Інститут рослинництва ім. В.Я. Юр’єва

Української академії аграрних наук

Рожков
Артур Олександрович

УДК 633.11:631.559:631.5

Урожайність ярої твердої пшениці залежно
від попередників, способів сівби та норм висіву
в умовах східного Лісостепу україни

06.01.09 – рослинництво

Автореферат
дисертації на здобуття наукового ступеня
кандидата сільськогосподарських наук

Харків – 2004

Дисертацією є рукопис

Робота виконана у Харківському національному аграрному університеті ім. В.В. Докучаєва,

Міністерство аграрної політики України

Науковий керівник: доктор сільськогосподарських наук,
професор, член-кореспондент УААН
Бобро Михайло Архипович, Харківський національний аграрний університет ім. В.В. Докучаєва,
завідувач кафедри рослинництва

Офіційні опоненти: доктор сільськогосподарських наук, професор

Костромітін Віктор Михайлович,

Інститут рослинництва ім. В.Я. Юр’єва,

головний науковий співробітник

кандидат сільськогосподарських наук,

старший науковий співробітник

Полковник Раїса Пилипівна,

Інститут тваринництва УААН, завідувач

сектору науково-інформаційного забезпечення

Провідна установа: Інститут зернового господарства, УААН,
м. Дніпропетровськ

Захист відбудеться „15_”червня_ 2004 р. на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 64.366.01 при Інституті рослинництва ім. В.Я. Юр’єва,

61060, м. Харків, проспект Московський, 142, тел. 92-23-78.

З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Інституту рослинництва ім. В.Я. Юр’єва, м. Харків, проспект Московський, 142,

Автореферат розісланий „_13_”_травня__________________2004 р.

Вчений секретар
спеціалізованої вченої ради |

Петренкова В.П.

Загальна характеристика роботи

Актуальність теми. Актуальність досліджень обумовлена недостатньою вивченістю комплексного впливу таких агротехнічних факторів як норма висіву, спосіб сівби та попередники на врожайність та якість зерна ярої твердої пшениці. Розробці теоретичних та практичних основ норм висіву, способів сівби та попередників присвячена значна кількість дослідів, наукових праць, однак при цьому враховували лише вплив названих факторів на врожайність, у кращому випадку на її структуру. Відсутні дані про початковий етап формування врожаю, біометричні показники, значення їхньої взаємодії в моновидових посівах.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Дослідження здійснювали відповідно до тематики НДР кафедри рослинництва Харківського НАУ ім. В.В. Докучаєва, за темою: „Формування врожаю зернових хлібів, бобових, технічних культур і кормових трав”, № держ. реєстрації 0101U006662.

Мета і задачі дослідження. Метою досліджень є встановлення основних складових формування високопродуктивних посівів ярої пшениці, які б максимально використовували біокліматичний потенціал в умовах північно-східної частини Лівобережного Лісостепу України. Для досягання наміченої мети було поставлено такі задачі:

а) вивчити вплив рядкового та смужкового способів сівби при різних попередниках та нормах висiву на ріст та розвиток ярої пшениці;

б) визначити вплив вище згаданих елементів технології вирощування ярої пшениці на формування врожаю зерна;

в) вивчити водний режим ґрунту залежно від рівномірності розподілу рослин по поверхні поля, їхньої густоти та попередників;

г) вивчити реакцію рослин ярої твердої пшениці Харківська 37 на рівномірність розподілу їх у рядку та на дію попередника;

д) визначити оптимальні норми висіву при різних попередниках та способах сівби для умов північно-східного Лісостепу України з тим, щоб на основі узагальнених результатів дослідів рекомендувати виробництву найбільш ефектні шляхи використання потенційних можливостей ярої пшениці;

е) визначити економічну та енергетичну ефективність застосування рядкового та смужкового способів сівби при різних попередниках та нормах висіву;

є) обґрунтувати доцільність заміни частини площ озимої пшениці ярою твердою, насамперед після такого попередника як кукурудза на силос.

Об’єкт дослідження: основні складові формування урожайності ярої пшениці.

Предмет дослідження: елементи технології вирощування: попередники, способи сівби, норми висіву та їхній вплив на врожайність і якість продукції ярої пшениці.

Методи дослідження: Польовий (встановлення глибини залягання насіння за існуючою методикою Рубіна С.С., 1966; динаміку накопичування вегетативної маси та висоти рослин протягом вегетаційного періоду відповідно до методики Майсуряна Н.А., 1970; визначення вологості ґрунту за загальноприйнятою методикою Гринченка А.М., 1968), лабораторний (визначення якості зерна врожаю за „Методикой государственного сортоиспытания сельскохозяйственных культур” 1988, скловидність та натуру зерна визначали згідно методики Майсуряна Н.А., 1970). Достовірність одержаних результатів визначали за методикою Доспехова Б.А., 1979. Факторіальний аналіз проводили згідно з „Методическими рекомендациями по изучению сортовой агротехники в селекцентрах” 1984. Економічну й біоенергетичну ефективність проведених досліджень визначали за методикою Мартьянова В.П., 1996.

