ІНСТИТУТ ЗЕМЛЕРОБСТВА

УКРАЇНСЬКОЇ АКАДЕМІЇ АГРАРНИХ НАУК

БЛАЖЕВИЧ Людмила Юріївна

УДК 633.111:631.5:631.55

ФОРМУВАННЯ ПРОДУКТИВНОСТІ ТРИТИКАЛЕ ЯРОГО

ЗАЛЕЖНО ВІД ЕЛЕМЕНТІВ ТЕХНОЛОГІЇ ВИРОЩУВАННЯ

В ЛІСОСТЕПУ УКРАЇНИ

Спеціальність: 06.01.09 - рослинництво

Автореферат

дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата сільськогосподарських наук

КИЇВ - 2005

Дисертацією є рукопис.

Робота виконана в Інституті землеробства Української академії аграрних наук протягом 2002-2004 рр.

Науковий керівник:доктор сільськогосподарських наук, професор Каленська Світлана Михайлівна Національний аграрний університет, завідувач кафедри рослинництва і кормовиробництваОфіційні опоненти:доктор сільськогосподарських наук, доцент Лихочвор Володимир Володимирович, Львівський державний аграрний університет, в.о. професора кафедри рослинництвакандидат сільськогосподарських наук Білітюк Анатолій Петрович, Волинський інститут АПВ, завідувач відділу рослинництва. Провідна установа:Харківський державний аграрний університет Мін АП України

Захист відбудеться “25” жовтня 2005 р. о 12:00 годині на засіданні Спеціалізованої вченої ради Д 27.361.01 в Інституті землеробства УААН

Відгуки на автореферат у двох примірниках, завірені печаткою, просимо направляти за адресою: Україна, 08162, смт. Чабани, Києво-Святошинський район, Київська область, Інститут землеробства УААН, вченому секретареві Спеціалізованої вченої ради.

З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Інституту землеробства УААН

Автореферат розісланий “22” вересня 2005 р.

Вчений секретар

Спеціалізованої вченої ради,

кандидат сільськогосподарських наук Л.О. Кравченко

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Стабілізація виробництва зерна є одним з основних завдань галузі рослинництва, що суттєво впливає на економічний стан багатьох галузей промисловості і країни в цілому. Україна впродовж тривалого періоду є основним з виробників зерна пшениці в світі. Проте, актуалізація енергетичних, економічних, екологічних проблем у світовому та вітчизняному масштабі потребує перегляду існуючої структури посівних площ сільськогосподарських культур, в тому числі і зернового клину. Виробництво конкурентноспроможного зерна, призначеного для використання в різних галузях господарства, обумовило потребу виробництва зерна і інших культур, в тому числі і тритикале. Культура тритикале відносно нова, проте, в світі і власне в Україні проведено великий об’єм комплексних наукових досліджень такими вченими, як: А.Ф. Шулиндін, В.І. Шатохін, А.П. Білітюк, С.М. Каленська, М.Я. Дмитришак, В.К. Рябчун, Г.В. Щипак та ін.

Актуальність теми. Україна на сьогодні висіває близько 200 тис. га тритикале зернового та кормового напрямків використання. Якщо озимі його форми, що налічують більше 20 сортів, районованих для всіх кліматичних зон України, культивуються близько 40 років і займають більше 160 тис га, то ярі сорти знаходяться у виробництві всього 10 років і площа їх посівів на 2003 рік складала 42 тис. га. Перший сорт ярого тритикале Аїст харківський внесено до Державного реєстру сортів у 1995 році. З 2001 року, випробувано й зареєстровано ще 5 сортів: Крупільський, Арсенал, Вікторія, Жайворонок харківський та Хлібодар харківський. Всі сорти ярого тритикале мають зерно-кормове призначення і рекомендовані для вирощування в зонах Лісостепу та Полісся.

В зв’язку зі зростанням попиту на конкурентноздатне зерно з появою вітчизняних сортів ярого тритикале, при практично повній відсутності інформаційного та технологічного забезпечення інтродукції культури в сільськогосподарське виробництво, актуальним є вивчення біологічних особливостей культури і розробка, на базі отриманих даних, основних елементів технології вирощування, які забезпечують реалізацію біологічного потенціалу культури на високому рівні.

Зв’язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Робота є складовою частиною досліджень лабораторії інтенсивних технологій зернових колосових культур і кукурудзи Інституту землеробства УААН, виконана згідно з НТП УААН на 2001-2005 рр. “Зернові і олійні культури”; за підпрограмою: “Технології вирощування зернових і олійних культур в зоні Лісостепу і Полісся”; згідно завдання: “Розробити ресурсозберігаючі технології вирощування зернових колосових культур і кукурудзи, які забезпечують отримання екологічно чистого і якісного зерна”. Номер державної реєстрації 0101U003826.

Мета і задачі дослідження. Мета роботи полягала в розробці та обґрунтуванні систем удобрення та захисту як основних елементів технології вирощування ярого тритикале, з врахуванням біологічних особливостей розвитку культури. Для досягнення поставленої мети були сформульовані і вирішувались наступні задачі:

- встановити морфофізіологічні особливості реалізації біологічного потенціалу ярого тритикале залежно від абіотичних і біотичних факторів;

- виявити особливості формування структури агрофітоценозу;

- встановити потребу культури в основних елементах живлення;

- виявити частку участі елементів технології вирощування - системи удобрення, захисту та погодних умов у формуванні продуктивності тритикале ярого;

- визначити рівні продуктивності та показників якості зерна;

- оцінити економічну та енергетичну ефективність елементів технології вирощування ярого тритикале.

Об'єкт дослідження - процес формування рівня продуктивності та якості зерна ярого тритикале залежно від систем удобрення, захисту та погодних умов на темно-сірих опідзолених ґрунтах.

