ДНІПРОПЕТРОВСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ АГРАРНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

КІРЧУК ІЛЛЯ СТЕПАНОВИЧ

УДК 633.11:631.55.631.582

Ефективність дії попередників, добрив і способів основного обробітку ґрунту на урожайність озимої пшениці в сівозмінах південно-західного Степу

06.01.01 загальне землеробство

Автореферат

Дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата сільськогосподарських наук

Днiпропетровськ, 2003

Дисертацю рукопис.

Робота виконана в Iнституті зернового господарства Укрансько академ аграрних наук протягом 1996-2001рр.

Науковий кервник - доктор сльськогосподарських наук, професор, академік УААН, Лебдь вген Макарович, Iнститут зернового господарства УААН, директор.

Офцйн опоненти - доктор сльськогосподарських наук, професор, член-кореспондент УААН Будьоний Юрій Васильович, Харківський державний аграрний університет ім. В.В. Докучаєва, завідуючий кафедрою землеробства.

доктор сльськогосподарських наук, професор Храмцов Леонід Іванович, Дніпропетровський державний аграрний університет, завідуючий кафедрою рослинництва.

Провдна установа: - Інститут землеробства УААН, відділ землеробства та родючості грунтів, смт. Чабани

Захист дисертації відбудеться " 5 " грудня 2003 року о 10 годин на засданн спецалзовано вчено ради в Днпропетровському державному аграрному унверситет за адресою: 49600, м. Дніпропетровськ, 27, вул Ворошилова, 25, корпус 1, конференцзал (ауд. 342).

З дисертацю можна ознайомитись у бблотец Днпропетровського державного аграрного унверситету за адресою 49600, м. Дніпропетровськ, 27, вул. Ворошилова, 25.

Автореферат розслано 04.11.2003 року.

Вчений секретар

спецалзовано вчено ради Мицик О.О.

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність теми. Питання землеробства і удобреності озимої пшениці після різних культур в умовах південно-західних районів Степу України досліджувались і раніше. В той же час, чутливість цієї культури до окремих видів добрив та їх сполучень залежно від попереднього рівня удобреності ґрунту у сівозміні досліджені ще недостатньо. На думку багатьох дослідників, оцінка доз, сполучень і форм добрив при тривалому застосуванні, як правило, буває іншою, ніж у загальноприйнятих рекомендаціях, які основані, головним чином, на результатах короткотривалих дослідів.

У зв'язку з цим, для умов південно-західної частини степової зони України актуальною задачею є більш глибоке вивчення попередників озимої пшениці, а також агротехнічних прийомів підвищення їх ефективності шляхом застосування мінеральних та органічних добрив. Дуже важливим на сьогодні і в перспективі є пошук шляхів зменшення негативної дії і післядії підвищених норм мінеральних добрив без зниження урожайності цієї культури за рахунок застосування замість них органічних добрив.

Стан дослідженості питань дії попередніх культур, норм добрив і способів основного обробітку ґрунту в системі біологічного землеробства не дозволяє повно обґрунтувати їх комплексну дію на елементи родючості і продуктивність озимої пшениці, оскільки їх дослідження у ряді наукових установ проводилось, як правило, у дослідах, не пов'язаних з сівозмінами. Внаслідок чого не враховувалась післядія і взаємодія різних доз органічних та мінеральних добрив, які вносились у попередні роки, попередників і тривалого застосування певних способів обробітку ґрунту. Не достатньо вивчені тут і питання інших засобів хімізації, які застосовувались у помірних дозах, що є дуже важливим фактором у системі біологізації землеробства взагалі і при вирощуванні озимої пшениці зокрема.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Дослiдження складовою частиною тематичного плану вiддiлу землеробства Iнституту зернового господарства УААН (номер державної рестрацi - UA0100079Р).

Мета та завдання дослiджень. Основною метою досліджень було з'ясувати ефективність помірних і підвищених доз мінеральних добрив у посівах озимої пшениці на фоні щорічного внесення під всі культури сівозміни, а також гною, що застосовувався у сівозміні один раз або двічі за ротацію. Ці питання вивчались на фоні двох основних типів обробітків ґрунту - полицевого і безполицевого. Досліджувався комплексний вплив цих факторів на водний, поживний режими ґрунту, агрофізичні властивості і біологічну активність, забур'яненість посівів, продуктивність і якість зерна озимої пшениці, а також економічну та біоенергетичну ефективність виробництва зерна у південно-західному Степу України.

