Vliv počátečního růstu cukrovky na výnos cukru odrůdy PN MONO 1

23.02.2000 | Odborné konference

Vliv počátečního růstu rostlin cukrovky na výnos cukru odrůdy PN MONO 1.

Path coefficient analysis of technological sucrose yield

A. Artyszak, J. Podlaska, D. Ostrowska, K. Kucińska, W. Mądry

SGGW w Warszawie

Summary: Come across path coefficient analysis between crop traits of sugar beet according to the course of ontogeny was carried out (graph 1). First the analysis includes dependencies of average plant dry matter weight or average root dry matter weight (at the harvest term) at three growth stages on two traits e.g. average plant dry matter weight and plant leave area measured at the previous growth stages. For these relationships concerning the two first measured growth stages the multiple determination coefficient was about 60 - 70 %. Path coefficient was significant for plant leave area only at the first measured growth stage and for plant dry matter weight only at the second measured growth stage. At the last measured growth stage (the harvest term) the multiple determination coefficient between average root dry matter weight and plant dry matter weight and plant leave area at previous growth stage was much less than in the earlier measured stages; its value was equal to 13. The multiple determination coefficient between dry root yield/ha as dependent (effect) variable and average root dry matter weight at the harvest term and the final plant density was very high (almost equal to 100 %). Path coefficient for root dry matter weight was about twice larger than the one for final plant density. It means that the contribution of average root dry matter weight in determination of dry root yield / ha of sugar beet was much larger than the contribution of final plant density. The multiple determination coefficients for relationship between biological sucrose yield / ha (effect variable) and dry root yield / ha and sucrose content were equal to about 60 %. Larger influence on biological sucrose yield / ha had sucrose content than dry root yield / ha. The last relationship in the assumed sequence of path analyses concerns technological sucrose yield / ha (effect variable) and four cause variables such as: biological sucrose yield per area unit, K content in root, Na content in root and N-a -NH2 content in root. The multiple determination coefficients for this relationship were very closed to 100 %. The path coefficient concerning biological sucrose yield / ha was relatively large (equal to about 1). These results showed that in our studies (conditions) technological sucrose yield of sugar beet / ha depended mainly on biological sucrose yield per area unit; other cause variables such as K content, Na content and N-a -NH2 content in root determined the effect variable slightly.

Key words: sugar beet, initial growth, yield.

Souhrn: Příspěvek pomocí statistických metod hodnotí vliv počátečního růstu listů a jejich sušiny na produkci cukru u odrůdy cukrovky PN MONO 1. Tempo přírůstku sušiny biomasy rostlin je v počáteční fázích růstu nestejnoměrné a značně záleží na velikosti rostlin v předchozích fázích. Výnos sušiny bulev z jednotky plochy závisí dvakrát více na sušině kořene než na počtu rostlin ve sklizni.

Klíčová slova: cukrovka, počáteční růst, výnos.

Úvod

Optimalizace nákladů při pěstování cukrovky vychází ze znalosti fyziologie řepy a poznání úlohy vlivů agrotechniky a stanoviště podmiňujících výnos a jakost bulev (1). Výzkum závislostí mezi vlastnostmi prvotními a vlastnostmi výslednými, jako je např. výnos bulev z jednotlivých rostlin se odvíjí od analýzy společně působících faktorů. Zkoumáno bylo triticale (2,3,4) a cukrovka (1,5,6,9,10). V práci se specielně zaměřujeme na podmínky ovlivňující technologický výnos cukru prostřednictvím výnosu bulev a jejich technologických vlastností.

Materiál a metody

Polní pokusy proběhly v letech 1993-1995 na Pokusné stanici v Chylici. Půda černozem degradovaná, výrobní typ žitný, velmi dobrý. pH/KCl v roce 1993 a 1995 bylo slabě kyselé, v r. 1994 zásadité.

