ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ
Національний аграрний університет
ЛЕНЮК МИКОЛА МИКОЛАЙОВИЧ
УДК: 633.85:631.583
ОПТИМІЗАЦІЯ ЕЛЕМЕНТІВ ТЕХНОЛОГІЇ ВИРОЩУВАННЯ СОНЯШНИКУ В СТЕПОВІЙ ЗОНІ УКРАЇНИ
06.01.09 – рослинництво
Автореферат
дисертації на здобуття наукового ступеня
кандидата сільськогосподарських наук
Київ – 2002
Дисертацією є рукопис
Робота виконана у Національному аграрному університеті
Кабінету Міністрів України
Науковий керівник: кандидат сільськогосподарських наук, професор
,
Національний аграрний університет,
професор кафедри рослинництва
Офіційні опоненти: доктор сільськогосподарських наук, професор
ЩЕРБАКОВ Віктор Якович,
Одеський державний аграрний університет,
завідувач кафедри рослинництва
кандидат сільськогосподарських наук професор КУЦЕНКО Олександр Михайлович,
Полтавська державна аграрна академія,
завідувач кафедри рослинництва
Провідна установа: Херсонський державний аграрний університет,
кафедра рослинництва, Міністерство аграрної політики України, м. Херсон
Захист відбудеться “24” січня 2003 р. о 13 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 26.004.10 у Національному аграрному університеті за адресою: 03041, м. Київ- 41, вул. Героїв Оборони, 15, навчальний корпус №3, аудиторія 65.
З дисертацією можна ознайомитися у бібліотеці Національного аграрного університету за адресою: 03041, м. Київ - 41, вул. Героїв Оборони, 13, навчальний корпус 4, к. 41.
Автореферат розісланий “16” грудня 2002 р.
Вчений секретар
спеціалізованої вченої ради Косолап М.П.
ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ
Актуальність теми. За останні роки накопичено чисельні дані про вплив добрив та інших засобів хімізації на врожайність і якість насіння соняшнику.
Наукові дослідження і практика землеробства показують, що порушення науково обгрунтованої технології застосування хімічних препаратів може призвести до суттєвого забруднення навколишнього середовища (атмосфери і води, погіршення родючості грунту) і, як результат, до різкого зниження якості рослинницької продукції, що негативно відіб’ється на здоров’ї людини і тварин.
Стосовно такої важливої для України технічної культури як соняшник, питання про екологічно безпечну технологію його вирощування в науковій літературі висвітлено недостатньо, особливо мало даних щодо раціональної системи удобрення цієї культури, не вивчалися також питання застосування елементів мікробіологічного азотного живлення, дії стимуляторів, регуляторів росту та мікроелементів. Система живлення рослин соняшнику традиційно розглядалася ізольовано і тому не мала комплексного технологічного вирішення. В результаті мінеральні добрива, які вносились під соняшник, використовували не тільки культурні рослини, а й бур’яни. Отже, в оптимізації умов мінерального живлення соняшнику винятково важливе значення має зменшення забур’яненості грунту і посівів.
В цілому, створення оптимальних умов живлення рослин соняшнику, та захист посівів від бур’янів – головні умови формування його продуктивності, чим і визначається актуальність теми дисертації.
Зв’язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Наукові-дослідження виконані у 1995-1999 рр., згідно з тематичним планом кафедри рослинництва Національного аграрного університету (м. Київ) (державний реєстраційний номер 0196V001973).
Мета і завдання дослідження. Метою досліджень було визначення оптимальних параметрів мінерального живлення рослин за рахунок внесення добрив, мобілізації азотофіксуючої діяльності мікрофлори, формування одновидового фітоценозу шляхом повного знищення бур’янів екологічно безпечними заходами та одержання продукції із стандартною якістю.
Для досягнення цієї мети дослідженнями передбачалось вирішення таких завдань:
-вивчити вплив програмованого внесення мінеральних добрив на формування урожаю з мінімальним вмістом шкідливих речовин;
-визначити роль асоціативних азотофіксувачів на врожайність насіння соняшнику і можливість заміни мінерального азоту, біологічним;
-визначити вплив біостимуляторів, регуляторів росту і суспендованих рідких добрив (лактофолів) на продуктивність соняшнику;
-встановити вплив строків сівби і ефективність протруєння насіння на польову схожість і з’явлення сходів, ступінь забур’яненості посівів та продуктивність соняшнику;
-розробити систему заходів щодо догляду за посівами соняшнику з метою заміни гербіцидів механічними обробітками грунту;
-перевірити результати досліджень у виробничих умовах;
-дати економічну і біоенергетичну оцінку досліджуваним агротехнічним заходам з оптимізації системи живлення соняшнику у посушливих умовах півдня України.
Обєктом досліджень є рослини соняшнику, особливість їх росту, розвитку і формування продуктивності та якості продукції.
Предмет досліджень – всебічне обгрунтування комплексу заходів, повязаних з регулюванням живлення рослин соняшнику та захист посівів від бур’янів.
В роботі використували загальнонаукові та спеціальні методи досліджень.
Загальнонаукові: методи аналізу, синтезу, індукції, абстрагування та гіпотез.
Спеціальні: польовий, лабораторний, морфоаналі-тичний та математичної статистики.
Наукова новизна досліджень. Вперше на звичайних чорноземах південного Степу України проведені комплексні дослідження впливу мінеральних добрив, асоціативних мікроорганізмів, біостимуляторів, регуляторів росту, мікроелементів та заходів захисту посівів від бур’янів на формування урожаю соняшнику з високою якістю продукції. Водночас зроблено не лише економічний, але й біоенергетичний аналіз запропонованої технології і доведено доцільність заміни окремих хімічних засобів на механічні.
