Содержание к диссертации
Введение
1. Обзор специальной научной литературы по изучаемым вопросам агрономической химии 10
1.1. Продуктивность овса в зависимости от норм семян, уровня и характера дополнительного минерального питания 10
1.2. Направление и степень воздействия удобрений и различных норм семян на белковость зерна полевых культур 21
1.3. Экотоксиканты: представители этой группы, нормативное содержание в почвенных и растительных объектах и характер негативного воздействия на здоровье животных и человека 26
2. Гидротермические условия изучаемых периодов вегетации 35
3. Методика и методы исследований 38
4. Результаты экспериментальных исследований 44
4.1. Содержание и запасы общей и продуктивной влаги в почве перед посевом и уборке овса. Потребление влаги посевами овса за периоды вегетации 44
4.2. Агроэкологические показатели плодородия пахотного слоя почвы и подстилающих ее горизонтов 46
4.3. Всхожесть семян, развитие проростков и корневой системы взрослых растений (лабораторный, вегетационный опыт) 49
4.4. Динамика накопления сухого вещества и развития листовой поверхности, скорости их прироста 51
4.5. Урожайность зерна овса в зависимости от норм семян и удобрений. Доля участия разнотипных побегов в создании урожая зерна овса и его прибавки от изучаемых факторов 54
4.6. Направление и степень воздействия различных норм семян и удобрений на ведущие элементы структуры урожая овса 58
4.7. Общий и относительный вынос макроэлементов и тяжелых металлов урожаем овса, относительная и абсолютная степень усвоения азота и фосфора из состава вносимых удобрений 60
4.8. Содержание химических элементов в зерне и соломе овса (средние значения), зерне главных и боковых побегов „ 63
4.9. Общее биологическое поглощение химических элементов и степень их рассредоточения по различным частям растений овса (вегетационный опыт) 67
4.10. Содержание химических элементов в сорных растениях, произрастающих в посевах овса и их вынос из почвы надземной частью наиболее распространенных сорняков 68
4.11. Белковость зерна овса в зависимости от норм семян и удобрений 70
4.12. Расчетные показатели накопления органического вещества и гумуса за счет побочной продукции и пожнивно-корневых остатков овса 71
4.13. Результаты математического моделирования зависимости урожайности зерна овса от доз аммофоса (Рам), вносимого до - и при посеве, нормы семян и дозы некорневой подкормки азотом (NM) при влажных и засушливых периодах вегетации 73
4.14. Результаты математического моделирования зависимости урожайности зерна овса от доз аммофоса (Рам), вносимого до - и при посеве, нормы семян и гидротермических коэффициентов (ГТК) во влажных и засушливых периодах вегетации 75
4.14. Результаты математического моделирования зависимости
урожайности зерна овса от доз Рам, вносимого до- и при посеве и
нормы семян при засушливых периодах вегетации 76
5. Экономическая и энергетическая оценка эффективности дробного внесения удобрений при возделывании ОВСА — 77
Выводы 80
Предложения производству -. 83
Список изученной научной литературы
- Направление и степень воздействия удобрений и различных норм семян на белковость зерна полевых культур
- Экотоксиканты: представители этой группы, нормативное содержание в почвенных и растительных объектах и характер негативного воздействия на здоровье животных и человека
- Агроэкологические показатели плодородия пахотного слоя почвы и подстилающих ее горизонтов
- Белковость зерна овса в зависимости от норм семян и удобрений
Введение к работе
1. Актуальность выбранного направления исследований обусловлена следующими объективными обстоятельствами:
- недостаточной изученностью содержания и соотношения макроэлементов и экотоксикантов в динамике развития растений, зерне и соломе овса;
- отсутствием информации о степени эффективности дробного внесения минеральных удобрений и характера полезного действия равновеликих суммарных норм азота и фосфора, вносимых не только в почву, а также в почву некорневым способом в фазу кущения;
- недостаточностью информации о направлении и степени полезного действия азотно-фосфорных удобрений при возделывании овса с различной густотой продуктивного стеблестоя;
- необходимостью изучения и научного пояснения особенностей накопления сырого белка и металлов в зерне овса при дробном внесении удобрений в зависимости от густоты продуктивного стеблестоя;
- необходимостью определения общего биологического поглощения химических элементов и степени их рассредоточения по различным частям растений овса;
- изучением химического состава сорных растений, оценки их надземной массы с агроэкологической точки зрения и степени отчуждения макро элементов из почвы;
- отсутствием математических нелинейных (квадратичных) моделей зависимости результативных показателей (урожайность и белковость зерна) от изучаемых факторов;
- отсутствием сведений о степени экономической и энергетической эффективности дробного внесения удобрений при возделывании овса.