Об'кт дослiджень посіви озимої пшениці сорту Фантазія одеська, яка вирощувалась у сівозмінах в пiвденно-західної підзони Степу Украни.

Предмет досліджень - чотири найбiльш поширених у зонi вирощування попередники озимої пшениці (чорний пар, зайнятий пар, кукурудза на силос, горох), оранка і безполицевий основний обробiток ґрунту та 6 фонів удобрення у сівозміні.

Методи досліджень. В роботі використовувались загальнонаукові (аналіз і синтез, дедукція та індукція, моделювання) та специфічні для аграрної науки методи досліджень. Основним методом досліджень був польовий дослід, який доповнювався аналізами за загальноприйнятими в агрохімії, рослинництві, землеробстві та статистиці методиками.

Наукова новизна. Розробка найбільш інтенсивної системи землеробства, що включає застосування хімічних препаратів в обмеженій кількості при ґрунтозахисній, природоохоронній та ресурсозберігаючій направленості господарювання у посушливих умовах пiвденно-західної частини Степу Украни, яка в такому обсязі проводиться вперше. Результати цих досліджень дозволяють дати всебічну агротехнічну оцінку попередників озимої пшениці у зв'язку з комплексним впливом різних способів основного обробітку ґрунту і добрив на фактори, що визначають рівень продуктивності, як озимої пшениці, так і сівозміни в цілому. Дані цих досліджень дають можливість відповісти на багато актуальних питань сільськогосподарського виробництва і певною мірою змінити відповіді на деякі з них.

Практичне значення i реалiзацiя результатiв дослiджень. В результаті проведених досліджень установлена можливість підвищення ефективності попередників озимої пшениці шляхом сполучення дії різних систем удобрення та способів основного обробітку ґрунту.

Отриманий експериментальний матеріал дозволив дати глибоку науково обґрунтовану оцінку впливу цих факторів на біологічні і фізико-хімічні характеристики ґрунту, а також розробити рекомендації по розміщенню пшениці у сівозмінах, які орієнтовані на біологічну систему землеробства, по кожному з попередників. Її застосування буде сприяти збереженню та відновленню родючості ґрунту, підтриманню екологічної рівноваги в агроценозі і підвищенню урожайності озимої пшениці. Розроблені рекомендації мають важливе практичне значення для сільськогосподарського виробництва, їх впровадження у широкому масштабі забезпечить ріст урожайності як озимої пшениці, так і інших культур сівозміни.

Апробація результатів дослідження. Основні положення дисертаційної роботи і результати досліджень автор доповідав на республіканській науково-практичній конференції молодих дослідників і спеціалістів (Дніпропетровськ, 2000 рік), міжнародній науковій конференції (Луганськ, 2003), міжнародній науково-практичній конференції (Дніпропетровськ, 2003 рік), науково-методичних радах відділу землеробства Інституту зернового господарства та Ізмаїльської дослідної станції ІЗГ (Дніпропетровськ, 1996-2003 рр.).

Особистий внесок дисертанта. Дисертант особисто проаналізував та узагальнив наукові публікації вітчизняних та закордонних вчених за темою дисертації, вибрав напрям, визначив мету і задачі, розробив програму проведення польових та лабораторних дослiджень приймав безпосередню участь у їх проведенні, проаналiзував i теоретично обґрунтував отримані дані, розробив практичні рекомендації виробництву.

Публікації. Основнi результати дослiджень автора, включенi до дисертацiї·, опублiкованi у 7 наукових статтях, 3 з яких опубліковано у фахових виданнях, загальний обсяг публікацій склав 1,7 обл.-вид. аркушів, з них 1,5 авторських.

Структура та обсяг роботи. Дисертацiя викладена на 132 сторінках машинописного тексту i складаться з вступу, 7 роздiлiв, висновкiв, рекомендацiй виробництву. До роботи включено 35 таблиці, 12 додаткiв. Перелiк лiтератури мiстить 273 найменувань, з яких 11 - iноземними мовами.

ЗМІСТ РОБОТИ

1. СТАН ДОСЛІДЖЕНОСТІ ПИТАННЯ

Проаналізована література з питань розробки та поліпшення елементів енергозберігаючої технології вирощування озимої пшениці, дослідження впливу попередників, добрив та способів обробітку ґрунту на урожай та якість зерна пшениці, а також родючість ґрунту.

