НАЦІОНАЛЬНИЙ АГРАРНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

Хареба Володимир Васильович

УДК 635.342: 631.17: 631.53.02

Агробіологічне обгрунтування виробництва капусти білоголової для продовольчих і насіннєвих цілей в Лісостепу і ПоліссІ України

06.01.06 – овочівництво

Автореферат дисертації на здобуття наукового ступеня

доктора сільськогосподарських наук

Київ – 2005

Дисертацією є рукопис

Роботу виконано в Національному аграрному університеті Кабінету Міністрів України

Науковий консультант - | доктор сільськогосподарських наук, професор, академік УААН Барабаш Орест Юліанович, Національний аграрний університет, професор кафедри овочівництва

Офіційні опоненти: | доктор сільськогосподарських наук, професор Лихацький Віталій Іванович, Уманський державний аграрний університет, завідувач кафедри овочівництва

доктор сільськогосподарських наук, професор Овчарук Василь Іванович, Подільський державний аграрно-технічний університет, проректор з наукової роботи, завідувач кафедри плодоовочівництва та виноградарства

доктор сільськогосподарських наук, професор Лимар Анатолій Остапович, Інститут південного овочівництва і баштанництва УААН, завідувач відділу зрошуваного землеробства

Провідна установа – | Вінницький державний аграрний університет, кафедра плодівництва, овочівництва, технології зберігання та переробки сільськогосподарської продукції, Міністерство аграрної політики України, м. Вінниця

Захист відбудеться “22”квітня 2005 року о 10 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 26.004.04 у Національному аграрному університеті за адресою: 03041, м. Київ-41, вул. Героїв оборони, 15, навч. корпус №3, аудиторія № 65

З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Національного аграрного університету за адресою: 03041, м. Київ-41, вул. Героїв оборони, 13, навч. корпус №4, к.41

Автореферат розісланий 18 березня 2005 р.

Вчений секретар спеціалізованої

вченої ради Балабайко В.Ф.

Загальна характеристика роботи

Актуальність теми. Серед овочевих культур, які вирощують в Україні, капуста білоголова є однією з найбільш поширених. Нині вона займає п’яту частину загальної площі під овочевими.

Капуста білоголова цінна завдяки високим смаковим якостям і врожаю, тривалому періоду зберігання у свіжому та переробленому виглядах. Із середньорічної норми споживання овочів, яка рекомендована Інститутом гігієни харчування Міністерства охорони здоров’я, частка капусти складає 30 кг, або 25% ( Продовольча програма України на 2005-2010 рр. ).

В останні роки намітилась тенденція до зниження врожайності та валових зборів капусти білоголової. Середня врожайність її в країні протягом 1996-2000 рр. становила 13,5 т/га, що на 7,1 т/га менше, порівняно з 1986 – 1990 рр. Валовий збір капусти відповідно знизився на 449 тис. тонн, або на 25,3% (Статистичні бюлетені, 1986-2000 рр., форма 29 - сг).

Стан розвитку насінництва капусти білоголової також має негативну тенденцію. Урожайність насіння за останнє десятиріччя знизилась у 2,2 рази та значно погіршилась його якість. У виробництві найбільш дефіцитним на сьогодні є насіння дворічних овочевих культур, особливо капусти білоголової, потреба в якому вітчизняними виробниками задовольняється лише на чверть.

Серед багатьох причин цього негативного явища однією з головних є відсутність науково обґрунтованих зональних технологій вирощування капусти білоголової як для продовольчих, так і насіннєвих цілей, з урахуванням особливостей реформування сільськогосподарського виробництва. Тому виняткового значення набуває актуальна проблема агробіологічного обґрунтування і оптимізації заходів, які спрямовані на максимальну реалізацію генетичного потенціалу вітчизняних, високоврожайних, конкурентоспроможних, високоякісних сортів капусти за вирощування їх для продовольчих і насіннєвих цілей в Лісостепу і Поліссі, як у зонах найбільш сприятливих для цієї мети.

Зв’язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Дослідження виконані відповідно до планів науково-дослідної роботи кафедри овочівництва Національного аграрного університету і тематичного плану Інституту овочівництва і баштанництва УААН протягом 1985-2002 років. Вони є складовою частиною державної науково-технічної програми “Адаптивні сорти та технології виробництва продукції рослинництва” за проблемою “Розробити комплекс технологічних заходів вирощування високих екологічно-чистих урожаїв овочевих культур з економією енергоресурсів на 10-15% і зниженням собівартості на 15-20%”. Номер державної реєстрації 0196U013076 та науково-технічних програм “Продовольство-95” на 1991-1995 рр. і “Овочівництво і баштанництво” на 1996-2000 і 2001-2005 рр. за проблемою 03. “Теоретичне обґрунтування та розробка параметрів енергозберігаючих технологій вирощування екологічно-чистої продукції овочевих і баштанних культур на продовольчі і насіннєві цілі на базі нових сортів і гібридів, створення нових робочих органів машин і обладнання в зональному обсязі”(номер державної реєстрації 0196U017174). За завданнями “Розробити інтенсивні безгербіцидні технології виробництва екологічно чистої продукції овочів у відкритому ґрунті”, яке виконувалось у 1991-1995 рр. (номер державної реєстрації UA01001697 Р) та “Розробити заходи вирощування капусти білоголової, спрямовані на підвищення насіннєвої продуктивності та якості насіння в умовах Полісся України” – 1993-2003 рр. (номер державної реєстрації UA01001691 Р) науковим керівником і одним із відповідальних виконавців є автор дисертації.

