Математические модели связи урожайности пустырника пятилопастного и содержания элементов питания в почве

Шойкин Олжас Даулетжанович; Беляков Сергей Алексеевич; Шойкина Асия Хабасовна; Темерева Ирина Владимировна

SUMMARY

E. V. Kubasova, V.G. Holmov, A. V. Kubasov

The influence of means of chemicalization against phytophagos on the yield capacity of the spring rape seeds under conditions of the Southern partially-wooded steppe

of Western Siberia

This article is about the results of the research of the employment of means of the chemical protection against the pests under conditions of the Southern partially-wooded steppe of the Western Siberia. An extensive description of the methods of research is made. In these results specific features of the running experiment were sounded, the structure of the crop rotation was shown, some variants of the carried out agrotechnical measures are defined. The role of rape in the crop rotation and the importance of growing of this crop for agriculture is also described. The description of the yield capacity of rape to the conditions of the sharply continental climate of the Southern partially-wooded steppe of Western Siberia was presented. The influence of different chemical preparations (herbicides, fungicides, insecticides) on the crop of rape is studied. In the article the short information about the species of pests, the populations of which were damaging areas under crops of rape during the seasons of the research, was presented. The detailed description of the applied systems of fertilizers, herbicides, fungicides, insecticides was presented; the optimal dose of applying working substances, used in this experiment was defined. There they estimated the weather conditions for the last two years of research. The description of the growing sort, its origin, morphological features, advantages and the nature of interaction with chemical weed and pest killers is made. The comparative analysis of the crop capacity of different variants according to the treatment by the chemical preparations and characteristics of the climate conditions was shown. As a result of the taken research, some variants, which showed the best result, higher crop capacity relatively some other variants, including the complex of application of chemical preparations and carrying out of agrotechnical measures were revealed. The efficiency of the applied preparations and the necessity of further research of this agrotechnology is proved on the strength of the proofs of the yield capacity of the spring rape according to the results of two years.

Keywords: improved agrotechnology, chemical protection of plants, the productivity of the production, yield capacity of the plant.

Kubasova Ekaterina Vladimirovna, Postgraduate, Siberian Scientific Research Institute of Agriculture (Siberian SRIA), ph. (3812) 77-50-93, e-mail: kubasova.k@mail.ru; Holmov Vladimir Grigorevich, Dr. Agr. Sci., Siberian SRIA; Kubasov Aleksey Vladimirovich, Cand. Agr. Sci., Siberian SRIA.

УДК 633.88:631.559:519.86

О.Д. Шойкин, С.А. Беляков, А.Х. Шойкина, И.В. Темерева

МАТЕМАТИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ СВЯЗИ УРОЖАЙНОСТИ ПУСТЫРНИКА ПЯТИЛОПАСТНОГО И СОДЕРЖАНИЯ ЭЛЕМЕНТОВ ПИТАНИЯ В ПОЧВЕ

Проблема минерального питания лекарственных растений с целью получения высоких урожаев остается одной из ключевых на сегодняшний момент. На кафедре агрохимии и почвоведения ОмГАУ им. П.А. Столыпина развивается новое физиолого-биохимическое направление диагностики и оптимизации минерального питания сельскохозяйственных растений, в том числе и лекарственных. Направление именуют как систему «ИС-ПРОД», развивается под руководством авторитетного ученого в России и за рубежом, профессора Юрия Ивановича Ермохина. Система базируется на установлении математических моделей связи корреляционного типа в системе почва - удобрение - растение. В нашем случае показаны экспериментальные исследования зависимости урожайности общей биомассы пустырника пятилопастного от содержания нитратного азота и подвижного фосфора в слое почвы 0-30 см. Используя математические модели связи, выходим на оптимальные уровни в почве по годам жизни и использования культуры.

Ключевые слова: азот, удобрения, связь, культура, рост и развитие, корреляция, почва.

Введение

На современном этапе в решении важнейших задач растениеводства, наряду с сельскохозяйственными культурами, лекарственные приобретают все большую популярность, так как не обладают вредным побочным воздействием. В практической медицине одним из та-

ких растений является пустырник пятилопастный (Ьвошгш quinquelobatus Gilib.). Препараты пустырника обладают седативными свойствами (более сильными, чем препараты валерианы), регулируют функциональное состояние центральной нервной системы, понижают артериальное давление, замедляют ритм и увеличивают силу сердечных сокращений [1 ]. Помимо этого, они оказывают благоприятное влияние на углеводный и жировой обмен, снижают уровень глюкозы, холестерина, нормализуют показатели белкового обмена и обладают спазмолитическим, противосудорожным действием. Кроме того, жирное масло из семян пустырника применяется в промышленности и ветеринарии.

