Содержание к диссертации
Введение
1. Состояние изученности продукционного процесса костреца безостого (обзор литературы) 7
1.1. Математическое моделирование роста и развития сельскохозяйственных культур 7
1.2. Биологоморфологические особенности развития костреца безостого 13
1.3. Динамика побегообразования 20
1.4. Влияние минеральных удобрений на семенную продуктивность костреца безостого 22
1.5. Межвидовые конкурентные взаимодействия в агрофитоценозе костреца безостого 24
2. Объект, условия и методика проведения исследований 30
2.1. Объект исследований 30
2.2 Агрометеорологические условия периода исследований 30
2.3. Схема опыта и методика проведения исследований 37
3. Влияние нормы и срока внесения азота на продуктивность костреца безостого (результаты исследований) 41
3.1 Влияние режима азотного питания на урожайность семян костреца безостого 41
3.2 Урожайность и химический состав сена после уборки семян костреца безостого 51
4. Модуль роста и развития костреца безостого 58
4.1 Теплоемкость фаз роста и развития костреца безостого 60
4.2 Динамика побегообразования костреца безостого 65
4.3 Динамика биометрических параметров растений 71
5. Модуль засоренности агроценоза костреца безостого 104
5.1 Видовой состав сорных растений агроценоза 104
5.2 Динамика численности сорной растительности в посевах костреца безостого по годам жизни 114
6. Агрознергетрїческая эффективность управления продукционным процессом костреца безостого. 123
Выводы 126
Рекомендации производству 128
Список литературы 129
Приложения 143
- Математическое моделирование роста и развития сельскохозяйственных культур
- Влияние режима азотного питания на урожайность семян костреца безостого
- Теплоемкость фаз роста и развития костреца безостого
- Динамика численности сорной растительности в посевах костреца безостого по годам жизни
Введение к работе
Актуальность темы. Одной из основных задач отрасли растениеводства является создание прочной кормовой базы для животноводства. Важное место в общем балансе производимых кормов принадлежит многолетним злаковым травам (Рогов М.С., 1989). Многолетние травы по сравнению с другими кормовыми культурами низкозатратны, оказывают положительное влияние на структурообразовательный процесс и плодородие почвы. Затраты на производство травяных кормов в 1,5 раза ниже по сравнению с зерновыми и в 2,0-2,5 раза - по сравнению с кукурузой и корнеплодами.
Одним из главных путей наращивания кормовых ресурсов в России является создание высокопродуктивных сеяных сенокосов и пастбищ (Тюль-дюков В.А., 1995), которое в последние годы сдерживается дефицитом семян. Главной причиной недостатка семян является низкая урожайность.
В Костромской области под сенокосами и пастбищами занято 225,7 тыс. га. Большая площадь естественных кормовых угодий (63%) - это суходольные луга с обедненным составом травостоя и низкой продуктивностью. Они нуждаются в поверхностном и коренном улучшении. Одна из причин, сдерживающих проведение этих мероприятий - недостаток семян многолетних трав. Общая потребность области в семенах составляет 390 тонн, а фактическое их производство - 77,4 тонны (Растениеводство в Костромской области. Статистический сборник, 2004). Ассортимент кормовых злаковых культур, возделываемых в области, очень ограничен (тимофеевка луговая, овсяница луговая, ежа сборная).
Для создания сеяных сенокосов и пастбищ, окультуривания естественных угодий наиболее перспективной, на наш взгляд, культурой является кострец безостый. Он отличается высокой урожайностью, хорошими кормовыми достоинствами, засухоустойчивостью, зимостойкостью (Андреев Н.Г., 1952; Федоров А.К., 1968; Корякина В.Ф., Андреев Н.Г., Савицкая В.А., 1971; Машарова Н., Бибик Н., 1973; Макеев В.А., Фролов Л.Ф., 1975; Ковалев А.. Иленко А., 1977; Савицкая В.А., Ткач А.Ф., 1989 ).
