ІНСТИТУТ ЗЕМЛЕРОБСТВА

УКРАЇНСЬКОЇ АКАДЕМІЇ АГРАРНИХ НАУК

ДВОРЕЦЬКА Світлана Петрівна

УДК 635.656:631.8:632.9:576.851.155.

ПРОДУКТИВНІСТЬ ГОРОХУ ЗАЛЕЖНО ВІД РІВНЯ ІНТЕНСИФІКАЦІЇ ТЕХНОЛОГІЇ ВИРОЩУВАННЯ

В ПІВНІЧНОМУ ЛІСОСТЕПУ УКРАЇНИ

Спеціальність: 06.01.09 – рослинництво

Автореферат

дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата сільськогосподарських наук

Київ – 2002

Дисертацією є рукопис.

Робота виконана в Інституті землеробства Української академії аграрних наук протягом 1995-1997 рр.

Науковий керівник: | кандидат сільськогосподарських наук,

старший науковий співробітник

КАМІНСЬКИЙ Віктор Францевич,

Інститут землеробства УААН,

завідувач лабораторії інтенсивних технологій зернобобових та крупяних культур

Офіційні опоненти: | доктор сільськогосподарських наук, професор ПЕТРИЧЕНКО Василь Флорович,

Вінницький державний аграрний університет, проректор з наукової роботи

доктор сільськогосподарських наук

КАЛЕНСЬКА Світлана Михайлівна,

Інститут землеробства УААН,

головний науковий співробітник

лабораторії інтенсивних технологій зернових колосових культур і кукурудзи

Провідна установа: | Інститут цукрових буряків УААН, м.Київ

Захист відбудеться “30 ” жовтня 2002 р. о 12 годині на засіданні Спеціалізованої вченої ради Д27.361.01 при Інституті землеробства УААН.

Відгуки на автореферат у двох примірниках, завірені печаткою, просимо направляти за адресою: Україна, 08162, смт.Чабани Києво-Святошинського району Київської області, Інститут землеробства УААН, вченому секретареві Спеціалізованої вченої ради.

З дисертацією можна ознайомитися у бібліотеці Інституту землеробства УААН.

Автореферат розісланий “ 25 ” вересня 2002 року.

Вчений секретар

Спеціалізованої вченої ради,

кандидат сільськогосподарських наук |

Л.О.КРАВЧЕНКО

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Серед зернобобових культур в Україні горох є найбільш поширеною культурою. Це зумовлено його здатністю формувати досить високі і стабільні урожаї зерна порівняно з іншими зерновими бобовими культурами, добрими показниками якості та порівняно коротким вегетаційним періодом.

У валовому зборі зерна зернобобових в Україні на горох припадає до 90-92%. Проте забезпеченість комбікормової промисловості країни за рахунок зернобобових і, зокрема гороху, дуже низька. Незважаючи на значний дефіцит рослинного білка, за останні 5 років посівна площа гороху в Україні зменшилась до 350-500 тис. га, а урожайність – до 13-15 ц/га [Александров В.Т., Гладій С.В., Лавров Е.М., Рішняк І.М., 2000].

Одним із надійних шляхів збільшення врожаїв і валових зборів культури є впровадження у виробництво високоефективних конкурентоспроможних технологій вирощування, які б забезпечували максимальну реалізацію потенціалу високоврожайних сортів, за умови оптимального розміщення посівів у сівозміні, своєчасної сівби в добре підготовлений грунт, забезпечення оптимального режиму живлення з розрахунку на запланований урожай, здійснення комплексного захисту рослин від бур’янів, шкідників і хвороб, своєчасного виконання всього комплексу агротехнічних прийомів.

Актуальність теми. При розробці та вдосконаленні технологічних прийомів вирощування гороху важливим залишається пошук шляхів ресурсо- та енергозбереження виробництва високобілкової продукції. Тому поряд із збільшенням площ посіву, важливого значення набуває наукове обґрунтування і розробка технологій вирощування даної культури, які повинні бути спрямовані на підвищення родючості ґрунту, активності біологічної фіксації азоту, рівня врожайності і якості насіння в конкретних грунтово-кліматичних зонах, за умови виробництва конкурентної в ринковому середовищі продукції.

Зв’язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Дослідження є складовою частиною тематичного плану Інституту землеробства УААН по виконанню НТП на 1996-2000 рр. “Зернові і олійні культури” за темою: “Розробити ресурсозберігаючі технології вирощування зернобобових і круп’яних культур, що забезпечують отримання конкурентоспроможної продукції і екологічну безпеку агроландшафтів” (№ державної реєстрації 0196U018397).

Мета дослідження. Основною метою дослідження є теоретичне обгрунтування та розробка оптимальних параметрів формування урожаю зерна гороху залежно від рівня інтенсифікації технології вирощування в умовах північного Лісостепу України.

Задачі дослідження. Виходячи з поставленої мети дослідженням передбачалось вирішення таких задач:

· встановити оціночний критерій формування врожаю гороху залежно від агротехнічних умов його вирощування;

· встановити параметри дії факторів інтенсифікації (добрив, систем захисту, інокуляції) стосовно до природно - кліматичних умов північного Лісостепу на проходження морфофізіологічних процесів, діяльність симбіотичних систем та формування максимальної зернової продуктивності рослин;

· виявити рівень комплексної дії факторів на процеси реалізації потенціалу продуктивності в господарському врожаї та частки окремих елементів у його вирощуванні;

· встановити критерії впливу доз мінеральних добрив, системи захисту, інокуляції на формування рівня структурних елементів та їх зв’язку з урожайністю гороху;

· визначити залежність показників якості зерна гороху від рівня інтенсифікації технології вирощування;

· дати економічну та енергетичну оцінку ефективності застосування окремих факторів інтенсифікації та технології вирощування гороху;

· створити математичну модель зв’язку урожайності гороху з основними структурними елементами та факторами інтенсифікації.

