Влияние метеорологических условий на масличность ядер семянок подсолнечника Текст научной статьи по специальности «Сельское хозяйство, лесное хозяйство, рыбное хозяйство»

НО» (X 1

665.347.8.002.612

ВЛИЯНИЕ МЕТЕОРОЛОГИЧЕСКИХ УСЛОВИЙ НА МАСЛИЧНОСТЬ ЯДЕР СЕМЯНОК ПОДСОЛНЕЧНИКА

B.C. ПЕТИБСКАЯ, Л.И. ЛЕВИЦКАЯ

Всероссийский научно-исследовательский институт масличных культур

Краснодарское научно-исследозателъское и проектно-конструкторское отделение по электронизации сельскохозяйственного производства

В последние годы производство подсолнечного масла в стране снизилось. В связи с этим основные усилия ученых направлены на создание новых высокомасличных, урожайных, устойчивых к болезням и вредителям сортов и гибридов подсолнечника. Этот путь традиционный, верный, но не единственный. Ведь известно, что масличность семян зависит не только от биологических особенностей сорта, но в значительной степени определяется условиями выращивания.

По нашим данным, степень варьирования по масличности между различными сортами и гибридами подсолнечника, выведенными в последние годы, составляет 6%, что соответствует размаху варьирования одного и того же сорта Передовик, выращенного при одинаковой агротехнике, но в различных метеоусловиях.

Поэтому правильное размещение посевов подсолнечника с учетом метеорологических факторов — это дополнительный резерв производства ценной продукции [1].

Ориентировочные расчеты показывают, что если за счет правильного размещения посевов по зонам, с учетом метеорологических факторов, масличность повысится лишь на 1% при средней урожайности семян 15 ц с 1 га и посевной площади 5 млн. га, то это позволит получить дополнительно 75 тыс. т масла.

Однако развитие таких работ тормозят довольно общие и порой противоречивые данные о роли метеоусловий в накоплении масла в семенах подсолнечника [2].

Одни ученые считают, что процентное содержание жира в ядрах семянок подсолнечника зависит преимущественно от термических ресурсов [2], другие [1, 3] — от условий увлажненности. В то же время в работах [4—6] отмечается снижение

содержания масла в семенах подсолнечника на орошаемых участках.

Противоречивость суждений о роли главных метеорологических факторов — тепла и влаги — не позволила до сих пор разработать научно обоснованные рекомендации по рациональному размещению посевов подсолнечника.

Поэтому возникла настоятельная необходимость обобщить весь имеющийся многолетний экспериментальный материал по влиянию метеофакторов на масличность ядер семянок подсолнечника, с помощью методов регрессионного анализа выявить наиболее значимые из них и установить взаимосвязь масличности с этими факторами. В последующем при установлении такой взаимосвязи можно использовать климатические условия для оценки территории с точки зрения получения урожая с повышенной масличностью, прогнозировать уровень масличности у товарных посевов подсолнечника [1].

Целью данной работы было выявление наиболее существенных для накопления масла метеорологических факторов.

Для этого использовали экспериментальные данные по содержанию масла в ядрах семянок наиболее распространенного в стране сорта Передовик, выращенного в 1977—1985 гг. в Краснодарском крае.

В течение вегетационного периода отмечали максимальную, минимальную и среднесуточную температуры воздуха, перепад температур, относительную влажность воздуха,, сумму осадков, продолжительность солнечного сияния. Масличность определена Н.В. Снесарь методом Рушковского. Обработку экспериментальных данных проводили на ЭВМ с использованием пакета программ корреляционного и регрессионного анализов.

Полученные результаты свидетельствуют о том, что ведущую роль в накоплении масла в ядрах семянок подсолнечника играют пять показателей: сумма среднесуточной влажности воздуха в период от посева до полной спелости; сумма среднесуточных температур от посева до полной спелости и от цветения до полной спелости; гидротермический коэффициент ГТК от посева до полной спелости и от цветения до полной спелости (ГТК в данном

случае несуто Мат фицие] с пере1 Кол] личное лее зн, лено в У : -7192: -2119! х (А'1 - 211« х Ш Огр ной ф

КОТОрЬ

*1-

духа Г.(

,\'о -

воздух.

*3 -

воздух

X* --

спелос

*5 ■

Сумма

спелос

Сумма

полная

Ва-

ри-

ант

8

Ч

10

ы

3 Ниш

1993

02.612

¡ка на

:авных зги — > обос-разме-

імость

спери-

сторов яка, с

іІЯВИТЬ

заимо-іследу-иожно ценки жая с ь уро-олнеч-

іболее слогане дан-наибо-аовик, [рском

іечали очную тноси-I, про-шость

ІСКОГО.

юдили

корре-

0 том, ядрах телей: іериод суточ-и и от жский зсти и энном

случае мы представили как отношение суммы среднесуточных температур воздуха к сумме осадков).

Математическая обработка показала, что коэффициент множественной корреляции масличности с перечисленными показателями составил 0,86.

