU, патент №2248690 С2, МПК⁷ A01G 7/00. Способ оценки потенциальной продуктивности сельскохозяйственных растений, преимущественно зерновых колосовых культур, при возделывании в условиях резко континентального климата / А.С.Сарафанов, В.В.Бородычев, A.M.Салдаев, А.В.Майер, В.Н.Кривко (RU). - Заявка №2003107065/12; Заявлено 14.03.2003; Опубл. 27.03.2005, Бюл. №9 // Изобретения. Полезные модели. - 2005. - №9).

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

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=k₁·a·x^-2+k₂·Σt·ГТК·b·ρ₀·x^-1+k₃·b·c^-1,

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

k₁=(1,5-3,0)·10^-6 - коэффициент пропорциональности, учитывающий сортовые качества каждого семени в накоплении зерновой массы, т·сутки²/шт;

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

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

k₂=(0,8-1,3)·10^-3 - коэффициент пропорциональности, учитывающий влияние температурного режима на формирование корневой системы растений в период от посева до ухода в анабиоз, т·сутки/мм²·га;

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

ГТК - гидротермический коэффициент, мм/°С;

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

ρ₀ - 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. - №02).

В описанном способе оценки потенциальной продуктивности учтены львиная доля факторов, влияющих на урожайность. Предложенная формула справедлива для культур с большим вегетационным периодом и неприемлема 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, норму высева, способов посева, расчет величины гидротермического коэффициента и составление прогноза по математической зависимости, в котором прогнозируемую урожайность на следующий год устанавливают из выражения

Y=k₁·A·G_s(1/х²)+k₂·B/x+k₃·C/G_s,

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;

G_s - 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, A.M.Салдаев (RU). - Заявка №2004123690/12; Заявлено 02.08.2004; Опубл. 10.03.2006, Бюл. №7 // Изобретения. Полезные модели. - 2006. - №7).

Растения сои относятся к культуре короткого светового дня с небольшим вегетационным периодом. При возделывании в условиях орошаемого земледелия и достаточном запасе питательных веществ на урожайность зерна сои прежде всего оказывают влияние 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:

Y=k₁·x·t+(k₂·А+k₃·d+k₄·P)/G_s,

где Y- 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;

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);

G_s - гидротермический коэффициент Г.Т.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 при возделывании 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 семян люцерны при возделывании в условиях орошения.

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 стебля, 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 отклонение норм высева по сравнению со стандартом;

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

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

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

b - коэффициент, учитывающий почвенно-климатические условия;

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

(RU, патент №2294091 С1, МПК 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 сои.

Этот способ нами принят в качестве наиближайшего аналога.

Сущность заявленного изобретения заключается в следующем.

Задача, на решение которой направлено заявленное изобретение, - прогнозирование семенной продуктивности растений сои при интродукции на Юго-Востоке Европейской части Российской Федерации.

Технический результат - повышение достоверности результатов прогнозирования семенной продуктивности перспективных сортов сои.

Указанный технический результат достигается тем, что в известном способе оценки потенциальной продуктивности сои на зерно, включающем оптимизацию сроков уборки, установление суммы среднесуточных температур от момента посева до фазы «бутонизация» и количества выпавших осадков, вычисление гидротермического коэффициента за период появление первых двух-трех настоящих листьев до фазы «бутонизация» и определение расчетом прогнозируемой семенной продуктивности, согласно изобретению в фазу «бутонизация» на контрольных делянках в пятикратной повторности устанавливают количество растений на площади 1 м², количество ветвей на растении, количество бутонов на стебле и ветвях, а прогнозируемую урожайность рассчитывают по формуле:

где у - прогнозируемая семенная продуктивность сои, кг/га;

N - количество растений на контрольных делянках в период бутонизации, штук/м²;

b - количество ветвей на 1-м стебле сои, штук;

Z_бв - количество бутонов на одной ветви, штук;

Z_бс - количество бутонов на стебле, штук;

Z_c - среднее количество семян в одном бобе, штук;

m_з - масса 1000 штук семян сои, г;

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

G_m. - гидротермический коэффициент условий вегетации сои 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;

η_{плодон.} - коэффициент плодоношения, учитывающий количество полноценных семян к общей массе завязей;

τ - коэффициент, учитывающий повреждение семян сои в бобах сельскохозяйственными вредителями;

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

d₁ - коэффициент, учитывающий обеспеченность посевов сои микроэлементами;

d₂ - коэффициент, учитывающий влияние вносимых минеральных удобрений NPK на формирование массы семян в бобах сои;

d₃ - коэффициент, учитывающий влияние питательных веществ в почве на продуктивность растений сои;

а - коэффициент, учитывающий освещенность посевов из-за отклонения норм высева по сравнению со стандартом или с сортообразцом до интродукции;

А - коэффициент пропорциональности, учитывающий влияние макро- и микроэлементов на накопление массы зерна и семенные качества, кг/га.