Мета і завдання досліджень. Дослідити, обґрунтувати і визначити ефективні та раціональні технологічні заходи і способи одержання високого, сталого врожаю, розробити та вдосконалити адаптивні елементи технології вирощування капусти білоголової для продовольчих і насіннєвих цілей в Лісостепу та Поліссі України.

Для досягнення поставленої мети необхідно було вирішити такі завдання:

- визначити біологічний потенціал та особливості розвитку маточних і насіннєвих рослин вітчизняних сортів;

- розробити короткоротаційні сівозміни та визначити дози і способи внесення добрив з метою оптимізації умов росту та розвитку рослин капусти;

- встановити оптимальні параметри елементів технології (зяблевої оранки, боронування, весняної культивації, стрічкового внесення гербіцидів тощо);

- встановити сортову реакцію та вплив технологічних заходів на інтенсивність формування фотосинтетичного апарату в онтогенезі рослин;

- визначити вміст важких металів у продукції капусти залежно від рівня і джерел забруднення ґрунту в різних природних зонах її вирощування;

- визначити вплив густоти стояння рослин, використання робочих органів ППР-5,4 застосування мульчуючих матеріалів на забур’яненість посівів, зменшення витрат ручної праці при догляді за посівами і збиранні врожаю;

- вивчити особливості формування врожаю капусти білоголової для продовольчих і насіннєвих цілей, зв’язок технологічних заходів з етапами органогенезу рослин;

- визначити оптимальні умови зберігання товарних головок і маточників;

- розробити технологічні заходи та Національний стандарт, які сприятимуть підвищенню насіннєвої продуктивності і поліпшенню якості насіння;

- провести економічну та енергетичну оцінки запропонованим заходам ефективного вирощування капусти білоголової для продовольчих і насіннєвих цілей.

Об’єкт досліджень – біохімічні та фізіологічні процеси, які відбувалися в рослинах капусти білоголової за різних технологій вирощування і зберігання та зв'язки між абіотичними факторами і рівнем реалізації біологічного потенціалу високоадаптивних сортів за їх вирощування для продовольчих і насіннєвих цілей.

Предмет досліджень - біометричні та продукційні параметри рослин капусти залежно від агробіологічних особливостей розвитку в процесі розробки енергозберігаючої технології їх вирощування, агрофізичні показники грунту, технологічні, біохімічні та екологічні показники якості продукції.

Методи досліджень. При виконанні роботи використовували польові та лабораторні методи досліджень. Польові включали проведення одно- і багатофакторних, короткотермінових і тривалих дослідів. В них визначали кращі попередники і сівозміни, оптимальні дози і співвідношення добрив, умови зниження накопичення важких металів у продукції. Розробляли системи захисту рослин від бур’янів, шкідників і хвороб за вирощування капусти для продовольчих і насіннєвих цілей. Проводили дослідження строків садіння і схем розміщення рослин, використання робочих органів ППР-5,4 в установлених схемах, застосування мульчуючих матеріалів, десикантів і регуляторів росту.

За допомогою лабораторних досліджень визначали зміну поживного режиму ґрунту, фізіологічні і біохімічні показники врожаю, параметри зберігання продовольчої капусти та її маточників, посівну якість насіння.

Наукова новизна одержаних результатів. Вперше в умовах Лісостепу та Полісся України на підставі вивчення біологічних особливостей росту і розвитку рослин та фенотипової мінливості їх ознак теоретично обґрунтовано і експериментально розроблено енергозберігаючі технології виробництва капусти білоголової для продовольчих і насіннєвих цілей. Основними складовими елементами цих технологій є вітчизняні сорти з високою адаптивною здатністю, короткоротаційні сівозміни, в яких визначено: кращі попередники, оптимальні дози і способи внесення добрив, залежно від грунтово-кліматичних умов, оптимальні параметри обробітку ґрунту. Пристосовано робочі органи ППР-5,4 для рихлення ґрунту в міжряддях. Встановлено умови застосування мульчуючих матеріалів. Виявлено особливості формування врожайності та якості товарних головок, маточників і насіння капусти білоголової залежно від строків сівби та садіння, площі живлення та схеми розміщення рослин, способів обробки насіння, вирощування розсади, умов зберігання і підрізання кореневої системи маточників, пінцирування і десикації насінників. Удосконалено системи боротьби з бур’янами та хворобами. Розроблені технологічні прийоми сприяють підвищенню продуктивності рослин капусти, збереженню та відтворенню родючості грунтів і є основою розробленого нами Національного стандарту “Виробництво насіння капусти білоголової. Типовий технологічний процес”.

Практичне значення одержаних результатів полягає в тому, що в умовах Лісостепу та Полісся України експериментально доведена можливість вирощування сталих урожаїв високоякісної продукції капусти білоголової для продовольчих і насіннєвих цілей. Визначено потенціал вітчизняних сортів різних груп стиглості та параметри їх адаптивності, залежно від зони вирощування. Розроблені технологічні заходи, які пройшли виробничу перевірку в дослідних господарствах Інституту овочівництва і баштанництва УААН, дослідної станції “Маяк” та Донецької і Київської дослідних станцій цього ж інституту.

Рекомендовані технологічні заходи сприяли підвищенню врожайності товарних головок на 10,1-24,3 т/га, а насіння – на 60 – 170 кг/га, за врожайності в контролі 49,3 – 58,0 т/га і 630 – 720 кг/га відповідно. При цьому собівартість одиниці продукції зменшилась на 20,1 – 25,8%.