Практичне значення і реалізація результатів досліджень. На основі результатів польових досліджень та їх виробничої перевірки розроблені науково обгрунтовані ефективні елементи екологічно безпечної технології вирощування соняшнику, на основі чого виробництву запропонована удосконалена технологія вирощування високого врожаю якісного насіння цієї культури, придатного для кондитерських виробів, дитячого харчування та виробництва високоякісної олії, шротів, макухи. Практичне значення досліджень в тому, що робота виконувалась у десятикілометровій зоні Південно-Української АЕС, що дало можливість визначити вплив окремих заходів на інтенсивність винесення рослинами соняшнику з грунту важких металів і радіоактивних елементів.
Особистий внесок здобувача. Дисертаційна робота виконана особисто автором, який згідно з програмою досліджень проводив польові досліди, фенологічні спостереження за ростом і розвитком рослин соняшнику, виконав математичну обробку та аналіз даних, визначив економічну і біоенергетичну оцінку, сприяв впровадженню у виробництво результатів досліджень.
Апробація роботи та публікації. Матеріали дисертаційної роботи доповідались на наукових конференціях Національного аграрного університету, на конференціях і нарадах спеціалістів сільського господарства Миколаївської і Одеської областей протягом 1995–1999 рр. Результати досліджень опубліковані в 5 наукових працях.
Структура та обсяг роботи. Дисертаційна робота викладена на 143 сторінках машинописного тексту і включає вступ, 8 розділів, висновки та список використаних літературних джерел із 192 найменувань. В роботі наведено 50 таблиць, 12 ілюстрацій, та 10 додатків.
ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ
1. ОГЛЯД ЛІТЕРАТУРИ З ТЕМИ ДИСЕРТАЦІЇ
На основі аналізу літературних джерел ретроспективно розглянуто питання, пов’язані з особливостями мінерального живлення рослин соняшнику, ролі асоціативних азотофіксуючих мікроорганізмів, ефективності застосування біостимуляторів, регуляторів росту та рідких суспензованих добрив (лактофолів) з мікроелементами.
В огляді літератури також проаналізовано вплив строків сівби та системи захисту посівів від бур’янів на формування урожайності соняшнику. Як загальний висновок визначено недостатність висвітлення окремих питань у науковій літературі та наявність неоднозначного трактування одержаних результатів.
2. УМОВИ ТА МЕТОДИКА ДОСЛІДЖЕНЬ
Експериментальна частина роботи виконана на дослідних полях агрофірми “Полянка” Арбузинського району Миколаївської області протягом 1995-1997 рр. Виробнича перевірка та впровадження результатів здійснені протягом 1998-2000 рр. в агрофірмі “Полянка” та дослідному господарстві “Агрономія”.
Регіон характеризується помірно-континентальним кліматом, середнья сума атмосферних опадів в роки проведення дослідів склала 456 мм, а сума активних температур за вегетацію – близько 2900С. Грунти господарства – чорноземи звичайні з вмістом гумусу у шарі 0-40 см – 4,1% та близькою до нейтральної реакції грунтового розчину (рН ,75). Забезпеченість легкогідролізованим азотом – 46,7 мг; рухомим фосфором – 17,9 та обмінним калієм – 21,5 мг на 100 г грунту.
Погодні умови в роки досліджень відрізнялись від середньобагаторічних, але в цілому характеризували типовий перебіг їх для регіону (табл. 1).
Таблиця 1
Особливості погодних умов у роки досліджень
Показники | Р о к и
1995 | 1996 | 1997
Сума опадів за вегетацію, мм | 115 | 86 | 150
Середня температура повітря в середньому за квітень-вересень, С | 15,9 | 18,9 | 17,8
Середня відносна вологість повітря за квітень-вересень, % | 63 | 56 | 59
За комплексною оцінкою, кращим за погодними умовами був 1995 рік, оптимальним – 1997 рік, найпосушливішим 1996 рік, але завдяки порівняно сприятливому розподілу опадів протягом вегетації стало можливим одержати задовільний урожай соняшнику.
Основною метою досліджень було визначення впливу таких агротехнічних заходів як строки сівби, густота стояння рослин та захисту посівів від бур’янів на умови росту, розвитку рослин і формування продуктивності соняшнику. Окремою темою досліджень було вивчити можливість покращення умов живлення рослин за рахунок застосування бактеріальних засобів азотофіксації, біостимуляторів та регуляторів росту, а також обмеження застосування гербіцидів, отрутохімікатів, десикантів.
Дослідження проводили методом польового досліду згідно з методиками Б.А. Доспєхова (1976).
Для того, щоб вирішити всі завдання, пов’язані з оптимізацією мінерального живлення та ефективним знищенням бур’янів, нами протягом 1995-1997 рр. проведено 6 польових дослідів, характеристика яких наведена в табл. 2.
Для всебічного вивчення програмних питань та обгрунтування доцільності тих чи інших агротехнічних заходів, а також для розкриття механізму дії різних чинників, проводились супутні дослідження та обліки, а саме:
-фенологічні спостереження;
-визначення дружності сходів, польової схожості насіння та виживаємості рослин;
-облік бульбочок на коренях соняшнику під впливом азотофіксуючих мікроорганізмів на;
-динаміку температури у різних шарах грунту;
-вмісту у грунті та рослинах поживних речовин (N - за К’єльдалем, Р2О5 та К2О - згідно з ДСТУ 13496.4.84, жир - за ДСТУ - 13496.15.84);
-вмісту важких металів за комп’ютерною методикою;
-залишків кількості пестицидів у насінні соняшнику;
-біометричний аналіз зразків для визначення структури врожаю.