Наукова новизна одержаних результатів. Вперше в умовах східного Лісостепу України на прикладі твердої пшениці сорту Харківська 37 встановлено комплексний вплив елементів агротехніки вирощування на ріст та продуктивність рослин, а також на урожайність та якість продукції.

Виявлено вплив рівномірності розміщення й площі живлення рослин на водний режим ґрунту на фоні різних попередників.

Обґрунтовано доцільність заміни частини площ озимої пшениці ярою твердою після кукурудзи на силос та застосування смужкового способу сівби, який забезпечує рівномірний розподіл насіння в зоні рядка смугою 50-60 мм.

Показано, що рівномірний та розріджений розподіл рослин у рядку при збільшенні зони рядка дозволяє повніше реалізувати потенційні можливості рослин, що проявляється в збільшенні врожаю ярої пшениці на 7-9%. Визначено оптимальну норму висіву насіння ярої пшениці сорту Харківська 37 на фоні різних попередників при різних способах сівби.

Практичне значення одержаних результатів полягає у встановленні закономірностей формування складових високопродуктивних посівів ярої пшениці, що забезпечує підвищення врожайності. Розроблені рекомендації по впровадженню у виробництво оптимальних норм висіву з використанням високоефективного смужкового способу на основі збільшення зони посіву рядка до 50-60 мм. Запропоновано впровадження у виробництво альтернативного варіанту – заміщення частини площ під озимою пшеницею ярою твердою, насамперед, після кукурудзи на силос.

Особистий внесок здобувача полягає в аналізі наукової літератури, формулюванні цілей і задач досліджень, виконанні експериментальних робіт, аналізі й узагальненні отриманих результатів, впровадженні розробок у виробництво, написанні наукових звітів, статей і дисертації. Частка участі автора у спільних публікаціях становить 50-60%.

Апробація результатів дисертації. Результати досліджень оприлюднено й обговорено на щорічних наукових конференціях ХНАУ ім. В.В. Докучаєва (1999-2003 рр.), на науково-практичній конференції молодих учених „Стабілізація землекористування та сучасні агротехнології” (Київ, Чабани, 2003).

Виробнича перевірка в дослідному господарстві ХНАУ довела доцільність застосування запропонованих елементів технології вирощування, що забезпечило економічний ефект на рівні 130 грн./га.

Публікації. За матеріалами досліджень, що наводяться в дисертації, опубліковано три статті у фахових виданнях та одна теза доповіді.

Структура та обсяг дисертаційної роботи. Дисертація викладена на 177 сторінках комп’ютерного тексту, включає в себе 31 таблицю, 17 рисунків, 45 додатків, містить вступ, шість розділів, висновки та практичні рекомендації. Список використаних джерел охоплює 179 найменувань, у тому числі 16 іноземних авторів.

Зміст роботи

У першому розділі наводиться короткий аналіз результатів досліджень вітчизняних та зарубіжних учених з питань впливу основних елементів технології вирощування на врожайність ярої твердої пшениці.

Умови й методика проведення досліджень. У цьому розділі подається характеристика погодних та ґрунтових умов, методика проведення польових та лабораторних досліджень.

Дослідження з ярою твердою пшеницею проводили протягом 1999-2001 рр. на дослідному полі Харківського національного аграрного університету ім. В.В.Докучаєва Харківського району Харківської області. Об’єктом досліджень був рекомендований для Лісостепу сорт твердої ярої пшениці Харківська 37.

Дослідне поле розміщене в межах землекористування дослідного господарства агроуніверситету. Його територія знаходиться в східній частині Харківського району, 20 км від обласного центру м. Харків.

Грунт на дослідному полі представлений чорноземом типовим слабозмитим малогумусним важкосуглинковим на карбонатному лесі, який характеризується наступними агрохімічними показниками: рН сольової витяжки 6,4-7,0, загальний вміст гумусу в орному шарі – 5,5%, нітратного азоту 2-3 мг на 100 г ґрунту рухомого фосфору (за Чириковим) ? 102, обмінного калію 179 мг на 1 кг ґрунту.

Клімат району помірно-континентальний з нестійким зволоженням, характерний для східного Лісостепу України. Посушлива погода, як правило, супроводжується суховіями. Кожен з трьох років досліджень відзначався своєрідністю погодних умов, які значно впливали на ріст і розвиток рослин ярої пшениці. Особливістю вегетаційного періоду 1999 р. було надмірне зволоження в міжфазний період кущіння – молочна стиглість. Кількість опадів у травні становила 74 мм, у червні – 61 мм, при нормі 49 і 59 відповідно. У цілому погодні умови 1999 р. були сприятливими для росту й розвитку ярої пшениці. Сума опадів за вегетацію становила близько 195 мм, сума ефективних температур за вегетаційний період дорівнювала 867оС.

Вегетаційний період 2000 р. був несприятливим для вирощування ярої пшениці. Заморозки в першій декаді травня згубно вплинули на формування врожаю ярої пшениці. Сума активних температур (понад +5о С) за вегетацію становила 1337о С, а сума ефективних температур ? 714о С при сумі опадів 165 мм (норма 218 мм).

З усіх років умови 2001 р. були сприятливими для вирощування ярої пшениці. Розподіл опадів по місяцях був оптимальним для розвитку зернових культур, у тому числі ярої пшениці. Сума активних температур за вегетаційний період склала 1320о С, сума ефективних температур ? 720о С при сумі опадів 240 мм.

