МІНІСТЕРСТВО АГРАРНОЇ ПОЛІТИКИ УКРАЇНИ

ВІННИЦЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ АГРАРНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

ПАНАСЮК Олександр Якович

УДК 633 34: 631.1.

КОРМОВА ЦІННІСТЬ І ПРОДУКТИВНІСТЬ СОЇ
ЗАЛЕЖНО ВІД ФАКТОРІВ ІНТЕНСИФІКАЦІЇ В
УМОВАХ ПРАВОБЕРЕЖНОГО ЛІСОСТЕПУ УКРАЇНИ

06.01.12 - кормовиробництво і луківництво

АВТОРЕФЕРАТ

дисертації на здобуття наукового ступеня
кандидата сільськогосподарських наук

ВІННИЦЯ – 2003

Дисертацією є рукопис

Робота виконана в Інституті кормів УААН протягом 1996 – 2000 рр.

Науковий керівник: доктор сільськогосподарських наук, професор
Петриченко Василь Флорович,
директор Інституту кормів УААН

Офіційні опоненти: доктор сільськогосподарських наук, професор, Ермантраут Едуард Рудольфович, завідувач лабораторії математичного моделювання та інформаційних технологій Інститут цукрових буряків УААН

Камінський Віктор Францович - кандидат сільськогосподарських наук, заступник директора Інституту землеробства УААН з наукової роботи

Провідна установа: Білоцерківський державний аграрний університет

Мінагрополітики України

Захист відбудеться 22.05.2003 року о 10-00 годині на засіданні Спеціалізованої вченої ради Д 05.854.01 при Вінницькому державному аграрному університеті, 21008. с. Агрономічне Вінницького району Вінницької області, вул. Сонячна 3.

Відзиви на автореферат у двох екземплярах надсилати за адресою: 21008, м.Вінниця, вул.Сонячна 3. Секретарю Спеціалізованої вченої ради.

З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Вінницького державного аграрного університету.

Автореферат розісланий 21.04.2003 р.

Вчений секретар

спеціалізованої вченої ради, доцент Янчук В.І.

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Використання зерна кукурудзи чи ячменю в годівлі тварин забезпечує раціони білком лише на 65 – 80% від потреби, внаслідок чого перевитрати корму на виробництво одиниці тваринницької продукції складають в 1,5-2 рази більше наукового обгрунтованих норм. Тому в короткоротаційних сівозмінах посіви кукурудзи повинні мати оптимальне співвідношення з посівами сої, зерно якої містить 37 – 40% перетравного протеїну, що дасть можливість збалансувати фуражне зерно за білком.

Актуальність теми. З утворенням нових агроформувань виникла необхідність вивчення короткоротаційних сівозмін, насичених кукурудзою та соєю. В зв’язку з цим оцінка кормової цінності та підвищення продуктивності сої, а також розробка теоретичних основ оптимізації співвідношення посівів сої і кукурудзи в сівозмінах з короткою ротацією є важливою науковою проблемою, яка потребує обґрунтування в умовах правобережного Лісостепу України. Саме ці питання і були предметом досліджень дисертаційної роботи.

Зв'язок роботи науковими програмами, планами, темами.

Дисертаційна робота була складовою частиною комплексних досліджень лабораторії селекції і технології вирощування високобілкових культур Інституту кормів УААН по підвищенню кормової цінності та розробці технології вирощування сої на насіння в короткоротаційних сівозмінах правобережного Лісостепу України згідно з науково-технічною програмою УААН “Кормовиробництво” (№ держреєстрації 0196U018397) на період 1996 – 2000 рр.

Мета і задачі досліджень. Мета досліджень передбачала вивчення кормової цінності та продуктивності сої залежно від впливу факторів інтенсифікації в умовах правобережного Лісостепу України.

Для досягнення вказаної мети необхідно було вирішити такі задачі:

-

-

-

-

-

Об’єкт дослідження. Процес формування кормової цінності та продуктивності сої залежно від добрив, систем захисту рослин від шкодочинних об’єктів та співвідношення її посівів і кукурудзи в сівозмінах.

Предмет дослідження. Соя, дози добрив, системи захисту рослин та співвідношення посівів сої і кукурудзи в короткоротаційних сівозмінах.

Методи дослідження. В роботі використані слідуючі методи: польовий, який у поєднанні з візуальним та спостереженнями за ростом і розвитком рослин, дає змогу кількісно оцінити агротехнічний ефект досліджуваних факторів; лабораторно-аналітичний – для визначення хімічного складу та кормової цінності вегетативної маси і зерна; фізіологічний – для визначення фотосинтетичної діяльності рослин сої; математично-статистичний – для оцінки вірогідності отриманих результатів досліджень; розрахунково-порівняльний – для визначення економічної та біоенергетичної ефективності технології вирощування сої.

Наукова новизна одержаних результатів. Вперше в умовах правобережного Лісостепу України вивчено кормову цінність та продуктивність сої залежно від доз добрив, систем захисту рослин та співвідношення посівів сої і кукурудзи в короткоротаційних сівозмінах.

Встановлено і обгрунтовано оптимальне співвідношення посівів сої та кукурудзи в короткоротаційних кукурудзо-соєвих сівозмінах для виробництва повноцінних концентрованих кормів.

Дана економічна і біоенергетична оцінка технології вирощування сої в короткоротаційних сівозмінах залежно від впливу факторів інтенсифікації.