Об’єкт дослідження – процес формування високого рівня урожайності гороху і якості насіння на темно-сірому опідзоленому крупнопилувато-легкосуглинковому ґрунті.

Предмет дослідження – сорт гороху інтенсивного типу Богатир чеський та комплексна дія системи удобрення, захисту та препарату азотфіксувальної дії в різних за рівнем енергонасиченості проектах технології вирощування.

Методи дослідження - польовий і лабораторний, під час виконання яких використовували вимірювально-ваговий для визначення біометричних показників формування врожаю зерна гороху; електрофотометричний з використанням комп’ютерів для характеристики якості насіння; хімічний для визначення агрохімічних та фізико-хімічних властивостей ґрунту; математико-статистичний для оцінки достовірності отриманих результатів та розрахунково-порівняльний для встановлення економічної та енергетичної ефективності вирощування гороху залежно від рівня інтенсифікації технології.

Наукова новизна одержаних результатів досліджень полягає у виявленні особливостей формування рівня врожайності та якості зерна гороху на темно-сірих опідзолених ґрунтах залежно від комплексної дії добрив, системи захисту, інокуляції в умовах північного Лісостепу України, визначенні впливу окремих факторів технології та їх взаємодії на формування врожаю зерна гороху, створенні математичних моделей зв’язку урожайності з основними структурними елементами та факторами інтенсифікації.

Практичне значення одержаних результатів полягає у розробці різних за рівнем інтенсифікації ресурсо- і енергозберігаючих технологій вирощування гороху та рекомендацій по запровадженню їх у виробництво, які забезпечують отримання конкурентоздатної продукції, суттєве підвищення врожайності на рівні 35-37 ц/га і якості зерна гороху. Експериментальний матеріал дав змогу економічно обґрунтувати і рекомендувати виробництву технології по вирощуванню гороху з одночасним зниженням ресурсовитрат. Виробничу перевірку отриманих даних і впровадження розроблених технологій проведено в агрофірмі “Надія” Роменського району Сумської області на площі 70 га та агрофірмі “Мрія” Володарського району Київської області на площі 53 га.

Особистий внесок здобувача. Автором особисто або за його безпосередньою участю виконано польові і лабораторні дослідження. За темою дисертації проведено аналіз вітчизняної та зарубіжної літератури. Узагальнено результати досліджень, зроблено їх систематизацію та сформульовані основні положення дисертаційної роботи, висновки та рекомендації виробництву; підготовлені матеріали та написані статті.

Апробація результатів дисертації. Основні результати досліджень оприлюднені та обговорені на міжнародній науково-практичній конференції “Землеробство XXІ століття – проблеми та шляхи вирішення” (Київ-Чабани, 1999), на науково-практичному семінарі молодих вчених та спеціалістів “Вчимося господарювати” (Київ-Чабани, 1999), на науково-практичній конференції молодих вчених аграріїв Чернігівщини “Наукове обґрунтування сталого розвитку агроекологічних систем Чернігівщини в ринкових умовах і обмеженого ресурсного забезпечення” (Чернігів, 1999), на засіданнях Методичної комісії Інституту землеробства з питань землеробства і рослинництва (1995-2000 рр.),

Публікації. За результатами досліджень по темі дисертації опубліковано 7 наукових праць, в тому числі 5 статей у наукових фахових виданнях.

Структура і обсяг роботи. Матеріали дисертації викладено на 192 сторінці машинописного тексту. Дисертаційна робота складається із вступу, 5 розділів, висновків, практичних рекомендацій виробництву, списку використаних літературних джерел, додатків. Список використаної літератури налічує 225 праць, у тому числі 8 латиницею. Текст ілюстровано 31 таблицею, 10 рисунками. Додатки налічують 21 таблицю.

ЗМІСТ РОБОТИ

ОСНОВНІ ШЛЯХИ ІНТЕНСИФІКАЦІЇ ВИРОБНИЦТВА ЗЕРНА ГОРОХУ

(огляд літератури)

У розділі наведено короткий огляд результатів досліджень вітчизняних та зарубіжних авторів з питань впливу агротехнічних заходів і в цілому технологій вирощування гороху на його продуктивність, ступінь реалізації його біологічного потенціалу, значення культури в народному господарстві. На основі аналізу літературних джерел виявлений стан досліджень з технології вирощування гороху та визначені напрями її вдосконалення в умовах північної частини Лісостепу України. На цій основі розроблено програму дослідження за темою дисертації.

УМОВИ ТА МЕТОДИКА ПРОВЕДЕННЯ ДОСЛІДЖЕНЬ

Приведена характеристика ґрунтових та погодних умов, програми досліджень, супутніх спостережень та методів, які використовувались для її виконання.

Дослідження по вивченню впливу факторів інтенсифікації (добрив, інокуляції, системи захисту) на продуктивність гороху були проведені в 1995-1997 рр. в стаціонарному досліді лабораторії інтенсивних технологій зернобобових і круп'яних культур Інституту землеробства УААН у дослідному господарстві “Чабани” в зоні північного Лісостепу України.

Грунт дослідної ділянки – темно-сірий опідзолений крупнопилувато легкосуглинковий.

