CC BY
10УДК 635.342: 631.526.32:631.559.2
ВИКОРИСТАННЯ Б1ОЛОГ1ЧНОГО ПОТЕНЦ1АЛУ РОСЛИН I ПРОГНОЗУВАННЯ ВРОЖАЮ КАПУСТИ БШОГОЛОВОТ
В. В. Хареба, доктор сльськогосподарських наук
Нац/ональний аграрний yHieepcumem
Вступ. Сучасн pMHKOBi умови i реформи в 0B04iBHMqTBi висувають HOBi вимоги щодо виробництва сортiв з високим адаптивним потен^алом та розробки енергозбер^аючих технологiй, здатних забезпечити сталi високi врожаТ та якiсть продукцп. Теоретично основу системи екологiчноТ методологи складають вивчення бюлогп культури i дослiдження адаптивного потенцiалу рослин (мЫлив^ь ознак) залежно вiд умов вирощування [1-4]. Для цього iснують статистико-ймовiрнiснi моделi ботанiко-географiчного методу, розробленi М.1. Вавиловим, удосконаленi та модернiзованi Юльчевським А.В., Хотильовою Л.В., Сазоновою Л.В. [5-7].
За дослщженнями вiдомих вчених Ткаченка Ф.А., ЛiзгуновоТ Т.В., Александрова Б.А. капуста бтоголова пiд час проходження основних етатв органогенезу досить чутлива до чинникiв зовнiшнього середовища, а саме: географiчноТ зони вирощування, грануло-метричного складу i родючосл фун^в, способу i строку авби, зрошення, площi живлення, , а також до погодних умов. Отже, для розробки прогнозування врожайносл необхщно визначити параметри мЫливост кiлькiсних господарсько цЫних ознак.
Методика й умови до^джень. Об'ект дослiджень представляе зв'язки мiж абiотичними чинниками i рiвнем реалiзацiТ бiологiчного потенцiалу високоадаптивних сор^в за Тхнього вирощування для продовольчих i насiнневих цiлей та бiохiмiчними i фiзiологiчними процесами, якi вщбувалися в рослинах капусти бтоголовоТ за рiзних технологiй вирощування i збер^ання. Дослiдження проводили протягом 1985-2005 pp. в lнститутi овочiвництва i баштанництва (чорнозем типовий малогумусний важкосуглинковий за зрошення), на полях Львiвського вщдту овочiвництва (фунт сiрий лiсовий середньо суглинковий), в учгосп иВеликоснiтинськийи i КиТвському наукового-дослiдному центрi (фунти сiрi лiсовi грубопилуватi легкосуглинковi), на полях Донецького науково- дослщного центру (чорнозем звичайний), на дослщнм станцп ''Маяк" (чорнозем реградований пiщаний легкосуглинковий).
Обговорення результатiв. Багаторiчнi дослiдження свщчать, що ступiнь холодостiйкостi культури залежить вщ виду, сорту i вку
40
рослин. Зазначаеться, що наання капусти може проростати за температури 2...З °С, але за таких умов цей процес iде надзвичайно повiльно. Оптимальною температурою вдень для росту розсади е 12...15 °С. Коренева система Ытенсивно росте за нижчоТ температури фунту. Рослини у фазi ам'ядолей i початку утворення першого справжнього листка витримують короткочаснi приморозки до -5...6 °С, а температура понад 25 °С негативно впливае на р^ i розвиток рослин, що виявляеться у значному зниженн приросту, змУ габiтусу, збiльшеннi кiлькостi вщмерлих нижнiх листкiв.
Сума ефективних температур пов^ря коливалась за роки дослщжень вiд 2971 до 3697 °С (табл.1). Урожайнiсть при цьому в господарствах з рiзною формою власност становила 109,1-237,0 ц/га.
