CC BY
22
3. Kader A.A., 2008. Flavor quality of fruits and vegetables. Journal of the Science of Food and Agriculture, 88: 1863-1868.
4. Tremblay N., Auclair P., Parent L.E., Gosselin A., 1993. A multivariate diagnosis approach applied to celery. Plant and Soil, 154: 39-43.
5. Ulyanych O.I. greens and spice taste vegetable crops / Ulyanych O.I. -Kyiv. : Action, 2004 - 167 p.
6. Ulyanych O.I. Efficacy of innovative technological elements of growing greens and spicy vegetable plants / O.I. Ulyanych, T Melnichenko, O.V. Filonov, // Mater. Abstracts Intern. Scientific Conference «Innovative agricultural technologies in global warming», 4-6 June 2009, Taurian State Agrotechnical University -Ed.1 - S.100-101.
В. О. Ушкаренко
доктор с.-г. наук, професор, академк НААН УкраТни Херсонського державного аграрного уыверситету
УДК 519.237.5: 635.67: 631.5 (477.72)
П. В. Лиховид
астрант
Херсонського державного аграрного уыверситету [email protected]
РЕГРЕС1ИНА МОДЕЛЬ УРОЖАИНОСТ1 КУКУРУДЗИ
ЦУКРОВО1 ЗАЛЕЖНО В1Д АГРОТЕХНОЛОГ11 В ЗРОШУВАНИХ УМОВАХ СУХОГО СТЕПУ УКРА1НИ
Анотац'я. У статт'1 наведено модель урожайности товарних качан1в кукурудзи цукрово¡'без обгортокзалежно вд глибини основного полицевого обробтку фунту, м'теральних добрив i густоти поов'в культури, одержану на основi регресйного анализу врожайних даних польового дослду. Встановлено, що збльшення глибини полицевоi оранки на 1 см веде до зниження врожайностi товарних качан/в кукурудзи цукровоi без обгорток, в середньому, на 97,2 кг/га; п'щвищення нор-ми м'теральних добрив на 1 кг/га за дючою речовиною веде до збльшення врожайностi, в середньому, на 43,6 кг/га; збльшення густоти поов'в культури на 1 тис/га — до зростання врожайностi, в середньому, на 26,5 кг/га. Визначено, що максимальний вплив на врожайн/сть кукурудзи цукровоi мають м'теральнi добрива (коеф/ц/ент детерм/нацп - 0,833), а м'ш'мальний - глибина основного обробтку фунту (коеф/ц/ент детерм/нацп - 0,028). Застосування регреайноi модел1 сприятиме високоточному прогнозуванню врожайностi кукурудзи цукровоi за р/зних технологий вирощування культури за краплинного зрошення в умовах Сухого Степу УкраТни.
Ключов'1 слова: кукурудза цукрова, урожайнсть, регресйний анал'з, програмування врожаю, глибина основного обробтку фунту, м'теральнi добрива, густота посвв.
В. А. Ушкаренко
доктор сельскохозяйственных наук, профессор, академик НААН Украины Херсонский государственный аграрный университет П. В. Лиховид аспирант
Херсонский государственный аграрный университет
РЕГРЕССИОННАЯ МОДЕЛЬ УРОЖАЙНОСТИ КУКУРУЗЫ САХАРНОЙ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ АГРОТЕХНОЛОГИИ В ОРОШАЕМЫХ УСЛОВИЯХ СУХОЙ СТЕПИ УКРАИНЫ
Аннотация. В статье приведена модель урожайности товарных початков кукурузы сахарной без оберток в зависимости от глубины основной отвальной обработки почвы, минеральных удобрений и густоты посевов культуры, полученная на основании регрессионного анализа урожайных данных полевого опыта. Установлено, что увеличение глубины отвальной вспашки на 1 см приводит к снижению урожайности товарных початков кукурузы сахарной без оберток, в среднем, на 97,2 кг/га; повышение нормы минеральных удобрений на 1 кг/га по действующему веществу приводит к увеличению урожайности, в среднем, на 43,6 кг/га; увеличение густоты посевов культуры на 1 тыс/га — к увеличению урожайности, в среднем, на 26,5 кг/га. Определено, что максимальное влияние на урожайность кукурузы сахарной имеют минеральные удобрения (коэффициент детерминации - 0,833), а минимальное - глубина основной обработки почвы (коэффициент детерминации - 0,028). Использование регрессионной модели будет способствовать высокоточному прогнозированию урожайности кукурузы сахарной при различных технологиях выращивания культуры на капельном орошении в условиях Сухой Степи Украины.