Агрохімічна характеристика (до внесення добрив і вапна) шару грунту 0-20 см така: гумусу - 1,15%, вміст валового азоту – 0,076%, легкогідролізованого азоту за Корнфілдом 79,0-81,0 мг/кг, рухомого фосфору за Чириковим Р2О5 – 12,2-13,0 мг/100 г грунту, обмінного калію за Чириковим – 10,0-11,4 мг/100 г грунту, рН сол. – 5,8, гідролітична кислотність – 2,74 мг-екв./100 г, сума вбірних основ – 8,6 мг-екв., ступінь насичення основами – 75%.

Погодні умови 1995-1997 рр. за основними гідротермічними показниками (кількість тепла, вологи і їх розподіл протягом вегетації культури) відрізнялись як від середньо багаторічних, так і між роками проведення досліджень. Особливістю вегетаційного періоду 1995 року, в якому мав місце максимальний рівень реалізації потенціалу продуктивності гороху, були сприятливі погодні умови в період І-V етапів органогенезу, а також тепла погода в період наливу і дозрівання зерна. На відміну від 1995 року, погодні умови 1996 року характеризувались високими середньодобовими температурами повітря і малою кількістю опадів за вегетаційний період культури. Несприятливим було співвідношення між кількістю опадів і сумою активних температур в період І-VІІІ етапів органогенезу (ГТК=0,5), що значно обмежило формування елементів продуктивності гороху. Особливістю вегетаційного періоду 1997 р. була значна кількість опадів - 80 мм і висока відносна вологість повітря - до 78% в червні-липні місяцях, які створили умови для формування більшої площі листкової поверхні, а також сприяли росту забур'яненості, виляганню посівів і розповсюдженню хвороб, в результаті чого спостерігався недобір врожаю зерна.

В досліді вивчали ефективність застосування доз мінеральних добрив в поєднанні з інокуляцією насіння (Rhizobium leguminozarum №100) та без неї на фоні двох систем захисту: інтегрованої, яка передбачала передпосівну обробку насіння (ТМТД, фундазол 2 кг/т), захист від бур'янів (фюзілад 1,5 л/га + базагран 1,5 л/га), хвороб (фундазол 1 кг/га) та шкідників (деціс 0,2 л/га) та мінімальної, яка передбачала лише передпосівну обробку насіння.

В посівах використано районований високорослий сорт гороху інтенсивного типу Богатир чеський. Абсолютні показники норми висіву складали – 1,5 млн./га схожих насінин.

Мінеральні добрива застосовували у вигляді аміачної селітри (34,4% д.р.), гранульованого суперфосфату (19,8%), калімагнезії (28%). Фосфорні і калійні добрива вносили під основний обробіток грунту, азотні – під передпосівну культивацію. На варіанті з підживленням мінеральні добрива у вигляді водного розчину (8-10% - 600-700 л/га) вносили в період інтенсивного росту культури .

Інокуляцію насіння гороху азотфіксувальним штамом Rhizobium leguminozarum №100 селекції лабораторії ґрунтової мікробіології Інституту землеробства УААН проводили в день посіву за відповідними рекомендаціями.

Дослід закладено за слідуючою схемою:

Таблиця 1

Схема досліду

Сорт гороху

Богатир чеський

Мінімальна система захисту (протруювання насіння ) |

Інтегрована система захисту (протруювання насіння + гербіцид + інсектицид + фунгіцид)

Без інокуляції | Інокуляція | Без інокуляції | Інокуляція

1. | Контроль -

без добрив | 1. | Контроль -

без добрив | 1. | Контроль -

без добрив | 1. | Контроль -

без добрив

2. |

N30P40K60 |

2. |

N30P40K60 |

2. |

N30P40K60 |

2. |

N30P40K60

3. | N30P40K60 + побічна

продукція |

3. | N30P40K60 + побічна

продукція |

3. | N30P40K60 + побічна

продукція |

3. | N30P40K60 + побічна

продукція

4.

5.

6. | N30P40K60+

післядія гною

Позакореневе підживлення

N14P2K6+

післядія гною

К60+ післядія гною |

4.

5.

6. | N30P40K60+

післядія гною

Позакореневе підживлення

N14P2K6+

післядія гною

К60+ післядія гною |

4.

5.

6. | N30P40K60+

післядія гною

Позакореневе підживлення

N14P2K6+

післядія гною

К60+ післядія гною |

4.

5.

6. | N30P40K60+

післядія гною

Позакореневе підживлення

N14P2K6+

післядія гною

К60+ післядія гною

Проведені дослідження виконувались з урахуванням вимог методики дослідної справи за Б.О.Доспєховим (1985).

Площа облікової ділянки – 25 м2, повторність досліду – 4-х разова. Попередником гороху були цукрові буряки. Агротехніка в дослідах – загальноприйнята для зони Лісостепу, за виключенням факторів, які були поставлені на вивчення.

Методи морфологічних та аналітичних досліджень загальноприйняті:

- облік густоти посіву рослин на закріплених площадках;

- наростання вегетативної маси рослин і накопичення сухої речовини визначали за основними етапами органогенезу шляхом відбору проб з двох несуміжних повторень, в яких визначали масу сирих рослин, морфологічну будову рослин, вміст сухої речовини;

- морфологічні дослідження за методикою Ф.М. Куперман (1980 р.);

- площу листкової поверхні у відібраних зразках методом “висічок” за А.А. Ничипоровичем (1966 р.);

- азотфіксувальну здатність рослин гороху визначали методом паралельного порівняння з не бобовою культурою – ячменем (сорт Рось) (Трепачев Є.П.,1981);

- аналіз структури урожаю проводили за пробними снопами, які відбирали перед збиранням з двох несуміжних повторень в двох місцях ділянки з площадок розміром 1 м2 ;

- збирання врожаю проводили поділяночно, методом суцільного обліку прямим комбайнуванням з використанням комбайну “Сампо-500”.