Таблиця 1
Залежнють урожайной капусти блоголовоУ вд суми температур, опадв i вiдносноí вологост повтря (розраховано за Г.Л. Гоомико, 1981)
Ик Сума темпе Сума опадiв, Вщносна волопсть Урожай-нють, Е, % (зниження Е, % (пщвищення Е, % (пщвищення
ратур, °с,х мм, х повiтря, х% ц/га, У урожайност з пщвищенням температури на 1%) урожайносп при зб^ьшены опадiв на1%) урожайносп при зб^ьшен-н вщносно'Т вологосп повiтря на1%)
1985 3377 360 67 237 -1,50 0,24 1,1
1986 3382 380 66 197 -1,51 0,25 1,1
1987 2971 304 70 208 -1,12 0,21 1,1
1988 3289 409 71 190 -1,41 0,31 1,1
1989 3365 469 68 221 -1,49 0,29 1,1
1990 3176 360 67 215 -1,30 0,24 1,1
1991 3697 320 66 137 -1,94 0,22 1,1
1992 3216 413 68 109 -1,33 0,27 1,1
1993 3103 385 72 163 -1,23 0,25 1,1
1994 3559 235 63 144 -1,73 0,17 1,1
1995 3559 435 68 129 -1,73 0,23 1,1
1996 3451 452 75 129 -1,59 0,29 1.1
1997 3204 457 66 154 -1,33 0,29 1,1
1998 3671 277 57 144 -1,88 0,20 1,1
1999 3689 320 53 123 -1,91 0,22 1,1
2000 3512 398 60 128 -1,67 0,26 1,1
п=16 £Х=54221 Х=3389 £Х==5974 Х=373,4 £Х==1057 Х=66,06 2628 у=164
Ампл^уда коливання суми температур становила 726,60С. Коефрент варювання врожайност за таких температурних умов дорiвнював 6,6% (табл.2).
Таблиця 2
Статистична характеристика суми температур, опад'в, вiдносноí вологост/ повтря / врожайнот капусти б'логоловоГ (середне за 1985-2000 рр., 1ОБУААН)
Показники СумаХ X ЭХ Э2 Э У,% Эv НОМ
Урожайнють, ц/га 2627,4 164,2 10,2 16,67 4,08 24,87 4,66 6,6
Сума темпе-ратурне 54224,3 3389,02 54,74 47950,06 218,98 6,46 1,15 524,51
Сума опадiв, мм 5973,6 373,35 18,35 5384,76 73,38 19,65 3,61 19,00
Вiдносна вологiсть повiтря, % 1057,0 66,06 1,39 31,13 5,58 8,45 1,50 7,82
За статистичного аналiзу врожайностi капусти бтоголовоТ визначено рiзницю Т"Т коливання - 127,9 ц/га. Така амплiтуда вимагае встановити критерiй мiнливостi врожайностi на 1 °С суми ефективних температур, що згодом дасть можливють прогнозувати продуктивнють культури. У даному випадку вщношення мiнливостi суми температур (726,6 °С) до рiзницi за врожайнютю (127,9 ц/га) становить 5 °С, а з рiвняння регресiТ:
де: А1 - коефiцiент регреси. Визначено, що пщвищенням суми ефективних температур на 1°С урожайнiсть зменшувалась на 7,4 кг, з пщвищенням суми опадiв на 1 мм пщвищувалась на 11 кг, пщвищення вщносноТ вологостi повiтря на 15% забезпечувало прир^ урожайностi на 244 кг.
Крiм того, коефщент еластичностi (Е) показуе, на сюльки вiдсоткiв змiнюються результативна ознака У (урожайысть) при коливаннi суми температур X на 1 %
* Х .
--—
а0 + а^х
де: ай^у-ахх
Розраховано коефЩ1енти еластичностч для кожного року, починаючи з 1985 (див. табл.1). Найбтьше зниження урожайностi було в роки з вищими сумами температур (3559-3689). Зниження врожайност становило 7,4 кг з пщвищенням температури на 1 °С;
пщвищення вpожайноcтi за збiльшення опадiв на 1% становило 11 кг i за збтьшення вiдноcноï вологоcтi пов^я на 1% ypожайнicть збiльшyвалаcь на 224 кг.