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

Способ оценки потенциальной продуктивности сои на зерно включает оптимизацию сроков уборки, установление суммы среднесуточных температур от момента посева до фазы «бутонизация» и количество выпавших осадков, вычисление гидротермического коэффициента (G) Т.Г.Селянинова за период появления первых двух-трех настоящих листьев до фазы «бутонизация» и определение расчетом прогнозируемой семенной продуктивности. Для получения сопоставимых и достоверных результатов следует серьезно отнестись к срокам уборки зерна сои для исключения потерь от самоосыпания и растрескивания бобов. Ошибку прогноза (в %) устанавливают расчетом

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

Q_факт. - урожайность зерна сои с контрольных делянок после обмолота бобов на лабораторной молотилке и приведенная к воздушно-сухой массе, т.е. 14%, кг/га.

Для сравнения и получения сопоставимых результатов расчетов в допосевной период в хорошо 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 интродуцированных сортов сои.

Для получения планируемой урожайности вносят расчетные дозы фосфорных, калийных и часть азотных удобрений (кг д.в.). Оставшуюся часть азотных удобрений в орошаемом земледелии вносят с поливной водой в качестве подкормки, а в неорошаемом земледелии - при междурядных прополках и рыхлениях. Необходимые микроэлементы Со, Мо, В, Zn, Cu вносят опрыскиванием растений сои в период «ветвление-бутонизация». Посев семян сои осуществляют расчетными нормами на глубину 3-4 см при температуре почвы в слое 0-0,1 м не ниже +15…18°С. Вегетационные поливы выполняют поливными нормами (м³/га) для поддержания влажности почвы в слое 0-0,3 м не ниже 70-80% НВ. Защиту растений сои от сельскохозяйственных вредителей и болезней проводят опрыскиванием растворенных в воде разрешенных средств и препаратов.

В фазу «бутонизация» на контрольных делянках с испытуемыми сортами сои в пятикратной повторности устанавливают количество растений на площади 1 м², количество ветвей на растении, количество бутонов на стебле и ветвях.

Прогнозируемую урожайность рассчитывают по формуле (1).

Ниже приводим перспективные сорта сои, представленные для интродукции.

СОЕР 3 - сорт выведен на Ершовской опытной станции орошаемого земледелия во ВНИИ масличных культур им. В.С.Пустовойта методом гибридизации сорта ВНИИС-1 селекционной линии 3000/78 Укр. НИИОЗа с последующим индивидуальным отбором.

Форма растения кустовая, сжатая. Стебель зеленый, без антоциана, с рыжим опушением средней интенсивности. Высота растений в среднем 66 см. Ветвистость слабая. Цветки пазушные, собраны в кисть, на цветоносе их 7-10. Цветки мелкие, фиолетовые. Бобы прямые или слабоизогнутые. Окраска бобов желто-бурая, опушение средней интенсивности. Среднее число семян в бобе - 3. Семена средней крупности, овальные, гладкие, желтые, без пигментации. Масса 1000 семян на богаре 124,0, при орошении 176,7 г. Рубчик коричневый с глазком, овальный, короткий.

Не осыпается и не полегает, пригоден к механизированной уборке. Вегетационный период 95-110 дней.

Волгоградка-1. Выведен в Нижне-Волжском НИИСХ; в Госреестре с 1991 года. Сорт среднеранний (сумма среднесуточных температур воздуха выше 10°С 2200-2900°С), стабильно урожайный, высокотехнологичный (устойчив к полеганию, с прикреплением нижнего боба на уровне 0,2 м). Подвид маньчжурский, разновидность сордида. Форма растений полусжатая, средняя высота растений 0,73 м, в условиях интенсивного земледелия - до 1,1 м. Опушение густое, рыжевато-коричневое. Семена зелено-желтой окраски, рубчик - желтой, мелкие. Сорт зернового и кормового использования. Засухоустойчив, болезнеустойчив, пластичен к возделыванию в различных почвенно-климатических условиях. Отличается большим содержанием белка (до 38%) высокого качества. При капельном орошении урожайность не превышала 2,36 т/га.

