НАЦІОНАЛЬНИЙ АГРАРНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

Юник Анатолій Васильович

УДК 633.1 : 631.51.58 /477.4/

ОСОБЛИВОСТІ ФОРМУВАННЯ ПРОДУКТИВНОСТІ ОЗИМОЇ ПШЕНИЦІ ЗАЛЕЖНО ВІД ПОПЕРЕДНИКІВ ТА ОБРОБІТКУ ГРУНТУ В СІВОЗМІНІ ПРАВОБЕРЕЖНОГО ЛІСОСТЕПУ УКРАЇНИ

06.01.09 – рослинництво

Автореферат дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата сільськогосподарських наук

Київ –2003

Дисертацією є рукопис

Робота виконана в Національному аграрному університеті Кабінету Міністрів України

Науковий керівник – кандидат сільськогосподарських наук, доцент

АЛІМОВ Дмитро Миколайович , Національний

аграрний університет, доцент кафедри рослинництва

Офіційні опоненти: доктор сільськогосподарських наук, професор, член-

кореспондент УААН БУДЬОННИЙ Юрій Васильович,

Харківський національний аграрний університет

ім. В.В. Докучаєва, завідувач кафедри землеробства

кандидат сільськогосподарських наук, старший науковий співробітник СВИДИНЮК Іван Миколайович, Інститут землеробства УААН, завідуючий лабораторією інтенсивних технологій зернових колосових культур і кукурудзи

Провідна установа: Миронівський інститут пшениці ім В.М. Ремесла УААН

Захист відбудеться “ 4 червня 2003 року о 10.00 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 26.004.10 в Національному аграрному університеті за адресою: 03041, м. Київ-41, вул. Героїв оборони, 15, НАУ, навчальний корпус 3, ауд. 65

Із дисертацією можна ознайомитися у бібліотеці Національного аграрного університету за адресою: 03041, м. Київ-41, вул. Героїв оборони, 13, навчальний корпус 4, к. 41

Автореферат розісланий “ 24 ” квітня 2003 року

Вчений секретар

спеціалізованої вченої ради Косолап М.П.

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність теми. Найважливіше завдання на перспективу – зростання врожайності та поліпшення якості зерна озимої пшениці, як провідної культури в зерновому балансі країни, на основі адаптивних систем землеробства в конкретних грунтово-кліматичних умовах.

Ріст валового виробництва продукції рослинництва в сучасних умовах мож-ливий за рахунок удосконалення ресурсозберігаючих ґрунтозахисних технологій.

Представляє практичний і науковий інтерес вивчення процесу формування врожаю та його якості під впливом попередників та тривалого застосування різних систем основного обробітку ґрунту в сівозміні при застосуванні та без застосування гербіцидів.

Актуальними постають ці питання тепер – в час реформування земельних відносин та переходу на ринкові засади і вимагають поглибленої економічної та біоенергетичної оцінки застосовуваних заходів.

Зв’язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Експериментальні дослідження виконувались автором у відповідності з науковою програмою агрономічного факультету Національного аграрного університету за темою: “Розробка моделей нормативного землеробства при вирощуванні польових культур у Лісостепу України”. Номер державної реєстрації – 0194U001957.

Мета та завдання досліджень. Метою досліджень було виявити особливості формування продуктивності озимої пшениці залежно від попередників та обробітку ґрунту в зерно-буряковій сівозміні на гербіцидному та безгербіцидному фонах.

Для досягнення цієї мети програмою досліджень були визначені такі завдання:

–

–

–

–

–

–

Об’єкт досліджень – продукційний процес, ріст і розвиток озимої пшениці.

Предмет досліджень – сорт озимої пшениці в зерно-буряковій сівозміні, попередники, обробіток ґрунту, гербіциди.

Методи досліджень: 1) польовий – вивчення взаємодії факторів життя; 2)лабораторні: а) вивчення водно-фізичних властивостей, біологічну активність та поживний режим ґрунту; б) кількісно-ваговий – формування густоти рослин та продуктивного стеблостою, забур’яненості посівів та структури врожаю; в)морфологічний – визначення біометричних параметрів рослин по основним фенофазах; г) хімічні – визначення динаміки цукрів, вмісту хлорофілу, накопичення сухих речовин, якісних показників урожаю; д) фотометричні – використання ФАР, характеристику ФСП, ЧПФ; 3) математичні – дисперсійний, кореляційний аналізи, кластерний – для оцінки взаємодії та частки впливу факторів; 4) розрахунково-порівняльний – оцінюючи енергетичну і економічну ефективності досліджувальних заходів.

Наукова новизна одержаних результатів. Встановлені закономірності формування продуктивності озимої пшениці після різних попередників за умов довготривалого (протягом 19 років) застосування різного обробітку ґрунту та гербіцидів у зерно-буряковій сівозміні. Вперше за таких умов комплексно досліджено основні параметри формування стеблостою, накопичення сухої біомаси ценозами та окремими органами рослин, морфологічні особливості будови рослин пшениці і розміщення маси кореневої системи в товщі орного та підорного шарів ґрунту. Досліджені водно-фізичні властивості, біологічна активність та поживний режим ґрунту, забур’яненість посівів, розраховано коефіцієнти енергетичної ефективності та рівень рентабельності вирощування озимої пшениці.