Количественное выражение связи между мас-личностью ядер семянок подсолнечника и наиболее значимыми показателями (Хі ~ Хь) представлено в виде формулы,:

Y = 64,21 + 0,0108 (Х\ - 675,5) - 0,00058 (Хз ~ -7192) - 0,2376 (Хъ - 11.8) - 0,0000991 (Х2 --2119)2 + 0,0000022 (Хз ~ 7192)2 + 0,0002712 х х (Xi - 675,5) {Ха - 24,1) + 0,0000138 (Х2 -- 2119) (Ха - 24,1) - 0,0008528 (Х2 - 2119) х х (Хъ - 11,8).

Ограничением для оценки масличности по данной формуле является диапазон показателей, для которых она получена:

Л’[ — сумма среднесуточных температур воздуха периода цветение—полная спелость Х2 — сумма среднесуточных температур воздух?, периода посев—полная спелость Л’;} —- сумма среднесуточной влажности воздуха периода посев—полная спелость Л'4 — ГТК периода цветение—полная спелость

Ад — ГТК периода посев—полная спелость

Сумма осадков периода цветение—полная спелость

Сумма осадков периода посев— полная спелость

590-795°С

2038-2255°С

6242-8051%

6,1—58,1

6.5—16,4

10—120 мм 130—330 мм

Из пяти главных факторов наиболее существенной является сумма среднесуточной влажности воздуха периода посев—полная спелость Хз, доля ее влияния — 37,7%. Вторым по значимости показателем является сумма среднесуточных температур воздуха в период от цветения до полной спелости, доля влияния которого — 15,8%.

Каждый из перечисленных пяти показателей не может рассматриваться отдельно, без взаимосвязи с другими, и это естественно, так как биологические системы сложны. Именно поэтому ранее предпринятые попытки связать масличность с каким-либо одним показателем не увенчались успехом.

Пользуясь приведенной формулой, можно определить, при каких сочетаниях метеофакторов в ядрах семян подсолнечника будет накапливаться максимальное или минимальное количество масла. Несмотря на то, что климатические факторы не регулируются, посевы подсолнечника можно разместить на той территории, на которой основные нерегулируемые факторы находятся в оптимальном сочетании, а влияние остальных можно компенсировать управляемыми воздействиями, например, поливами. За счет них можно изменить ГТК и тем самым повлиять на масличность.

Так, данные таблицы показывают, что уровень масличности ядер семян подсолнечника наибольший (66,2—69.3%) в сухом климате (<р =62%) с умеренной температурой воздуха в течение всего периода вегетации (21,3° С) и повышенной температурой воздуха в период от цветения до полной спелости (27° С) (варианты 1—5). Количество

Таблица

Ва- ри- ант Y % Х2 *3 Х4 *5 Среднесуточная і воздуха, °С Среднесуточная (р воздуха. о/ /о Су мма осадков. мм

от цветения до полной спелости от посева до полной спелости от посева до полной спелости от посева до цветения от цветения до полной спелости от посева до полной спелости

1 67,4 79Х) 2200 6200 7,9 9,4 27,0 21.3 62,0 133 100 233

2 67,8 794 2200 6200 79,4 16,9 27,3 21,3 62,0 120 10 130

3 69,3 794 2200 6200 79,4 12,2 у ' 27,3 21,3 62,0 170 ЛО 180

4. 67,0 794 2200 6200 13,2 12,2 27,3 21,3 62,0 120 60 180

5 66,2 794 2200 6200 7,9 16,9 27,3 21,3 62,0 30 100 130

6 64,4 589 2109 8051 58,9 8,2 21,0 18,7 71,2 246 10 256

7 67,5 589 2109 8051 7,4 6,5 21,0 18.7 71,2 246 80 326

8 66,0 589 2109 8051 4,9 6,5 21,0 18.7 71,2 200 120 326

9 64,8 589 2109 8051 58,9 6,5 21,0 18,7 7!,2 316 !0 326

10 62,6 589 2109 8051 58,9 16,2 21.0 18,7 71,2 120 10 130

11 61..3 590 2250 7700 29,5 13,2 21.1 . 20,7 70,0 150 20 170

12 63,0 590 2250 7700 29,5 8,3 21.1 20,7 70,0 250 20 270

13 64,0 590 2250 7700 4.9 7,0 21.1 20,7 70.0 200 120 320

3 Пищевая технология I—2

осадков существенно влияет на накопление масла. Если за весь период вегетации выпадает 130 мм осадков (в том числе 10 мм после цветения), то в ядрах семян подсолнечника будет содержаться 67,8% масла (вариант 2) При условии полива растений до цветения (дополнительно 50 мм) мас-личность увеличится на 1,5%. Если тем же количеством воды произвести орошение, но только после цветения при повышенной температуре воздуха (27° С), то масличность снизится на 0,8% (вариант 4).