Предмет досліджень: сорт ярого тритикале Арсенал, потенціал продуктивності, система удобрення, система захисту, продуктивність, якість зерна, економічна ефективність вирощування.

Методи дослідження. В процесі виконання роботи застосовували спеціальні та загальнонаукові методи досліджень: польовий - вивчення взаємодії об’єкта дослідження з біотичними та абіотичними факторами в умовах досліджуваної зони; лабораторні: а) морфофізіологічний - визначення розвитку конусу наростання рослин тритикале по етапах органогенезу та біометричних параметрів рослини; б) хімічний - визначення хімічного складу рослин та зерна; в) фізичний - визначення показників фізичної якості зерна; статистичні методи: дисперсійний; порівняльно-розрахунковий - визначення економічної та енергетичної ефективності технологій вирощування.

Наукова новизна. В умовах Лісостепу на темно-сірих опідзолених ґрунтах

- встановлено закономірності морфогенезу ярого тритикале Арсенал, обумовлених системами удобрення та погодними умовами;

- виявлено залежність функціонування асиміляційного апарату від рівня забезпечення елементами живлення і його вплив на продуційний процес;

- розроблено технологію вирощування ярого тритикале, що базується на комплексному застосуванні добрив та системи захисту;

- виявлено рівень продуктивності культури за впливу досліджуваних елементів технологій вирощування;

- встановлено господарську, економічну та енергетичну ефективність виробництва зерна ярого тритикале, придатного для використання на харчові, кормові та інші цілі.

Практичне значення одержаних результатів. Для господарств з різними формами власності в грунтово-кліматичних умовах Лісостепу розроблена технологія вирощування ярого тритикале, що передбачає внесення Р90К90 в основне удобрення і диференційне застосування азоту: 1/2 дози (45 кг/га діючої речовини) під передпосівний обробіток ґрунту і 1/2 дози - в підживлення на IV етапі органогенезу за інтегрованої системи захисту, що передбачає обробку посівного матеріалу протруйником та застосування гербіциду. Це дозволяє одержувати врожай зерна на рівні 4,5-5,0 т/га з високими показниками якості. Дані рекомендації пройшли перевірку у виробничих умовах у ПСП “Чайка” філія “Дударків” Бориспільського району Київської області на площі 40 га і в ПП агрофірми “Злагода” села Бугрувате Охтирського району Сумської області на площі 30 га.

Особистий внесок здобувача. За темою дисертації проведено аналіз вітчизняної та зарубіжної літератури і визначено напрямок проведення досліджень за темою дисертації. Автором особисто виконано польові і лабораторні дослідження. Узагальнено результати досліджень, проведено їх систематизацію та сформульовані основні положення дисертаційної роботи, висновки та рекомендації виробництву; написані статті, підготовлені до друку дисертація і автореферат.

Апробація результатів досліджень. Результати досліджень оприлюднені та обговорені на науково-практичній конференції молодих вчених 26-28 листопада 2002 року “Проблеми сучасного землекористування” (Чабани - 2002); науково-практичній конференції молодих вчених 24-26 листопада 2003 року “Стабілізація землекористування та сучасні агротехнології” (Чабани - 2003); науково-практичній конференції 6-8 липня 2005 року “Наукове забезпечення виробництва зерна тритикале і продуктів його переробки” (Харків - 2005); науково-виробничих засіданнях лабораторії інтенсивних технологій зернових колосових культур і кукурудзи (2003 - 2005 рр.) та методичній комісії з питань землеробства і рослинництва Інституту землеробства УААН (2005 р.).

Публікації. За матеріалами досліджень опубліковано 6 наукових праць, в тому числі 4 у фахових виданнях.

Структура та обсяг роботи. Дисертаційна робота викладена на 160 сторінках машинописного тексту й складається з вступу, 6 розділів, висновків, рекомендацій виробництву, списку використаної наукової літератури (222 джерела, у т.ч. 16 іноземних), 8 додатків. Робота містить 22 таблиці та 9 рисунків.

ЗМІСТ РОБОТИ

ОСОБЛИВОСТІ ВИРОБНИЦТВА КУЛЬТУРИ ТРИТИКАЛЕ

(Огляд літератури)

У розділі дається аналіз наукових робіт вітчизняних та зарубіжних авторів, що висвітлюють історію, сучасний стан та перспективи виробництва тритикале в світі та в Україні. Наведено короткий огляд результатів досліджень з вивчення біологічних особливостей росту й розвитку рослин та впливу деяких технологічних факторів на продуктивність культури. На основі цього встановлено рівень проведених науковцями досліджень на даний час та за темою дисертації визначено програму вивчення питань, спрямованих на вдосконалення технології вирощування тритикале ярого в умовах Лісостепу.

УМОВИ ТА МЕТОДИКА ПРОВЕДЕННЯ ДОСЛІДЖЕНЬ

Польові дослідження проводились в 2002-2004 роках в стаціонарному досліді лабораторії інтенсивних технологій зернових колосових культур і кукурудзи Інституту землеробства УААН, закладеному в 1986 році, в дослідному господарстві “Чабани” Києво-Святошинського району Київської області, в зоні північного Лісостепу України. Ґрунт дослідної ділянки темно-сірий опідзолений крупнопилувато-легкосуглинковий на лесовидному суглинку з наступною агрохімічною характеристикою орного шару: вміст гумусу - 1,42 % (за Тюріним); рНсольовий - 5,2; азоту, що легко гідролізується - 7,8 мг/100г ґрунту (за Корнфільдом); рухомого фосфору та обмінного калію (за Чириковим) - 13,7 і 12,4 мг/100г ґрунту.

