Прирост и распределение биомассы у огурца

Добрый день,

Мы ведём ежедневный мониторинг распределения свежей биомассы между растением и плодами. Для этого у нас есть своя методология, и после расчёта распределения, мы принимаем решения о том, как вести культуру дальше, но не о том разговор.

Так как у нас карантин коронавируса и более толкового делать нечего, перечитал ещё раз https://edepot.wur.nl/206322 - рост огурца и распределение сухого вещества. Оригинальная история - более чем 60% сухого вещества уходит в плоды, остальное в растение (13.страница в статье):

Решили это проверить у себя методом замера прироста биомассы на "голом" растение и сбалансированном растении. Так как имеем возможность - почему бы и нет.

Заранее извиняюсь за отсутствие форматирования, тут сама суть важнее чем формат таблиц, периоды временной шкалы таблицы указанны в тексте.

В пятницу одно из растений на отдельных весах облысили до нуля плодов. Разделили на периоды ДО и ПОСЛЕ, чтобы в периоде ДО проверить линейность прироста обеих растений. Совсем не научный подход, но чисто ради интереса. Разделение по периодам ниже.

Собрали данные за 3 дня и что то уже получилось. 

Сняли шумы с каждого графика, чтобы понять где делать деление (2020-03-13 00:05:00 2020-03-15 23:56:00). В нижней таблице на оранжевой линии видно, что происходит перелом прироста. Примерно там и поделили рост:

Сравняли прирост в первом периоде "2020-03-13 03:05:00":"2020-03-13 12:38:00", а именно - суммировали только прирост , а не базу. За эти 9 часов растения приросли на 68 и 79 граммов, разница в приросте в 14%,  Разница в скорости прироста - та же разница начального веса и в загрузке растений. Она есть, но что там поделаешь.

После съема плодов, такие же процедуры и расчёты провели в фазе ПОСЛЕ "2020-03-13 15:05:00":"2020-03-15 23:56:00":

И что получили:

-растение с плодами за это время приросло на 554,6 грамм ( в нашем случае 100%)

-пустое растение приросло на 118,9 грамов

Выявили что 21% от всего прироста надземной свежей биомассы ушло в растение, и 79%  - в плоды. В производстве, этот показатель 12/88%, так как там популяция данных больше и метод другой.

Но нас интересует разделение сухого вещества. Тут мы использовали усреднённые исторические/статистические данные про содержимое сухого вещества в органах растения и их пропорциональное распределение. В среднем растение содержит 9%  сухого вещества (в общей сумме листа, стебля и черешка листа) , а плоды 3,5% сухого вещества. Получаем 10,7 граммов в растение и 15,25 граммов в плоды, в % 41% сухого вещества в растение, и 59% в плоды. 

В производстве, на сбалансированной культуре этот показатель 30-25/70-75%.

Было интересно поковыряться в данных, и повторно себе на примере показать некоторые вещи:

1) Для правильного результата нужны хорошие вводные, а то получается "загрузка мусора - выгрузка мусора"

2) Таково рода сравнения  в долгосрочном периоде дают более искажённую картину, так как на растение без плодов изначально непропорционально много сахаров уходят для прироста листьев и стебля, так как нет конкуренции, а потом замедляется фотосинтез и прирост замедляется

3) В то же время лучше заниматься чем то таким вместо опустошения магазинов, а то вот как у нас - крупы и макарон не осталось 

Мойте руки!

Данные интересные были бы, если бы они излагались чётко. Надо как-то их систематизировать. Графики - это хорошо, но они толком не подписаны. Кроме того, что существенного добыто?

1. В плоды направляется больше сухих веществ, чем на построение вегетативного тела.

2. А какое количество сухого вещества расходуется на дыхание и прочий метаболизм? Как это учитывается?

3. Какой смысл в варианте опыта с полным удалением плодов и завязей, если в точке роста уже заложено несколько плодов и через 2-3 дня они вылезут?

