ІНСТИТУТ ЗЕМЛЕРОБСТВА
ІНСТИТУТ ЗЕМЛЕРОБСТВА
УКРАЇНСЬКОЇ АКАДЕМІЇ АГРАРНИХ НАУК
ГРИЩЕНКО Раїса Євгенівна
УДК 633.12:631.8
УДОСКОНАЛЕННЯ ТЕХНОЛОГІЇ ВИРОЩУВАННЯ ГРЕЧКИ
В УМОВАХ ПІВНІЧНОГО ЛІСОСТЕПУ УКРАЇНИ
Спеціальність: 06.01.09 - рослинництво
АВТОРЕФЕРАТ
дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата сільськогосподарських наук
КИЇВ - 2003
Дисертацією є рукопис.
Робота виконана в лабораторії інтенсивних технологій зернобобових та круп'яних культур Інституту землеробства УААН протягом 1986-2000 років.
Науковий керівник: | кандидат сільськогосподарських наук,
старший науковий співробітник
ОВСІЙЧУК Олена Семенівна,
Інститут землеробства УААН,
провідний науковий співробітник
лабораторії інтенсивних технологій зернобобових і круп’яних культур
Офіційні опоненти: | доктор сільськогосподарських наук, професор
АЛЕКСЕЄВА Олена Семенівна,
Подільська державна аграрно-технічна академія,
завідувач кафедри рослинництва та селекції
кандидат сільськогосподарських наук,
ХРИСТЕНКО Микола Ілліч,
Національний аграрний університет,
доцент кафедри рослинництва
Провідна установа: | Полтавська державна аграрна академія, м.Полтава
Захист відбудеться "18 " червня 2003 року о 12 годині на засіданні Спеціалізованої вченої ради Д 27.361.01 при Інституті землеробства УААН.
Відгуки на автореферат у двох примірниках, завірені печаткою, просимо надсилати за адресою: 08162, смт. Чабани Києво-Святошинського району Київської області, вченому секретареві Спеціалізованої вченої ради.
З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Інституту землеробства УААН.
Автореферат розісланий 15 травня 2003 року
Вчений секретар
спеціалізованої вченої ради,
Кандидат сільськогосподарських наук |
Л.О.Кравченко
ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ
Серед круп’яних культур в Україні гречка є найбільш поширеною культурою. Це обумовлено високими харчовими і лікувально-дієтичними властивостями її крупи. Проте рівень виробництва зерна гречки не задовольняє потреб держави. Одним із шляхів збільшення врожаю цієї культури є впровадження у виробництво високоефективної конкурентноспроможної технології її вирощування, яка б забезпечила максимальну реалізацію потенціалу сучасних сортів гречки.
Актуальність теми обумовлена необхідністю вдосконалення технології вирощування гречки, пошуком шляхів ресурсо- та енергозбереження за значного збільшення виробництва зерна придатного для дитячого та дієтичного харчування за рахунок створення оптимальних умов для росту рослин при збалансованому використанні елементів живлення в періоди найбільшої в них потреби, з’ясуванням терміну цих періодів; розробки моделі оптимального агроценозу для детермінантних сортів гречки, введення їх в технологічний процес, як елементів сучасної технології.
Зв'язок роботи з науковими програмами: Дослідження проводили за тематичними планами Інституту землеробства УААН відповідно до ДНТП 0.51.03 “Зерно” на 1986-1990 роки, (№ державної реєстрації 01870053221); НТП “Продовольство – 95” проект “Зерно” на 1991-1995 роки (№ держреєстрації UА 01002375 Р); НТП “Зернові і олійні культури” на 1996-2000 роки (№ держреєстрації 0196U018397), завдання “Розробити і впровадити екологічно безпечні технології вирощування круп'яних культур, які забезпечують високу врожайність та якість продукції, в т.ч. придатної для дієтичного і дитячого харчування.”
Мета і завдання досліджень полягає у встановленні особливостей формування урожаю гречки залежно від агротехнічних факторів, пошуку шляхів ресурсо – та енергозбереження при значному збільшенні виробництва зерна придатного для дитячого та дієтичного харчування в умовах північного Лісостепу України. Для досягнення вказаної мети ставились такі завдання:
Ш
встановити оптимальні дози мінеральних добрив за різних систем удобрення;
Ш виявити найбільш ефективні періоди підживлення рослин гречки азотними добривами;
Ш розробити оптимальну модель агроценозу для детермінантних сортів гречки;
Ш виявити фізіологічні та морфофізіологічні особливості формування продуктивності рослин залежно від досліджуваних факторів;
Ш встановити вплив досліджуваних факторів на показники якості зерна гречки;
Ш провести економічну та енергетичну оцінку ефективності елементів технології і виявити їх дольову частку впливу на рівень продуктивності культури.
Об'єкт дослідження: процес формування продуктивності посівів та якості зерна гречки залежно від мінеральних і органічних добрив за різних систем удобрення, від ширини міжрядь і норм висіву сортів гречки з різною архітектонікою стебла.
Предмет досліджень – дози та строки внесення мінеральних добрив, післядія мінеральних, органічних добрив і соломи озимої пшениці, ширина міжрядь, норми висіву, сорти гречки Астра та Крупинка.
Методи досліджень: в процесі виконання роботи застосовували польовий і лабораторний, під час виконання яких використовували вимірювально-ваговий для визначення біометричних показників формування врожаю зерна гречки; електрофотометричні з використанням комп'ютерів для характеристики якості зерна; хімічний для визначення вмісту азоту, фосфору, калію в рослинах; математично-статистичний для оцінки достовірності отриманих результатів та розрахунково-порівняльний для встановлення економічної та енергетичної ефективності вирощування гречки залежно від досліджуваних технологічних заходів.
