SCI Библиотека

В Рязанской области с начала XXI в. зерновое хозяйство претерпело заметные изменения. Зерновые культуры традиционно занимают более половины посевных площадей региона, причем основными производителями являются сельскохозяйственные организации. На протяжении анализируемого периода урожайность зерновых в Рязанской области стабильно превышает средние показатели по России. Ключевыми положительными тенденциями стали значительное увеличение посевных площадей под зерновые культуры (в 2,3 раза с 2000 г., достигнув 146,7 тыс. га в 2023 г.) и еще более впечатляющий рост валового сбора зерна (в 3,7 раза). Однако для дальнейшего развития как крупных агрохолдингов, так и фермерских хозяйств, занятых выращиванием зерновых, необходима целенаправленная поддержка на региональном и федеральном уровнях. Особое внимание следует уделить семеноводческим хозяйствам, которые играют ключевую роль во внедрении в производство семян отечественной селекции, включая зерновые культуры. Решение существующих проблем позволит не только улучшить качество продовольственного и семенного зерна, сократить потери при уборке урожая и повысить общую эффективность отрасли, но и увеличить налоговые поступления в бюджет Рязанской области, что, в свою очередь, будет способствовать динамичному развитию региона.

Анализ гиперспектральных изображений представляет большой интерес при изучении растений. В настоящее время такой анализ используется все более широко, поэтому создание методов обработки гиперспектральных изображений является актуальной задачей. В статье представлен конвейер для работы с гиперспектральными изображениями, который включает: предварительную обработку, базовый статистический анализ, визуализацию многоканального гиперспектрального изображения, а также решение задач классификации и кластеризации с применением методов машинного обучения. В текущей версии пакета программ реализованы следующие методы: построение доверительного интервала произвольного уровня для разницы выборочных средних; проверка сходства распределений интенсивности линий спектра для двух наборов гиперспектральных изображений на основе U-критерия Манна–Уитни и критерия согласия Пирсона; визуализация в двухмерном пространстве с применением методов понижения размерности PCA, ISOMAP и UMAP; классификация с использованием линейной или гребневой регрессии, случайного леса и градиентного бустинга; кластеризация образцов с помощью EM-алгоритма. Программный конвейер реализован на языке Python с использованием библиотек Pandas, NumPy, OpenCV, SciPy, Sklearn, Umap, CatBoost и Plotly. Исходный код доступен по адресу: https://github.com/igor2704/Hyperspectral_images. Данный конвейер был применен для идентификации пигмента меланина в оболочке зерен ячменя на базе гиперспектральных данных. Визуализация на основе методов PCA, UMAP и ISOMAP, а также использование алгоритмов кластеризации показали, что на базе гиперспектральных данных с высокой точностью можно провести линейное разделение образцов зерен с пигментацией и без нее. Анализ выявил статистически значимые различия в распределении медиан интенсивности для выборок изображений зерен с пигментом и без него. Таким образом, продемонстрировано, что с помощью гиперспектральных изображений с большой точностью можно определить наличие или отсутствие меланина в зернах ячменя. Созданный в данной работе гибкий и удобный инструмент позволит существенно повысить эффективность анализа гиперспектральных изображений.