Погодні умови в роки досліджень відносно середніх багаторічних даних порівнювали за коефіцієнтом суттєвості відхилення. За показниками середньомісячних температур протягом квітня - липня 2002-2004 рр. умови були близькими до норми. Проте, відмічено значні відхилення відносно кількості опадів.

У досліді вивчали вплив системи мінерального удобрення та післядії побічної продукції попередника на продуктивність ярого тритикале за схемою, представленою в таблиці 1.

Таблиця 1

Схема внесення мінеральних добрив під яре тритикале

№ варіанта№ варіанта у стаціонар-ному дослідіОсновне удобрення, кг/га д. р.Підживлення N на IV етапі органогенезуP2O5K2ONпід основний обробіток ґрунтупід передпосівний обробіток ґрунту 1*12Контроль (без добрив)246060--39--50-43--303051303030-6260603030 7*11606030308590904545Примітка. * - варіанти без внесення побічної продукції попередника.

Мінеральні добрива застосовували у вигляді аміачної селітри (34,5 % д.р.), суперфосфату (19,5 %) та 40 % калійної солі. Фосфорні та калійні добрива вносили в основне удобрення, азотні - під передпосівний обробіток ґрунту та в підживлення на IV етапі органогенезу, відповідно до схеми досліду.

На варіанти з добривами накладали 2 системи захисту:

1 - мінімальна, яка передбачала протруєння насіння препаратом Дивіденд Стар (1,0 л/га) та обробку посівів гербіцидом Лінтур (130 г/га);

2 - інтегрована передбачала протруєння насіння Дивідендом Стар (1,0 л/га), застосування на посівах гербіциду Лінтур (130 г/га), фунгіциду Альто супер (0,5 л/га) та інсектициду Карате Зеон (150 мл/га).

На фоні вищезазначених доз добрив вивчали також ефективність дії бактеріального препарату Агробактерин на основі штаму асоціативних азотфіксаторів роду Agrobacterium radiobacter селекції лабораторії ґрунтової мікробіології Інституту землеробства УААН. Інокуляцію насіння проводили вручну в день сівби, норма витрати суспензії - 1 літр на гектарну норму посівного матеріалу (160 кг) або 300 тис. клітин на одну насінину. Догляд за посівами передбачав обробку посівів гербіцидом Лінтур (130 г/га).

Обробіток ґрунту під яре тритикале включав: після збирання попередника дворазове дискування та оранку на зяб, навесні - закриття вологи та передпосівну культивацію. Сівбу проводили в оптимальні для зони строки з урахуванням погодних умов сівалкою СН-16А, норма висіву - 4,0 млн. схожих насінин на гектар. Загальна площа ділянки становила 42 м2, облікова - 25 м2. Повторність - 4-разова. Метод розміщення ділянок систематичний.

Польові досліди закладались і виконувались згідно методики проведення польових досліджень:

- фенологічні спостереження за ростом і розвитком рослин, облік густоти посіву, продуктивного кущення, виживання рослин - за “Методикою державного сортовипробування сільськогосподарських культур”;

- зміну морфоструктури рослин - за методикою Ф.М. Куперман (1980);

- наростання вегетативної маси та накопичення сухої речовини за основними етапами органогенезу визначали шляхом відбору рослинних проб в двох несуміжних повтореннях з 0,33 погонного метра, в яких визначали масу сирої проби, вміст сухої речовини, морфологічні і структурні показники будови рослин;

- площу листкової поверхні визначали методом “висічок” за методикою

А.А. Ничипоровича;

- визначення лабораторної схожості насіння - ДСТУ 2240-93, ДСТУ 4138-2002;

- структуру врожаю визначали методом відбору пробних снопів, з двох несуміжних повторень;

- визначення врожайності основної продукції проводили поділяночно, методом суцільного обліку прямим комбайнуванням;

- масу 1000 зерен та натуру зерна визначали за ДСТУ 4138-2002;

- хімічний склад рослин та якість зерна визначали за допомогою методу інфрачервоної спектрометрії на інфрачервоному аналізаторі NIP - 4500 Scanner 4250 з комп’ютерним забезпеченням ADI DM 3114;

- математичну обробку результатів польового досліду виконували методом дисперсійного та кореляційно-регресивного аналізів із використанням комп’ютерних програм;

- економічну та енергетичну ефективність елементів технології вирощування розраховували, керуючись типовими технологічними картами вирощування зернових культур та ,,Методичними вказівками по визначенню економічної оцінки вирощування сільськогосподарських культур за інтенсивними технологіями” (1999).

ФОРМУВАННЯ ФІТОЦЕНОЗУ ЯРОГО ТРИТИКАЛЕ

Вплив погодних умов на проходження етапів органогенезу і формування продуктивності агрофітоценозів для ярих форм зернових культур є, навіть більш визначальним, ніж для озимих. В першу чергу, це пов’язано з початковим періодом розвитку, що найбільш лімітується строками сівби, які в свою чергу, залежать від комплексу погодних і агрофізичних факторів.

Для тритикале ярого характерним виявився подовжений період формування генеративних органів (ІІ-VII етапи органогенезу) - 38…53 дні та формування і достигання зерна (Х-ХІІ етапи органогенезу) - 34...42 дні, що є визначальним як для кількісних так і якісних показників урожаю.

Встановлено кореляційний зв’язок тривалості етапів органогенезу ярого тритикале залежно від погодних факторів (рис. 1). Найбільш тісно на початкових етапах їх тривалість прямо корелювала з рівнем забезпечення вологою (r=0,71..0,99) та обернено - з мінімальними (r=-0,65...-0,96) та максимальними середньодобовими температурами (r=-0,68...-0,92). Однак, у другій половині вегетації (формування та дозрівання зерна), найбільш вагомим було забезпечення рослин вологою (r=0,85...0,99) та активними (+100С) температурами (r=0,53...0,99).