4. Какова доля ассимилятов, выработанных отдельно  листьями, стеблями и самими плодами, куда они направляются?

Ой, вопросов куча, но главное - нет хорошей идеи о вариантах регуляции транспорта веществ и способах его рукотворного перенаправления.

В 17.03.2020 в 15:14, Марите сказал:

основная цель

Основная цель - создать эффективный механизм наблюдения обьективной реальности во имя получения дополнительных знаний с последовательной применением их для получения высшей эффективности, что вкратце можно сказать - выработать новые приёмы.

Так же это делаем, чтобы не жить в заблуждениях.

Производитель сенсоров тут не важен, важно, что можно узнать много нового.

В 17.03.2020 в 14:12, Askar сказал:

1. В плоды направляется больше сухих веществ, чем на построение вегетативного тела.

Подтверждено и производством

Где абсцисса - дни, где 0 - сегодня, а 50 - 50тидневное прошлое, где ордината - % сухого вещества в плоды. 

В 17.03.2020 в 14:12, Askar сказал:

2. А какое количество сухого вещества расходуется на дыхание и прочий метаболизм? Как это учитывается?

Пока нет достоверной методики, есть кое какие методы расчёта исходя от температуры

В 17.03.2020 в 14:12, Askar сказал:

3. Какой смысл в варианте опыта с полным удалением плодов и завязей, если в точке роста уже заложено несколько плодов и через 2-3 дня они вылезут?

В случае с плодами в макушке проще - они абсолютно составляют менее 2 граммов, что в относительном сравнение не существенно

В 17.03.2020 в 14:12, Askar сказал:

4. Какова доля ассимилятов, выработанных отдельно  листьями, стеблями и самими плодами, куда они направляются?

Теоретически можно посчитать, измерив содержание хлорофилла и уровень сахаров, или изолируя часть растения и используя С14 углерод и определяя его осваивание и транслокацию. но это уже уровень университета.

Спасибо, Георгий! Но вопросов меньше не стало, т.к. многие вопросы не имеют конкретного ответа. Но и это не самое важное. Вы изучаете особенности конкретного гибрида. Смена гибрида, типа растения и пр. приведет к изменению параметров. Опять придётся всё измерять и оптимизировать. Это либо приведет к торможению сменяемости сортов, либо потеряет актуальность, т.к. проводить повторные исследования для новых гибридов никто не захочет.

И все-таки главный вопрос остался без ответа: как и с помощью чего можно реально влиять (рулить) на продуктивность гибрида?

21 час назад, Ditto сказал:

В пятницу одно из растений на отдельных весах облысили до нуля плодов. Разделили на периоды ДО и ПОСЛЕ, чтобы в периоде ДО проверить линейность прироста обеих растений.

А если попробовать на одном растении убрать плод и лист, а на другом только плод. И так дней пять, А потом и на втором растении сразу убрать несколько листов. Что покажут графики за неделю при одинаковых условиях?

14 часа назад, Askar сказал:

как и с помощью чего можно реально влиять (рулить) на продуктивность гибрида?

С помощю чего  - только температурой и загрузкой плодами. Как - удерживая в балансе распределение между вегетативной и генеративной массы.

13 часа назад, Олсо сказал:

А если попробовать на одном растении убрать плод и лист,

Останется голый стебель...

5 минут назад, Ditto сказал:

Останется голый стебель....

Один плод и один лист... А не обдирать все плоды...

4 минуты назад, Олсо сказал:

Один плод и один лист... А не обдирать все плоды...

Не получится точною Один лист непроизведёт достаточно сахаров для плода и корней, и прирост получится искажённый

Мы в свое время ежедневно делали фотозамеры каждого листа для замера прироста площяди, и колбой измеряли прирост объёма плода. Весами на этих растениях измеряли вес растения. Разница между приростом растения и приростом плодов (ведь обьём мы знаем) приходился на стебель и лист. Там картина была схожая как замеры в производстве

4 минуты назад, Ditto сказал:

Один лист непроизведёт достаточно сахаров для плода и корней, и прирост получится искажённый

Обрывая лист, идёт налив плодов. Насколько сильно влияет обрыв одного листа на налив можно узнать? А обрыв трёх листов как влияют на налив плодов? 