ВНИИОЗ-76. Выведен во Всероссийском НИИ орошаемого земледелия. Сорт скороспелый (сумма среднесуточных температур воздуха выше 10°С 2100-2500°С), высокоурожайный. Подвид - маньчжурский, разновидность сордида. Растения полусжатой формы, высокорослые (80 см), сильноветвистые с индетерминантным типом роста. Окраска опушения рыжевато-коричневая, бобы светло-коричневые, средней величины. Окраска гипокотиля антоциановая. Семена желтые, рубчик коричневой окраски. Сорт зернового использования, засухоустойчив, отзывчив на орошение, удобрение, стимуляторы роста, устойчив к болезням.

ВНИИОЗ-86. Выведен во Всероссийском НИИ орошаемого земледелия. Сорт скороспелый (сумма среднесуточных температур воздуха выше 10°С 1800-2300°С), высокобелковый (до 39%), адаптивен при возделывании в условиях засухи, отзывчив на орошение. Растения этого сорта относятся к маньчжурскому подвиду, разновидности лусида. Форма растений - компактная. Высота растений в среднем 77 см, прикрепление нижнего боба - 13 см и выше. Бобы средней величины, слабо изогнутые, светло-коричневой окраски, опушение серое. Гипокотиль сильной антоциановой окраски. Семена желтые, рубчик одного цвета с семенами. Сорт зернового использования. Засухоустойчив, высокотехнологичен при возделывании и переработке, устойчив к фузариозу и бактериозу.

Астра. Выведен во ВНИИМК в 1997 г. Сорт среднеспелый, длина вегетационного периода 112-116 дней. Высокопродуктивный, до 31 ц/га. Высота растений 94-121 см, нижние бобы располагаются на высоте 13-18 см от поверхности почвы. Форма куста компактная, тип роста полудетерминантный. Опушение растений густое, серого цвета. Содержание белка в семенах - 39,9-40,8%, масла - 21,5-23,4%.

Быстрица 2. Выведен во ВНИИМК в 1993 г. Сорт скороспелый, длина вегетационного периода 100-105 дней. Высокопродуктивный. Урожай зерна - 31,9 ц/га, в повторных посевах 13-18,6 ц/га. Высота растений 106-123 см, нижние бобы располагаются на расстоянии 11-12 см от поверхности почвы.

Форма куста компактная, тип роста полудетерминантный. Опушение растений густое, коричневое. Содержание белка в семенах - 41,0-41,5%, масла - 21,2-23,0%.

Виза. Выведен во ВНИИМК в 1996 г. Сорт скороспелый, длина вегетационного периода 95-99 дней. Высокопродуктивный - 27,9 ц/га зерна, в повторных посевах - 16,5 ц/га. Высота растений 90-110 см, нижние бобы располагаются на расстоянии 11-12 см от поверхности почвы. Форма куста компактная, тип роста полудетерминантный. Опушение растений густое, серого цвета. Содержание белка в семенах - 39,7-40,9%, масла - 23,1-24,5%.

Вилана. Выведен во ВНИИМК в 1997 г. Сорт среднеспелый, длина вегетационного периода 112-116 дней. Высокопродуктивный, до 31 ц/га. Высота растений 94-121 см, нижние бобы располагаются на расстоянии 12-18 см от поверхности почвы. Форма куста компактная, тип роста полудетерминантный. Опушение растений густое, серого цвета. Содержание белка в семенах - 39,9-40,8%, масла - 23,1-24,5%.

Диана. Выведен во ВНИИМК в 1998 г. Сорт раннеспелый, длина вегетационного периода 106-110 дней. Высокопродуктивный, урожайность в опытах достигла 46 ц/га. Высота растений 73-116 см, нижние бобы располагаются на расстоянии 13-15 см от поверхности почвы. Форма куста компактная, тип роста полудетерминантный. Опушение растений густое, серого цвета. Содержание белка в семенах - 39,6-41,2%, масла - 21,9-23,4%.

Лада. Выведен во ВНИИМК в 1998 г. Сорт скороспелый, длина вегетационного периода 90-95 дней. Высокопродуктивный - 27-30 ц/га зерна, в повторных посевах до 16-22 ц/га. Высота растений 90-100 см, нижние бобы располагаются на расстоянии 11-12 см от поверхности почвы. Форма куста компактная, тип роста полудетерминантный. Опушение растений густое, серого цвета. Содержание белка в семенах - 39-41%, масла - 22-23%.