2. ГРУНТОВО-КЛІМАТИЧНА ХАРАКТЕРИСТИКА РЕГІОНУ І ОСОБЛИВОСТІ МЕТЕОРОЛОГІЧНИХ УМОВ У РОКИ ПРОВЕДЕННЯ ДОСЛІДІВ. МЕТОДОЛОГІЧНА ОСНОВА ДОСЛІДЖЕНЬ

Дослідження проводились на Ізмаїльській дослідній станції Інституту зернового господарства УААН.

Клімат південно-західного Степу помірно континентальний. Середньорічна кількість опадів 431,7 мм зі значними відхиленнями по роках (у 1991-1992 рр. випало 174,2 мм опадів). Середньорічна температура повітря складає +10,2оС. Тривалість безморозного періоду складає 210-215 діб. Сума ефективних температур знаходиться в межах 3400-3600о.

Грунт дослідної ділянки - чорнозем звичайний важкосуглинковий, вміст гумусу у шарі 0-40 см 3,0-3,6%, азоту – 0,16-0,19%, фосфору 0,16-0,18%, калію – 20-30 мг/100 г ґрунту. Реакція ґрунтового розчину - нейтральна (рН 7,0-7,6).

Погодні умови у роки проведення дослідів складались таким чином: 1996 і 1997 рр. були несприятливими, а 1998 і 1999 рр. відносно сприятливими для розвитку озимої пшениці.

Дослідження проводились у двох восьмипільних сівозмінах з характерним для зони чергуванням культур: І. Чорний пар – озима пшениця – кукурудза на зерно – кукурудза на силос – озима пшениця (озимий ячмінь) – горох – озима пшениця – соняшник. ІІ. Горох - озима пшениця – кукурудза на зерно – кукурудза на силос – ярий ячмінь – вівсяно-горохова сумішка на зелений корм - озима пшениця – соняшник. Досліджувалась дія традиційного основного обробітку грунту під озиму пшеницю (після кукурудзи на силос та гороху – дисковими знаряддями на глибину 10-12 см з подальшою передпосівною культивацією, в інших випадках - оранка на глибину 20-22 см) та безполицевого - плоскорізне рихлення на глибину 16 см з полосним поглибленням орного шару до 30-35 см. Вивчались наступні системи удобрення культур сівозміни: 1 - без добрив; 2 – заорювання пожнивних залишків; 3 - 40 т/га гною двічі за ротацію сівозміни; 4 - 40 т/га гною один раз за ротацію сівозміни + N30Р30К30 під всі культури; 5 – N90Р60К60 під всі культури сівозміни; 6 – N90Р60К60 під всі культури сівозміни з заорюванням пожнивних залишків.

Посiвна площа дiлянки - 180 м2, облiкова - 125 м2. Розмiщення варiантiв систематичне, повторнiсть триразова. Агротехніка догляду за посівами загальноприйнята для зони, де розташовані досліди.

Крім фенологічних спостережень в дослідах проводилось визначення: польової схожості насіння, росту, розвитку і забур'яненості посівів протягом вегетації, структури урожаю, урожайності та якості зерна озимої пшениці. При дослідженні ґрунту у динаміці визначали щільність, твердість, біологічну активність та структурно-агрегатний склад, вологість та поживний режим (нітратний азот, рухомі фосфати, обмінний калій). Отримані дані піддавались дисперсійному аналізу.

Проведені розрахунки економічної і біоенергетичної ефективності вирощування озимої пшениці залежно від досліджуваних факторів: визначали собівартість, рентабельність, розмір чистого доходу, енергоємність одиниці продукції та коефіцієнт енергетичної ефективності. Розрахунки велись за нормативами та розцінками, які існували на кінець 1999 року.

3. ВПЛИВ ПОПЕРЕДНИКІВ, ДОБРИВ І СПОСОБІВ ОСНОВНОГО ОБРОБІТКУ ГРУНТУ НА ВЛАСТИВОСТІ ЧОРНОЗЕМА ЗВИЧАЙНОГО

ВАЖКОСУГЛИНКОВОГО

3.1 Динаміка ґрунтової вологи і її споживання рослинами озимої пшениці у різні періоди вегетації. На час сівби озимої пшениці найбільша кількість продуктивної вологи як у шарі 0-20 см, так і у шарі 0-150 см містилось в полі чорного пару - після вівсяно-горохової сумішки та гороху вміст вологи у 2-2,5 рази нижчий. Після цих попередників, особливо, по чорному пару, волога досить рівномірно розподілялась по ґрунтовому профілю. При розміщенні після кукурудзи на силос та гороху по соняшнику порівняно з чорним паром весь кореневмісний шар грунту був дуже висушеним – відповідно на 71,3 і 73,5 мм. Перевага чорного пару перед іншими попередниками у більшій мірі проявлялась в посушливих умовах 1996 і 1998 рр.