Ключевые слова: кукуруза сахарная, урожайность, регрессионный анализ, программирование урожая, глубина основной обработки почвы, минеральные удобрения, густота посевов.
V. O. Ushkarenko
Doctor of Agricultural Sciences, Professor, Academician of the NAAS of Ukraine
Kherson State Agrarian University
P. V. Likhovid
Post-graduate student
Kherson State Agrarian University
REGRESSION MODEL OF THE SWEET CORN YIELDS DEPENDING ON THE AGROTECHNOLOGY UNDER THE IRRIGATED CONDITIONS OF THE DRY STEPPE ZONE OF UKRAINE
Abstract. The article presents the model of the commodity sweet corn cobs without husks yields depending on the depth of the moldboard primary tillage, mineral fertilizers and crops density, obtained on the basis of the regression analysis of yielding data of the field experiment. It is found that increasing of the moldboard plowing depth on 1 cm leads to lowering
№1, 2016 В1СНИК УМАНСЬКОГО НАЦЮНАЛЬНОГО УН1ВЕРСИТЕТУ САД1ВНИЦТВА
31
of the yields of sweet corn commodity cobs without husks, in average, on 97.2 kg/ha; increasing of the mineral fertilizers application rate on 1 kg/ha of active substance leads to increase of yields, in average, on 43,6 kg/ha; increasing of the crops density on 1 ths/ha - to increase of yields, in average, on 26,5 kg/ha. It is defined, that mineral fertilizers have the maximum influence on the sweet corn yields (coefficient of determination - 0,833), and depth of the primary tillage - the minimum (coefficient of determination - 0,028). Use of the regression model should contribute to high-precision prediction of the sweet corn yields under the different crop cultivation technologies on drip irrigation in conditions of the Dry Steppe Zone of Ukraine.
Keywords: sweet corn, yields, regression analysis, yield programming, depth of the primary tillage, mineral fertilizers, crops density.
Постановка проблеми. Сучасна аграрна наука мае на мет забезпечення населення достатньою кшьюстю яюсно'Т продукцп рослинництва i тваринництва. Для виршення цього завдання численними науковцями та фахiвцями сшьськогосподарського профшю в уах краТнах св^у щорiчно проводяться рiзнопрофiльнi та рiзномасштаб-ж фундаментальж та прикладж науковi дослщження з найрiзноманiтнiших питань: полтшення сорто-видового складу культурних рослин, бютехнологп, розробки сучас-них технологш вирощування сшьськогосподарських культур, управлшня природними ресурсами, тощо. ^м того, помина тенденшя до плобалiзацiТ аграрноТ науки та масовопо впровадження в аграрне виробництво автома-тизованих комп'ютерних систем, як наразi широко вико-ристовуються для прийняття обГрунтованих управлшсь-ких ршень з рiзних виробничих питань, як то призначення норм i строюв поливiв сiльськопосподарських культур, розробка технолопчних карт Тх вирощування, тощо. Оджею з важливих сфер застосування комп'ютерних технолопiй в аграному виробниц^ е прогнозування та програмування врожаю. Програмування врожаю - це науково обГрунтоване проектування майбутнього врожаю, в основу якого покладено знання закожв земле-робства та правильне Тх використання. Воно передбачае визначення можливоТ величини врожаю культури за такими показниками як: надходження i використання поавами фотосинтетично активноТ радiацiТ (ФАР); волого-забезпеченiсть посiвiв; забезпечешсть рослин культури поживними елементами; потенцшш можливостi сорту або пiбриду; рiвень матерiально-технiчноТ забезпеченост1 господарства [1, 2].
Високу науково-практичну цiннiсть мае прогнозування врожаю, в основi якого лежить аналiз даних бага-тофакторних польових дослав. Виконують його, зазви-чай, методами математичноТ статистики. В результат! одержують рiзнi за своТм характером моделi, якi можна використовувати для розрахунку врожайност сшьсько-господарських культур за рiзного впливу на них агро-технiчних i природних факторiв. Одним iз поширених методiв програмування е побудова репресiйноТ модел1 залежностi врожаю сiльськопосподарськоТ культури вщ впливу на неТ апротехнiчних факторiв рiзнопо ступеня iнтенсивностi. Репресiйна модель, яку складають на ос-новi кореляцiйно-репресiйнопо аналiзу даних багато-факторних дослiдiв, являе собою рiвняння у вигляд1 лiнiйноТ функцiТ, за яким проводять розрахунок ймовiр-ного рiвня врожайностi культури за рiзноТ величини та штенсивносл впливу на неТ конкретних антропогенних або природних факторiв.