Практичне значення отриманих результатів. Комплексні дослідження особливостей росту, розвитку, продуктивності озимої пшениці після різних попередників і обробітку ґрунту та внаслідок виробничих перевірок дали підстави підтвердити та рекомендувати до впровадження в сівозмінах правобережного Лісостепу диференційований різноглибинний полицево-плоскорізний обробіток ґрунту, який сприяє оптимізації умов формування високого врожаю зерна озимої пшениці. Впровадження результатів досліджень на полях Агрономічної дослідної станції НАУ та у приватному підприємстві “ЗЕТО” Вінницької області Шаргородського району на загальній площі 190 га забезпечило формування вищого на 4 – 5 ц/га врожаю пшениці, зниження енерговитратності та підвищення рівня рентабельності на 14 – 18 %.

Особистий внесок здобувача полягає в розробці програм та обґрунтуванні методології постановки і проведення досліджень, виконанні експериментальної частини досліджень, узагальненні одержаних результатів та їх інтерпретації, підготовці друкованих праць, наукових звітів та рекомендацій, науковому впровадженні результатів у виробництво.

Апробація результатів дисертації. Основні положення і результати досліджень щорічно (1998 – 2002 рр.) доповідались на науково-практичних конфе-ренціях професорсько-викладацького складу та аспірантів Національного аграрного університету, на засіданнях кафедри рослинництва, де отримали схвальну оцінку.

Публікації. Основні положення дисертації висвітлені в чотирьох наукових працях, опублікованих у фахових виданнях.

Структура та обсяг роботи. Основний зміст дисертаційної роботи викладений на 170 сторінках комп’ютерного набору, включає 54 таблиці, 6 рисунків. Дисертація складається із вступу, 9 розділів, висновків, пропозицій виробництву, списку використаних джерел, який налічує 337 посилань, 18 додатків.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

ОГЛЯД НАУКОВОЇ ЛІТЕРАТУРИ

Дається аналіз наукових робіт вітчизняних та зарубіжних авторів стосовно особливостей формування продуктивності озимої пшениці за різних умов вирощування. З’ясовані погляди різних авторів на ці проблеми, які часто є протирічними і не завжди носять комплексний характер досліджень, адаптованих стосовно конкретної зони. На вирішення цих питань і спрямовані наші дослідження.

МІСЦЕ, УМОВИ, ПРОГРАМА ТА МЕТОДИКА ПРОВЕДЕННЯ ДОСЛІДЖЕНЬ

Місце та агрокліматичні умови проведення дослідів. Дослідження проводились в 1997 – 1999 рр. на Агрономічній дослідній станції НАУ, що знаходиться на території с. Пшеничне Васильківського району Київської області правобережного Лісостепу Білоцерківського агрогрунтового району. Досліди закладались в стаціонарній довготривалій (протягом 19 років) польовій зерно-буряковій сівозміні. Клімат району помірно теплий з достатнім зволоженням.

Основним типом ґрунтів дослідної станції, де проводились дослідження, є чорнозем типовий малогумусний з вмістом гумусу в орному шарі (за Тюріним) – 4,38 – 4,53%; pH сольової витяжки – 6,9 – 7,3; ємкість поглинання – 30,7-32 мг-екв на 100 г ґрунту. Вміст загального азоту (за Кельдалем) – 0,27-0,31%, загального фосфору –0,15-0,25%, калію – 2,3-2,5%. Вміст рухомого фосфору (за Мачигіним) складає 4,5-5,5, а обмінного калію – 9,8-10,3 мг на 100г ґрунту.

Погодні умови в роки досліджень мали значний вплив на формування продуктивності посівів пшениці. Найбільш сприятливим для росту, розвитку і врожайності озимої пшениці був 1997/1998 вегетаційний рік.

Об’єкт, схеми та методики проведення досліджень. Для проведення комплексних досліджень по формуванню продуктивності посівів озимої пшениці був взятий районований сорт Миронівська 61.

Попередниками озимої пшениці були – конюшина 1-го року використання на 1 укіс, горох, кукурудза на силос .

Схема досліду по застосуванню різних варіантів обробітку ґрунту в сівозміні передбачала: 1) полицевий обробіток – оранка на глибину 20 – 22 см під озиму пшеницю, 28 – 30 см – під цукрові буряки, 25 – 27 см – під кукурудзу, під інші культури – на глибину 20 – 22 см; 2) плоскорізний обробіток – плоскорізний обробіток на глибину 20 – 22 см під озиму пшеницю, 28 – 30 см – під цукрові буряки, 25 – 27 см – під кукурудзу, під інші культури – на глибину 20 – 22 см; 3)полицево-плоскорізний обробіток – під озиму пшеницю після конюшини на один укіс – плоскорізний обробіток на 20 – 22 см, після гороху – дискування на 8 – 10 см, після кукурудзи на силос – поверхневий обробіток на 5 – 6 см, під цукрові буряки – глибока оранка на 28 – 30см, під решту культур – плоскорізний різноглибинний обробіток; 4) поверхневий обробіток – обробіток дисковими знаряддями під озиму пшеницю після конюшини на один укіс та гороху на глибину 8 – 10см, після кукурудзи на силос – на 5 – 6 см, під інші культури – на глибину 8 – 12 см.

Повторність досліду – 4-разова з розміром облікових ділянок 120 м2.

Для боротьби з бур’янами на половині ділянки кожного варіанта застосовували рекомендовані гербіциди за критерієм еколого-економічного порогу забур’яненості, на іншій частині – гербіциди не застосовували.

