Реферат: Агробіологічні основи вирощування
Періодичність ритмів росту льону за добу і протягом вегетаційного періоду, незалежно від фаз росту і розвитку, залишається постійною. Це і є “Біологічні години” – доказ існування у більшості живих організмів здатності вимірювати час, яка передається у спадковість. Проте в нашому випадку не можна стверджувати, що зміна дня і ночі (світлові цикли) призводять до добової періодичності, оскільки довжина дня коливається в межах 16, а ночі – 8 годин, а період коливання кривої швидкості росту – 12 годин. Ось така висока точність коливальних процесів порушується невідомими процесами.
Циркадний тип швидкості росту не залежно від освітлення доби залишається майже однаковим з невеликими погодинними коливаннями. Різке уповільнення швидкості росту з повною зупинкою спостерігається о 8-10 годині. Екзогенні фактори не впливають на добову періодичність росту льону, змінюється лише швидкість росту.При сонячній погоді середня швидкість росту льону у висоту становить 0,82, у хмарну – 1,17 і мінливу – 1,1 мм за годину. За різних погодних умов мінімальна швидкість росту відмічається о 9-ій і максимальна – о 21-ій годині з періодом біоритму 12 годин на добу. В наших дослідах криві росту льону-довгунця з інтенсивністю сонячної радіації не співпадають (рис. 1).
Якщо о 7 годині інтенсивність припливу ФАР становить біля 0,05, а ввечері після 1900 - менше 0,20 кал/см2 хв, то протягом дня вона коливається в межах 0.2-0.6 кал/см2 ×хв.
|
|
|
Найбільша добова швидкість росту від 1,5 до 2,1 мм/год зафіксована при температурі повітря +16,8°С, відносній вологості 75 %, середній освітленості біля 10 годин. Мінімальна швидкість росту у фазі “ялинка” відмічається о 9 годині і становить 0,05 мм/годину при температурі близько +10°С. Максимальна швидкість росту зареєстрована о 21 годині при температурі повітря +11°С. Температура о 9 і 21 годині майже співпадає, а фази швидкості росту льону протилежні. Тому ми схильні вважати, що температурний фактор не впливає безпосередньо на лінійну швидкість росту, але за рахунок суми температур вдень у рослині відбуваються інші, ендогенні процеси. У період швидкого росту і фазу бутонізації максимальна швидкість росту спостерігається о 21-ій годині і становить біля 2 мм на годину, мінімальна – припадає на 9 годину і становить 0,30-0,35 мм/годину за температури повітря близько 16°С. Криві добової швидкості росту і температурного градієнта не співпадають, а їх максимальні і мінімальні фази зміщені на декілька годин (5,5-6,5), тобто зберігається така ж закономірність, як і за припливом фотосинтетичної активної радіації. Середньодобове коливання швидкості росту у фазі “ялинка” знаходиться у межах 0,25-0,75 мм/год, температура повітря в цей час змінюється в межах 9,3…+14,9°С, вологість 71-86%. Швидкість росту на VI- VIII етапах органогенезу коливається в межах 0,63-1,59 мм/годину за температури 14,1…+23°С і вологості 69-83 %.Середньодобова швидкість росту у фазу цвітіння становить 0,43 мм/год при температурі повітря +18,7°С.
Незалежно від ходу кривих температури повітря та істинного фотосинтезу, впродовж світлового періоду швидкість росту збільшується. Інтенсивність фотосинтезу о 8-й і 21-й годинах коливається в межах 10,0 – 4,0 мг CO2 /дм2 ·г, а впродовж дня, з 10-ї до 17-ї години, асиміляція CO2 різко зростає і становить 20,0-37,0 мг на дм2 за годину (рис. 2) і при температурі понад 23о С інтенсивність фотосинтезу різко зменшується.
Амплітуда коливань швидкості росту поступово зростає, досягаючи максимальної о 21-й годині. Фази максимальної швидкості росту та інтенсивності фотосинтезу впродовж дня не співпадають, їх періоди коливаються в межах 4-6 годин.Рослини льону надто чутливі до зміни зовнішніх факторів і через 4-6 годин залежно від сорту реагують на формування вуглеводів, що, в свою чергу, впливає на особливості добової періодичності росту.