В ході збирання з кожної ділянки досліду відбирали зразки зерна для визначення засміченості і якісних показників. Бункерну масу зерна перераховували на урожай з гектара з врахуванням засміченості і стандартної вологості;

- вміст сирого протеїну, жиру, клітковини, золи визначали за допомогою методу інфрачервоної спектрометрії на інфрачервоному аналізаторі NIP-4500 Scanner 4250 з комп”ютерним забезпеченням ADI DM 3114.

Хімічний аналіз зерна виконано в аналітичній лабораторії Інституту землеробства при безпосередній участі автора;

- математичний аналіз результатів польового досліду виконували методом дисперсійного і кореляційно-регресійного аналізів у викладенні Б.О. Доспєхова (1985 р.);

- економічну ефективність оцінювали за затратами засобів виробництва на 1 га, за сумарним прибутком, собівартістю 1 ц продукції, рівнем рентабельності.

Економічні розрахунки проводили за технологічними картами в цінах 2000 року.

- енергетичну ефективність оцінювали за сукупними затратами енергії, енергетичною цінністю зерна, коефіцієнтом енергетичної ефективності (Кее).

Економічну та енергетичну ефективність проектів технології вирощування гороху розраховували, керуючись “Методичними вказівками по визначенню економічної оцінки вирощування сільськогосподарських культур за інтенсивними технологіями”.

ОСОБЛИВОСТІ ФОРМУВАННЯ ПРОДУКТИВНОСТІ ГОРОХУ ЗАЛЕЖНО ВІД ОСНОВНИХ ЕЛЕМЕНТІВ ТЕХНОЛОГІЇ ВИРОЩУВАННЯ

Встановлено, що формування врожаю зерна гороху – складний процес, який обумовлений відповідним станом ценозу, тривалою диференціацією генеративних органів і особливо суттєвою залежністю їх розвитку від метеорологічних умов та агротехнічних факторів. Основними компонентами, що визначають рівень врожаю зерна гороху є кількість рослин на одиниці площі, кількість бобів на рослині і насінин в бобі.

Дослідженнями встановлено, що густота рослин гороху і особливо характер її зміни протягом вегетаційного періоду у більшій мірі залежать від умов року, рівня удобрення, системи захисту та в меншій від інокуляції.

Кращі умови для проростання насіння гороху, отримання дружніх сходів мали місце в перший (1995) рік досліджень, коли середня їх кількість – 139-143 шт./м2, переважала показники 1996 (128-138 шт.) та 1997 (126-142 шт.) років. На час збирання культури за умови певного зниження рівня густоти рослин її середня величина за роками склала 115-126; 109-126 і 108-127 шт./м2 при збереженості рослин – 85,5; 88,5 і 89,5%.

Щодо ефективності впливу мінеральних добрив, то значної різниці в показниках густоти сходів між контрольним і удобреними варіантами не виявлено. Густота сходів на удобрених варіантах на фоні мінімальної системи захисту та без застосування інокуляції знаходилася в межах 129-133 шт./м2, з інокуляцією 132-140 шт., інтегрованої - відповідно 134-144 та 137-141 шт., при показниках на контрольному варіанті – 131, 129, 142 і 132 шт./м2.

На період збирання найвищий рівень густоти рослин – 128, 129, 131 шт. забезпечив варіант з внесенням мінеральних добрив в дозі N30Р40К60 при органо-мінеральній та мінеральній системах живлення в сівозміні за інтегрованого захисту при високому відсотку їх збереження - 89; 90 і 94%.

Вивчення впливу систем захисту на рівень густоти сходів та динаміку її зміни протягом вегетації показало, що за інтегрованого захисту кількість сходів на неінокульованому фоні знаходилася в межах 134-144 шт. і переважала цей показник за мінімального на 5-11 шт. при абсолютних показниках на останньому – 129-133 шт., а на інокульованому – 132-141 проти 129-140 шт./м2. Протягом вегетаційного періоду перевага інтегрованого захисту над мінімальним зберігалася, що підтверджується відповідними величинами на період збирання, які за інтегрованого захисту складали – 126 шт./м2 на неінокульованому фоні і 123 – на інокульованому, проти 116 і 111 шт./м2 – за мінімального.

Застосування інокуляції в цілому по досліду мало не значний вплив на формування густоти посівів гороху і обумовило дещо нижчий її рівень як на період сходів, так і на час збирання в порівнянні з проектами, в яких посів проводився неінокульованим насінням.

Формування високого біологічного і господарського урожаїв гороху відбувається лише при оптимізації відповідних факторів, які визначають інтенсивність наростання вегетативної маси, накопичення сухої речовини, розміри асиміляційної поверхні і тривалість її активного функціонування. При цьому на кількість і швидкість накопичення вегетативної маси значно впливають умови вирощування культури як природні, так і ті, що мають місце завдяки дії агротехнічних факторів, зокрема, добрив та інокуляції.

Встановлено, що серед варіантів з добривами більшими абсолютними показниками вегетативної маси рослин відзначалися ті, які передбачали внесення дози добрив N30Р40К60 як за мінеральної, так і органо-мінеральної з післядією гною систем удобрення. Вегетативна маса рослин на Х етапі

органогенезу на цих варіантах складала 1848 і 1879 г/100 рослин – без застосування інокуляції та 1994 і 1938 г – з інокуляцією при показниках на контрольних варіантах – відповідно 1568 і 1676 г.