2. Цель и задачи исследований.
Цель научных изысканий - изучить направление и степень воздействия на продуктивность, и качество основной продукции овса комплексного азотно-фосфорного удобрения при различных нормах, дозах и дробном его внесении в почву с дополнительным использованием некорневой подкормки карбамидом в фазу кущения при различной густоте продуктивного стеблестоя.
Было предусмотрено решение следующих основных задач:
- изучить содержание химических элементов в вегетирующих растениях, основной и побочной продукции овса;
- определить эффективность дробного внесения различных норм аммофоса с добавлением карбамида и без его участия при возделывании овса с различной густотой продуктивного стеблестоя;
- рассчитать степень усвоения азота и фосфора из удобрений в абсолютном исчислении с целью определения взаимосвязи этого показателя с продуктивностью овса;
- определить степень участия разнотипных побегов в создании урожая зерна овса и его прибавки от изучаемых факторов;
- рассчитать величину общего биологического поглощения химических элементов и степени их рассредоточения по основной, побочной продукции и корневой системе овса;
-сделать оценку химического состава сорных растений с агроэкологи-ческой точки зрения и степень выноса из почвы азота и фосфора;
- определить расчетным методом накопление органического вещества и гумуса за счет пожнивно-корневых остатков овса;
- разработать и описать математически модели зависимости урожайности и белковости зерна овса от изучаемых факторов;
- осуществить оценку стоимостной и энергетической окупаемости
дробного внесения удобрений при оптимальном уровне и характере их ис пользования под овес.
3. Научная новизна.
- установлена величина полезного действия различных норм и доз ам-мофоса с добавлением карбамида и без его участия при возделывании овса с различной густотой продуктивного стеблестоя;
- выявлено неравнозначное изменение урожайности зерна овса при увеличении нормы его семян: во влажные годы она возрастает, при засухе — снижается;
- осуществлена оценка химического состава зерна и соломы овса, а также сорных растений с агроэкологической точки зрения;
- выявлена прямая зависимость продуктивного овса от величины абсолютного суммарного усвоения азота и фосфора из состава вносимых удобрений;
- рассчитана степень рассредоточения макроэлементов и тяжелых металлов - экотоксикантов по трем частям растений овса - зерне, соломе, корневой системе.
- определена степень участия главных и боковых побегов в создании урожая и его прибавки от изучаемых факторов;
- выявлен и пояснен факт негативного действия удобрений на урожайность зерна овса в засушливые периоды вегетации.
4. Практическая значимость.
Выявлены оптимальные параметры использования удобрений и числовых норм семян при возделывании овса в различные по гидротермическим условиям периоды вегетации позволяют повысить урожайность зерна на 5 ц/га (20 %) - при засушливых условиях и на 9-9,2 ц/га (18-20 %) - при благоприятной влагообеспеченности посевов.
Выявленная доля корневой системы в процентах от массы наземных оргацрв позволяет определить размеры накопления органического вещества и гумуса в почве при различной урожайности зерна и соломы изучаемой культуры.
Осуществленная оценка качества зерна и соломы овса с агроэкологической точки зрения позволяет рекомендовать, либо запретить их использова ниє в рационе питания сельскохозяйственных животных и человека, используя при этом и степень рассредоточения тяжелых металлов по различным частям растения.
5. Реализация научных изыскании.
Результаты полевых исследований внедрены в хозяйствах центральной (Оренбургский район) и западной зоны (Бузулукский район) Оренбургской области.