Таблиця 2
Загальна характеристика польових дослідів
Варіант досліду |
Назва досліду | Кількість | Площа ділянки, м2
фак-торів | варі-антів | повто-рень | діля-нок | дослі-дна | облі-кова
1. | Ефективність різних си-стем удобрення соняш-нику | 3 | 18 | 4 | 72 | 840 | 140
2. | Вплив біостимуляторів на врожайність соняш-нику | 1 | 5 | 4 | 20 | 840 | 140
3. | Вплив асоціативних азотофіксувачів на вро-жайність соняшнику | 1 | 7 | 4 | 28 | 840 | 140
4. | Вплив рідких суспензо-ваних добрив з мікро-елементами (лактофо-лів) на продуктивність соняшнику | 1 | 4 | 4 | 16 | 840 | 140
5. | Врожайність соняшнику в залежності від строків сівби | 2 | 6 | 4 | 24 | 420 | 140
6. | Ефективність різних за-ходів боротьби з бур’янами під час до-гляду за посівами соня-шнику | 1 | 5 | 4 | 20 | 420 | 140
Між деякими показниками визначали наявність та рівень кореляційного зв’язку з розрахунком коефіцієнта кореляції та його помилки.
Дані щодо урожайності насіння в усіх дослідах піддавали математичній обробці методом дисперсійного аналізу з визначенням НІР на 95-%-ному рівні.
Окрім суто агротехнічної, проводили економічну та біоенергетичну оцінку як вирощування соняшнику із застосуванням окремих агротехнічних заходів, так і в цілому технології.
3. ВПЛИВ РІЗНИХ СИСТЕМ УДОБРЕННЯ НА ЕКОЛОГІЧНІ УМОВИ, РІСТ РОСЛИН ТА ПРОДУКТИВНІСТЬ СОНЯШНИКУ
Вміст поживних речовин та вологи у грунті
Вивчення динаміки елементів живлення рослин соняшнику показало, що у шарі грунту 0-20 см максимальна кількість нітратного азоту перед сівбою була у варіантах, де вносилась під зяблеву оранку рекомендована норма (N40), а також там, де частина розрахункової кількості азотних добрив (30%) була замінена бактеріальним препаратом – азотовітом торфовим.
У шарі грунту 20-40 см очікуваної залежності вмісту нітратного азоту по варіантах досліду встановлено не було. Але у варіанті, де до мінерального додатково вносився і бактеріальний (торфовий азотовіт) азот, його було значно більше, ніж в інших варіантах досліду. У кінці вегетації соняшнику вміст нітратного азоту зменшився в усіх варіантах досліду майже в 3–4 рази.
Перед сівбою соняшнику найбільший вміст рухомого фосфору (3,59-4,12 мг на 100 г грунту) було зафіксовано у варіантах, де норма його внесення була максимальною (Р55); у варіантах, де вміст фосфору розраховувався на програмовану урожайність, у шарі грунту 0-20 см його було на 25-29% менше у порівнянні з контрольним варіантом.
Таким чином, кращі умови поживного режиму грунту як правило створювались при поєднанні розрахункових норм добрив з частковою (30%) заміною мінерального азоту асоціативними азотофіксувачами.
Вивчення водного режиму показало, що відчутного впливу на запас продуктивної вологи система добрив не виявила. Тут спрацював загальновідомий механізм: чим вище урожайність надземної біомаси, тим більше рослини витрачають вологи і тим менше її залишається у грунті.
Набагато важливішим елементом водного режиму при вивченні систем удобрення виявилась питома витрата вологи на утворення одиниці біомаси (табл. 3).
Таблиця 3
Коефіцієнти водоспоживання соняшнику в залежності від удобрення
Система
удоб-рення | Запас вологи, мм | Сума опадів за веге-тацію, мм | Сума-рне во-доспо-жи-вання, м3/га | Уро-жайність сухої біо-маси, ц/га | Коефі-цієнт водо-спожи-вання, м3/т
перед сівбою | перед зби-ран-ням уро-жаю
Рекомендована норма (контроль) | 127 | 19 | 117,0 | 2250 | 99,4 | 226
Розрахункова норма на програ-мований урожай | 127 | 17 | 117,0 | 2270 | 106,3 | 214
Розрахункова норма, але 30% азоту за рахунок азотофіксувачів | 127 | 19 | 117,0 | 2250 | 114,2 | 197
Як видно з наведених даних, сумарне водоспоживання рослин соняшнику було у всіх випадках на одному рівні, але коефіцієнт водоспоживання суттєво зменшувався у разі застосування систем удобрення за розрахунковими нормами. Особливо економним витрачанням води на утворення біомаси характеризується система з інокуляцією насіння азотофіксуючими мікроорганізмами.
Урожайність соняшнику, його структура та якість насіння
Урожайність – це інтегрований показник, в якому відображаються як загальні для всіх варіантів досліду умови, так і специфічний вплив окремих агротехнічних заходів.
Наш дослід мав трьохфакторний характер, тобто окрім системи добрив в ньому вивчали густоту стояння рослин та порівнювали сорт ВНИИМК 8883 з гібридом Одеський 123.
За роки досліджень урожайність соняшнику відрізнялась досить суттєво: складала від 13,0 до 29,5 ц/га (табл. 4).
