Бесплатный автореферат и диссертация по географии на тему

Моделирование влияния агрометеорологических условий на формирование урожая гречихи (на примере Причерноморья)

ВАК РФ 11.00.09, Метеорология, климатология, агрометеорология

Автореферат диссертации по теме "Моделирование влияния агрометеорологических условий на формирование урожая гречихи (на примере Причерноморья)"

ОДЕССКИЙ ГИДРОМЕТЕОРОЛОГИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ .

1л

На. правах рукописи

БЫОГИНА ЕЛЕНА АЛЕКСА1ЩР03НА

уда 633.12:551.5

МОДЕЛИРОВАНИЕ ВЛИШМЯ АГРОМЕТЕОРОЛОГИЧЕСКИХ УСЛОВИЙ НА ФОРМИРОВАНИЕ УРОЖАЯ ГРЕЧИХИ ( НА ПРИМЕРЕ ПРИЧЕРНОМОРЬЯ )

11.00.09. - метеорология, климатология, агрометеорология

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата географических наук ■

Одесса 1992

"У -

/ /."■• л /V

/ / V / //•> I

Работа выполнена в Одесском гидрометеорологическом институте.

Научный руководитель - доктор географических наук, профессор

Анатолий Николаевич Полевой

Официальные оппоненты: доктор географических наук, заведующий

отделом ВШИСХМ г.Обнинска, Клещенко Александр Дмитриевич

Ведущая организация: Одесский сельскохозяйственный институт

1. Защита состоится 17 декабря 1992 г. в 10.00 л. на заседании специализированного совета К 068.04.01 при Одесском гидрометеорологическом институте в зале заседаний по адресу: 270016, г. Одесса - 16, ул.Львовская, 15, ОГМИ

2. С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке института, .3. Автореферат разослан '/б ноября 1992 г.

Ученый секретарь

кандидат географических наук, ведущий сотрудник отдела агрометеорологии УкрНИГШ г.Киева, Антоненко Владимир Степанович

специализированного

Лобода

РОССИЙСКАЯ;

ГОСУАА*СТШ!иАЯ з ........

(аээдая характеристика работы

Актуальность теми исследования. Повышение урожайности и увеличение посевных площадей гречихи, ценней каупяной,кормовой и страховой культуры, требует эффективного агрометеорологического обслуживания ее производства.

Несмотря на значительную пищевую ценность гречихи, исследования, посвященные методам оценки влияния агрометеорологических условий на формирование продуктивности и качества урожая культуры, прогнозирования ее урожайности весьма немногочисленны: Б связи с этим разработка методов количественного учета влияьия агрометеорологических условий на формирование продуктивности гречихи является актуальной.

Цель работы. Основной целью дайной работы являлось решение следующих з-дач:

- разработка динамической модели формирования количества и качества урожая гречихи;

- исследование влияния агрометеорологических фачторов на фотосинтетическую продуктивность посевов гречихи;

- изучение закономерностей формирования количества ч качества урожая в связи с особенностями агрометеорлогических условий и минерального питания растений.

'Методика исследований и использованные материалы. В качестве методики исследований использованы полевые и лабораторные эксперименты и аппарат математического моделирования продукционного процесса растений. Полевьй и лабораторные исследования проведены автором в 1031 - Н;02 годах на базе учебной агрометеорологической станшг.т Сдсссксго гидрометеорологического института и вклячалч в себя наблэдзнга за ¿армированием динамики биоиаасы вегетативных и рзпродугаизных органов растений, площади йхзтосинтезирующ'Эй по-

верхности листьев, а также- определение интенсивности фотосинтеза листьев. Наблюдения проводились за сортом гречихи Глория. Интенсивность фотосинтеза определялась методом мокрого сжигания ( по Тюрину И.Е). Все расчеты выполнялись на 1IK ИСКРА -1030, ПК ЕС - 1840.

Научная новизна:

1. Проведено экспериментальное изучение влияния агрометеорологических условий на:

- морфогенетическсе развитие растений гречихи;

- фотосинтетичеасую деятельность посевов гречихи.

2. Разработана с учетом особенностей вегетативного и репродуктивного развития культуры структура динамической модели формирования количества и качества урожая гречихи - модель BUCKWHEAT.