З математичного аналізу зв’язків швидкості росту та температурного режиму виходить,що з 9 до 17 години температура повітря майже не впливає на швидкість росту, спостерігається слабка залежність між цими факторамиі лише о 21 годині встановлено тісний кореляційний зв’язок. (таблиця 1).
Таблиця 1
1. Математичні моделі зв’язків швидкості росту льону і абіотичних факторів
(період швидкого росту).
Функція V-швидкість росту | Коефіцієнти кореляції | ||
| температура повітря | вологістьповітря | вміст цукрів | |
| V9 – 9 годин | 0,51 | 0,21 | 0,91 |
| V13 - 13 годин | -0,35 | 0,77 | 0,82 |
| V17 - 17 годин | -0,62 | 0,89 | 0,85 |
| V21 - 21 годин | 0,85 | 0,96 | 0,54 |
Коливання вологості повітря вдень в межах 60% - 90% позитивно впливає на швидкість росту льону. Тіснота зв’язку між швидкістю росту і вологістю повітря протягом денного часу коливається від високої (r= 0,77 ± 0,16) до дуже високої (r =0,96 ± 0,07). Відмічається збільшення тісноти зв’язку з 17-ої до 21-ої години у порівнянні з періодом високої сонячної інсоляції. Швидкість росту впродовж доби і вегетаційного періоду залежить від вмісту та нагромадження вуглеводів, що підтверджується високим коефіцієнтом кореляції.
3. Удосконалення системи обробітку ґрунту і періодичність росту
Продукційний процес залежно від обробітку автоморфних ґрунтів. Серед багатьох показників агрофізичних властивостей, що визначають придатність ґрунту до вирощування льону-довгунця, є його щільність. Залежно від способів і глибини основного обробітку щільність орного шару змінюється впродовж періоду: основний обробіток – зима – рання весна.
Система зяблевого обробітку різних за гранулометричним складом ґрунтів за рахунок багаторазових проходів сільськогосподарських агрегатів полем призводить до ущільнення ґрунту на глибині 0-10 см до 1,39 – 1,40 г/см3 . Застосування основного безполицевого обробітку на глибині 10-12 см – зменшує щільність ґрунту в шарі 0-10 см на 0,11, а на глибині 10-20 см на 0,16 г/см3 . Технологія плоскорізного основного обробітку сірих лісових легкосуглинкових ґрунтів дає змогу збільшити період стабільного розлуженого стану ґрунту порівняно з поверхневим обробітком дерново-середньопідзолистих оглеєно-супіщаних ґрунтів. Проте технологія передпосівного обробітку (боронування, внесення мінеральних добрив, культивація з боронуванням, вирівнювання і коткування) ущільнює ґрунт ходовою системою машин і знарядь на всіх способах основного обробітку ґрунту.
Ф. Т. Моргун, М. К. Шикула (1984), В. П. Стрельченко (1994) вказують на те, що безполицевий обробіток ґрунту сприяє поліпшенню водно-повітряного стану. В результаті наших досліджень доведено, що інфільтрація вологи на сірих лісових лекосуглинкових ґрунтах дещо більша порівняно з оглеєними дерново-підзолистими супіщаними ґрунтами. При цьому суттєвою перевагою виділяються прийоми, де застосовувалось плоскорізне розпушення ґрунту на глибину 20-22 сантиметри, особливо в перші хвилини досліду. Показники водопроникності дерново-середньопідзолистих ґрунтів за розпушення на глибину 10-12 см і звичайній оранці мають близькі результати, а на сірих лісових легкосуглинкових, особливо у фазу бутонізації, вони нижчі, ніж при оранці. Вищою стабільністю щодо запасів вологи характеризуються сірі лісові легкосуглинкові ґрунти і незалежно від способів основного обробітку в шарі 0-50см міститься 131-141 мм, а у метровій товщі – 281-287 мм вологи.