Норма висіву – 5 млн. схожих насінин на гектар. Спосіб сівби – звичайний рядковий в оптимальні для цього регіону строки. Досліди проводились на фоні внесення органічних і мінеральних добрив у відповідності до схеми їх використання у сівозміні.

Згідно із задачами дисертаційної роботи проводилися спостереження, обліки та аналізи за такими методиками: фенологічні спостереження, відбір зразків протягом вегетаційного періоду озимої пшениці, біометричні вимірювання, кущистість пшениці, наростання біомаси – за Майсуряном Н.А; польова схожість насіння, перезимівля, виживання рослин протягом вегетації – підрахунком рослин на фіксованих ділянках у двох несуміжних повтореннях; асимілююча площа листків і фотосинтетичний потенціал – за Ничипоровичем А.А.; чиста продуктивність фотосинтезу – за формулою Кідда, Веста, Бриггса; вміст хлорофілу а та в в листках фотокалометричним методом; вміст цукрів в рослинах – за методом Бертрана; визначення маси кореневої системи по шарі ґрунту 0 – 40 см через кожні 10 см – за Станковим Н.З.; запаси продуктивної вологи – термостатно-ваговим методом у шарі ґрунту 0 – 40 см через кожніи10 см і шарі 40 – 100 см через кожні 20 см; об’ємна маса ґрунту у шарі 0 – 30 см через кожні10 см – за методом Качинського Н.А; водопроникність ґрунту – за Нестеровим; гранулометричний склад ґрунту – за Савіним Н.І.; вміст елементів живлення в ґрунті: нітратного азоту – за методом Грандваль-Ляжу (за допомогою дисульфофенолової кислоти), рухомих форм фосфору – за Мачигіним, калію – калориметрично-гідрозиновим методом на полум’яному фотометрі; мікробіологічна активність ґрунту у шарі 0 – 40 см через кожні 10 см – за методом Мішустіна-Петрової; забур’яненість посівів на початку вегетації (кількісним методом) та перед збиранням врожаю (кількісно-ваговим методом); облік урожаю – методом суцільного обмолоту кожної ділянки з наступним перерахунком на 100% чистоту та 14% вологість; варіаційно-статистична обробка урожайних даних – методом дисперсійного аналізу за Доспєховим Б.О.; структура врожаю – за Майсуряном Н.А; хлібопекарні показники зерна пшениці – за ДСТУ; енергетична оцінка – за методикою Медведовського О.К. та Іваненка П.І.; економічна оцінка – згідно “Методичних вказівок по визначенню економічної оцінки вирощування сільськогосподарських культур за інтенсивними технологіями”.

ДИНАМІКА ЕЛЕМЕНТІВ РОДЮЧОСТІ ГРУНТУ В ПОСІВАХ ОЗИМОЇ ПШЕНИЦІ ПІСЛЯ РІЗНИХ ПОПЕРЕДНИКІВ І СИСТЕМ

ОСНОВНОГО ОБРОБІТКУ ГРУНТУ В СІВОЗМІНІ

Водно-фізичні властивості ґрунту. Оптимальними складалися показники родючості ґрунту по структурі, його об’ємній масі, водопроникності, запасах ґрунтової вологи після таких попередників як багаторічні трави та горох.

Різноглибинна диференційована полицево-плоскорізна система основного обробітку ґрунту в сівозміні, яка застосовувалась протягом двох ротацій, є науково виправданою, як така що наближає водно-фізичні властивості ґрунту для озимої пшениці до оптимальних показників. Відмічена позитивна корелятивна залежність між водопроникністю ґрунту та його об’ємною масою (r = 0,77).

Поживний режим та біологічна активність ґрунту. Інтенсивніше накопичення поживних речовин в ґрунті, особливо нітратного азоту, відбувається після конюшини на 1 укіс і гороху. Найбільш сприятливі умови поживного режиму ґрунту після всіх попередників складаються при полицево-плоскорізному обробітку ґрунту.

Проведені дослідження показали, що найвища інтенсивність мікробіологічних процесів відмічена після конюшини на один укіс при полицево-плоскорізному, найнижча – після кукурудзи на силос при поверхневому основних обробітках ґрунту.

Застосування гербіцидів у сівозміні та при вирощуванні озимої пшениці негативно впливає на мікробіологічну діяльність ґрунту.

ПОЛЬОВА СХОЖІСТЬ, ЗИМОСТІЙКІСТЬ І ВИЖИВАННЯ РОСЛИН ОЗИМОЇ ПШЕНИЦІ

Польова схожість насіння. Польова схожість насіння озимої пшениці залежить від попередників і обробітку ґрунту в сівозміні (табл.1). Вищою вона була після конюшини на один укіс по кожному варіанту основного обробітку ґрунту і склала 87,2 %, що вище на 2,8 % ніж після гороху і на 8,5 % – ніж після кукурудзи на силос, що може бути обумовлено гіршим фізичним станом ґрунту після кукурудзи та нижчою вологістю посівного шару ґрунту. Після кукурудзи на силос спостерігалась і найбільша різниця між варіантами основного обробітку ґрунту за показниками польової схожості насіння – 3,7%. Кращим виявився поверхневий обробіток ґрунту, за якого зберігалась більша кількість доступної рослинам вологи у верхньому посівному шарі ґрунту. Оранка призводить до більшого висушування ґрунту.