Таблиця 4
Урожайність соняшнику в залежності від удобрення та густоти стояння рослин, ц/га
Норми добрив (А) | Гібрид Одеський-123 (С) | Сорт ВНИИМК-8883
густота
рослин, тис./га
(В) | густота
рослин, тис./га
1995 р. | 1996 р. | 1997 р. | серед-
ня | 1995 р. | 1996 р. | 1997 р. | середня
N40P60K30 –
рекомендована норма |
50
60
70
середня | 23,9
25,2
23,8
24,3 | 15,5
17,0
15,4
16 | 13,0
14,9
13,5
13,8 | 17,5
19,0
17,6
18,0 | 50
60
70
середня | 19,6
20,1
20,5
20,0 | 14,9
15,8
15,0
15,2 | 11,6
12,4
11,5
11,8 | 15,4
16,1
15,7
15,7
N17-19P47-56K10 | 50
60
70
середня | 25,0
26,9
24,9
25,6 | 17,9
19,4
15,6
17,6 | 14,8
17,1
13,6
15,2 | 19.2
21.1
18.0
19.4 | 50
60
70
середня | 21,3
21,4
21,6
21,4 | 16,0
16,9
15,5
16,1 | 12, 1
15,0
14,9
14,0 | 16,5
17,8
17,4
17,2
N17-19P47-56K10-15 – розрахун-кова норма, в т.ч.30% азоту за рахунок азотфіксувачів | 50
60
70
середня | 25,6
29,5
27,3
27,5 |
16,2
19,6
18,0
17,9 |
14,6
17,6
15,4
15,9 |
18,8
22,2
20,2
20,4 | 50
60
70
середня | 20,5
23,7
19,9
21,4 | 26,7
17,1
18,9
17,6 |
14,3
15,5
15,1
15,0 |
17,2
18,8
18,0
18,0
НІР0,5 ц | А
В
С
АВ
АС
ВС
АВС | 1,4
1,1
1,5
1,7
1,7
1,7
2,1 | 1,3
0,8
1,2
1,5
1,5
1,5
1,9 | 0,9
0,7
1,0
1,02
1,2
1,2
1,4
Насамперед, слід підкреслити суттєвий вплив на урожайність системи удобрення. Для гібрида Одеський 123 приріст урожаю від оптимізації умов мінерального живлення становив у середньому за 3 роки 2,4 ц/га. Найвищу урожайність одержано при використанні збалансованих розрахункових норм добрив коли 30% азотних добрив замінювалось препаратом торфовий азотовіт. Прибавка від розрахункових доз добрив по всіх елементах живлення була дещо меншою і становила у середньому лише на 1,4 ц/га, або 7,8%. Для сорту соняшнику ВНИИМК 8883 теж кращі результати одержано у третьому варіанті системи удобрення. Для сорту максимальна середня прибавка становила 2,3 ц/га, а у другому варіанті – 1,5 ц/га, або 9,6%. Таким чином, наші досліди не пітверджують окремі висновки про те, що гібриди краще ніж сорти реагують на добрива, що, можливо, пов’язано з гіршою вологозабезпеченістю рослин в степовій зоні. В цілому, гібрид за продуктивністю перевищив сорт – прибавка у середньому за три роки по всіх варіантах досліду становила 2,3 ц/га (13,5%).
В посушливих умовах південного Степу винятково важливе значення має дотримання оптимальної густоти стояння рослин соняшнику. З наших дослідів можна зробити висновок, що гібрид формує максимальний урожай за густоти 60 тис./га.
Для того, щоб мати точне уявлення про частку впливу на врожай кожного з трьох чинників, які ми вивчали в цьому досліді, було зроблено розрахунки, результати яких наведені в таблиці 5.
Тож вплив кожного з вивчених чинників досить суттєвий, але найвагомішим він виявився для густоти стояння рослин.
Таблиця 5
Частка впливу на урожай соняшнику трьох факторів досліду, %
Фактори досліду | Відхилення від середнього показника, ц/га |
Середній %
найменше | найбільше
Система удобрення (А) | 1,2 | 2,4 | 26,6
Густота стояння рослин (В) | 1,6 | 3,4 | 39,4
Сорт (С) | 2,2 | 2,4 | 34,0
При вивченні структури урожаю ми визначали такі ії елементи як кількість рослин на одиниці площі, довжина стебла, діаметр кошика, кількість насінин у 1 кошику та масу 1000 насінин. Ці елементи показують не лише за рахунок яких структурних особливостей відбулись зміни урожаю, але й створюють оптимальну модель посіву соняшника.
Якщо змоделювати оптимальну структурну формулу для гібрида та сорту з урожайністю відповідно 23 та 20 ц/га, то вона буде такою (рис. 1).
Рис. 1. Порівняльна модель гібрида ( ) та сорту ( ) соняшнику за структурними елементами.
З наведеної моделі видно, що гібрид формує урожай, в основному, за рахунок більшої кількості сім’янок у кошику, в той час як сорт формує більш крупні кошики, але з меншою кількістю насіння, яке за масою 1000 насінин значно перевищує гібрид.
Удобрення та густота стояння рослин певним чином вплинули на урожайність і якість насіння соняшнику. За умови застосування розрахункових доз добрив як окремо, так із залученням мікроорганізмів – азотофіксувачів, олійність насіння зростає на 1,1-1,9 (гібрид) та на 1,6-2,2% (сорт).
Запропонована система удобрення забезпечує повну безпеку якості насіння, особливо щодо вмісту в продукції важких металів та радіоактивних елементів.
4. ПРОДУКТИВНІСТЬ СОНЯШНИКУ ВПЛИВ БІОСТИМУЛЯТОРІВ, РЕГУЛЯТОРІВ РОСТУ
І ЛАКТОФОЛІВ
В останні 2-3 десятиріччя увага вчених і спеціалістів-аграрників прикута до пошуку та застосування нових препаратів, які стимулюють ріст рослин, мобілізуючи або внутрішні резерви культури, або регулюючи параметри навколишнього середовища й доводячи їх до оптимальних значень. Ці речовини належать до різних хімічних сполук або біопрепаратів та застосовуються у малих дозах. Вони підвищують урожай, поліпшують якість продукції і, що важливо, не забруднюють навколишнє середовище. Програмою наших досліджень було передбачено вивчення:
-біостимуляторів (дипрол, оксіамін і ресин);
-асоціативних азотофіксувачів (флавобактерин, азорин, агрофіл, штам Klebsiella та суміші цих штамів);
-рідких суспендованих добрив з мікроелементами (лактофоли “К”, “Б”, та “Ре”).