Матеріали досліджень використано при написанні методичного посібника для підготовки бакалаврів, спеціалістів і магістрів зі спеціальності 7.130103 “Плодоовочівництво і виноградарство” (2000), семи методичних вказівок і завдань для студентів зі спеціальностей: агрономія, захист рослин, агрохімія і ґрунтознавство (1992-1994, 2003),чотирьох рекомендацій, двох монографій, а також при викладанні курсу з дисципліни “Овочівництво” в Національному аграрному університеті та Вінницькому державному аграрному університеті.

Реалізація результатів досліджень. Основні наукові розробки впроваджені в розробленій за безпосередньою участю здобувача галузевій комплексній програмі “Овочі України - 2004”, яка затверджена Міністерством аграрної політики України та Українською академією аграрних наук. Результати багаторічних досліджень, висновки та рекомендації використовуються в практичній роботі спеціалістами Держсортслужби, Української державної насіннєвої інспекції та асоціації “Укрсортнасіннєовоч” на основі таких публікацій: “Методика державного сортовипробування сільськогосподарських культур” (2001), “Сучасні методи селекції овочевих і баштанних культур” (2001), “Інструкція з апробації насінницьких посівів овочевих, баштанних культур та кормових коренеплодів” (2001), “Положення про виробництво оригінального та елітного насіння овочевих і баштанних культур, кормових коренеплодів, кормової капусти” (2001).

Методичні напрацювання автора, які викладені в Методиці дослідної справи в овочівництві і баштанництві (2001), покладені в основу дипломних робіт, при розробці технологій вирощування овочевих культур, студентами агробіологічного факультету Національного аграрного університету та широко використовуються науковцями.

Результати досліджень впроваджено в спеціалізованих господарствах корпорації “Укровочекартоплепром”, ВАТ “Плодоовочпром”, асоціації “Укрсортнасіннєовоч”, дослідних господарствах Інституту овочівництва і баштанництва УААН та його мережі, колективних і фермерських господарствах: Київської, Донецької, Вінницької, Харківської та Чернігівської областей на площі 6,7 тис. га, що підтверджено відповідними довідками і актами.

Особистий внесок здобувача. Обґрунтування напряму досліджень, формулювання концепції і розробка програми, визначення теоретичних положень та шляхів їх реалізації, планування експериментів та їх проведення, аналіз та обробка одержаних результатів. За безпосередньою участю здобувача та під його керівництвом проведені польові та лабораторні дослідження. Спільно із здобувачем у виконанні окремих наукових розробок приймали участь О.Ю. Барабаш, І.К. Богдан, А.І. Ящук, С.Ф. Поліщук, М.А. Гуща, В.А. Розторгуєв, Л.П. Ходєєва (розробка енергозберігаючої технології вирощування ранньо- і пізньостиглих сортів капусти білоголової). Разом з О.В. Гарбуз розроблено спосіб застосування препарату “Полікар” для боротьби з гнилями при зберіганні товарних головок та маточників, а з І.І. Дяченко і В.М. Несіним – доцільність передзбирального підрізання маточників капусти. За сумісну тісну співпрацю автор висловлює їм щиру вдячність.

Внесок здобувача становить - 80%.

Апробація результатів дисертації. Основні науково-теоретичні і практичні положення результатів досліджень висвітлені в наукових працях автора, є складовою частиною галузевої комплексної програми “Овочі України - 2004”, рекомендацій та зональних систем ведення овочівництва і одержали позитивну оцінку на 16-ти міжнародних, республіканських та зональних наукових і науково-практичних конференціях, двох міжнародних і двох регіональних науково-практичних семінарах, засіданнях науково-технічних рад Укрплодоовочпрому і Укровочекартоплепрому та республіканських, обласних і регіональних нарадах з овочівництва.

Матеріали дисертаційної роботи також доповідались, схвалювались і затверджувались на засіданнях кафедри овочівництва, вченої ради плодоовочевого факультету НАУ та вченої ради Інституту овочівництва і баштанництва за період 1991-2003 років.

Публікації. Основні положення дисертаційної роботи опубліковані в двох одноосібних монографіях “Наукові основи виробництва капусти білоголової в Україні” (Харків: ВАТ “Харківська друкарня №2”, 2004. – 13,02 др. арк.) та “Схеми розміщення білоголової капусти і помідора за інтенсивної технології вирощування” (на рос. мові) (К.: Видавництво МСГП, 1991. - 12,88 др.арк.), книгах “Насінництво й насіннєзнавство овочевих і баштанних культур” (К.: Аграрна наука, 2003. –19,6 др. арк.), “Методика дослідної справи в овочівництві і баштанництві” (Харків.: Основа, 2001 –21,39 др. арк.) трьох брошурах “Капуста” (К.: Аграрна наука, 2000. –1,5 др.арк.), “Вирощування розсади” (К.: Знання, 1991. – 2,52 др.арк.), “Розсада овочевих культур” (К.: Вища школа, 2002. –2,94 др.арк.), 57 наукових статтях, з яких 21 публікація – у фахових виданнях, затверджених ВАК України, восьми методичних розробках, чотирьох рекомендаціях та інших працях. Основні публікації наведено в авторефераті.

Обсяг і структура роботи. Дисертація складається із вступу, семи розділів, висновків, рекомендацій виробництву, списку використаних джерел, додатків. Роботу викладено на 448 сторінках комп’ютерного тексту, вона містить 158 таблиць, 19 рисунків, 60 сторінок додатків. Перелік використаної літератури включає 495 робіт, у тому числі 30 зарубіжних авторів.