Наукова новизна одержаних результатів полягає у :
-
виявленні особливостей формування продуктивності рослин, рівня урожайності та якості зерна гречки залежно від добрив за різних систем удобрення, ширини міжрядь та норм висіву сортів з різною архітектонікою стебла;
-
встановленні найбільш ефективних доз добрив за різних систем удобрення культури;
-
визначенні терміну підживлення рослин гречки азотними добривами в періоди найбільшої в них потреби;
-
встановленні оптимальних параметрів ширини міжрядь і норм висіву для детермінантних сортів гречки.
Практичне значення одержаних результатів полягає в удосконаленні та впровадженні у виробництво технології вирощування гречки, яка забезпечує врожаї зерна на рівні 22-30 ц/га за рахунок внесення добрив в періоди найбільшої в них потреби, зменшує рівень її хімічного навантаження, що дозволяє одержувати зерно гречки придатне для дитячого і дієтичного харчування. Виробничу перевірку отриманих даних і впровадження розробленої технології проведено в ПП "Горизонт" Володарського району Київської області на площі 100 га.
Апробація результатів дисертації. Результати досліджень оприлюднені та обговорені на міжнародній науково-практичній конференції "Землеробство ХХІ століття - проблеми та шляхи вирішення" (Київ-Чабани, 1999 р.), на науково-практичному семінарі молодих вчених та спеціалістів "Вчимося господарювати" (Київ-Чабани, 1999 р.), на засіданнях методичної комісії Інституту землеробства з питань землеробства і рослинництва (1996-2000 рр.).
Особистий внесок Автором особисто виконано польові і лабораторні дослідження, здійснено аналіз та узагальнення літературних джерел за темою дисертаційної роботи, проведено узагальнення експериментальних даних з формулюванням наукових положень, висновків і рекомендацій виробництву.
Публікації. за матеріалами досліджень опубліковано 7 наукових праць, в тому числі 3 статті у фахових виданнях.
Структура та обсяг роботи: Дисертація складається із вступу, 6 розділів, висновків, пропозицій виробництву, списку використаних джерел та додатків. Викладена на 167 сторінках, включає 52 таблиці, 8 рисунків та 18 додатків. Список використаної літератури налічує 218 джерел, в тому числі 12 іноземних авторів.
ЗМІСТ РОБОТИ
особливості ФОРМУВАННЯ ВРОЖАЮ гречки
(огляд літератури)
В огляді літератури подано аналіз результатів досліджень вітчизняних та зарубіжних вчених з питань удобрення гречки за мінеральної, органо-мінеральної систем та дії вторинної рослинної продукції на реалізацію біологічного потенціалу урожаю. Розглянуто питання ширини міжрядь і норм висіву сортів гречки з різною архітектонікою стебла. Обґрунтовано необхідність вивчення цих елементів технології в підвищенні урожайності культури. Показано невирішені питання з зазначеної проблеми та обґрунтовано вибір теми дисертаційної роботи.
УМОВИ ТА МЕТОДИКА ПРОВЕДЕННЯ ДОСЛІДЖЕНЬ
Дослідження за темою дисертації проводилися на протязі 1986-2000 років в багатофакторних тривалих дослідах лабораторії інтенсивних технологій зернобобових та круп'яних культур Інституту землеробства УААН в дослідному господарстві “Чабани” в зоні північного Лісостепу України.
Грунт на дослідних ділянках (1986-1994рр.) сірий лісовий крупнопилувато-легкосуглинковий, у 0-20 см шарі містить: гумусу – 1,03%, валового азоту – 0,059%, рухомого фосфору – 8,75-10,8 мг, обмінного калію – 4,5-5,0 мг на 100 г грунту, рН (сольовий) – 5,2. Дослідження 1996-2000 рр. проводились на темно-сірому опідзоленому крупнопилувато легкосуглинковому грунті, що містить гумусу –1,15%, валового азоту – 0,076%, рухомого фосфору – 12,1-13,0 мг, обмінного калію – 10,0-11,4 мг на 100 г грунту, рН (сольовий) –5,8.
Погодні умови за роки досліджень характеризувалися значною різноманітністю. Їх умовно можна розділити на сприятливі і менш сприятливі; менш сприятливими виявилися 1988, 1992, 1999 рр. Нерівномірний розподіл опадів за фазами розвитку, висока температура повітря (+26-300С), низька відносна вологість (47-60%) були основними причинами зниження в ці роки урожайності культури.
Дослідження по удосконаленню технології вирощування гречки і вирішення поставлених завдань у відповідності з програмою досліджень проводились у п'яти дослідах.
Дослід 1 – по вивченню ефективності мінеральної системи удобрення гречки. Дослід 2 – по вивченню післядії органічних і мінеральних добрив (органо – мінеральна система). Дослід 3 – вивчали вплив вторинної рослинної продукції. В досліді 4 вивчали оптимальні строки проведення підживлень рослин гречки азотними добривами, які вносили за етапами органогенезу. Дослід 5 – вивчення ефективності впливу ширини міжрядь та норм висіву сортів гречки з різною архітектонікою стебла. В усіх дослідах, крім другого, попередником була озима пшениця. В другому досліді гречку розміщували після удобрених цукрових буряків, крім того мінеральні добрива вносили безпосередньо під культуру. Схема дослідів наведена в таблицях по тексту. Площа облікових ділянок 50 м2. Повторність – чотириразова. В п’ятому досліді площа облікових ділянок 5 м2 в шестиразовій повторності.