Экспериментально-аналитический материал, выводы и рекомендации производству .опубликованы в следующих работах: «Вынос химических элементов зерновыми культурами и сорными растениями» (2002); «Абсо I лютный и относительный вынос химических элементов зерновыми культу • рами и сорными растениями» (2002); «Контроль тяжелых металлов в почвах и растениях степных районов Южного Урала» (2002); «Урожай и агроэколо-гическое качество зерна овса в зависимости от удобрений «(2002); «Удобрение овса и ячменя» (2004).
Выявленные оптимальные параметры использования удобрений и норм семян, данные по содержанию экотоксикантов в зерне и соломе овса, сорных растениях, степени их рассредоточения в различных частях растений используются в учебном процессе Оренбургского ГАУ.
6. Апробация работы.
Основные положения диссертационной работы представлялись, докладывались на научно-практических конференциях в г. Оренбурге (2004, 2005), г. Москве (ЦИНАО, 2005).
7. Публикации в печати.
Всего опубликовано 5 научных статей по теме диссертации в журнале «Плодородие», в журнале «Агрохимических вестник», в сборнике научных трудов Оренбургского НИИСХ, в материалах второй международной конференции (г. Оренбург), в учебном пособии «Агрономическая химия в прило _ жениях к условиям степных районов РФ» (2004).
8. Основные положения, выносимые на защиту:
- действие удобрений на всхожесть семян, массу проростков и корневой системы овса; - урожайность зерна овса при дробном внесении различных норм и доз удобрений и различной густоте продуктивного стеблестоя;
- доля участия разнотипных побегов в создании урожая зерна и его прибавки от изучаемых факторов;
- относительная и абсолютная степень усвоения овсом азота и фосфора удобрений;
- агроэкологическая оценка качества зерна и соломы овса;
- степень рассредоточения химических элементов по различным частям растений овса;
- экономическая и биоэнергетическая оценка степени эффективности дробного удобрения под овес.
9. Объем и структура работы.
Диссертационная работа представлена на 131 странице текста в компьютерном исполнении, состоит из 5-ти глав, выводов и предложений производству, списка литературы - 177 источников, из них - 26 иностранных.
Работа содержит 34 таблицы и 16 приложений.
Диссертационная работа выполнена в соответствии с тематикой научных исследований Оренбургского ГАУ (№ госрегистрации 01200105547).
Направление и степень воздействия удобрений и различных норм семян на белковость зерна полевых культур
Повышение качества зерна является важной сельскохозяйственной проблемой, по своему значению оно равносильно увеличению производства сельскохозяйственной продукции. Так, по данным Н.И. Шарапова (1973) по вышение белка в зерне пшеницы на 1% дает в целом по стране 600 тыс. тонн Ф белка в год, что достаточно для удовлетворения годовой потребности в белке 16 млн. человек.
Качество основной продукции яровой пшеницы и других зерновых культур в нашей стране было лучшим в мире. К сожалению, в последние годы наблюдается тенденция к снижению содержания белка в зерне (Княгини чев, 1951; Шарапов, Смирнов, 1966).
Содержание белка в зерне зависит от климатических условий. В районах с сухим климатом процент белка в зерне выше, чем в районах с достаточным увлажнением. По мнению М.Я. Яньшиной (1935) снижение белковости при улучшении водообеспеченности растений происходит по причине удлинения вегетационного периода, что способствует накоплению крахмала и снижению количества азота. Кроме того, из-за энергичного развития веге к тативной массы ощущается недостаток в почве минерального азота. Повышению белковости зерна способствует сухость климата и дефи цит влаги в почве (Прянишников, 1900; Княгиничев, 1951; Самсонов, 1967). Однако, хотя климатические факторы и оказывают влияние на получение качественного зерна, решающим фактором в накоплении белка в зерне является богатство почв азотной пищей (Княгиничев, 1958). Доказательством этому являются данные, полученные в различных районах страны о более высоком содержании белка в зерне пшеницы, выращенной по чистому пару, пласту многолетних трав, чем при посеве по зерновым предшественникам ) (Шарапов, 1973; Михарев, Скориков, 1976; Суднов, 1965,1973 и др.).
