ХЕРСОНСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ АГРАРНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

УДК 631.51:631.81:633.854.78:631.6:631.582

КАПЛІН ОЛЕКСАНДР ОЛЕКСАНДРОВИЧ

ВПЛИВ ПОПЕРЕДНИКІВ, СПОСОБІВ ОБРОБІТКУ ҐРУНТУ ТА МІНЕРАЛЬНИХ ДОБРИВ НА ПРОДУКТИВНІСТЬ СКОРОСТИГЛИХ ГІБРИДІВ СОНЯШНИКУ ПРИ ЗРОШЕННІ

06.01.02 – сільськогосподарські меліорації

Автореферат

дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата сільськогосподарських наук

Херсон – 2005

Дисертацією є рукопис.

Робота виконана в Херсонському державному аграрному університеті, Міністерство аграрної політики України

Науковий керівник: кандидат сільськогосподарських наук, доцент ЛАЗЕР ПЕТРО НАРЦИСОВИЧ, Херсонський державний аграрний університет, професор кафедри землеробства.

Офіційні опоненти: доктор сільськогосподарських наук, професор ЛИМАР АНАТОЛІЙ ОСТАПОВИЧ, Інститут південного овочівництва та баштанництва УААН, головний науковий співробітник;

кандидат сільськогосподарських наук, старший науковий співробітник АКСЬОНОВ ІГОР ВІКТОРОВИЧ, Інститут олійних культур УААН, завідувач лабораторії генетики та електрофорезу.

Провідна установа: Інститут землеробства південного регіону УААН, відділ зрошення, м. Херсон.

Захист відбудеться “27” травня 2005 р. о 12 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 67.830.01 при Херсонському державному аграрному університеті (73006, м. Херсон, вул. Рози Люксембург, 23)

З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Херсонського державного аграрного університету.

Автореферат розіслано “26” квітня 2005 р.

Вчений секретар спеціалізованої вченої ради, ____________ В.В. Базалій

доктор сільськогосподарських наук, професор

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність теми За останні десять років у нашій державі спостерігається тенденція до зростання посівних площ під соняшником (у середньому за рік на 8%), з одночасним зниженням показників урожайності на 30%, а валового збору - на 16%. У цей період стрімке зростання цін на соняшникову сировину (з 22 грн/ц у 1995 р. до 103 грн/ц у 2003 р.) супроводжувалось збільшенням собівартості продукції з 6,7 грн/ц у 1995 р. до 42,7 грн/ц у 2003 р., а в 2001 р. - навіть 46,1 грн/ц. Як наслідок, рівень рентабельності вирощування соняшнику коливався протягом цього періоду в межах від 18% до 170% (Щербаков В.Я., Лазер П.Н., Яковенко Т.М., 2004). Це свідчить про екстенсивний розвиток виробництва, незбалансованість та нерегульованість ринку соняшнику в Україні протягом останніх років.

Основним напрямком інтенсифікації та збільшення виробництва насіння соняшнику має стати дотримання науково-обгрунтованих сівозмін, упровадження у виробництво нових високоврожайних гібридів та сучасних технологій їх вирощування. За врожайністю насіння гібриди соняшнику значно перевищують кращі районовані сорти. Тому вдосконалення технологій вирощування соняшнику, в тому числі в зрошуваних сівозмінах, із застосуванням нових гібридів є актуальним.

Зв’язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Дослідження та наукові розробки, узагальнені в дисертаційній роботі, виконувались автором відповідно до тематичного плану Херсонського державного аграрного університету “Розробити і впровадити економічну та екологічно надійну технологію вирощування гібридного насіння соняшнику в ланках підтримуючої селекції” (номер державної реєстрації 0199 003596).

Мета і задачі досліджень. Метою роботи було визначити місце соняшнику в ланці зрошуваної сівозміни та розробити найбільш ефективні елементи технології його вирощування після різних попередників.

До задач досліджень входило:

- провести порівняння скоростиглих гібридів соняшнику щодо встановлення найбільш продуктивного, для вирощування в основних і проміжних (післяукісних та післяжнивних) посівах в умовах півдня України при зрошенні;

- визначити ефективність мінеральних добрив щодо впливу на формування врожаю насіння скоростиглими гібридами соняшнику в основних та проміжних посівах;

- дослідити вплив різних прийомів основного обробітку ґрунту під основні та проміжні посіви культури;

- вивчити рівень і раціональність використання основними та проміжними посівами гібридів соняшнику тепла, вологи та внесених мінеральних добрив в зоні південного Степу України при зрошенні;

- встановити економічну й енергетичну ефективність вирощування скоростиглих гібридів соняшнику в основних та проміжних посівах, залежно від досліджуваних факторів;

- розрахувати математичну модель отримання оптимальних урожаїв скоростиглих гібридів соняшнику в основних й проміжних посівах.

Об’єкт досліджень – скоростиглі гібриди соняшнику (Візит, Красень, Харківський 49, Одеський 149); процеси росту, розвитку та формування врожаю і його якості під впливом технологічних прийомів.

Предмет досліджень – елементи технології вирощування скоростиглих гібридів соняшнику в основних і проміжних посівах: застосування мінеральних добрив, способи основного обробітку ґрунту, попередники; їх економічна та енергетична ефективність.