Проведені дослідження показали, що своєчасне застосування цих препаратів в оптимальних дозах дає досить високий ефект (табл. 6).
Таблиця 6
Ефективність біостимуляторів, асоціативних
азотофіксувачів та лактофолів
Варіанти досліду | Урожайність, ц/га
1995 р. | 1996 р. | 1997 р. | середня
Біостимулятори
Без біостимуляторів (контроль) | 26,9 | 16,5 | 14,8 | 19,4
Обприскування рослин оксіаміном | 29,7 | 19,2 | 17,9 | 22,3
НІР05, ц | 1,12 | 0,89 | 0,77 | -
Асоціативні азотофіксувачі
Без біостимуляторів (контроль) | 23,9 | 15,8 | 13,4 | 17,7
Інокуляція насіння штамом Кlebsiella | 27,6 | 17,2 | 15,8 | 20,2
НІР05, ц | 1,27 | 1,12 | 0,97 | -
Лактофоли
Без біостимуляторів (контроль) | 26,9 | 17,0 | 15,9 | 19,9
Дворазове обприскування рослин лактофолом “Б” | 29,5 | 19,3 | 17,4 | 22,1
НІР05, ц | 0,97 | 1,07 | 0,79 | -
Так, обприскування посіву у фазі 7-8 листків рослин оксіаміном у дозі 10 г/га у середньому за 3 роки досліджень забезпечило підвищення врожайності соняшнику на 14,9%. Досить сталий ефект забезпечує інокуляція насіння перед сівбою азотофіксуючими мікроорганізмами штаму Klebsiella. У середньому урожайність соняшнику в цьому варіанті становила 20,2 ц/га, що на 14,1% вище контролю. Високий рівень ефективності відзначено й у варіанті з дворазовим (7-8 листків та перед цвітінням) рослин соняшнику обприскуванням рідким суспендованим добривом з мікроелементами (лактофол “Б”). Застосування цього препарату у дозі 7 л/га забезпечило підвищення врожайності на 11,1%. Лактофол “К” при незначному рості урожайності (6,5%) сприяв підвищенню олійності насіння на 2,6% у порівнянні з контролем, тому за виходом олії цей варіант не поступився попередньому.
5. ВПЛИВ СТРОКІВ сівби на умови росту, РОЗВИТКУ І продуктивність рослин соняшникУ
За технологічним та економічним навантаженням строк сівби – це один з агротехнічних заходів, який не потребує додаткових витрат, також збільшення робочого часу або заміни технологічного обладнання. Разом з цим, строк сівби має комплексний вплив на умови росту і розвитку рослин, а саме:
- змінюються вологість, температура грунту і польова схожість насіння, а з ними й тривалість періоду сівба-сходи;
-різна кількість і термін допосівних культивацій обумовлюють рівень забур’яненості посівів;
-зміна довжини світового дня залежно від цього фактора прискорює або уповільненює темпи розвитку рослин і змінює тривалість міжфазних періодів;
-разом із температурним змінюється і водний режим грунту, який, в свою чергу, обумовлює характер живлення рослин.
Наші досліди цілком підтвердили ці положення (табл. 7).
Наведені в таблиці 7 дані дають можливість дати комплексну оцінку значенню строків сівби. Як свідчать результати досліджень оптимальним строком є сівба в період, коли на глибині 8–10 см температура досягає + 8–10°С. При сівбі в цей час забезпечується не лише підвищення урожайності, а й збільшення вмісту олії в насінні.
Протруєння насіння в нашому досліді позитивно вплинуло на продуктивність соняшнику лише за умови застосування його при ранній сівбі.
Таблиця 7
Вплив строків сівби на умови життя, розвитку рослин та їх продуктивність (середнє за 1995-1997 рр.).
Темпе-ратура грунту під час сівби, С |
Протру-єння на-сіння | Показники
вміст нітратів у шарі 0-20 см, мг/100 г грунту | польова схожість,% | кількість бур’янів на 1 м2 (цвітіння) | урожай-ність насіння, ц/га | вміст олії, %
5-7 | + | 2,03 | 67 | 14,3 | 18,4 | 47,2
- | 2,03 | 52 | 14,3 | 15,5 | 47,2
8-10 | + | 2,29 | 92 | 7,1 | 20,6 | 49,3
- | 2,29 | 89 | 7,1 | 20,9 | 49,3
12-14 | + | 1,95 | 90 | 3,0 | 19,9 | 47,7
- | 1,95 | 92 | 3,0 | 20,4 | 47,7
НІР05, ц | - | - | - | 0,98-1,72 | -
Кореляційний аналіз показав, що високий та достовірний рівень зв’язку існує лише між урожаєм насіння та урожаєм біомаси (табл. 8).
Також можна відзначити наявність щільного негативного зв’язку між параметрами показників у1-х4 та у3-х4, що свідчить про зростання елементів продуктивності і має більше кількісний, ніж якісний характер.
Таблиця 8
Коефіцієнти кореляції між деякими показниками
Показники | Площа листя Х1 | Урожай біомаси Х2 | Фотосинте-тичний по-тенціал
Х3 | Чиста про-дуктивність фотосинте-зу Х4
Урожайність біомаси (У1) | 0,84 | - | 0,66 | -0,87
Урожайність насіння (У2) | 0,39 | 0,73 | 0,56 | -0,43
Фотосинтетичний потенціал (У3) | 0,47 | 0,62 | - | -0,79
6. ЕФЕКТИВНІСТЬ РІЗНИХ ЗАСОБІВ ЗМЕНШЕННЯ ЗАБУР’ЯНЕНОСТІ ПОСІВІВ СОНЯШНИКУ
Проведені обліки показали, що потенційна забур’яненість дослідних ділянок була дуже високою й становила 10380 насінин на 1 м2, або 103,8 млн/га.