Від сівби до припинення осінньої вегетації відбувалось накопичення вологи в ґрунті під посівами озимої пшениці, яке залежало від кількості опадів. Приріст вологи за цей період склав: по чорному пару 18-32%, після вівсяно-горохової сумішки – 20-30%, а після непарових попередників (гороху і кукурудзи на силос) – 32-68%.

Відмічений вплив способів основного обробітку ґрунту на накопичення вологи. В полі чорного пару перевага безполицевого обробітку була значною, по зайнятому пару ефективнішою виявилась оранка. Після непарових попередників кращі показники (на 12-22%) при застосуванні поверхневого обробітку порівняно з плоскорізним.

За рахунок осіннє-зимових опадів відбувається накопичення максимальної кількості продуктивної вологи у ґрунті, яка є одним з головних джерел вологозабезпечення рослин протягом всієї вегетації. Після різних попередників спостерігався неоднаковий характер зволоження кореневмісного шару ґрунту. По чорному пару ґрунт рівномірно зволожувався по всьому (0-150 см) профілю, після інших попередників запаси вологи у шарах нижче 100 см значно менші. Таке явище спостерігалось у всі роки досліджень, але особливо помітним воно було у посушливі роки. Приріст вологи за цей період складав по чорному пару 23-35%, а після гороху і кукурудзи на силос 98-162%.

Вплив добрив на накопичення вологи був менш помітним, але найбільший приріст вологи у більшості випадків був при застосуванні органічної системи удобрення.

Загальні витрати води за вегетацію залежать від багатьох факторів, зокрема, від погодних умов. Рослини озимої пшениці по чорному пару, гороху та зайнятому пару продуктивніше використовували вологу на утворення одиниці урожаю порівняно з кукурудзою на силос і горохом по соняшнику (табл. 1).

Таблиця 1

Витрати вологи рослинами озимої пшениці на утворення 1 тонни зерна під впливом попередників, добрив та основного обробітку ґрунту, м3 (середнє за 1997-1999 рр.)

Системи удобрення ґрунту в сівозміні | Попередники

чорний пар | кукурудза на силос | горох по озимій пшениці | зайнятий пар | горох по соняшнику

Загальноприйнятий обробіток ґрунту

Без добрив | 800 | - | 1080 | 1280 | 1330

Органічна | 610 | - | 860 | 860 | 970

Мінеральна | 650 | - | 900 | 900 | 970

Безполицевий плоскорізний обробіток ґрунту

Без добрив | 700 | 1240 | 1000 | 1040 | -

Органічна | 600 | 1010 | 790 | 830 | -

Мінеральна | 650 | 1050 | 860 | 850 | -

На утворення 1 тонни зерна найменше води витрачали посіви по чорному пару (800 м3), по гороху після стерньових (1080 м3), кукурудзи на силос та гороху по соняшнику – найбільше – 1280-1530 м3. Така закономірність спостерігалась при всіх системах удобрення.

Систематичне застосування добрив у сівозмінах сприяло ефективнішому використанню води рослинами. Особливо тут виділявся варіант з органічною системою удобрення. Певний вплив на цей показник мали і способи основного обробітку ґрунту. Продуктивніше волога використовувалась по плоскорізному обробітку, ніж по оранці або поверхневому обробітку дисковими знаряддями.

3.2 Структурно-агрегатний склад ґрунту. Перед сівбою озимої пшениці в шарі 0-40 см суттєвої різниці у структурі ґрунту та у показниках коефіцієнта структурності по всіх досліджуваних факторах не відмічалось, але найнижчим він виявився після кукурудзи на силос – 0,9-1,2.

На кінець вегетації спостерігалось значне поліпшення структури і збільшення коефіцієнта структурності по всіх попередниках і варіантах досліду. У цей період коефіцієнт структурності коливався в межах 2,5-2,7. Системи обробітку ґрунту помітно впливали на її структуру – у кінці вегетації кращою у більшості випадків вона була по плоскорізному обробітку порівняно з оранкою.