Методи досліджень – польовий – для визначення врожаю, біометричних обліків та вимірів, лабораторний – аналіз якості насіння, вмісту основних елементів живлення у ґрунті; розрахунковий – оцінка економічної та енергетичної ефективності технологій вирощування соняшнику в основних і проміжних посівах; статистичний – проведення дисперсійного аналізу та статистичної обробки результатів досліду.

Наукова новизна одержаних результатів. Вперше в умовах півдня України проведена комплексна порівняльна оцінка продуктивності кращих вітчизняних скоростиглих гібридів соняшнику та розроблені елементи ресурсозберігаючих технологій їх вирощування після різних попередників у сівозміні при зрошенні.

Практичне значення одержаних результатів. Розроблені елементи технології вирощування скоростиглих гібридів соняшнику забезпечують в основних посівах урожайність насіння в межах від 22,8 до 36,2 ц/га, з отриманням від 1779 до 2737 грн/га чистого прибутку; а в проміжних посівах – отримання від 10,4 до 31,7 ц/га насіння соняшнику, що забезпечує від 369 до 2574 грн/га чистого прибутку. Виробничу перевірку та впровадження результатів досліджень проведено в 2002-2003 роках на площі 140 га в ПСГП “Південний” Іванівського району та ДГ “Асканійське” Каховського району Херсонської області.

Особистий внесок здобувача. Автором разом з науковим керівником розроблено схеми дослідів; безпосередньо проведено польові та лабораторні дослідження; виконано аналітичний огляд вітчизняної та зарубіжної літератури; оброблено експериментальні результати дослідів; визначені показники економічної й енергетичної ефективності агротехнічних заходів, що вивчалися; зроблено висновки та надано рекомендації для практичного використання. Особистий внесок здобувача у наукових працях, надрукованих у співавторстві склав 75%.

Апробація результатів дисертації. Основні результати досліджень доповідались на: щорічних наукових конференціях викладачів та аспірантів агрономічного факультету ХДАУ (м. Херсон, 2002-2004 рр.); міжнародній науково-практичній конференції, присвяченій 100-річчю від дня народження доктора сільськогосподарських наук, професора С. Д. Лисогорова “Стан, проблеми зрошуваного землеробства та шляхи їх вирішення в сучасних умовах господарювання”(м. Херсон, 3-4 вересня 2003 р.); другій Міжнародній науково-практичній конференції “Актуальні питання розвитку земельної реформи в Україні” (м. Херсон, 26-27 травня 2004 р.); міжнародній науково-практичній конференції “Шляхи підвищення ефективності землеробства та родючості ґрунтів”, присвяченій 100-річчю заслуженого діяча науки, доктора с.-г. наук, професора С. Ю. Казакова (м. Одеса, 15-17 вересня 2004 р.).

Публікації. За матеріалами результатів досліджень опубліковано 7 наукових праць, серед яких 6 - у фахових виданнях.

Структура і обсяг дисертації. Зміст дисертації викладено на 152 сторінках машинописного тексту, що містить 37 таблиць, 9 рисунків, 26 додатків. Робота складається з вступу, 7 розділів, висновків, рекомендацій виробництву, списку використаних джерел і додатків. Список використаних літературних джерел включає 305 найменувань, у тому числі 43 - іноземних.

ЗМІСТ РОБОТИ

Стан вивченості питання

У розділі наведено результати досліджень вітчизняних і закордонних вчених з питань вибору попередників й строків сівби, способів основного обробітку ґрунту, застосування добрив для основних і проміжних посівів скоростиглих гібридів соняшнику та продуктивності рослин при взаємодії агротехнічних заходів вирощування.

Умови та методика проведення досліджень

Польові досліди виконували протягом 2000-2002 рр. на полях ЗАТ ім. Шевченка Генічеського району Херсонської області згідно з методикою польового досліду (Б.О. Доспєхов, 1985).

Ґрунт дослідної ділянки - темно-каштановий легкоглинистий слабкосолонцюватий. Вміст гумусу в 0-30 см шарі ґрунту – 2,15-2,20%, рухомих форм елементів живлення: нітратного азоту – 3,4; рухомого фосфору – 4,6; обмінного калію – 51,7 мг/100 г ґрунту.

Клімат місця проведення досліджень (південної зони Степу України) посушливий, з великими тепловими ресурсами, частими суховіями, незначною кількістю та нерівномірним розподілом опадів. Проведені спостереження свідчать, що роки досліджень за показниками забезпеченості соняшнику в період вегетації теплом і вологою переважали відповідні середньобагаторічні дані. Разом з тим були відмічені значні коливання перерозподілу накопичення тепла та вологи опадів за місяцями.

Вивчення впливу попередників основного та проміжних посівів соняшнику (озима пшениця на зерно - основний строк сівби соняшнику – 3-я декада квітня; озима пшениця на зелений корм - ранній післяукісний посів соняшнику – 3-я декада травня; злаково-бобова сумішка на зелений корм - пізній післяукісний посів соняшнику – 2-а декада червня; озимий ячмінь на зерно - післяжнивний посів соняшнику – 1-а декада липня), способів обробітку ґрунту (полицевого та безполицевого на глибину 20-22 см) та мінеральних добрив (без добрив; N30P45; N60P90) на продуктивність скоростиглих гібридів соняшнику (Харківський 49; Красень; Візит; Одеський 149) проводили у польовому чотирьохфакторному досліді методом розщеплених ділянок.

Густота стояння рослин досліджуваних гібридів соняшнику перед збиранням складала 70 тис. шт./га.