Ve vegetačním období 1993 spadlo 226,7 mm srážek. Byl to suchý rok a během celé vegetace cukrovky byly srážky nižší než je potřebné. V r. 1994 za vegetace spadlo 383,6 mm srážek. Suma srážek byla nižší než optimální a srážky byly nevhodně rozloženy: byly vysoké v dubnu a květnu a naopak nedostatečné v červnu a červenci. Za vegetaci 1995 spadlo 429,1 mm srážek. Suma srážek je optimální ale srážky byly nevhodně rozloženy: velmi malé v květnu, červenci, srpnu a značně nad optimem v září. Během 3 let pokusů suma teplot za vegetaci značně překračovala optimální teplotu 2600-2700°C podle (Haberlanda).

Polní pokusy byly prováděny metodou split plot (dělené dílce) ve 4 opakováních. Byly zkoumány dva faktory:

· Faktor A: frakce semen (neobalené osivo o průměru 3,25-3,75, 3,75-4,25, 4,25-4,75 a 3,25-4,75 mm, obalené osivo o velikosti 3,50-4,25, 4,25-4,75 a 3,50-4,75 mm).

· Faktor B: hnojení dusíkem (před setím, před setím + na list).

Počet kombinací činil 28 a počet parcelek s velikostí 15 m2 byl 56. Osivo připravila k setí Kutnowska Hodowla Buraka Cukrowego v Kutnie. Neobalené osivo o velikosti 3,25-4,75 mm bylo rozděleno na příslušné 3 frakce. Obalené osivo s kalibrací 3,50-4,75 bylo rozděleno na 2 frakce (viz faktor A). Celkový počet frakcí semen je 7.

U první varianty hnojení se celá dávka 120 kg N/ha ve formě ledku amonného aplikovala několik dnů před setím do půdy. U druhé varianty 80 kg N/ha (ledek amonný) před setím a 40 kg N/ha na list ve formě vodního roztoku močoviny v kombinaci se stopovým hnojivem Insol 4, jehož dávka činila 3,5 l/ha. Předplodinou pro cukrovku byla obilovina. Před zimní orbou byla aplikována P, K hnojiva a hnůj v dávce 30 t/ha. Ošetřování pokusů proběhalo podle zásad současné agrotechniky cukrovky.

Během vegetace se 5x sledoval počet rostlin: 3x po vzejití (každých 7 dnů), po jednocení a ve sklizni. Při každém měření se počítaly rostliny ze 2 řádků na parcelce. Třikrát se pomocí losování odebraly vzorky pro hodnocení morfologických znaků porostu a ještě 1x před sklizní (4 rostliny z parcelky). V pokusech se hodnotily následující znaky:

· Dynamika vzcházení během 3 násobného odpočtu rostlin v době vzcházení, počet rostlin po jednocení, přírůstek svěží a suché biomasy jedinců, kořenů, řapíků a čepelí listů, počet listů, plocha listových čepelí na počátku vegetace (terčíková metoda).

· Před sklizní - počet listů a povrch listových čepelí, svěží a suchá biomasa, kořenů, řapíků a listových čepelí, počet rostlin ve sklizni.

· Výnos bulev, obsah sacharózy, alfa-amino N, Na, K v bulvě.

· Biologický a technologický výnos cukru.

Analýzy chemického složení kořene (obsah cukru, K, Na, alfa aminodusík) byly provedeny na lince Venema v Straszkówku.

Statisticky byly analyzovány průměry znaků, které byly získány ze všech 42 pokusných kombinací (7 frakcí osiva x 2 způsoby N hnojení x 3 pokusné roky). Údaje byly zpracovány metodou spolupůsobících vlivů (anglicky path coefficient analysis). Tato metoda zahrnuje vícenásobnou lineární regresi, která porovnává stupeň vlivu zkorelovaných změn prvotních na změny výsledné. Metoda graficky zobrazuje diagram jednoduchých či složených cest (3,7,8,11). Svazek prvotních vlivů a skutkových výstupů je zobrazen za pomoci ukazatele jdoucího od změn prvotních do změn výsledných (skutkových).

