Mathematical simulation of production process control on sugar beet crops | Математическое моделирование управления продукционным процессом на посевах сахарной свеклы

English. Based on the obtained experimental data, the analysis of the behavior of the system "plant-fertilizer-weather conditions" was carried out on the example of sugar beet from the position of system approach in stationary field experiments in the Belgorod region (1985-2011). It was considered the problem of obtaining the precise mathematical expression, which characterizes the relation of doses of applied fertilizers, the degree of plant protection, the influence of weather conditions on yield and quality of sugar beet roots. The productivity of sugar beet in control varied depending on year condition from 15.8 to 21.0 t/ha and increased up to 46.0-52.0 t/ha with the application of (NPK)180 with herbicides against the background of manure 40 t/ha, applied under winter wheat. The dependence of the studied factors is accepted in the form of regression equation: productivity, sugar content = a0 +a1 *NPK/HF +a2 * PP/HF +a3 (NPK/HF)0.5 +a4 * (PP/HF)0.5, where a0-a4 are regression coefficients, NPK are the doses of applied fertilizers (against the background of manure), PP is the degree of plant protection by pesticides, HF is hydrothermic factor. The significant influence of fertilizers (52.6%) and HF (14.48%) on yield and sugar accumulation in roots is revealed as the result of analysis of separate factor influence (the degree of fertility, plant protection by pesticides, HF, precipitation, air temperature). Allowing to interaction of fertilizers, degree of plant protection with weather conditions the productivity of sugar beet is mainly influenced by correlation between fertilizers and precipitations, and sugar accumulation – by correlation between fertilizers and air temperature with the optimum precipitation.

Russian. Основываясь на экспериментальных данных, полученных на примере сахарной свеклы (СС) в стационарных полевых опытах, проводившихся в Белгородской обл. в период с 1985 по 2011 гг., проведён анализ поведения системы "растение – удобрение – погодные условия" с позиций системного подхода. Стояла задача получения точного математического выражения, характеризующего связь доз вносимых удобрений, степени защиты растений, влияния погодных условий на урожайность и качество корнеплодов СС. Урожайность СС в контроле колебалась в зависимости от условий года от 15,8 до 21,0 т/га и повышалась до 46,0-52,0 т/га при использовании (NPK)180 с применением гербицидов на фоне 40 т/га навоза, внесённого под озимую пшеницу. Зависимость изучаемых факторов принята в виде уравнения регрессии: Урожайность, сахаристость = а0 + а1 * NPK/ГТК + а2 * ЗР/ГТК + а3 * (NPK/ГТК)0,5 + а4 * (ЗР/ГТК)0,5, где а0-а4 – коэффициенты регрессии; NPK – количество вносимых удобрений (на фоне навоза); ЗР – степень защиты растений пестицидами, ГТК – гидротермический коэффициент. Накопление сахара в корнеплодах СС понижается с увеличением количества осадков и увеличивается с повышением температуры. В результате анализа влияния отдельных факторов (степени удобренности, защиты растений пестицидами, ГТК, осадков, температуры воздуха) на величину урожая и накопление сахара в корнеплодах выявлена существенная роль удобрений (52,6%) и величины ГТК (14,48%). При учёте взаимодействия удобрений, степени защиты растений с погодными условиями наибольшую долю влияния факторов на урожайность СС оказывает соотношение удобрений с осадками, а на накопление сахаров – соотношение удобрений и температуры воздуха при оптимальном уровне выпадения осадков.