Практичне значення одержаних результатів полягає в тому, що в результаті досліджень розроблено технологічні прийоми підвищення кормової цінності та продуктивності сої в короткоротаційних сівозмінах, яка забезпечує урожайність насіння 2,82 – 3,05 т/га, збір сирого протеїну 0,96-1,4 т/га та зниження енерговитрат на 15-20%. Розроблена технологія вирощування сої впроваджена в господарстві ПП "Юхимівське" Шаргородського району Вінницької області на площі 40 га.

Особистий внесок здобувача полягає в безпосередній участі при проведенні польових та лабораторних дослідів, в аналізі експериментальних даних, виявленні особливостей оптимізації посівних площ сої та кукурудзи в короткоротаційних сівозмінах на різних фонах живлення. За отриманими результатами досліджень узагальнено і сформульовано висновки і пропозиції виробництву. Самостійно проаналізовано літературу з даної проблеми. Впровадження у виробництво здійснювалось за безпосередньою участю автора.

Апробація результатів дисертації. Основні положення і результати дисертаційної роботи доповідали на 3-й науковій конференції викладачів Вінницького ДСГІ (Вінниця, 1997), на науковій конференції “Сучасні проблеми рослинництва і кормовиробництва” (Умань, 1998), на науково-практичному семінарі молодих вчених та спеціалістів “Вчимося господарювати” (Чабани, 1999), на науково-практичній конференції молодих вчених і спеціалістів “Наукові проблеми виробництва зерна в Україні та сучасні методи їх вирішення” (Дніпропетровськ, 2000), а також на науковій міжвузівській конференції аспірантів і молодих викладачів “Сучасна аграрна наука: напрями досліджень, стан і перспективи” (м. Вінниця, 2001).

Публікація результатів досліджень. За матеріалами дисертації опубліковано 14 наукових праць, з них 7 статей у фахових виданнях, 2 тези та 5 матеріалів доповідей (доля авторства здобувача в друкованих працях 52–80%).

Структура і обсяг дисертації. Дисертація складається з вступу, шести розділів, висновків і пропозицій виробництву. Викладена на 160 сторінках комп’ютерного тексту, включає 45 таблиць, 7 рисунків. Список використаних джерел літератури містить 242 найменувань, з них 10 зарубіжних авторів.

ЗМІСТ РОБОТИ

НАУКОВІ ОСНОВИ ФОРМУВАННЯ КОРМОВОЇ ЦІННОСТІ І ПРОДУКТИВНОСТІ СОЇ ЗАЛЕЖНО ВІД ФАКТОРІВ ІНТЕНСИФІКАЦІЇ (Огляд літератури)

В цьому розділі наведені результати досліджень вітчизняних та зарубіжних вчених з питань впливу доз добрив та системи захисту рослин від шкодочинних об’єктів і співвідношення посівів сої і кукурудзи в сівозміні на формування врожаю, його якості та кормової цінності. Висунута робоча гіпотеза та обгрунтування напрямку наукової роботи.

УМОВИ ТА МЕТОДИКА ПРОВЕДЕННЯ ДОСЛІДЖЕНЬ

Польові дослідження проводили в 1996–2000 рр. в польовому стаціонарному досліді, закладеному лабораторією селекції і технології вирощування високобілкових культур Інституту кормів УААН. Грунт дослідного поля – сірий лісовий середньосуглинковий, в орному шарі якого міститься гумусу за Тюриним 2,1 – 2,4%, рухомого фосфору і обмінного калію (за Чириковим) відповідно 12,1 – 14,2 та 8,1 – 11,6 мг на 100 г грунту, ступінь насичення грунту основами 85,7 – 87,3%, рН сольове 5,4 – 5,5.

Гідротермічні умови в роки проведення досліджень відрізнялись від середньобагаторічних показників. Так, за період травень–вересень випало опадів: в 1996 р – 380, в 1997 р – 481, 1998 р – 298, в 1999 р – 199 і в 2000 р - 434 мм при багаторічній кількості 330 мм. Сума активних температур за ці роки складала відповідно: 2008, 2483, 2538, 2983 і 2831 при багаторічному показнику 2500оС.

Кормову цінність і продуктивність сої вивчали в таких сівозмінах: а) соя – кукурудза, б) соя – кукурудза – кукурудза, в) соя – кукурудза – кукурудза - кукурудза, де співвідношення посівів цих культур було відповідно, як 1:1, 1:2 та 1:3. В них застосовували слідуючі системи удобрення: під сою – 1) гній, 15 т/га; 2) гній, 15 т/га+N45Р60К60; під кукурудзу – 1) гній, 15 т/га; 2) гній, 15 т/га+N60Р90К90. На всіх варіантах сої застосовували звичайну та інтегровану систему захисту рослин від хвороб і шкідників. У варіантах інтегрованої системи проводилась: обробка насіння проти збудників хвороб фундазолом (2,5 кг на 1 т насіння), обприскування посівів у фазі трійчастого листка проти хвороб (арчер 2 л/га) та інсектицидами при наявності економічних порогів шкідливості шкідників.

В досліді висівали середньоранньостиглий сортотип сої Київська 27 та кукурудзу – гібрид типу Дніпровський 273 МВ. Схема досліду представлена в таблицях 2 і 3. Облікова площа ділянки 50 м2, повторність трьохразова. Статистична обробка урожайних даних проводилась методом дисперсійного аналізу (Б.А. Доспехов, 1985) на персональному комп’ютері Pentium III із використанням програм Sigma та Statistica.