3. Определены параметры динамической модели формирования продуктивности и качества урожая гречихи .

4. Предложена субмодель распределения ассимилятов, основанная ■на учете особенностей побегообразования, формирования соцветий различных порядков.

5. Осуществлено моделирование плодообразования гречихи с уче-' том процессов закладки соцветий, цветения, оплодотворения, синтеза углеводов и азота в плодах.

7. Предложен алгоритм расчета показателей количества и качества урожая гречихи.

. Практическая ценность и реализация исследований. Результаты исследований, проведенных с помощью модели BUCKWHEAT, учитывающей биологические особенности культуры гречихи, могут бить использованы для оперативной оценки агрометеорологических условий формирования урожая я прогнозирования урожайности гречихи, а также для теоретических исследований отдельных составляющих продукционного

процесса и формирования урожая з целом и но взаимосвязи о факторами внешней средч.

Апробация работы. Основные результаты работы докладывались на научных семинарах кафедри агрометеорологии и агрометеорологических-прогнозов ОГШ1 в 1990, 1991. 1992 гг.., а такте на научной конференции по итогам научно-исследовательской работы ОГМИ г. 1991 году. Диссертационная работа обсуждена и- рекомендована к за-мте на рг ^ширенном семинаре кафедри агрометеорологии ( октябрь 1992г. ). » ' Публикации. Основные результаты исследований изложены в двух депонированных статьях. •

Объем и структща работы. Диссертация состоит из введения, четыре-/ глав и выводов. Объем работы 162 страницы, из низе 118 страниц текста, 11 таблгд, 40 рисунков. Список литературы на 13. страницах содержит 135 наименований, в том числе 35 иностранных.

Содержание работы Во введении определена актуальность темы, изложены цель и задачи работы, дана характеристика методов исследований и использовании/ материалов. Сформулирована основные положния, составлявши» научную новизну и предмет защиты.

.В немой глгве дается краткая характеристика биологических особенностей культуры гречихи в связи с факторами внешней среды, рассматриваются требования растений к таким факторам гак свет, тепло и.влага. Дан анализ современных Методов количественной оценки [Агрометеорологических условий произрастания и прогноза урожайности гречихи, а тагагэ существующих Дтатчестх одолей продукционного процесса крупяных культур.

Вгерзи глава посвяцена экспериментальным исследованиям влияния агрометеорологических услозий на фогосинуеткчесиуо продуктив-

ность гречихи. Приводится методика проведения экспериментальных работ. Анализируются агрометеорологические условия периода Беге-тации гречихи в годы проведения полевого опыта.

Изучены основные закономерности формирования вегетативной и ре продуктивно;", массы растений гречихи в течение периода вегетации в связи с агрометеорологическими условиями. Рассматривались изменения биомассы органов и кривые скорости рсста.

В результате анализа данных о продуктивности фотосинтеза установлено, что общей закономерностью изменения чистой продуктивности фотосинтеьа ( ЧПФ ) растений гречихи является рост ЧГ№ от фазы образования соцветий ( от 2 до 5 г- м ^сут"1), достижение максимума в период цветения ( 9.8 - 10.3 г-м^сут ), некоторое снижение в конце цветения и последующее падение до 3 - 4. г-м^сут"*.

Рост относительной площади лгстьев наиболее интенсивно идет

О

при температуре воздуха порядка 20 - 22 С и продолжается "о периода конец цветения - образование плодов. При этом площадь листьев

2 "А

при хорошей влагообеспеченности посевов достигает 3.5-4 и -и .

При влажности почвы более 60 X НВ происходит быстрый рост листовой поверхности , при этом повышается фотосинтетическая продуктивность гречихи. С дальнейшим ростом площади листьев отмечэ-■ ется снижение ЧПФ.

Измерения интенсивности фотосинтеза показали, что максимальная продуктивность фотосинтеза наблюдается в период цветения, причем наиболее фотосинтетически активными являются побеги второго порядка. Интенсивность фотосинтеза в период цветения при температуре воздуха 21 - 22°С и фотосинтетически активной радиации ( ФАР) д."ч побегов первого порядка составила 10.6 мг CO., дм час, для побегов второго порядка 12. 2 мг СО дм час .