Среди факторов, обеспечивающих увеличение урожая семян, особая роль отводится системе удобрений. Вопросы влияния азотных удобрений на семенную продуктивность костреца безостого и управления продукционным процессом в условиях Костромской области изучены недостаточно, что и определило актуальность исследований.
Цель исследований. Целью исследований являлось определить оптимальные нормы и сроки внесения азота в посевах костреца безостого на семенные цели в условиях Костромской области и идентифицировать модуль роста и развития модели продукционного процесса.
Для достижения данной цели были поставлены следующие задачи:
Выявить влияние различных норм и сроков внесения азотных удобрений на рост, развитие и урожайность семян костреца безостого.
Рассчитать теплоемкость фаз развития костреца безостого.
Изучить динамику биометрических параметров костреца безостого в зависимости от возраста растений, норм и сроков внесения азотных удобрений.
Изучить элементы структуры урожая посевов костреца безостого на семенные цели.
Идентифицировать модуль роста и развития модели продукционного процесса.
Установить видовой состав и динамику численности доминирующих видов сорных растений.
Провести энергетическую оценку регулирования продукционного процесса костреца безостого сроками и способами внесения азотных удобрений.
Научная новизна. Впервые в условиях Костромской области изучено влияние различных норм и сроков внесения азотных удобрений на урожайность семян костреца безостого. Дана комплексная оценка качества соломы, оставшейся после уборки семян, как корма для животных. Проведена идентификация модуля роста и развития модели продукционного процесса для посевов костреца безостого на семенные цели с учетом его возрастных особенностей, которая может быть использована для прогноза при проектировании технологии возделывания.
Основные положения выносимые на защиту.
Совершенствование технологии возделывания костреца безостого на семенные цели в условиях Костромской области путем регулирования режима азотного питания.
Идентифицированный модуль роста и развития модели продукционного процесса костреца безостого с учетом его возрастных особенностей, норм и сроков внесения азотных удобрений.
Энергетическая эффективность изучаемых приемов производства семян костреца безостого.
Практическая значимость результатов исследований. Результаты исследований позволяют рекомендовать хозяйствам Костромской области приемы технологии возделывания костреца безостого на семенные цели, позволяющие получать урожайность семян не менее 3 ц/га.
Имитационно-мониторинговая модель роста и развития костреца безостого может применяться в условиях производства для прогноза урожайности на ранних этапах органогенеза.
Апробация работы. Результаты исследований и основные положения диссертационной работы доложены и получили положительную оценку на научно-практических конференциях Костромской ГСХА (1999-2005 гг.), на научно-технических советах факультета агробизнеса КГСХА (1998-1999 гг.).
Публикация результатов исследования. По материалам диссертации опубликовано 6 печатных работ.
Объем и структура работы. Диссертационная работа изложена на 193 страницах компьютерного набора и состоит из введения, 6 глав, выводов и предложений производству. В работе содержится 21 таблица, 38 рисунков и 16 приложений. Список литературы включает 208 наименований, в том числе 33 на иностранном языке.
Математическое моделирование роста и развития сельскохозяйственных культур
Достижения сельскохозяйственной науки и передовой практики по получению высоких и устойчивых урожаев явились основой для развития нового научного направления в растениеводстве и земледелии - программирования урожаев сельскохозяйственных культур (Гаврилов A.M., Филин В.И., 1991). Согласно теории программирования урожаев посевы любой сельскохозяйственной культуры рассматриваются как многофакторные биологические системы, включающие растения и окружающую их среду и имеющие вполне определенные параметры и условия при которых они функционируют с максимальным эффектом. Теоретической основой профаммирования урожаев являются динамические математические модели продукционного процесса, которые открывают возможность объединения знаний по физиологии, метеорологии, афономии в единое целое, чтобы изучить как функционирует и изменяется состояние посева во времени и как формируется его урожай (Кирюшин В.И., 2000) и предназначены для прогнозирования и оперативного управления процессом формирования урожая с момента посева до уборки (Образцов А.С., 1990).