Морфофізіологічні особливості онтогенезу ярого тритикале. Система удобрення суттєво впливала на диференціацію і редукцію генеративних органів. Аналіз показав, що зі збільшенням доз добрив закладається більша кількість квіток в колосі. В онтогенетичному розвитку відбувається менша їх редукція і реалізація потенціалу продуктивності значно зростає. На фоні N45+45IVP90K90 в колосі головного пагона тритикале ярого на V етапі органогенезу закладалось 146 квіток (табл. 2). З них синхронно розвивалось 89 і утворили зерна 70, реалізація потенціалу продуктивності склала 48,1 % проти 23,5 % на контролі, за якого з 121 квітки, що заклались, утворилось лише 28 зерен.

Таблиця 2

Формування генеративних органів головного пагона тритикале ярого, 2002-2004 рр.

№ варіантаДози добривЗагальна кількість квіток/колосРедукція кві-ток, %Кількість синхронно розвинених квіток/колосКількість зерен, шт./ колос, ХІІРедукція синхронно розвинених квіток/зерен, %Реалізація потенціалу продуктивності, %V-VІІХV-VІІХV-VІІХ-ХІІV-ХІІ1Без добрив*121674570342851176023,52P60K6012576396942384094530,53N50139844074504432134131,34N30+30IV13998307961562282840,45N30P30K3013093297864601872346,26N30+30IVP60K60145107267967621682242,67N30+30IVP60K60*142100298158532993537,28N45+45IVP90K90146106278973701842248,1НІР05, шт. за факторами:удобрення118855погодні умови65533будь-які середні19131499Частка участі фактору, %удобрення27,164,923,071,873,9погодні умови19,16,615,910,25,8інші фактори53,128,460,317,519,2Примітка. * - без побічної продукції попередника.

тривалості етапів органогенезу

Вплив систем удобрення та захисту на параметри фітоценозу. Польова схожість насіння ярого тритикале значно залежала як від застосування мінеральних добрив так і від післядії побічної продукції попередника В більшій мірі кращу схожість посівів обумовлювало азотне живлення. У варіанті, де вносили N50, схожість складала 79,0 %, тоді як за P60K60 - 76,6 %, на контролі - 77,8 %.

Комплексне застосування удобрення та системи інтегрованого захисту посівів збільшувало кількість рослин та продуктивних пагонів на одиниці площі та зменшували частку їх редукції потягом вегетації. Найбільша кількість продуктивних пагонів у фазі кущення формувалась на фоні післядії побічної продукції попередника за удобрення в дозі N45+45IVP90K90 - 817 шт/м2, при коефіцієнті продуктивного кущення (КПК) - 2,5. На момент збирання врожаю їх кількість зменшилась на 49 % і становила 415 шт/м2 при КПК=2,2. На контролі густота продуктивного стеблостою у фазі кущення складала 623 стебел на 1 м2 (КПК=2,1), з яких до збирання залишалось 286 (КПК=1,6). При цьому редукція становила 55 %.

Наростання вегетативної маси ярого тритикале продовжувалось до ІХ етапу органогенезу незалежно від системи удобрення (рис. 2), а її кількість в більшій мірі залежала від рівня удобрення і в меншій - від інтегрованого захисту. При внесенні під культуру N45+45IVP90K90 збір зеленої маси на ІХ етапі органогенезу становив 3328 г/м2 при мінімальній та 3537 - при інтегрованій системах захисту, тоді як без добрив формувалось відповідно 1517 і 1780 г/м2.

Накопичення сухої речовини рослинами тритикале ярого суттєво залежало від рівня удобрення. На ІХ етапі органогенезу вихід сухої біомаси з одиниці площі на контролі відповідав 615,9 г/м2, а з внесенням N45+45IVP90K90 зростав до 1089,4 г/м2 (інтегрована система захисту). Інтенсивне накопичення надземної маси при застосуванні мінерального удобрення, дещо розбавляло суху речовину в одиниці маси і, у відносному вираженні, відсоток сухої речовини був нижчим за контроль: 30,8 проти 34,6 %. Як показує динаміка добового приросту, найбільш інтенсивним накопичення сухої речовини спостерігалось з початком колосіння (рис. 3) і досягало 38,4 г/м2 за добу.

Фотосинтетична діяльність посівів. Яре тритикале формує відносно незначну площу листкової поверхні, проте його фотосинтетичний потенціал досить високий. Так, при сумарній площі робочої листкової поверхні 16,4 тис.м2/га (контроль) на VІІІ етапі органогенезу чиста продуктивність фотосинтезу становила 5,9 г/м2 за добу (рис. 4), а при застосуванні N45+45IVP90K90 зростала до 9,0 г/м2/добу при площі листкової поверхні - 28,0 тис.м2/га. Застосування такої дози добрив сприяло більш тривалому функціонуванню асиміляційного апарату і подовжувало наростання листкової поверхні до 28,7 тис.м2/га на ІХ етапі органогенезу, тоді як за інших варіантів удобрення після VIII етапу відбувалось її зменшення.