V této práci je uveden diagram cest složených (obr. 1), které ukazují na rozvoj vlastností cukrovky a vliv těchto vlastností na později se tvořící ukazatele (vlastnosti). V poslední sekvenci diagramu cest se analyzuje závislost mezi 4 příčinnými (prvotními) změnami: biologický výnos cukru z jednotky plochy, obsah K, Na a alfa N v bulvě a změnami výslednými (skutkovými), čili výnosem bílého cukru z jednotky plochy.

Výsledky

Hmotnost sušiny jednotlivých rostlin při 2. měření byla z 59 % určena velikostí listových čepelí. Tak to bylo i u sušiny rostlin při 1. měření, které se uskutečnilo o 14 dnů dříve. Šlo o statisticky významnou závislost. Při 3. měření (uskutečnilo se 14 dnů po 2. měření) byla hmotnost sušiny jednotlivých rostlin určena z 80 % obsahem sušiny v rostlině a velikostí listových čepelí z období 14 dnů před stanovením. Jako průkazný se ukázal vliv sušiny rostlin v druhém termínu měření na hmotnost sušiny rostlin v 3. termínu. Změna přírůstku sušiny jednotlivých rostlin mezi 1. a 2. byla z 54 % determinovaná hmotností sušiny v 1. měření. Šlo o průkaznou závislost. Znamená to, že přírůstky v uvedeném období měly charakter proporcionální podle hmotnosti sušiny v předchozí fázi. Také přírůstky mezi 2. a 3. měřením průkazně závisely na hmotnosti sušiny rostlin v 2. měření. Ukazatel determinace byl ale menší (41 %). To dokazuje, že povrch listových čepelí jednotlivých rostlin závisel na jejich velikosti v předchozích měřeních. Ukazatel determinace činil 59 a 90 %. Hmotnost sušiny rostlin a plocha listových čepelí v 3. měření neměla průkazný vliv na hmotnost sušin bulev před sklizní. Z charakteru těchto závislostí vyplývá, že přírůstek hmotnosti sušiny cukrovky ve čtrnáctidenních odstupech (do 58 dnů od výsevu) závisí v dost značné míře na velikosti rostlin v předchozích fázích, což znamená, že větší rostliny v těchto časových odstupech přirůstají rychleji než ty menší. Naproti tomu v dlouhém období vegetace mezi 3. termínem odběru a sklizní se nepotvrdil vztah mezi hmotností rostliny a tempem jejího přírůstku, což znamená, že rostliny v tomto zkoumaném období růstu mají různé přírůstky o kterých nerozhoduje stav rostlin v 3. měření. Tempo přírůstků v tomto období závisí od řady činitelů prostředí, které v různé míře mají vliv na růst rostlin.

Výnos sušiny kořene z jednotky plochy je z celkového hlediska určen pomocí současného vlivu sušiny kořene a konečného počtu rostlin. Ve větší míře závisí od suché hmotnosti kořene (koef. 0,83) než na počtu rostlin (koef. 0,39). Výnos polarizačního cukru z jednotky plochy je určen ze 69 % výnosem sušiny kořene z jednotky plochy a obsahem sacharózy v % v svěží hmotnosti kořene. Průkazným byl tento poslední znak. Výnos bílého cukru byl určen současným vlivem výnosu polarizačního cukru, obsahem K, Na a N - alfa-amino N v kořenu. Největší průkazný vliv na výnos bílého cukru má výnos polarizačního cukru (5). Ostatní znaky měly menší průkaznost. Vliv obsahu N - alfa-amino N byl neprůkazný.