Профаммирование урожайности на основе математического модели л рования, как составная часть науки об управлении технологическими про цессами выращивания урожая растений, зародилась в нашей стране в конце 30-х годов XX века (цит. по Каюмову М.К., 1989; Денисову Е.П., 1995). Первые попытки по профаммированию урожая были проведены в СССР известным селекционером - картофелеводом А.Г. Лорхом (1947), а так же М.С. Савицким (1938, 1948). Впоследствии теоретические основы профаммирования в нашей стране разработаны исследованиями многих ученых (Шатилов И.С.,1970; Климов А.Н., Листопад Г.Е., Устенко Г.П., 1971; Каштанов А.Н., Лыков A.M., Кауричев И.С., 1983 и др.).
С помощью метода профаммирования урожая возможно заранее рассчитать норму высева, густоту стояния растений, площадь листьев, фотосинтетический потенциал, дозы удобрений и другие параметры на заданный урожай с учетом климатических условий, потенциала сорта и естественного плодородия почвы (Климов А.Н., Листопад Г.Е., Устенко Г.П., 1971; Зиган-шин А.А., 1971, 1972; Листопад Г.Е., Сапунков Л.П., 1972; Климов А.А. и др., 1973; Кулаковская Т.Н., Богдевич И.М., 1973; Устенко Г.П. и др., 1973; Зиганшин А.А., Шарифуллин Л.Р., 1974; Климов А.А., 1974; Радов А.С, 1974; Бондаренко А., 1975; Каюмов М.К., 1975; Листопад Г.Е. и др., 1975; (Ш Листопад Г.Е., Устенко Г.П., Сапунков А.П., 1975; Листопад Г.Е., Иванова А.Ф., Климов А.А., 1975; Иванов А.Ф., 1975; Росс Ю.К., 1975; Тооминг X! 1975; Шатилов И.С., Каюмов М.К., 1975; Деев В. и др. 1976; Поляков Ю.П., 1976; Ган севич Ф.Ф., 1991; Швытов А.И., 1995). На основании многолетних экспериментальных исследований и обобщения литературных данных по фотосинтезу, минеральному питанию, водному режиму, использованию растениями ФАР и продуктивности культур И.С. Шатилов (1975) сформулировал основные экологические, биологические и агротехнические принципы программирования урожайности и моделирования продукционных процессов сельскохозяйственных растений.
В настоящее время задача исследований по программированию урожаев состоит в том, чтобы разработать такую технологию возделывания культурных растений которая бы обеспечивала максимальный выход продукции высокого качества, повышение производительности труда и снижение себестоимости при одновременном сохранении и даже повышении плодородия почвы с учетом охраны окружающей среды от загрязнения (Каштанов А.Н., Лыков A.M., Кауричев И.С, 1983).
В числе основных десяти принципов успешного программирования урожаев, разработанных академиком И.С. Шатиловым, значится "...математическое моделирование продуктивности растений и широкое использование экспериментальных данных для обработки на ЭВМ, что позволит наиболее точно определить оптимальный вариант комплекса для программирования урожаев (Кошев Л.А., Коцур Н.В., Федун А.Ф., 1976).
Программированное возделывание сельскохозяйственных культур относится к типу, когда заданы "выходные" величины (урожай, качество), закономерности поведения посева (как агробиологической системы) и его свойства, а требуется рассчитать и практически осуществить "входные" факторы (Афендулов К.П., 1975), поэтому на современном этапе программирования решение ряда вопросов невозможно без глубоких научных исследований на основе математического моделирования (Моисеев Н.Н., 1984; Сергеев А.Л., 1984; Денисов Е.П., 1995;). Наибольший интерес представляют динамические модели, рассматривающие процесс формирования урожая как сложную совокупность целого ряда физиологических процессов (Полснок СВ., 1988; Полуэктов Р.А., 1991). Динамические модели описывают все процессы во времени, что обеспечивает возможность изучения воздействия на экосистему через изменение одного из параметров в определенный отрезок-времени. Современные модели строятся по модульному принципу, что обеспечивает возможность постоянного подключения новых блоков или со-вершенствования существующих по мере поступления новых знаний (Бородин С.А., 1997). Следовательно, при моделировании таких сложных объектов, как агрофитоценоз, целесообразно создавать элементарные модели, отражающие различные стороны объекта. Последующее объединение этих моделей обеспечит комплексную математическую модель агрофитоцсноза (Лиепа И.Л., 1982; Поленок СВ., 1988), описывающую функционирование агрофитоценозов и их взаимосвязь с окружающей средой, объединяющую в общую логическую схему знания о физиологии растений, степени влияния климатических и почвенных факторов на формирование урожая растений в различные периоды вегетации (Поленок СВ., 1988; ТоомингХ.Г., 1991).