Лань. Выведен во ВНИИМК в 1977 г. Сорт среднераннеспелый, длина вегетационного периода 112-118 дней. Высокопродуктивный - 31,3 ц/га. Высота растений - 98-113 см, нижние бобы располагаются на расстоянии 13-16 см от поверхности почвы. Форма куста компактная, тип роста полудетерминантный. Опушение густое, серого цвета. Содержание белка в семенах - 40,1-41,4%, масла - 21,5-22,1%.

Руно. Выведен во ВНИИМК в 1996 г. Сорт скороспелый, продолжительность вегетационного периода - 100-105 дней. Высокопродуктивный - 22,6-30,0, в повторных посевах - 14,2-19,6 ц/га. Высота растений - 85-100 см, нижние бобы располагаются на расстоянии 13-15 см от поверхности почвы. Форма куста компактная, тип роста полудетерминантный. Опушение растений густое, серого цвета. Содержание белка в семенах - 40,8-41,2%, масла - 21,7-22,6%.

Флора. Выведен во ВНИИМК в 1996 г. Сорт среднеспелый, длина вегетационного периода - 124-125 дней. Продуктивность - 22,4-27,3 ц/га. Высота растений - 52-70 см, нижние бобы располагаются на высоте 13-15 см от поверхности почвы. Форма куста компактная, тип роста полудетерминантный. Опушение растений серое. Отличается крупностью семян - масса 1000 зерен 240-280 г, повышенным содержанием белка - 43,4-44,8% и пониженной активностью ингибиторов трипсина.

Херсонская 8. Новый сорт селекции Украинского НИИ орошаемого земледелия. Районирован в Чечне, Ингушетии, где на сортоучастках дает около 30 ц/га зерна. Сорт среднеспелый, высота растений средняя. В опытах Укр-НИИОЗ за 6 лет урожайность зерна в среднем составила 28,2 ц/га. В зерне содержится 39-41% протеина и 18-22% жира. Сорт зернового направления.

Юг-30. Выведен в Украинской НИИ орошаемого земледелия путем гибридизации. Сорт очень раннеспелый - 86-92 дней. Урожай зерна в основных посевах - 26-32 ц/га и в повторных посевах - до 25 ц/га. Высота растений - 70-90 см. Высота прикрепления бобов 12-14 см. Содержание белка - 37-40% и жира - 21-23%.

Определенных успехов достигли и в Донском селекцентре ВНИИСЗК (г.Зерноград, Ростовская область), где были выведены и районированы сорта сои Веселовская 1, Веселовская 3, Веселовская 5, Зерноградская 1 и 2, Донская молочная и др.

Для возделывания в Ростовской области Инспектурой Госкомиссии Российской Федерации по испытанию и охране селекционных достижений по результатам испытаний за 1999 год и предшествующие годы рекомендованы следующие сорта сои.

Веселовская 3. Выведен Донским селекцентром, районирован для условий орошения в Ростовской области с 1990 года. Разновидность - молдавика. Сорт - среднеспелый: вегетационный период 125-130 дней. Сорт засухоустойчивый и высокоурожайный. В неорошаемых условиях средний урожай составлял в разные годы 22,5-28,5 ц/га, при орошении - 29-32 ц/га. Формирует высокий урожай зеленой массы (на 15-20% выше, чем другие районированные в области сорта), что позволяет использовать его в совместных посевах с кукурузой на силос и зеленый корм. Содержание белка - 38-40 и более, жира - 20-22%.

При выращивании без орошения нижние бобы прикрепляются на высоте 13-15 см от поверхности почвы, что на 7-9 см выше, чем, например, у сорта Ранняя 10. Бобы располагаются в основном в средней и верхней части растений.

Пример 1. Приводим пример расчета прогнозируемой урожайности сои сорта ВНИИОЗ-76 при возделывании в Дубовском районе Волгоградской области в 2004-2006 годах.

Сорт сои ВНИИОЗ-76. Выведен во Всероссийском НИИ орошаемого земледелия. Сорт скороспелый (сумма среднесуточных температур воздуха выше 10°С 2000-2100°С), высокоурожайный. Подвид - маньчжурский, разновидность сордида. Растения полусжатой формы, высокорослые (80 см), сильноветвистые с индетерминантным типом роста. Окраска опушения рыжевато-коричневая. Бобы светло-коричневые, средней величины. Окраска гипокотиля антоциановая. Семена желтые, рубчик коричневой окраски. Сорт зернового использования, засухоустойчив, отзывчив на орошение, удобрение, стимуляторы роста, устойчив к болезням.