Використовували районовані сорти гречки Астра гілчато-розлогої форми і Крупинка детермінантної форми. Агротехніка в дослідах відповідала прийнятій для зони крім досліджуваних елементів технології.
Мінеральні добрива вносили в формах: аміачної селітри (34,4% д.р.), гранульованого суперфосфату (19,8% д.р.) та каліймагнезії (28% д.р.). Норми висіву насіння розраховували виходячи з рекомендованої (млн.шт.схожих насінин/га).
Проведені дослідження виконувались з урахуванням методики дослідної справи за Б.О.Доспеховим (1985). Методи морфологічних та аналітичних досліджень загальноприйняті:
Ё
облік густоти посіву рослин на закріплених площадках;
Ё фенологічні спостереження за настанням фаз розвитку гречки за Ф.М.Куперман (1980). Методика проведення досліджень при сортовипробуванні” (1986);
Ё наростання висоти рослин та накопичення сухої речовини в динаміці за фазами розвитку відбирали зразки рослин з площі 0,25 м2 в двох місцях ділянки та в двох несуміжних повтореннях;
Ё
визначали площу листкової поверхні методом “висічок”, розраховували фотосинтетичний потенціал за період активної вегетації рослин (від фази двох листочків до плодоутворення) за А.О.Ничипоровичем,1966;
Ё вміст валового азоту в рослинах визначали за методом К'єльдаля, фосфору – колориметрично (ФЄКЛМФ 74М) та калію полум'яно-фотометричним методом після мокрого озолення за методом Гінзбурга, Щеглової (М.М.Городній, А.Г.Сердюк,1985);
Ё
аналіз структури врожаю проводили за пробними снопами, які відбирали перед збиранням з двох несуміжних повторень в двох місцях ділянки розміром 1 м2. Визначали: масу рослин, кількість гілок першого та другого порядків, кількість суцвіть, зерен, виповнених і щуплих та їх масу за ГОСТом 12042-80;
Ё збирання врожаю проводили при побурінні 80-85% зерен, висота зрізу 15-20 см. Обмолот валків проводився при вологості зерна 13-16% комбайном Сампо-500. Урожай чистого зерна розраховували на стандартну вологість (14%) і чистоту зерна (100%). В ході збирання з кожної ділянки відбирали зразки зерна для визначення якісних показників:
Ё масу 1000 зерен , натуру зерна та плівчастість визначали за відповідними методиками Держстандарту, ГОСТ 12042-80;
Ё вміст білка в зерні визначали за Барштейном (А.В.Петербургський,1963);
Ё вміст "сирого жиру" - методом знежиреного залишку. (А.Н.Лісовал, І.М.Давиденко,1984);
Ё
математичний аналіз результатів польових та лабораторних дослідів проведено за допомогою дисперсійного аналізу. Проведені результати дисперсійного аналізу достовірні по критерію Фішера на 95% рівні ймовірності;
Ё економічну ефективність досліджуваних елементів технології вирощування гречки оцінювали за затратами засобів виробництва на 1 га, за сумарним прибутком, собівартістю 1 ц, рівнем рентабельності. Економічні розрахунки проводили за технологічними картами в цінах 2002 року;
Ё енергетичну ефективність варіантів технології вирощування гречки оцінювали за сукупними витратами енергії, енергетичною цінністю зерна та коефіцієнтом енергетичної ефективності (Кее);
Ё математичний аналіз результатів досліджень, енергетична та економічна оцінка технології вирощування гречки проводились у відділі економіки Інституту землеробства УААН за “Методичними вказівками по визначенню економічної оцінки вирощування сільськогосподарських культур за інтенсивними технологіями”(А.М.Огінський, В.М.Баб’як,1998).
УДОБРЕННЯ ГРЕЧКИ
Дослідження по удосконаленню технології вирощування гречки, зокрема, системи її удобрення показали, що під впливом добрив змінюються біометричні показники рослин. Так, за мінеральної системи удобрення, їх внесення в основне в дозах N30Р60К60 з підживленням рослин азотом (N15) на ІV-VІІ етапах органогенезу та за розрахункової дози добрив на заплановану врожайність (N60Р120К120+N30+N30) забезпечили на 12% збільшення висоти рослин відносно базового варіанту (N45Р60К60 в основне) і на 10% за внесення мінеральних добрив в рядки N15Р15К15 одночасно з сівбою гречки. За органо-мінеральної системи удобрення показники висоти рослин збільшувались на 5% за всіх фонів при рядковому внесенні добрив та в підживлення рослин азотом (N15Р15К15+ N15). Застосування під гречку вторинної рослинної продукції забезпечило збільшення висоти рослин на 7-12% також за внесення мінеральних добрив в рядки і підживлення в період вегетації рослин (N20Р20К20+ N20). Таким чином, крім добрив, внесених в основне та в рядки, певний вплив на висоту рослин мали азотні добрива внесені в підживлення.