Найбільша кількість водостійких агрегатів перед сівбою озимої пшениці містилась у нижньому (20-40 см) шарі ґрунту після чорного, зайнятого пару і гороху, а по кукурудзі на силос вона виявилась нижчою на 7,7-5,7%.

З досліджуваних систем удобрення по всіх попередниках максимальна кількість водостійких агрегатів була при застосуванні органічної системи. Так, у ґрунті після чорного пару у шарі 20-40 см їх налічувалось на 3,7% більше, ніж у варіанті без добрив. Така закономірність спостерігалась протягом всієї вегетації.

Вплив способів основного обробітку ґрунту на цей показник був менш суттєвим, проте, у більшості випадків водостійкість ґрунту була кращою по плоскорізному обробітку, ніж по оранці. Винятком є чорний пар, де цей показник виявився вищим по оранці.

3.3 Щільність ґрунту коливалась в межах оптимальних значень – 1,0-1,11 г/см3. Протягом вегетації досліджувані фактори суттєво не впливали на її показники. Тільки у кінці вегетації спостерігалась тенденція до збільшення щільності у шарі ґрунту 10-20 см по плоскорізному обробітку.

3.4 Твердість ґрунту певною мірою залежала від попередників, добрив і обробітку ґрунту. Як перед сівбою, так і при літньому визначенні порівняно з паром твердішим на 4,1-10,4% був ґрунт під посівами після кукурудзи на силос.

Застосування гною позитивно відбивалось на зменшенні твердості (на 7,1-10%), а мінеральних добрив (N90Р60К60 щорічно) негативно – твердість збільшувалась на 5-6%. На кінець вегетації озимої пшениці показники твердості виявились у 2,2-2,5 рази вищими по обох попередниках. Дещо збільшувались вони і з поглибленням. Впливу різних способів основного обробітку ґрунту на цю його агрофізичну властивість не виявлено.

3.5 Біологічна активність. На процеси біологічної активності значною мірою діяли погодно-кліматичні умови. У відносно вологі роки вона відбувалась інтенсивніше. З досліджуваних факторів на цей показник найбільше впливали системи добрив. Порівняно з варіантом без добрив при застосуванні гною біологічна активність покращилась на 1,5-0,5%.

4. ПОЖИВНИЙ РЕЖИМ ҐРУНТУ ЗАЛЕЖНО ВІД ПОПЕРЕДНИКІВ,

СПОСОБІВ ЙОГО ОБРОБІТКУ І ДОБРИВ

Вміст нітратного азоту зменшувався з поглибленням до 40 см незалежно від попередників і способів обробітку ґрунту на 10,2-50,8%.

Оцінка впливу ролі попередника на азотний режим ґрунту дозволяє підкреслити перевагу паруючого ґрунту. Дещо менші показники характерні для гороху і зайнятого пару.

Аналіз ґрунту виявив суттєве збільшення кількості мінерального азоту під впливом добрив. Перед сівбою у шарі 0-20 см у ґрунті контрольного варіанту їх вміст складав 28,6-32,4, при внесенні органічних добрив 38,5-46,1, мінеральних – 35,5-44,8 мг/кг. Краща забезпеченість рослин азотом при органічній системі удобрення зберігалась протягом всього вегетаційного періоду. Практично для всіх варіантів досліду характерна така закономірність: досить різке збільшення кількості нітратів на початку весняної вегетації озимої пшениці і поступове зменшення їх вмісту протягом вегетації.

Вміст обмінного калію у ґрунті значно меншою мірою залежав від попередників і способів основного обробітку. Вміст його при застосуванні різних систем удобрення коливався в межах 138-228 мг/кг. У кінці вегетації відмічалось незначне зменшення кількості калію у ґрунті. Аналогічно змінювалась і кількість рухомого фосфору у ґрунті при різних системах удобрення.

5. РІСТ І РОЗВИТОК РОСЛИН ОЗИМОЇ ПШЕНИЦІ ЗАЛЕЖНО ВІД ПОПЕРЕДНИКІВ, ДОБРИВ ТА СПОСОБІВ ОСНОВНОГО ОБРОБІТКУ ГРУНТУ

5.1. Настання та проходження окремих фаз росту і розвитку рослин. На швидкість настання і проходження окремих фаз росту певний вплив мали попередники і застосовувані добрива. Прискорені темпи росту і розвитку рослин відмічені після тих попередників, які лишають після себе у ґрунті невеликі запаси вологи. По чорному пару у варіантах з органічною системою удобрення окремі фази росту наступали на 1,5-1,0 доби раніше, ніж у варіанті без добрив, в той же час після гороху – на 2,0-1,2, а після кукурудзи на силос – на 3,3-1,6 доби раніше. Систематичне застосування мінеральних добрив теж впливало на цей процес. Так, фаза виходу у трубку у рослин, розміщених по чорному пару, наступала на 3 доби, по гороху – на 3,6, а по кукурудзі на силос – на 4,6 доби раніше, ніж у рослин контрольного варіанту.