Дослід було закладено методом розщеплених ділянок за загальноприйнятою методикою (Б.О. Доспехов, 1979) в паро – зернопросапній сівозміні. У дослідах вивчали два способи сівби: широкорозповсюджений рядковий з міжряддям 15 см і смужковий із зоною рядка 50-60 мм при нормах висіву: 4,5; 5,0; 5,5 та 6,0 млн/га на фоні двох попередників: цукрові буряки й кукурудза на силос.

Основним методом вирішення поставлених задач у наших дослідах був польовий дослід. Площа посівної ділянки – 200 м2. Площа облікової ділянки – 50 м2. Повторність варіантів чотириразова, розміщення систематично-ярусне. Серійна сівалка СЗ-3,6 була обладнана дисковими й трубчастими сошниками діаметром 50-60 мм з овальною лобовою поверхнею й прямим кутом входження в грунт. При цьому 10 дискових сошників забезпечували звичайний рядковий спосіб сівби при 15 см міжряддях, а 10 трубчастих – смужковий з шириною смужки 50-60 мм.

Після збирання цукрових буряків проводили оранку на глибину 23-25 см. Після кукурудзи на силос проводили дискування в два сліди на глибину 6-8 см важкими дисковими боронами. Після дискування проводили оранку на глибину 25-27 см. Рано навесні поле боронували. Перед сівбою ярої пшениці проводили передпосівну культивацію на глибину 5-7 см. Після протруювання яру пшеницю сіяли в 1999 та 2000 роках 15 квітня, у 2001 році – 10 квітня та прикочували.

На посівах ярої пшениці у фазу кущіння та молочної стиглості проводили крайові обробки інсектицидом „Деціс форте” проти шкідників.

Урожай збирали комбайном Сампо-500 у 1999 році 28 липня, у 2000 році – 30 липня і в 2001 році – 26 липня.

Фенологічні спостереження, біометричні виміри у фазу кущіння, виходу в трубку та колосіння проводили згідно „Методики державного сортовипробування сільськогосподарських культур” (2001) та загальноприйнятої методики (Майсурян Н.А., 1970).

Визначення глибини залягання насіння визначали у фазу кущіння згідно з методикою Рубіна С.С., 1966.

Вміст продуктової вологи в шарі ґрунту 0-100 см визначали за загальноприйнятою методикою (Грінченко А.М., 1968) у фази: сходів, кущіння, виходу в трубку і повної стиглості. Під час фази колосіння визначали вміст хлорофілу А та хлорофілу В згідно методики Починка Х.Н., 1976. Структуру врожаю визначали за загальноприйнятою методикою (Рослинництво. Лабораторно-практичні заняття, 2001, та Майсурян Н.А., 1970); якісні характеристики врожаю визначали за „Методикой государственного сортоиспытания сельскохозяйственных культур”, (1988), загальний вміст білка в зерні у відсотках від сухої речовини – за методом К’єльдаля (Марушев А.І., 1968) в лабораторії якості зерна Інституту рослинництва ім. В.Я. Юр’єва; скловидність та натуру зерна визначали за методикою Майсуряна Н.А., 1970. Факторіальний аналіз проводили згідно з „Методическими рекомендаціями по изучению сортовой агротехники в селекцентрах” 1984. дисперсійний аналіз польового досліду проводили за допомогою ППП „ОСГЭ” розроблених у 1992-1994 рр. в Інституті рослинництва ім. В.Я. Юр’єва. Економічну й біоенергетичну ефективність проведених досліджень визначали за загальноприйнятою методикою (Мартьянов В.П., 1996).

Ріст та розвиток рослин ярої пшениці. Результати досліджень свідчать, що проходження фенофаз значною мірою залежить від погодних умов, перш за все температури повітря та кількості опадів. Період сходи – кущіння ярої пшениці в 1999 р. був досить тривалим ? 20 днів, що пов’язано з низькою вологозабезпеченістю й невисокою температурою. У 2000 та 2001 рр. тривалість цього періоду становила 19 і 18 днів відповідно.

Період колосіння – молочна стиглість зерна в ярої пшениці продовжується близько двох тижнів. У проведених дослідженнях цей період у 1999 р. склав 11 днів, у 2000 р. – 12 днів і в 2001 р. – 17 днів. Більша тривалість цього періоду в 2001 р. обумовлена великою кількістю опадів у першій декаді червня й пониженою температурою.

У проведених дослідженнях період вегетації ярої пшениці від сходів до повної стиглості в умовах Харківської області становив у 1999 році – 81 день, у 2000 – 84 дні й у 2001 році – 86 днів.

Вегетаційний період ярої пшениці при рядковому способі був на два дні тривалішим ніж при смужковому способі, тобто при смужковому способі створюються кращі умови для прискореного розвитку ярої пшениці, що має важливе агротехнічне значення; насамперед надається можливість раніше розпочати збирання врожаю ярої пшениці.