Накопичення сухої речовини гречкою за мінеральної системи удобрення, за всіх фаз розвитку, більш інтенсивно проходило на варіантах з розрахунковою дозою добрив на заплановану врожайність (N60Р120К120+N30+N30) і за внесенням мінеральних добрив в рядки з підживленням (N15Р15К15+N15). Приріст сухої речовини до базового варіанту (N45Р60К60) становив від 8 до 20%. За органо-мінеральної системи удобрення більш інтенсивне накопичення сухої речовини в рослинах відмічено у фазі плодоутворення на фоні післядії 60 т/га гною + N120Р75К120 (51,4 ц/га) або на 5-9% більше відносно фонів – гною 30 т/га + N60-120Р75К120 (47-49 ц/га). Внесення мінеральних добрив під гречку на цих фонах призвело до подальшого наростання сухої речовини. Так, за основного внесення (N45Р45К45) накопичення сухої речовини на фоні 30 т/га гною + N60Р75К120 збільшилось на 22%; при такій же дозі гною, але подвійній дозі мінеральних добрив - на 18%; і подвійній дозі гною 60 т/га + N120Р75К120 – на 20%. Рядкове добриво в дозах– Р15К15 з підживленням рослин (N15) на ІV-VІІ та ІХ-Х етапах органогенезу на фоні - 30 т/га гною + N60Р75К120 забезпечило прирости сухої речовини на 20-24% більше порівняно з фоном подвійної дози гною та мінеральних добрив (60 т/га гною + N120Р75К120). Гречка, розміщена на фоні з подрібненою соломою накопичувала сухої речовини на 10-12% (43,0 ц/га) менше, порівняно з мінеральним фоном (N60Р60К60 під озиму пшеницю).
Вищий вміст основних елементів живлення у рослинах, за мінеральної системи удобрення, у вегетативний період розвитку гречки, забезпечили нижчі дози добрив внесені в рядки та в підживлення (N15Р15К15+ N15) порівняно з основним внесенням добрив в дозах N30Р60К60+N15 : азоту на 0,40%, фосфору на 0,37%, калію на 0,38%. За органо-мінеральної системи, більше надходження елементів живлення в рослини забезпечила післядія добрив внесених під попередник гречки (цукрові буряки: 30 т/га гною +N60Р75К120 ) – азоту 3,3%, фосфору 1,23, калію 4,95%. З часу утворення репродуктивних органів, за обох систем удобрення, вміст основних елементів живлення у гречки знижувався вдвічі за рахунок їх накопичення у генеративних органах.
Встановлено тісний зв’язок між процесом формування площі асиміляційного апарату гречки залежно від систем удобрення. Так, вищі показники листкової поверхні (24,5-25,9 тис.м2/га) сформувались у фазі плодоутворення за мінеральної системи удобрення при внесенні добрив в основне в дозах N30Р60К60+N15 і за розрахункової дози добрив на заплановану урожайність (N60Р120К120+N30+N30). Використання рядкового добрива з підживленням рослин N15Р15К15+N15 +N15 або тільки підживлення N15 +N15 на ІV-VІІ та ІХ-Х етапах органогенезу обумовило нижчі рівні асиміляційної поверхні на 3,1-4,9 тис.м2/га і вони становили 21,4-21,7 тис.м2/га (рис.1). Асиміляційна поверхня гречки більш інтенсивно наростала за органо-мінеральної системи удобрення на фоні внесення під її попередник 60 т/га гною + N120Р75К120. Так, у фазі плодоутворення її розміри становили 17,5 тис.м2/га, на фонах з нижчим рівнем удобрення (30 т/га гною + N60-120Р75К120) – 16,0-16,9 тис.м2/га. На цих фонах внесення мінеральних добрив під культуру сприяло утворенню на 40-46% вищих розмірів асиміляційної поверхні. За основного внесення (N45Р45К45) вона становила 23,4-24,5 тис.м2/га, за рядкового з підживленням (N15Р15К15+N15) – 23,9-25,7 тис.м2/га (рис.2).
Застосування подрібненої соломи, під гречку, не мало значного впливу на розміри асиміляційної поверхні. Листкова поверхня збільшувалась за фазами розвитку не змінюючись відповідно досліджуваних варіантів і становила на фоні з подрібненою соломою – у фазі бутонізації: 10,2-14,5; без соломи на мінеральному фоні (N60Р60К60)- 11,4-14,8 тис.м2/га; у фазі цвітіння – 17,4-26,0 і 17,8-25,5; у фазі плодоутворення – 21,5-31,2 і 23,2-32,8 тис.м2/га відповідно (рис.3).
Отже, за обох систем удобрення, мінеральні добрива, внесені в основне, в основне та в підживлення рослин азотними добривами за етапами органогенезу, сприяли росту рослин, накопиченню сухої речовини та листкової поверхні порівняно з нижчими дозами добрив внесеними в рядки, або в рядки з підживленням.
Проте інтенсивність роботи асиміляційного апарату зростала за нижчих доз добрив. Так, інтегрована продуктивність фотосинтезу та питома зернова продуктивність за мінеральної системи удобрення при рядковому внесенні (N15Р15К15) та рядковому з підживленням (N15Р15К15+N15) рослин азотними добривами становила 2,57-2,58 г/дм2 і 1,0-1,03 г/дм2, що більше на 18% порівняно з базовим варіантом (N45Р60К60 в основне). За органо-мінеральної системи удобрення кращу продуктивність роботи асиміляційного апарату забезпечили мінеральні та органічні добрива внесені під попередник гречки, тобто їх післядія. Інтегрована продуктивність фотосинтезу відповідно фонів була 2,94-2,88-2,93 г/дм2, а питома зернова продуктивність -–1,10-1,17-1,15 г/дм2, що більше на 14% за внесення мінеральних добрив під гречку. При використанні вторинної рослинної продукції, вищі показники роботи асиміляційного апарату забезпечили азотні добрива внесені в підживлення на ІХ етапі органогенезу на мінеральному фоні з соломою – на 5,9%; на мінеральному без соломи (N60Р60К60)- на 5,6%; на фоні без добрив – на 4,4%. Таким чином, за мінеральної системи удобрення більшу роботу асиміляційного апарату забезпечили добрива, внесені в рядки (N15Р15К15) та в рядки з підживленням рослин (N15Р15К15+N15), а за органо-мінеральної системи -– добрива внесені тільки під попередник гречки.