Аналiз останнiх дослiджень i публiкацiй. На сьоподнi кiлькiсть розроблених i готових до експлуата-ц1Т моделей урожайносп кукурудзи цукровоТ вiд рiзних апротехнiчних факторiв дуже обмежена. Так, юнують ре-пресiйнi моделi врожайносп культури вщ ТТ сумарного водоспоживання за краплинного зрошення, вологозабез-печеност посiвiв, рiвня мiнеральнопо азотного живлення та маси накопиченоТ сухоТ речовини, тощо [3-5]. Отже, питанням розробки та впровадження у виробництво науково обГрунтованих математичних моделей придшяють недостатню увагу.
Мета статп. Розробити модель урожайносп кукурудзи цукровоТ залежно вщ глибини основного оброб^ку Грунту, норми внесення мшеральних добрив i густоти посiвiв за вирощування ТТ при краплинному зрошеннi в умовах
Сухого Степу УкраТни.
Методика дослщження. Основою для розробки регресшноТ моделi врожайностi кукурудзи цукровоТ були даш трьохрiчних польових дослiдiв, проведених упродовж 2014-2016 рр. на 6a3i сшьськогосподарського кооперативу «Радянська земля» Бшозерського району ХерсонськоТ областi.
Польовi дослщи проводили вiдповiдно до стандартiв методики дослщноТ справи в агрономiï [6, 7, 8]. Тематика дослщжень передбачала вивчення таких факторiв як: глибина основного оброб^ку Грунту (полицева оранка на глибину 20-22 см; полицева оранка на глибину 2830 см), фон живлення (без добрив; ^60; N^P^), густота посiвiв кукурудзи цукровоТ' (35, 50, 65, 80 тис/га). Повторжсть дослщу чотирьохразова. Дослщна дiлянка загальною площею 53,76 м2, облiкова площа - 30,24 м2. Варiанти дослiду розташовували методом рендомiзованих розщеплених блокiв.
Агротехнiка вирощування кукурудзи цукровоТ була загальновизнана для зрошуваних умов Сухого Степу УкраТни. Пiсля збирання попередника (пшениця озима на зерно) виконували лущення стернi на глибину 1012 см. Пiд основний обробток Грунту сiвалкою СЗ-3,6 вносили мшеральж добрива вiдповiдно до схеми дослщу. Основний обробiток Грунту виконували на глибину 20-22 i 28-30 см вщповщно до схеми дослщу. У ранньовесняний перiод проводили боронування. До авби виконували дв1 культивацп на глибину 8-10 та 5-6 см. Пщ передпосiвну культивацiю вносили гербщид Харнес нормою 2,0 л/га. Овба кукурудзи цукровоТ сорту Брусниця виконувалася авалкою УПС-8 з мiжряддям 70 см на глибину 5-6 см. Норму виаву встановлювали вщповщно до схеми дослЬ ду, кшцеву густоту посiвiв формували в фазу 3-5 лист-кiв культури. Проводили обприскування посiвiв шсекти-цидом Карате Зеон нормою 0,2 л/га у фазу 3-5 листюв культури, гербщидом Майстер Пауер у фазу 7-8 листюв культури нормою 1,25 л/га, шсектицидом Кораген нормою 0,1 л/га на початку викидання волотк Передполивну во-логiсть в активному u^i Грунту (0-30 см до фази 7-8 лист-кiв та 0-50 см протягом решти перiоду вегетацп кукурудзи цукровоТ) пiдтримували на рiвнi 80% НВ шляхом про-ведення поливiв через систему краплинного зрошення.
Облiк урожаю товарних качажв кукурудзи цукровоТ' виконували вручну суцшьним методом на початку молоч-но-восково'Т стиглостi зерна. Зiбранi з облково'Т площi до-слiдноï дiлянки качани зважували в обгортках i без них.
Пщ час побудови регресшноТ моделi врожайносп товарних качашв кукурудзи цукровоТ без обгорток залежно вщ дослщжуваних факторiв використовували програмне забезпечення Microsoft Excel 2010 та LibreOffice Calc 5.2.
Основж результати дослiдження. У результат! проведених упродовж 2014-2016 рр. польових дослав методом дисперсшного аналiзу даних було встановлено суттевий вплив уах дослiджуваних елемен^в агротехнiки та Тх комплексно' дм на врожайнiсть товарних качанiв кукурудзи цукровоТ без обгорток (табл. 1).