Між фактичною кількістю бур’янів на одиниці площі та потенційною забур’яненістю, за нашими спостереженнями, існує тісний зв’язок (рис. 2).
Наші дослідження досить переконливо виявили перевагу застосування механічних засобів боротьби з бур’янами, зокрема підгортання рослин (табл. ). Як видно, гербіциди не повністю вирішують проблему захисту посівів від бур’янів, тому що мають короткий час дії і безпосередньо після їх внесення спостерігається суттєве зменшення забур’яненості. Але вже через короткий час з’являються нові проростки бур’янів і забур’яненість знову зростає. Досить ефективним засобом виявилось підгортання рослин одночасно з другим міжрядним обробітком. При цьому сходи бур’янів засипаються шаром землі 5-8 см, який майже завжди сухий і не дає змоги з’явитись новим сходам бур’янів. У варіанті із підгортанням рослин ефективніше використовувалась волога –коефіцієнт водоспоживання був дещо менший ніж в інших варіантах досліду.
Це все й обумовило вищу продуктивність соняшнику у разі застосування системи механічних засобів боротьби з бур’янами (перевага над гербіцидами становила в середньому за роки досліджень 12,0-31,5%).
Таблиця 9
Ефективність захисту посівів від бур’янів
(середнє за 1995-1997 рр.)
Варіанти досліду | Кіль-кість бур’янів
на 1 м2 | Кое-фіці-єнт водо-спо-жи-вання, м3/т біо-маси | Урожайність насіння, ц/га | Вміст жиру, %
між-рядні
об-робі-тки | гербіциди | під-гор-тання
ро-слин | про-по-лю-вальні
бо-рінки | р о к и
сму-гами | суці-льно |
1995 |
1996 |
1997 | всере-дньому
+ | - | - | - | - | 5,3 | 189 | 20,1 | 14,8 | 12,6 | 15,8 | 47,5
+ | + | - | - | - | 4,2 | 177 | 21,3 | 15,7 | 15,4 | 17,5 | 46,9
+ | - | - | + | - | 0,2 | 161 | 22,8 | 18,3 | 17,6 | 19,6 | 49,8
+ | - | - | - | + | 1,5 | 164 | 21,9 | 15,9 | 15,1 | 17,6 | 48,1
- | - | + | - | - | 7,6 | 188 | 19,9 | 13,4 | 11,3 | 14,9 | 47,0
НІР05, ц | - | - | 1,79 | 1,21 | 1,48 | - | -
Перевага механічних засобів боротьби з бур’янами мала місце не лише на кількісному, а й на якісному рівні. Так наприклад, середній вміст олії на цих варіантах був на 2,8-2,9 % вищим, ніж при внесенні гербіцидів. До того ж, насіння було вільним від залишків гербіцидів, а на гербіцидних фонах їх вміст становив від 0,09 до 0,74 мг/кг при МДК - 0,5 мг/кг.
7. ЕКОНОМІЧНА ТА БІОЕНЕРГЕТИЧНА ОЦІНКА
ЕЛЕМЕНТІВ ТЕХНОЛОГІЇ ВИРОЩУВАННЯ СОНЯШНИКУ
Сучасні умови, коли аграрне виробництво стає на шлях ринкових реформ, поряд з агротехнічною, не менш важливе значення має економічна ефективність агротехнологій. Наші розрахунки показали, що в усіх випадках, коли збільшується розмір виробничих витрат на застосування добрив, біопрепаратів та інших заходів, підвищення урожайності компенсує ці витрати і має місце зростання головного економічного показника – чистого доходу (табл. 10).
Таблиця 10
Економічна ефективність вивчених агротехнічних заходів
Варіант досліду | Вартість продукції, грн/га | Виробничі витрати, грн/га | Чистий доход, грн/га | Рен-табе-ль-ність, %
Система удобрення
Рекомендована | 684 | 377 | 307 | 81
Розрахункова з асоціативними азотофіксувачами | 799 | 342 | 457 | 134
Біостимулятори
Контроль | 698 | 376 | 322 | 86
Оксіамін | 803 | 416 | 387 | 85
Асоціативні азотофіксувачі
Контроль | 637 | 368 | 269 | 73
Штам Klebsiella | 727 | 417 | 310 | 74
Лактофоли
Контроль | 716 | 388 | 328 | 84
Лактофол “Б” | 796 | 448 | 348 | 78
Строки сівби
За температури 5-7С | 662 | 381 | 281 | 74
За температури 8-10С | 742 | 387 | 355 | 92
За температури 12-14С | 716 | 384 | 332 | 86
Заходи боротьби з бур’янами
Міжрядні обробітки | 594 | 358 | 236 | 66
Міжрядні обробітки + гербіцид смугами | 605 | 370 | 235 | 64
Міжрядні обробітки + підгортання рослин | 706 | 366 | 340 | 93
Аналіз даних даних таблиці 10 переконливо доводить, що головним показником є чистий доход, рівень рентабельності може навіть зменшуватись з його ростом.
Розрахунки біоенергетичних показників також показали перевагу удосконаленої технології вирощування соняшнику. В результаті одержані значення коефіцієнтів біоенергетичної ефективності, наведені в таблиці 11.
Таблиця 11
Порівняльна біоенергетична характеристика різних технологій вирощування соняшнику (середнє за 1995-1997 рр.)
Показник | Технологія
загально-прийнята | удосконалена
(з елементами оптимізації живлення та боротьби з бур’янами)
Урожайність насіння, ц/га | 18,5 | 21,2
Вміст енергії в 1 кг урожаю, МДж | 450 | 450
Сума енергії, яка міститься в урожаї, МДж | 832500 | 954000
Витрати енергії для одержання урожаю, МДж | 214390 | 170280
Біоенергетичний коефіцієнт | 3,9 | 5,6
За удосконаленої технології, середня урожайність на 2,7 ц/га вища ніж за звичайної. Це дає змогу нагромадити в урожаї додатково 121500 МДж енергії. До того ж, ця технологія дозволяє заощадити 44110 МДж. Результатом такої взаємодії є суттєве збільшення коефіцієнта біоенергетичної ефективності: у середньому це збільшення становило 43,6%.