Обоснование величины - коэффициент плодоношения η_плод.

Данные исследований В.Б.Енкена (1959), Ю.П.Мякушко, В.Ф.Баранова (1983), Г.Т.Балакая (1999), В.М.Лукомца (2005) показывают, что число завязавшихся бобов от заложившихся бутонов составляет 35-45%. К уборке бобов сохраняется не более 38-75% от завязавшихся. Завязь в большинстве случаев опадает неоплодотворенной. Опадение цветков и бобов сои является генетически обусловленным процессом, но существенное влияние на интенсивность их опадения оказывают внешние факторы, в частности влажность почвы и воздуха. При создании неблагоприятных условий к уборке бобов сохраняется не более 13% от заложившихся бутонов, при достаточном обеспечении всех внешних факторов жизни растений - до 34%. Соответственно коэффициент η_плод может изменяться от 0,13 до 0,34. Следовательно, при создании условий для реализации потенциала продуктивности сои величина коэффициента η_плод равна 0,34.

Коэффициент β - коэффициент, учитывающий неблагоприятное погодное воздействие. Может изменяться от 0 до 1,0. Вероятность наступления неблагоприятных условий в регионе Нижнего Поволжья составляет 13-28%. Соответственно, β целесообразно принять равным 1-0,28=0,72 для среднеспелых сортов, 1-0,26=0,74 для среднескороспелых сортов, 1-0,24=0,76 для скороспелых сортов.

τ - коэффициент, учитывающий повреждение семян сои в бобах сельскохозяйственными вредителями, равен доле поврежденных семян. Разработана и широко применяется 6-балльная шкала устойчивости растений к повреждению сельскохозяйственными вредителями (Н.П.Кузнецова, П.С.Попов, 1981). Современные скороспелые сорта при соблюдении агротехники возделывания сои повреждаются в пределах 0-1 баллов при доле поврежденных семян до 5%. Среднескороспелые сорта повреждаются в пределах 5-8%, среднеспелые - в пределах 8-11% (2-3 балла).

Теоретически сорта определенных групп спелости должны накапливать сумму активных среднесуточных температур воздуха в интервале, соответствующем этой группе спелости. Разработана и эффективно применяется классификация сортов сои по группам скороспелости на основе суммы накапливаемых ими среднесуточных температур воздуха. Вместе с тем многочисленные эксперименты и практический опыт доказывает, что один и тот же сорт в зависимости от созданных условий (комплекс внешних факторов) может накапливать сумму температур, соответствующую разным группам спелости. Это и регулируемые факторы: орошение, внесение удобрений и др., и нерегулируемые - разные комбинации показателей метеофакторов, региональные особенности почвенного покрова и др. Поэтому нельзя считать утратившей актуальность другую классификацию сортов сои по скороспелости, характеризующуюся продолжительностью вегетационного периода в сутках. В идеале сорт определенной группы спелости и хозяйственного назначения, в наибольшей степени реализующий генетический потенциал продуктивности, должен накапливать определенную сумму температур за конкретный интервал времени в сутках.

Таким образом, коэффициент ω оптимальности теплового режима при возделывании сои определяется следующими предпосылками:

- продолжительность вегетационного периода сои при заданном уровне агротехники и наиболее полной реализации потенциала продуктивности, соответствующего этим условиям, является вполне определенной, устойчивой величиной;

- продолжительность вегетационного периода сои при заданных выше условиях определяется принадлежностью сорта к группе скороспелости и зависит от его генетических особенностей;

- отношение накопленной суммы среднесуточных температур воздуха к продолжительности вегетационного периода в оптимуме является устойчивым показателем для сортов всех групп спелости.

Коэффициент ω определяется суммой накопленных среднесуточных температур воздуха, 0°С, отнесенной к продолжительности вегетационного периода:

,

здесь n - продолжительность вегетационного периода сои, сутки, фиксированная величина для сортов одной группы спелости, принимается согласно классификации;

Σt - фактически накопленная сумма температур.

Коэффициент α, учитывающий освещенность посевов из-за отклонения нормы высева по сравнению со стандартном, определяется отношением густоты стояния растений (в период бутонизации) стандарта (в регионе интродукции сои) к фактической густоте стояния интродуцируемого сорта.

d₁, d₂, d₃ - коэффициенты, определяемые по лимитирующим элементам минерального питания, равные отношению рекомендуемой в зоне дозы удобрений для сортов данной группы спелости к выносу элементов минерального питания с одним кг урожая.