Накопичення цукрів рослинами озимої пшениці. Найбільше моноцукрів та їх сумарної кількості в кінці осіннього періоду вегетації накопичується в рослинах озимої пшениці, попередниками якої були конюшина на 1 укіс та горох. Сума цукрів в рослинах після цих попередників при полицевому обробітку ґрунту становила відповідно 202,7 та 195,3 мг на 1г абсолютно сухої речовини, що на 24,6 та 17,2 мг більше порівняно з їх вмістом у рослинах пшениці після кукурудзи на силос.

За зиму кількість цукрів значно зменшується, що пов’язано із їх витратою на процеси дихання. Особливо різко зменшується сумарна кількість цукрів. Так, якщо кількість моноцукрів після гороху зменшується на 18,1 – 29,3 мг на 1г абсолютно сухої речовини, або на 26,5 – 37,8%, то кількість суми цукрів зменшилась на 71,4 – 87,6 мг та 37,9 – 43,2% відповідно. Після гороху та кукурудзи на 1 укіс зменшення суми цукрів було ще більшим.

Після всіх попередників найвищий вміст цукрів як в кінці осіннього періоду вегетації, так і на початку весняної вегетації зафіксований при полицево-плоскорізному обробітку ґрунту в сівозміні.

Зимостійкість рослин озимої пшениці після різних попередників та систем основного обробітку ґрунту. За період проведення досліджень найнижча зимостійкість рослин озимої пшениці спостерігалося у 1996/1997році, що було обумовлено різким перепадом температур в осінньо-весняний період при суттєвому

Таблиця 1 - Густота сходів та польова схожість насіння озимої пшениці залежно від попередників та основного обробітку ґрунту (середнє за 1996-1998рр.)

Варіанти основного обробітку ґрунту | Попередник

конюшина на 1 укіс | горох | кукурудза на силос

шт/м2 | % | шт/м2 | % | шт/м2 | %

Полицевий (контроль) | 427 | 86,2 | 410 | 82,8 | 384 | 76,9

Плоскорізний | 430 | 86,4 | 415 | 83,8 | 391 | 77,8

Полицево-плоскорізний | 438 | 87,4 | 424 | 85,4 | 395 | 79,4

Поверхневий | 446 | 88,8 | 427 | 85,8 | 402 | 80,6

дефіциті опадів. Це призвело до інтенсивного витрачання вуглеводів. Виживання рослин становило 61,0 – 78,0 % залежно від попередників та обробітку ґрунту. В середньому за три роки, найвище виживання озимої пшениці в зимовий період (табл. 2) відмічене при вирощуванні її після конюшини на 1 укіс (83,4 %), дещо нижча – після гороху (80,1%), найнижча – після кукурудзи на силос (77,8 %). Вища зимостійкість, яку набуває озима пшениця при розміщенні її після конюшини на 1 укіс є наслідком кращого водного та поживного режимів у осінній період вегетації. Найкращі умови для перезимівлі рослин по всіх попередниках створювалися при застосуванні полицево-плоскорізного та полицевого обробітків, найгірші – на варіантах поверхневого обробітку.

Виживання рослин озимої пшениці в весняно-літній період вегетації. Розміщення озимої пшениці після різних попередників і обробітку ґрунту в сівозміні та гербіцидів впливає на виживання рослин протягом вегетації.

При вирощуванні озимої пшениці після конюшини на один укіс формується більша густота рослин на всіх фазах розвитку – у фазі виходу рослин у трубку на гербіцидному фоні кількість рослин була вищою в порівнянні з розміщенням після гороху на 6 шт/м2 та після кукурудзи на силос – на 16 шт/м2. Така ж закономірність була відмічена в густоті стояння пагонів.

Застосування гербіцидів мало вплинуло на густоту рослин пшениці. Проте, вплив гербіцидів на формування густоти стеблостою озимої пшениці був більш суттєвим. На безгербіцидному фоні щільність стеблостою була на 5,0 – 15,0 % меншою в порівнянні з їх кількістю на ділянках, де застосовували гербіциди.

Попередники істотно впливають на густоту стеблостою. На період повної стиглості після конюшини на один укіс кількість стебел (залежно від систем обробітку ґрунту) становила 582 – 725 шт/м2 на гербіцидному та 517 – 663 шт/м2 – на безгербіцидному фонах, що становить відповідно 69,8 – 72,1% та 69,5 – 73,7 % до загальної кількості стебел у фазу виходу в трубку. Найменша щільність стеблостою спостерігалась при вирощуванні озимої пшениці після кукурудзи на силос.

Найбільш сприятливі умови для виживання рослин озимої пшениці створюються при її розміщенні після конюшини на один укіс, найменш сприятливі –

Таблиця 2 - Зимостійкість озимої пшениці залежно від умов вирощування, % (середнє за 1996/1997 – 1998/1999р.р.)

Варіанти основного обробітку ґрунту | Попередник

конюшина

на 1 укіс | горох | кукурудза на силос

Полицевий (контроль) | 84,3 | 80,3 | 77,8

Плоскорізний | 82,5 | 79,9 | 77,1

Полицево-плоскорізний | 85,9 | 84,0 | 80,8

Поверхневий | 80,8 | 76,1 | 75,4

Середнє по попереднику | 83,4 | 80,1 | 77,8

після кукурудзи на силос (табл. 3). Застосування полицево-плоскорізної та полицевої систем основного обробітку ґрунту після конюшини на один укіс і гороху та полицево-плоскорізної і поверхневої – після кукурудзи на силос забезпечує найкраще виживання рослин озимої пшениці впродовж вегетації.

