Для Євгенія М. Гіроні (1), Андрес Е. Корру Молас (1,2), Адріана Гілі (2)
(1) E.E.A. Ангуїл, УЄ та DT Грал. Піко, Калле 13 Nê 857 Генерал Піко (6360) Аргентина [email protected] - [email protected]
(2) Факультет агрономії UNLPam. Національний маршрут 35 км 335. Санта-Роза (6300) Аргентина [email protected]
Сільське господарство за довкіллям являє собою набір інновацій, що вимагає адаптації критеріїв управління до кожної географічної області в межах однієї партії. Ця технологія включає змінну дозу насіння і дозволяє регулювати густоту рослин відповідно до кожної конкретної ділянки.
Метою роботи було визначити оптимальну щільність вирощування соняшнику на ділянках в межах однієї партії, що відрізняються потенціалом урожайності.
2. Матеріали та методи
На кожній ділянці відбирали зразки ґрунту глибиною від 0 до 20 см для визначення гранулометричних фракцій (седиментація), загальної кількості органічної речовини (ТО, Уоклі та Блек) та фосфору, що підлягає вилученню (Р, Брей та Курц I). У зразках розміром 0-20 і 20-60 см визначали вміст азоту в нітратах (кислота. Хромотропність). Вологість ґрунтів (гравіметричний метод) визначали з інтервалом від 20 см до 300 см глибини, при посіві, цвітінні та фізіологічній стиглості. Фенологічні стани визначали за допомогою шкал, розроблених Шнайтером та Міллером 1981 року у соняшнику.
У кожному експериментальному блоці збирали площу 5,2 м2, яку обмолочували, зважували та оцінювали вміст вологи за допомогою гігрометра Tesma Campo. Усі показники врожайності зерна виражаються для умов вологості отримання кожної культури в Аргентині. Концентрацію жиру визначали за допомогою ядерно-магнітного резонансу, а врожайність зерна регулювали відповідно до методології, що використовується мережею INTA - ASAGIR (Alvarez D. та ін., 2006).
Змінні, оцінені в культурі, були: вміст жиру, урожайність з урахуванням жиру, вага 1000 сім’янок та кількість сім’янок м2. Результати статистично аналізували з використанням лінійної регресії та лінійних змішаних моделей (Littell et al., 2006). Тести на різницю середніх значень проводили за допомогою методу ЛСД Фішера для фіксованих ефектів, використовуючи рівень значущості 0,05. Використовували статистичне програмне забезпечення R (R Development Core Team, 2011) та InfoStat (Di Rienzo et al., 2011).
3. Результати та обговорення
Дощі, які відбувались у місяці розвитку врожаю соняшнику (листопад - лютий), змінювались між роками. У сезоні 2008/09 вони були на 36% нижчими за історичне середнє значення для району (період 1921-2010) із внеском 230 мм. У 2009/10 вони були подібні до історичного середнього показника і становили 365 мм. Тоді як в останній кампанії (2010/11) вони були нижчими на 12% і з внеском 310 мм. Водні баланси протягом 3 проаналізованих сезонів показані на рис. 1.
Рисунок 1: Кількість опадів (Pp) протягом циклу вирощування соняшнику у 2008/09, 2009/10, 2010/11, середнє історичне значення 1921-2008 та середнє потенційне випаровування 2008/2011 (ETP)
У напівсухому регіоні Пампаса найчастіші стреси пов'язані з дефіцитом води та високими температурами. Високі температури можуть впливати на врожайність літніх культур більшою мірою, якщо вони пов’язані з дефіцитом води. Протягом оцінюваних років були зафіксовані максимальні добові температури, що дорівнювали або перевищували 35 ° C, які варіювали за своєю тривалістю та фенологічним моментом, коли вони відбувались. Теплові стреси по-різному впливали на критичний період відповідно до року та дати сівби (рис. 5а, 5б та 5в). У 2008/09 р. Він був представлений під час розливу зерен, у 2009/10 рр. Він цвів, а в 2010/11 р. - на початку цвітіння. У цій останній кампанії заповненню сім’янок сприяли рясні дощі в січні.
Рисунок 5a: Критичний період (CP) вирощування соняшнику на оцінюваних ділянках (L1, B1, L2, B2, L3, B3) та виникнення термічного стресу протягом 5 та 6 днів поспіль у 2008/09 році (еліпс).
Рисунок 5b: Критичний період (CP) вирощування соняшнику на оцінюваних ділянках (L4, B4, L5, B5, L6, B6) та виникнення теплового стресу протягом 9 днів поспіль у 2009/10 році (еліпс).
Рисунок 5c: Критичний період (CP) вирощування соняшнику на оцінюваних ділянках (L7, B7, L8, B8, L9, B9, L10, B10) та виникнення теплового стресу протягом 8 днів поспіль у 2010/11 році (еліпс).