А - коэффициент пропорциональности, равный 0,24.

С учетом вышеизложенного для прогноза урожайности сои сорта ВНИИОЗ-76 ранней группы спелости в зоне светло-каштановых почв Нижнего Поволжья уравнение примет вид:

Результаты вычислений представлены в таблицах 1-4. Ошибки прогноза 0,5-3,4% показаны в таблице 4.

Пример 2. Приводим пример расчета прогнозируемой урожайности сои сорта Быстрица 2 при возделывании в Дубовском районе Волгоградской области в 2004-2006 годах.

Быстрица 2. Выведен во ВНИИМК в 1993 г. Сорт среднескороспелый, длина вегетационного периода 110 дней. Высокопродуктивный. Урожай зерна - 31,9 ц/га, в повторных посевах 13-18,6 ц/га. Высота растений 106-123 см, нижние бобы располагаются на расстоянии 11-12 см от поверхности почвы. Форма куста компактная, тип роста полудетерминантный. Опушение растений густое, коричневое. Содержание белка в семенах - 41,0-41,5%, масла - 21,2-23,0%.Учитывая приведенные выше характеристики сорта, уравнение прогноза урожайности зерна в зоне светло-каштановых почв Нижнего Поволжья примет вид:

Результаты вычислений представлены в таблицах 5-8. Ошибка прогноза 0,7-3,8% показана числовыми данными в таблице 8.

Пример 3. Приводим пример расчета прогнозируемой урожайности сои сорта Вилана при возделывании в Дубовском районе Волгоградской области в 2004-2006 годах.

Сорт сои Вилана характеризуется следующими показателями: выведен во ВНИИМК в 1997 г. Сорт среднеспелый, длина вегетационного периода 116-120 дней. Высокопродуктивный, до 31 ц/га. Высота растений 94-121 см, нижние бобы располагаются на расстоянии 12-18 см от поверхности почвы. Форма куста компактная, тип роста полудетерминантный. Опушение растений густое, серого цвета. Содержание белка в семенах - 39,9-40,8%, масла - 23,1-24,5%.

Принимая в качестве исходного материала приведенную характеристику сорта, получим следующий вид уравнения:

Результаты прогнозных вычислений для сухостепной зоны светло-каштановых почв Нижнего Поволжья и приведены в таблицах 9-12. Ошибки прогноза составили 0,4-2,7%.

Представленные сведения подтверждают достижение указанного выше технического результата.

Способ оценки потенциальной продуктивности сои на зерно, включащий оптимизацию сроков уборки, установление суммы среднесуточных температур от момента 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 прогнозируемой семенной продуктивности, отличающийся тем, что в фазу «бутонизация» на контрольных делянках в пятикратной повторности устанавливают количество растений на площади 1 м², количество ветвей на растении, количество бутонов на стебле и ветвях, а прогнозируемую семенную продуктивность рассчитывают по формуле:

где у - прогнозируемая семенная продуктивность сои, кг/га;
N - количество растений на контрольных делянках в период бутонизации, штук/м²;
b - количество ветвей на 1-м стебле сои, штук;
Z_бв - количество бутонов на одной ветви, штук;
Z_бс - количество бутонов на стебле, штук;
Z_c - среднее количество семян в одном бобе, штук;
m_з - масса 1000 штук семян сои, г;
G_пр - гидротермический коэффициент условий произрастания сои от момента посева до фазы «полная спелость зерна» в предшествующий период, мм/°С;
G_m - гидротермический коэффициент условий вегетации сои 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;
η_плодон - коэффициент плодоношения, учитывающий количество полноценных семян к общей массе завязей;
τ - коэффициент, учитывающий повреждение семян сои в бобах сельскохозяйственными вредителями;
ω - коэффициент, учитывающий теплообеспеченность растений сои в период вегетации, °С/сутки;
а - коэффициент, учитывающий освещенность посевов из-за отклонения норм высева по сравнению со стандартом или с сортообразцом до интродукции;
А - коэффициент пропорциональности, учитывающий влияние макро- и микроэлементов на накопление массы зерна и семенные качества, кг/га;
d₁ - коэффициент, учитывающий обеспеченность посевов сои микроэлементами;
d₂ - коэффициент, учитывающий влияние вносимых минеральных удобрений NPK на формирование массы семян в бобах сои;
d₃ - коэффициент, учитывающий влияние питательных веществ в почве на продуктивность растений сои.