Режим живлення ярого тритикале. За роки досліджень не залежно від рівня удобрення в досліді спостерігалась значна нестача азоту в балансі мінерального живлення рослин. Про це свідчить індекс потреби, що становив 1,3-1,6 у фазу кущіння. Підживлення, яке провели на IV етапі органогенезу, не забезпечило рослини тритикале достатнім рівнем азоту і під час виходу в трубку знову спостерігалась його нестача (рис. 5). У фазі колосіння індекс потреби азоту становив 1,4-1,8 (крім варіанта з внесенням P60K60 - 2,3). Оскільки ґрунт дослідної ділянки характеризується підвищеним вмістом фосфору і високим калію при низькому рівні азоту, то з внесення фосфорних і калійних добрив, дещо порушувалось співвідношення макроелементів. Досліджуваний нами сорт близький за фенотипом до пшениці, тому для аналізу рівнів забезпечення рослин елементами живлення ми користувались оптимальними значеннями N:P:K (%) визначеними В.В. Церлінг для ярої пшениці: для кущення - 4,5:0,40:3,3; для трубкування - 3,5:0,35:2,5; для колосіння - 2,5:0,30:2,1.

Встановлено, що яре тритикале, як і озиме, дуже добре відзивається на мінеральне живлення. Ефективним є диференційоване внесення азотних добрив протягом вегетаційного періоду, зокрема, підживлення не лише під час кущення, але й у період колосіння, що додатково може поліпшити як кількісні, так і якісні показники врожаю.

ПРОДУКТИВНІСТЬ ЯРОГО ТРИТИКАЛЕ ЗАЛЕЖНО ВІД ЕЛЕМЕНТІВ ТЕХНОЛОГІЇ ВИРОЩУВАННЯ

Урожайність ярого тритикале залежно від системи удобрення та захисту. Встановили, що на продуктивність ярого тритикале впливали всі досліджувані фактори і найбільше - удобрення, частка участі якого в середньому склала 62,3 % (табл. 3). Значною мірою урожайність лімітували погодні умови років досліджень, частка впливу яких склала 18,6 % серед досліджуваних факторів. 2002 та 2003 роки були досить несприятливими, що не дозволило виявити високу потенційну продуктивність сорту, проте оптимальний гідротермічний режим 2004 року дозволив ярому тритикале більш повно використати систему агротехнічних заходів для формування кількісних та якісних параметрів урожаю.

Таблиця 3

Урожайність зерна ярого тритикале Арсенал залежно від мінерального живлення та системи захисту, т/га

№ варіантаДози добривМінімальна система захистуІнтегрована система захисту2002200320042002-20042002200320042002-20041Без добрив*2,411,622,182,072,422,362,612,462P60K602,812,693,102,872,882,903,383,053N503,602,923,863,463,693,224,423,784N30+30IV3,853,424,764,013,943,815,284,345N30P30K303,182,813,553,183,303,123,923,456N30+30IVP60K603,763,664,543,993,784,115,104,337N30+30IVP60K60*3,732,993,963,563,863,194,663,908N45+45IVP90K903,983,805,784,524,384,406,305,03НІР05, т/га:удобрення система захисту погодні умови будь-які середні0,18 0,11 0,310,12 0,07 0,20,23 0,14 0,390,11 0,07 0,06 0,32Частка участі фактору, %удобрення система захисту погодні умови невраховані фактори87,4 0,682,2 13,186,4 8,262,3 4,9 18,6 4,4Примітка. * - без побічної продукції попередника

Меншою мірою урожайність культури залежала від застосування засобів хімічного захисту посівів, а в 2002 році ефект від системи захисту не перевищував найменшої істотної різниці, приріст від якої був суттєвим лише на варіанті з внесенням N45+45IVP90K90 - 0,4 т/га. Досліджуваний нами сорт виявив високу стійкість до ураження основними хворобами і був стійким до вилягання, тому основним аспектом при догляді за посівами був захист від шкідників. Частка участі фактору “система захисту” була найменшою в ряді досліджуваних факторів і складала 4,9 %.

Найбільш ефективним в системі удобрення було застосування мінерального азоту. Приріст врожаю (в порівнянні до неудобреного фону) від разового внесення перед посівом N50 склав 1,39 т/га за мінімального захисту посівів та 1,32 - за інтегрованого (рис. 6). Роздрібнене використання мінеральних азотних добрив у дозі N30+30IV підвищувало ефективність останніх. Приріст врожаю зерна за такого варіанта удобрення складав 1,94 т/га (мінімальна система захисту) і 1,88 (інтегрована система захисту). При цьому, внесення P60K60 в основне удобрення забезпечувало додатково одержання 0,8 т/га зерна за мінімальної системи захисту та 0,59 т/га - за інтегрованої.

Диференційне збільшення доз повного мінерального живлення від N30P30K30 до N30+30IVP60K60 та N45+45IVP90K90 на фоні післядії побічної продукції попередника пропорційно підвищувало рівень продуктивності посівів ярого тритикале. При N30P30K30 отримали 3,18 т/га, що перевищило контроль на 1,11 т/га або 54 %. Інтегрований захист додатково забезпечив ще 0,27 т/га приросту врожаю. При внесенні добрив у дозі N60P60K60 рівень урожайності зростав на 1,92 т/га або 93 % і становив в середньому 3,99 т/га. Застосування інтегрованого захисту посівів збільшувало збір зерна до 4,33 т/га, що в комплексі з удобренням дозволило отримати 109 % приросту врожаю.

Застосування N30+30IVP60K60 на фоні без внесення побічної продукції попередника (мінеральна система удобрення) забезпечувало нижчий рівень урожайності. За мінімального захисту зібрали 3,56 т/га зерна та 3,90 - за інтегрованого. Відповідно, приріст урожаю від застосування добрив становив 14,9 (72 %) і 18,8 (88 %) т/га, що на 0,43 т/га менше, ніж на варіанті з використанням продукції попередника.

Максимальну урожайність ярого тритикале отримали в 2004 господарському році. На фоні N45+45IVP90K90 зібрали 5,8 т/га за мінімальної системи захисту та 6,3 - за інтегрованої.