Повторність досліду – чотириразова. Площа ділянки четвертого порядку –168 м2.

Проведення досліджень супроводжувалось аналізом ґрунтових, рослинних зразків і спостереженнями за погодою та рослинами.

Зміна фізичних і хімічних властивостей ґрунту в зв’язку

з досліджуваними факторами

Більш сприятливі для росту та розвитку рослин соняшнику показники загальнофізичних (щільності складення, шпаруватості) та воднофізичних (водопроникності) властивостей ґрунту складались в основних посівах соняшнику за умови застосування полицевого основного обробітку ґрунту.

Внесення азотних і фосфорних добрив сприяє збільшенню запасів рухомих форм азоту (NO3-) та фосфору (P2O5) в ґрунті. У варіантах із внесенням добрив (як в основних, так і в проміжних посівах) запаси поживних речовин витрачаються інтенсивніше, ніж у варіантах без добрив. Це пов’язано з вищим урожаєм в основних посівах соняшнику і, відповідно, більшою потребою рослин у мінеральному живленні. Динаміка зміни вмісту рухомих форм азоту, фосфору та калію в ґрунті була різною. Якщо запаси нітратного азоту найбільш інтенсивно зменшувались протягом періоду “сходи – цвітіння”, то рухомого фосфору та обмінного калію – в період “цвітіння – фізіологічна стиглість насіння”.

Вплив попередників і агротехнічних заходів на динаміку росту

й розвитку соняшнику

Строки настання фаз росту та розвитку рослин соняшнику, тривалість міжфазних періодів в основних і проміжних посівах визначаються, головним чином, погодними умовами вегетаційного періоду років проведення досліджень (темпами накопичення ефективних температур). У проміжних посівах тривалість міжфазних періодів скорочується, передусім через кращу забезпеченість їх теплом порівняно з основним весняним посівом (за рахунок цього рослини забезпечувались необхідною кількістю ефективних температур швидше, ніж в основних весняних посівах). Досліджувані гібриди майже синхронно проходили всі фази росту і розвитку, за винятком гібриду Красень, який у кожний міжфазний період й протягом усього періоду вегетації потребував більшої кількості теплової енергії.

Найвищі темпи приросту рослин досліджуваних гібридів соняшнику відмічені в міжфазний період “утворення кошику – цвітіння”. Рослини соняшнику досягають максимальних розмірів у висоту за умови вирощування в післяукісних посівах. Висота рослин і діаметр кошику зумовлені, головним чином, фенотипом рослин досліджуваних гібридів соняшнику. Використання мінеральних добрив й полицевого основного обробітку ґрунту забезпечує помітне збільшення висоти та діаметра кошиків рослин соняшнику.

Динаміка накопичення надземної маси, площа листкової

поверхні та продуктивність фотосинтезу рослин соняшнику у зв’язку з досліджуваними факторами

Динаміка накопичення листкової поверхні та біомаси рослин соняшнику, чистої продуктивності фотосинтезу й фотосинтетичного потенціалу цієї культури протягом всього періоду вегетації значною мірою залежить від місця соняшнику в ланці зрошуваної сівозміни. Застосування мінеральних добрив покращує поживний режим ґрунту, дозволяючи рослинам соняшнику формувати більшу асиміляційну поверхню, за рахунок чого збільшується інтенсивність накопичення біомаси рослинами, зростає врожай насіння як основних, так і проміжних посівів культури. Поряд із впливом агротехнічних умов, величина показників площі листкового апарату, накопичення сухої речовини, фотосинтетичний потенціал й чиста продуктивність фотосинтезу великою мірою визначаються фенотиповими особливостями конкретного гібриду.

Вплив попередників, способів основного обробітку ґрунту та мінеральних

добрив на врожайність насіння

Урожайність гібридів соняшнику, як свідчать усереднені дані за 2000-2002 рр., коливалась у широких межах - від 10,4 до 36,2 ц/га, залежно від поєднання факторів (табл. 1).

Таблиця 1

Урожайність скоростиглих гібридів соняшнику залежно від попередників й агротехнічних прийомів вирощування, ц/га

Середнє за 2000-2002 рр.

Попередник (фактор А) | Фон живлення (фактор С) | Гібрид (фактор Д) | Харківський 49 | Красень | Візит | Одеський 149 | Полицевий обробіток ґрунту (фактор В) | Озима

пшениця на зерно | Без добрив | 23,8 | 26,5 | 29,0 | 26,2 | N30P45 | 28,9 | 32,4 | 35,2 | 30,4 | N60P90 | 30,1 | 33,3 | 36,2 | 32,6 | Озима пшениця на зелений корм | Без добрив | 19,7 | 22,1 | 24,0 | 21,8 | N30P45 | 25,1 | 28,0 | 30,2 | 27,0 | N60P90 | 26,7 | 29,2 | 32,0 | 28,2 | Сумішки на зелений корм | Без добрив | 14,5 | 16,7 | 18,3 | 15,8 | N30P45 | 19,2 | 21,8 | 24,1 | 20,3 | N60P90 | 21,2 | 24,8 | 26,6 | 22,1 | Озимий ячмінь на зерно | Без добрив | 10,9 | 13,1 | 13,8 | 11,9 | N30P45 | 12,7 | 14,6 | 15,7 | 13,4 | N60P90 | 15,5 | 15,5 | 17,1 | 14,4 | Безполицевий обробіток ґрунту (фактор В) | Озима