Найважливішим процесом утворення та накопичення органічної речовини, а також формування урожайності є процес фотосинтезу. Тому в дослідженнях була звернена особлива увага на формування листового апарату та накопичення сухої речовини рослинами гороху під впливом досліджуваних чинників.

Спостереження за динамікою формування сухої речовини на протязі вегетації показали, що більш інтенсивне її накопичення, яке виражалося вищими приростами та середньодобовою швидкістю наростання, мало місце в період з ІV по Х етап органогенезу, за максимальних абсолютних показників маси сухої речовини – на ХІІ етапі (табл. 2).

Таблиця 2

Динаміка накопичення сухої речовини рослин гороху сорту Богатир чеський за інтегрованої системи захисту, середнє за 1995-1997 рр., г/100 рослин

№

варіанту | Етапи органогенезу

IV | VII | X | XII

Без інокуляції

1 | 139,7 | 254,9 | 456,4 | 656,0

2 | 193,5 | 397,7 | 587,4 | 734,9

4 | 191,4 | 393,4 | 615,6 | 746,3

6 | 156,5 | 305,9 | 510,1 | 707,6

Середнє | 170,3 | 338,0 | 542,4 | 711,2

З інокуляцією

1 | 180,7 | 296,8 | 537,2 | 680,7

2 | 242,1 | 472,8 | 679,3 | 758,3

4 | 223,4 | 453,9 | 687,9 | 773,0

6 | 191,6 | 398,3 | 597,4 | 701,9

Середнє | 209,5 | 405,5 | 625,4 | 728,5

В проектах технології з внесенням N30Р40К60 за мінеральної та органо-

мінеральної систем удобрення, приріст маси сухої речовини в середньому за роки досліджень в період з ІV по VІІ етапи склав 204,2 і 202,0 г – на не інокульованому фоні та 230,7 і 230,5 г – на інокульованому за приросту на контролі – 115,2 і 116,1 г при абсолютних показниках - 397,7; 393,4 г і 472,8; 453,9 г. Середньодобова швидкість відповідно до зазначених варіантів складала

12,8 і 12,6 г; 14,5 і 14,4 г (рис.1). Характерним для цього періоду було більш інтенсивне накопичення сухої маси стебел.

Вищі показники маси сухої речовини рослин гороху на удобрених варіантах в період з VІІ по Х етап органогенезу визначалися більшим

приростом маси бобів при середньодобовій швидкості накопичення на неінокульованому фоні – 9,0; 11,3; на інокульованому – 11,8; 12,2, тоді як без внесення добрив – вона склала відповідно 8,7 і 10,2 г.

Максимальна кількість сухої речовини - 758,3 і 773,0г/100 рослин відмічена в фазу дозрівання зерна на варіантах з внесенням N30Р40К60 - за мінеральної та органо-мінеральної систем удобрення, застосуванням інтегрованого захисту та інокуляції.

В цілому, проекти технології вирощування гороху, які передбачали внесення мінеральних добрив, забезпечували на 51,6-90,3 г - на не інокульованому фоні і на 21,9-92,3 г – на інокульованому, більшу масу сухої речовини в порівнянні з варіантами без застосування добрив, абсолютні показники на яких становили 656,0 і 680,7 г.

Вивчення особливостей формування листового апарату рослин гороху показало, що розмір листя в основні фази розвитку, темпи початкового його росту і швидке наростання до максимального рівня в значній мірі залежали від кліматичних умов, удобрення та інокуляції

Максимальна площа листового апарату - 456,0 см2/рослину сформувалась в фазу цвітіння рослин гороху -VІІ етап органогенезу при внесенні N30Р40К60 за органо-мінеральної системи живлення у сівозміні на інокульованому фоні, за її рівня на контролі - 428,4 см2/рослину та індексах листової поверхні відповідно 6,3 і 5,6 м2/м2.

Аналіз показників фотосинтетичної діяльності посівів гороху показав, що максимальний фотосинтетичний потенціал досягався рослинами на протязі інтенсивного росту до початку формування бобів коли його величини змінювалися в період з ІV до VІІ етапу в межах від 0,86 до 1,05 млн.м2діб/га - на не інокульованому фоні і 0,93- 1,07 млн.м2діб/га – на інокульованому та в період з VІІ по Х етап органогенезу - відповідно від 0,89 до 1,06 і від 0,94 до 1,13 млн.м2діб/га при сумарних показниках за вегетаційний період 2,32-2,92 і 2,47-3,01 млн.м2діб/га і продуктивності 1 тисячі фотосинтетичних одиниць, яка виражалась урожаєм зерна - 1,13-1,32 і 1,09- 1,21 кг.

Отже, за періоди інтенсивного росту та цвітіння рослини гороху накопичують енергію, яку активно трансформують в урожай зерна в період його дозрівання.

Особливістю живлення гороху є фіксація азоту атмосфери, за допомогою бульбочкових бактерій, що розміщуються на його корінні. В проведених нами дослідженнях рівень азотфіксувальної здатності рослин визначався умовами року та особливостями удобрення культури.

Встановлено, що в залежності від погодних умов та рівня удобрення певних змін зазнають як кількісні, так і якісні характеристики показників рівня симбіотичної діяльності посівів гороху, зокрема кількість бульбочок на рослину, їх об’єм, величина фіксованого азоту, його відсоткова частка в загальному балансі (табл.3).