РІСТ І РОЗВИТОК ОЗИМОЇ ПШЕНИЦІ ПІСЛЯ РІЗНИХ ПОПЕРЕДНИКІВ ЗАЛЕЖНО ВІД СИСТЕМ ОСНОВНОГО

ОБРОБІТКУ ГРУНТУ

Вплив попередників та систем основного обробітку на кущистість рослин. Рослини зберегли найбільшу кількість стебел до фази виходу у трубку з наступним їх зменшенням. Після конюшини на 1 укіс на контрольному варіанті обробітку

коефіцієнт кущення у фазі виходу в трубку становив 3,4, у фазі колосіння – 2,9, у фазі повної стиглості – 2,7. Така залежність спостерігається по всіх варіантах застосованих варіантів обробітку. При вирощуванні озимої пшениці після інших попередників коефіцієнт кущення був меншим.

Кущистість пшениці була неоднаковою при різних обробітках ґрунту в сівозміні. При цьому після конюшини на один укіс та гороху залежно від обробітку ґрунту вона змінювалася за однаковими закономірностями: найкраще пшениця кущилася при застосуванні полицево-плоскорізного обробітку, менше – за поверхневого обробітку ґрунту в сівозміні. Коефіцієнт кущення при полицево-плоскорізному обробітку у фазі трубкування був на 0,2 – 0,6 більшим в порівнянні з коефіцієнтами кущення по інших обробітках ґрунту. Після кукурудзи на силос вищою була кущистість по полицево-плоскорізному та поверхневому обробітках.

Після конюшини на 1 укіс та гороху дещо вищим було й виживання пагонів та перетворення їх у продуктивні. Так у фазі колосіння на контрольному варіанті обробітку після конюшини коефіцієнт кущення становив 2,9, після гороху – 2,7, а після кукурудзи на силос – 2,3.

Позитивний вплив на кущистість рослин пшениці мало застосування гербіцидів, що пояснюється помітним зменшенням забур’яненості ценозу.

Таблиця 3- Виживання рослин озимої пшениці після різних попередників, обробітку

ґрунту та застосування гербіцидів в сівозміні, % (середнє 1996 – 1999р.р.)

Варіанти основного обробітку ґрунту | Фон гербіцидів1 | Попередник

конюшина

на 1 укіс | горох | кукурудза на силос

Полицевий (контроль) | Г | 51,1 | 50,3 | 49,2

Бг | 50,3 | 49,5 | 47,8

Плоскорізний | Г | 50,6 | 49,9 | 49,0

Бг | 49,8 | 49,1 | 47,2

Полицево-плоскорізний | Г | 51,5 | 51,1 | 50,5

Бг | 50,7 | 50,5 | 48,9

Поверхневий | Г | 50,4 | 49,6 | 49,5

Бг | 49,0 | 48,4 | 47,3

Примітка 1. Г – гербіцидний фон

Бг – безгербіцидний фон

Морфологія стебел озимої пшениці за різних умов вирощування. Зміни в поживному режимі, фізичних властивостях ґрунту в зв’язку з використанням різних попередників, обробітку ґрунту та застосування гербіцидів суттєво впливають на процеси стеблотворення озимої пшениці, стійкості рослин до вилягання, про що свідчать результати наших досліджень.

Стійкість посівів до вилягання обумовлюється головним чином розвитком другого міжвузля стебел. Довжина цього міжвузля у пшениці, яка вирощується після кукурудзи на силос, на 0,2 – 1,6 см менша в порівнянні з довжиною його після гороху і конюшини на один укіс, а товщина ж міжвузля на 0,1 – 0,4 мм більша, ніж після конюшини та гороху. Більша довжина міжвузля стебел при вирощуванні пшениці після конюшини супроводжувалась формуванням меншої його товщини, що до певної міри і обумовило зниження стійкості рослин до вилягання.

При вирощуванні озимої пшениці після різних попередників відмічається тенденція до зменшення довжини другого міжвузля на варіантах поверхневого обробітку ґрунту.

Накопичення сухої біомаси та розподіл її по органах рослин. Найбільший приріст сухої біомаси рослин відбувається у фазах виходу рослин у трубку та колосіння. В період формування і наливу зерна інтенсивність накопичення маси знижується, але не припиняється, тобто рослини продовжують активно асимілювати.

Попередники та способи основного обробітку ґрунту, впливаючи на водний та поживний режими ґрунту, помітно визначають процес накопичення сухої біомаси. Найбільш сприятливі умови протягом всього періоду вегетації створюються при вирощуванні озимої пшениці після конюшини на один укіс. Так, на контрольному варіанті обробітку ґрунту після конюшини на один укіс суха біомаса 100 рослин становила 603,7 г, що відповідно на 51,9 та 88,5 г більше, ніж після інших попередників.

Під час осінньої вегетації більш інтенсивніший приріст сухої біомаси рослин спостерігається при застосуванні поверхневого, під час весняно-літнього періоду вегетації – полицево-плоскорізного основного обробітку ґрунту.