Підготовка і обробіток грунту під сою були загальноприйнятими для зони Лісостепу України. Фосфорно-калійні добрива і гній вносили під оранку, азотні – весною під культивацію згідно схеми дослідів. Грунтовий гербіцид харнес (2,5 л/га) вносили до сівби сої з наступним загортанням в грунт.

Оцінку фотосинтетичної діяльності рослин проводили за методикою А.А.Ничипоровича та ін. (1977). Використання рослинами ФАР визначали за методикою Х.Г. Тооминга, В.И. Гуляева (1969).

Вміст сухої речовини в рослинах визначали шляхом висушування паралельних наважок до постійної маси при температурі 105 ?С.

Динаміку накопичення сухої речовини, вмісту азоту, фосфору і калію визначали за “Інструкцією для лабораторій Державної агрохімслужби по аналізу кормів” (1978).

Поживність натурального корму зеленої маси і насіння сої розраховували за вмістом протеїну, жиру, клітковини і БЕР з врахуванням коефіцієнтів їх перетравності.

Вміст амінокислот в насінні сої визначали на амінокислотному аналізаторі типу Aminochrom ІІ ОЕ – 914 в лабораторії зоотехнічної оцінки кормів Інституту кормів УААН.

При проведенні фенологічних спостережень керувались “Методикою проведення досліджень по кормовиробництву” (Вінниця, 1998).

Показники симбіотичної азотфіксації сої визначали за методикою, описаною П.П. Вавиловым, Г.С. Посыпановым (1983).

Урожай насіння збирали в повній стиглості комбайном “Сампо – 130” із всієї облікової ділянки, перераховували на 100% чистоту і 14% вологість.

Математико-статистичний аналіз урожайних даних та спостережень в дослідах проводився методом дисперсійного аналізу та кореляційно – регресійним методом (Б.А.Доспехов, 1985) з використанням персонального комп’ютера.

Біоенергетичну оцінку факторів, що вивчались в досліді, проводили за методикою Н.С.Балаур, А.В.Тетю (1988).

ОСОБЛИВОСТІ ФОРМУВАННЯ КОРМОВОЇ ЦІННОСТІ ТА УРОЖАЮ СОЇ ЗАЛЕЖНО ВІД ВПЛИВУ ФАКТОРІВ ІНТЕНСИФІКАЦІЇ

Спостереження показали, що при застосуванні добрив запаси вологи в метровому шарі грунту помітно зменшувались, особливо в другій половині вегетаційного періоду сої, оскільки на цих ділянках значно збільшується урожай і витрати вологи на його формування.

Взаємодія органо-мінеральних добрив і співвідношення посівів сої та кукурудзи в сівозміні як 1:3 збільшила витрати вологи на формування більш високого рівня врожаю на 13,5 мм порівняно з контролем, де не вносили добрива і зазначене співвідношення було як 1:1, хоча при цьому витрати грунтової вологи на формування 1 ц насіння сої зменшились на 13,4 – 15,7%.

Динаміка асиміляційної поверхні сої та нагромадження нею сухих речовин залежно від доз добрив та систем захисту рослин

Досліджувані фактори інтенсифікації, покращуючи умови вирощування сої, позитивно впливали на збільшення формування асиміляційної поверхні рослин. Під дією внесених мінеральних добрив (N45Р60К60) листкова поверхня сої на початку цвітіння збільшилась порівняно з контролем без їх внесення від 27,7 до 30,2 тис. м2/га при звичайному захисті рослин, а при інтегрованому захисті – від 29,6 до 33,6 тис. м2/га, або відповідно на 9,0 і 13,5%. Така ж залежність спостерігається і в наступні фази росту і розвитку сої.

Помітну дію на створення листкової поверхні сої проявила інтегрована система захисту рослин від шкодочинних об’єктів. Під дією цієї системи захисту приріст листкової поверхні складав у фазі повного наливання насіння сої 2,5–3,8 тис. м2/га, що становить 5,4–9,1% залежно від доз добрив.

Максимальних розмірів асиміляційна поверхня рослин сої досягає на всіх варіантах досліду в період кінець повного наливання насіння–фізіологічна стиглість, а в подальшому вона дещо зменшується у зв'язку з частковим опаданням листків нижнього ярусу.

Для більш повнішої, ніж асиміляційна поверхня, характеристики реальних можливостей посіву синтезувати органічну речовину використовують такий показник, як фотосинтетичний потенціал (млн. м2 дн/га). Наші експериментальні дані показують, що при застосуванні органо-мінеральних добрив та інтегрованого захисту фотосинтетичний потенціал в період початок і кінець цвітіння сої становив в середньому за 5 років 1,485 млн. м2дн/га, а в інтервалі повне наливання насіння–фізіологічна стиглість 2,218, що більше відповідно на 10,4 і 9,6% порівняно з контролем, де вносився лише гній і застосовувався звичайний захист рослин.