Признано, что азот, как правило, способствует повышению качества урожая пшеницы и, в особенности в повышенных дозах (Минеев, 1964; Рын-ко, 1965; Мосолов, 1968; Сапожников, Корнилов, 1969; Коданев, 1976; Минеев, Павлов, 1981).
Вопрос о действии фосфорных удобрений на качество яровой пшеницы часто становится дискуссионным. По данным ряда авторов действие фосфора отрицательное (Воллейдт, 1965; Суднов, 1965). В работе В.Г. Черненок, М.Ф. Афанасьева (1972), А.Ф. Рычаговой (1978) отмечено, что фосфорные удобре ния на хорошо обеспеченных азотом фонах (по пару) несколько снижают белковость зерна, а на слабо обеспеченных (по пшенице), не изменяют или повышают — Положительное действие фосфора на накопление белка в, зерне пшеницы наблюдается весьма редко (Самсонов, 1967; Минеев, Гончаров, 1968; Толстоусов, 1974; Коданев, 1976). При длительном же одностороннем применении только фосфорных удобрений резко ухудшается качество продукции (Созинов, 1964).
Поскольку применение одних фосфорных удобрений чаще всего снижает содержание белка, то для получения зерна яровой пшеницы высокого качества лучше всего применять их сочетание с азотными удобрениями не только при основном, но и при рядовом внесении (Чуб, 1980).
Действие удобрений на.качество продукции зависит от целого комплекса условий. Одним из таких условий является соотношение питательных веществ вносимых удобрений и наличие элементов питания в почве (Толстоусов, 1969). Выбор правильного соотношения между азотом и фосфором для получения высокого урожая с хорошими технологическими свойствами необходим для каждого конкретного условия (Соколов, 1950; Коданев, 1976).
Установлено, что одностороннее увеличение азота на фосфорных фонах значительно повышает количество зерна (Смирнов и др., 1938; Мосолов, 1968; Воллейдт, 1978; Behrens, 1952). Следует иметь в виду, что преобладание азота над фосфором оказывает большее влияние на белковость зерна, чем на величину урожая (Воллейдт, 1978). В опытах этого же автора высокая доза фосфора, особенно если он преобладает в питательной среде над азотом, снижает или оставляет без изменения содержание белка в зерне.
По данным В.Л. Кретовича (1975), белок зерна овса обладает сравнительно высокой биологической ценностью. Так, при исследовании 289 форм, отобранных из мировой коллекции овсов, было установлено, что содержание белка в зерне колебалось от 12,4 до 24,4 %, содержание лизина в белке - от 3,2 до 5,2 %, а содержание метионина - от 1,0 до 3,3 %.
Экотоксиканты: представители этой группы, нормативное содержание в почвенных и растительных объектах и характер негативного воздействия на здоровье животных и человека
Накопление отмеченных выше элементов в почве отрицательно влияет на ее микробиологическую активность, у человека возникают специфические токсикозы, мутагенные эффекты. В результате такого нарушения в обычных (неполовых) клетках может возникнуть разбалансированность регуляции их деления, а в итоге злокачественное заболевание. Если же влияние сказывает v# ся на клетках зародышевого пути и на половые клетки, то это может привес ти к мутациям и рождению наследственно больных детей (умственно непол ноценных). Возможны также вырождение периферических нервов, пневмосклероз, цирроз печени, слепота (Ряховский, Зарипов, 1998).
Существует два источника поступления «тяжелых» металлов в окру жающую среду: природный и техногенный. Из природных наибольшее зна чение имеет выветривание горных пород и минералов, эрозия почв, вулкани ческая деятельность, высокие естественные уровни «тяжелых» металлов (Глазовская, 1989). Наиболее мощных поток «тяжелых» металлов в среду обеспечивает антропогенный фактор (Алексеев, 1987)."