Основний зміст роботи

Сучасний стан і наукове обгрунтування виробництва

капусти білоголової для продовольчих і насіннєвих цілей

У розділі охарактеризовано сучасний стан виробництва капусти білоголової в Україні. Виявлено причини зниження врожаю товарних головок і насіння капусти в останнє десятиріччя. Проведено детальний економічно-статистичний аналіз розвитку зонального виробництва капусти для продовольчих і насіннєвих цілей, на основі якого виділено чотири сегменти ринку. В результаті аналізу літератури вітчизняних і зарубіжних авторів та власних досліджень теоретично обґрунтовано вплив технологічних заходів на ріст, розвиток рослин, формування сталого врожаю з високою якістю товарних головок і насіння. На основі здійсненого аналізу обґрунтована необхідність комплексного вивчення цієї проблеми в умовах Лісостепу та Полісся України та сформульовано основні напрями досліджень.

УМОВИ ТА МЕТОДИКА ПРОВЕДЕННЯ ДОСЛІДЖЕНЬ

Експериментальну роботу проведено в лабораторних і польових умовах Інституту овочівництва і баштанництва УААН, Львівському відділі зонального овочівництва, Київського і Донецького науково-дослідних центрів, науково- дослідного центру “Маяк” ІОБ УААН (Чернігівська обл.) та в учгоспі “Великоснітинський” Національного аграрного університету (Київська обл.).

Характеристика грунтів у дослідах. Грунти дослідних ділянок в Інституті овочівництва і баштанництва УААН представлені чорноземом типовим малогумусним важкосуглинковим. Товщина гумусного горизонту 45-60 см, глибина скипання від НСІ – 91 см. Вміст гумусу в орному шарі – 4,3%. Сума увібраних основ - 26,6 мг-екв. на 100 г ґрунту, гідролітична кислотність – 3,2 мг-екв. на 100 г грунту, ступінь насиченості основами – 89,3%, вміст сполук азоту, що легко гідролізуються – 12,6 мг на 100 г ґрунту (за Корнфілдом), рухомого фосфору – 10,6 -11,9, обмінного калію – 16,7 – 18,0 мг на 100 г ґрунту (за Чириковим), рНсольове - 5,7.

Грунт на полях Львівського відділу овочівництва – сірий лісовий середньосуглинковий, з вмістом гумусу 1,6–2,2%, сполук азоту, що легко гідролізуються (за Корнфілдом) – 11,5-13,2 мг на 100 г ґрунту, рухомого фосфору – 27,5, обмінного калію – 16,3 мг на 100 г ґрунту (за Кірсановим), рНсольове – 5,9-6,0.

На ділянках учгоспу „Великоснітинський” і Київського науково-дослідного центру грунт – сірий лісовий грубопилуватий легкосуглинковий. Вміст гумусу в орному шарі – 1,25-2,0%, сполук азоту, що легко гідролізуються - 12,5-13,2 мг на 100 г грунту (за Корнфілдом), рухомого фосфору та обмінного калію – 10,7-12,1 та 9,5-11,3 мг на 100 г грунту (за Кірсановим), гідролітична кислотність – 3,2-3,5, сума увібраних основ – 17,8-18,6 мг-екв. на 100 г ґрунту, ступінь насиченості основами – 82,0-85,3%, рНсольове – 5,4-5,6.

Дослідні поля Донецького науково-дослідного центру були розташовані на чорноземі звичайному карбонатному середньогумусному важкосуглинковому на лесі. Вміст в орному шарі: гумусу 4,0-5,2%, сполук азоту, що легко гідролізуються – 5,7, NO3-3,3-6,9, Р2О5 – 3,1-3,8 мг на 100 г грунту (за Мачигіним), К2О - 16,1 -18,5 мг на 100 г ґрунту (за Масловою), сума увібраних основ 29, 6 мг-екв. на 100г грунту, рНсольове 5,1-6,0.

Грунт полів дослідної станції „Маяк” – чорнозем реградований піщано-легкосуглинковий на лесовидних відкладеннях. Вміст гумусу в орному шарі – 4,17%, рухомого фосфору – 25-30, обмінного калію – 17-25 мг на 100 г грунту (за Кірсановим), рНсольове – 6,3.

В середньому за рік в Україні буває 190-290 днів з температурою вище 50С, 150-200 днів – вище 100С. Сума ефективних температур повітря вище 100С за вегетаційний період складає на півночі 2700, на півдні – 36000С. Середня тривалість безморозного періоду – 150-240 днів.

Лабораторно-польові досліди закладали згідно з "Методикой полевого опыта с овощными культурами" (1972), та рекомендацій, викладених в роботі “Овощные культуры и технологии их возделывания" (1981, 1992).

У процесі роботи були вдосконалені окремі елементи технологій, які досліджувалися, методики проведення досліджень, які пізніше знайшли своє відображення в книгах: “Методика дослідної справи в овочівництві і баштанництві” (2001), “Інструкція з апробації насінницьких посівів овочевих, баштанних культур та картоплі” (2001) і "Положення про виробництво оригінального та елітного насіння овочевих і баштанних культур, кормових коренеплодів, кормової капусти" (2001), "Сучасні методи селекції овочевих і баштанних культур" (2001).

Площа посівних ділянок у дослідах становила 100-277, облікових – 20-100 м2, залежно від схеми досліджень. Повторність – чотириразова. В дослідженнях використовували ранньостиглі сорти капусти білоголової Димерська 7 та Веснянка, пізньостиглі – Амагер 611, Харківська зимова, Ліка. Попередники - багаторічні трави, в окремі роки – помідор і гарбузові. Аналіз адаптивності генотипу в обмежених умовах середовища проводили з сортами: Веснянка, Віоланта, Жозефіна, Княгиня, Росава, Столична, Тетянка, Харківська зимова, Яна.