Аналiзyючи статистичну хаpактеpиcтикy cyми темпеpатyp, cyми опадiв, вiдноcноï вологоcтi повiтpя (табл. 2) i Тхнм вплив на вpожайнicть, отщ вiдзначити, що коефiцieнт ваpiацiï вpожайноcтi (V, %) був вищим вщ cyми темпеpатyp у чотиpи pази i становив 24,87%. Згiдно з отpиманим статичним матеpiалом за 16 pокiв залежнicть мiж cyмою темпеpатyp i вpожайнicтю була обеpненою (т - 0.48 ). Таким чином, зi збтьшенням cyми ефективних темпеpатyp пpодyктивнicть капусти зменшyвалаcь.
Гомеоcтатичнicть кyльтypи капусти була низькою 6,6 (НОМ= X/V% ) за cyмою темпеpатyp - 524,5. Тобто, фоpмyвання пpодyктивностi капусти мае залежнiсть вiд cyми темпеpатyp.
Ваpiювання cyми опадiв було cеpеднiм i становило 19,65% за гомеостатичноcтi 19,0.
Мiнливicть ypожайностi (V) у гоcподаpcтвах piзних фоpм влаcноcтi була на piвнi 24,9%, що на 5,3 вище сто^вно оп^Фв. У цiломy за pоки до^щжень тенденцiю пiдвищення вpожайностi за pахyнок опадiв не виявлено. Коpеляцiйний аналiз заcвiдчив незначну пpямy залежнiсть (т=0,15) ypожайностi вiд опадiв. Пpямопpопоpцiйнy залежнють pоcтy вpожайностi вiдзначено вiд пщвищення вiдноcноï вологоcтi повiтpя (т =0,3). За pоки доcлiджень мiнливicть показника вiдноcноï вологоcтi повiтpя була стабтьною (8,45%) i гомеоcтатичнicть становила 7,82.
За cеpеднього значення вpожайностi капусти 164,21 ц/га i ваpiабельноcтi 24,S7% коефiцieнт стабiльностi (Кст) cкладав ЭЭ^/о.
Eкcпеpиментальнi данi в умовах авозмЫи (табл.З) за pоки доcлiджень за^щчили, що pозвиток виpобництва капусти бтоголово!' на товаpнi цiлi знаходитьcя у пpямiй залежностi вiд фунтово-ктматичних умов.
Механiзм заcтоcyвання в до^щженнях генетико-статистичного аналiзy дае можливicть пpогнозyвати отpимання виcоких ypожаïв. Доведена ефективысть застоcyвання piзних iмовipно-cтатиcтичних математичних моделей за pозpобки пpогнозy отpимання ви^ко!' вpожайностi. За виpощyвання cоpтiв в умовах певноТ фунтово-ктматично!' зони еколопчна мiнливiсть кiлькicних ознак пщлягае закону ноpмального pозподiлy i тому для вимipних i лiчильних ознак:
xmax ~ xmin = (Х ±S%) + (3s ± Ss )
де xmax -s- xmin - лiмiти екологiчноï мiнливостi ознаки зpазка в умовах певноТ зони; х - генетично зумовлене cеpеднe значення cоpтовоï
43
ознаки в умовах певноТ зони; S - стандартне вiдхилення, основний показник величини еколопчноТ мiнливостi сортовоТ ознаки; Sx, Ss -похибки репрезентативност дослiджень сортовоТ вибiрки; 3 -коефрент оцiнки гранично' ознаки, залежить вщ величини стандартного вiдхилення i знаходиться в межах: (х ± Sx) - 68,26%, (х ± 2s) - 95,46, (х ± 3s) - 99,73%.
Важливо було знати, як результати можна мати по кожному окремому сорту за сприятливих i несприятливих умов середовища в певнм шматичнм зонi, користуючись шкалою еколопчноТ мiнливостi i знаючи конкретнi значення Xij та S для сортозразка, прогнозуючи певну в зон врожайнiсть (Xij) або Ышу кiлькiсну ознаку. На основi теорп ймовiрностi i результатiв екологiчного випробування сорту потенцмну врожайнiсть можна прогнозувати: хр ± 3s.