Накопичення біомаси коренів та розподіл її по шарах ґрунту. Найвищий відсоток кореневої системи від загальної біомаси був під час осінньої вегетації. В період весняно-літньої вегетації у всіх варіантах досліду спостерігалось зменшення відносної маси кореневої системи до загальної біологічної маси рослин, що пояснюється інтенсивнішим ростом в цей час надземної частини рослин.

Краще розвивається коренева система озимої пшениці та більш рівномірно розміщується по профілю орного шару ґрунту при вирощуванні пшениці після конюшини на 1 укіс, найгірше – після кукурудзи на силос. Так, після конюшини на 1 укіс на контрольному варіанті обробітку ґрунту суха маса кореневої системи в шарі ґрунту 0 – 40 см становила 30,1 ц/га, після гороху – 27,4 ц/га, після кукурудзи на силос – 23,6 ц/га.

Найбільша маса кореневої системи протягом всієї вегетації відмічена при полицево-плоскорізному та полицевому, менша – плоскорізному та поверхневому обробітках ґрунту. При полицевому обробітку корені рівномірніше розподілялися по глибині шару 0 – 40 см. Так, в шарі ґрунту 0 – 10 см залежно від попередників зосереджувалося від 48,5 до 50,0 % загальної маси коренів шару 0 – 40 см, у шарі 10– 20 см – 18,2 – 19,9 %, 20 – 30 см – 16,8 – 17,9 %, 30 – 40 см – 13,3 – 15,0 %. При поверхневому обробітку більше коренів зосереджувалось у верхньому шарі 0 – 10 см – 57,9 – 60,3 %. У шарі 30 – 40 см їх було лише 9,1 – 10,3 %. Це пояснюється деяким ущільненням нижньої частини орного шару ґрунту та особливостями розміщення поживних речовин на варіантах поверхневого обробітку, що стало обмежуючим фактором для проникнення кореневої системи озимої пшениці в більш глибокі шари.

ФОТОСИНТЕЗУЮЧА СИСТЕМА ПШЕНИЦІ ТА ЇЇ ПРОДУКТИВНІСТЬ ЗАЛЕЖНО ВІД УМОВ ВИРОЩУВАННЯ

Площа листкової поверхні. Протягом всього періоду вегетації площа асимілюючої поверхні листків була вищою у пшениці, яка вирощувалась після конюшини на один укіс і найменшою – після кукурудзи на силос. Після всіх попередників найбільша площа листкової поверхні озимої пшениці формувалась на варіантах полицево-плоскорізної системи обробітку ґрунту в сівозміні. Так, при сівбі озимої пшениці після конюшини площа листкової поверхні у фазі виходу у трубку при полицево-плоскорізному обробітку ґрунту на гербіцидному фоні становила 42,7 тис.м2/га, що на 2,2 тис.м2/га більше в порівнянні з варіантом полицевого обробітку та на 4,1 і 6,8 тис.м2/га відповідно – з варіантами плоскоріз-ного й поверхневого обробітків. Після гороху площа листків при полицево-плоскорізному обробітку ґрунту порівняно з іншими обробітками була більшою на 1,6 – 7,1 тис.м2/га, після кукурудзи на силос – на 1,6 – 4,1 тис.м2/га. На нашу думку, це пов’язано з кращим забезпеченням рослин поживними речовинами та вологою.

При вирощуванні озимої пшениці на фоні без гербіцидів на всіх варіантах досліду спостерігається суттєве зниження площі асимілюючої поверхні листя в порівнянні з гербіцидним фоном, що пояснюється вищою забур’яненістю посівів, і як наслідок – погіршенням світлового, водного та поживного режимів. На полицевому варіанті обробітку ґрунту зменшення асимілюючої поверхні листя після конюшини на 1 укіс складало 15,4%.

В результаті проведеного статистичного аналізу встановлено тісний кореляційний зв’язок між площею листя та накопиченням сухої речовини рослинами озимої пшениці: в фазу виходу рослин у трубку коефіцієнт кореляції становив 0,91, в фазу колосіння – 0,83.

Фотосинтетичний потенціал. Значне збільшення площі листкової поверхні та тривалості активного функціонування листків при вирощуванні озимої пшениці після конюшини на один укіс забезпечувало більший фотосинтетичний потенціал як на окремих етапах життя посіву так і протягом усього весняно-літнього періоду вегетації (табл. 4).

Таблиця 4 - Залежність фотосинтетичного потенціалу озимої пшениці в період

весняне кущення – колосіння від умов вирощування, тис.м2 днів/ га

(середнє за 1997-1999рр.)

Варіанти основного обробітку ґрунту | Фон гербі-цидів | Попередник

конюшина на 1 укіс | горох | кукурудза на силос

Полицевий (контроль) | Г | 1798 | 1752 | 1540

Бг | 1632 | 1591 | 1451

Плоскорізний | Г | 1722 | 1659 | 1442

Бг | 1567 | 1492 | 1335

Полицево-плоскорізний | Г | 1912 | 1825 | 1591

Бг | 1699 | 1640 | 1505

Поверхневий | Г | 1642 | 1524 | 1378

Бг | 1516 | 1418 | 1247

В межах кожного попередника більші величини фотосинтетичного потенціалу по окремих періодах життя пшеничного ценозу і за весь період весняно-літньої вегетації були за полицево-плоскорізної системи основного обробітку ґрунту.

Суттєвий вплив на величини фотосинтетичного потенціалу мало застосування гербіцидів.

