Теоретичні та практичні основи застосування БПЛА на селекційно-насінницьких посівах буряків цукрових
DOI:
https://doi.org/10.47414/na.10.3.2022.270502Ключові слова:
DJI Agras T20, додаткове запилення насінників, різноякісність насіння, урожайність і якість насінняАнотація
Мета. Установити теоретичні та практичні основи застосування БПЛА на селекційно-насінницьких посівах буряків цукрових в умовах Правобережного Лісостепу України.
Методи. Польові дослідження проводили в умовах ДП ДГ «Шевченківське» Інституту біоенергетичних культур і цукрових буряків НААН (с. Денихівка Білоцерківський р-н Київська обл.) упродовж 2021–2022 рр.
Результати. Установлену високу ефективність проведення додаткового запилення насінників буряків цукрових гібрида ‘Шевченківський’ за допомогою дрона DJI Agras T20. Під час руху дрона по заданій траєкторії над насінниками буряків цукрових створювані гвинтами його двигунів вертикальні потоки повітря струшують із квітконосних пагонів пилок, захоплюють його та переносять з однієї рослини на іншу. Таким чином, поряд з вільним (природним), здійснюється ще й додаткове запилення насінників культури. Додаткове запилення проводять у період масового цвітіння насінників у ранкові години (з 9 до 11), що характеризується виділенням великої кількості пилку. Висока продуктивність дрона DJI Agras T20 дає змогу проводити цей захід багаторазово, що значно підвищує ефективність додаткового запилення. У середньому за два роки в ДП ДГ «Шевченківське» за проведення дворазового додаткового запилення (перше – на початку, друге – за масового цвітіння насінників) урожайність насіння підвищилася на 0,40 т/га, а його схожість – на 9 % порівняно з варіантом без додаткового запилення.
Висновки. Ефективність зав’язування насіння буряків цукрових та, зрештою, і його врожайність значною мірою залежать від пилкоутворювальної здатності насінників та повноти перезапилення. Тому, за вирощування гібридного насіння необхідно проводити додаткове запилення, що дає змогу збільшити в пилковій хмарі над ділянкою гібридизації в першому рядку (відстань 1,4 м) кількість пилкових зерен у 2,12 раза, у четвертому (3,5 м) – в 1,97, у восьмому – в 1,64 раза порівняно з варіантом без додаткового запилення. Установлено, що в біологічному відношенні найефективнішим періодом проведення одноразового додаткового запилення є період цвітіння 40–50 % насінників порівняно із цвітінням 20–30 і 60–70 %. Водночас найбільшу різницю як щодо врожайності, так і якості насіння між контролем та варіантами досліду з додатковим запиленням отримано, коли його проводили тричі: перше – за цвітіння 20–30 %, друге – 40–50 % і третє – за цвітіння 60–70 % насінників. Отже, застосування дрона DJI Agras T20 для проведення додаткового запилення насінників буряків цукрових гібрида ‘Шевченківський’ виявилось ефективним агротехнічним заходом підвищення врожайності насіння та поліпшення його якості.
Посилання
Cresswell, J. E. (2000). Manipulation of female architecture in flowers reveals a narrow optimum for pollen deposition. Ecology, 81(11), 3244–3249. doi: 10.2307/177415
Daly, H. E., & Farley, J. (2010). Ecological Economics: Principles and Applications (2nd ed.). Washington: Island Press.
Díaz, S., Demissew, S., Carabias, J., Joly, C., Lonsdale, M., Ash, N., ... Zlatanova, D. (2015). The IPBES conceptual framework – connecting nature and people. Current Opinion in Environmental Sustainability, 14, 1–16. doi: 10.1016/j.cosust.2014.11.002
Balahura, O. V. (2014). The diversity of sugar beet seeds depending on the genotype and growing conditions. Sugar Beet, 1, 10–11. [In Ukrainian]
Balan, V. M., Balahura, O. V., & Prysiazhniuk, O. I. (2015). Productivity depending on sugar beet genotypes. Advanced Agritechnologies, 1. doi: 10.21498/na.1(3).2015.118742 [In Ukrainian]
Xianping, W. (2018). Advantages of UAV flying defense operations and techniques during operation Qiao. Science and Technology Economics Guide, 26(4), 57–58.