Bylo potvrzeno, že přírůstky sušiny jednotlivých rostlin v počátečních fázích růstu závisí v značném stupni na velikosti rostlin v jednotlivých fázích. Větší rostliny v těchto časových obdobích přirůstají rychleji než menší. později od 3. měření do sklizně již tyto přírůstky nezávisí na velikosti rostlin v 3. měření, ale závisí na konkrétní rostlině a vlivech prostředí. Výnos sušiny kořene z jednotky plochy dvakrát více závisí na sušině kořene, než na počtu rostlin. V současné době Rozbicki et al. (6) Wyszyňski et al. (10) prokázali, že o výnosu kořene ve stejném rozsahu rozhoduje konečný počet rostlin a průměrná hmotnost bulvy.

Závěry

1. Tempo přírůstku sušiny biomasy rostlin je v počáteční fázích růstu nestejnoměrné a značně záleží na velikosti rostlin v předchozích fázích.

2. Výnos sušiny bulev z jednotky plochy závisí dvakrát více na sušině kořene než na počtu rostlin ve sklizni.

3. Výnos bílého cukru - sacharózy závisí především na výnosu bulev. Značně méně závisí na obsahu sacharózy a nevýznamně na obsahu alfa-aminodusíku a popelovin.

Literatura

1. ARTYSZAK A.: Wzrost i rozwój oraz plonowanie buraka cukrowego zależnie od jakości nasion i sposobu nawożenia azotem. Praca doktorska. SGGW Warszawa, 1998.

2. GOŁASZEWSKI J., KOCZOWSKA I., KORONA A., IDŹKOWSKA M.: Metoda współczynników ścieżek w ocenie współzależności wybranych cech żyta ozimego i pszenżyta jarego. Zeszyty Naukowe AR we Wrocławiu, Rolnictwo, t. 63, s. 157-163, 1993.

3. MĄDRY W., PIETRZYKOWSKI R., ROZBICKI J.: Wykorzystanie analizy współczynników ścieżek do badania wpływu cech rozwijających się w trakcie ontogenezy na plon ziarna z powierzchni pszenżyta ozimego. Rocz. Nauk Rol. ser. A, t. 111, z. 2-3: 9-21, 1995.

4. ROZBICKI J: Agrotechniczne uwarunkowania wzrostu, rozwoju i plonowania pszenżyta ozimego. Praca habilitacyjna. SGGW Warszawa, 1997.

5. ROZBICKI J., KALINOWSKA-ZDUN M.: Badania nad wpływem struktury morfologicznej łanu na plon i wartość technologiczną buraka cukrowego na tle sposobu siewu i nawożenia azotem. Cz. II. Plon sacharozy i wartość technologiczna korzeni. Rocz. Nauk Rol., ser. A, t. 110, z. 1-2: 77-84, 1993.

6. ROZBICKI J., KALINOWSKA-ZDUN M., MĄDRY W., WYSZYŃSKI Z.: Uwarunkowanie technologicznego plonu sacharozy buraka cukrowego przez jego składowe w zmiennych warunkach uprawowych. Mat. konf. “Postęp w uprawie buraka cukrowego i w jakości korzeni”. Warszawa: 113-115, 1997.

7. WRIGHT S.: Path coefficients and path regressions: alternative or complementary concepst ? Biometrics, t 16, s. 189-202, 1960.

8. WRIGHT S.: The tretment of reciprocal, interaction, with oraz without lag, in path analysis. Biometrics, t 16, s. 423-445, 1960.

9. WYSZYŃSKI Z.: Stopień rozwoju siewek buarków cukrowych w okresie młodocianym, powierzchnia życiowa a końcowa masa korzeni i liści. Biul. IHAR nr 202: 63-67, 1997.

10. WYSZYŃSKI Z., KALINOWSKA-ZDUN M., ROZBICKI J., MĄDRY W.: Determination of the technological sucrose yield of sugar beet var. Kawejana (triploid 3x) by physiological and agronomic traits in variable cultivated conditions in Central Poland. Proc. 3rd ESA Congress, Abano-Padova: 628-629, 1994.