У таблиці 1 описані едафічні характеристики кожної ділянки. Вміст глини + мулу, загальної органічної речовини (ТО) та нітратного азоту (N NO3-) був вищим, а вміст фосфору (Р) нижчим на території з найвищою продуктивністю, визначеною як низька (В). Корисна вода (UA) під час сівби завжди була вищою в B із збільшеннями, які коливались у 1,5 - 8,8 рази по відношенню до ділянок з меншою здатністю, визначених як Loma (L). На деяких ділянках В було зафіксовано наявність рівня підземних вод від 2,6 до 3 м. глибокий.
Таблиця 1: Едафічні характеристики 20 оцінених ділянок.
Урожайність врожаю соняшнику була обумовлена місцем (с
Скоригована врожайність була пов’язана з наявністю корисної води під час сівби та під час цвітіння в сезони 2008/09 та 2009/10 (рис. 7а та 7б), де кількість опадів була нижчою за історичне середнє значення у критичний період врожаю. (Місяць січня). Ці результати збігаються з результатами Кіроги та інших (2008), які виявили взаємозв'язок між вмістом води в ґрунті при посадці та врожайністю соняшнику в роки з невеликою кількістю опадів у січні.
Рисунок 7: Зв'язок між корисною водою (UA) під час сівби та цвітінням з коригованою врожайністю соняшнику в роки, коли кількість опадів нижча за історичне середнє значення за січень. а) 2008/09 рік та б) 2009/10 рік.
Протягом сезону 2010/11, коли кількість опадів була вищою за середнє значення в січні, не було зв’язку між корисною водою при сівбі (R2 = 0,32; p = 0,14) та у цвітінні (R2 = 0,22; p = 0,24) з врожаї, отримані для середнього значення щільності.
Профіль споживання кореневої води
У соняшнику коренева система складається з головної осі або первинного кореня та гілок. Зростання довжини кореня є швидким порівняно з надземною частиною. У ґрунтах з низькою стійкістю до проникнення коренів верхівка первинного кореня може бути знайдена на глибину 30 см, коли розсада закінчує розкривати сім’ядолі, і 50–60 см, коли вона знаходиться в 2-листковій стадії, залежно від температури грунту (Aguirrezбbal et al (1996). Первинний корінь росте вертикально, доки він не знаходить перешкод, що відхиляють його, будучи в змозі досягти глибини до 3 м (Weaver, 1926). Дарданеллі та ін. (1997) встановили, що очевидна глибина коріння у соняшнику сягала від 250 до 290 см. залежно від сорту і відбулося на початку наливу зерна. Бегг і Тернер (1976) виявили, що коли основним призначенням фотоасимілятів є зерно, ріст інших частин рослини зводиться до мінімального вираження.
Для аналізу очевидного водоспоживання кореневого профілю на різній глибині ґрунту були обрані ділянки, які відповідали двом умовам: а) відсутність рівня грунтових вод до 3 м; і б) доступна при посадці вода в кількості, що перевищує 126 мм глибиною до 3 метрів, що становить приблизно 70% вологоємності ґрунту. Перша умова має тенденцію уникати недооцінки глибини споживання води, породженої вкладом води зі складу підземних вод. Друга умова прагне забезпечити оптимальний розвиток кореневої системи, на яку може впливати нестача вологи. На рисунку 8 показано профілі води, доступні під час сівби та цвітіння.
Рисунок 8: Корисна вода (UA) у ґрунті при посадці та під час цвітіння врожаю соняшнику глибиною до 300 см для вибраних ділянок. Горизонтальні смуги означають стандартну похибку середнього значення.
Різниця в щільності коренеплодів та активності коренів впливає на споживання води кореневою системою. Таким чином, витрата води не є однорідним по всьому профілю. На рисунку 9 показано очевидне споживання води на різних глибинах у вибраних місцях. На перших сантиметрах ґрунту спостерігається більша мінливість через коливання вологості, спричинені опадами після посадки.
Рисунок 9: Очевидне споживання води в грунті при вирощуванні соняшнику глибиною до 300 см для вибраних ділянок. Горизонтальні смуги означають стандартну похибку середнього значення.
Найважливіше видиме споживання води врожаєм спостерігається до глибини 240 см, тоді як корисні криві води при посіві та цвітінні мають тенденцію до значень від 240 до 280 см.
Відповідно до цих результатів була піднята можливість оцінки наявної води в ґрунті при сівбі на глибину менше 3 м. На рисунках 10a та 10b показано взаємозв'язок між водою при сівбі та скоригованою врожайністю з урахуванням двох глибин відбору проб: 3 та 2,4 м.
Рисунок 10: Зв'язок між корисною водою (UA) при сівбі на 2,4 і 3 м. глибина та скоригована врожайність соняшнику за два роки. а) 2008/09 рік та б) 2009/10 рік,
Виходячи з вищезазначених міркувань, пропонується для ділянок, які не мають впливу води глибиною до 3 м, проводити відбір проб для визначення вологості при сівбі на глибині 2,4 м. У ґрунтах різної фактури необхідно визначити адекватну глибину відбору проб.