Таблиця 3

Вплив умов року та удобрення на азотфіксувальну здатність рослин гороху

№ |

Варіант | Фіксований азот з атмосфери

кг/га | % в загальному балансі

1995 р. | 1996 р. | 1997 р. | середнє | 1995 р. | 1996 р. | 1997 р. | середнє

1 | Контроль-без добрив | 25,2 | 19,8 | 23,1 | 22,7 | 18,6 | 19,8 | 18,8 | 19,1

2 | №30Р40К60 | 33,3 | 24,6 | 25,6 | 27,8 | 22,2 | 20,5 | 19,0 | 20,6

3 | №30Р40К60+

побічна продукція | 25,8 | 22,1 | 19,8 | 22,6 | 18,1 | 18,8 | 15,4 | 17,4

4 | №30Р40К60 +

післядія гною | 37,2 | 27,9 | 31,4 | 32,2 | 24,1 | 22,6 | 22,4 | 23,0

5 | №14Р2К6-

підживлення | 29,4 | 26,4 | 24,9 | 26,9 | 20,1 | 21,7 | 20,0 | 20,6

6 | К60+

післядія гною | 20,6 | 20,8 | 18,1 | 19,9 | 15,0 | 17,9 | 14,2 | 15,7

Середнє | 28,6 | 23,6 | 23,8 | 25,4 | 19,7 | 20,2 | 18,3 | 19,4

В середньому за роки досліджень, у рослин гороху кількість бульбочок на не удобреному варіанті становила 27,7 шт./рослину, а на удобрених зросла на 13,5-14,3 шт. і склала 41,2-42,0 шт./рослину. Максимальна ж кількість бульбочок на одну рослину в середньому – 42,0 шт. була сформована при внесенні мінеральних добрив в дозі N30Р40К60 за мінеральної системи удобрення в сівозміні .

Головним показником, який характеризує роботу симбіотичних систем є кількість фіксованого ними азоту з атмосфери. Вивчення впливу фактору інтенсифікації показало, що максимальна кількість фіксованого з атмосфери азоту 32,2 кг/га, а в 1995 році – 37,2 кг/га була одержана в проекті технології, який передбачав застосування мінеральних добрив в дозі N30Р40К60 на фоні післядії гною за органо-мінеральної системи живлення в сівозміні.

При внесенні аналогічної дози добрив за мінеральної системи живлення кількість фіксованого азоту складала 27,8 кг/га за максимуму в 1995 році – 33,3 кг і відсотках в загальному балансі відповідно 20,6 і 22,2%. Мінімум фіксованого азоту - лише 19,9 кг/га (15,7%) був отриманий при внесенні одних калійних добрив в дозі 60 кг/га діючої речовини. Заслуговує уваги проект технології, в якому на фоні післядії гною застосовувалося підживлення посівів водним розчином мінеральних добрив, де кількість фіксованого азоту в середньому складала 26,9 кг/га при дольовій частці – 20,6%.

Одержані результати урожайності гороху підтвердили закономірність залежності рівня даної величини від метеорологічних умов, що склалися в період формування урожаю системи удобрення, захисту та інокуляції.

В проведених дослідженнях більш сприятливим за метеорологічними умовами виявився 1995 рік, коли сформований урожай зерна, який в середньому по досліду склав 29,9 ц/га, був вищим відповідно на 5,5 та 1,8 ц/га від його рівня в 1996 і 1997 роках. При цьому кращий проект технології забезпечив одержання врожайності культури в перший рік досліджень – 37,3 ц/га, другий – 31,9 і третій 34,7 ц/га. У всі роки ним виявився варіант, який передбачав внесення мінеральних добрив в дозі N30Р40К60 на фоні органо-мінеральної системи живлення в сівозміні, де в якості органічного добрива використовували гній, застосування інтегрованої системи захисту та інокуляцію насіння активним азотфіксувальним штамом №100 (Rhizobium leguminozarum). Він забезпечив приріст урожайності 12,6 ц/га в порівнянні до проекту технології де не застосовували добрив, захисту та інокуляції. Інші досліджувані проекти технології вирощування за рівнем урожайності поступалися вищезгаданому (табл. 4).

Зокрема, внесення мінерального добрива в дозі N30Р40К60 за мінеральної системи живлення в сівозміні на фоні інтегрованого захисту та застосування інокуляції формувало середній урожай зерна 32,7 ц/га з коливаннями за роками: 35,3 ц/га – в 1995 році, 29,8 ц/га – в 1996 і 33,0 ц/га – в 1997 році.

Заслуговує на увагу проект технології вирощування гороху, де при комплексному застосуванні трьох факторів використовували позакореневе підживлення водним розчином мінеральних добрив в дозі N14Р2К6 в фазу інтенсивного росту. Даний проект забезпечив середню урожайність культури 32,1ц/га, а в більш сприятливий 1995 рік – 35,5 ц/га.

Таблиця 4

Урожайність гороху сорту Богатир чеський залежно від дії факторів інтенсифікації, ц/га

№ | Варіант | Роки | Середнє за

1995-1997рр.