пшениця на зерно | Без добрив | 22,8 | 25,3 | 27,4 | 24,4 | N30P45 | 27,4 | 31,2 | 33,8 | 29,3 | N60P90 | 29,3 | 32,4 | 35,3 | 31,2 | Озима пшениця на зелений корм | Без добрив | 18,9 | 21,2 | 23,3 | 21,2 | N30P45 | 24,3 | 27,2 | 29,7 | 26,4 | N60P90 | 26,2 | 28,9 | 31,7 | 28,4 | Сумішки на зелений корм | Без добрив | 13,9 | 17,2 | 18,9 | 15,8 | N30P45 | 18,3 | 21,8 | 24,0 | 20,9 | N60P90 | 20,4 | 25,2 | 26,0 | 22,7 | Озимий ячмінь на зерно | Без добрив | 10,4 | 13,0 | 13,5 | 11,9 | N30P45 | 11,6 | 14,4 | 15,2 | 13,2

N60P90 | 12,4 | 15,3 | 16,6 | 14,2

НІР05, ц/га:

Фактор А, Д – 0,41-0,47; Взаємодія АВ, АС, АД, ВД, ВС, СД – 0,51-0,94;

Фактор В – 0,36-0,41; Комплексна дія АВС, АВД, АСД, ВСД –1,01-1,63

Фактор С – 0,29-0,33; Комплексна дія АВСД – 2,02-2,31

Проміжні посіви досліджуваних гібридів соняшнику за рівнем урожаю поступались основним весняним посівам культури.

Середня врожайність соняшнику за 3 роки досліджень після попередника озима пшениця на зерно (основний весняний посів) склала 29,8 ц/га; у проміжних посівах вона знижувалася: після озимої пшениці на зелений корм – на 15,1%; після злаково-бобової сумішки на зелений корм – на 45,4%; після озимого ячменю на зерно – на 116,1%.

Порівнюючи варіанти основного обробітку ґрунту, слід зазначити, що перевага, хоч і незначна, за полицевим. Прибавка врожаю в цих варіантах складала 0,2-1,5 ц/га.

Добрива значно збільшували продуктивність культури. Середня врожайність насіння на неудобреному фоні складала 19,0 ц/га, тоді як на фоні внесення N30P45, у середньому за 3 роки досліджень, вона зростала на 23,2%, а на фоні N60P90 – на 32,1%.

Серед досліджуваних гібридів слід відмітити Візит, який забезпечував найбільшу врожайність в досліді – 24,9 ц/га, тоді як Красень - 22,9 ц/га, Одеський 149 – 21,8 ц/га, Харківський 49 – 20,2 ц/га. Максимальна врожайність за комплексної дії досліджуваних факторів - 36,2 ц/га зафіксована у варіанті: попередник – “озима пшениця на зерно”, спосіб обробітку ґрунту – полицевий, фон живлення -N60P90, гібрид Візит.

Щодо впливу попередників на вміст жиру в насінні, слід відмітити, що найвищі показники були зафіксовані за сівби в основні строки – у середньому після попередника “озима пшениця на зерно” цей показник складав 51,3%. У проміжних посівах вміст жиру в насінні поступово знижувався порівняно з контролем: після озимої пшениці на зелений корм на 0,6%; після злаково-бобової сумішки на зелений корм - на 2,9%; після озимого ячменю на зерно – на 3,8%.

Помітним був вплив добрив на вміст жиру в насінні. Якщо на неудобреному фоні середній показник складав 50,4%, то на фоні внесення добрив з розрахунку N30P45 та N60P90 спостерігалось зниження порівняно з контролем – відповідно на 1,0 та 1,7%.

Способи основного обробітку ґрунту майже не впливали на вміст жиру в насінні - різниця між ними щодо даного показника коливалась у межах 0,1-0,2%.

Найкращим, за вмістом жиру в насінні, серед досліджуваних гібридів виявився гібрид Візит – у середньому по досліду – 49,6%, що вище, ніж у Харківського 49 на 0,3%, Красеня – на 0,6%, Одеського 149 – на 1,3%.

Максимальні показники за зборами жиру з гектара посівів у основних і проміжних посівах забезпечував гібрид Візит за полицевого основного обробітку ґрунту на фоні внесення мінеральних добрив нормою N60P90. В основному посіві даний комплекс забезпечував збір жиру 1707 кг/га. У проміжних посівах відмічено зниження цього показника: за сівби після озимої пшениці на зелений корм – на 210 кг/га; після злаково-бобової сумішки на зелений корм - на 518 кг/га; після озимого ячменю на зерно – на 963 кг/га.

Маса 1000 насінин у проміжних посівах зменшувалась порівняно з основним весняним посівом (в основному весняному посіві, у середньому за 3 роки досліджень, маса 1000 насінин склала 62,2 г; у ранньому післяукісному – 57,1 г; у пізньому післяукісному – 47,2 г; у післяжнивному – 44,3 г). Використання добрив нормою N30P45 збільшувало величину даного показника на 1,7%, а N60P90 – на 3,3% порівняно з неудобреним контролем. Серед досліджуваних гібридів максимальна маса 1000 насінин у Візита - 55,3 г, менше - у Красеня – на 3,3 г; Харківського 49 – на 4,6 г; Одеського 149 – на 2,0 г. Лушпинність насіння в проміжних посівах зростала порівняно з основним весняним посівом. Так, в основних весняних посівах показник лушпинності насіння соняшнику, в середньому за 3 роки досліджень, становив 21,9%; у ранніх післяукісних посівах – 23,7%; у пізніх післяукісних – 24,5%; у післяжнивних – 25,3%. Внесення мінеральних добрив призводило до зменшення лушпинності насіння: на фоні N30P45 середній показник лушпинності становив 23,9%, а на фоні N60P90 – 23,5%, тоді як на контролі (без добрив) – 24,4%.