С одной стороны, большинство химических элементов необходимы для нормальной жизнедеятельности растений, поэтому, рассуждая об устойчивости растений к «тяжелым» металлам, мы имеем в виду их токсические концентрации в субстрате. Не все «тяжелые» металлы представляют одинаковую опасность для биоты. В литературе неоднократно приводились ряды «тяжелых» металлов по степени их токсичности для растений. А. Кабата-Пендиас и X. Пендиас (1989) констатируют, что несмотря на расхождения в публиковавшихся уровнях токсичности, к числу основных загрязнителей как щ Ф для высших растений, так и для микроорганизмов, следует отнести Hg, Си, Pb, Со, Cd, Ag, Be, Sn. Д.Л. Пинский с соавторами (1991) показали, что у овса снижение накопления сухого вещества проявились при содержании никеля в листьях от 24 до 308 мг/кг сухого вещества. По данным R. Davis с соавторами (1978), угнетение накопления биомассы происходило при концентрации никеля в листья на уровне 130 мг/кг. L. Gough с соавторами (1979), изучая влияние металлов на рост и развитие растений, установили следующий угнетающий диапазон никеля: от 40 до 246 мг/кг. По обобщенным данным для большинства видов растений нормальное содержание никеля в надземной части составляет 0,1-5,0 мг/кг, токсическое - 10,0-100,0 мг/кг (Кабат-Пендиас, Пендиас, 1989).
Кадмий является более сильным токсикантом, чем никель, так как ока v # зывает угнетающее действие на растение при более низких концентрациях.
Изучая реакцию 9 культур в диапазоне концентраций кадмия от 0,1 до 10 мг/л, A. Page с соавторами (1972) установили, что уменьшение урожая на 50 % у каждого вида растений вызывали различные концентрации кадмия: у свеклы и бобов - 0,2 мг/л, у кукурузы и салата - 1,0, томатов и ячменя - 5, капусты - 9 мг/л. В тканях при этом аккумулировалось также различное количество кадмия. Так, при концентрации кадмия в растворе 0,1 мг/л в листьях бобовых его содержалось 9 мг/кг сухого вещества, а в листьях кукурузы -90 мг/кг. При концентрации кадмия 10 мг/л максимальное его количество было в листьях ячменя - 175 мг/кг. Для всех культур концентрация загрязни _ теля в тканях увеличивалась с ростом его в среде. S. Jarvis с соавторами (1976) на 23 видах растений доказали, что концентрация кадмия в корнеплодах выше, чем в тонких корнях, а также подтвердили акропетательное распределение поллютанта. В экспериментах с ртутью и свинцом (Ковда и др., 1979) было установлено, что увеличение содержания в питательном растворе свинца вдвое выше его фоновых концентраций (10-15 мг/кг для почв России) приводит не только к уменьшению биомассы в целом, но и к снижению веса репродуктивных ор Ф ганов в 2 раза и более. Для ртути такой концентрацией была доза равная 500
Снижение накопления массы у овса происходило, в осноцном, за счет уменьшения массы надземных органов. Изучая влияние кобальта (25 и 50 мг/кг) на урожай двух культур овса и вики, Е.Юдинцева с соавторами (1990) показали, что вегетативная масса у овса увеличилась на 4-58 %, а у вики уменьшилась на 6-41 % по сравнению с контрольным вариантом. В условиях загрязнения кадмием (70 мг/кг почвы) урожай овса увеличивался на 86-118 %, а растения вики полностью погибали. При этом у овса наблюдалось усиленное кущение. Действие кадмия на рас тение вики также можно объяснить способностью высоких доз кадмия по давлять процессы симбиотической азотфиксации (Vigue, 1981). v# По сводным данным А. Кабаты-Пендиас, X. Пендиас (1989), нормаль ное содержание кадмия в надземной части растений составляет 0,05-0,6 мг/кг сухого вещества; токсическое 1,0-70 мг/кг сухого вещества. Анализируя данные, полученные в разных странах и на различных культурах, авторы указывают средние значения концентраций для зерна всех злаков, которые лежат в пределах 0,013-0,22 мг/кг на сухую массу. Выводы, сделанные В.Ковдой с соавторами (1979), которые в опытах с . загрязнением культуры овса ртутью и свинцом указывают на то, что дозы 25 500 мг/л для ртути и 25-500 мг/л свинца вызывают накопление поллютантов М в корневой системе, надземных органах, но при этом зерно остается чистым. Авторы делают предположение о наличии, по крайней мере, двух защитных механизмов: на границе корень - стебель и стебель - зерно.