Безполицеві способи обробітку ґрунту не зменшують вміст продуктивної вологи в півметровому шарі ґрунту, де в основному розміщена коренева система, а за рахунок атмосферних опадів, кількість її зростає у фазу сходів на 67 і бутонізації на 33 мм. У роки з надмірною кількістю опадів проявляється меліоративна роль безполицевих способів обробітку за рахунок оптимізації фізичного стану поверхневого шару ґрунту, а з недостатньою – має місце ефект вологозбереження. Формування близьких до оптимальних водно-фізичних властивостей ґрунту наближають криву лінійної швидкості росту до установлених критеріїв. На дерново-середньопідзолистих оглеєнно-супіщаних ґрунтах середньобагаторічна добова швидкість росту льону-довгунця у фазу “ялинка” становить на фоні оранки - 0.54, дискування-0,59 і плоскорізного обробітку - 0,64 мм на годину, а на сірих лісових суглинкових ґрунтах відповідно – 0,60-0,69-0,72 мм /год.
Період швидкого росту характеризується різким зростанням погодинної швидкості і на дерново-середньопідзолистих ґрунтах досягає 1,15-1,23 мм, на сірих лісових – 1,40 – 1,58 мм. За швидкістю росту на бідних, слабозабезпечених ґрунтах безполицевий обробіток льону має невелику перевагу над оранкою, в той час як на сірих лісових ґрунтах вона збільшується на 0,17 - 0,21мм/год. У фазі бутонізації способи обробітку дерново-середньопідзолистих оглеєно-супіщаних ґрунтів майже не впливають на добову швидкість росту, а на сірих лісових на фоні оранки вона зменшується на 0,21-0,17 мм, порівняно з дискуванням і плоскорізним обробітком. У фазу цвітіння формуються генеративні органи і тому швидкість росту на всіх способах основного обробітку ґрунту уповільнюються. В посушливі роки на дерново-середньопідзолистих оглеєно-супіщаних ґрунтах у період швидкого росту і фазу бутонізації середньодобова швидкість росту на безполицевих способах обробітку коливається в межах 1,20-1,24, а в оптимальні за зволоженістю – відповідно 1,64-1,56, що на 0,32-0,36 мм у першому випадку і на 0,14-0,06мм у другому більше, ніж на оранці (табл.2)
В оптимальні за зволоженістю роки на всіх варіантах досліду прискорення швидкості росту становить 0,62-0,26 мм за годину у порівнянні з посушливими роками, з перевагою росту на варіантах з безполицевим розпушенням. На сірих легкосуглинкових ґрунтах зберігається встановлена закономірність з вищою загальною активністю швидкості росту протягом доби.
Плоскорізний обробіток на глибину 20-22 см і застосування дискового розпушення на глибину 10-12 см створює сприятливі меліоративні умови для розвитку листкової поверхні. Інтенсивному росту льону сприяє розвиток листкової поверхні як за кількістю листків, так і за розміром листкової пластинки. Якщо на фоні оранки площа одного листка коливається в межах 0,31-0,34 см2 , то на безполицевому обробітку вона становить 0,33-0,38 см2 . Розмір площі листкової пластинки рослин, вирощених на дерново-середньопідзолистому ґрунті, збільшується до фази бутонізації, а у рослин, одержаних на сірих ґрунтах, до фази цвітіння. Чиста продуктивність фотосинтезу на дерново-середньопідзолистих ґрунтах у фазі бутонізації найвища і становить 8,2г/м2 на фоні полицевого і 10,6-11,0г/м2 за добу - безполицевого обробітку з поступовим зменшенням до ранньої жовтої стиглості. На сірих лісових ґрунтах чиста продуктивність фотосинтезу зростає до фази цвітіння і коливається в межах 7,9г/м2 на варіанті з оранкою і 10,1-10,8 г/м2 добу на фоні безполицевого розпушення.