Водоспоживання посівів соняшнику залежно від досліджуваних факторів

На величину загального водоспоживання, ефективність та особливості використання вологи посівами соняшнику помітно впливають усі досліджувані нами фактори.

Величина сумарного водоспоживання найбільшою мірою змінювалась залежно від попередника (рис. 1). |

Примітки:

А – основний весняний посів соняшнику; В – пізній післяукісний посів соняшнику;

Б – ранній післяукісний посів соняшнику; Г – післяжнивний посів соняшнику.

Рис. 1 Дольова участь зрошення, опадів і ґрунтових запасів вологи в сумарному водоспоживанні соняшнику (середнє за 2000-2002 рр.).

Так, в основному весняному посіві (контроль) цей показник, у середньому по досліду, складав 2880 м3/га; тоді як після озимої пшениці на зелений корм він збільшувався до 3094 м3/га; після злаково-бобової сумішки на зелений корм та після озимого ячменю на зерно він складав, відповідно, 3043 та 2540 м3/га.

При внесенні добрив сумарне водоспоживанння на фоні внесення мінеральних добрив з розрахунку N30P45 складало 2894 м3/га, N60P90 – 2913 м3/га, тоді як на контролі (без добрив) – 2862 м3/га. Способи основного обробітку ґрунту суттєво не впливали на зміну величини даного показника.

Серед досліджуваних гібридів найбільше, як показали проведені розрахунки, потребував вологи для формування врожаю Красень – 2916 м3/га, менше - Візит та Одеський 149 – відповідно 2890 та 2884 м3/га; найменше – Харківський 49 – 2868 м3/га.

При цьому спостерігався значний перерозподіл частки складових сумарного водоспоживання залежно від місця соняшнику в сівозміні (рис. 1).

Загальноприйнятим показником оцінки ефективності використання культурою вологи на формування врожаю є коефіцієнт водоспоживання. Серед досліджуваних попередників максимальним цей показник був за післяжнивних посівів (після озимого ячменю на зерно) – 188 м3/ц, тоді як за сівби в основні строки він знижувався майже вдвічі і складав 98 м3/ц; а після озимої пшениці на зелений корм – 122 м3/ц; після злаково-бобової сумішки на зелений корм – 154 м3/ц. Відносно впливу добрив на зміну даного показника слід сказати, що внесення добрив сприяло зменшенню коефіцієнта водоспоживання. Так, якщо на неудобреному фоні він складав, у середньому по досліду, 162 м3/ц, то на фоні внесення N30P45 – 135 м3/ц, а N60P90 – 125 м3/ц.

Під впливом способів основного обробітку ґрунту величина показника використання вологи на 1 ц насіння коливалась несуттєво.

Серед досліджуваних гібридів кращим, щодо раціональності використання води показав себе Візит, висіяний після полицевого основного обробітку на фоні живлення N60P90. Дане поєднання мало найкращі показники коефіцієнта водоспоживання: у основному весняному посіві – 80 м3/ц; у ранньому післяукісному – 97 м3/ц; у пізньому післяукісному – 115 м3/ц; у післяжнивному – 149 м3/ц.

Теплозабезпеченість посівів, раціональність використання

тепла гібридами соняшнику залежно від досліджуваних факторів

Результати спостережень і проведені розрахунки теплозабезпеченості основних та проміжних посівів соняшнику свідчать, що найбільше на забезпеченість теплом впливало місце культури в ланці зрошуваної сівозміни (попередник та строк сівби). Залежно від цього посіви скоростиглих гібридів соняшнику використовували різну кількість тепла як за весь період вегетації, так і в окремі міжфазні періоди.

Цікаві дані були отримані щодо перерозподілу використаних ефективних температур за міжфазними періодами. У проміжних посівах, порівяно з основним весняним, відмічене збільшення частки тепла, що надійшло в період “сходи-цвітіння”, відносно загальної кількості ефективних температур, що використовувались культурою протягом вегетації. У період “цвітіння-фізіологічна стиглість”, який є найвідповідальнішим щодо процесів формування врожаю насіння та накопичення жиру, ця тенденція змінюється в протилежний бік. В основних весняних посівах гібриди Харківський 49, Одеський 149 та Візит використовували за вказаний період до 59,2% загальної кількості використаної за вегетацію теплової енергії, а Красень – 57,1%; тоді як у післяжнивних посівах Харківський 49, Візит та Одеський 149 використовували по 30,0% від загальної кількості використаних ефективних температур, а Красень – 32,9%.

Був проведений також аналіз зв’язку між використанням посівами соняшнику ефективних температур вище 10°С і врожайністю культури (рис. 2). Результати розрахунків свідчать, що найбільш відповідальним, щодо впливу на врожай культури, є період “цвітіння-фізіологічна стиглість” (в цей період між використанням ефективних температур та врожаєм насіння виявлена пряма кореляційна залежність).