В статье представлены результаты научных исследований за 1991–2021 гг. Северо– Западного научно–исследовательского института молочного и лугопастбищного хозяйства – обособленного подразделения ФГБУН ВолНЦ РАН по вопросам создания высокоурожайных бобовозлаковых травосмесей для агроклиматических условий Европейского Севера России. По результатам исследований разработаны технологии выращивания перспективных культур (козлятник восточный, люцерна изменчивая, фестулолиум, овсяница тростниковая) в одновидовых и смешанных посевах. Беспокровные посевы козлятника и травосмеси за два укоса обеспечили получение 7,2–7,9 т/га сухого вещества. По продуктивности одновидовые посевы достоверно превосходили смешанные посевы. Из травосмесей выделились посевы с овсяницей луговой, ежой сборной и кострецом безостым. Урожайность люцерны изменчивой и травосмесей с ее участием за два укоса составила от 7,8 до 9,5 т/га сухого вещества. Существенно уступали люцерне на 0,86–1,04 т/га сухого вещества травосмеси с тимофеевкой. Одновидовые посевы фестулолиума при двухукосном использовании достоверно уступали по урожайности травосмесям с бобовыми видами трав на 0,9–4,0 т/га СВ. Бобовозлаковые травосмеси отличались повышенным содержанием протеина (в 1,7–2,1 раза), жира (в 1,1–1,2 раза), пониженным содержанием клетчатки (в 1,2–1,3 раза). Уборка первого укоса в фазу бутонизации бобовых, начала колошения фестулолиума достоверно снижала выход сухого вещества на 20 % в сравнении с уборкой в фазу цветения. При этом в растительной массе раннего скашивания возрастало содержание протеина на 12 % у фестулолиума, на 21–36 % у фестулолиума с клевером и лядвенцем и на 3–11 % у травостоев с люцерной. Эффективно для трехукосного использования включать в бобово-злаковые травосмеси овсяницу тростниковую. Травосмеси с ее участием за три укоса обеспечивают урожайность на уровне контроля (два укоса), а по выходу протеина с гектара превосходят его на 26–31%.

Установлено, что содержание легкодоступного фосфора в почве мелкоделяночного опыта после трёх лет применения удобрений оставалось средним во всех вариантах, удобрения компенсировали его вынос зерновыми культурами. В полевом опыте содержание этой формы фосфора в пахотном слое почвы достоверно увеличивалось только при рядковом внесении удобрений, при остальных способах внесения оно уменьшалось до низкого. Удобрения в обоих опытах при всех способах внесения не только компенсировали вынос подвижного фосфора зерновыми культурами, но и создавали высокую и повышенную обеспеченность им растений. Они увеличивали содержание минеральных фосфатов и не влияли на соотношение их групп в почве. На долю активных фракций приходилось 22–25 %, фосфаты Са – Р3 составляли 68–72 %, доля фосфатов Al – P и Fe – P была наименьшей и практически не изменялась, что свидетельствует об отсутствии перегруппировки и закреплении фосфатов в менее доступные и недоступные для растений формы. Фосфор удобрений поглощался не только растениями, но и микроорганизмами. Больше всего микробного фосфора в слое 0–20 см чернозёма выщелоченного в мелкоделяночном опыте обнаружено при локальном внесении удобрений – 22 кг/га, а в чернозёме полевого опыта – при рядковом внесении – 31 кг/га, он может быть использован растениями в последействии. В слое почвы 0–40 см мелкоделяночного опыта запасы микробного фосфора в зависимости от способа внесения удобрений возрастали в ряду: рядковый – разбросной – локальный, а полевого: разбросной – локальный – рядковый. Только при внесении в рядки при посеве с семенами удобрения достоверно повышали урожайность яровой пшеницы, прибавка от них в мелкоделяночном и полевом опытах составила в среднем 42 и 26 % соответственно. Наибольшая урожайность овса в условиях достаточной влагообеспеченности почвы получена при разбросном внесении удобрений в действии и при рядковом – в последействии, прибавка урожайности составила 12 и 20 % соответственно. Баланс легкодоступного фосфора в чернозёме полевого опыта положительный при всех способах внесения удобрений, при его дефиците в контроле – 26 кг/га, а подвижного – положительный во всех вариантах.

Китай - крупная аграрная страна с многолетней историей сельскохозяйственного производства и культуры земледелия, в то же время для удовлетворения потребностей населения ей необходимо постоянно увеличивать производство продуктов питания. В производстве пропашных культур однородность и качество всходов является определяющим фактором для получения высокой урожайности. В статье систематически анализируются факторы, влияющие на однородность всходов, а также предлагаются методы и средства решения проблемы неоднородности. Основная концепция повышения урожайности пропашных культур подразумевает использование качественного семенного материала, оптимальных агротехнических методов, оптимальной системы машин и посевных комплексов. Приводятся способы увеличения однородности всходов путем создания адаптивных систем поддержания необходимой глубины высева в зависимости от параметров почвы в режиме реального времени.