8. РЕЗУЛЬТАТИ ВПРОВАДЖЕННЯ У ВИРОБНИЦТВО ВИВЧЕНИХ В РОБОТІ ЗАХОДІВ
Виробнича перевірка та впровадження ефективніших агротехнічних заходів, об’єднаних у технологічну систему, підтвердили висновки, які було зроблено на підставі польових дослідів (табл. 12).
Таблиця 12
Результати впровадження удосконаленої технології
(середнє за 1998-2000 рр.)
Показник | Загальноприйнята технологія | Удосконалена технологія
агрофірма “Полянка” | дослідне господарство “Агрономічне” | агрофірма “Полянка” | Дослідне господарство “Агрономічне”
Урожайність, ц/га | 17,2 | 18,6 | 19,6 | 21,4
Вихід олії, кг/га | 719 | 761 | 835 | 903
Виробничі витрати, грн./га | 462 | 543 | 428 | 497
Чистий доход, грн./га | 295 | 275 | 434 | 445
Перевага удосконаленої технології, спрямованої на оптимізацію умов живлення рослин, та захисту посівів від бур’янів, простежується з усіх параметрів і тому її можна рекомендувати як екологічно безпечну для впровадження у виробництво.
ВИСНОВКИ
Проведені протягом 1995-1997 рр. польові досліди, спостереження, оцінки, аналізи та обліки є підставою для слідуючих основних висновків.
1. Оптимальні умови поживного та водного режимів грунту при вирощуванні соняшнику складаються при застосуванні системи удобрення, яка включає внесення норм добрив, розрахованих на програмовану урожайність із заміною 30% потреби в азоті асоціативними азотофіксуючими мікроорганізмами (торфовий азотовіт). При цьому вміст поживних речовин в грунті протягом вегетації задовольняє потреби рослин, ефективніше використовується волога, що забезпечує зростання врожайності насіння та вмісту олії.
2. Оптимальною густотою стояння гібрида соняшнику є 60 тис./га. Зменшення, або збільшення густоти призводить до втрати врожаю відповідно на 3,4 та 2,0 ц/га. Для сорту оптимальна густота стояння рослин коливається в межах 60-70 тис./га, що свідчить про більш високий рівень пластичності сорту.
3. Серед вивчених біостимуляторів найефективнішим виявився оксіамін, який забезпечив середній приріст урожаю в розмірі 2,9 ц/га.
Інокуляція асоціативних азотофіксуючих бактерій штаму Klebsiella забезпечує утворення на коріннях соняшнику 14-32 бульбочок та збільшення врожаю насіння на 14,1%.
Ефективним засобом регулювання поживного режиму та підвищення урожайності соняшнику є двократне обприскування рослин лактофолом “Б”.
4. Оптимальним строком сівби соняшнику слід вважати період, коли температура грунту на глибині 10 см становить +8-10С. Сівба в цей час забезпечує поліпшення поживного режиму, підвищення польової схожості насіння та дружності сходів за рахунок оптимізації співвідношення температури і вологості грунту; зменшення майже вдвічі забур’яненості у порівнянні з раннім строком, збільшується площа листової поверхні і фотосинтетичний потенціал, що забезпечує підвищення врожайності та збору олії.
5. Передпосівне протруювання насіння ефективне лише на фоні раннього строку сівби. При більш пізніх строках протруювати насіння проводити його недоцільно.
6. Механічний догляд за посівами, зокрема підгортання рослин на фоні міжрядних обробітків забезпечує поліпшення умов росту і розвитку рослин соняшнику, підвищення якості продукції. При системі механічного обробітку бур’яни знищуються на 72–85%, більш економно використовується волога, середній приріст урожаю насіння становить 2,8-4,6 ц/га, вихід олії - на 188-271 кг/га.
Насіння не містить залишків пестицидів, у той час, як гербіцидні варіанти давали продукцію з вмістом гербіцидів навіть вищим за МДК.
7. Всі вивчені заходи відзначаються не тільки високим рівнем агротехнічної, а й економічної ефективності, бо підвищують рівень чистого доходу на:
-150 грн/га (розрахункова норма добрив з азотофіксувачами);
-65 грн/га (азотофіксувач штам Klebsiella);
-80 грн/га (рідке суспендоване добриво лактофол “Б”);
-19-102 грн/га (сівба в оптимальний строк);
-20 грн/га (протруєння насіння при сівбі у ранній строк);
-105-173 грн/га (заміна гербіцидів механічними засобами).
8. Інтеграція всіх елементів, які рекомендуються для оптимізації умов життя рослин соняшнику, створює єдиний технологічний комплекс, який дозволяє скоротити енергетичні витрати для виробництва продукції на 25,9%, що разом із ростом врожаю підвищує біоенергетичний коефіцієнт з 3,9 при загальноприйнятій технології до 5,9 при удосконаленій.
9. Виробнича перевірка удосконаленої нами технології підтвердила результати досліджень — урожайність зростала на 2,4-2,8 ц/га, вихід олії - на 116-142 кг/га, чистий доход - на 139-170 грн/га, рівень рентабельності - на 37-39%.
Рекомендації виробництву
В Степовій зоні України на чорноземах звичайних при вирощуванні соняшнику слід дотримуватися слідуючих вимог:
– сівбу проводити при настанні температури +8–10°С в шарі грунту 0–10 см;
– оптимальна густота стояння рослин гібриду соняшнику – 60 тис. на гектар;
– в технології догляду за посівами поєднувати міжрядні обробітки з підгортанням рослин у рядках, а при значній забур’яненості додатково застосовувати гербіциди;
– в системі удобрення соняшнику доцільно частину мінерального азоту (30%) замінювати бактеріальними азотофіксувачами.