Збільшення фотосинтетичного потенціалу сприяло нагромадженню рослинами сухих речовин. Внесені мінеральні добрива (N45Р60К60) на фоні гною (15т/га) забезпечили збір сухої маси рослин сої в період повне наливання насіння-фізіологічна стиглість на рівні 6,69 т/га при звичайному захисті рослин, а на ділянках, де застосовували інтегрований захист – 7,18 т/га, або більше за рахунок дії мінеральних добрив відповідно на 7,1 та 9,4% (середнє за 5 років). Системи захисту рослин від шкодочинних об’єктів в меншій мірі впливали на нагромадження сухої речовини, але в поєднанні із зменшенням співвідношення посівів сої і кукурудзи в сівозміні їх дія значно зростала.

Динаміка накопичення кількості сухої речовини одиницею листкової поверхні (ЧПФ, г/м2 за добу) представлена на рисунку 1.

Рис. 1 Динаміка чистої продуктивності фотосинтезу сої залежно від доз добрив, систем захисту рослин і співвідношення її посівів і кукурудзи в сівозміні (середнє за 1996-2000 рр.)

Вона свідчить про незначні зміни показника чистої продуктивності фотосинтезу (ЧПФ) сої під впливом факторів, що вивчалися в досліді. Дія мінеральних добрив на фоні гною в двопільній сівозміні забезпечила збільшення чистої продуктивності сої на початку її цвітіння від 3,65 до 3,70 г/м2 за добу при звичайній системі захисту рослин і до 3,73 г/м2 за добу – при інтегрованому захисті. Незначні зміни ЧПФ спостерігаються і на ділянках застосування різних систем захисту посівів сої від шкодочинних об’єктів.

Взаємодія добрив, систем захисту рослин і співвідношення посівів сої і кукурудзи в сівозміні підвищила чисту продуктивність фотосинтезу сої на 11,7% у фазі початок цвітіння–кінець цвітіння, а в період повного наливання насіння – на 5,9% при величині ЧПФ на контролі відповідно 1,80 та 2,85 г/см2 за добу.

Аналіз даних динаміки ЧПФ дав змогу виявити синусоїдний характер показників чистої продуктивності фотосинтезу в онтогенезі рослин сої, що вказує на можливість їх покращення шляхом застосування ефективних поєднань певних агротехнічних заходів.

Збір поживних речовин вегетативної маси сої залежно від добрив та систем захисту рослин

Результати досліджень свідчать, що застосування добрив (гній, 15 т/га + N45P60K60) та інтегрованого захисту посівів від хвороб та шкідників забезпечило підвищення вмісту сирого протеїну в зеленій масі від 14,1 до 15,6 % на початку цвітіння рослин, а в кінці фази цвітіння – від 15,2 до 16,6 %, що більше на 9,2 і 9,9 відносних відсотки порівняно з ділянками, де вносили лише гній і застосовували звичайний захист посівів (табл. 1).

Збір сухої речовини залежно від добрив в поєднанні з інтегрованим захистом рослин складав 3,86 – 4,34 т/га на початку цвітіння сої, а при завершені цвітіння – він був в межах 6,10 – 6,91 т/га. Приріст збору кормових одиниць на цих варіантах за рахунок дії добрив і захисту рослин склав 0,51 та 0,64 т/га, або більше на 12,3 і 16,6 % порівняно з контролем. При цьому забезпеченість кормової одиниці сирим протеїном коливалась в межах 177 – 196 г.

Таблиця 1.

Поживність зеленої маси сої залежно від добрив і систем захисту рослин від хвороб та шкідників (середнє за 1996 – 2000 рр.).

Дози добрив | Системи захисту | Вміст сухої речовини, % | Вміст в сухій речовині сирого протеїну, % | Збір, т/га | Вміст протеїну в одній кормовій одиниці, г | сухої речо-вини | кормо-вих одиниць | сирого протеїну | Початок цвітіння сої | Гній, 15 т/га | 1 | 17,4 | 14,2 | 3,86 | 3,08 | 0,545 | 177 | 2 | 17,5 | 14,3 | 4,10 | 3,28 | 0,584 | 178 | Гній, 15 т/га + N45P60K60 | 1 | 17,2 | 15,5 | 4,09 | 3,26 | 0,634 | 194 | 2 | 17,1 | 15,6 | 4,34 | 3,59 | 0,675 | 188 | Кінець цвітіння сої | Гній, 15 т/га | 1 | 19,2 | 15,2 | 6,10 | 5,19 | 0,926 | 178 | 2 | 19,1 | 15,3 | 6,47 | 5,41 | 0,991 | 183 | Гній, 15 т/га + N45P60K60 | 1 | 18,8 | 16,5 | 6,56 | 5,45 | 1,08 | 198 | 2 | 18,5 | 16,6 | 6,91 | 5,83 | 1,14 | 196 | Примітка. Системи захисту рослин: 1 – звичайна, 2 – інтегрована. Дані одержані на ділянках, де співвідношення посівів сої і кукурудзи в сівозміні було, як 1:2.

УРОЖАЙНІСТЬ НАСІННЯ СОЇ ЗАЛЕЖНО ВІД ВПЛИВУ
ФАКТОРІВ ІНТЕНСИФІКАЦІЇ

Зазначені вище зміни ростових і фотосинтетичних процесів в рослинах сої, викликані дією досліджуваних факторів інтенсифікації, забезпечили в кінцевому результаті формування більш високого врожаю насіння та його кормової цінності.