Досліджувані способи основного обробітку ґрунту на темпи росту і розвитку посівів озимої пшениці суттєво не впливали.

5.2 Формування густоти стеблостою озимої пшениці. Найбільша густоти стояння рослин на момент припинення осінньої вегетації спостерігалась після чорного пару (980 шт./м2), а найменшою вона була після кукурудзи на силос – 532 шт./м2.

Внесення добрив позитивно відбивалось на рості і розвитку рослин. Під час всіх обліків кількість стебел на 1 м2 у варіанті з органічною і органо-мінеральною системами удобрення налічувалось на 368-162 шт./м2 більше, ніж у варіанті без добрив. Показники кількості надземної маси теж були на 25,8-22,8 г/м2 вищими в цих варіантах. Ефективність внесення мінеральних добрив виявилась дещо нижчою.

Відмічався певний вплив способів основного обробітку ґрунту: у сприятливі по зволоженню роки відзначено перевагу оранки над способами безполицевого обробітку.

5.3 Забур'яненість посівів у фазі колосіння найменшою була у посівах по чорному пару, після кукурудзи на силос вона у 3 рази вище. Інші попередники по цьому показнику займають проміжне становище. Впливу різних доз і сполучень мінеральних добрив на забур'яненість не виявлено. У більшості випадків бур'янів по плоскорізному обробітку налічувалось більше, ніж по поверхневому. В посівах озимої пшениці, яким передувала оранка, їх було найменше.

5.4 Ріст і розвиток кореневої системи. Облік кількості коренів у різних шарах ґрунту показав, що основна їх частина зосереджена у шарі 0-40 см, де містилось 69-78% від їх загальної маси. У рослин по чорному пару формується більш потужна коренева система, ніж у рослин по кукурудзі на силос. Інтенсивність розвитку кореневої системи значною мірою залежить від умов вирощування. У посушливі роки різниця по цьому показнику між рослинами різних варіантів досліду збільшується, а у сприятливі по режиму зволоження – зменшується (табл.. 2).

Таблиця 2

Вплив попередників на розвиток і розміщення по шарах ґрунту кореневої системи озимої пшениці, г (вага коренів у повітряно-сухому стані)

Шари ґрунту, см | Роки проведення досліджень

1996 рік | 1997 рік | середнє

ц/га | % | ц/га | % | ц/га | %

Попередник - чорний пар

0-20 | 10,5 | 67 | 7,0 | 53 | 8,8 | 60

20-40 | 1,8 | 12 | 3,1 | 24 | 2,5 | 18

40-60 | 1,3 | 9 | 1,5 | 11 | 1,4 | 10

60-80 | 1,3 | 8 | 1,1 | 8 | 1,2 | 8

80-100 | 0,7 | 4 | 0,5 | 4 | 0,6 | 4

0-100 | 15,6 | 100 | 13,2 | 100 | 14,5 | 100

Урожай надземної маси | 76,5 | - | 80,1 | - | 78,3 | -

Відношення ваги коренів до ваги надземної маси, % | 19,6 | - | 16,5 | - | 18,5 | -

Попередник - кукурудза на силос

0-20 | 4,2 | 42 | 6,1 | 50 | 5,1 | 46

20-40 | 2,0 | 20 | 3,2 | 26 | 2,6 | 23

40-60 | 1,7 | 17 | 1,5 | 13 | 1,6 | 15

60-80 | 1,3 | 14 | 0,8 | 7 | 7,0 | 10

80-100 | 0,7 | 7 | 0,4 | 4 | 0,5 | 6

0-100 | 9,9 | 100 | 12,1 | 100 | 10,9 | 100

Урожай надземної маси | 27,9 | - | 60,8 | - | 44,4 | -

Відношення ваги коренів до ваги надземної маси, % | 35,4 | - | 19,9 | - | 27,7 | -

Збільшення кількості коренів, що проникають у більш глибокі шари ґрунту, значно підвищує ресурси вологоспоживання, що у зоні недостатнього зволоження є матеріальною основою підвищення урожайності.