Найбільш рівномірно рослини розподіляються по площі при смужковому способі сівби, завдяки якому покращується забезпеченість їх світлом, вологою та поживними речовинами. У наших дослідах нормативна глибина загортання складала 5 см. Установлена залежність глибини заробки насіння від способу сівби. Відхилення глибини заробки насіння ярої пшениці при рядковому способі сівби в усі роки складало 1,7-2,4 см, а на варіантах зі смужковим способом – 1,0-1,3 см.

Трубчастий сошник надійніше забезпечує необхідну глибину загортання, на відміну від дискового сошника, який залежно від структури ґрунту може глибше або мілкіше висівати насіння, до того ж при великій швидкості руху диски створюють завихрення, в результаті чого насіння розсереджується в ґрунті нерівномірно.

Біологічно обґрунтованою шириною міжрядь, за даними Касаєвої К.А. (1986), слід вважати 8-12 см. Збільшення міжрядь веде до загущення в рядку й пригнічення рослин внаслідок нераціонального використання площі живлення. Таким чином, при смужковому способі внаслідок більш рівномірного розміщення насіння за глибиною та створення ущільненого ложа створюються сприятливі умови для росту й розвитку рослин та формування врожаю.

Як свідчать результати наших досліджень, накопичення вегетативної маси в значній мірі визначається площею живлення рослин: при збільшенні норми висіву маса рослин з одиниці площі збільшується. Особливо чітко вплив норми висіву відзначається на ранніх етапах розвитку рослин.

Кукурудза на силос як попередник сприяє накопиченню дещо більшої вегетативної маси ярої пшениці, ніж цукрові буряки, особливо при смужковому способі сівби. Так, при рядковому способі сівби після кукурудзи на силос вегетативна маса рослин ярої пшениці з 1 м2 у фазу кущіння була в середньому на 4,4 г більша ніж після цукрових буряків, а при смужковому способі ? на 5,5 г.

Найбільш інтенсивно вегетативна маса накопичувалась у міжфазний період вихід у трубку – колосіння. У середньому за три роки на варіантах з нормою 4,5 млн/га після кукурудзи на силос, при смужковому способі сівби приріст з 1 м2 склав 119,5 г, а з нормами висіву 5,0, 5,5, 6,0 млн/га ? відповідно: 137; 142; 127 г. найбільший приріст вегетативної маси рослин ярої пшениці був при нормі висіву 5,5 млн/га.

З усіх досліджуваних агротехнічних факторів вирощування, найбільший вплив на висоту рослин мав фактор – норма висіву. Так у фазу колосіння висота рослин при нормі 4,5 млн/га становила 72,6 см, при нормі 6,0 млн/га – 67,2. Різниця становить 5,4 см при НіР – 2,1.

Установлено, що способи сівби ярої пшениці мають вплив на вміст у листі хлорофілу А та хлорофілу В. Більше хлорофілу накопичувалось у рослинах смужкових посівів. При збільшенні норми висіву кількість хлорофілу зменшувалась. Так, у середньому за три роки вміст хлорофілу А в листі рослин смужкового посіву після кукурудзи на силос при нормі висіву 4,5 млн/га склав 0,698%, хлорофілу В ? 0,283%. При нормі висіву 5,5 млн/га вміст хлорофілу А в аналогічному варіанті складав 0,676%, а хлорофілу В – 0,254%. Попередники не мали суттєвого впливу на накопичення хлорофілу А та хлорофілу В у рослинах ярої пшениці.

Особливості формування врожаю ярої твердої пшениці залежно від основних елементів технології вирощування.

Урожайність ярої твердої пшениці за три роки досліджень та сумарні ефекти від застосування різних елементів технології вирощування наведені в табл. 1.

В умовах 2001 р., при достатніх запасах вологи в метровому шарі ґрунту й весняних опадах у межах норми, найбільша урожайність (23,6 ц/га) одержана при застосуванні смужкового способу сівби з нормою висіву 5,5 млн/га після кукурудзи на силос, найменша (18,7 ц/га) при рядковому способі сівби з нормою висіву 4,5 ц/га після цукрових буряків.

Найбільша врожайність ярої пшениці була в 2001 р. – 21,3 ц/га, найменша (14,4 ц/га) – у 2000 р., що на 2,6 ц/га більше та на 4,3 ц/га менше від середньої в досліді, яка складала 18,7 ц/га. Наведені в таблиці 1 дані свідчать, що з усіх досліджуваних факторів погодний фактор має найбільший вплив на врожайність ярої твердої пшениці.

На другому місці після погодних умов року за впливом на врожайність ярої твердої пшениці сорту Харківська 37 знаходиться норма висіву, вклад в загальну мінливість – 2,7 ц/га, що на 4,2 ц/га менше вкладу фактору року. Вклад способу сівби в загальну мінливість врожайності ярої пшениці складає 1,2 ц/га, найменший вклад – 0,6 ц/га мав попередник.

Метою багатофакторного досліду є виявлення не тільки дії кожного фактору окремо, але й взаємодії всіх факторів. Визначення величини вкладу досліджуваних агрозаходів та погодного фактору в мінливість урожайності ярої пшениці дозволяє розкрити причинну залежність урожайності конкретного сорту від взаємодії агротехнічних заходів між собою, а також з екологічним фактором.