Поэтому решение проблемы возделывания и повышения продуктивности этих ценнейших лекарственных растений в условиях лугово-черноземной почвы Западной Сибири является одной из актуальных региональных проблем.

Объекты и методы

Объект исследования - пустырник пятилопастный ^eonurus quinquelobatus Gilib.), лу-гово-черноземная маломощная малогумусовая тяжелосуглинистая почва, минеральные удобрения (азотно-фосфорно-калийные), связанные в единый комплекс метеорологических условий и агротехнических мероприятий.

Полевые опыты проведены на опытном поле ОмГАУ в 2010-2013 гг. Полевой опыт по отзывчивости пустырника пятилопастного на минеральные удобрения был заложен во 2-й декаде мая 2010 г. по схеме опыта: 1. Без удобрений (контроль); 2. ^2Р32К17; 3. ^9Р32К17; 4. ^Р54Кп; 5. N3^5^17; 6. ^Р54КП; 7. N3^32; 8. N3^17; 9. N3^1; 10. N60.

Внесение расчетных доз удобрений и заделку в почву проводили ручным культиватором на глубину 15 см в первой декаде июня 2010 г. Использовали минеральные удобрения: аммиачную селитру - 34,4%), двойной гранулированный суперфосфат (Р2О5 - 46%) и хлористый калий (К2О - 60,0%). Размер и учетная площадь делянки в опыте - 10 м2. Повтор-ность опыта - четырехкратная. Размещение вариантов рендомизированное в два яруса.

Результаты исследований

Оценивая обеспеченность пустырника пятилопастного нитратным азотом, мы учитывали его содержание в слое почвы 0-30 см в фазу отрастания. Установлено, что урожай общей биомассы культуры в процессе отрастания достаточно зависим от содержания нитратного азота в верхнем слое почвы (30 см), это описано уравнением регрессии

У = 101,78х2 - 113,71х + 36,557, д = 0,79 (1)

где У - урожайность общей биомассы, т/га;

х - содержание N-N0;? в почве, мг/кг.

Соотношение содержания нитратного азота в верхнем пахотном слое лугово-черноземной почвы и урожайности представлено на рис. 1.

Рис. 1. Зависимость урожайности общей биомассы пустырника пятилопастного от содержания нитратного азота в период отрастания на фоне Р54К17

Данное математическое уравнение дает возможность оптимизировать минеральное питание нитратным азотом в период роста и развития лекарственной культуры.

Фосфор оказывает большое влияние на использование растениями азота и калия из почвы. В этом случае отмечена определенная связь общей биомассы культуры с подвижным фосфором в слое почвы 0-30 см. В результате мы наблюдаем зависимость общей урожайности пустырника пятилопастного от содержания фосфора в почве в период отрастания культуры, эта связь описывается уравнением

У = 0,75х2 - 7,725х + 24,315, д = 0,75 (2)

где У - урожайность общей биомассы, т/га;

х - содержание Р2О5 в почве, мг/кг.

В 2013 г. была установлена зависимость величины урожая пустырника пятилопастного от содержания элементов питания в почве (рис. 2).

Содержание Р2О5 в почве, мг/кг

Рис. 2. Зависимость урожайности общей биомассы пустырника пятилопастного от содержания фосфора

в период отрастания культуры

Нами выявлено: при содержании фосфора в почве от 6,1 до 6,6 мг/кг урожайность пустырника пятилопастного увеличивается с 5,1 до 6,0 т/га.

Количество питательных веществ в почве, доступных растениям, зависит от ее особенностей, суммы внесенных удобрений, предшественников и других агротехнических показателей. Поэтому отдельные элементы минерального питания не всегда находятся в почве в необходимом количестве для растений и оптимальном соотношении [2]. При интенсивной культуре земледелия основную роль в создании в почве правильных соотношений между различными элементами питания играют удобрения [3].

Полученные уравнения регрессии дали возможность определить в период весеннего отрастания пустырника оптимальные уровни содержания нитратного азота и подвижного фосфора в слое почвы 0-30 см (таблица).

Уровни содержания основных элементов питания в почве для пустырника пятилопастного

(Ьеопиги quinquelobatus Gilib.)