Список опублікованих праць за темою дисертації
1. Ленюк М.М., Шкрудь Р.І. Ефективність екологічно чистої системи живлення соняшнику у посушливих умовах півдня України // Вісник аграрної наук Причорномор’я. – Миколаїв, 1998. – Вип. 3- С. 72-75 (дисертант особисто провів польові дослідження, узагальнив результати, зробив висновки).
2. Шкрудь Р.І., Болдуєв В.І., Півень М.П., Ленюк М.М. Заходи одержання екологічно чистої продукції соняшнику // Вісник аграрної науки Причорномор’я – Миколаїв, 1999.– Вип. 2 (7) – С. 86-88 (дисертант особисто провів дослідження та статестичну обробку результатів.
3. Білоножко М.А., Ленюк М.М. Ефективність мінеральних добрив, асоціативних мікроорганізмів, біостимуляторів та лактофолів при вирощуванні соняшнику на чорноземі звичайному півдня України // Науковий вісник НАУ. – К., 2000. – Вип. 31 – С. 50-54 (дисертант особисто провів польові і лабораторні дослідження, підготовив до друку статтю.
4. Ленюк М.М., Терещенко Ю.Ф., Мішин С.М. Врожайність соняшнику в залежності від способів визначення оптимальної дози добрив та системи знищення бур’янів // Аграрний вісник Причорномор’я. – Одеса, 2001.– Вип.12. – С. 151-154 (дисертант особисто провів дослідження, узагальнив результати, зробив висновки і підготував статтю).
5. Ленюк М.М. Підгортач – проти бур’янів // Захист рослин, №2, 2001. С.13. (дисертант особисто провів дослідження, узагальнив результати, зробив висновки і підготував статтю).
Ленюк М.М. Оптимізація елементів технології вирощування соняшнику в Степовій зоні України. Рукопис. Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата сільскогосподарських наук за спеціальністю 06.01.09. - рослинництво. - Національний аграрний університет, 2002.
Встановлено, що на звичайних чорноземах степової зони України оптимальні умови поживного та водного режимів грунту складаються при застосуванні розрахункових норм добрив з додаванням асоціативних азотофіксувачів при густоті стояння 60 тис. рослин на 1 га. В цьому разі врожайність соняшнику підвищується на 3,2 ц/га, а олійність насіння зростає на 1,1-2,2% при зменшенні добривного навантаження.
Застосування біостимулятора оксіамін, азотофіксуючих бактерій штаму Klebsiella та лактофолу “Б” є ефективним засобом підвищення продуктивності соняшнику на 11-14%. Вартість біостимуляторів та їх внесення цілком окупається одержаною прибавкою урожаю.
Показано, що сівба соняшнику за температури грунту +8-10С та застосування двох міжрядних обробітків з підгортанням рослин під час другої культивації, забезпечує добре очищення посіву від бурянів, підвищує врожайність на 2,2-4,6 ц/га, збір олії - на 188-271 кг/га, а одержана продукція не містить залишків пестицидів та інших шкідливих речовин.
Комплекс розроблених заходів дозволяє одержати додатково 139-170 грн/га чистого прибутку. Біоенергетичний коефіцієнт зростає з 3,9 до 5,6.
Ключові слова: добрива, розрахункові норми, азотофіксувачі, біостимулятори та лактофоли, строки сівби, буряни, якість продукції.
Ленюк Н.Н. Оптимизация элементов технологии выращивания подсолнечника в Степной зоне Украины. Рукопись. Диссертация на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук по специальности 06.01.09. - растениеводство. -Национальный аграрный университет, 2002.
Установлено, что на обычных черноземах степной зоны Украины оптимальные условия питательного и водного режимов почвы создаются при применении расчетных норм удобрений с добавлением ассоциативных азотофиксаторов, при густоте 60 тыс. растений на 1 га для гибридов и 40 тыс. растений для сортов.
Лучшие условия питательного режима почвы создаются при расчетных нормах удобрений и частичной (30%) заменой минерального азота ассоциативными азотофиксаторами.
В этих условиях урожайность подсолнечника возрастает за счет увеличения количества семянок в корзинке, а сорта – за счет более крупных семянок.
Предложенная система удобрений обеспечивает отсутствие в продукции тяжелых металлов и радиоактивных элементов.
Применение биостимулятора оксиамина, азотфиксирующих бактерий Klebsiella и лактафола “Б” способствует повешению продуктивности подсолнечника на 11-14 %.
Наибольшая эффективность применения биостимуляторов выявлено при опрыскивании растений в фазе 7–8 листьев и инокуляции семян ассоциативными азотофиксирующими микроорганизмами.
Установлено, что посев подсолнечника при температуре почвы +8–100С и применении двух междурядных обработок с окучиванием растений во время второй культивации обеспечивает качественную очистку посевов от сорняков, повышает урожайность на 2,2–4,6 ц/га, масла — на 188–271 кг/га.
Установлено высокая корреляционная зависимость между урожаем семян и общей биомассой растений. Увеличение элементов продуктивности имеет более количественный, нежели качественный характер.
Полученная продукция не содержит остатков пестицидов и других вредных веществ.
Комплекс разработанных приемов дает возможность получить дополнительно 139–170 грн/га чистого дохода. Биоэнергетический коэффициент возрастает с 3,9 до 5,6.
Ключевые слова: удобрение, расчетные нормы, азотофиксаторы, биостимуляторы, лактафолы, сроки посева, сорняки, качество семян.
Leniuk M.M. Optimization elements of technology of cultivation of sunflower in a steppe zone of Ukraine. A manuscript.