Вміст хлорофілу в листках озимої пшениці збільшується від початку відновлення весняної вегетації до періоду максимального приросту біомаси на кінець фази трубкування. Після цього вміст його зменшується.

Концентрація хлорофілу в листках озимої пшениці під час весняно-літнього періоду вегетації при вирощуванні її після конюшини на один укіс була вищою, ніж по інших попередниках. Це пов’язано з кращим забезпеченням рослин протягом вегетації елементами мінерального живлення, зокрема азотом. Підвищення сумарного вмісту хлорофілу “a” та “в” на контрольному варіанті обробітку ґрунту після конюшини на один укіс в порівнянні з горохом та кукурудзою на силос становило у фазі виходу рослин у трубку відповідно 0,7 мг/г абсолютно сухої речовини (5,1%) та 1,3 мг/г абсолютно сухої речовини (9,4%), у фазі колосіння відповідно – 0,5 мг/г абсолютно сухої речовини (4,3%) і 1,1 мг/г абсолютно сухої речовини (9,5 %).

Вміст хлорофілу протягом всього періоду весняно-літньої вегетації був вищим на варіантах досліду з полицево-плоскорізним обробітком після всіх попередників.

Застосування гербіцидів негативно не вплинуло на вміст хлорофілу в листках озимої пшениці. Навпаки, відмічена тенденція до збільшення його вмісту. Це, на нашу думку, пов’язано зі зниженням забур’яненості посівів при застосуванні гербіцидів.

Чиста продуктивність фотосинтезу була вищою у озимої пшениці, яка вирощувались після конюшини на один укіс. Так, у період весняне кущення – вихід у трубку на варіанті полицевого обробітку на гербіцидному фоні вона становила 9,8 г/м2 за добу, що на 18,1 % вище в порівнянні з вирощуванням пшениці після кукурудзи на силос. У період вихід у трубку – колосіння різниця складала 35,6 %.

При застосуванні поверхневого та плоскорізного обробітку ґрунту відмічено зниження чистої продуктивності фотосинтезу в порівнянні з полицевим та полицево-плоскорізним обробітками. В порівнянні з контрольним варіантом обробітку це складало: після конюшини на один укіс у період весняне кущення – вихід у трубку 3,3 – 5,4%, у період вихід у трубку – колосіння – 19,2 –21,3%, після гороху – відповідно 8,1 – 10,2% та 15,4 – 21,4%, після кукурудзи на силос – 4,8– 7,1% і 10,2 – 17,0%.

На ділянках із застосуванням гербіцидів чиста продуктивність фотосинтезу була вищою, ніж на безгербіцидному фоні. При вирощуванні озимої пшениці після різних попередників залежно від систем обробітку ґрунту зниження чистої продуктивності фотосинтезу на безгербіцидному фоні становило 7,0-11,1%.

ЗАБУР’ЯНЕНІСТЬ ПОСІВІВ ОЗИМОЇ ПШЕНИЦІ ПІСЛЯ РІЗНИХ ПОПЕРЕДНИКІВ ЗА РІЗНИХ СИСТЕМ ОБРОБІТКУ ГРУНТУ ТА ЗАСТОСУВАННЯ ГЕРБІЦИДІВ

У посівах озимої пшениці у фазі сходів після конюшини на один укіс рівень забур’яненості найнижчий, а після кукурудзи на силос – найвищий. Так, на безгербіцидному фоні після конюшини при полицевому (контрольному) обробітку кількість бур’янів становила 114шт/м2, при плоскорізному – 129 шт/м2, полицево-плоскорізному – 95шт/м2 і поверхневому – 153 шт/м2, після кукурудзи на силос – відповідно 145, 170, 124 та 190шт/м2.

В наших дослідах найбільш ефективним в боротьбі з бур’янами в початкові періоди вегетації озимої пшениці виявився полицево-плоскорізний основний обробіток ґрунту. Перевага цього варіанту в порівнянні з іншими системами обробітку ґрунту спостерігалась після всіх попередників як при застосуванні гербіцидів, так і без їх застосування.

Проведений кількісно-ваговий облік забур’яненості перед збиранням озимої пшениці свідчить про зменшення кількості бур’янів на одиниці площі на всіх варіантах досліду, що пояснюється конкурентним впливом ценозу озимої пшениці.

Суттєва різниця в забур’яненості посівів озимої пшениці в кінці вегетації спостерігається по попередниках. Менш засміченими виявляються посіви після конюшини на один укіс і гороху, більше – після кукурудзи на силос.

Загальна маса та кількість бур’янів в ценозах озимої пшениці при застосуванні полицево-плоскорізного обробітку після всіх попередників помітно зменшувалась в порівнянні з іншими варіантами обробітку, особливо безполицевими. При використанні безполицевих обробітків спостерігалось збільшення засміченості посівів багаторічними видами бур’янів.

Встановлена висока ефективність гербіцидів в сівозміні. Вона визначається зменшенням кількості бур’янів на 19-37% та їх маси – на 13-37% залежно від попередників та систем обробітку ґрунту.