Примітки: А – період “сівба-фізіологічна стиглість”; В – період “сходи-цвітіння”;

Б – період “сівба-сходи”; Г – період “цвітіння-фізіологічна стиглість”

Рис. 2 Залежність урожайності гібридів соняшнику скоростиглої групи від використання ефективних температур за основними міжфазними періодами

Слабко корелює з рівнем урожаю насіння скоростиглих гібридів соняшнику показник використання посівами ефективних температур за весь період вегетації. Збільшення ж використання ефективних температур у періоди “сівба-сходи” та “сходи-цвітіння” спричиняло суттєве зменшення врожаю насіння соняшнику.

Економічна й енергетична оцінки агротехнічних заходів

вирощування соняшнику в зв’язку з досліджуваними факторами, програмування його врожаю

За результатами дослідів на основі технологічних карт були проведені розрахунки економічних показників з метою виявлення найбільш оптимальних технологій вирощування скоростиглих гібридів соняшнику в основних й проміжних посівах.

Для розробки рекомендацій сільгоспвиробникам за основу нами був прийнятий показник чистого прибутку (табл. 2).

У проміжних посівах, як свідчать розрахунки, чистий прибуток зменшується. Так, у середньому по досліду, чистий прибуток від вирощування соняшнику в основному посіві складав 3274 грн/га; тоді як у ранніх післяукісних посівах – 2848 грн/га; у пізніх післяукісних – 2251 грн/га; а у післяжнивних – 1514 грн/га.

Застосування мінеральних добрив забезпечувало зростання чистого прибутку. Так, на фоні N30P45 цей показник, у середньому за 3 роки досліджень, становив 2570 грн/га, на фоні N60P90 – 2758 грн/га, тоді як на неудобреному контролі - 2087 грн/га. Заміна полицевого обробітку на безполицевий призвела до зниження чистого прибутку.

Таблиця 2

Чистий прибуток з 1 га основних і проміжних посівів соняшнику залежно від досліджуваних факторів, грн/га

Середнє за 2000-2002 рр.

Попередник | Фон живлення | Гібрид | Харківський 49 | Красень | Візит | Одеський 149 | Полицевий обробіток ґрунту | Озима

пшениця на зерно | Без добрив | 1779 | 2036 | 2280 | 2011 | N30P45 | 2169 | 2463 | 2737 | 2126 | N60P90 | 2396 | 2695 | 2270 | 2081 | Озима пшениця на зелений корм | Без добрив | 1601 | 1786 | 2332 | 1374 | N30P45 | 1750 | 2029 | 2574 | 1935 | N60P90 | 1753 | 1993 | 2280 | 1871 | Сумішки на зелений корм | Без добрив | 744 | 953 | 1107 | 867 | N30P45 | 1054 | 1301 | 1525 | 1096 | N60P90 | 1094 | 1443 | 1619 | 1179 | Озимий ячмінь на зерно | Без добрив | 388 | 609 | 663 | 483 | N30P45 | 431 | 591 | 693 | 486 | N60P90 | 530 | 522 | 677 | 420 | Безполицевий обробіток ґрунту | Озима

пшениця на зерно | Без добрив | 1899 | 1947 | 2151 | 1897 | N30P45 | 2009 | 2374 | 2640 | 2194 | N60P90 | 2042 | 2338 | 2618 | 3223 | Озима пшениця на зелений корм | Без добрив | 1325 | 1543 | 1747 | 1547 | N30P45 | 1703 | 1988 | 2225 | 1860 | N60P90 | 1758 | 1994 | 2264 | 1970 | Сумішки на зелений корм | Без добрив | 721 | 1033 | 1195 | 856 | N30P45 | 994 | 1331 | 1546 | 1278 | N60P90 | 1044 | 1511 | 1644 | 1269 | Озимий ячмінь на зерно | Без добрив | 369 | 619 | 662 | 513 | N30P45 | 331 | 601 | 681 | 487 | N60P90 | 255 | 533 | 658 | 439 |

Найбільший чистий прибуток, у середньому по досліду, забезпечував гібрид Візит – 2742 грн/га. У Красеня цей показник складав 2526 грн/га, у Одеського 49 – 2401 грн/га, у Харківського 49 – 2220 грн/га.

Усі досліджувані фактори суттєво впливали на величину показників енергетичної ефективності вирощування соняшнику. Розрахунки свідчать, що в проміжних посівах відбувалось значне зменшення коефіцієнту енергетичної ефективності. Так, за вирощування соняшнику в основних весняних посівах цей показник складав 3,76; у ранніх післяукісних – 3,32; у пізніх післяукісних – 2,52; у післяжнивних – 1,75.

Застосування мінеральних добрив позитивно вплинуло на даний показник: на фоні внесення добрив нормою N60P90 коефіцієнт енергетичної ефективності складав 3,0; на фоні N30P45 – 2,95, тоді як без внесення добрив (контроль) – лише 2,58.

За використання полицевого обробітку ґрунту величина коефіцієнту енергетичної ефективності складала, в середньому 2,82; тоді як безполицевого - 2,86.

Серед досліджуваних гібридів найвищий коефіцієнт енергетичної ефективності показав Візит – 3,12; тоді як Красень – 2,9; Харківський 49 – 2,58; Одеський 149 – 2,76.

У наших дослідах визначення зв’язку між урожаєм і досліджуваними факторами було проведено методами кореляційного та регресійного аналізів. Фактори, введені в аналіз, були представлені наступними змінними: х1 – витрати енергії на основний обробітку ґрунту, Гдж/га); х2 – сума ефективних температур (°С) за міжфазний період цвітіння-фізіологічна стиглість ; х3 – норма внесення мінеральних добрив, кг д.р./ га.