Агрохімічні показники ґрунтів визначали згідно з методичними вказівками (1965р.; 2001 р.), мікробіологічні дослідження проводили за загальноприйнятими методиками (1971р.). Облік хвороб рослин (у динаміці) і пошкодження їх шкідниками проводили співробітники лабораторії захисту рослин за участю автора. Площу листової поверхні визначали за методом висічок, чисту продуктивність фотосинтезу (ЧПФ), фотосинтетичний потенціал (ФП), коефіцієнт використання фотосинтетично активної радіації (ФАР) розраховували за А.А.Нечипоровичем. Облік врожаю проводили на облікових ділянках суцільним методом у фазі технічної стиглості, зважуючи головки і розділяючи їх на товарну і нетоварну частини.

Урожай насіння з ділянок збирали тричі: перші два збори вибірково при пожовтінні стручків, третій – суцільно. Після просушування насіння обмолочували окремо з кожної ділянки, зважували і визначали його якість (енергію проростання, схожість, масу 1000 шт.) за методикою "Семена сельскохозяйственных культур. Методы определения качества" (1981).

Відібрані для визначення лежкості маточники зберігали в контейнерах К-450, в буртах, ширина яких 1,5 і висота 1 м, в сховищі підвального типу.

Хімічний склад маточників визначали під час збирання врожаю. Вміст сухої речовини визначали гравіметричним методом, загальний цукор – за Бертраном, аскорбінову кислоту – за Муррі. Економічну ефективність розраховували виходячи із вартості врожаю і додаткових витрат на одержання його приросту з кожного варіанту по фактичних затратах праці та коштів.

Статистичну обробку дослідних даних проводили методами дисперсійного і кореляційного аналізів за Б.А. Доспєховим (1985), А.В. Кільчевським і Л.В. Хотильовою (1985). Коефіцієнт еластичності (Е) визначали за Г.Л. Громико (1981), як величину про відносну зміну однієї ознаки від іншої. Агрономічна стабільність (Аs) дорівнювала різниці між повною основною ознакою (100%) і коефіцієнтом варіації (V,%) (Т.К.Горова, 1999).

НАУКОВІ ПІДХОДИ ДО ВИКОРИСТАННЯ БІОЛОГІЧНОГО

ПОТЕНЦІАЛУ РОСЛИН КАПУСТИ БІЛОГОЛОВОЇ

Сучасні ринкові умови та реформи в овочівництві висувають нові вимоги щодо використання у виробництві сортів з високим адаптивним потенціалом і розробки енергозберігаючих технологій вирощування, здатних забезпечити високі врожаї та якість продукції.

За дослідженнями Ф.А.Ткаченка (1978), Т.В.Лізгунової (1984), О.Я.Жук (2002) капуста білоголова під час проходження основних етапів органогенезу досить чутлива до факторів зовнішнього середовища (географічної зони вирощування, фізико-гранулометричного складу і родючості грунту, зволоження площі живлення, способу та строку сівби),а також до спрямованої дії температури, відносної вологості повітря та опадів.

Виявити зв'язок між абіотичними факторами та рівнем реалізації біологічного потенціалу дозволяють існуючі статистично-імовірні моделі ботаніко-географічного методу, запропоновані М.І.Вавиловим (1935) та вдосконалені А.В.Кільчевським, Л.В. Хотильовою (1985).

Результатами наших досліджень установлено, що протягом1985-2000 років сума ефективних температур повітря (х) в Лісостепу коливалась від 2971 до 36970С.

Урожайність капусти при цьому в господарствах з різною формою власності становила від 10,9 т/га в 1992 р. до 23,7 т/га в 1985 р., при середній () за роки досліджень 16,4 т/га.

При статистичному аналізі врожайності капусти білоголової визначено різницю її коливання –12,8 т/га, що дає можливість визначити критерій мінливості рівня врожайності на кожний 1 0С суми ефективних температур. Цей показник можна використати при прогнозуванні продуктивності культури.

a0=-a1=16,4-(-0,0074)I3389=41,5

=41,5-0,0074x

Відношення розмаху мінливості суми температур (726,6 0С) до різниці за врожайністю (12,8 т/га) становить 57. Рівнянням регресії , (де а1 – коефіцієнт регресії, який показує на скільки одиниць змінюється результативна ознака) визначено, що з підвищенням суми ефективних температур на 10С урожайність зменшувалась на 7,4 кг. Коефіцієнт еластичності коливався від мінус 1,12 за найменшої суми ефективних температур 29710С в 1987 р. до мінус 1,94 за найвищої – 36970С в 1991 р. Коефіцієнт варіації (V,%) врожайності був вищим від суми ефективних температур у чотири рази і становив 24,9% (табл.1). Гомеостатичність капусти білоголової за врожайністю в наших дослідженнях була досить низькою – 0,66, тоді як для суми температур високою – 525. Коефіцієнт кореляції ( r ) між сумою ефективних температур і врожайністю за 1985-2000 рр. мав від'ємне значення і склав ( - 0,48). В 1985 р. урожайність капусти білоголової в господарствах різних форм власності України була найвищою (23,7 т/га) за суми ефективних температур 3377 0С, а в 1986 р. за збільшення – на 5 0С, вона знизилась на 4,0 т/га, або на 17% і навпаки – в 1987 р. за – 29710С урожайність підвищилась на 1,1 т/га, або на 5,6% порівняно із 1986 р. Така закономірність спостерігалась і в інші роки. Отже, із зростанням суми ефективних температур продуктивність рослин знижувалася.