Таблиця 2
Добова швидкість росту льону залежно від способів обробітку ґрунту і зволоженості вегетаційного періоду, мм/год
(період швидкого росту – бутонізація)
| Години | посушливі роки | оптимальні роки | |||||||||||||||||||||
| О20-22 см | Д10-12 см | П20-22 см | О20-22 см | Д10-12 см | П20-22см | ||||||||||||||||||
| Дерново-середньопідзолисті оглеєно-супіщані (1981-1985 рр.) | |||||||||||||||||||||||
| М | 0,88 | 1,20 | 1,24 | 1,50 | 1,64 | 1,56 | |||||||||||||||||
| m | 0.08 | 0.10 | 0.09 | 0.09 | 0.12 | 0.10 | |||||||||||||||||
| S | 21,1 | 28,78 | 29,71 | 36,16 | 39,39 | 37,48 | |||||||||||||||||
| Ніч | 6,87 0,85 | 10,88 1,36 | 11,01 1,38 | 11,67 1,46 | 12,6 1,57 | 12,18 1,52 | |||||||||||||||||
| День | 14,23 0,59 | 17,9 1,12 | 18,71 1,17 | 24,49 1,53 | 26,79 1,67 | 25,3 1,58 | |||||||||||||||||
| Сірі лісові легкосуглинкові (1990-1998 рр.) | |||||||||||||||||||||||
| M | 0,96 | 1,29 | 1,35 | 1,53 | 1,70 | 1,61 | |||||||||||||||||
| m | 0.07 | 0.10 | 0.09 | 0.09 | 0.11 | 0.11 | |||||||||||||||||
| S | 23,16 | 31,00 | 32,54 | 36,82 | 40,88 | 38,73 | |||||||||||||||||
| Ніч | 7,37 0,92 | 11,68 1,46 | 11,54 1,44 | 11,85 1,48 | 13,25 1,65 | 12,4 1,55 | |||||||||||||||||
| День | 15,79 0,99 | 19,32 1,2 | 20,98 1,31 | 24,97 1,56 | 27,63 1,73 | 26,33 1,64 | |||||||||||||||||
Примітка: М – середня швидкість росту вдень і вночі; m – помилка середньої швидкості росту; S – сумарний приріст за добу; чисельник – сумарний приріст вдень і вночі; знаменник – середній приріст за годину вдень і вночі.
М. В. Коломієць [1980]; О. Е. Майроновський [1984]; М. С. Чернілевський [1986, 1988]; М. В. Бирюков [1987]; Н. Н. Любинецький, А. И. Бакун [1987], вважають, що основною причиною повільного застосування безполицевого обробітку є слабкий ефект у боротьбі з бур’янами. Нашими дослідами доведено, що за оптимальних умов зволоженості забур’яненість посівів сірих лісових ґрунтів на всіх способах обробітку майже однакова, а на дерново-середньопідзолистих безполицеве розпушення зменшує кількість бур’янів на 19-25%. За перезволоженя на фоні оранки забур’яненість посівів дерново-середньопідзолистих оглеєно-супіщаних ґрунтів зростає на 190 шт/м2 , дискуванні – на 359, й плоскорізному обробітку – 429шт/м2 . На сірих лісових ґрунтах з меншою потенціальною забур’яненістю загальна кількість їх збільшується і майже не змінюється від способів обробітку ґрунту. У посушливі роки кількість бур’янів на посівах льону і особливо на варіантах безполицевого обробітку ґрунту зменшується у 2-3 рази.
Дев’ятирічні спостереження показують, що на сірих лісових ґрунтах в перші два роки застосування обробітку без обертання скиби супроводжується збільшенням кількості бур’янів у посівах. Надалі насіння бур’янів, що розміщене у поверхневому шарі ґрунту, зазнає фізико-хімічного впливу середовища і в результаті значна частина його гине. За сприятливих умов насіння бур’янів проростає з глибини шару 0-10 см, а потім знищується обробітком ґрунту. В наступні роки постійного безполицевого обробітку ґрунту кількість насіння бур’янів у поверхневому шарі ґрунту зменшується. З метою ефективної боротьби з бур’янами велике значення має пожнивне розпушування ґрунту на глибину 10-12см із застосуванням дискових борін.
Урожайність соломи льону-довгунця на дерново-середньопідзолистому оглеєно-супіщаному ґрунті в середньому за 1981-1985 рр. на варіанті з оранкою становила 40 ц/га, насіння 5,2 ц/га, на безполицевому обробітку – соломи одержано на 2,2-1,8 ц/га більше, ніж на оранці (табл. 3)
Таблиця 3
Урожайність льону-довгунця залежно від способів обробітку ґрунту, ц/га.