В оптимизации структуры и функции посевов и в разработке принципов программирования урожаев важное место занимают математические модели продукционного процесса формирования урожая, который представляет собой взаимодействие природных и антропогенных факторов (Полуэктов Р.А., 1991). Это направление стало интенсивно развиваться в последнее десятилетие.
Влияние режима азотного питания на урожайность семян костреца безостого
Для формирования семян многолетние злаковые травы расходуют большое количество питательных веществ. По данным Л.К. Алеглана (Андреев Н.Г., Савицкая В.А., 1982), злаковые травы при урожайности семян 5-6 ц/га выносят из почвы: 130 - 160 кг азота, 170 - 180 кг калия, 40 - 45 кг фосфора. Следовательно, для получения высоких урожаев необходимо внесение значительного количества минеральных удобрений.
Эффективность применения минеральных, особенно азотных, удобрений на семенниках трав в значительной степени зависит от оптимальных доз и сроков их внесения (Попова А. 1980; Кулик И.Д., Непочатых И.И., 1989).
В Нечерноземной зоне многие исследователи рекомендуют проводить ежегодную весеннюю подкормку минеральными удобрениями. Азотные удобрения рекомендуется вносить рано весной, как только травы трогаются в рост (Ларин И.В., 1969; Ромашов И.П., 1969). Этот период для них является критическим, так как закладываются зачатки репродуктивных органов. Другие - отмечают высокую эффективность осеннего внесения азота. Она способствует образованию большого количества хорошо развитых укороченных побегов, которые переходят в генеративное состояние. По данным Т.В. Ми-тяшиной, внесение N60P45K60 осенью в условиях Кировской области, увеличивает число генеративных побегов в 2 - 4 раза по сравнению с неудобренным вариантом ив 1,5-3 раза с внесением аналогичных доз весной. При этом повышается и урожай семян.
Поскольку семенную продуктивность злаковых трав определяет количество генеративных побегов в травостое, степень их развития в целом, а также продуктивность их соцветий, был проведен анализ структуры урожайности посевов костреца безостого на семенные цели, который показал, что количество генеративных побегов перед уборкой варьирует в зависимости от возраста растений и фона азотного питания от 2 до 190 шт./м (табл.3.1). Количество генеративных побегов в посевах костреца безостого в зависимости от возраста травостоя, нормы и срока внесения азота
На контрольном варианте травостоя третьего года жизни количество генеративных побегов существенно возрастает, по сравнению со вторым годом жизни, а к четвертому году жизни снижается, что соответствует заключению Н.Г. Андреева и В.А. Савицкой (1982) и объясняется снижением площади питания и освещенности растений.
Азотные удобрения оказывают положительное влияние на процесс формирования генеративных побегов, количество которых возрастало с увеличением нормы азота и варьировало в зависимости от срока внесения: фон+Ызо - на 215,2-233,2 %; фон+Neo - на 203,3-436,5 %; фон+Noo - на 263,1-415,5 %; фон+Ы о- на 385,7-451,4 %, по сравнению с контролем.
Динамика зависимости количества генеративных побегов от нормы азота сохранялась по годам жизни костреца безостого (Рис. 3.1).