Таблиця 1

Статистична характеристика суми ефективних температур, опадів,

відносної вологості повітря і врожайності капусти білоголової

(середнє за 1985-2000 рр., ІОБ УААН)

Показник | Сума Х | S2 | S | V, % | SV | НОМ

Урожайність, т/га | 262,7 | 16,40 | 1,00 | 16,67 | 4,08 | 24,87 | 4,66 | 0,66

Сума ефективних температур, 0С | 54224,3 | 3389,02 | 54,74 | 47950,06 | 218,98 | 6,46 | 1,15 | 524,51

Сума опадів, мм | 5973,6 | 373,40 | 18,40 | 5384,76 | 73,38 | 19,65 | 3,61 | 19,00

Відносна вологість повітря, % | 1057,0 | 66,06 | 1,39 | 31,13 | 5,58 | 8,45 | 1,50 | 7,82

Роль води в житті рослин капусти білоголової надзвичайно велика. Вона бере участь у всіх фізіологічних процесах, які відбуваються у рослині. Протягом вегетаційних періодів капусти білоголової з 1985 до 2000 рр. сумарно випало 5973,6 мм опадів, при середньому значенні за вегетаційний період року – 373,4 мм. Варіювання сум опадів було середнім і складало 19,65%, за коефіцієнту гомеостатичності - 19,0. Збільшення суми опадів на 1 мм сприяло підвищенню врожайності на 11,0 кг/га. Коефіцієнт еластичності (Е) в наших дослідженнях становив 0,31 при найвищій сумі опадів 499 мм в 1988 р., та 0,17 - при найменшій сумі опадів 235 мм в 1994 році. Аналіз суми опадів за місяцями вказує, що збільшення їх у фазу формування головки сприяло підвищенню врожайності капусти. Мінливість (V, %) відносної вологості повітря за роки досліджень була низькою – 8,45%. Гомеостатичність була за врожайністю 0,66, за відносною вологістю повітря 7,82. За збільшення відносної вологості повітря на 1% урожайність капусти підвищувалась на 276 кг. Коефіцієнт кореляцій між урожайністю та сумою опадів становив (r=0,15), а урожайністю і відносною вологістю повітря - (r= 0,30). Таким чином, урожайність капусти білоголової мала позитивний зв'язок з сумою опадів та відносною вологістю повітря за вегетаційний період. За даними одержаними нами в 1991-1999 рр. в Інституті овочівництва і баштанництва УААН середня врожайність капусти сорту Харківська зимова становила 48,29 т/га, тоді як теоретично розрахована мінімальна – 29,93 т/га, а максимальна – 66,65 т/га (табл. 2). Нами проведено аналіз адаптивності сортів білоголової капусти, що створені в Інституті овочівництва і баштанництва та на його дослідних станціях. Це дає змогу більш ефективно рекомендувати їх для вирощування в різних грунтово-кліматичних зонах України. Адаптивність сортів поділяється на загальну адаптивну здатність (ЗАЗ) та специфічну (САЗ).

Таблиця 2

Фактична і теоретична врожайність і маса головки капусти білоголової (середнє за 1991-1999 рр.)

Показники | Урожайність, т/га | Екологічний коефіцієнт варіації

середня | мінімальна | максимальна

теоретична | теоретична

xij Sx | фактична | - S | -2S | -3S | фактична | + S | +2S | +3S

Урожайність, т/га | 48,29 1,94 | 40,7 | 42,17 | 36,05 | 29,93 | 53,43 | 54,41 | 60,53 | 66,65 | 12,7

Маса головки, г | 1665,6 70,72 | 1402 | 1441,9 | 1218,34 | 994,71 | 2120 | 1889,23 | 2112,86 | 2336,49 | 13,4

Специфічна адаптивність характеризує здатність генотипу формувати високу продуктивність в обмежених (специфічних) умовах середовища, а загальна – у різних середовищах. Пластичність – це здатність сортів капусти білоголової успішно рости в різних грунтово-кліматичних зонах. За даними досліджень (1993-2000 рр.) було виявлено, що кращими сортами для Степу України є Віоланта, Харківська зимова, Росава і Тетянка. Вони можуть забезпечити врожайність до 60,5 т/га. Для сортів Жозефіна, Столична, Харківська зимова, Княгиня, Яна сприятливою зоною є Лісостепова. Вони формують в цій зоні врожайність (до 60,0 т/га). В Поліссі продуктивним сортом є Харківська зимова з урожайністю 57,2 т/га.

ТЕХНОЛОГІЧНІ ЗАХОДИ ВИРОЩУВАННЯ СТАБІЛЬНО ВИСОКИХ УРОЖАЇВ КАПУСТИ БІЛОГОЛОВОЇ ДЛЯ ПРОДОВОЛЬЧИХ ЦІЛЕЙ

На мінливість кількісних ознак значною мірою впливають грунтово-кліматичні умови, поживний режим ґрунту та попередники. Тому, за розробки технології приділяється велике значення місцю культури в сівозміні, впливу попередників на забур’яненість грунту та якість продукції. Найбільша забур’яненість спостерігалася нами в посівах капусти після таких попередників, як люпин на силос, просо, гречка – 343-357 шт/м2 і найменша по зернових попередниках – 141-213 шт/м2.