6. УРОЖАЙНІСТЬ, СТРУКТУРА УРОЖАЮ, ЯКІСТЬ ЗЕРНА ОЗИМОЇ ПШЕНИЦІ У ЗВ’ЯЗКУ З ПОПЕРЕДНИКАМИ, ОБРОБІТКОМ ҐРУНТУ ТА ДОБРИВАМИ

6.1 Урожайність озимої пшениці. Попередники і системи добрив суттєво впливали на урожайність озимої пшениці. Найвищий урожай отримано в посівах по чорному пару – 35,1-46,1 ц/га. Після гороху, розміщеному по озимій пшениці, він був на 30%, а після інших попередників на 42,9-49,2% нижче, ніж по пару. Суттєвий вплив на рівень урожаю мали добрива. У полі чорного пару прибавки урожаю складали: по мінеральній і органо-мінеральній системах 5,5-8,8 ц/га, в той час як по органічній 11 ц/га. По інших попередниках: найбільші прибавки урожаю зерна отримані по органо-мінеральній системі добрив – 7,6-9,9 ц/га, а по органічній і мінеральній – 5,0-7,6 ц/га (табл. 3).

Таблиця 3

Урожайність озимої пшениці залежно від попередників, добрив і способів основного обробітку ґрунту, ц/га (середнє за 1996-2001 рр.*)

Попередники | Способи основного

обробітку ґрунту | Системи удобрення ґрунту у сівозмінах

без

добрив | орга-нічна | органо-мінеральна | міне-ральна

Чорний пар | оранка на 20-22 см | 35,1 | 46,1 | 43,9 | 40,6

плоскорізний на 16 см | 33,9 | 42,0 | 41,6 | 40,4

Горох по озимій пшениці | поверхневий на 10-12 см | 24,6 | 29,4 | 32,2 | 30,2

плоскорізний на 16 см | 26,8 | 33,0 | 33,7 | 32,3

Горох по соняшнику | поверхневий на 10-12 см | 20,0 | 25,1 | 28,5 | 26,5

плоскорізний на 16 см | 21,7 | 26,5 | 28,9 | 26,6

Вівсяно-горохова сумішка | оранка на 20-22 см | 17,8 | 25,3 | 27,7 | 25,6

плоскорізний на 16 см | 20,8 | 25,7 | 27,1 | 25,8

Кукурудза на силос** | поверхневий на 10-12 см | 25,5 | 32,3 | 33,5 | 29,2

плоскорізний на 16 см | 20,6 | 26,3 | 27,4 | 26,0

Примітки:* - показники НІР05 за роки досліджень коливались в межах 1,1-2,6 ц/га, помилка досліду – 2,1-2,6%; ** - після кукурудзи на силос по поверхневому обробітку розміщувався озимий ячмінь

При порівнянні урожайності озимої пшениці та озимого ячменю після кукурудзи на силос виявилось, що урожай останнього в аналогічних варіантах на 3,2-6,1 ц/га вище, ніж по озимій пшениці.

Способи основного обробітку ґрунту певним чином впливали на урожай озимої пшениці. При розміщенні її по чорному пару спостерігалась помітна перевага оранки над плоскорізним обробітком – до 4,1 ц/га. Різниці в дії способів основного обробітку на урожай після зайнятого пару, гороху, кукурудзи на силос не виявлено.

6.2 Структура урожаю. Серед досліджуваних попередників найкращі показники структури урожаю формувались при розміщенні озимої пшениці по чорному пару: продуктивних стебел більше на 12-25%, довжина колосу - на 6,4-4,5%, кількість зернин у колосі - на 13,2-14%, маса 1000 зернин - на 3-5%, ніж після інших попередників. Серед добрив ефективнішою була органічна система. Ці показники склали відповідно 11,5-1,4%, 4%, 24,7-4,6%, 10,8-3%. Застосування мінеральної системи удобрення поліпшило ці показники на 4,2-9,0%.

Способи основного обробітку ґрунту на формування елементів структури урожаю впливали незначно. У більшому ступеню на структуру урожаю діяли погодні умови: кращі показники характерні для сприятливіших по зволоженню років.