Міжфазний період “цвітіння - фізіологічна стиглість”, як нами було встановлено, є найбільш відповідальним щодо впливу на формування врожаю та якість насіння соняшнику. Через різницю в строках сівби в основних та проміжних посівах саме в цей період найбільш виражено простежувалась відмінність у використанні ефективних температур посівами скоростиглих гібридів соняшнику.

Величина простих коефіцієнтів кореляції свідчить про різну силу зв’язку врожаю з факторіальними ознаками. За даними розрахунків, урожайність досліджуваних гібридів соняшнику найбільшою мірою визначалась їх місцем у ланці сівозміни (r=0,87-0,91). Також була відмічена середня кореляційна залежність (r=0,35-0,39) урожаю з фоном живлення, та слабка (r=-0,03-0,08) - з основним обробітком ґрунту.

На основі розрахунків коефіцієнтів регресії та вільного члену були складені рівняння регресії для всіх досліджуваних гібридів:

Харківський 49 | Y = 0,0181Х1 + 0,0478Х2 + 0,0391Х3 - 9,0257 | Красень | Y = 0,0072Х1 + 0,0592Х2 + 0,0412Х3 – 11,9193 | Візит | Y = 0,0099Х1 + 0,0562Х2 + 0,0444Х3 – 8,5070 | Одеський 149 | Y = 0,0066Х1 + 0,0501Х2 + 0,0373Х3 – 7,9260 |

Аналіз коефіцієнтів регресії свідчить, що збільшення норми внесення азотних і фосфорних добрив на 1 кг/га д.р. забезпечує збільшення врожайності на 3,73-4,44 кг/га; збільшення витрат енергії на проведення основного обробітку ґрунту на 1 ГДж/га – на 0,66-1,81 кг/га; збільшення використання ефективної температури повітря за міжфазний період “цвітіння - фізіологічна стиглість” на 1°С – на 4,78-5,92 кг/га.

За дольовою участю у формуванні врожаю скоростиглих гібридів соняшнику фактори розташувались таким чином: попередники основного та проміжних посівів соняшнику – 76,7%, мінеральні добрива – 13,6%, гібриди – 6,6% і лише 0,17% - частка основного обробітку ґрунту.

ВИСНОВКИ

1. В умовах півдня України скоростиглі гібриди соняшнику формують високі врожаї насіння і можуть використовуватись у ланках зрошуваної сівозміни в якості основної та проміжної культури. У першому випадку після збирання соняшнику залишається достатньо часу для вирощування післяжнивної культури на зелений корм або для якісної підготовки ґрунту та сівби озимих зернових; у другому - соняшник вирощується як проміжна культура після збирання озимих та ярих культур на зелений корм і ранніх зернових. Сумарні врожаї двох культур за рік з однієї площі досягають 72,9-87,8 ц/га зернових одиниць.

2. Більш сприятливі для росту й розвитку рослин соняшнику показники щільності складення орного шару (1,30-1,38 г/см3) та водопроникності ґрунту (976-1138 м3/га) протягом періоду вегетації створювались за полицевого основного обробітку ґрунту. Внесення азотних і фосфорних добрив сприяло збільшенню запасів рухомих форм азоту та фосфору в ґрунті. На ділянках із внесенням добрив запаси елементів живлення витрачались інтенсивніше, ніж на неудобрених, за рахунок поглинання їх більш розвиненими рослинами. Запаси нітратів найбільш інтенсивно зменшувались протягом періоду “сходи – цвітіння”, рухомого фосфору й обмінного калію – у період “цвітіння – фізіологічна стиглість насіння”.

3. У проміжних посівах ріст соняшнику проходив при більш високих температурах, у зв’язку з чим потрібна кількість ефективних температур наступає швидше, ніж в основних весняних, що призводило до скорочення міжфазних періодів. Висота рослин і діаметр кошика зумовлені більшою мірою фенотипом рослин досліджуваних гібридів соняшнику, і меншою мірою - внесеними добривами та обробітком ґрунту. Динаміка наростання листкової поверхні та біомаси, чиста продуктивність фотосинтезу й фотосинтетичний потенціал рослин соняшнику протягом усього періоду вегетації, значно залежали від місця культури в ланці зрошуваної сівозміни. Покращення поживного режиму ґрунту дозволило рослинам формувати більшу асиміляційну поверхню, збільшуючи інтенсивність накопичення біомаси.

4. Максимальну врожайність – 29,0 ц/га на неудобреному фоні серед досліджуваних гібридів забезпечив гібрид Візит за сівби після озимої пшениці на зерно та при полицевому обробітку ґрунту. У ранніх післяукісних посівах вона знижувалась на 5,0 ц/га, у пізньому післяукісному – на 10,7 ц/га, а у післяжнивному – на 15,2 ц/га. Внесення мінеральних добрив з розрахунку N30P45 забезпечило одержання прибавки врожайності, відповідно, на 6,2; 6,2; 5,8 та 1,9 ц/га. Подальше збільшення норми добрива суттєво не позначилось на врожаї соняшнику. У середньому за роки досліджень, урожайність гібриду соняшнику Візит за полицевого обробітку ґрунту на неудобреному фоні за сівби після озимої пшениці була більшою, ніж при безполицевому, на 1,6 ц/га, а за внесення добрив – на 1,4 ц/га. У проміжних посівах різниця в урожайності коливалась, відповідно, у межах 0,3-0,7 і 0,1-0,5 ц/га.