В третьей главе описана структура динамической модели продуктивности гречихи, включающая шесть основных блоков: • преобразования исходной информации, фотосинтеза, дыхания, азотного питания, распределения ассимилятов, плодообразосания.

Блок-схема динамической модели продуктивности гречихи представлена на рис. 1.

Рост растений моделируется нами как накспчение сухой бьомассы с ./четом затрат на дыхание, постулируется наличие в растении фонда углеводов и фонда азота.

Зонд углеводов формируется в результате процесса фотосинтеза, фонд азота - в результате поглощения корнями растения растворимых форм азота из почвы.

При опис шии процесса фотосинтеза в реальных условиях среды нами за основу взята модифицированная О. Д. Сироте икс (1981?' формула Шзртье :

v (1}

е г.г

где ~ интенсивность фотосинтеза в реальных условиях среды;

í^tp ~ онтогенетическая кривая фотосинтеза; -- Фун-

кция воздействия. температуры воздуха: С/ - интенсивность фотосинтетически активной радиации; 0.9 - начальный наклон световой кривей фотосинтеза; 1С - хгянческае сопротивление фо-синтезу; %„ - устьичное сопротивление'; с - концентрация C.D¿ в посеве; ¿ - номе;. вага расчетного периода; ^ - тип побегг г.ц. - главный побег; \ ,2 ,3 ~ соответственно побеги первого-, второго и третьего порядкэз.

Продукционный процесс растений гречихи но;г -ривно ейязан с

s о

►а от

-i:l а

о о

Л я

к

о Госо

s*

SS •

m й

- IfD

О

И

О • »

О

а

■О*

о -о

к •ö ■ о

M

Е s:

S)

ч

►3 i;

к

Ci

я р

л

Л) о в

3

о р

D.10K

формирор.

качества

плодов

Блек

фсрмиров. количества и подо г.

* Я Р CCI

sra к о ' J ü s к ir. a CD 'X п> и

О >В< Ч ;

и о с (1 * m ото о s о K-ö S>3PO

a ов ¡i as s: о

MST

И {О СП g О fcl Я to >3« 01

% ь X о О Í4

►3 о о ►3 о

H> >9 S р я о я

Я X я о

s о s к

я т я X

о ►3 ф CJ р

>r

о) е. '< ©1

о о "1 о

Зё CD Jj

рз re

о

Ja

о

w

я <<

О M

TTÍ t-.

s: го

О tx

Si о

Ja

пик PTJ tг

О ÍJ

о о о <1 о о

д', ^ 'S ÏI

О (0

о о S CT

ел г;

-а о я со

ÏÛ И HI il

CJ о о

О ru ~

3)

» a

.1

к

a

дыхательным газообменом. Процесс дыхания рассьатриьается ( Макк-ри, 1970 ) , как состояний из двух компонентов: дыхаьия роста и дыхания поддержания структур растения :

Л Я*,

/Л

о С ¿,Э.р

где - затраты на дыхание ; с^ - коэффициент-дыхания

поддержания ; С2 " коэффициент дыхания роста; ^ - температурный коэффициент диханил; |ГГ\ ^ - сухая биомасса и -го. органа каждого побега; д С^/дЬ - скорость образования углеводов I -го органа каждого побега гречихи; - онтогенетическая кривая

дыхания. ' '

Формирование фопа ¿тлеводов в растении ^а каждом шаге определяется суммарным фотосинтезом всего ассимиляционного аппарата:

г* -

Д 1С4.ТР _ ф* ■ '■ ч . С 3 )

бГ~ " ТП

где ДС,. ,.„/- приток углеводов в растение;Ф - суммарный фото-

Со-тр

синтез I -га органа каждого побега.

В предлагаемой модели количество поглощенного азота.под лаянием внешней среды определяется как соотношение двух основпых слагаемых этого процесса - поглощение активным и пассивным путем. Количество поглощенного азота Описывается следующим выражением :

¿Нсг.тр _ Ипог» ;-гЬ ДЬТР Д* , (4)

Д-Ь ~ К« + Ш^ ПвГА^1 й ' ^ Д* \огл "а*

где дН„.Аи- количество азота, поглощенное корнеЕой системой ; сел?