Кемеровская область является регионом экстремального земледелия, в связи с чем нуждается в разработке эффективных биологических методов повышения продуктивности культурных растений, адаптированных к данным условиям. Целью настоящей работы являлся поиск стимулирующих рост растений микроорганизмов, ассоциированных с яровым ячменем, а также формирование на их основе микробного консорциума и проведение полевой апробации. В качестве объектов исследования выступали семена ярового ячменя, отобранные на территории Кемеровской области, выделенные из них ростостимулирующие микроорганизмы и консорциумы, составленные на их основе. В ходе исследования выделили 9 бактериальных изолятов, которые проверили на способность синтезировать ростостимулирующие вещества (кинетин и индолил-3-уксусную кислоту). Три штамма с лучшими показателями SHv-2, SHv-5, SHv-6 отобрали для дальнейших исследований. Установлено, что штаммы способны фиксировать азот (SHv-2 - 800 мкг/мл; SHv-5 - 210 мкг/мл; SHv-6 - 840 мкг/мл). Также наблюдалась способность к солюбилизации фосфатов (SHv-2 - 2,53; SHv-5 - 1,25; SHv-6 - 3,33). Изучение культурально-морфологических и биохимических свойств позволило идентифицировать штаммы: SHv-2 - Pantoea allii; SHv-5 - Raoultella ornithinolytica; SHv-6 - Pantoea ananatis. На основании данных микроорганизмов составлены различные варианты микробных консорциумов, которые также оценены на способность продуцировать ростостимулирующие вещества и фиксировать азот. Консорциум MC-7 состава Pantoea allii, Raoultella ornithinolytica, Pantoea ananatis в соотношении 1:1:3 соответственно проявлял максимальную активность по исследуемым параметрам. Полевые испытания данного консорциума показали, что он успешно повышает продуктивность ячменя ярового. Несмотря на аномальные погодные условия (отсутствие продуктивных дождей), наблюдалось усиление роста культур, обработанных консорциумом, в сравнении с контрольными вариантами. Установлены также наиболее перспективные варианты обработки ярового ячменя - вариант 3 и 4.

В настоящее время актуальным является решение проблемы повышения продуктивности сельскохозяйственных культур. Параметры фотосинтетической деятельности играют важную роль в фотосинтезе и обеспечивают эффективное функционирование растений в различных условиях. Понимание этих процессов помогает нам лучше понять механизмы роста и развития растений, а также разрабатывать методы повышения урожайности и устойчивости к стрессовым условиям. Цель исследования - оценить влияние биоудобрений на функционирование фотосинтетического аппарата и изменчивость площади листовых пластинок сельскохозяйственных зерновых культур (твердая пшеница, ячмень яровой), а также установить зависимость урожайности от применяемого мелиоранта. Объектами исследования были выбраны ячмень яровой Анна и пшеница твердая Оренбургская. Площадь листовой пластинки измеряли методом сканирования, используя программу APFill Ink&Toner Coverage Meter. Для определения содержания хлорофилла использовали портативный прибор N-тестер. Авторами достоверно установлены положительные взаимосвязи между ростом урожайности и размером листовой пластинки исследуемых опытных растений. Внесение исследуемого биоудобрения оказало положительное влияние на увеличение хлорофилла в листовых пластинках у ячменя. Это объясняет возможность изменения исследуемых параметров агротехническими средствами (внесением удобрения). Отмечена существенная корреляционная зависимость (при p ˂ 0,05) между параметрами высоты с количеством семян в колосе (r = 0,63) и площадью листовой пластинки (r = 069), количеством семян в колосе и урожайностью (r = 0,86). В результате проведенных исследований установлена зависимость некоторых количественных параметров семенного материала между собой (длина колоса - количество семян в колосе), а также положительная корреляционная зависимость отмечена у площади листьев и длины колоса (r = 0,69). Достоверно получена значимая зависимость урожайности ячменя от используемого мелиоранта. При этом увеличение урожайности при применении удобрения по сравнению с контролем в рез