За результатами досліджень (1991-1995 рр.) було виявлено вплив попередників на врожайність капусти білоголової сорту Харківська зимова (табл.3). Кращу врожайність капусти забезпечили такі ланки сівозмін: 1. Ячмінь – капуста білоголова; вико–вівсяна суміш – капуста; гречка – капуста білоголова. 2. Овес-капуста білоголова; горох – капуста білоголова; ячмінь - капуста білоголова. 3. Люпин – капуста білоголова; просо – капуста; горох - капуста білоголова. Приріст урожайності в них складав 7,9-10,2 т/га, що на 16-20% вище порівняно із беззмінною культурою. Досліджувані попередники не впливали суттєво на вміст сухої речовини та загального цукру в головках капусти. Проте, за вирощування капусти після ячменю вміст аскорбінової кислоти підвищувався на 6,21 мг/100 г, а нітратів – знаходився на рівні контролю. Тенденція до підвищення вмісту аскорбінової кислоти (на 2,31-2,73 мг/100 г) спостерігалася за розміщення капусти після вико-вівса на сіно та гречки (табл.4).

Таблиця 3

Урожайність капусти білоголової в ланках сівозмін

№ ланки

сівоз-мін | Попе-редник | Урожа-йність

капусти,

т/га |

Попе-редник | Урожа-йність

капусти,

т/га | Попе-редник | Урожа-йність

капусти,

т/га | Середня

врожай-ність капусти в ланках сівозмін,

т/га | Приріст

урожай-ності

до конт-ролю

1992 р. | 1993 р. | 1994 р. | т/га | %

І | Капуста | 34,5 | Капуста | 70,4 | Капуста | 43,1 | 49,3 | - | -

ІІ | Кукуру-дза на силос | 35,4 | Гречка | 74,5 | Вико-овес | 52,9 | 54,3 | 5,0 | 10

ІІІ | Ячмінь | 35,2 | Вико-овес | 87,3 | Гречка | 55,6 | 59,4 | 10,1 | 20

ІV | Овес | 37,6 | Горох | 85,5 | Ячмінь | 55,4 | 59,5 | 10,2 | 20

V | Вико-овес на силос | 39,9 | Ячмінь | 75,1 | Овес | 47,5 | 54,2 | 4,9 | 10

VІ | Горох | 35,3 | Овес | 82,0 | Просо | 49,6 | 55,6 | 6,3 | 13

VІІ | Люпин на силос | 35,3 | Просо | 77,0 | Горох | 59,2 | 57,2 | 7,9 | 16

VІІІ | Просо | 33,1 | Люпин на силос | 87,0 | Кукуру-дза на силос | 45,0 | 55,0 | 5,7 | 12

ІХ | Гречка | 37,3 | Кукуру-дза на силос | 72,1 | Люпин на силос | 51,9 | 53,8 | 4,5 | 9

НІР05 2,7 4,7 3,4

Таблиця 4

Вплив попередників на якість капусти білоголової пізньостиглої

(середнє за 1992-1994 рр.)

Попередники | Біохімічні показники продукції

суха речовина, % | загальний цукор, % | аскорбінова кислота, мг/100г | нітрати,

мг/кг сирої речовини

Капуста білоголова

(контроль) | 10,7 | 5,07 | 42,43 | 421

Ячмінь | 9,61 | 5,06 | 48,64 | 482

Овес | 8,65 | 4,93 | 41,00 | 561

Вико-овес на сіно | 8,83 | 4,91 | 44,74 | 200

Горох | 9,37 | 4,66 | 39,22 | 905

Люпин на силос | 9,24 | 4,75 | 43,90 | 766

Кукурудза на силос | 9,08 | 4,91 | 42,57 | 682

Просо | 8,64 | 4,29 | 46,72 | 709

Гречка | 9,27 | 4,99 | 45,16 | 212

НІР05 1,04 0,70 5,15 60,2

При цьому вміст нітратів у головках капусти зменшувався на 52,5 і 50,4% порівняно із беззмінною культурою і був у 1,9-2,0 рази нижче гранично допустимої кількості (ГДК).

Удобрення капусти білоголової. Вміст елементів мінерального живлення в ґрунті залежить від його походження, генетичних особливостей, внесення добрив, зрошення, попередників та інших факторів.

Встановлено, що на сірому лісовому середньосуглинковому грунті Полісся (Львівський відділ овочівництва) капуста білоголова суттєво реагувала на внесення добрив. Так, за підвищення дози від 120 до 300 кг/га NPK на фоні 40 т/га органічних добрив урожайність зростала на 15,9-40,8 т/га. В дослідах проведених нами у Лісостепу (1986-1988 рр.) внесення добрив смугою дозволило знизити дозу мінеральних добрив до N90P90K60 і одержати такий же високий приріст урожаю як за повної дози, яка внесена врозкид (N120P120K90) - 12,8 т/га за врожайності на контролі 57,6 т/га (рис. 1). Смугове внесення добрив сприяло зменшенню в головках капусти вмісту нітратів на 55-293 мг/кг, або на 3,8-20,2 % порівняно з контролем та з розкидним способом внесення повної дози добрив. При цьому вміст сухої речовини, загального цукру та аскорбінової кислоти знаходився на рівні контролю.