тгЛ - максимально возможная скорость поглощения азота кор-

нями;. HnK - концентрация азота у поверхности корней; Кпогл - константа Мйхаэлиса - Ментен; дЕ/л^ - интенсивность трзнслирации; • Nn(1 ~ концентрация доступного азота я почвенном растворе; • ОТ) - функция ч таяния температуры почвы на интенсивность процесса поглощения азота корнями; m ac0i •- сухая масса корней.

В модели рассматривается следуощий механизм распределения аъсимилятов ( рис.2 ). Вначале образовавшиеся ассимихяты распределяются:

1) между надземной частью растения и коршми ;

2) между главным побегом и побегами первого, второго и третьего порядков ;

3) между листьями, стеблями и соцветиями каедо: о побега.

Б период репродуктивного роста при старении вегетативных ор-. ганов моделируется переток пластических веществ из листьев и стеблей в соцветия, а также из структурных элементов соцветия в плоды.

Первоначально приток углеводов и азота в растение распределяется между надземной частью и корнями. Распределение углеводов и азота моделируется нами с. помощью ростовых функций (Росс Ю. К. , 1964, Полевой А. Н. , 1979) :

дс; дСсьлр , ( 5 )

"¡Г" ~ * a At

¿Na ^Hi А МСутр , ( 5 )

~ At a д-fc

a e shoot, tool

ГДВ лСд/д-t . Д^М

- приток углеводов и азота в надземную

Общий прирост растения

Прирост

надземной

биомассы

Прирост корней

Главный побег

листья

стеоли

соцветия

переток асс::милятов

Рнс. 2.

Блок - схема распределения ассимилятов в растении гречихи.

v,cV

часть (shoot) и корни ( root ) соответственно; dC^ - функция распределения углеводов и азота для надземной части й корней. . . Перераспределен! . формирующегося фонда азота между надземной частью и корнями описывается нами исходя из потребностей этих частей растения в азоте с'учетом концепции X. ван Кейлена, (1986).

Потребность растения в азоте определяется двумя факторами : приростом массы калдой части растения, на предыдущем шаге и потенциальной концентрацией азота на текущем каге :

д-fc \i N pot. shoot

A N пот?, toot _ a rojmat rrf ( 8 )

- /А--Й Npoi.4o.t

где д Nn(JTp ^/д-t к ¿NnoT|ktoct/i-t - потребности в азоте надземной части и корней соответственно; Д m|hMl /д-t и й m400t /at -прирост массы надземной части и корней; Npei.S(iooi и ^pot.toci потенциальная концентрация азот- в надземной' части и корнях.

Уровень потенциальной концентрации азота е надземной части и корнях определяется ио линейному выражению : ■

Г|* Г?' " NtbooU -rrn* , ( 9 )

Npouhoot" Nlh0iU ~ jgf~

м* = N* - NwH-.NtmwU. to1 , 110)

где Kpd.ioot iи ^"оц " Уровень потенциальной концентрации азота соответственно в надземной части и корнях на дату всходов; ^ shoot г. и ^ wit г ~ Уровень потенциальной концентрации азота в надземной части, и корнях на дзту хозяйственной спелости;

TS2

- сумма аффективных Tmr\?pjTypj накопившаяся от даты всхо-

лов; 7&3 " c-VMMa эффективных температур, накопившаяся за период всходи - хозяйственная спелость.

■ Исходя из распределения углеводов-и азота между надземной частью и корневой системой', а также учитывая перетек питательных' веществ из корневой системы в надэимную часть при старении . растений определим прирост массы надземной части и корней :

MTlLgt _ &Cthoflt . bNshoat / , с' ^ f 1 < '!

" . Ar"v»t - ¿Cot ■ ¿Nwi I/ -J . ( 12 )

. . At bi "e Л-toot mioot

где - прирост сухой биомассы надземной ^асти растения;

ДЯП^/Д-Ь - прирост cyxoi. биомассы корней; Кс - коэффициент для пересчёта углерода на органическое вещество; ростовая

функция периода репродуктивного роста

Прирост сухого БещестБа надземной биомассы распределяется между листьями, стеблями и репродуктивными органами главного побега, а затем между листьями, стеблями и репродуктивными органами побегов первого, второго и .третье! о порядков. Распределение асси-милятов по . с.эганам внутри каждого из побегов также регулируется ростовыми функциями.