Як зазначає М.В.Фесенко, основним лімітуючим фактором, що обмежує ефективність добрив в польових умовах є не низький рівень фотосинтетичних процесів, а несприятливе розподілення асимілянтів між вегетативною і генеративною сферами, що відбувається внаслідок недостатнього освітлення рослин на варіантах з високими дозами добрив за рахунок їх самозатінення.
Основними структурними елементами, що в найбільшій мірі визначають продуктивність гречки є кількість і маса виповнених зерен на рослині. За мінеральної системи, добрива внесені в рядки (N15Р15К15) в порівнянні з добривами внесеними в основне (N45Р60К60) забезпечили на 41% більше виповнених зерен з більшою їх масою в 1,5 рази. Коефіцієнт кореляції між кількістю зерен на рослині і їх масою становив 0,93; між кількістю виповнених зерен і кількістю суцвіть на одній рослині –0,87; а виповнених зерен на рослині з кількістю виповнених зерен на суцвітті-0,78. За органо-мінеральної системи кращі показники продуктивності рослин сформувались на фоні 30 т/га гною+N60Р75К120. За внесення на цьому фоні мінеральних добрив в рядки (N15Р15К15) та в рядки з підживленням (N15Р15К15+N15) в порівнянні з фонами 30-60 т/га гною +N120-Р75К120 виповнених зерен на рослині утворилось на 10-11% більше і з більшою їх масою в 1,0-1,3 рази. Застосування під гречку вторинної рослинної продукції порівняно з мінеральним фоном (N60Р60К60) забезпечило практично рівнозначні показники продуктивності однієї рослини. Маса зерна з рослини становила 1,5-1,6 г. За всіх досліджуваних фонів внесення мінеральних добрив в рядки з підживленням рослин (N20Р20К20 +N20) по відношенню до контрольного варіанту (без добрив) забезпечили на 10-14% більше виповнених зерен з більшою їх масою в 1,2 рази. Коефіцієнт кореляції даних показників з урожайністю становив 0,93-0,94, що свідчить про тісну кореляційну залежність.
Урожайність гречки. Ступінь впливу добрив на реалізацію високої продуктивності гречки, в значній мірі, визначався погодними умовами. У сприятливі роки прирости зерна від добрив були на 25-30% вищими, порівняно з несприятливими роками. За мінеральної системи удобрення внесення добрив в рядки одночасно з сівбою гречки в дозах N15Р15К15 та в підживлення рослин (N15) на ІV-VІІ і ІХ-Х етапах органогенезу, в середньому за три роки, забезпечило урожайність гречки на рівні 22,1 ц/га, що на 5,0 ц/га більше відносно контрольного варіанту (без добрив) і на 2,0 ц/га відносно базового варіанту (N45Р60К60 – добрива внесенні в основне) з вищою окупністю мінеральних добрив зерном на 4,3 кг/кг (табл 1.). Істотні прирости зерна гречки 4,7 ц/га порівняно до контрольного варіанту (без добрив) і 1,7 ц/га до базового варіанту (N45Р45К45), отримано лише з внесенням азотних добрив в підживлення рослин на ІV-VІІ і ІХ-Х етапах органогенезу в дозі 15 кг/га.
Таблиця 1
Урожайність гречки за мінеральної системи удобрення, ц/га
Внесення мінеральних добрив, кг/га | Роки | Приріст зерна до контролю, ц/га |
Окупність мінераль-них добрив зерном, кг/кг
Основне | рядкове | підживлення, етапи органогенезу | 1986 | 1987 | 1988 | середнє 1986-1988 рр.
IV-VII | IX-X
Контроль
(без добрив) | - | - | - | 19,5 | 19,5 | 12,2 | 17,1 | - | -
N45Р60К60 | - | - | - | 21,1 | 21,8 | 17,5 | 20,1 | 3,0 | 1,9
N30Р60К60 | - | 15 | - | 21,0 | 20,0 | 17,8 | 19,6 | 2,5 | 1,5
N60Р120К120 | - | 30 | 30 | 20,5 | 25,2 | 15,8 | 20,5 | 3,4 | 0,9
- | N15Р15К15 | - | - | 19,1 | 23,9 | 17,6 | 20,2 | 3,1 | 6,9
- | N15Р15К15 | 15 | - | 21,7 | 23,6 | 18,3 | 21,2 | 4,1 | 6,8
- | N15Р15К15 | 15 | 15 | 20,8 | 24,3 | 21,3 | 22,1 | 5,0 | 6,7
- | - | 15 | 15 | 21,9 | 23,8 | 19,7 | 21,8 | 4,7 | 15,7
НІР0,05 ц/га | 0,9 | 1,0 | 0,7
За органо-мінеральної системи – приріст зерна за рядкового внесення мінеральних добрив з підживленням рослин (N15Р15К15 +N15) до контрольного варіанту (без добрив) становив: на фоні 30 т/га гною + N60Р75К120 – 4,0 ц/га; 30-60 т/га гною +N120-Р75К120 – 3,2-3,3 ц/га з окупністю мінеральних добрив зерном 6,6; 5,5 і 5,3 кг/кг відповідно (табл.2.).
Таблиця 2
Урожайність гречки за органо-мінеральної системи удобрення, ц/га,
(середнє 1986-1988 рр.)