Рис. 1. Вплив розкидного і смугового способів внесення добрив на врожайність капусти білоголової

1 – без добрив (контроль) 5 – N90P90K60 восени смугою

2 – N120P120K90 восени врозкид 6 – N90P90K60 весною смугою

3 – N120P120K90 весною врозкид 7 –N60P60K45 весною смугою

4 – N120P120K90 весною смугою 8 –N30P30K20 весною смугою

Обробіток ґрунту, використання мульчуючих матеріалів. Застосування науково-обгрунтованої системи обробітку ґрунту в сівозміні разом із удобренням і зрошенням є важливою умовою підтримання його родючості та одержання високих і якісних урожаїв. Аналіз результатів досліджень з питань основного обробітку ґрунту показує, що вони неоднозначні і часом протилежні. За даними одних дослідників збільшення глибини зяблевої оранки з 20 до 30-40 см позитивно впливало на врожайність овочевих культур, в тому числі і капусти білоголової (Ф.В. Ківер, А.М. Лавриненко, В.П. Євтушенко, 1974; С.С. Єгоров, 1986), інших – урожайність практично не змінювалась (В.И. Алексашин, 1975; А.К. Богатиренко, 1978, В.Ф. Ківер, 1981). Д.А. Футкарадзе, О.А. Виссер (1986) зазначають, що нульовий обробіток ґрунту забезпечив урожайність капусти білоголової на рівні з оранкою. Автори стверджують, що необхідні умови для росту та розвитку рослин капусти білоголової створюються при певній щільності ґрунту, яку можна підтримувати без обробітку, за рахунок його природного стану.

Дослідження А.Г. Олійника, Г.Є. Березкіної (1981) на чорноземних ґрунтах Лісостепу України показали, що оранка на глибину 38-40 см і поверхневий обробіток ґрунту на 8-10 і 10-12 см не впливали на врожай капусти, томатів, огірків і моркви. Однак, кількість стандартних коренеплодів моркви за проведення поверхневого обробітку ґрунту значно зменшилася. Глибока оранка сприяла зменшенню забур’яненості посівів на 20-25%, а поверхневий обробіток, навпаки, збільшенню – на 40%. Проте, витрати коштів на виконання глибокої оранки збільшилися в чотири рази, а поверхневого обробітку – зменшилися майже вдвічі.

Результатами наших досліджень встановлено, що після багаторічних трав і стерньових попередників у Лісостепу та Поліссі на чорноземних ґрунтах проведення зяблевої оранки на глибину 20-22 і 18-20 см відповідно, не суттєво (на 0,03-0,07 г/см3) змінювало щільність ґрунту в орному шарі і вона була оптимальною (1,12-1,34 г/см3) для вирощування капусти білоголової. З метою розпушування ущільненого прошарку ґрунту (плужної підошви), як це передбачено агротехнічними вимогами, глибину оранки в овочевих сівозмінах необхідно періодично змінювати з 18-20 до 23-25 см. Проведення оранки на вказану глибину забезпечувало економію пального – 2,8-3,9 кг/га, а коштів – 11,6-17,4% порівняно з рекомендованою – 25-27 і 28-30 см.

Отже, для задоволення біологічних вимог рослин та зменшення енерговитрат на основний обробіток ґрунту на чорноземних ґрунтах Лісостепу та Полісся оранку на зяб, під капусту білоголову, доцільно проводити на глибину 18-20 см, періодично поглиблюючи її до 23-25 см.

Передпосівний (передсадивний) обробіток ґрунту повинен бути спрямований на створення сприятливих умов для дружного проростання насіння та приживлення розсади, а також на очищення поля від бур’янів і максимальне збереження ґрунтової вологи. З цією метою весняний обробіток необхідно розпочинати з боронування ґрунту в 1-2 сліди за діагоналлю поля. Першу культивацію проводити на глибину 8-10 см, другу – на 10-12, а на зрошувальних землях – на 14-18 см. При безрозсадному вирощуванні капусти передпосівну культивацію доцільно проводити на глибину 6-8 см. Одночасно грунт потрібно боронувати і коткувати.

Обробіток грунту в період догляду за посівами повинен забезпечувати сприятливі умови для росту і розвитку рослин, ефективне знищення бур’янів, формування високих і якісних урожаїв. Крім цього при ретельному обробітку міжрядь повинна зберігатись і покращуватись родючість грунту. Нами встановлено, що щільність ґрунту в шарах 0-10 і 11-25 см за вирощування капусти білоголової із застосуванням робочих органів ППР-5,4 коливалась в межах 1,23-1,29, тоді як за використання стрільчастих і однобічних лап до культиватора КРН-4,2 – 1,19-1,24 г/см3. Застосування робочих органів ППР-5,4 сприяло незначному (на 1,9-4,8%) збільшенню коефіцієнту варіації при визначенні складу повітряно-сухих і водостійких агрегатів. Низькими також були показники гомеостатичності – 0,10-0,13 і коефіцієнту стабільності – 51,9-66,7. Отже, застосування робочих органів ППР-5,4 в період догляду за рослинами не приводило до суттєвих змін щільності та структурно-агрегатного складу ґрунту. Проте, використання ротаційних робочих органів та плоскорізів з прополювальними дисками по напрямляючих щілинах дозволило зменшити захисну зону рядка в 3-4 рази і протягом вегетаційного періоду капусти грунт у міжряддях тримати в рихлому і чистому від бур’янів стані, за схеми розміщення рослин 90х35 см. Застосування мульчуючих матеріалів (біла та синя поліетиленова плівки, тирса, папір) смугою 30 см в рядку підвищувало забур’яненість посівів на 15,0 – 27,5 %, порівняно із використанням при догляді за рослинами активних робочих органів ППР-5,4. Найменша забур’яненість посівів (42 шт/м2) в середньому за 1991-1995 рр. відмічена за мульчування грунту поліетиленовою плівкою білого кольору.

Урожайність капусти від застосування різних технологічних заходів не зменшувалась, а навіть мала тенденцію до підвищення. В середньому за п’ять років досліджень найвища врожайність (51,7-55,6 т/га) формувалась за вирощування капусти із застосуванням робочих органів ППР-5,4 та мульчування грунту тирсою і поліетиленовою плівкою (табл. 5).

Таблиця 5

Вплив технологічних заходів на врожайність капусти білоголової

Технологічні заходи | Урожайність, т/га | ±