Структура врожаю. Найвища продуктивність колосу ярого тритикале отримана при комплексному застосуванні добрив у дозі N45+45IVP90K90 та системи захисту рослин - 1,27 г, що перевищує контроль на 25 %, при цьому, зростали маса 1000 насінин, а також частка соломи. Співвідношення основної та побічної продукції тритикале на контролі складало 1:1,5, при внесенні N45+45IVP90K90 - 1:1,8. Висота рослин - найбільш поширений показник, що дозволяє порівняти посіви за різних рівнів мінерального живлення. На контролі в середньому за роки досліджень сорт формував рослини зі стеблом довжиною 74,5 см та колос 7,1 см. Диференційне збільшення дози добрив до N45+45IVP90K90 забезпечувало ріст стебла до 101,3 см і колоса - до 11,0 см, що визначало більший питомий об’єм посіву і, як кінцевий результат, - його продуктивність.

Ефективність застосування бактерицидного препарату в технології вирощування ярого тритикале. Одним із сучасних напрямків підвищення урожайності зернових культур є застосування бактерицидних препаратів на основі високоактивних штамів асоціативних азотфіксувальних мікроорганізмів. Визначення ефективності інокуляції насіння ярого тритикале препаратом Агробактерин показало, що використання останнього суттєво збільшує приріст врожаю від добрив, що в перспективі дозволить зменшити їх дози, отримати прирости врожаю при більшій окупності зерном, підвищити рентабельність виробництва продукції ярого тритикале.

ЯКІСТЬ зерна ЯРОГО ТРИТИКАЛЕ

Фізичні показники якості зерна ярого тритикале суттєво залежали від особливостей сорту, системи удобрення, системи захисту та погодних умов протягом вегетаційного періоду, що обумовлювали тривалість періоду формування - налив зерна. Маса 1000 зерен змінювалась в діапазоні років від 36,1 до 47,4 г. В середньому за інтегрованого захисту посівів, маса 1000 насінин на контролі становила 37,3 г і зростала до 44,2 г з внесенням N45+45IVP90K90. Натурна маса зерна ярого тритикале не мала залежності від системи удобрення і коливалась протягом років досліджень в межах 665-730 г/л при мінімальному захисті та 630-723 г/л - при інтегрованому.

Біохімічні властивості зерна. Яре тритикале характеризується досить високим вмістом білка та клейковини, що дає підстави рекомендувати його в хлібопекарській промисловості. В середньому, при вирощуванні тритикале без застосування удобрення та захисту посівів, сорт Арсенал формував зерно з вмістом білка 10,4 %. Внесення під культуру N45+45IVP90K90 підвищувало вміст білка до 13,3 %. Аналогічно зростала кількість клейковини, від 19,1 % до 22,6 %. Сорт також представляє практичний інтерес для спиртової промисловості, оскільки зерно містить 60,1-67,0 % крохмалю.

Хлібопекарські властивості ярого тритикале. Аналіз хлібопекарської якості зерна сорту Арсенал за пробною випічкою хлібців без поліпшувачів показав досить високу хлібопекарську оцінку - 3,8 балів, на яку досліджувані фактори суттєво не впливали.

Токсикологічна оцінка показала, що зернова продукція ярого тритикале при вирощуванні за досліджуваними системами удобрення та захисту містила допустиму кількість токсичних елементів і, відповідно до діючого стандарту по сертифікації зерна, може використовуватись на продовольчі та технічні цілі.

ЕКОНОМІЧНА ТА ЕНЕРГЕТИЧНА ЕФЕКТИВНІСТЬ ЕЛЕМЕНТІВ ТЕХНОЛОГІЇ ВИРОЩУВАННЯ ЯРОГО ТРИТИКАЛЕ

Вирощування ярого тритикале сорту Арсенал у виробництві підвищує ефективність функціонування зернового ринку, є економічно та енергетично обґрунтованим. Внесення повного мінерального удобрення N45+N45IVP90K90 з інтегрованим захистом посівів потребує значних затрат - 1569 грн./га (рис. 7), при цьому, собівартість зерна підвищується до 31,20 грн./ц і рентабельність складає 92 %. Однак, високий рівень урожайності дозволяє отримати умовно чистий прибуток -1449 грн./га. Внесення N30+30IV менш енергоємне і за мінімального захисту посівів забезпечує прибуток на рівні 1641 грн./га при затратах 779 грн/га та собівартості вирощеної продукції - 19,44 грн/ц; рівень рентабельності - 209 %. Коефіцієнт енергетичної ефективності (Кее) був найвищим на контролі, де не було затрат на внесення добрив та засобів захисту - 3,50. Зі збільшенням дози добрив до N45+N45IVP90K90 збільшувались енергетичні затрати, що знижувало Кее до 1,71. Застосування інтегрованого захисту посівів підвищувало енергетичну ефективність.

ВИСНОВКИ

1. У дисертації наведено теоретичне узагальнення та нове вирішення наукової задачі, що виявляється у з’ясуванні ефективності вирощування ярого тритикале в структурі ярого зернового клину, впливу технологічних факторів на формування врожаю з високими показниками якості, та розробленні технології його вирощування в умовах Лісостепу, що вирішена шляхом поєднання системи удобрення та інтегрованого захисту з метою збільшення виробництва якісного зерна.

2. Тривалість етапів органогенезу ярого тритикале залежить від комплексу погодних умов і найбільш тісно прямо корелює з рівнем забезпечення вологою (r=0,50...0,99) та обернено з мінімальними (r=-0,50...-0,98) і максимальними добовими температурами (r=-0,68...-0,99).