. Прирост'сухой биомассы надземной части растения распределяется по побегам с учетом затрат пластических веществ, используемых при дыхании растения, с у .етом коэффициента, характеризующего затраты на поддержание структуры и, коэффициента, характеризующего' затраты, связанные с передвижением веществ, фотосинтезом и созданием новых структурных единиц. На основании предложенных К* К. Россом ( 1956,1968 ) функций роста, и с учетом модификаций Е. Е Галямина (1974,1976 ), А.Н,Полевого (1979). и ХГ.Тооминга

(1977) ургшнени« прироста биомассы побегов гречихи имеет вид

л_• (1з>

е: г.П,-<.г.В

где дпц/еЛ - прирост биомассы главного побега, побегов первого, второго.и третьего порядков.

Распределение ассимилятов между листьями, стеблями и соцветиями каждого побега производится с помощью функции распределения ассимилятов между этими органами, а такле Функции, 'опйсиваюгей переток пластических веществ из листьев в соцветия в репродуктивный период :

■ <!51

где дп^/дЬ - прирост биомассы листьев и стеблей каадого побега; дтр/д4:' - прирост биомассы соцветий каадого побега; - Фун-

кция распределения ассимилятов между листьями, стеблями и соцветиями каадого побега.

Моделирование ялодообразования гречихи рассматривается нами как моделирование количества заложивтихся цветковых; бугорков, цветкоЕ в соцветии каадого побега по этапам органогенеза гречихи,, редукции цветков за счет ассинхронности заложения цветков и за счет необеспеченности растения'ассимиляаами, а также формирования массы плодов.

1Ь

Решающее значение при моделировании процесса формирования урожая гречихи приобретает оценка прироста биомассы плодов, которая определяется по выражению :

^к = _^ -Л + <(пу-гп V • )

Ц + д*- Ч«-

I«

где Дгту /Л"Ь - прирост биомассы плода; дт^/дЬ - количество притекающих'в соцветие- ассимилятов; С^ - козфйициент, определяющий долю прироста плода в различных частях соцЕетия,( I ---- 1, 2, 3; где 1,2,3 - соответственно нижняя, средняя и верхняя части соцветия); д т^1гпм/дЬ " максимальная скорость роста плода;

- параметр Михаэлиса - Ментен; - функция перетока

ассимилятов в плод из структурных элементов соцветия.

При моделировании- формирования продуктивности гречихи "ап.л учитываются технологические свойства урожая путем определения пленчатости гречихи :

¿'"'т.,

'Таг-и1)»-1,7)

к»

где тр - нленчатость плодов; дгг^та)(/д{: - максимально возможный прирост массы пленок;^ -; функция влияния влагообеспечешюсти растений.

Мэделирэвание формирования качества урожая включает рассмотрение формирования содержания в плодах хозяйственно - ценных структурных компонентов : в первую очередь белка и крахмала.

Динамика содержащихся в плодах структурных компонентов определяется по выражению :

т.

г'*4 Г1 дБа

Б« =К + —" • ( Д8 0

й е белок, крахмал, прочие углеводосодержащие компоненты

гдедБф/й'Ь- прирост массы белка, крахмала и прочи» уулеводосодер-жащих компонентов. '

Была проведена идентификация параметров модели применительно к условиям Причерноморья.

Проверка адекватности модели проводилась двумя способами.

Первый способ заключался в сопоставлении рассчитанных по модели и эмпирических характеристик биомассы вегетативных и репродуктивных органов, а также площади листовой поверхности. Сравнение проводилось в динамике от формирования вс/одов и до хозяйственной спелости. Ошибки расчета биомассы листьев, стеблей, корней и соцветий не превышают соответственно 8, 12 10 и 15Х.

Различие межлу расчетными и эмпирическими значениями более заметно при болт«, значениях приростов биомассы. Ошибка расчета урожайности не лреЕЫшает 20 X .