Добрива під гречку | Добрива, внесені під попередник (цукрові буряки)
Основне | рядкове | підживлення, етап органогенезу | гній 30 т/га + N60P75K120 | при-ріст, ц/га | окуп-ність, кг/кг | гній 30 т/га + N120P75K120 | при-ріст, ц/га | окуп-ність, кг/кг | гній 60 т/га + N120P75K120 | при-ріст, ц/га | окуп-ність, кг/кг
VI-VII | IX-X
Без добрив (контроль) | - | - | 17,7 | - | - | 19,9 | - | - | 20,1 | - | -
N45P45K45 | - | - | - | 20,6 | 2,9 | 2,1 | 19,6 | - | - | 22,6 | 2,5 | 1,9
- | N15P15K15 | - | - | 21,6 | 3,9 | 8,6 | 20,3 | 0,4 | 0,9 | 19,7 | - | -
- | N15P15K15 | 15 | - | 21,7 | 4,0 | 6,6 | 23,2 | 3,3 | 5,5 | 23,3 | 3,2 | 5,3
- | P15K15 | 15 | 15 | 22,2 | 4,5 | 7,5 | 21,6 | 1,7 | 2,8 | 22,0 | 1,9 | 3,2
Застосування під гречку соломи озимої пшениці на фоні (N60Р60К60) за середньою урожайністю 18,4 ц/га знаходилась на рівні контрольного варіанту (без добрив) –18,5 ц/га. Вищий рівень урожайності – 20,6 ц/га отримано на фоні удобреного попередника без соломи (N60Р60К60). Внесення мінеральних добрив в рядки одночасно з сівбою гречки та в підживлення рослин на ІХ етапі органогенезу за всіх фонів. забезпечило формування більшої врожайності зерна гречки. Так, на фоні без добрив –24,5 ц/га, на удобреному фоні (N60Р60К60 ) – 22,0 ц/га, на фоні N60Р60К60 + солома – 23,3 ц/га. Прирости до контрольного варіанту (без добрив) склали: 6,0; 1,4 і 4,9 ц/га відповідно з окупністю мінеральних добрив зерном 7,5; 1,7 і 6,1 кг/кг (табл.3).
Таблиця 3
Урожайність гречки залежно від дії вторинної рослинної продукції
та мінеральних добрив, ц/га, (середнє за 1996-1999 рр.)
Добрива під гречку, кг/га | Добрива внесенні під попередник (озиму пшеницю)
Рядкове | піджив-лення,
ІХ етап органогенезу | Без добрив | N60Р60К60 | N60Р60К60 + солома
1996-1999рр. |
при-ріст | окуп-ність | 1996-1999рр. |
при-ріст | окуп-ність | 1996-1999рр. |
при-ріст | окуп-ність
Контроль | - | 18,5 | - | - | 20,6 | - | - | 18,4 | - | -
N20Р20К20 | - | 19,7 | 1,2 | 2,0 | 22,1 | 1,5 | 2,5 | 22,8 | 4,4 | 7,3
N20Р20К20 | N20 | 24,5 | 6,0 | 7,5 | 22,0 | 1,4 | 1,75 | 23,3 | 4,9 | 6,1
- | N20 | 21,0 | 2,5 | 12,5 | 22,9 | 2,3 | 11,5 | 22,4 | 4,0 | 20,0
Отже, мінеральні добрива внесені під гречку в рядки та в підживлення, за всіх систем удобрення, забезпечили вищий рівень урожайності порівняно з мінеральними добривами внесеними в основне. При цьому, в дослідах чітко прослідковується висока ефективність підживлень рослин азотними добривами в період вегетації. Проте, однозначні міркування щодо строків їх проведення в науковій літературі відсутні. Проведені нами відповідні дослідження показали (табл.4), що найбільш ефективним періодом підживлення рослин гречки азотними добривами є ІХ етап органогенезу (фаза цвітіння - початок плодоутворення) – період найбільшої потреби рослин гречки в азотних добривах.
Внесення азотних добрив в цей період (в дозі N30 на ІХ етапі органогенезу) порівняно з контрольним варіантом (N15Р15К15 +N15 +N15 на V і Х етапах органогенезу) сприяло приросту зерна на 25%; з 20,8 до 26,0 ц/га.