Камеральна обробка вищевказаних врожайних даних методами математичного аналiзу (кореляцшного та ре-гресiйного) дала змогу оцшити сили та напрями взаемо-зв'язюв м!ж продуктивною культури та реалiзацiею еле-ментiв технологiï ТТ вирощування [8]. Було встановлено, що максимальний прямий вплив на врожайжсть товарних качашв кукурудзи цукровоТ без обгорток мае норма мшеральних добрив: коеф^ент детермшацп склав 0,833.
№1, 2016
В1СНИК УМАНСЬКОГО НАЦ1ОНАЛЬНОГО УН1ВЕРСИТЕТУ САД1ВНИЦТВА
32
Таблиця 1
Урожайшсть товарних Ka4aHÍB кукурудзи цукрово! без обгорток, т/га (середне за 2014-2016 рр.)
Глибина основного обробггку фунту, см (фактор А) Загущення рослин, тис/га (фактор С) Фон живлення (фактор В)
Без добрив N P N P 120 120
20-22 35 2,67 5,56 7,53
50 2,85 6,31 8,81
65 3,01 7,67 10,93
80 2,96 6,80 9,58
28-30 35 3,00 4,89 6,23
50 3,34 5,55 7,36
65 3,57 6,25 8,59
80 3,37 5,64 7,56
Примтка. Н1Р : фактор А — 0,10; фактор В — 0,07; фактор С — 0,12; комплексна дiя фактов АВС — 0,30 т/га.
Таблиця 2
Результати кореляцшного та регрессного аналiзiв даних урожайносп товарних качанiв кукурудзи
цукрово! без обгорток
До якого X¡ вщносяться дан R — множинний i r — парнi коефи цiенти кореляцй D — загальний i di — частковi коефiцiенти детермшацм b0 i bi — коефiцiенти регресп tфакт t05
Х1Х2Х3 0,947 0,897 4,0270 3,388 2,069
Х1 -0,166 0,028 -0,0972 -2,319
Х2 0,913 0,833 0,0436 12,729
Х3 0,190 0,036 0,0265 2,655
Примтка. Тут / надал'1 Х1 — глибина основного обробтку фунту, см; Х2 — фон живлення, кг/га; Х3 — загущення рослин, тис/га.
Таблиця 3
Результати кореляцшного аналiзу множинних зв'язшв даних урожайносп товарних качанiв кукурудзи
цукрово! без обгорток
До якого X, вiдносяться данi Коефiцiенти кореляцй' Коефiцiенти детермшацм
Х1Х2 0,927 0,861
Х1Х3 0,252 0,064
Х2Х3 0,932 0,870
Найменшу силу впливу на продуктившсть культури мае глибина основного оброб^ку Грунту: коефiцiент детер-мiнацií склав 0,028. До того ж, взаемозв'язок глибини полицевоТ оранки та врожайносп кукурудзи цукровоí ви-явився зворотнiм, що видно з вщ'емного значення кое-фiцiента кореляцй (-0,166). Таким чином, зi збшьшенням глибини основного обробiтку Грунту врожайшсть культури знижуеться. Максимальну силу впливу мае комплексна дiя дослщжуваних факторiв: коефiцiент детермiнацiТ склав 0,897 (табл. 2). Серед попарних взаемодш найсиль-нiший вплив мають мiнеральнi добрива сукупно з густотою посiвiв: коефiцiент детермiнацiТ склав 0,870 (табл. 3).
Розраховаш нами коефМенти регресiТ показують, що збiльшення глибини основного оброб^ку Грунту на 1 см веде до зниження врожайносп товарних качашв кукурудзи цукровоТ на 97,2 кг/га; пщвищення норми мшеральних добрив на 1 кг/га за д^чою речовиною веде до збшьшення врожайностi культури на 43,6 кг/га, а збшьшення густоти рослин на 1 тис./га — до зростання врожайносп на 26,5 кг/га, тощо.
Зпдно отриманих величин коеф^ен^в регресп та вiльного члена було складено лшшну регресiйну модель урожайностi товарних качашв кукурудзи цукровоТ без обгорток залежно вщ дослщжуваних факторiв, яка мае наступний вигляд:
у = 4,0270 - 0,0972х1 + 0,0436х2 + 0,0265х3
Графiчна перевiрка розробленоТ регресiйноТ модел1 вказуе на високу ТТ достовiрнiсть i можливiсть використання для прогнозування врожайносп кукурудзи цукровоТ залежно вщ реалiзацiТ дослщжуваних агротехнiчних факто-рiв (рис. 1).