| Обробіток ґрунту | Солома | Приріст | Насіння | Приріст | ||
| % | ц/га | % | ц/га | |||
| Дерново-середньопідзолисті оглеєно-супіщані (1981-1985 рр.) | ||||||
| О 20-22 | 40,3 | 100 | - | 5,2 | 100 | - |
| Д10-12 | 52,5 | 105,4 | 2,2 | 5,7 | 109,0 | 0,5 |
| П20-22 | 42,1 | 104,5 | 1,8 | 4,8 | 92,0 | - 0,4 |
| НІР 095 | 1,72 | - | - | 0,36 | - | - |
| Сірі лісові легкосуглинкові (1990-1998 рр.) | ||||||
| О 20-22 | 50,3 | 100 | - | 4,8 | 100 | - |
| Д10-12 | 55,7 | 110,7 | 5,4 | 5,4 | 112,5 | 0,6 |
| П20-22 | 53,3 | 106,0 | 3,0 | 4,5 | 97,7 | 0,3 |
| НІР 095 | 2,68 | - | - | 0,25 | - | - |
В роки з недостатньою кількістю вологи врожайність льонопродукції на всіх способах обробітку ґрунту знаходиться в межах похибки, а в роки з оптимальною зволоженістю достовірний приріст одержано при поверхневому розпушенні ґрунту на глибину 10-12 см.
Розглядаючи врожайність льону-довгунця на сірому лісовому легкосуглинковому ґрунті в середньому за 1990-1998 рр, можна стверджувати про одержання достовірного приросту врожаю соломи і насіння при застосуванні безполицевих способів обробітку: на фоні поверхневого розпушування на глибину 10-12 смсоломи на 5,4 і насіння на 0,6 ц/га, а на плоскорізному обробітку на глибину 20-22 см відповідно на 3,0 і 0,3 ц/га.
За даними наших досліджень на дерново-глейових суглинкових, осушених гончарним дренажем ґрунтах їх вологість за період сходи – цвітіння становила 69,8% і змінювалась в межах 57,4-92,0% НВ. Заданий режим зволоженості ґрунту на рівні 60, 70, 80 і 90% НВ впродовж вегетаційного періоду показав, що чиста продуктивність фотосинтезу знижується як у міру зростання густоти посіву, так і при підвищені вологості ґрунту. Високий показник чистої продуктивності фотосинтезу – 7,4 г/м2 за добу отримано при густоті посіву 25 млн. схожих насінин на гектар. Оптимум зволоження ґрунтів при висіві 20 млн. схожих насінин на гектар становить 80-85% НВ, 25 млн. – 75-85%НВ і 30 млн. – 75–80% НВ. Для отримання 60–65 ц/га льоносоломи на осушених дерново-глейових ґрунтах необхідно висівати 25 млн. шт./га схожих насінин.
Глибоке рихлення і кротування (дослід 2) призвело до зменшення щільності ґрунту у зоні проходження робочих органів. На глибині 30-40см щільність в контрольному варіанті (оранка на 20-22 см) становила 1,17г/см3 , а оранка з додатковим рихленням викликали зниження щільності до 1,1 г/см3 . Шпаруватість ґрунту на глибині 30-40 см до рихлення і кротування становила 53,6 а після проведення цих меліоративних прийомів досягла 56,1-57,2%. При рихленні на глибину 60-70 см шпаруватість у шарі 0–70см після закладки досліду збільшилась з 51,1 до 52,6-54,6%. Інтегральним показником фізико-механічних властивостей ґрунту є водопроникненість. При рихленні на глибину 30-40см коефіцієнт фільтрації збільшився з 0,09 до 0,14 м/добу, після рихлення з кротуванням він досяг 0,23, а після рихлення на глибину 60-70см –0,32м/добу. Незважаючи на активні опади, перезволоження (вміст вологи більше НВ) ґрунту не спостерігалось. Перед сівбою у шарі ґрунту 0-60 см кількість продуктивної вологи в міру зростання глибини рихлення збільшувалось: на варіанті з рихленням на глибину 30-40 см – на 60,2 на глибину 60-70см – на 103 і рихлення з кротуванням на глибину 30-40см на 143 тонни на 1га. Протягом вегетаційного періоду накопичення вологи відбувалось за рахунок опадів у літній період і вона добре зберігалась у шарі 0-100см. У фазу ранньої жовтої стиглості запаси вологи становили на фоні оранки-280 мм, а на варіантах з рихленням на 22-18 мм менше.