Регистрация вегетативного состояния конкретной овощной культуры является одним из основных условий программирования урожая.
При выращивании томата в теплицах регистрируют прирост стебля за неделю, его диаметр, длину листа, индекс завязывания кисти, динамику урожайности, скорость завязывания плодов, количество листьев на 1 кв.м., нагрузку растений плодами. Однако, основной показатель вегетативного состояния растений - размер листового аппарата, при программировании урожая не учитывается из-за технической сложности и большой трудоемкости фиксации параметра.
Методика и программа исследований. Н. Соколовой (1959) был предложен расчетный способ определения площади листа на вегетирующих растениях огурца. Н. Коняев (1981) развил этот способ на основе математической регрессии (y=a+bx, где у - площадь листа, см², х - произведение длины на ширину, или квадрат длины листа, см², а - первоначальное значение функции, равное отрезку на оси ординат; b - коэффициент пропорциональности аргумента или частное от деления фактической площади листа на квадрат его длины (но точнее - произведение его длины на ширину).
Целью наших исследований, проводимых в 2007 - 2008 гг. в ЗАО «Трубичино» Новгородской области, явилась «Разработка региональных математически обоснованных формул определения площади листьев в продленной культуре».
Задачами исследований (на примере трех сортов в трех кардинальных точках онтогенеза) явился анализ:
- Математической зависимости между фактической площадью листьев и их линейными размерами;
- Достоверности между расчетными и фактическими размерами листьев;
- Возможности универсализации расчетных формул.
В виду существенных различий в динамике ассимиляционного аппарата по сортам, мы вывели три математической формулы для каждого изучаемого нами сорта (гибрида) томата в разные периоды их вегетации. Региональные формулы для вычисления ассимиляционной
поверхности:
сорта Кунеро -
у55-60дн.=(25,38+0,369х)n;
у90-100дн.=(73,39+0,345х)n;
у125-140дн.=(61,13+0,345х)n;
для сорта Маева -
у55-60дн.=(6,09+0,368х)n;
у90-100дн.=(49,95+0,338х)n;
у125-140дн.=(43,85+0,337х)n;
для сорта Жеронимо -
у55-60дн.=(17,04+0,373х)n;
у90-100дн.=(103,55+0,356х)n;
у125-140дн.=(100,39+0,358х)n.
Абсолютная ошибка в расчетах коэффициентов пропорциональности m=±0,005, относительная ошибка (так называемая точность опыта) М%=1,41 и наименьшая существенная разница между вариантами расчетов (НСР 0,95) составила 0,016 см².
Результаты исследований. Зависимость между фактической и условной площадью ассимиляционного аппарата определяет величину коэффициента пропорциональности аргумента, означающего фактическую долю живого листа в условном, вычисленном по произведению его длины на ширину. Средняя величина коэффициента пропорциональности составила 0,354±0,05 (М%=1,41), что свидетельствует о высокой точности расчетов. Наименьшая существенная разница (НСР 0,95) между полученными коэффициентами пропорциональности - 0,016 подтверждает их идентичность у всех трех сортов в возрасте 55 - 60 дней (0,368 - 0,373) и достоверное отличие от аналогичных показателей в возрасте 90 - 100 и 125 - 140 дней (0,337 - 0,358). При этом во взрослом состоянии коэффициенты по сортам в обеих возрастных группах были статистически одинаковыми, что указывает на отсутствие необходимости рассчитывать формулу регрессии для третьего этапа онтогенеза томата. Наблюдение за фактической динамикой увеличения ассимиляционного аппарата свидетельствует о ее полном соответствии с региональными расчетными показателями, когда разница между ними составила практически 0,1-0,8%, коей допустимо
пренебречь.
Поскольку рассчитанные по формуле Н. Коняева показатели оказались существенно ниже фактических, они были исключены из дальнейшего анализа. Фактически, в возрасте 55 - 60 дней средний размер ассимиляционного аппарата в агроценозе из трех сортов составил 2294 см², в возрасте 90 - 100 дней он увеличился в 5,5 раз, но уже через месяц снизился в среднем на 16,2 %. При этом сорт Жеронимо формировал в период до 100 дней, более (на 22,8 %) развитую вегетативную массу, чем сорта Кунеро и Маева, позднее выравнивая ее до размеров последних. Изменчивость фактора вегетативной массы по периодам выращивания и сортам в учетном ряде растений была незначительной и колебалась в диапазоне 2,7 - 6,4 %, что при V<10% свидетельствует о высокой выравненности признака у учетных растений.
Полное несоответствие вычисление размеров ассимиляционного аппарата по формуле Н. Коняева фактическим, подтверждает мнение автора этого способа о некорректности универсализации подобных математических опытов. Действительно, допуская расчет условного размера листа томата по квадрату его длины, как того требует указанная формула, мы занижаем его площадь в среднем на 12,3 %, так как его ширина, по-крайней мере, во взрослом состоянии достоверно превосходит длину. В соответствии с этим, изменяются и коэффициенты пропорциональности аргумента и, как следствие, расчетная площадь ассимиляционной поверхности. Поэтому в физиологических исследованиях, требующих точного учета расхода влаги, питательных веществ и углекислоты в агроценозах, следует использовать зональные регрессионные формулы расчета ассимиляционного аппарата. В агротехнических опытах допустимо применение ранее разработанных формул для сортов совпадающего сортотипа в сходных условиях возделывания.
Выводы:
- На раннем этапе развития томата (55 - 60 дней) коэффициент пропорциональности аргумента идентичен по сортам (0,370 ±0,005) и достоверно ниже (0,346 ±0,05) и однозначней во взрослом состоянии, что указывает на отсутствие необходимости рассчитывать формулу регрессии для третьего этапа онтогенеза;
- Наблюдения за фактической динамикой ассимиляционного аппарата свидетельствует о ее полном соответствии с расчетными показателями, так как разница между ними составляет незначительные величины в 0,1 - 0,8 %;
- В физиологических исследованиях с точным учетом расхода влаги, питательных веществ и углекислого газа необходимо применять только региональные формулы расчета ассимиляционного аппарата. В агротехнических опытах допустимо использование ранее разработанных формул для сортов только совпадающих сортотипов.