1995 | 1996 | 1997

мінімальна система захисту | інтегрована система захисту | мінімальна система захисту | інтегрована система захисту | мінімальна система захисту | інтегрована система захисту | мінімальна система захисту | інтегрована система захисту

Без інокуляції

1 | Контроль – без добрив | 24,4 | 32,5 | 18,6 | 25,5 | 23,2 | 29,2 | 22,1 | 29,1

2 | N30P40K60 | 28,7 | 36,3 | 21,2 | 30,2 | 25,9 | 31,7 | 25,3 | 32,7

3 | N30P40K60+ побічна продукція | 25,8 | 34,6 | 20,0 | 27,2 | 23,6 | 30,8 | 23,1 | 30,9

4 | N30P40K60 + післядія гною | 28,1 | 36,3 | 21,5 | 30,6 | 27,1 | 32,2 | 25,6 | 33,0

5 | Підживлення N14P2K6 +післядія гною | 25,7 | 32,6 | 20,6 | 28,0 | 23,3 | 31,4 | 23,2 | 30,7

6 | К60+ післядія гною | 25,6 | 31,9 | 19,5 | 28,4 | 23,4 | 30,7 | 22,8 | 30,3

Середнє по: | системі захисту | 26,4 | 34,0 | 20,2 | 28,3 | 24,4 | 31,0 | 23,7 | 31,1

по фону | 30,2 | 24,3 | 27,7

З інокуляцією

1 | Контроль – без добрив | 24,1 | 32,8 | 19,1 | 26,1 | 23,7 | 30,4 | 22,3 | 29,8

2 | N30P40K60 | 26,3 | 35,3 | 20,1 | 29,8 | 25,4 | 33,0 | 23,9 | 32,7

3 | N30P40K60+ побічна продукції | 24,2 | 33,6 | 20,0 | 25,2 | 25,0 | 31,1 | 23,1 | 30,0

4 | N30P40K60 + післядія гною | 26,1 | 37,3 | 22,4 | 31,9 | 27,7 | 34,7 | 25,4 | 34,6

5 | Підживлення N14P2K6 +післядія гною | 22,8 | 35,5 | 21,7 | 28,8 | 24,3 | 31,9 | 22,9 | 32,1

6 | К60+ післядія гною | 24,6 | 32,0 | 19,8 | 27,2 | 24,1 | 30,9 | 22,8 | 30,0

Середнє по: | системі захисту | 24,7 | 34,4 | 20,5 | 28,2 | 25,0 | 32,0 | 23,4 | 31,5

по фону | 29,6 | 24,4 | 28,5

НІР05 | захист | 1,2 | 1,0 | 0,9

інокуляція | 0,6 | 0,7 | 1,0

удобрення | 0,8 | 0,6 | 0,8

Використання в системі удобрення гороху лише калійних добрив на фоні інтегрованого захисту та інокуляції, за середньою урожайністю – 30,0 ц/га знаходилося на рівні контрольного (29,8 ц/га) варіанту, проте в розрізі окремих років його ефективність проявилась по-різному. Поступаючись контрольному в перший рік досліджень (32,0 ц/га проти 32,8 ц/га), він мав певні переваги в другий і третій роки (27,2 і 30,9 ц/га проти 26,1 і 30,4 ц/га).

При вирощуванні гороху за проектами, що передбачали взаємодію двох досліджуваних факторів рівень продуктивності культури визначався в першу чергу, тим, які саме фактори залишилися у взаємодії.

За комплексного застосування добрив та інтегрованого захисту рослин рівень урожайності гороху в середньому за роки досліджень знаходився в межах 30,3-33,0 ц/га, добрив та інокуляції – 22,8-25,4 ц/га, інокуляції та інтегрованого захисту – 29,8 ц/га.

Встановлено, що серед агроекологічних факторів в роки досліджень найбільшою ефективністю відзначалася система інтегрованого захисту, дещо меншою мінеральні добрива та інокуляція, які в кращому за продуктивністю проекті забезпечували приріст урожаю зерна відповідно 7,5; 3,5 і 1,6 ц/га.

В результаті загального значного покращення використання факторів інтенсифікації посівами гороху істотно підвищується їх урожайність, за рахунок більшості показників структури урожаю.

При цьому встановлено, що показники структури змінювались в залежності від умов року та суттєво реагували на дію факторів інтенсифікації, але їх прояв не мав чітко вираженої загальної закономірності.

Максимальні величини показників (кількість рослин 1 м2, кількість бобів на 1 рослину., маса 1000 зерен, насінин в бобі) забезпечили проекти технології, які передбачали внесення мінеральних добрив в дозі N30Р40К60 – за мінеральної та органо-мінеральної систем живлення в сівозміні, застосування інтегрованого захисту та інокуляцію насіння.

Визначення оцінки кореляційних зв'язків між показниками структури та урожайністю гороху показало суттєву зміну величини коефіцієнтів кореляції в залежності від дії факторів інтенсифікації.

На неінокульованому фоні за мінімального захисту найбільш тісно з урожайністю корелювали: в 1995 році – показник індивідуальної продуктивності рослин - r=0,93; в 1996-ому густота рослин - r=0,89; в 1997-ому – кількість бобів на рослину - r=0,94 та індивідуальна продуктивність - r=0,99 і за інтегрованого захисту відповідно – кількість бобів і кількість насінин - r=0,99 і r=0,98; кількість бобів та індивідуальна продуктивність - r=0,98 і r=0,98; маса 1000 зерен - r=0,95.

При застосуванні інокуляції тісний кореляційний зв”язок з урожайністю - за мінімального захисту в 1995 році мав показник маси 1000 зерен - r=0,92; 1996 - кількість насінин - r=0,96; 1997 - індивідуальна продуктивність та кількість насінин - r=0,92; r= 0,92; за інтегрованого захисту – відповідно, кількість рослин - r=0,79; кількість бобів - r=0,85 і кількість рослин - r=0,91.