5. У проміжних посівах відмічено зниження вмісту жиру в насінні соняшнику. Так, в основному весняному посіві олійність складала, у середньому, 51,3%, а у ранньому післяукісному він зменшувався на 0,6%; у пізньому післяукісному – на 2,9; у післяжнивному – на 3,8%. Способи обробітку ґрунту незначно різнились за впливом на цей показник. Використання мінеральних добрив призводило до зменшення вмісту жиру порівняно з неудобреним фоном, у середньому по досліду, на 1,0-1,7%.

6. Сумарне водоспоживання соняшнику в ранньому та пізньому післяукісних посівах, порівняно з основним весняним, збільшувалось, у середньому за роки досліджень, відповідно, на 214 та 163 м3/га; тоді як у післяжнивному - зменшувалось на 340 м3/га. В основних посівах соняшнику, в структурі сумарного водоспоживання частка опадів складала 28,3%, зрошення – 37,3%, а запасів ґрунтової вологи – 34,4%. У ранньому й пізньому післяукісних посівах частка зрошення збільшувалась до 44,7-49,3%, а опадів - зменшувалась до 24,9-30,3%. У післяжнивних посівах частка опадів і зрошення у формуванні врожаю була приблизно однаковою, і складала 41,8% і 40,7%, відповідно. Найбільш раціонально використовували вологу основні весняні посіви соняшнику (середній коефіцієнт водоспоживання дорівнював 98 м3/ц). У ранніх післяукісних посівах цей показник зростав на 24 м3/ц, у пізніх післяукісних – на 56 м3/ц, а у післяжнивних – на 90 м3/ц. Способи обробітку ґрунту незначно впливали на зміну витрати вологи для формування одиниці врожаю. Добрива зменшували коефіцієнт водоспоживання - на 27-37 м3/ц. Ефективність використання вологи гібридами виявилась різною: більш раціонально використовував вологу гібрид Візит – 126 м3/ц; гірші показники у Красеня та Одеського 149 – відповідно 137 та 144 м3/ц, а у Харківського 49 – 155 м3/ц.

7. Загальна сума ефективних температур повітря, використана основними та проміжними посівами скоростиглих гібридів соняшнику, мало відрізнялась і становила 1096,3-1303,7°С. Найбільш важливим, з точки зору впливу на рівень урожайності насіння, виявився період “цвітіння – фізіологічна стиглість”, де відмічена пряма кореляційна залежність (r=0,9028) між використанням ефективних температур і врожайністю насіння досліджуваних гібридів. У проміжних посівах відбувалось помітне зниження показника окупності врожаєм ефективних температур порівняно з основним весняним посівом.

8. Кількість витраченої енергії на вирощування соняшнику в основних та проміжних посівах, залежно від досліджуваних факторів, коливалась у межах від 12,57 до 15,86 Гдж/га. При цьому кількість накопиченої енергії змінювалась у межах від 18,74 до 65,23 Гдж/га. Найбільш ефективним виявилось вирощування в основних весняних і проміжних посівах гібриду соняшнику Візит після безполицевого обробітку ґрунту на фоні N60P90. Коефіцієнт енергетичної ефективності становив при цьому 1,54 - 3,64.

9. Вирощування скоростиглих гібридів соняшнику в зрошуваних сівозмінах, як в основних, так і в проміжних посівах, з економічної точки зору є доцільним. Кращі економічні показники, за вирощування в основних та проміжних посівах, мав гібрид Візит. Для сівби в основному весняному та ранньому післяукісному посівах оптимальним є внесення мінеральних добрив нормою N30P45 за полицевого обробітку ґрунту. Чистий прибуток при цьому складав, відповідно, 2737 та 2574 грн/га. Для пізніх післяукісних і післяжнивних посівів оптимальною нормою добрив є N30P45 на фоні безполицевого обробітку ґрунту. У таких посівах чистий прибуток складав, відповідно, 1546 та 693 грн/га.

10. При розміщенні соняшнику в зрошуваних сівозмінах рекомендується висівати скоростиглий гібрид Візит, який має високий потенціал урожайності, більш ефективно використовує тепло, вологу та поживні речовини ґрунту. Для вирощування соняшнику в основних посівах після попередника “озима пшениця”, та в ранніх післяукісних посівах після озимих на зелений корм слід застосовувати середній полицевий обробіток ґрунту. У пізніх післяукісних і післяжнивних посівах під соняшник у якості основного обробітку ґрунту, доцільно застосовувати безполицевий обробіток. Оптимальною нормою мінеральних добрив з точки зору економічної та енергетичної ефективності для внесення як в основних, так і в проміжних посівах соняшнику є N30P45.

Перелік друкованих робіт за темою дисертаціЇ

1. Ушкаренко В.О., Лазер П.Н., Каплін О.О. Вплив попередників та агротехнічних прийомів вирощування на урожайність скоростиглих гібридів соняшнику при зрошенні// Таврійський науковий вісник: Зб. наук. пр. - Херсон: Айлант, 2003. - Вип. 25. - С. 3-8. (Частка авторства 70% - проведення дослідів, статистична обробка та аналіз даних)

2. Лазер П.Н., Каплін О.О. Економічна ефективність вирощування гібридів соняшнику