У результаті досліджень установлено, що найбільший внесок у загальну мінливість урожайності зерна ярої твердої пшениці сорту Харківська 37 мав фактор року (А) – 41,2%; (рис. 1), на другому місці норма висіву (С) – 16,3%. Серед подвійних та потрійних взаємодій, найбільший вплив на мінливість урожайності ярої пшениці справляла взаємодія факторів рік вирощування х спосіб сівби х норма висіву (А х В х С) – 6,3%, та взаємодія факторів: рік вирощування х норма висіву (А х С) – 6,3%. Слід відзначити, що з усіх факторів вирощування, попередник найменше впливав на мінливість врожайності ярої пшениці, а також його взаємодія з іншими факторами вирощування (рис.1). У наших дослідах особливо цікаво визначити вплив способу сівби (В) на мінливість урожайності ярої пшениці та його взаємодію з агрофонами вирощування, нормами висіву та погодними умовами. Рисунок 1 свідчить про суттєвий вплив на врожайність ярої пшениці як способу сівби (В) – 7,5% так і його взаємодію з іншими факторами вирощування.

При проведені факторіального аналізу, ми вивчали дію агротехнічних факторів та екологічного фактора при вирощуванні ярої пшениці безпосередньо після цукрових буряків та кукурудзи на силос.

Внесок способів сівби в мінливість урожайності ярої твердої пшениці сорту Харківська 37 складав після цукрових буряків – 7,9%, після кукурудзи на силос – 8,5%, тобто спосіб сівби справляє більший вплив на врожайність ярої пшениці після кукурудзи на силос.

Таблиця 1

Урожайність ярої твердої пшениці сорту Харківська 37 залежно
від попередника, способу сівби та норми висіву, ц/га

Попередник | Спосіб сівби | Норма висіву, млн/га | Урожайність | Ефекти сукупної дії
факторів

1999 | 2000 | 2001 | се-реднє | 1999 | 2000 | 2001 | середнє

Цукрові буряки | Рядковий | 4,5 | 17,9 | 13,1 | 18,7 | 16,6 | -0,8 | -5,6 | 0,0 | -2,1

5,0 | 19,5 | 13,6 | 20,0 | 17,7 | 0,8 | -5,1 | 1,3 | -1,0

5,5 | 20,2 | 14,3 | 21,7 | 18,7 | 1,5 | -4,4 | 3,0 | 0,0

6,0 | 19,6 | 14,1 | 22,5 | 18,4 | 0,9 | -4,6 | 3,8 | -0,3

Смуж-ковий | 4,5 | 18,5 | 13,3 | 19,5 | 17,1 | -0,2 | -5,4 | 0,8 | -1,6

5,0 | 21,0 | 14,2 | 21,8 | 19,0 | 2,3 | -4,5 | 3,1 | 0,3

5,5 | 22,6 | 15,3 | 22,8 | 19,9 | 3,9 | -3,4 | 4,1 | 1,2

6,0 | 22,6 | 14,8 | 22,5 | 20,0 | 3,9 | -3,9 | 3,8 | 1,3

Кукурудза на силос | Рядковий |

4,5 | 18,3 | 13,6 | 19,4 | 17,1 | -0,4 | -5,1 | 0,7 | -1,6

5,0 | 19,8 | 14,4 | 20,6 | 18,3 | 1,1 | -4,3 | 1,9 | -0,4

5,5 | 21,2 | 15,2 | 22,2 | 19,5 | 2,5 | -3,5 | 3,5 | 0,8

6,0 | 20,5 | 14,4 | 22,0 | 19,0 | 1,8 | -4,3 | 3,3 | 0,3

Смуж-ковий | 4,5 | 19,4 | 13,9 | 19,1 | 17,5 | 0,7 | -4,8 | 0,4 | -1,2

5,0 | 21,2 | 15,1 | 22,1 | 19,5 | 2,5 | -3,6 | 3,4 | 0,8

5,5 | 22,8 | 16,3 | 23,6 | 20,9 | 4,1 | -2,4 | 4,9 | 2,2

6,0 | 22,5 | 15,4 | 22,3 | 20,1 | 3,8 | -3,3 | 3,6 | 1,4

Cереднє | 20,5 | 14,4 | 21,3 | 18,7 | 1,8 | -4,3 | 2,6 | 0,0

НІР05, ц/га фактор - попередник | 1,0 | 1,1 | 1,1

НІР05, ц/га фактор - спосіб сівби | 0,2 | 0,1 | 0,3

НІР05, ц/га фактор - норма висіву | 0,8 | 0,5 | 0,7

НІР05, ц/га попарного порівняння варіантів | 1,2 | 0,8 | 1,7

Вклад взаємодії таких факторів вирощування як рік х спосіб сівби х норма висіву в мінливість урожайності ярої пшениці після цукрових буряків склав 7,0%, а після кукурудзи на силос ? 4,4%, тобто, ефект взаємодії року вирощування, норми висіву та способу сівби сильніше виражений на посівах ярої пшениці після цукрових буряків.