4 минуты назад, Олсо сказал:

обрыв трёх листов как влияют на налив плодов? 

Посмотрим

Но учтите динамику прироста каждого индивидуального огурца - чем он больше, тем быстрее растёт

3 минуты назад, Ditto сказал:

Но учтите динамику прироста каждого индивидуального огурца - чем он больше, тем быстрее растёт

Важен контроль прироста товарной продукции, влияет ли обрыв листа на скорость прироста?

7 минут назад, Олсо сказал:

влияет ли обрыв листа на скорость прироста?

Влияет. 

Листа надо оставить только столько, чтобы собрать весь свет и испарить норму воды. Лист продолжает расти до момента пока доступен свет, и потом съедает ассимиляты. Оставление листа снижает урожайность. 

29 минут назад, Ditto сказал:

Оставление листа снижает урожайность. 

На практике это заметно. А научно подтверждено? Как-то используется в программах мониторинга?

В 17.03.2020 в 21:59, Олсо сказал:

А научно подтверждено?

Да. В статье упомянутой выше и во многих других

В 17.03.2020 в 21:59, Олсо сказал:

Как-то используется в программах мониторинга?

Мы используем, также замеряем пропускаемость света в габитусе. Так же зимой снимаем лист на макушках.

1 час назад, Ditto сказал:

С помощю чего  - только температурой и загрузкой плодами.

Не только. Микробиота в ризосфере, вредители в филоплане, симбионты в корнях существенно влияют на скорость разгрузки флоэмы и загрузки ксилемы. Они же стимулируют перенаправление ассимилятов в те или иные органы.

В 17.03.2020 в 22:22, Askar сказал:

Микробиота в ризосфере, вредители в филоплане, симбионты в корнях

Эти факторы сложней квантифицировать и полагатся на них в расчётах, хоть они не менее важны.

Я скажу банальность - без построения экологической модели растения в агроценозе такая работа, которой Вы занимаетесь, скорее всего, не имеет большого смысла.

1 час назад, Askar сказал:

без построения экологической модели растения в агроценозе такая работа, которой Вы занимаетесь, скорее всего, не имеет большого смысла.

Если Вами упомянутые факторы не доводить до крайностей, не допускать их, и работать планово, тога эти факторы можно исключить из уравнения. 

Проблема заключается в сложности постичь важность этих факторов теми, кто должен ими управлять,  из-за чего вместо про-активной работы с этими факторами, получается реактивные воздействия на последствия отсутствия про-активного действия.

Коротко - правильно планируя и работая балансом факторов, Вами упомянутые факторы не имеют столь громадного влияния

Конструктивного разговора не получилось, а проблема баланса растения и возможности управления ассимиляционными потоками остаются. Желаю Вам успеха.

4 часа назад, Askar сказал:

возможности управления ассимиляционными потоками остаются.

Если представляется возможность это как то квантифицировать и этим управлять, то мы готовы это внедрить в производство, так как имеем возможность этого. Если у Вас есть методология КАК, у нас есть место ГДЕ и мы готовы сотрудничать.

Спасибо, Георгий за предложение. Но это очень далеко. Надеюсь, что кто-то все-таки осилит изготовление стенда для испытаний у нас здесь.

Марите, здесь форум для общения, а не для передачи идей или конструкций. Хотя идеи были предложены, но оказались не воспринятыми по причине различных подходов. Я не сторонник всемирного разума.

Кроме того, Ditto делится результатами, которые мне ничего не говорят. Я думал, что у них уже созрела рабочая модель растения в агроценозе, но оказалось, что если она и есть, то неполноценная и приоритеты в ней расставлены не так, как не представляется.