3. Внесення добрив сприяє закладенню більшої кількості колосків в колосі: до 24,2 шт. при внесенні N60Р60К60 та до 25,9 шт. - при N90Р90К90, тоді як на контрольному варіанті в середньому закладалось 19,0 колосків. Комплексне застосування інтегрованого захисту та удобрення зменшує частку редукованих колосків. Роздрібнене внесення мінеральних азотних добрив N30+N30IV дозволяє зберегти до кінця вегетації 72-78 % квіток, що синхронно розвинулись на IV-V етапах органогенезу, на неудобреному варіанті, їх залишається 40 %.

4. Формотворчі процеси (збільшення лінійних розмірів, наростання сирої й сухої маси, формування листової поверхні) суттєво залежать від технологічних факторів і найбільш інтенсивно відбуваються до фази трубкування. При диференційованому внесенні добрив N30+30IVР60К60, N45+N45IVР90К90, добовий приріст вегетативної маси становить 95,3 і 131,1 г/м2 та 46,0 г/м2 на контролі; сухої речовини - 8,4 і 9,9 проти 4,7; площа листової поверхні досягає 30,6 та 33,6 тис.м2/га, коли на неудобреному фоні - 16,4 тис.м2/га, а чиста продуктивність фотосинтезу - 10,0; 10,8 і 7,1 на контролі.

5. Рівень мінерального живлення значно впливає на структурні складові врожаю: за удобрення N45+N45IVР90К90 кількість продуктивного стеблостою складає 186 шт/м2, на контролі - 165, при коефіцієнті кущення 2,2 проти 1,4; маса зерна з одного колоса зростає до 1,16 г, тоді як на контролі - 0,94 г, а маса 1000 зерен становить 42,9 г проти 38,3.

6. Продуктивність ярого тритикале Арсенал на 62,3 % визначається системою удобрення, на 18,6 % - погодними умовами, на 4,9 % - системою захисту. Найвища урожайність забезпечується при внесенні N45+N45IVP90K90 на фоні інтегрованого захисту - 5,03 т/га, проти 2,46 т/га на контролі.

7. Ефективність інтегрованої системи захисту зростає зі збільшенням доз добрив. Відповідно до N30P30K30, N60Р60К60, N90Р90К90 приріст від захисту складає 0,27; 0,34; 0,51 т/га.

8. Рослини ярого тритикале проявили позитивну реакцію на застосування бактерицидного препарату азотфіксувальних мікроорганізмів, при цьому відмічено підвищення частки реутилізації елементів живлення, підвищення рівня продуктивності, покращення показників економічної ефективності технології вцілому. Підбір мікроорганізмів як асоціативних реагентів в ризосфері ярого тритикале є доцільним і має практичний інтерес.

9. Технологічні властивості зерна ярого тритикале сорту Арсенал зростають пропорційно збільшенню доз азотних добрив і значно залежать від погодних умов. Застосування N45+N45IVP90K90 забезпечує отримання зерна з вмістом 13,3 % білка. Аналогічно зростає вміст клейковини і складає 22,6 %. Індекс деформації клейковини становить 87 одиниць, що відповідає ІІ групі якості. Загальна хлібопекарська оцінка - 3,8 балів.

10. Найвищий умовно чистий прибуток забезпечує вирощування ярого тритикале на фоні застосування мінеральних азотних добрив N30+N30IV як при застосуванні засобів захисту рослин - 1641 грн./га, так і при мінімальному захисті - 1627 грн/га. Витрати при цьому складають 779 і 936 грн./га, відповідно системам захисту, собівартість зерна - 22,19 і 19,44 грн/ц, рівень рентабельності - 170 і 209 %. Внесення повного мінерального удобрення N45+N45IVP90K90 з інтегрованим захистом посівів потребує додаткових затрат - 1569 грн./га, підвищує собівартість до 31,20 грн./ц і знижує рентабельність до 92 %. Однак, умовно чистий прибуток складає 1449 грн./га при високому валовому зборі зерна.

РЕКОМЕНДАЦІЇ ВИРОБНИЦТВУ

· В умовах Лісостепу на темно-сірих опідзолених ґрунтах для отримання врожаю зерна на рівні 4,5-5,0 т/га з високими показниками технологічної якості доцільним є вирощування ярого тритикале Арсенал за технологією, яка передбачає внесення Р90К90 в основне удобрення і диференційне застосування азоту: Ѕ дози (45 кг/га діючої речовини) під передпосівний обробіток ґрунту і Ѕ дози - в підживлення на IV етапі органогенезу.

· Для отримання врожаю зерна на рівні 4,0-4,5 т/га доцільно застосовувати удобрення в дозі N30+30IVP60K60.

· В господарствах з високим рівнем культури землеробства, на ґрунтах з достатнім рівнем забезпечення фосфором та калієм економічно ефективним є застосування лише мінеральних азотних добрив з врахуванням загального рівня родючості ґрунту.

· Регламент інтегрованої системи захисту повинен включати обробку насіння протруйниками та посівів гербіцидами.

СПИСОК ОПУБЛІКОВАНИХ ПРАЦЬ ЗА ТЕМОЮ ДИСЕРТАЦІЇ

1. Луговський В.І., Блажевич Л.Ю. Технології вирощування ярого ячменю і тритикале в Лісостепу // Зб. наук. пр. Інституту землеробства УААН. - К, 2003. - Вип. 4. - С. 70-74.

2. Скотарь О.В., Блажевич Л.Ю. Продуктивність колоса тритикале залежно від системи удобрення // Зб. наук. пр. Інституту землеробства УААН. - К, 2004. - Вип. 1. - С. 44-47.

3. Каленська С., Блажевич Л. Продуктивність ярого тритикале в правобережному Лісостепу України // Вісник Львівського державного аграрного університету. Агрономія. - Львів, 2004. - №8. - С. 136-140.