Вивчення реакції сорту Харківська 37 на погодні умови року, попередники, способи сівби, норми висіву і їхню взаємодії показало, що в паро – зерно – просапній сівозміні найбільше значення для реалізації потенціалу врожайності серед досліджуваних агрозаходів має оптимізація норми висіву. Оптимальною нормою в наших дослідах є норма 5,5 млн/га (сумарний ефект – 1,1 ц/га), яка забезпечила найвищу урожайність – 20,9 ц/га. Цей агрозахід не тільки суттєво впливає сам по собі, а й ефективно взаємодіє з метеорологічним фактором (внесок у загальну мінливість – 6,3%), та зі способом сівби (внесок – 3,8%). Слід також зазначити, що в несприятливі для вирощування ярої пшениці роки цей агрозахід підвищує врожайність, тобто ефективно зменшує негативний вплив погодних умов року (ефект взаємодії після кукурудзи на силос – 8,8%, після цукрових буряків – 8,7%).

Рис. 1. Внесок окремих агрозаходів та їхніх взаємодій у мінливість
урожаю зерна ярої твердої пшениці сорту Харківська 37

Ефективність способу сівби залежить від норми висіву. При застосуванні оптимальної норми висіву, яка в наших дослідах складала 5,5 млн/га, ефективність застосування смужкового способу сівби перевищує рядковий спосіб на 0,4 ц/га, при нормі висіву 5,5 млн/га цей показник становить 1,3 ц/га. Таким чином, ефективність застосування смужкового способу сягає найвищих показників при оптимізації агрозаходів вирощування.

Урожайність ярої пшениці, як і інших колосових хлібів, визначається такими структурними елементами, як кількість рослин на одиниці площі (густота рослин), кількість продуктивних пагонів на одній рослині (продуктивна кущистість), кількість зерен у колосі, маса однієї зернівки або 1000 зерен, маса зерна одного колоса, маса зерна однієї рослини (продуктивність рослини).

У наших дослідах густота рослин залежала, крім норми висіву, від способу сівби та попередника: при смужковому способі рослин було більше, ніж при рядковому. Позитивний вплив смужкового способу сівби проявляється на фоні обох попередників: на 1 м2 смужкових посівів після кукурудзи на силос було на 5 рослин більше, після цукрових буряків – на 7 (табл. 2).

Таблиця 2

Елементи структури врожаю ярої твердої пшениці залежно від попередника, норми висіву
та способу сівби, 1999-2001 рр.

Елементи структури | Попередник | Норма висіву, млн/га |

НіР05, попарного порівняння варіантів

4,5 | 5,0 | 5,5 | 6,0

1* | 2 | 1 | 2 | 1 | 2 | 1 | 2

Кількість рослин, шт./м2 | 3 | 354 | 361 | 391 | 396 | 427 | 437 | 459 | 466

4 | 358 | 363 | 395 | 403 | 435 | 443 | 466 | 468

Продуктивна кущистість | 3 | 1,19 | 1,20 | 1,17 | 1,18 | 1,15 | 1,15 | 1,12 | 1,12 | НіР05, за фактором – норма висіву - 0,01

4 | 1,20 | 1,20 | 1,16 | 1,17 | 1,14 | 1,14 | 1,11 | 1,12

Продуктивність 1 колоса | кількість зерен, шт. | 3 | 18,9 | 18,8 | 18,6 | 19,1 | 18,3 | 18,2 | 17,6 | 18,0

4 | 19,0 | 19,3 | 18,9 | 19,1 | 18,4 | 18,6 | 17,7 | 18,0

маса зерна, г | 3 | 0,68 | 0,70 | 0,67 | 0,69 | 0,65 | 0,66 | 0,60 | 0,62 | 0,02

4 | 0,69 | 0,71 | 0,70 | 0,71 | 0,66 | 0,68 | 0,61 | 0,62

Маса 1000 зерен, г | 3 | 40,3 | 40,3 | 38,7 | 39,3 | 38,3 | 38,7 | 38,1 | 38,1 | 0,7

4 | 40,5 | 41,0 | 39,5 | 39,8 | 39,2 | 39,0 | 38,5 | 38,8

Біологічний урожай, ц/га | 3 | 28,7 | 30,3 | 30,5 | 32,2 | 31,9 | 33,2 | 30,8 | 32,3 | 1,3

4 | 29,7 | 30,9 | 32,0 | 33,5 | 32,7 | 34,3 | 31,6 | 32,5

*Примітка: 1 – рядковий; 2 – смужковий способи; 3 - цукрові буряки; 4 - кукурудза на силос.

Ефективність смужкового способу сівби зростала, у порівнянні з рядковим, при збільшенні норми висіву. Це пояснюється більш сприятливими водоспоживанням і живленням рослин у смужкових посівах внаслідок більш рівномірного розподілу їх на площі. Так, густота рослин при смужковому і рядковому способах сівби при нормі висіву 5,5 млн/га складала відповідно 440 шт./м2 та 431 шт./м2, тобто, при смужковому способі було на 9 рослин більше. При нормі висіву 4,5 млн/га, кількість рослин ярої пшениці при рядковому та смужковому способі склала 356 шт/м2 та 362 шт/м2. Різниця була меншою ніж при нормі висіву 5,5 млн/га і склала 6 шт./м2.