Результати наших досліджень (1996–2000 рр) показали, що застосування органо-мінеральних добрив (гній 15 т/га + N45Р60К60) при звичайному захисті рослин забезпечило рівень урожайності насіння сої в межах 2,60 – 3,04 т/га залежно від співвідношення посівів сої і кукурудзи в сівозміні, або більше на 18,6 і 18,8% порівняно з контролем, де вносився лише гній (табл. 2). Значна ефективність спостерігалась і при застосуванні інтегрованої системи захисту рослин від шкодочинних об’єктів. Приріст урожайності насіння сої під дією інтегрованої системи захисту рослин від шкодочинних об’єктів, яка застосовувалася на ділянках внесення органо-мінеральних добрив, складав в середньому за 5 років 0,23 –0,26 т/га, або 8,2 –10% залежно від співвідношення посівів сої та кукурудзи в сівозміні.

Таблиця 2

Урожайність насіння сої залежно від добрив, систем захисту рослин і співвідношення її посівів і кукурудзи в сівозміні (середнє за 1996 – 2000 рр)

Співвідно-шення посівів сої і кукурудзи (фактор С) | Дози добрив (фактор А)

Органічні (гній, 15 т/га) | Органо-мінеральні (гній, 15 т/га+N45Р60К60) | Урожайність насіння | т/га | в % | т/га | в % | Звичайна система захисту рослин (фактор В) | 1 : 1 | 2,19 | 100 | 2,60 | 100 | 1 : 2 | 2,36 | 107,8 | 2,82 | 108,5 | 1 : 3 | 2,56 | 116,8 | 3,04 | 116,9 | Беззмінний посів сої | 1,40 | 63,9 | 1,76 | 67,7 | Інтегрована система захисту рослин (фактор В) | 1 : 1 | 2,46 | 100 | 2,86 | 100 | 1 : 2 | 2,62 | 106,5 | 3,05 | 106,6 | 1 : 3 | 2,81 | 114,2 | 3,29 | 115,0 | Беззмінний посів сої | 1,76 | 71,5 | 2,16 | 75,5 | НІР0,05 т/га А: 0,078 – 0,109; В :0,078 – 0,091; С: 0,089 – 0,110; АВ: 0,121 – 0,154; АС: 0,147 – 0,155; ВС: 0,126 – 0,155; АВС:0,109 – 0,151.

Фактори: А- добрива, В –система захисту, С –співвідношення посівів; АВ, АС, ВС, АВС – взаємодія факторів

Внаслідок зменшення насичення сівозміни соєю від 50 до 25%, урожайність насіння сої збільшилась на 16,8% на фоні звичайного захисту рослин і внесення гною, а на ділянках застосування органо-мінеральних добрив та інтегрованого захисту цей приріст становив 16,9% при урожайності на контролі 2,19 і 2,60 т/га. Це пояснюється значним покращенням фітосанітарного стану грунту при різкому зменшенні питомої ваги посівів сої в короткоротаційній сівозміні.

Вирощування сої в беззмінних посівах протягом 6 років призвело до зменшення її урожайності насіння в 1,3–1,6 рази залежно від рівня живлення і захисту рослин від шкодочинних організмів.

Взаємодія добрив, захисту рослин та співвідношення посівів сої і кукурудзи в сівозміні забезпечила збільшення врожайності насіння сої в середньому за 5 років від 2,19 до 3,29 т/га, або більше в 1,5 рази. Дольова участь факторів, що вивчалася в дослідах, у формуванні приросту урожаю насіння сої розподілялась слідуючим чином (рис. 2). Максимальна частка припадає на дію мінеральних добрив (37,3%), а питома вага впливу співвідношення посівів сої і кукурудзи та інтегрованого захисту рослин складала відповідно 23,6 і 24,6%. Частка взаємодії факторів формування урожаю насіння сої складала 14,5%.

ОЦІНКА КОРМОВОЇ ЦІННОСТІ СОЇ ЗАЛЕЖНО ВІД ДОБРИВ, СИСТЕМ ЗАХИСТУ РОСЛИН ТА СПІВВІДНОШЕННЯ ЇЇ ПОСІВІВ І КУКУРУДЗИ В КОРОТКОРОТАЦІЙНИХ СІВОЗМІНАХ

Кормова цінність насіння сої залежно від факторів інтенсифікації

Наші дослідження показали, що в середньому за п’ять років дія мінеральних добрив в дозі N45Р60К60 на фоні гною (15 т/га) сприяли збільшенню вмісту сирого протеїну в насінні сої від 36,9 до 38,8%, або більше на 5,1 відносних відсотки при звичайному захисті рослин, а на ділянках застосування інтегрованого захисту – лише на 4,5% (табл. 3). На цих варіантах дія внесених мінеральних добрив збільшила збір протеїну з одиниці площі відповідно на 0,207 і 0,211 т/га, або 25,0 та 22,8% порівняно з контролем.

Істотного впливу інтегрованого захисту рослин від шкодочинних об’єктів на збільшення вмісту протеїну в насінні сої не виявлено (незначні прирости вмісту протеїну знаходилися в межах помилки досліду). Не виявлено також значного підвищення вмісту протеїну в насінні сої під впливом різного рівня насичення нею короткоротаційної кукурудзо-соєвої сівозміни ( 25, 33,3 та 50%).