На второй год жизни травостоя норма азота 30 кг д.в./га способствовала увеличению количества генеративных побегов в 7-14 раз по сравнению с контролем, 60 кг д.вЛга - в 9-29 раз, 90 кг д.в./га - в 12-28 раз, 120 кг д.в./га - в 14-41 раз. Зависимость количества генеративных побегов от нормы азота сохранялась и на посевах третьего-четвертого года жизни. Однако интенсивность образования генеративных побегов с возрастом травостоя снижалась и на четвертый год жизни количество генеративных побегов при внесении азота увеличилось только в 0,9-2,9 раза по сравнению с контролем.
Число генеративных побегов при внесении азота варьировало в зависимости от срока его применения. В среднем за три года пользования травостоем количество генеративных побегов на вариантах с дробным внесением азота в два срока (весна + осень) увеличилось на 130-336 % по сравнению с контролем и на 7 - 58 % по сравнению с внесением этих же норм азота в один срок осенью (после уборки семян). Наибольший эффект получен при внесении азота в норме 120 кг д.в./га.
Азотные удобрения повысили количество генеративных побегов в травостое костреца безостого второго-четвертого года жизни, но не оказали влияния на тенденцию изменения их количества в зависимости от возраста. Это позволило нам подобрать функцию динамики количества генеративных побегов от возраста травостоя, которая будет вычисляться по зависимости:
Урожайность семян костреца безостого изменялась в зависимости от возраста посева. На контроле она варьировала от 0,51 до 1,0 ц./га. Многочисленные литературные данные свидетельствуют о том, что максимальный урожай семян кострец безостый формирует на второй-третий год жизни. В исследованиях Н.Г. Андреева (1982) урожай семян снижался от первого года пользования к пятому, но интенсивность этого процесса обусловливалась способом посева.
В нашем опыте широкорядные посевы костреца безостого третьего и четвертого года жизни сформировали, примерно, одинаковый урожай семян что объясняется влиянием погодных условий. Формирование и налив семян костреца безостого данного возраста проходила при различных погодных условиях. Растения третьего года жизни в течение вегетации испытывали дефицит влаги в сочетании с повышенной температурой воздуха, что вызвало стерильность пыльцы.
Использование различных норм азотных удобрений оказало положительное влияние на урожайность семян костреца безостого (табл. 3.2), которая на травостое второго года жизни варьировала от 0,69 до 1,5 ц/га, третьего года жизни - от 0,91 до 3,21 ц/га, четвертого года жизни - от 1,13 до 3,44 ц/га. Проведенные наблюдения показали, что урожайность семян увеличивалась с повышением нормы вносимого азота. Норма азота 30 кг д.в./га способствовала увеличению урожайности, в сумме за три года, на 20,1-101,8 %, в зависимости от срока его внесения. При внесении Ыбо урожайность увеличилась на 48,9-73%; N90 - на 108,2-259,9%; N,20 - на 224,6-308,4%, по сравнению с контролем. Наибольшая прибавка урожайности, в сумме за три года, получена при внесении азота в норме 120 кг д.в./га и составила 5,78 ц/га.
На величину урожайности семян оказал влияние срок внесения азота. Если при осеннем внесении азота полной нормой урожайность, в сумме за три года, возросла на вариантах: фон +N0+3o на 20,1 %; фон+М0+бо на 48,9 %; фон+Ыо+эд на 108,2 %; фон+Ыо+120 на 224,6 %, то при дробном внесении азота это увеличение составило фон+К]5+і5 - 101,8; фон+Ызо+зо - 73,0; фон+Н45+45 -259,9; фон+Нзо+бо - 308,4 %; фон+Ы,о+2о -65,5; фон+ о о - 72,9; фон+Ы30+бо -178,2; фон+Ыдо+во - 258,2 %, по сравнению с урожайностью на контроле.
Теплоемкость фаз роста и развития костреца безостого
Для прогноза фаз развития костреца безостого необходимо установить их теплоемкость, что обеспечивает в дальнейшем перевод энергетических единиц в календарные сроки.
Фенологическое развитие означает некоторые внешние изменения, заключающиеся в появлении и функционировании новых органов, а так же качественное изменение состояния растений (Образцов А.С., 1990; Полуэктов Р.А., 1991).