Продуктивність колоса залежала від норми висіву більшою мірою, ніж від інших факторів: при збільшенні норми продуктивність зменшувалась. Смужковий спосіб при всіх нормах висіву сприяв підвищенню продуктивності рослин у порівнянні з рядковим. Продуктивність колоса в середньому була більша після кукурудзи на силос у порівнянні з цукровими буряками.

Найвищу продуктивність колоса (0,71 г) мали рослини ярої пшениці після кукурудзи на силос при сівбі смужковим способом з нормою висіву 4,5 млн/га, найменшу – 0,60 г при нормі 6,0 млн/га, рядковому способі сівби після цукрових буряків (див. табл. 2).

Найвищу врожайність за три роки в середньому (20,9 ц/га) отримали після кукурудзи на силос при смужковому способі сівби і нормі 5,5 млн/га за рахунок більшої у порівнянні з рядковим способом густоти посіву при майже однаковій продуктивності рослин.

Продуктивна кущистість зменшувалась при збільшенні норми висіву. Так, при нормі висіву 4,5 млн/га вона становила 1,20, при нормах висіву: 5,0; 5,5; 6,0 млн/га, відповідно: 1,17; 1,15; 1,12 (НіР05 за фактором – норма висіву - 0,01, див. табл. 2). Вплив способів сівби та попередників на продуктивну кущистість не відзначено.

Таким чином, висока врожайність ярої пшениці при нормах висіву 5,5 і 6,0 млн/га обумовлена у першому випадку за рахунок більшої продуктивності рослин при меншій густоті, у другому – за рахунок більшої кількості рослин (при меншій продуктивності).

Найбільша біологічна врожайність –34,3 ц/га сформувалася на варіантах з нормою висіву 5,5 млн/га при смужковому способі сівби після кукурудзи на силос (див. табл. 2).

За даними досліджень, у середньому за три роки біологічна урожайність ярої пшениці на варіантах смужкового способу сівби була на 1,4 ц/га вище, ніж на варіантах рядкового способу сівби.

Досліджувані елементи агротехніки вирощування суттєвого впливу на такі показники якості врожаю як вміст білка та клейковини в зерні на різних варіантах не мали. Більшою мірою досліджувальні елементи технології вирощування впливали на скловидність та натуру зерна ярої пшениці. Скловидність більшою мірою залежала від попередника, натура зерна від норми висіву. Слід відзначити також суттєвий вплив досліджуваних елементів технології вирощування на вихід білка з одиниці площі. Більш вирівняний розподіл насіння при смужковому способі сівби з оптимальною нормою висіву – 5,5 млн/га, на фоні кукурудзи на силос сприяє більшому виходу білка з одиниці площі.

Особливості водоспоживання рослин ярої твердої пшениці залежно від агротехнічних прийомів вирощування. Вода є одним з головних елементів утворення органічної речовини в процесі фотосинтезу та складає значну частину сирої маси рослини. Вона безпосередньо бере участь в усіх фізіологічних та біохімічних процесах, що відбуваються в рослині.

Умови вегетаційних періодів 1999-2001 рр. відрізнялися за рівнем вологозабезпеченості ярої пшениці на різних фазах її розвитку. Найменша вологозабезпеченість рослин була відзначена в 2000 р., і зменшувалася досить помітно від сходів до повної стиглості. У середньому за три роки запаси вологи в ґрунті коливались у межах: у фазу сходів у шарі 0-20 см ? 35,6 - 37,0 мм, у шарі 0-100 см – 180 - 194,6 мм; у фазу кущіння – відповідно 31,5 - 34,8 мм, та 155,1 - 181,5 мм; у фазу трубкування – 20,3 - 26,2 мм та 122 - 152,2 мм; у фазу повної стиглості –15,4 - 21,5 мм, та 97 - 119,1 мм. Зазначені коливання запасів продуктивної вологи в ґрунті залежали від способу сівби, норми висіву та попередника. Після кукурудзи на силос накопичується більше вологи в ґрунті, ніж після цукрових буряків, тому на час сівби були більш сприятливі умови для розвитку ярої пшениці після кукурудзи на силос. Так, запаси вологи в метровому шарі ґрунту під ярою пшеницею в період сівба – сходи після цукрових буряків склали в середньому за три роки – 180 мм, а після кукурудзи на силос – 194 мм, тобто майже на 8% більше.

Використання запасів ґрунтової вологи протягом вегетаційного періоду залежить від норми висіву. На варіантах з підвищеною нормою висіву волога використовувалась інтенсивніше, тому у фазу повної стиглості запаси ґрунтової вологи на посівах з нормою висіву 6,0 млн/га були значно меншими ніж при нормах висіву 4,5 та 5,0 млн/га.

Результати наших досліджень показують, що завдяки рівномірному розподілу рослин по площі, ґрунтова волога використовується більш економно й продуктивно: на ділянках смужкового способу сівби практично при всіх нормах висіву вологість ґрунту у шарі 0-20, 0-100 см в усі фази розвитку ярої пшениці була вищою, ніж на варіантах з рядковим способом.

Економічна та енергетична ефективність елементів технології вирощування ярої пшениці.

Аналіз економічних показників технології вирощування ярої твердої пшениці свідчить (табл. 3), що смужковий спосіб сівби у порівняні з рядковим, забезпечив більший прибуток і вищу рентабельність, причому рівень цих показників залежав також від попередника та норми висіву.