Використання такоТ математичноТ моделi знайшло широке впровадження в дослщженнях Т.К. ГоровоТ, на основi яких сьогоднi отримано низку перспективних сортiв. За результатами наших дослщжень визначено, що використання подiбноТ моделi за оцiнки сорту капусти Харкiвська зимова за роки випробування (1991- 1999 pp.) на державних сортодтьницях дало можливiсть встановити, що при середньому значены врожайност 479,8 ц/га ТТ можна збiльшити до 622,6 (табл. 3). Сортовий потен^ал мУмальноТ врожайностi капусти при цьому аналiзi становить 337,0 ц/га.
Таблиця З
Прогнозування врожайност!' капусти блоголовоУ сорту Харквська зимова залежно вЮ року вирошування (середне за 1991 -2005рр.)
Показники Урожайнють ц/га Еко лоп чний коефi цент варiацií
середня мiнiмальна максимальна
Хи+Бх X -6 X -2Б X -3Б X +Б X +2Б X +3Б
Урожайнють, ц/а 479,8 ± 1,9 432,2 384,6 337,0 527,4 576,0 622,6 9,9
Маса го ловки ,г 1629,3 ± 118,6 1338,7 1048,1 757,5 19195 2210,5 2501,1 17,8
Генетико-статистичний аналiз прогнозування продуктивност капусти бтоголовоТ сорту Харювська зимова показав, що при середньому формуванн головки до 1629,3 г (±118,6), можна встановити мУмальний його критерм при негативних явищах до
44
757,Э г i макшмальний до 2501,1 г. Слщ зазначити, що за pоки випpобyвання цього cоpтy вpожайнicть майже не змiнювалаcь (V=9,9%), а мага головки мала вдвiчi бтьший коефiцieнт мiнливоcтi (V=17,84%). Таким чином, обчи^юючи мiнiмальнi i макcимальнi потенции можливоcтi, можна cклаcти пpогноз за найбтьшими показниками в окpемiй зон i надати pекомендацiï для pозшиpення в нiй об'eмiв впpовадження.
Вищезазначена методика нин знайшла шиpоке впpовадження в pоботi Деpжавноï cлyжби з охоpони пpав на cоpти pоcлин за оцiнки нових cоpтiв i гiбpидiв i вiдобpажена в pозpобленiй нами деpжавнiй методицi по cоpтовипpобyванню овочевих i баштанних pоcлин, де пpедcтавлено матеpiали, а також методичн pекомендацiï щодо оцiнки гоcподаpcько цЫних ознак за паpаметpами вpожайноcтi. Щоб забезпечити макшмальний вpожай капycти бтоголово!' по фунтово-клiматичних зонах була пpоаналiзована здатнicть нових cоpтiв забезпечувати виcокi вpожаï i за даними статистичного опpацювання виявлено для кожноТ зони кpащi cоpти щодо паpаметpiв адаптивноcтi загально!' i cпецифiчноï плаcтичноcтi, cтабiльноcтi, гомеоcтатичноcтi, cелекцiйноï цiнноcтi генотипу œp^ i агpономiчноï cтабiльноcтi.
Для Люостепу - це cоpти ЖозефЫа, Столична, Хаpкiвcька зимова, Княгиня, Яна.
Для Пол^я - cоpт Хаpкiвcька зимова.
Для Степу - œp™ Вiоланта, Хаpкiвcька зимова, Роcава, Тетянка.
Висновки:
1. Виявлено закономipноcтi та методичнi пщходи, якi е науковою cиcтемою щодо визначення дм чинникiв на бюлопчний адаптивний потенцiал pоcлин капусти бтоголово!' тзньостигло!'.
2. Фоpмyвання виcоких i сталих ypожаïв залежить вiд темпеpатypного pежимy, кiлькоcтi опадiв i вiдноcноï вологоcтi повiтpя. Так, збiльшення cyми опадiв на 1 мм забезпечувало пpиpicт ypожайноcтi капусти на 11 кг, пщвищення вiдноcноï вологоcтi пов^я на 1 % - 244 кг, а пщвищення cyми ефективних темпеpатyp повiтpя на 1 °С cпpичиняло зниження вpожайностi на 7,4 кг.