На продуктивность севооборотов и при возделывании культур в бессменных посевах влияют погодные условия, влажность почвы, содержание элементов питания, как растений, так и микроорганизмов, предшественник и засорённость агроценозов.

Целью исследования являлось определение урожайности сельскохозяйственных культур, возделываемых на богаре в 2023 году, а также оценка влияния различных севооборотов на формирование урожайности яровой пшеницы и ячменя в условиях засухи.

Исследования проводились сотрудниками отдела земледелия и ресурсосберегающих технологий ФГБНУ ФНЦ БСТ РАН в период с 1990 по 2023 годы на стационарном участке, расположенном близ села Нежинка Оренбургского района Оренбургской
области (51.7756125о с. ш. и 55.306547о в. д.).

Почва опытного участка относится к чернозёмам южным карбонатным малогумусным тяжелосуглинистым с содержанием гумуса в пахотном слое 3,2-4,0 %.

Изучались варианты возделывания яровой твёрдой пшеницы (Оренбургская 21), яровой
мягкой (Учитель) и ячменя (Анна) в шестиполье, двуполье и бессменных посевах.

Особенностью ранневесенней засухи 2023 года является отрицательное влияние применения минеральных удобрений, выражающееся снижением урожайности зерновых культур на удобренном фоне.

Снижение урожайности яровой твёрдой пшеницы в 2023 году при применении минеральных удобрений в севооборотах составило от 1,31 ц (в севообороте с сидеральными) до 2,46 ц (в севообороте с озимыми).

В опыте отмечается снижение урожайности яровой пшеницы на удобренном фоне после гороха на 0,6 ц, после кукурузы – на 2,0 ц с 1 га.

Возделывание ячменя при использовании минеральных удобрений сопровождается положительным эффектом, наиболее высокая урожайность культуры – в шестиполье с сидератами, в последействии гороха (11,34 ц), проса (10,85 ц) и кукурузы (9,3 ц с 1 га).

Моновозделывание ячменя сопровождается снижением урожайности культуры в
сравнении с выращиванием в севооборотах (8,27 ц), а в двуполье по твёрдой пшенице она увеличивается до 9,23 ц с 1 га.

Исследование посвящено биосинтезированным наночастицам (НЧ) феррита цинка (ZnFe2O4) в аспекте влияния на индукцию каллуса и регенерацию побегов культур базилика (Ocimum basilicum L.) in vitro.

Полученные растительные культуры in vitro вызывают всё больший интерес во всем мире из-за их потенциала как элиситоров вторичных метаболитов с антиоксидантными свойствами.

В настоящем исследовании различные концентрации НЧ ZnFe2O4 и регуляторов роста растений (цитокинов и ауксинов) были добавлены к культурам in vitro для устойчивого про-изводства биомассы каллусных культур базилика O. basilicum.

Наибольшее накопление свежей биомассы (1,50±0,06 г) и индекс роста (3,55) каллуса наблюдалось у культур, выращенных in vitro на среде МS (Мурасиге-Скуга) с ауксином – 2 мг/л 2,4-Д (2,4-дихлорфеноксиуксусной кислоты) и 25 мкг/л НЧ ZnFe2O4. При этом феррит цинка в концентрации 25 мкг/л значительно влиял на пролиферацию каллусной ткани, которая была более однородна по сравнению с другими вариантами сред, более антоциан-окрашена, самая крупная и по своему виду очень схожа с контролем
(MS+2 мг/л 2,4-Д).