Таблиця 3

Економічна ефективність технології вирощування ярої твердої пшениці
в середньому за три роки досліджень у цінах 2002 р.

Поперед-ник | Норма висіву, млн/га | Спосіб

сівби | Урожайність, ц/га | Витрати, грн./га | Ціна врожаю, грн./га | Рентабельність, % | Прибуток, грн./га

Цукрові буряки | 4,5 | Рядковий | 16,6 | 489 | 1328 | 172 | 839

Смужковий | 17,1 | 491 | 1363 | 179 | 877

5,0 | Рядковий | 17,7 | 529 | 1416 | 169 | 887

Смужковий | 19,0 | 531 | 1520 | 186 | 989

5,5 | Рядковий | 18,7 | 569 | 1496 | 163 | 927

Смужковий | 19,9 | 571 | 1592 | 179 | 1021

6,0 | Рядковий | 18,4 | 609 | 1472 | 142 | 863

Смужковий | 20,0 | 611 | 1600 | 162 | 989

Куку-рудза на силос | 4,5 | Рядковий | 17,1 | 504 | 1368 | 171 | 864

Смужковий | 17,5 | 506 | 1400 | 177 | 894

5,0 | Рядковий | 18,3 | 544 | 1464 | 169 | 920

Смужковий | 19,5 | 546 | 1560 | 186 | 1014

5,5 | Рядковий | 19,5 | 584 | 1560 | 167 | 976

Смужковий | 20,9 | 586 | 1672 | 185 | 1086

6,0 | Рядковий | 19,0 | 624 | 1520 | 144 | 896

Смужковий | 20,1 | 626 | 1608 | 157 | 982

Найбільший прибуток (1086 грн./га) при рентабельності – 185%, отримали при смужковому способі сівби з нормою висіву 5,5 млн/га після кукурудзи на силос.

Рентабельність рівнозначну з вищезазначеною, показали також смужкові посіви з нормою висіву 5,0 млн/га як після кукурудзи на силос, так і після цукрових буряків, прибуток при цьому становив 1014 та 989 грн./га відповідно.

При нормі висіву 6,0 млн/га рентабельність обох способів, незалежно від попередника, була менша, ніж при нормі 5,5 млн/га, а також значно менша, ніж при нормі 4,5 млн/га.

За біоенергетичними показниками найбільший ефект досягається при нормі висіву 5,5 млн шт./га схожого насіння (табл. 4). Найвищий коефіцієнт енергетичної ефективності (2,46) одержано на варіанті при нормі висіву 5,5 млн/га зі смужковим способом сівби після кукурудзи на силос. За біоенергетичними показниками цукрові буряки та кукурудза на силос майже не розрізнялись.

Таблиця 4

Енергетична оцінка вирощування ярої твердої пшениці, в середньому
за три роки досліджень

Попе-редник | Норма висіву, млн/га | Спосіб сівби | Урожайність, ц/га | Енергоємність, МДж | Коефіцієнт енергетичної ефективності
(зерна)

затрат | урожаю

Цукрові буряки | 4,5 | Рядковий | 16,6 | 12640 | 27310 | 2,16

Смужковий | 17,1 | 12750 | 28133 | 2,20

5,0 | Рядковий | 17,7 | 12969 | 29120 | 2,25

Смужковий | 19,0 | 13079 | 31258 | 2,39

5,5 | Рядковий | 18,7 | 13298 | 30765 | 2,31

Смужковий | 19,9 | 13408 | 32739 | 2,44

6,0 | Рядковий | 18,4 | 13627 | 30271 | 2,22

Смужковий | 20,0 | 13737 | 32904 | 2,40

Кукурудза на силос | 4,5 | Рядковий | 17,1 | 13225 | 28133 | 2,13

Смужковий | 17,5 | 13335 | 28790 | 2,13

5,0 | Рядковий | 18,3 | 13554 | 30107 | 2,22

Смужковий | 19,5 | 13664 | 32081 | 2,35

5,5 | Рядковий | 19,5 | 13883 | 32081 | 2,31

Смужковий | 20,9 | 13993 | 34384 | 2,46

6,0 | Рядковий | 19,0 | 14212 | 31258 | 2,20

Смужковий | 20,1 | 14322 | 33068 | 2,31

При порівнянні способів сівби з’ясувалося, що більш доцільно застосовувати смужковий спосіб сівби, який забезпечує більшу енергоємність урожаю та коефіцієнт енергетичної ефективності (Кее).

У даному розділі викладено обґрунтування можливості заміни ярою пшеницею частини площ під озимою пшеницею після кукурудзи на силос в східному Лісостепу України на прикладі дослідного господарства Харківського національного аграрного університету ім. В.В.Докучаєва.

Урожайність озимої пшениці після даного попередника у середньому за три роки становила близько 33,0 ц/га, а ярої – 25,0 ц/га. Урожайність озимої пшениці була на 8 ц/га більша, а прибуток від реалізації врожаю – на 100 грн./га менший, ніж ярої (табл. 5).

Ми підрахували, що внаслідок різних несприятливих погодних умов у східному Лісостепу гине до 10% площ, що зменшує прибуток від реалізації озимої пшениці на