Якість зерна

Проведені дослідження показали, що кількісний рівень показників якості зерна гороху залежав від погодних умов та дії досліджуваних факторів. Встановлено позитивний вплив добрив на величину ряду показників, який в більшій мірі проявлявся на фоні інтегрованого захисту без застосування інокуляції, де відмічено зростання вмісту сирого протеїну на 0,2-0,6%, при показнику на контролі – 20,0%, клітковини – на 0,02-0,2% (5,2 %), вмісту білка – на 0,2-0,6% (19,0%), збору сирого протеїну – 0,7-1,2 ц/га (5,5 ц/га). Максимальні показники збору протеїну – 6,6-6,7 ц/га забезпечують проекти технології, які передбачають внесення мінерального добрива в дозі N30Р40К60 за мінеральної та органо-мінеральної з післядією гною систем удобрення в сівозміні (табл. 5).

Аналіз дії факторів інтенсифікації показав, що на фоні інтегрованого захисту та інокуляції лише окремі удобрені варіанти мали позитивний вплив на рівень показників якості, збільшення вмісту протеїну, білка і клітковини. Зокрема такий вплив було відмічено на варіантах з внесенням під горох мінеральних добрив в дозі N30Р40К60 за мінеральної системи живлення в сівозміні та органо-мінеральної з використанням побічної продукції, а також при внесенні калійних добрив К60. Збільшення вмісту жиру до 1,29% спостерігалось лише на варіанті з повною дозою добрив за органо-мінеральної системи.

Таблиця 5

Збір сирого протеїну залежно від дії факторів інтенсифікації,

середнє за 1995-1997рр., ц/га

№п/п | Варіант | Мінімальна

система захисту | Інтегрована

система захисту

без інокуляції | з інокуляцією | без інокуляції | з інокуляцією

1 | Контроль - без добрив | 4,3 | 4,4 | 5,5 | 5,9

2 | N30Р40К60 | 5,1 | 4,9 | 6,6 | 6,7

3 | N30Р40К60+побічна продукція | 4,5 | 4,7 | 6,2 | 6,1

4 | N30Р40К60 +післядія гною | 4,9 | 5,2 | 6,7 | 6,6

5 | N14Р2К6-підживлення | 4,5 | 4,6 | 6,2 | 6,2

6 | К60+ післядія гною | 4,5 | 4,5 | 6,2 | 6,2

Середнє по фону | 4,6 | 4,7 | 6,2 | 6,3

Середнє по системі захисту | 4,6 | 6,2

Дія інтегрованого захисту мала позитивне відображення у збільшенні практично на всіх проектах вмісту сирого протеїну, білка, жиру та клітковини і зменшенні золи. В середньому за три роки досліджень ці показники становили 20,1; 19,2; 1,3; 5,3 і 3,4% проти 19,9; 18,8; 1,2; 5,2 і 3,5% - за мінімальної.

Інтегрований захист незалежно від фону інокуляції та рівнів удобрення забезпечив значні переваги в зборі сирого протеїну порівняно з мінімальним, де його приріст склав в середньому по фону - 1,6 ц/га при рівні за мінімального захисту – 4,6 ц/га; з інокуляцією - за мінімального захисту – 4,7 і інтегрованого - 6,3 ц/га. Інокуляція, особливо на фоні мінімального захисту забезпечувала зростання вмісту протеїну, білка та клітковини в зерні.

ЕКОНОМІЧНА ТА ЕНЕРГЕТИЧНА ОЦІНКА ВИРОЩУВАННЯ ГОРОХУ ЗАЛЕЖНО ВІД РІВНЯ ІНТЕНСИФІКАЦІЇ

Порівняльна економічна та енергетична оцінка вирощування гороху свідчить про те, що їх ефективність обумовлюється як рівнем врожайності, так і витратами на їх формування (рис. 3).

Кращими проектами технології вирощування гороху в досліді виявилися ті, які передбачали комплексну взаємодію трьох (добрива, захист та інокуляція) і двох (добрива та захист) факторів інтенсифікації.

Встановлено, що при комплексному поєднанні дії добрив, системи захисту та інокуляції максимальні показники вартості продукції – 2371 і 2509 грн/га були одержані при внесенні мінеральних добрив в дозі N30Р40К60 за мінеральної та органо-мінеральної з післядією гною систем удобрення в сівозміні, застосуванні інтегрованого захисту та інокуляції насіння активним штамом бульбочкових бактерій №100 (Rhizobium legyminosarum). Дані проекти є одним з кращих за рівнем одержуваного чистого прибутку, який в середньому за роки досліджень склав 1297 і 1431 грн/га при собівартості продукції 32,8 і 31,2 грн/га.

Встановлена висока ефективність вирощування гороху, яку забезпечив проект технології, який на фоні інокуляції та інтегрованого захисту передбачав позакореневе підживлення посівів дозою добрив N14Р2К6 в період інтенсивного росту рослин. Вартість вирощеної продукції на ньому складала 2327 грн/га, собівартість – 27,1 грн/ц, чистий прибуток – 1456 грн/га. Тут одержано найдешевше і найменше енергоємне зерно (1 ц 890-724 МДж), коефіцієнт енергетичної ефективності становив 2,4.

Проект технології, де вносили лише одні калійні добрива в дозі К60, рівень вартості продукції складав 2175 грн/га, собівартість 30,2 грн/ц, чистий прибуток – 1268 грн/га, коефіцієнт енергетичної ефективності становив 2,4.

Аналіз структури витрат за різних проектів показав, що при вирощуванні гороху за технологією, яка забезпечила одержання найвищого рівня продуктивності культури дольова частка статей витрат склала - захист – 43%, добрива – 22, насіння – 16, пальне – 12, оплата праці – 1%, інші - 6%.