Проте зазначені фактори інтенсифікації, суттєво підвищуючи рівень урожайності сої, значно впливали на збільшення збору протеїну з одиниці площі. Застосування інтегрованого захисту рослин від шкодочинних об’єктів забезпечило приріст збору сирого протеїну в середньому за 5 років в межах 0,09–0,105 т/га залежно від фону живлення, що більше на 10,4 і 14,9% порівняно з контролем. Покращення ж співвідношення посівів сої і кукурудзи

Таблиця 3.

Вплив факторів, що вивчалися в дослідах, на хімічний склад та кормову цінність зерна сої (середнє за 1996–2000 рр.)

Співвідношен-ня посівів сої та кукурудзи в сівозміні | Системи захисту рослин | Урожайність зерна і збір кормових одиниць, т/га | Вміст в зерні, % | Збір з 1 га, т | Вміст в 1 кормовій одиниці сирого протеїну, г | сирого протеїну | жиру | сирого протеїну | жиру | Органічні добрива (гній, 15 т/га) | 1:1 | 1 | 2,19

2,91 | 36,6 | 17,26 | 0,703 | 0,378 | 242 | 2 | 2,46

3,27 | 37,4 | 17,36 | 0,808 | 0,427 | 247 | 1:2 | 1 | 2,36

3,16 | 36,9 | 17,28 | 0,764 | 0,408 | 243 | 2 | 2,62

3,48 | 37,3 | 17,40 | 0,858 | 0,456 | 247 | 1:3 | 1 | 2,56

3,41 | 36,9 | 17,29 | 0,829 | 0,443 | 243 | 2 | 2,81

3,74 | 37,6 | 17,51 | 0,925 | 0,492 | 247 | Органо-мінеральнаі добрива (гній, 15 т/га +N45Р60К60) | 1 1 | 1 | 2,60

3,46 | 38,1 | 17,79 | 0,869 | 0,463 | 251 | 2 | 2,86

3,81 | 38,2 | 17,75 | 0,959 | 0,508 | 252 | 1:2 | 1 | 2,82

3,75 | 38,7 | 17,92 | 0,956 | 0,505 | 254 | 2 | 3,05

4,06 | 38,9 | 17,96 | 1,043 | 0,548 | 257 | 1:3 | 1 | 3,04

4,04 | 38,8 | 17,91 | 1,036 | 0,544 | 256 | 2 | 3,29

4,38 | 39,3 | 18,08 | 1,136 | 0,595 | 259 | Приріст від NРК(в%) на варіантах: 1:1 | 1 | 4,1 | 3,1 | 23,6 | 22,5 | 3,7 | 2 | 2,1 | 2,2 | 18,7 | 18,9 | 2,0 | 1:3 | 1 | 5,1 | 3,6 | 25,0 | 22,8 | 5,3 | 2 | 4,5 | 3,3 | 21,8 | 20,9 | 4,9 | *Примітка. В чисельнику урожайність зерна, в знаменнику – збір кормових одиниць.

1 – звичайна; 2 – інтегрована система захисту

від 1:1 до 1:3 підвищило збір протеїну на 14,5 та 17,9% залежно від фону захисту рослин.

Поряд з цим ми вивчали силу впливу досліджуваних факторів на вміст в насінні сої незамінних амінокислот. Одержані данні свідчать, що в середньому за 1998 – 2000 рр. вміст триптофану в насінні сої під впливом мінеральних добрив (N45P60K60) збільшився від 1,14 до 1,21% від протеїну, а метіоніну – від 1,19 до 1,77 %, що більше відповідно на 6,1 та 48,7 відносних відсотки порівняно з ділянками контрольного варіанту. При цьому істотного збільшення вмісту лізину в насінні сої не спостерігалось, проте цей показник у зволожені роки значно зменшувався – від 5,73 до 5,46 %.

Вміст жиру в зерні сої, як важливого показника кормової його цінності, дещо підвищувався при добавлянні мінеральних добрив до гною лише при поєднанні їх застосування разом з інтегрованою системою захисту рослин від шкодочинних об’єктів : від 17,29 до 18,08% (табл. 3).

Інші ж технологічні заходи практично не впливали на зміни вмісту жиру в насінні сої, але значно підвищували його збір з одиниці площі. Внесення мінеральних добрив (N45Р60К60) на фоні застосування звичайного захисту рослин забезпечило приріст збору жиру від 0,085 до 0,101 т/га, або більше на 22,4 – 22,8% порівняно з контролем, де вносився лише гній. Аналогічна залежність дії добрив на збір жиру спостерігається і на ділянках, де застосовувалась інтегрована система захисту рослин.

Зменшення насичення сівозміни соєю від 50 до 25% забезпечило на органо–мінеральному фоні живлення максимальний збір з одиниці площі жиру – в межах 0,544 – 0,595 т/га залежно від рівня захисту рослин, що більше порівняно з контролем, де співвідношення посівів сої і кукурудзи в сівозміні було як 1:1, на 17,5 – 21,9%.

Застосування інтегрованої системи захисту рослин від шкодочинних об’єктів хоч практично не збільшувало вміст жиру в насінні сої, але завдяки підвищення урожайності, збір жиру з одиниці площі істотно збільшувався.

Отже, окремі фактори (добрива, захист рослин, співвідношення посівів сої і кукурудзи) практично не підвищили вміст протеїну і жиру в насінні сої, але внаслідок сумарної дії зазначених заходів їх вміст дещо зростав, а збір з одиниці площі збільшився відповідно на 0,433 і 0,217 т/га, або на 61,6 і 57,4% порівняно з контролем, що суттєво на п’ятивідсотковому рівні значимості.