4. Блажевич Л.Ю. Продуктивність ярого тритикале в умовах північного Лісостепу // Науковий вісник НАУ. - К., 2005. - № 84. - С. 184-188.

5. Луговський В.І., Блажевич Л.Ю. Ефективність вирощування ярого ячменю і тритикале після кукурудзи // Матеріали науково-практичної конференції молодих вчених: “Стабілізація землекористування та сучасні агротехнології” 24-26 листопада 2003 року. - Чабани, 2003. - С. 58-59.

6. Скотарь О.В., Блажевич Л.Ю. Особливості реалізації потенціалу врожайності сортів ярого і озимого тритикале залежно від умов вирощування // Матеріали науково-практичної конференції молодих вчених: “Проблеми сучасного землекористування” 26-28 листопада 2002 року. - Чабани, 2002. - С. 83-84.

АНОТАЦІЯ

Блажевич Л.Ю. Формування продуктивності тритикале ярого залежно від елементів технології вирощування в Лісостепу України. - Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата сільськогосподарських наук за спеціальністю 06.01.09 - рослинництво. Інститут землеробства УААН, Київ, 2005 р.

У дисертаційній роботі викладено результати досліджень з питань особливостей процесу росту, розвитку та формування продуктивності тритикале ярого залежно від елементів технології вирощування, а саме: системи удобрення, що базується на застосуванні мінеральних добив та побічної продукції попередника, та системи інтегрованого захисту посівів. Встановлено залежність онтогенезу ярого тритикале від погодних факторів та обґрунтовано вплив рівня удобрення на морфофізіологічні особливості розвитку культури. Встановлено вплив мінерального живлення та інтегрованого захисту посівів на рівень продуктивності культури та показники якості зерна. Дано економічну та енергетичну оцінку елементам технології вирощування.

За результатами досліджень розроблений та рекомендований виробництву проект технології вирощування ярого тритикале, що забезпечить формування продуктивності культури на рівні 4,5-5,0 т/га з високими показниками технологічної якості при вирощуванні в умовах Лісостепу.

Ключові слова: тритикале яре, система удобрення, система захисту, інокуляція, потенціал продуктивності, урожайність, якість зерна, економічна та енергетична ефективність.

АННОТАЦИЯ

Блажевич Л.Ю. Формирование продуктивности тритикале ярового в зависимости от элементов технологии выращивания в Лесостепи Украины. - Рукопись.

Диссертация на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук по специальности 06.01.09 - растениеводство. Институт земледелия УААН, Киев, 2005 г.

В диссертационной работе изложены результаты исследований по вопросам особенностей процесса роста, развития и формирования продуктивности тритикале ярового в зависимости от элементов технологии выращивания, а именно: системы удобрения, которая базируется на использовании минеральных удобрений и побочной продукции предшественника и системы интегрированной защиты посевов. Установлено зависимость онтогенеза ярового тритикале от погодных факторов и обосновано влияние уровня удобрения на морфофизиологические особенности развития культуры. Установлено влияние минерального питания и интегрированной защиты посевов на уровень продуктивности культуры и показатели качества зерна. Дана экономическая и энергетическая оценка элементов технологии выращивания.

Экспериментально установлено, что для ярового тритикале характерным есть продолжительный период формирования генеративных органов и налива зерна, что в целом определят высокую продуктивность культуры. Нарастание вегетативной массы продолжается до IX этапа органогенеза, формирование листовой поверхности и накопление сухого вещества наиболее интенсивно происходит в период колошения.

Определили, что тритикале яровое, как и озимое, положительно отзывается на минеральное удобрение с дифференциальным внесением на протяжении вегетации.

Максимальные уровни урожайности ярового тритикале сорта Арсенал были получены на варианте удобрения с применением N45+45IVP90K90 - 4,52 т/га при минимальной системе защиты и 5,03 т/га при интегрированной. Прибавка от удобрений при этом составила 2,45 и 2,57 т/га соответственно системе защиты.

Анализ эффективности использования бактерицидного препарата азотфиксирующего действия для инокуляции посевного материала показал, что использование последнего существенно увеличивает прирост урожая от удобрений.

По результатам исследований разработан и рекомендован производству проект технологии выращивания ярового тритикале, который обеспечит формирование продуктивности культуры на уровне 4,5-5,0 т/га с высокими показателями технологического качества при возделывании в условиях Лесостепи.

Ключевые слова: тритикале яровое, система удобрения, система защиты, инокуляция, потенциал продуктивности, урожайность, качество зерна, экономическая и энергетическая эффективность.

ABSTRACT

Blazhevych L.Yu. Spring Triticale Productivity Formation Depending оn Growing Technology Elements in the Forest-Steppe of Ukraine. - Manuscript.

Thesis for the degree of Candidate of Agricultural Sciences in the speciality 06.01.09 - plant growing. Institute of Agriculture of the UAAS, Kyiv, 2005.

The thesis work states the research results on the questions of details of growth, development process and spring triticale productivity formation depending on growing technology elements and namely: the fertilizer system which is based on mineral fertilizer and predecessor by-products application and integrated crop protection system. The dependence of spring triticale ontogenesis on weather factors is established and an influence of fertilization on morph-physiological features of the crop development is substantiated. The effect of mineral nutrition and integrated crop protection on the level of crop productivity and quality indices is fixed. The economic and energy value of growing technology elements is given.

According to the research results it is elaborated and recommended to the production a project of spring triticale growing technology which will secure the crop productivity formation at a level 4.5-5.0 metric tons/ha with high technological quality indices when growing in the conditions of the Forest-Steppe.

Key words: spring triticale, fertilizer system, crop protection system, inoculation, productivity potential, yield, grain quality, economic and energy efficiency.