Второй способ заключался в сравнении рассчитанного по модели урожая с .фактическими данными биологической урожайности гречихи . за 17 лет ( Беляевский госсортоучасток, 1974 - 1990 гг.). Оценка синхронности колебаний фактической урожайности показала, что в 92% случаев эти колебания синхронны, что позволяет говорить о возможности использования предложенной динамической модели формирования продуктивности гречихи для оценки агрометеорологических условий произрастания культуры и прогноза ее урожайности. .

Исследована чувствительность предложенной модели к изменению входной информации ( L , nij , , mx ) и параметров. Изменение входной информации показало, что наиболее значительные различия наблюдаются в динамике площади листьев. Сшибка в задании началь-ныхзначеннй площади листьев на 20 % приводит к ошибке в расчете биомасси соцветий 7 7.. .

Содержание четвертой главы составляют результаты численных экспериментов по исследованию влияния агрометеорологических условий па продуктивность гречихи и процесс поглощения азота из почвы.

Численные эксперименты проведены для условий Причерноморья. Получены количественные характеристики реакции растений на ослабление или усиление напряженности радиационного и термического режимов растений, условий увлажнения, а также параметров, характеризующих структуру посева ( площади листовой поверхности). Изучено влияние факторов света, тепла и влаги в критический период на продуктивность гречихи.

Исследовалась зависимость продуктивности посева при различной

плотности потока фотоеинтетически активной радиации. При увеличе-

-2.

нии плотности ФАР от 300 до 600 Вг-м продуктивность посева воз-

-г .4

растает от 30 до 45 г(с. в.) м сут .

Исследовано воздействие различных условий увлажнения на прирост биомассы гречихи. Прирост биомассы достигает значительных размеров - до 30 - 40 г(с. в. )• м - только на фоне достаточного увлажнения, когда гладкость почвы в слое 0.5 м достигает 80 Z НЕ

При влажности почвы 50 7. НВ в полуметровом слое почвы прирост би-

-2, Ч

омассы посева снижается в два раза и составляет 10 - 20 г-м сут ,

а при недостатке воаги, когда влажность почвы составляет 20 Z НЕ,

продуктивность посева ь 4. 5 раза меньше, чем при Хороших условиях

влаго->беспеченности. При таких условиях прирост биомассы посева

-z --i

составляет 3 - 5 г(с. в. ) м с;т .

Получены количественные характеристики продуктивности посева

гречихи для различных условий теплового и светового режимов.

Исследования проводились на фоне оптимального увлажнения почвы.

-2-' -А

Наибольший прирост биомассы посева ( 25-40 г (с.в.)- м сут ) наблюдается при оптимальных условиях теплообеспеченности, когда

о

температура воздуха состарвяет 20 - 22 С.

»

Экстремально высокие температуры воздуха приводят к снижению продуктивности на 50 %. Несколько меньше снижение продуктивности при температуре 10° с. Прирост биомассы при таких условиях состав-

-Z

ляет соответственно 12 - 18 и 5 - 7 г(с. в. )• м • сут .

Исследовалась зависимость продуктивности посева гречихи от

ог'осительной площади листовой поверхности для ра?личных значений

ФАР на верхней границе посева. Показано, что с увеличением площд-

-I -о

ди листовой поверхности до 5 - б м м и потока ФАР на верхнюю границу посева до 500 - 700 й- м продуктивность посева возрастает до -1

50 - 60 г(с. в. )• м сут .

В период цветения исследовалось воздействие температуры воздухе. на продуктивность Лосева гречихи при различных условиях увлажнения и освещенности. При повышении температуры продуктивность посева возрастает, достигая максимального значения - 30 - 43

-д ■ -Z -Ч

г(с.в.)- ч'сут" , а затем убывает до 10 - 15 г(с. в.) • м-сут в ин-терв; ле температур от 25 до 30° С. При высокой плотности светового потока прирост биопссы достигает болыниг значений, чем при низкой .

Рассмотрено влияние факторов внешней среды на процесс погло-

щения азота. Показано, что максимальная скорость поглощения азота наблюдается при температуре почвы около 25°С и запасах продуктивной ьлаги 80 7. НВ.