Агроэкологические показатели плодородия пахотного слоя почвы и подстилающих ее горизонтов
Полевые опыты осуществлялись на южном черноземе центральной степной зоны Оренбургского Предуралья. Данный подтип черноземной почвы среднегумусный, среднемощныи, среднесуглинистый. В целом по Оренбургской области из восьми агропочвенных районов черноземы южные расположены в пяти, их общая площадь составляет 4,82 млн. га (41% от общей площади сельскохозяйственных угодий области).
По данным ФГУ ГЦАС «Оренбургский» чернозем южный опытного участка-характеризуетсяследующими-агрохиминескими. свойствами (слой 0 30 см): гумус - 3,6 %, рН-7,2, емкость поглощения 39 мг.экв/100г почвы, степень насыщенности основаниями - 95 %, содержание общего азота и фосфора - соответственно 0,21 и 0,17 % (6,93 и 5,61 т/га). С увеличением глубины почвенного разреза до 100 см содержание гумуса, общего азота и фосфора снижается соответственно до 0,8; 0,03 и 0,05 % (табл. 4.2.1).
Содержание подвижных форм фосфора составляет 35 мг/кг почвы (повышенная степень обеспеченности), обменного калия - 260 мг (средняя обеспеченность), азота нитратов — 11 мг/кг (средняя обеспеченность). Доля доступных соединений азота, фосфора и калия в относительном исчислении составляет соответственно 0,52; 2,07 и 1,13 % от валовых (общих) массовых их запасов в пахотном слое почвы (табл. 4.2.2).
По валовому содержанию тяжелых металлов — экотоксикантов их расположение, в порядке убывания, следующее: Zn (63 мг/кг) Cr Ni Cu Pb Cd (0,9 мг/кг).
Расположение металлов по содержанию подвижных форм: Zn (23 мг/кг) Сг РЬ и Ni Cu (3 мг/кг). Доля подвижных форм металлов находится в пределах 0,04-14,4 % от валовых их запасов (табл. 4.2.3). Меньшее значение (0,04 %) отмечено по Ni, большее (14,4 %) - по свинцу.
Данный подтип черноземной почвы следует отнести к группе экологически чистых и безопасных для полевых культур, так как содержание подвижных форм тяжелых металлов — экотоксикантов не превышает предельно-допустимых значений. Результаты исследований по данному вопросу приведены в таблицах 4.3.1 и 4.3.2. Действие аммофоса на развитие проростков и взрослых растений овса изучалось в условиях лабораторного (песчаный субстрат) и вегетационного (почвенный субстрат) опытов.
В лабораторных опытах установлено, что внесение комплексного, азотно-фосфорного удобрения, снижает всхожесть семян овса, в зависимости от доз, на 2-12 %. Наиболее значительным снижение изучаемого показателя было при дозе Рам 0,6 г д.в. на 1 кг песка (-12 %). Негативное воздействие удобрений - это следствие травмированности семян и их зародыша, облегчающего более легкое проникновение в него ионов химических соединений, прежде всего, одновалентных ионов азота (Ижик, 1976).
Наряду с отмеченным выше негативным явлением следует отметить и положительные факты: масса ростков при дозах Рам 0,06-0,36 г д.в./га повышалась на 4-19 % по сравнению с контрольным (неудобренным) фоном, достигая наибольших значений при дозировках удобрения на уровне 0,06-0,12 г д.в. /га.
Масса же зародышевых корешков в относительном исчислении в основном снижалась, в зависимости от доз Рам на 3-41 % (меньше значение при Рам 0,12 г, большее - при 0,60 г д.в. на 1 кг песка). Повышение их массы отмечено только при дозе Рам на уровне 0,06 г д.в. на 1 кг песка.