Споживче використання на сайті
Витратне використання (UC) врожаю соняшнику, розраховане як корисна вода при посадці плюс кількість опадів, що випали протягом усього циклу врожаю мінус корисна вода у фізіологічній зрілості, змінювалось залежно від місця. На пагорбах споживчі витрати становили від 434 до 322 мм. Внизу вона становила від 639 до 388 мм. Найвищі значення належать низьким із внеском підземних вод (рис. 11). Також можна помітити, що високі споживчі споживчі значення не завжди перетворюються на високі врожаї, як це сталося у сезоні 2009/10. У цьому сезоні термічний стрес, що створюється максимальними температурами вище 35 ° C протягом 9 днів поспіль протягом критичного періоду врожаю, може пояснити низький урожай, незважаючи на високий рівень UC.
Малюнок 11: Споживне використання (UC) соняшнику як функція коригованого врожаю для ділянок лома (L) та Bajo (B)
Ефективність використання води (США) розраховували як співвідношення між скоригованою врожайністю (кг га) та витратою води (мм) врожаєм соняшнику.
На малюнку 12 показано ефективність використання води (США) та її взаємозв'язок із середньою врожайністю на оцінюваних ділянках (r2 = 0,73). На майданчику В WUE коливався від 3,4 до 8 кг зерна мм-1 споживаної води, тоді як в L він становив від 2,1 до 5,4 кг зерна мм-1.
Рисунок 12: Ефективність використання води (США) соняшнику як функція регульованого врожаю на пагорбах (L) та низьких (B) ділянках.
Найвищі значення в Сполучених Штатах відповідають низьким показникам із вмістом води напа і меншій кількості днів поспіль із термічним стресом (2008/09). Місцевості L у роки зі значним тепловим стресом у критичний період (2009/10) мали найнижчі значення в США.
На малюнку 13 видно, що значення США та різниці між сайтами за цим показником залежать від року (p = 0,0118).
Рисунок 13: Ефективність використання води (WU) соняшнику на пагорбах (L) та низьких (B) ділянках у 3 кампаніях.
На всіх ділянках урожайність зумовлювалась кількістю зерен m-2 (r2 = 0,70, с
Вплив змін щільності на врожайність
На малюнку 15 показано вміст жиру та його взаємозв'язок із щільністю на оцінюваних ділянках. Виявлено взаємодію щільності з майданчиком (p = 0,0089). Видно, що вміст жиру значно зростає із щільністю до 35 000 рослин, досягнутою га. Починаючи з цього порогу, не спостерігалося значного збільшення вмісту жиру аж до максимальної щільності.
За збігом обставин, Hernбndez та Orioli (1992) виявили збільшення вмісту жиру, пов'язане зі збільшенням густоти рослин.
Малюнок 15: Вміст жиру в соняшнику як функція щільності рослин ha (Pt ha) для ділянок з різним потенціалом урожайності (L: пагорб та B: низький). Засоби із загальним письмом суттєво не відрізняються в межах одного веб-сайту (стор
Збільшення кількості зерен м-2 внаслідок збільшення густоти рослин було зумовлене місцем (с
У вазі 1000 сім’янок було виявлено значну взаємодію між майданчиком і щільністю (с
Аналіз скоригованої врожайності відповідно до різних досліджуваних щільностей показав, що мінливість, пов'язана з роком, партією та гібридом, була незначною. Така сама поведінка спостерігалася під час вивчення кількості зерен, тоді як у змінній вазі 1000 зерен та вмісті жиру мінливість, пов'язана з гібридом, партією та роком, мала великі масштаби.
Щільність взаємодії на ділянці спричиняла різницю середніх значень скоригованого врожаю (с
Зниження врожайності не спостерігалось, коли використана щільність була вдвічі оптимальнішою.
Ці результати узгоджуються з результатами, виявленими Андраде та Садрасом (2000), які зауважили, що оптимальна щільність змінюється залежно від навколишнього середовища, і що збільшення щільності соняшнику не має такого важливого депресивного впливу на врожайність в умовах обмежених ресурсів.
Висновки
Придатна вода під час посадки є цінним показником продуктивності ділянки в роки, коли кількість опадів нижче середнього за критичний період. Ділянки з різним потенціалом урожайності визначають різну оптимальну щільність.
На ділянках з глибокими піщаними ґрунтами в напівзасушливому центральному районі Пампаса Аргентини, де очікувана врожайність менше 2 тн га, оптимальна щільність становить близько 25000 рослин га, тоді як для ділянок площею більше 2 т га оптимальна щільність становить 35000 га.
Для аналізованих умов на ділянках з найбільшим потенціалом урожайності слід використовувати щільність приблизно на 40% вищу, ніж ділянки з найменшим потенціалом.
Це дослідження дозволило кількісно визначити втрати врожаю внаслідок використання неоптимальних густин, підтвердило відсутність втрат врожаю внаслідок ефекту надооптимальних густин до 60000 рослин з гектара та визначило оптимальну щільність на ділянках різний потенціал у напівзасушливому регіоні пампи. Однак ефективна щільність сівби повинна включати мінімальний запас міцності, який дозволяє уникнути випадків незначних пошкоджень під час імплантації, які не підпадають під дію виробника, таких як поверхневі кірки, пошкодження шкідниками, град тощо. Цей запас повинен бути більшим настільки, наскільки ті аспекти, які роблять ефективність досягнення більш сприятливими.