Окупність мінеральних добрив зерном зросла з 3,1 до 25,0 зернових одиниць. Проте, як стверджує О.О.Соколов, за контрольованих умов вирощування гречки (у вегетаційних дослідах) прирости зерна від добрив складають 180-900%. А.К.Вітола (1965) вважає, що, в польових умовах, постійно лімітуючим фактором високої ефективності добрив є недостатня освітленість рослин внаслідок їх самозатінення. Тому, останнім часом, у виробництво передані сорти гречки, в яких обмежений ріст, але добре розвинений листковий апарат і генеративна частина. Це детермінантні сорти, у яких, на думку авторів, при достатньому удобренні не відбуватиметься надмірного росту вегетативної маси на шкоду генеративним органам. З врахуванням особливостей цих сортів розроблялася модель оптимального агроценозу за рахунок зміни ширини міжрядь і густоти посіву при внесені
Таблиця 4
Урожайність гречки залежно від строків підживлень, ц/га
Мінеральні добрива, кг/га д.р. | Роки | Приріст зерна, ц/га |
Окуп-ність, кг/кг
в рядки | підживлення азотом, етапи органогенезу | 1992 | 1993 | 1994 | середнє
1992-1994
V | VII | IX | X
N15Р15К15 | - | - | - | - | 15,6 | 26,3 | 13,5 | 18,5 | - | -
N15Р15К15 | 30 | - | - | - | 16,5 | 26,5 | 15,5 | 19,5 | 1,0 | 1,3
N15Р15К15 | - | 30 | - | - | 16,4 | 26,5 | 15,4 | 19,4 | 0,9 | 1,2
N15Р15К15 | - | - | 30 | - | 18,4 | 27,4 | 18,1 | 21,3 | 2,7 | 3,3
N15Р15К15 | - | - | - | 30 | 19,3 | 25,4 | 16,5 | 20,4 | 1,9 | 2,5
N15Р15К15 | 15 | - | - | 15 | 18,7 | 25,8 | 16,8 | 20,8 | 2,3 | 3,1
N15Р15К15 | - | 15 | - | 15 | 18,6 | 25,8 | 17,9 | 20,8 | 2,3 | 3,1
N15Р15К15 | 15 | - | 15 | - | 17,2 | 25,4 | 17,1 | 19,9 | 1,4 | 1,9
30 | - | - | - | 20,0 | 22,7 | 21,3 | 21,3 | 2,8 | 9,3
- | 30 | - | - | 21,5 | 27,7 | 22,6 | 23,9 | 5,4 | 18,0
- | - | 30 | - | 23,7 | 29,8 | 24,7 | 26,0 | 7,5 | 25,0
- | - | - | 30 | 18,2 | 26,6 | 22,4 | 22,4 | 3,9 | 13,0
НІР05 | 1,2 | 1,4 | 1,9
добрив в рядки одночасно з сівбою і в підживлення на ІХ етапі органогенезу (N20Р20К20+N20). Дослідженнями встановлено, що у детермінантного сорту Крупинка на контролі (ширина міжрядь 45 см і норма висіву 2,5 млн.шт.зерен/га) кількість рослин, що вижили становила 76,9%, при цій же нормі висіву, але за ширини міжрядь 30 см – 81,8%, а при нормах висіву 3,5 і 4,5 млн.шт/га – 88,0-94,8% відповідно. Отже, збільшення густоти рослин на площі детермінантного сорту Крупинка забезпечило вищий відсоток рослин, що вижили на кінець вегетації. У сорту Астра (гілчато- розлога форма стебла) такої закономірності не спостерігалось. Найвищий відсоток рослин, що вижили (89,2-89,3%) забезпечили норми висіву 2,5 і 3,5 млн.шт/га за ширини міжрядь 30 см. У сорту Крупинка вищу продуктивність суцвіть (2,4-2,0%) відмічено за ширини міжрядь 30 см і нормах висіву 3,5-4,5 млн.шт/га. У сорту Астра, ці показники були у два рази нижчими (1,1-1,2%). Отже, детермінантний сорт гречки Крупинка при збільшенні густоти рослин майже вдвічі краще використовує асимілянти на утворення зерна порівняно з сортом Астра. Тому, у сорту Крупинка за ширини міжрядь 30 см і нормі висіву 4,5 млн.шт/га сформувалась урожайність на рівні 30,2 ц/га, при контролі (ширина міжрядь 45 см і норма висіву 2,5 млн.шт/га) – 24,1 ц/га. У сорту Астра за ширини міжрядь 30 см і нормі висіву 2,5 млн.шт/га – 27,3 ц/га, при контролі 25,3 ц/га (табл.5.).
Таблиця 5
Урожайність сортів гречки з різною архітектонікою стебла залежно
від ширини міжрядь та норм висіву, ц/га
Ширина між-рядь,
см | Норма висіву,
млн.шт/га | Роки
сорт Астра | сорт Крупинка
1996 | 1997 | 1998 | 2000 | cеред-нє | при-ріст | 1996 | 1997 | 1998 | 2000 | cеред-нє | при-ріст
Кон-троль,45 | 2,5 | 20,9 | 22,0 | 30,0 | 28,2 | 25,3 | - | 15,5 | 21,4 | 32,1 | 27,2 | 24,1 | -
30 | 2,5 | 21,3 | 22,5 | 33,0 | 32,0 | 27,3 | 2,0 | 15,5 | 28,0 | 33,9 | 29,0 | 26,6 | 2,5
30 | 3,5 | 17,8 | 20,2 | 35,9 | 31,2 | 26,3 | 1,0 | 19,3 | 28,6 | 34,7 | 31,3 | 28,5 | 4,4
30 | 4,5 | 15,2 | 23,1 | 37,0 | 30,8 | 26,5 | 1,2 | 17,2 | 33,1 | 39,1 | 31,4 | 30,2 | 6,1
НІР05 | 1,5 | 1,4 | 1,0 | 1,3 | 1,3 | 1,6 | 1,4 | 1,5
Пріоритетний вплив на покращення показників якості зерна гречки мали мінеральні добрива внесенні в рядки та в підживлення рослин. В середньому по досліду вміст білка в зерні гречки був в межах 11,22-11,64%, жиру – 3,20-3,24%. Маса 1000 зерен становила 26,7-26,8 г., натура зерна – 630-635 г/л, плівчастість 21,0-21,9%. Вміст важких металів був в два – три рази нижчим від гранично допустимої концентрації. Отже, введення в технологічний процес удосконалених елементів технології забезпечує одержання високоякісного зерна придатного для виробництва продуктів дитячого та лікувально-профілактичного харчування.