Год жизни и использования культуры Уровень содержания

N-N03, мг/кг Р205, мг/кг

недостаточный оптимальный высокий недостаточный оптимальный высокий

Первый 5-12 13,0-17,0 > 17,0 30-40 40-50 > 5,0

Второй До 2,7 2,7-3,3 > 3,3 До 55 55-62 > 62

Третий До 1,4 1,1-1,4 - До 66 66-75 > 75

Заключение

Используя установленные уровни питания культуры, можно оценивать фактические условия и в случае необходимости корректировать питание внесением удобрений, дозу которых рассчитывают, используя формулы Ю.И. Ермохина [4].

Анализ данных математических связей свидетельствует о высокой отзывчивости лекарственного пустырника на содержание элементов питания в почве. При прогнозе урожайности следует учитывать дозы и соотношения расчетных доз минеральных удобрений.

Список литературы

1. Шойкин, О.Д. Диагностика и оптимизация минерального питания пустырника пятилопастного (Leonu-rus quinquelobatus Gilib.) на лугово-черноземной почве Западной Сибири : дис. ... канд. с.-х. наук : 06.01.04 / Шойкин Олжас Даулетжанович. - Омск, 2013. - 205 с.

2. Афендулов, К.П. Удобрения под планируемый урожай / К.П. Афендулов, А.И. Лантухова. - М. : Колос, 1973. - 240 с.

3. Шойкин, О.Д. Математическая зависимость урожайности пустырника пятилопастного от расчетных доз минеральных удобрений / О.Д. Шойкин, А.Х. Шойкина, Р.Х. Базылов // Материалы III Междунар. конф. «Инновационные разработки молодых ученых - развитию агропромышленного комплекса» : сб. науч. тр. ГНУ СНИИЖК, Ставрополь, 2014. - Т. 2. - Вып. 7. - С. 637-639.

4. Анализ почв, растений и проблема применения удобрений в Западной Сибири : монография / Ю.И. Ермохин [и др.] / под общ. ред. Ю.И. Ермохина, И.А. Бобренко. - Омск : Изд-во ОмГАУ, 2002. - 407 с.

Шойкин Олжас Даулетжанович, кандидат с.-х. наук, доцент, ОмГАУ им. П.А. Столыпина, тел. (3812) 65-16-88, e-mail: olshashoykin@mail.ru; Беляков Сергей Алексеевич, доцент, ОмГАУ им. П.А. Столыпина; e-mail: beliacov31@yandex.ru; Шойкина Асия Хабасовна, магистрант, ОмГАУ им. П.А. Столыпина, e-mail: tanakulovaa@mail.ru; Темерева Ирина Владимировна, старший преподаватель, ОмГАУ им. П.А. Столыпина, e-mail: iv.temereva@omgau.ru.

SUMMARY

O.D. Shoykin, S.A. Belyakov, Л.Н. Shoykina, I. V. Temereva

Mathematical models of yield quinquelobate motherwort on the content of the soil

nutrient status

The problem of mineral nutrition of medicinal plants in order to obtain high yields remains a key at the moment. At the Department of Agricultural Chemistry and Soil OmGAU them. PA Stolypin developing new physiological and biochemical diagnosis and direction of mineral nutrition of crops, including medicines. This direction is referred to as system "ISPROD" and developed under the guidance of a reputable scientist in Russia and abroad, Professor Yuri Ivanovich Yermokhina. The system is based on the establishment of mathematical models of correlation connection type in the soil - fertilizer - plant. In our case study shows the experimental dependence of the total biomass yield Leonurus cardiaca on the content of nitrate nitrogen and available phosphorus in the soil layer 0-30 cm. Using mathematical models of communication, we leave to optimal levels in the soil for years of life and the use of culture.

Keywords: nitrogen, fertilizer, communication, culture, growth and development, the correlation of the soil.

Shoykin Olzhas Dauletzhanovich, Cand. Agr. Sci., Assoc. Prof, OSAU named after P.A. Stolypin, ph. (3812) 65-16-88, e-mail: olshashoykin@mail.ru; Belyakov Sergey Alekseevich, Assoc. Prof, OSAU named after P.A. Stolypin, e-mail: beliacov31@yandex.ru; Shoykina Asiya Habasovna, Undergraduate, OSAU named after P.A. Stolypin, e-mail: tanakulovaa@mail.ru; Temereva Irina Vladimirovna, Senior Lecturer, OSAU named after P.A. Stolypin, e-mail: iv.temereva@omgau.ru.

Mathematical models of yield quinquelobate motherwort on the content of the soil nutrient status

Текст научной работы на тему «Математические модели связи урожайности пустырника пятилопастного и содержания элементов питания в почве»