Наблюдения за ростом и развитием растений через последовательность фенофаз используется наиболее часто, так как фенологические фазы легко определяются визуально и по срокам их наступления накоплен огромный материал (Образцов А.С., 1990).
Большое влияние на длительность межфазных периодов оказывают факторы внешней среды (температура, влажность, продолжительность дня) (Образцов А.С., 1990; Полуэктов Р.А., 1991). Температуре при этом отводится ведущая роль. Поэтому для изучения развития организмов применяется сумма эффективных температур, то есть сумма температур выше +5С. Однако этот показатель не учитывает среднесуточной относительной влажности воздуха. Таким образом, в настоящее время в качестве показателя наиболее полно отражающего термические условия среды, предложено использовать показатель суммарного теплосодержания воздуха - суммарную энтальпию (С.А. Бородий, 2000).
Энтальпия - количество энергии, содержащееся в единице массы вещества и выражается кДж/кг. Энтальпия воздуха зависит от его температуры и относительной влажности. При одной и той же температуре чем выше относительная влажность, тем больше тепла содержится в воздухе. Наблюдения за календарными сроками наступления фенологических фаз развития и длительностью межфазных периодов проводились на посевах костреца безостого 1, 2, 3,4-го года жизни. Многие злаковые травы проходят в своем развитии следующие фазы вегетативного развития: всходы (весеннее отрастание); весеннее кущение; стеблевание; выметывание; цветение; созревание. Однако, здесь следует учитывать, что луговой злак полного развития достигает на второй-третий год жизни после высева семян (Смелов СП., 1966). Поэтому рост и развитие растений костреца безостого следует рассматривать в трех временных интервалах: Растения костреца безостого 1 года жизни, Растения костреца безостого 2-3 года жизни, Растения костреца безостого старше 3-го года жизни. Кострец безостый был посеян 20 мая 1997 года. Погодные условия этого периода складывались таким образом, что первые единичные всходы отмечались только через 14 дней после посева, то есть 4 июня, а массовые - 7 июня. Различий в сроках появления всходов по вариантам опыта отмечено не было. Температурный режим периода посев - всходы благоприятствовал прорастанию семян, но появление всходов сдерживалось низкой влажностью почвы. Через 18 суток после появления полных всходов была отмечена фаза кущения и через 4 суток - фаза выхода в трубку (табл. 4.1). Этому способствовали обильные осадки, выпавшие во второй половине июня.
Кострец безостый в год посева развивается медленно и достигает только фазы выхода в трубку.
Многие авторы относят кострец безостый к культурам "двуручкам", которые обладают способностью формировать генеративные побеги в год посева, но в наших условиях генеративные побеги кострец безостый первого года жизни не сформировал.
Весеннее возобновление вегетации у растений старше 1 года жизни начинается при переходе среднесуточной температуры через +5С и продолжительность межфазных периодов рассчитывалась от этой даты (табл. 4.2).
Полученные результаты были использованы для расчета теплоемкости фаз вегетативного развития этой культуры. Проведенные расчеты показывают, что растениям костреца безостого начиная со второго года жизни для наступления и прохождения фаз вегетативного развития необходимо примерно одинаковое количество тепла независимо от возраста.
Динамика численности сорной растительности в посевах костреца безостого по годам жизни
Более существенное влияние на динамику побегообразования оказали погодные условия. Процесс образования новых побегов при обильном выпадении осадков продолжался до фазы начала налива семян (кострец безостый 4 года жизни), в то время, как недостаток влаги (кострец безостый 3 года жизни) сократил период побегообразования который закончился в конце фазы выхода в трубку.
Внесение азотных удобрений способствовало увеличению интенсивности побегообразования в период весеннее кущение - выход в трубку, которая составила: в первый год жизни травостоя 1,36-7,5; во второй год жизни - 4,1-34,6; третий год - 5,9-18,7; четвертый год -1,2-9,5; пятый год - 0,3-14,6 шт./м2 в сутки. Наиболее интенсивно процесс кущения проходил на посевах костреца безостого первого - второго года жизни, так как на широкорядных посевах складываются наиболее благоприятные условия освещения и питания растений. К тому же растения не испытывали недостатка в доступной влаге. Вследствие этого прирост количества побегов к концу вегетационного периода по фону фосфорно-калийных удобрений на контроле, по сравнению с весной, составил: 102,5 %, а при внесении азота варьировал от 130,9 до 245,0 %, во второй год жизни 117,0 и 119-192,0 % соответственно (Приложение 4).