Обґрунтування оптимізації співвідношення посівів сої і кукурудзи в сівозміні з короткою ротацією

Оцінка насіння сої за показниками його хімічного складу та кормової цінності дає змогу науково обгрунтувати найбільш доцільне співвідношення посівів сої і кукурудзи в сівозміні з тим, щоб одержати збалансоване за білком фуражне зерно.

Аналіз експериментальних даних показує, що насичення короткоротаційної сівозміни кукурудзою від одного до трьох полів при наявності одного поля сої забезпечило значне збільшення збору кормових одиниць і протеїну як в полі вирощування сої, так і кукурудзи – в першому випадку за рахунок підвищення врожайності сої, а в другому внаслідок збільшення в 1,3 – 1,5 рази посівної площі кукурудзи (табл.3, 4).

Таблиця 4.

Кормова цінність виробленої в досліджуваних сівозмінах продукції залежно від факторів інтенсифікації на фоні інтегрованого захисту рослин (середнє за 1996 – 2000 рр)

Номер сівозміни і співвідношення в ній посівів сої і кукурудзи | Системи удобрення в сівозміні | Вихід кормових одиниць (чисельник) і сирого протеїну (знаменник) із зерна сівозміни, т | Частка кормових одиниць насіння сої по відношен-ню до кукурудзи, % | Вихід з 1 га сівозмінної площі, т | Вміст в 1 кормовій одиниці сирого протеїну, г | кормових одиниць | сирого протеїну | сої | кукурудзи | 1, 1:1 | 1 | 3,27/0,808 | 7,55/0,549 | 43 | 5,41 | 0,679 | 126 | 2 | 3,81/0,959 | 8,41/0,661 | 45 | 6,11 | 0,810 | 133 | 11, 1:2 | 1 | 3,48/0,858 | 14,71/1,055 | 24 | 6,06 | 0,637 | 105 | 2 | 4,06/1,043 | 15,95/1,244 | 25 | 6,67 | 0,762 | 114 | 111, 1:3 | 1 | 3,74/0,925 | 20,96/1,487 | 18 | 6,18 | 0,603 | 98 | 2 | 4,38/1,136 | 23,32/1,815 | 19 | 6,93 | 0,738 | 106 | Примітка. Схеми досліджуваних сівозмін: 1 –соя –кукурудза, 2 –соя –кукурудза –кукурудза, 3 – соя –кукурудза –кукурудза –кукурудза. Системи удобрення: 1 гній, 15 т/га як під кукурудзу, так і під сою; 2 під кукурудзу – гній, 15 т/га + N60Р90К90, під сою –гній, 15 т/га +N45Р60К60.

Проте поряд з цим різко зменшується частка насіння сої (від 45 до 18%), а отже і його кормових одиниць, по відношенню до всезростаючої кількості зерна кукурудзи, що призводить до різкого зменшення забезпеченості кожної кормової одиниці протеїном.

Розрахунки показують, що найбільше сирого протеїну (126 – 133 г) на одну кормову одиницю загального збору зерна кукурудзи та сої забезпечує 2–пільна сівозміна, а найменше (98 – 106 г) – 4–пільна з одним полем сої і трьома кукурудзи. В першому випадку кількість перетравного протеїну перевищує зоотехнічну норму на 19–28,6%, а другому – відмічено дефіцит величиною 3,0–11,4%. В 3–пільній сівозміні із співвідношенням посівів сої і кукурудзи як 1:2 збалансованість зернофуражного корму близька до оптимальної норми.

Таким чином, найбільш раціональне співвідношення посівних площ сої та кукурудзи в короткоротаційних сівозмінах складає як 1:2, що забезпечує при застосуванні органо–мінеральної системи добрив та інтегрованого захисту рослин урожайність насіння сої 2,6–3,0 т/га та зерна кукурудзи 6,4-6,8 т/га. У виробничих умовах правобережного Лісостепу України при середній урожайності зерна кукурудзи і сої, відповідно 4,5 і 1,8 т/га, на 100 га посіву кукурудзи на зерно необхідно висівати 48–50 га сої, що дасть змогу збалансувати фуражне зерно за білком згідно зоотехнічних вимог, одиниця якого дасть найбільший приріст тваринницької продукції.

Симбіотична фіксація атмосферного азоту соєю залежно від добрив і систем захисту рослин від шкодочинних об'єктів

В ході роботи ми провели дослідження з вивчення агротехнічного значення сої як зернобобової культури, зокрема рівня фіксації біологічного азоту посівами залежно від добрив і систем захисту рослин від хвороб і шкідників. Одержані за п'ять років (1996 – 2000 рр.) дані свідчать, що вже на початку цвітіння сої маса загальної кількості бульбочок на коренях однієї рослини складала 156 – 229 мг, з них маса активних 75 – 125 мг залежно від доз добрив (табл. 5).

Таблиця 5

Маса бульбочок на коренях сої залежно від добрив та систем захисту рослин від хвороб і шкідників, мг на 1 рослину (середнє за 1996 – 2000 рр.)