При этом скорость поглощения азота составила 0.8-1.0 мгИсут!

Проведена количественная оценка влияния агрометеорологических условий среды на прирост массы плодов в зависимости от изменения прироста массы соцветия.

Процесс увеличения массы плодов находится в большой зависимости от условий окружающей среды. Когда прирост массы соцветий

■г н

составляет 10 - 17 г(с. в. )• м сут прирост массы плодов достигает 10 - 11 г(с. в.) • м^сут"*.

Пргвеянные численные эксперименты и проверка адекватности модели подтверждают правильность основных теоретических предпосылок, положенных в основу модели, и позволяют вести разработки на основе динамической модели методов оценки агрометеорологических условий произрастания культуры и прогнозирования ее урожайности.

Еыводы :

Основные результаты проделанной работы сводятся к следующему:

1. Проведено экспериментальное изучение особенностей морфоге-нетического развития растений гречихи под влиянием характерных для Причерноморья агрометеорологических условий. Выявлены основные закономерности формирования вегетативной и репродуктивной массы растений гречихи в течение периода вегетации в связи с агрометеорологическими условиями.

2. Выполнено экспериментальное исследование влияния агрометеорологических условий на характеристики фотосинте.'ической деятельности посеЕа гречихи: интенсивность фотосинтеза листьев побе-

гов различных ис^йй'ов, чистой продуктивности фотосинтеза, динамики биомассы целого растения и отдельных органов побегов различных хърядков, динамики площади ассимилирующей поверхности.

3. Определена с учетом особенностей .вегетативного и репродуктивного развития культуры структура динамически модели формирования прсдуктивьости и качества урожая гречихи, содержшуя в себе целый ряд элементов научной новизны, а именно:

«

а) осуществлено моделирование процессов фотосинтеза и дыхания гречихи в реальных условиях среды с учетом устьичпого сопротивления, концентрации углекислого, газа в посеве, водного и термического режимов, возраста растений;

б) впервые предложена субмодель распределения ассимилятор, основачная на учете особенностей побегообразования, формирования соцветий различных порядков;

в) осуществлено динамическое моделирование плодооОразивания гречихи в реальных условиях среды с учетом процессов закладки соцветий, цветения, плодообразоваиия, синтеза углеводов и азота каждого отдельно взятого побега зетвлеш'я. Предложи алгоритм расчета количественных и качественных показателей урэ.т;."ш: оОщзй массы плодов, массы одного плода в раз ли ¡них зонах соцветия, пленчатости плодо.з, процентного содержания в плодах белка, крахмала и прочих углеводосодеркащих компонентов;"

г) определены параметры динамической модели фомированиа про дуктивности и качества урожая гречихи применительно к условиям Причерноморья.

4. Проведено 5иследоваиие модели, а также проверка ее адекватности, показавшая достаточно хорошую согласованность результатов рс;четных и фактических значений динамики биомассы вегетативных и репродуктивных органов.

5. С помощью численных экспериментов проведено теоретическое исследование зависимости интенсивности фотосинтеза растений грс-Ч1:хи от в^дно - теплового режима, интенсивности падающей ФАР.

6. Исследовано влияние водно - теплового режима почвы, концентрации легкой, дролизуемого азота у поверхности корней и массы корней на скорость поглощения азота растениями гречихи.

7. Изучены закономерности формирования количественных и качественных показателей урожая культуры при различных уровнях интенсивности фотосинтеза, водно - теплового режима, индекса листовой поверхности.

8. Изучены закономерности процессов синтеза и накопления в зерне гречихи белка, крахмала и прочих углеводосодержащих компонентов в зависимости от динамики азотного и углеводного фондов в растениях и влияния факторов внешней среды.

По теме диссертации опубликованы следующие работы :

1. Влияние агрометеорологических условий на продуктивность гречихи в Причерноморье ( результаты численных экспериментов ). - Деп. Укр ИНТЭИ. 23.07.92, - N 1135 - Ук 92.

2. Распределение ассимилятов в динамической модели формирования продуктивности гречихи в Причерноморье. - Деп. Укр ИНГЭИ. 23.07.92, - N 1136 - УК 92.