Начиная с третьего года жизни, наблюдалось снижение интенсивности побегообразования и к концу вегетационного периода прирост количества стеблей на единице площади был не значительным (5-22 %).
Таким образом, наблюдения проведенные на разновозрастных посевах костреца безостого показали, что количество побегов на единице площади посева изменяется в зависимости от фазы развития растений, возраста травостоя, нормы и срока внесения азота и погодных условий. Азотные удобрения не оказывают существенного влияния на продолжительность периода побегообразования (он закончился к концу фазы выметывание - начало цветения), но действуют на его интенсивность. Большее число побегов образовалось при внесении азота в норме 90-120 кг д.в./га в два срока (рано весной + осенью, после уборки семенников). Прирост побегов в период наиболее интенсивного побегообразования на варианте фон+И45+45 составил: 1 год - 7,5; 2 год - 23,9; 3 год - 12,0; 4 год - 2,3; 5 год - 0,8; на варианте фон+Ыбо+бо 4,7; 17,7; 11,6; 3,4; 1,7 шт./м в сутки соответственно. Причем, интенсивность кущения посевов первого - третьего года жизни была выше на вариантах с нормой азота 90 кг д.в./га. Растения четвертого - пятого года жизни проявили большую зависимость от азота и максимального значения интенсивность кущения достигла на варианте фон+Ыбо+бо. Возраст семенных посевов не оказал влияния на тенденцию динамики формирования побегов в течение вегетационного периода.
Совпадение динамики формирования побегов в течение вегетационного периода на посевах костреца безостого разного возраста позволило подобрать функцию зависимости плотности стеблестоя от суммарной энтальпии воздуха. Для повышения точности работы модели была рассчитана динамика коэффициента изменения плотности костреца безостого на протяжении вегетационного периода. В качестве исходного количества, использовалось количество побегов первого учета (Приложение5).
Зависимость изменения коэффициента плотности популяции культуры от суммарной энтальпии воздуха (Ср) выражается функцией, рассчитанной по эмпирическим данным (Приложение 6).
Как было указано выше, луговой злак имеет возрастную динамику развития. Поэтому эмпирические коэффициенты (А и Ь) для прогноза динамики количества побегов рассчитывались для отдельных возрастных периодов костреца безостого (растения 1-го года жизни, растения 2-3-го года жизни, растения 4-5-го года жизни).
Таким образом, динамика количества побегов на 1м2 будет вычисляться по зависимости: ГПОбегов (tk+1) = Гп0бегов к) КГпобегов где: Гпобегов(ік) - количество побегов в начале вегетации, Кгпобегов - коэффициент изменения плотности популяции.
Верификация модуля плотности популяции для растений первого и пятого года жизни на независимом материале - 1998 гг. показала высокую точность совпадения эмпирических и расчетных данных R - 0.7-1.0 (Табл. 4.4).
Динамика высоты побегов и длины корневой системы. Высота побегов является одним из показателей ростовых процессов полевой культуры и значительно варьирует в течение вегетационного периода. Большое влияние на нее оказывают погодные условия вегетационного периода, обеспеченность питательными веществами и возраст растений (Н.Г. Андреев, В.А. Савицкая, 1982).
Результаты наших исследований показали, что высота побегов, в среднем за период вегетации, на контрольном варианте по фону фосфорно-калийных удобрений возрастала с увеличением возраста травостоя от 25,9 см до 84,6 см. Исключение составил третий год жизни культуры (высота побегов составила 35,3 см). В этом случае фактором, лимитирующим прирост растений в высоту, стал дефицит доступной влаги в почве. Эта зависимость прослеживалась во всех вариантах опыта (табл. 4.5).