6.3 Якість зерна. Сприятливіше на вміст білка впливали такі попередники як чорний пар і горох (розміщений по озимій пшениці), які забезпечували прибавку до 0,7% у порівнянні з кукурудзою на силос. Добрива підвищували вміст білка в зерні: по органічній системі його містилось залежно від попередників на 0,3-0,91%, по мінеральній – на 0,19-1,06% більше, ніж у варіанті без добрив. Аналогічні закономірності виявлені і при визначенні кількості сирої клейковини, натури зерна, об’єму хліба.

6.4 Вміст солей важких металів у зерні озимої пшениці. Отримане зерно озимої пшениці містить солі важких металів у межах, які в 2-3 рази нижчі за прийняті значення ГДК. Тільки кількість солей кадмію фактично дорівнювала ГДК. Змін вмісту солей важких металів залежно від систем добрив не виявлено.

7. ЕКОНОМІЧНА І БІОЕНЕРГЕТИЧНА ЕФЕКТИВНІСТЬ ВИРОЩУВАННЯ ОЗИМОЇ ПШЕНИЦІ І ПРОДУКТИВНІСТЬ СІВОЗМІН

7.1 Економічна і біоенергетична ефективність вирощування зерна озимої пшениці. У південно-західній частині Степу найбільша економічна і біоенергетична ефективність виробництва зерна озимої пшениці забезпечується у сівозмінах з чорним паром. Підвищені витрати грошово-матеріальних і енергетичних засобів на гектар посіву по цьому попереднику окупаються приростом урожайності і здешевленням виробництва зерна.

Порівняно високі економічні і енергетичні показники отримані у дослідах при вирощуванні пшениці після гороху та вівсяно-горохової сумішки. Тут рентабельність і коефіцієнт економічної ефективності в середньому по всіх варіантах були відповідно 54,4-74% і 2,23-2,98. Після кукурудзи на силос витрати на виробництво на гектар посіву нижчі, ніж на парових полях, але зерно тут дорожче за рахунок зниження рівня урожайності.

Ефективність вирощування озимої пшениці при різних системах удобрення визначалась рівнем урожайності і витратами на внесення добрив. По чорному пару відносно висока ефективність отримана у варіанті без добрив і в разі застосування органо-мінеральної системи удобрення. Тут отримано найдешевше і найбільш енергоємне зерно (собівартість відповідно 20,1-21,4 і 23,2-24,7 грн./ц , а енерговитрати – 587-665 і 664-749 МДж. Досить високі показники по цьому попереднику забезпечує також застосування органічної або мінеральної систем удобрення. Аналогічною виявилась дія досліджуваних систем добрив і після інших попередників.

При порівнянні економічних і біоенергетичних показників виробництва зерна озимої пшениці залежно від способів основного обробітку ґрунту показана перевага плоскорізного обробітку над оранкою по чорному і зайнятому пару. Після гороху і кукурудзи на силос, де в якості основного обробітку проводилось дворазове дискування, собівартість 1 центнеру зерна у всіх варіантах досліду виявилась дещо нижчою, ніж по плоскорізному обробітку, тому економічна і енергетична ефективність тут була вище. Ця різниця визначалась меншими витратами (на 10-22%) на паливно-мастильні матеріали при виробництві зерна.

7.2 Продуктивність сівозмін. Найбільш ефективною системою удобрення у сівозміні з чорним паром виявилась органо-мінеральна. Прибавка урожаю зернових порівняно з контролем у сівозміні з чорним паром склала 6,9-4,6 ц/га, у сівозміні з зайнятим паром – 5,3-5,0 ц/га; озимої пшениці відповідно 10,3-8,6 і 6.9-6,0 ц/га. Органічна і мінеральна системи добрив виявились фактично однаковими за ефективністю. Прибавки урожаю були на 3-6,4% нижчі, ніж при органо-мінеральній. Аналогічно змінювався і урожай зерна з гектару сівозмінної площі.

У сівозміні, де поле чорного пару замінено полем з вівсяно-гороховою сумішкою на зелений корм, а одне поле озимих замінено полем ярого ячменю, відбувається зниження урожаю зернових культур і збору зерна з гектару сівозмінної площі на 30,8% і 21,7%. У сприятливі для вирощування кормових культур роки кормова продуктивність таких сівозмін дещо підвищується за рахунок додаткового поля кормових, але в середньому за роки досліджень вона була однаковою.

Урожай окремих культур від дії різних способів обробітку ґрунту дещо змінюється, але загальна продуктивність сівозмін практично залишається на одному рівні.

ВИСНОВКИ

1.

2.

3.

4.

5.

6.

7.

8.

9.

10.

11.

12.

13.

14.

15.

16.