Висновки. Побудована за результатами польових дослав регресшна модель урожайностi товарних качашв кукурудзи цукровоТ залежно вщ глибини основного полицевого оброб^ку фунту, норми внесення мшераль-них добрив i густоти посiвiв культури мае високу точшсть i може бути рекомендована для прогнозування можливоТ продуктивност культури за вирощування ТТ в умовах краплинного зрошення в зон Сухого Степу УкраТни.
Лггература
1. Ушкаренко В. О. Зрошуване землеробство / В. О. Ушкаренко. - К.: Урожай, 1994. - 328 с.
2.Рослинництво: Пщручник / О. I. ЗЫченко, В. Н. Салатенко, М. А. Бтоножко. За ред. О. I. ЗЫченка - К.: Аграрна осв1та, 2001. - 591 с.
3.Шатковський А. П. Науков1 основи ¡нтенсивних технолопй краплинного зрошення просапних культур в умовах Степу УкраТни: автореф. дис. доктора с.-г. наук: 06.01.02 / 1нститут водних проблем I мелюраци НААН УкраТни / А. П. Шатковський. - Херсон, 2016. - 45 с.
4.Рычкова М. И. Режим орошения и удобрение сахарной кукурузы на обыкновенных черноземах: автореф. дисс. канд. с.-х. наук: 06.01.02 / ФГНУ
№1, 2016 В1СНИК УМАНСЬКОГО НАЦЮНАЛЬНОГО УН1ВЕРСИТЕТУ САД1ВНИЦТВА
33
"Российский научно-исследовательский институт проблем мелиорации" / М. И. Рычкова. - Новочеркасск, 2007. - 23 с.
5.Брижак В. В. Капельное орошение сахарной кукурузы в сухостепной зоне светло-каштановых почв Нижнего Поволжья: автореф. дисс. канд. с.-х. наук: 06.01.02 / Саратовский государственный аграрный университет им. Н. И. Вавилова / В. В. Брижак. - Волгоград, 2008. - 24 с.
6.Литвинов С. С. Методика полевого опыта в овощеводстве / С. С. Литвинов. - М.: РАСХН ВНИИО, 2011. - 650 с.
7.Методика дослщноТ справи в овочiвництвi i баштанництвi / [ред. Г. Л. Бон-даренко, К. I. Яковенко]. - Харюв : Основа, 2001. - 366 с.
8.Ушкаренко В. О. Методика польового дослщу (Зрошуване землеробство): Навчальний поабник / В. О. Ушкаренко, Р. А. Вожегова, С. П. Голобородько, С. В. Ко^хЫ. - Херсон: ГрЫь Д. С., 2014. - 448 с.
References
1. Ushkarenko, V. (1994). Irrigated farming. Kyiv: Urozhaj, 1994. 328 p. (in
Ukrainian).
2. Zinchenko, O., Salatenko, V., Bilonozhko, M. (2001). Crop production: the textbook. Kyiv: Agrarna osvita, 2001. 591 p. (in Ukrainian). 3.Shatkovs'kij, A. P. (2016). Scientifical bases of intensive technologies of the drip irrigation of row crops in the conditions of the Steppe of Ukraine. Dr. agric. sci. diss. Kherson, 2016. 45 p. (in Ukrainian).
4.Rychkova, M. I. (2007). The mode of irrigation and fertilization of sweet corn at ordinary black earths of Lower Volga avtoref. PhD. agric.sci. diss. Novocherkassk, 2007. 23 p.
5.Brizhak, V. V. (2008). Drip irrigation of sweet corn in the dry steppe zone of light-chestnut soils of Lower Volga. PhD. agric.sci. diss. Volgograd, 2008. 24 p.
6.Litvinov, S. Methodology of the field experiment in olericulture. Moscow: RASHN VNIIO, 2011. 650 p.
7. Bondarenko, G., Yakovenko K. Methodology of the experimental work in olericulture and melon-growing. Kharkiv: Osnova, 2001. 366 p.
8.Ushkarenko V., Vozhegova, R., Goloborod'ko, S., Kokovihin, S. Methodology of the field experiment (Irigated farming): The tutorial. Kherson : Grin' D. S., 2014. 448 p.
В1СНИК УМАНСЬКОГО НАЦЮНАЛЬНОГО УН1ВЕРСИТЕТУ САД1ВНИЦТВА
№1, 2016