УРОЖАЙНІСТЬ ТА ЯКІСТЬ ЗЕРНА ОЗИМОЇ ПШЕНИЦІ

Урожайність озимої пшениці після різних попередників залежно від способів основного обробітку ґрунту. Погодні умови в роки досліджень суттєво відрізнялись між собою. За результатами статистичного аналізу даних, частка впливу погоди на урожайність зерна озимої пшениці в середньому за три роки становила 70,6%. Такий показник може створювати враження, що інші фактори майже не мають впливу на врожайність. Дійсно, річні зміни урожайності в роки проведення досліджень значно перевищують iп ?міни, обумовлені агротехнічними факторами, що вивчалися. Проте, статистичний аналіз даних свідчить, що агротехнічні заходи теж призводять до істотних змін в урожайності, а частка впливу окремих факторів, які вивчалися, змінюється за роками.

Найвища врожайність сформувалась в 1998 р., тобто в рік найвищого гідротермічного коефіцієнта за вегетаційний період (ГТК = 1,63). Середня урожай-ність по досліду склала 46,6 ц/га, у 1997 р., середньому за рівнем метеорологічних факторів (ГТК = 1,43), вона становила 44,0 ц/га, а в посушливому 1999 р. (ГТК = 0,91) – була найнижчою – 40,1 ц/га.

Урожайність озимої пшениці після конюшини на один укіс і гороху в середньому за три роки була майже однаковою – 44,7 і 44,5 ц/га, що пов’язано із інтенсивним виляганням рослин пшениці після конюшини на один укіс у 1998 році, і як наслідок – втратами врожаю (табл.5). Після кукурудзи на силос в роки досліджень урожайність була найнижчою. В порівнянні з урожайністю, одержаною по конюшині, різниця становила 3,2 ц/га.

Кращим основним обробітком ґрунту в сівозміні виявився полицево-плоскорізний. Поверхневий та плоскорізний обробітки ґрунту поступалися полицево-плоскорізному та полицевому, особливо на безгербіцидному фоні.

Частка впливу на величину урожайності застосування гербіцидів у сівозміні була позитивно стійкою, хоч і нижчою, ніж вплив інших факторів. Найвища ефективність гербіцидів одержана при застосуванні в посівах пшениці після кукурудзи, особливо за плоскорізної та поверхневої систем обробітку ґрунту, де помітно вищою була забур’яненість посівів.

Дослідження формування врожайності озимої пшениці в залежності від попередників, основного обробітку ґрунту в сівозміні та застосування гербіцидів показали, що: незалежно від попередників, основного обробітку ґрунту та застосування гербіцидів урожайність озимої пшениці, що вирощується в сівозміні, змінюється під впливом погодних умов року і корелює з ГТК при зміні його від 0,91 до 1,63; за середніми даними попередники 10-пільної зерно-бурякової сівозміни за впливом на величину врожайності озимої пшениці розміщуються в такій послідовності – конюшина на один укіс, горох, кукурудза на силос; для використання переваг кращого попередника не достатньо адаптувати до нього лише систему основного обробітку ґрунту і застосовувати гербіциди, про що свідчать дані 1998 р.; після всіх попередників вища врожайність озимої пшениці формується при полицево-плоскорізній системі основного обробітку ґрунту.

Структура врожаю. Після конюшини на один укіс створюються кращі умови для формування високої щільності рослин та продуктивного стеблостою, ніж після інших попередників: густота продуктивного стеблостою була на 27шт/м2 вищою, ніж після гороху та на 56 шт/м2 – ніж після кукурудзи на силос. Покращення умов росту та розвитку рослин пшениці внаслідок усунення бур’янів при застосуванні гербіцидів суттєво (на 2 – 9 %) впливає на збільшення густоти стеблостою після всіх попередників.

В межах кожного попередника обробіток ґрунту в сівозміні впливав на формування густоти рослин та стеблостою. Так, після конюшини на один укіс на безгербіцидному фоні густота стеблостою залежно від обробітку ґрунту була від 423 до 475 шт/м2, після гороху – від 405 до 445 шт/м2, після кукурудзи на силос – від 373 до 404 шт/м2 і на гербіцидному фоні відповідно від 445 до 486 шт/м2, від 422 до 458 шт/м2 та від 401 до 425 шт/м2. При цьому після всіх попередників густота стеблостою була найвищою при застосуванні полицево-плоскорізного обробітку ґрунту як на гербіцидному так і на безгербіцидному фонах.

Виявлені окремі закономірності вливу попередників, систем обробітку ґрунту та застосування гербіцидів і на інші елементи структури врожаю.

Більший за довжиною колос в роки досліджень формувався при розміщенні озимої пшениці після конюшини та гороху, дещо менший – після кукурудзи на силос. Як правило, після конюшини на один укіс була більшою кількість зерен в колосі та їх маса. Ці показники були кращими після всіх попередників при застосуванні у сівозміні полицево-плоскорізного обробітку ґрунту.

Найвища біологічна врожайність була сформована при сівбі пшениці після конюшини на один укіс. Так, після конюшини на один укіс її середнє значення складало 51,2 ц/га, що на 3,5 ц/га вище, ніж після гороху та на 7,2 ц/га вище, ніж після кукурудзи на силос. Після всіх попередників вища біологічна врожайність формувалася при застосуванні у сівозміні полицево-плоскорізного основного обробітку ґрунту та застосуванні гербіцидів.

Якість зерна озимої пшениці. Більша кількість білка в зерні накопичується після конюшини на один укіс та гороху. Залежно від обробітку ґрунту в порівнянні з кукурудзою після цих попередників вміст білка в зерні був вищим на 0,1 – 0,6 %. Це пояснюється вищим вмістом азоту в