В условиях Краснодарского края бывают годы, когда среднесуточная температура воздуха за весь период от посева до полной спелости подсолнечника в среднем 18,7°С, а в период налива семян 21°С. Влажность воздуха при этом повышена и в среднем за сутки составляет 71,2%. Если в этих условиях за весь период вегетации выпадает 256 мм осадков (в том числе 10 мм после цветения), то масличность ядер будет 64,4% (вариант 6). При поливе растений после цветения при 21°С (дополнительно 70 мм воды) масличность ядер семян подсолнечника увеличивается на 3,1%, большее количество влаги менее эффективно (вариант 8). При поливе подсолнечника тем же количеством воДы, но до цветения, т.е. при пониженной температуре воздуха (18,7°С), масличность практически не увеличивается (вариант 9). Следовательно, при достаточном количестве влаги, полученной в виде осадков (256 мм), орошение подсолнечника в условиях пониженных температур малоэффективно Но если бы при прочих равных условиях за весь период вегетации выпало всего 130 мм осадков, то полив дополнительным количеством воды (126 мм) до цветения даже при пониженных температурах дал бы повышение масличности на 1,8% (варианты 10 и 6)

Рассмотрим случай, когда выращивание подсолнечника проводилось в условиях умеренных температур в течение всего периода вегетации (20,7— 21,1 °С) при влажности воздуха 70% и 170 мм осадков, в том числе 20 мм после цветения. Масличность ядер при этом составляет 61,3% (вариант 11). Если же в сложившихся условиях произвести полив растений до. начала цветения (дополнительно 100 мм воды), то масличность увеличится на 1,7% (вариант 12). При получении растениями до цветения 50 мм осадков и после цветения 100 мм масличность возрастет на 2,7%.

Следовательно, в условиях умеренных температур и невысокой обеспеченности почвы влагой орошение йграет положительную роль и существенно повышает масличность ядер семянок подсолнечника.

Теперь становится понятным, почему разные исследователи давали противоположное толкова-

ние роли орошения. Его непременно надо проводить с учетом температурного фактора и начальной обеспеченности почвы влагой, учитывать и относительную влажность воздуха, которая оказалась наиболее существенной из всех изучаемых метеорологических факторов.

Анализируя множество вариантов сочетаний различных метеорологических факторов, можно заключить, что масличность ядер семянок подсолнечника обусловлена действием не одного, а нескольких факторов. Одна и та же масличность ядер, например, 67,5%, может быть получена как при повышенной влажности воздуха — 71,2%, умеренной температуре — 18,7—21 С и обильных осадках — 326 мм (вариант 7), так и в условиях повышенных температур — 21—27° С, понижен- {

ноц влажности воздуха — 62% и умеренных осадках — 233 мм (вариант 1) (таблица).

Уровнем масличности можно управлять, зная прогноз погоды и создавая необходимый режим орошения, определяемый согласно предложенной формуле. Так, в условиях пониженных температур ?

и повышенной влажности воздуха в зависимости от орошения масличность ядер может колебаться от 62,6 до 67,5% (варианты 1—5), а в жарком сухом климате — от 66,2 до 69,3% (варианты 6—10) '

Таким образом, посевы подсолнечника наиболее рационально размещать в зонах, в которых среднесуточная влажность воздуха около 62%, среднесуточная температура воздуха за весь период вегетации не менее 21°С, а в период от цветения до полной спелости 21—27°С. В сложившихся погодных условиях масличность ядер семянок подсолнечника можно корректировать по предложенной формуле с помощью поливов, еслй известен прогноз погоды.

ЛИТЕРАТУРА

1. Шарапов И.И., Смирнов В.А. Климат и качество урожая / Под ред. акад. Ф.Ф. Давитая. — Л.; Гидрометеоиздат,

1966. — 126 с.

2. Мельник Ю.С. Климат и произрастание подсолнечника.

— Л.: Гидрометеоиздат, 1972. — 141 с.

3. Иванов С.Л, // Прикладная химия. — 1928. — 1. —

Вып. 6.

4. Фролов П.В. Влияние орошения на продуктивность и качественные показатели масличных культур / / Тр. Все-союз. науч.-произвол, совещания по масличным культурам.

— Краснодар, 1952.

5. Малыхии И. Орошение подсолнечника // Земледелие.

1969. — № 5.

6. Кожевникова В.Н. Изменение показателей химического состава семян подсолнечника в зависимости от влагообес-печенности растений: Автореф. дис. ... канд. биол. наук. — Краснодар, 1982.

Отдел биохимии ВНИИМК

Поступила 29.06.92

B.C.

Всероса

масличн

Ка 41 ния в опреде лот.

По но вк вой и

ПрОИЗЕ

ЛИН0Л1

МЫШЛ(

кислої Изв ных X клима' семян

ОЛЄИ№

ние ее ство л:

С Я- осн ВОЙ КІ ДЄЙСТЕ

функі: и при рода [ На подсо, указы

СТВЄНІ

Кроме

влгж¥.

МЄТЄ0І ных к Ц ej значи ющих также ЧеСТВс ного I Дл5 ранен щенн 1977-