Aizen, M. A., & Harder, L. D. (2007). Expanding the limits of the pollen-limitation concept: effects of pollen quantity and quality. Ecology, 88(2), 271–281. doi: 10.1890/06-1017
Martins, K. T., Gonzalez, A., & Lechowicz, M. J. (2015). Pollination services are mediated by bee functional diversity and landscape context. Agriculture, Ecosystems & Environment, 200, 12–20. doi: 10.1016/j.agee.2014.10.018
Potts, S. G., Imperatriz-Fonseca, V., Ngo, H. T., Aizen, M. A., Biesmeijer, J. C., Breeze, T. D., … Vanbergen, A. J. (2016). Safeguarding pollinators and their values to human well-being. Nature, 540, 220–229. doi: 10.1038/nature20588
Albrecht, M., Schmid, B., Hautier, Y., & Müller, C. B. (2012). Diverse pollinator communities enhance plant reproductive success. Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences, 279(1748), 4845–4852. doi: 10.1098/rspb.2012.1621
Arts, K., van der Wal, R., & Adams, W. M. (2015). Digital technology and the conservation of nature. Ambio, 44, 661–673. doi: 10.1007/s13280-015-0705-1
Benyus, J. M. (2002). Biomimicry: innovation inspired by nature. New York, NY: Perennial.
Ollerton, J., Winfree, R., & Tarrant, S. (2011). How many flowering plants are pollinated by animals? Oikos, 120, 321–326. doi: 10.1111/j.1600-0706.2010.18644.x
King, C., Ballantyne, B., & Willmer, P. G. (2013). Why flower visitation is a poor proxy for pollination: measuring single-visit pollen deposition, with implications for pollination networks and conservation. Methods in Ecology and Evolution, 4(9), 811–818. doi: 10.1111/2041-210X.12074
Fründ, J., Dormann, C. F., Holzschuh, A., & Tscharntke, T. (2013). Bee diversity effects on pollination depend on functional complementarity and niche shifts. Ecology, 94(9), 2042–2054. doi: 10.1890/12-1620.1
Garibaldi, L. A., Steffan-Dewenter, I., Winfree, R., Aizen, M. A., Bommarco, R., Cunningham, S. A., … Klein, A. M. (2013). Wild pollinators enhance fruit set of crops regardless of honey-bee abundance. Science, 339(6127), 1608–1611. doi: 10.1126/science.1230200
Dicks, L. V., Viana, B., Bommarco, R., Brosi, B., Arizmendi, M. del C., Cunningham, S. A., … Potts, S. G. (2016). Ten policies for pollinators. Science, 354(6315), 975–976. doi: 10.1126/science.aai9226
Garibaldi, L. A., Carvalheiro, L. G., Vaissière, B. E., Gemmill-Herren, B., Hipólito, J., Freitas, B. M., … Zhang, H. (2016). Mutually beneficial pollinator diversity and crop yield outcomes in small and large farms. Science, 351(6271), 388–391. doi: 10.1126/science.aac7287
Potts, S. G., Imperatriz-Fonseca, V. L., & Ngo, H. T. (Eds.). (2016). The Assessment Report of the Intergovernmental Science-Policy Platform on Biodiversity and Ecosystem Services on Pollinators, Pollination and Food Production. Bonn, Germany: IPBES. doi: 10.5281/zenodo.3402856
Liu, L.-W., Wang, Y., Gong, Y.-Q., Zhao, T.-M., Liu, G., Li, X.-Y., & Yu, F.-M. (2007). Assessment of genetic purity of tomato (Lycopersicon esculentum L.) hybrid using molecular markers. Scientia Horticulturae, 115, 7–12. doi: 10.1016/j.scienta.2007.07.013
Geslin, B., Gauzens, B., Baude, M., Dajoz, I., Fontaine, C., Henry, M., … Vereecken, N. J. (2017). Massively introduced managed species and their consequences for plant–pollinator interactions. In networks of invasion: empirical evidence and case studies. Advances in Ecological Research, 57, 147–199. doi: 10.1016/bs.aecr.2016.10.007
Knapp, J. L., Bartlett, L. J., & Osborne, J. L. (2016). Re-evaluating strategies for pollinator-dependent crops: how useful is parthenocarpy? Journal of Applied Ecology, 54(4), 1171–1179. doi: 10.1111/1365-2664.12813