В связи с этим твердо установлен факт более быстрого появления на поверхности почвы ростков овса и определенной компенсации потерь от удобрения, связанных со снижением всхожести семян. Масса зародышевых корешков на удобренных фонах в основном снижалась, однако это негативное воздействие, установленное на первоначальном этапе развития растений овса, компенсировалось по мере их развития за счет формирования более мощной листовой поверхности и большего накопления сухого вещества растений. 4.3.1. - Действие аммофоса при различных его дозах на всхожесть семян
Белковость зерна овса в зависимости от норм семян и удобрений
Экспериментальный материал обрабатывался на персональном компьютере в среде ExceL с использованием средств меню «Сервис», «Анализ данных...№, «Регрессия» и «Двухфакторный дисперсионный анализ без повторений» (прилож. 10-12).
В результате получена адекватная математическая модель, со статисти чески значимыми коэффициентами, отражающая зависимость урожайности зерна овса (ц/га) от доз Рам вносимого до посева и при посеве, нормы высева А семян и дозы некорневой подкормки азотом (NM): У=0,085937хХ,+25,45177хХ2+0,141799хХ3+0,1515хХ4-0,00108хХ2, 3,33162х2й± х0,?18, Где: У - урожайность зерна овса, ц/га; Xi - доза Рам в составе допосевного удобрения, кг/га; Х2 - норма семян при посеве, млн. шт./га; Х3- доза Рам при посеве, кг/га; Х4 - доза азота при некорневой подкормке посевов, кг/га; ty- критическое значение критерия Стьюдента (для у=0,95, ty=2,09). Коэффициент детерминации равный 94,8 % показывает, что на 94,8 % изменение (вариация) биологической урожайности овса связано с изменением (вариацией) доз азота и фосфора в составе удобрений и норм высева семян. Математическая модель адекватна, все коэффициенты модели статистически значимы с надежностью не менее 0,9994.
Поиск условий, при которых возможно достижение максимальной урожайности, приводит к задачи поиска условного максимума функции Y при ограничениях Х3 =30 и Х4 =20. Так как в опытах дозы Рам при посеве и дозы азота при некорневой подкормке варьировали только на двух уровнях, то в модели их влияние отражено линейно. Поэтому дальнейшее повышение ХЗ и Х4 не оправдано, так как это не входило в область эксперимента. В результате поиска максимума функции У получено следующее: максимальная средняя биологическая урожайность овса при влажных периодах вегетации (Утах=57,6 ц/га) может быть получена при условии, если доза Рам до посева Х1=38,79 кг д.в./га, норма высева семян Х2=3,82 млн. шт./га, доза Рам при посеве Х3=30кг/га и доза при некорневой подкормке Х4=20кг/га.
Получена адекватная математическая модель со статистически значимыми коэффициентами, отражающая зависимость урожайности зерна овса (ц/га) от доз Рам, вносимого до посева и при посеве, нормы высева семян и гидротермического коэффициента (ГТК): y=19,389-0,0494Xrl,6452xX2+0,1664xX3+31,06xX4±tyx2,77, Где: У — урожайность зерна овса, ц/га; Xi — доза Рам в составе допосевного удобрения, кг/га; Х2 - норма семян при посеве, млн. шт./га; Хз- доза Рам при посеве, кг/га; Х4 - гидротермический коэффициент (ГТК); ty- критическое значение критерия Стьюдента (для Y=0,95, ty=2,02).
Коэффициент детерминации равный 96,7 % показывает, что на 96,7 % изменение (вариация) биологической урожайности овса связано с изменением (вариацией) доз азота и фосфора в составе удобрений и норм высева семян и гидротермического коэффициента. Математическая модель адекватна, все коэффициенты модели статистически значимы с надежностью близкой к единице.
В результате получена адекватная математическая модель (приложение 12) со статистически значимыми коэффициентами, отражающая зависимость урожайности зерна овса (ц/га) от доз фосфора (Рам) вносимого до посева и при посеве, нормы высева семян и гидротермического коэффициента (ГТК): y=42,4-0,0465xX,-5,3619xX2+0,0859xX3±tyxl,88, Где: У — урожайность зерна овса, ц/га; Xi — доза Рам в составе допосевного удобрения, кг/га; Хг - норма семян при посеве, млн. шт./га; Хз— доза Рам при посеве, кг/га; ty- критическое значение критерия Стьюдента (для У=0,95, ty=2,09).