Економічна та енергетична оцінка удосконалених елементів технології вирощування гречки показала, що найвищий умовно чистий прибуток (1060-1173 грн/га), найнижчу собівартість (15,05-17,64 грн/ц зерна) при рентабельності 224-297% за мінеральної та органо-мінеральної системи удобрення гречки забезпечують мінеральні добрива внесені в рядки в дозах N15Р15К15 та N15 в два підживлення за етапами органогенезу. Внесення мінеральних добрив в основне в дозах N30Р60К60 та N15 в підживлення рослин збільшує витрати з 453 до 719 грн/га, підвищуючи собівартість зерна в 1,5 рази (з 20,51 до 36,69 грн). Посів гречки сорту Астра за ширини міжрядь 30 см і нормі висіву 2,5 млн.шт/га схожих зерен по відношенню до рекомендованої ширини міжрядь 45 см забезпечує на 122 грн/га вищий прибуток, а собівартість зерна зменшується на 1,17 грн/ц. У сорту Крупинка найвищі економічні показники досягнуті за ширини міжрядь 30 см і нормі висіву 4,5 млн.шт/га схожих зерен. Прибуток до рекомендованої ширини міжрядь 45 см з нормою висіву 2,5 млн.шт/га зріс на 316 грн/га, собівартість зерна знизилась на 1,76 грн/ц. Також зростав вихід енергії за внесення мінеральних добрив в рядки з послідуючим підживленням рослин. За мінеральної системи удобрення – з 32673 до 36841 МДж; за органо-мінеральної – з 33840 до 39673 МДж; а при посіві детермінантного сорту Крупинка на ширину міжрядь 30 см з нормою висіву 4,5 млн.шт/га до 50343 МДж, що більше від контрольного варіанту на 10168 МДж. Коефіцієнт енергетичної ефективності при застосуванні низьких доз добрив зростає з 2,50 до 3,06.
ВИСНОВКИ
1.
У дисертації узагальнені експериментальні дані та сформульовано нове вирішення наукової задачі, що виявляється у з'ясуванні ролі різних технологічних факторів та вдосконалені технології підвищення продуктивності посівів гречки за рахунок введення в технологічний процес значно нижчих доз мінеральних добрив у періоди найбільшої в них потреби, що забезпечує зниження хімічного навантаження технології, а також оптимальної ширини міжрядь та норм висіву для детермінантних сортів гречки, що забезпечують отримання високої врожайності і здешевлення на цій основі виробництва екологічно чистого зерна, придатного для дитячого та лікувально-профілактичного харчування.
2.
Ступінь впливу технологічних заходів на реалізацію генетичного потенціалу гречки значною мірою визначалися погодними умовами в період вегетації, зокрема температурним режимом, сумою опадів та відносною вологістю повітря. Добрива в сприятливі роки порівняно з несприятливими (1986,1992,1999) забезпечували прирости зерна на 24-25%.
3.
За мінеральної та органо-мінеральної системи удобрення добрива, внесені під гречку, забезпечували вищу інтенсивність продукційного процесу, що виявляється у збільшенні висоти рослин на 10-12%, накопиченні сухої речовини на 9-10%, формуванні площі асиміляційного апарату на 30-40%. За всіх систем удобрення гречки максимальні показники сформувались за внесення добрив в основне та в підживлення в дозах N45Р45-60К45-60 + N15 і спричиняли посилення ростових процесів на шкоду плодоутворенню.
4.
Під впливом добрив змінюється вміст основних елементів живлення в рослинах. За мінеральної системи удобрення в рослинах гречки у фазі бутонізації вищі рівні азоту на 0,40%, фосфору на 0,37%, калію на 0,38% забезпечили відповідно нижчі дози добрив внесені в рядки (N15Р15К15) та N15 в підживлення, порівняно з добривами внесеними в основне в дозах N30Р60К60 + N15. За органо-мінеральної системи більше надходження елементів живлення забезпечили добрива, внесені під попередник гречки (30 т/га гною + N60Р75К120) і знаходились в межах – азоту 3,33%, фосфору 1,23%, калію 4,95%. У фазі плодоутворення за обох систем удобрення вміст елементів у вегетативних органах гречки знижується вдвічі за рахунок їх накопичення у генеративних органах.
5.
Інтегрована продуктивність фотосинтезу та питома зернова продуктивність за мінеральної системи удобрення зростала за внесення мінеральних добрив у рядки та в рядки з підживленням до рівнів 2,57-2,58 г/дм2 та 1,0-1,03 г/дм2, що більше на 18% порівняно з внесеними добривами в основне в дозах N30Р60К60+N15. За органо-мінеральної системи удобрення вищі показники роботи асиміляційного апарату забезпечували добрива внесені під попередник гречки в дозах 30 т/га гною + N60Р75К120 – 2,94-2,93 та 1,10-1,17 г/дм2 відповідно. При застосуванні вторинної рослинної продукції інтегрована продуктивність фотосинтезу на 0,04 г/дм2 була вища на мінеральному фоні, а питома зернова продуктивність на 0,05 г/дм2, на фоні з подрібненою соломою за внесення азотних добрив (N20) у підживлення.
6.
Основними структурними елементами, які в найбільшій мірі визначають рівень урожайності гречки є кількість і маса виповнених зерен з рослини. За мінеральної, органо-мінеральної системи удобрення при внесенні мінеральних добрив в рядки та підживлення рослин, коефіцієнт кореляції даних показників із урожайністю становив 0,93-0,94, що свідчить про тісну кореляційну залежність.
7.
Удобрення гречки за всіх досліджуваних систем забезпечувало приріст зерна на 2,0-3,0 ц/га при контролі (без добрив) –17,7-20,9 ц/га. Вищі рівні урожайності (22,1-23,3 ц/га) отримані при застосуванні мінеральних добрив внесених в рядки та в підживлення рослин (N15Р15К15 та N15+N15),