Фази росту і розвитку сої | Дози добрив | Гній, 15 т/га | Гній,15 т/га+N45P60K60Cсистема захисту рослин | Звичайна | Інтегрована | Звичайна | Інтегрована | Початок цвітіння | 180

78 | 229

125 | 98

67 | 156

75 | Початок утворення зелених бобів | 213

118 | 296

194 | 139

109 | 210

115 | Кінець цвітіння | 322

182 | 431

355 | 231

155 | 305

159 | Початок наливання насіння | 302

133 | 408

280 | 201

115 | 286

139 | Повне наливання насіння | 218

73 | 302

176 | 117

64 | 223

86 | Примітка. Численик – маса всіх бульбочок, знаменник – активних. Соя вирощувалась в сівозміні: соя – кукурудза – кукурудза.

Причому найбільш сприятливі умови для наростання маси бульбочок, особливо активних, створювались на ділянках застосування органічних добрив (гній, 15 т/га). Так, в середньому за п'ять років маса активних бульбочок на одній рослині на початку її цвітіння при внесенні гною складала 78 – 125 мг залежно від системи захисту рослин, тоді як на ділянках, де вносили органо-мінеральні добрива (гній, 15 т/га + N45P60K60), їх маса складала лише 67-75 мг, або менше на 14-40%.Встановлено, що маса бульбочок на коренях сої, як загальної їх кількості так і активних форм збільшується починаючи з фази цвітіння і аж до початку наливання насіння, що спостерігалось на всіх системах удобрення та захисту рослин від хвороб і шкідників які вивчались в наших дослідах.

Максимальну кількість біологічного фіксованого з повітря азоту соєю (118-124 кг/га) виявлено на ділянках, де застосовувались органічні добрива (15 т/га) в поєднанні з різними системами захисту рослин від хвороб і шкідників. При цьому коефіцієнт азотфіксації складав 57-62%.

ЕКОНОМІЧНА І БІОЕНЕРГЕТИЧНА ОЦІНКА ВИРОЩУВАННЯ СОЇ В СІВОЗМІНАХ З КОРОТКОЮ РОТАЦІЄЮ

Дослідженнями встановлено, що дія мінеральних добрив на органо–мінеральному фоні вирощування сої забезпечила підвищення умовного чистого прибутку в середньому за 5 років від 805 до 854 грн/га при співвідношенні посівів сої і кукурудзи в сівозміні як 1:1, а при зазначеному співвідношенні як 1:3 – від 1065 до 1158 грн/га, або більше відповідно на 6,1 і 8,7%. При цьому відмічено зростання рівня рентабельності витрат на вирощування сої від 104 до 112%.

Внесення отрутохімікатів для боротьби з хворобами і шкідниками в системі інтегрованого захисту рослин сої також економічно вигідне. На ділянках із застосуванням інтегрованої системи захисту чистий прибуток складав 850 – 897 грн/га і був більшим порівняно з контролем, де застосовувався звичайний захист посівів, на 5,0 – 5,6%.

Сукупна дія заходів, що вивчалися в дослідах, збільшила умовно чистий прибуток і рівень рентабельності відповідно від 854 до 1197 грн/га та від 84 до 102%, або на 40,2 і 21,4 відносних відсотки, а собівартість 1 ц насіння сої знизилась на 10%.

Найвищі показники акумулятивної енергії урожаєм насіння та побічної продукції з одиниці площі (125,65 і 127,40 ГДж/га) одержано на ділянках, де при вирощуванні сої застосовували органо–мінеральні добрива (гній, 15 т/га + N45Р60К60) в поєднанні з інтегрованою системою захисту рослин та співвідношенням посівів сої та кукурудзи в сівозміні як 1:2 та 1:3. На цих варіантах енергетичні коефіцієнти коливались від 4,34 до 4,38, а коефіцієнти енергетичної ефективності – були в межах 2,43 – 2,45 залежно від зазначених співвідношень посівів. Вони дещо поступались відповідним коефіцієнтам, одержаних на таких же варіантах, але при внесенні під сою органічних добрив.

ВИСНОВКИ

1. В дисертації наведено теоретичне узагальнення і нове вирішення задачі щодо основних залежностей формування урожаю та кормової цінності сої шляхом удосконалення технології її вирощування у короткоротаційних сівозмінах при застосуванні різних доз добрив та систем захисту рослин від хвороб і шкідників із врахуванням гідротермічних умов регіону.

2. Рівень продуктивності запасів вологи в грунті залежав від внесення мінеральних добрив (N45Р60К60) на фоні гною (15 т/га) і застосування інтегрованої системи захисту рослин сої. Більш широке порівняно з контролем співвідношення посівів сої і кукурудзи в короткоротаційній сівозміні (1:2 та 1 :3) приводило до зменшення цих запасів на 2,3 – 8,3 мм на початку цвітіння та 2,7 – 8,6 мм у фазі повного наливання насіння.

3. Максимальна площа листкової поверхні сої (51,6 тис. м2/га) відмічена в фазі повного наливання насіння при внесенні 15 т/га гною та мінеральних добрив (N45Р60К60) в поєднанні з інтегрованим захистом посівів. Ці добрива забезпечили збільшення площі листкової поверхні від 43,6 до 48,2 тис.м2/га, або на 10,6%. Інтегрований захист посівів забезпечує зростання цього показника на 3,4 – 4,0 тис.м2/га, або 8,2 - 9,2 % при порівнянні з ділянками контрольного варіанту. На цих варіантах відмічено найбільші