3. За пpогнозyваня вpожайноcтi капусти cоpтy Хаpкiвcька зимова встановлено, що пpи cеpедньомy значеннi вpожайноcтi 479,8 ц/га ïï можна збтьшити до 622,6 ц/га пpи cоpтовомy потенцiалi мiнiмальноï вpожайностi капycти 337,0 ц/га
4. Для фунтово-ктматичних зон УфаТни оцiнено i видiлено œp™ cелекцiï iнститyтy овочiвництва i баштанництва i меpежi його доcлiдних станцм з макcимальними статистичними показниками вpожайностi.
Використана л^ература:
1. Андрющенко А.В., Бочкарьова Л.П., Гончар О.М. та iH. Методика проведення експертизи copTiB на вщмЫысть, однорiднiсть та cтабiльнiсть (ВОС) (oвoчевi та картопля).- К., -2000.- С. 10-52.
2. Технолопя виробництва oвoчiв i плoдiв / За ред. академка УААН, заслуженого пра^вника народно' ocвiти, професора Барабаша О.Ю. - К. Вища школа. 2004. - С. 12-390.
3. Жук О.Я., Чернишенко Т.В., Янчук Н.1., Хареба В.В., Яковенко К.1. Капуста (Brassica L) // Сучасн методи селекци овочевих i баштанних культур. - X., 2001.- С. 189-205.
4. Жученко А.А. Экологическая генетика культурных растений. -Кишинев: Штиинца, 1980. - 585 с.
5. Вавилов Н.И. Избранные произведения .- Л.: Наука, 1967. -480 с.
6. Кильчевский А.В., Хотилева Л.В. Оценка адаптивной способности и стабильности сортов и гибридов овощных культур // Методические указания по экологическому испытанию овощных культур в открытом грунте, - М.: 1985. - Ч. II. С. 43-53.
7. Сазонова Л.В., Власова е.А. Корнеплодные растения: морковь, сельдерей, петрушка, пастернак, редис, редька. Л.: Агропромиздат, 1990. - 296 с.
8. Громыко Г.Л. Статистика: Учебн. для ун-тов - М.: Изд. Моск. Ун -та, 1981. -408 с.
УДК 635.342:631.526.32:631.559.2
Хареба В.В., Використання бюлопчного потен^алу рослин i прогнозування врожаю капусти бтоголовоТ// Сортовивчення та охорона прав на сорти рослин - 2006. - № 3. - С. 40-47. Розглянуто пщходи до використання бюлого-еколопчного потен^алу рослин капусти бтоголовоТ, наведено параметри адаптивност сор^в i мЫливосп господарсько цЫних ознак залежно вщ температурного чинника i вологозабезпечення. Розроблено прогнозування врожайносп.
Ключовi слова: капуста бтоголова, методичн пщходи, бюлопчний адаптивний потен^ал, урожай, температурний режим, вoлoгicть пов^ря, пpиpicт уpoжайнocтi, сума ефективних температур, сортовий потен^ал.
УДК 635.342:631.526.32:631.559.2
Хареба В.В., Использование биологического потенциала растений и прогнозирования урожая капусты белоголовой // Сортовивчення та
46
охорона прав на сорти рослин - 2006. - № 3. - С. 40-47.
Рассмотрены пути использования биолого-экологического потенциала растений капусты белоголовой, приведены параметры адаптации сортов и изменчивости хозяйственно-ценных признаков в зависимости от температурного фактора и влагообеспечения. Разработано прогнозирование урожайности.
УДК 635.342:631.526.32:631.559.2
Khareba V., The use of Plants biological potential and the yield prognosis of white head саbbаgе/Сортовивчення та охорона прав на сорти рослин - 2006. - № 3. - С. 40-47.
In the article there are surveyed approaches to the use of biological -ecological potential of white head cabbage plants, given parameters of varieties adaptability and economically-valuable signs variability, depending on a temperature factor, water supply. The yield prognosis is worked out.
