ІНСТИТУТ ЗЕРНОВОГО ГОСПОДАРСТВА

УКРАЇНСЬКОЇ АКАДЕМІЇ АГРАРНИХ НАУК

МИХАЙЛЕНКО Любов Павлівна

УДК 633.1:633.35:631.5:551.5

ФОРМУВАННЯ ПРОДУКЦІЙНОГО ПРОЦЕСУ

ЗЕРНОБОБОВИХ КУЛЬТУР ПІД ВПЛИВОМ

ПОГОДНИХ І ТЕХНОЛОГІЧНИХ ФАКТОРІВ

В ПІВНІЧНІЙ ЧАСТИНІ СТЕПУ

06.01.09 – рослинництво

Автореферат

дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата сільськогосподарських наук

Дніпропетровськ - 2005

Дисертацією є рукопис

Робота виконана в Інституті зернового господарства УААН

Науковий керівник: доктор сільськогосподарських наук

МУСАТОВ АНАТОЛІЙ ГЕОРГІЙОВИЧ

Інститут зернового господарства УААН

завідувач лабораторії технології

вирощування ранніх зернових і бобових культур,

старший науковий співробітник

Офіційні опоненти: доктор сільськогосподарських наук, професор

ТКАЛІЧ ІГОР ДМИТРОВИЧ

Інститут зернового господарства УААН

завідувач лабораторії олійних культур

кандидат сільськогосподарських наук

БУРЯК ЮРІЙ ІВАНОВИЧ

Інститут рослинництва ім. В.Я. Юр’єва

завідувач відділом насінництва,

старший науковий співробітник

Провідна установа: Харківський національний аграрний університет

ім. В.В. Докучаєва Міністерства аграрної політики

України, м. Харків

Захист відбудеться “10” червня 2005 р. о 1000 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 08.353.01 в Інституті зернового господарства УААН за адресою: 49600, м. Дніпропетровськ, вул. Дзержинського, 14

З дисертацією можна ознайомитися у бібліотеці Інституту зернового господарства УААН за адресою:

49600, м. Дніпропетровськ, вул. Дзержинського, 14

Автореферат розісланий “10” травня 2005 р.

Вчений секретар спеціалізованої вченої ради Черенков А.В.

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність роботи. Горох, чина і нут в умовах північного Степу України відносяться до найважливіших зернобобових культур, проте рівень їх врожайності і валові збори зерна залишаються невисокими та нестабільними по роках вирощування.

Відомо, що важливу роль у підвищенні і стабілізації врожайності та поліпшенні якості зерна бобових культур відіграють технології вирощування, однак вони не достатньо враховують залежність біологічних особливостей розвитку рослин від агрометеорологічних факторів, а отже не в повній мірі розкривають потенціал продуктивності сучасних сортів.

Останнє зумовлює необхідність проведення наукових досліджень з метою з’ясування закономірностей впливу агрометеорологічних факторів на процеси росту і розвитку рослин гороху, нуту і чини в основні етапи органогенезу, та розробки на цій основі технологічних заходів для підвищення стійкості рослин за різних погодних умов і формування високої зернової продуктивності. Особливо це актуально для північного Степу, зони з досить частими екстремальними умовами вегетації зернобобових культур.

Зв’язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Дослідження за темою дисертаційної роботи проводили згідно з державною науково-технічною програмою “Зернові і олійні культури” і завданням “Розробити біологічні, агротехнічні заходи і регламенти використання хімічних препаратів, які забезпечать зменшення ступеня залежності рослин ячменю, вівса, гороху, нуту, чини та сочевиці від екстремальних умов навколишнього середовища” (номер державної реєстрації 0101U002200).

Мета і завдання досліджень. Результати багаторічних досліджень в польових дослідах з горохом та в короткочасних дослідах з горохом, нутом і чиною дали змогу встановити вплив погодних умов на рівень врожайності рослин сучасних сортів зернобобових культур.

Метою роботи було встановити закономірності впливу агрометеорологічних умов на формування зернової продуктивності рослин і на цій основі розробити окремі агротехнічні заходи та в цілому біологізовану технологію вирощування зернобобових культур для північного Степу.

Для досягнення поставленої мети необхідно було вирішити наступні завдання:

– провести математичну і статистичну обробку даних багаторічного експериментального матеріалу і виявити біологічну реакцію рослин на динаміку агрометеорологічних показників;

– встановити ступінь впливу погодних факторів на формування елементів продуктивності досліджуваних культур;–

виявити оптимальні параметри – зволоження, температури повітря і ґрунту по основних міжфазних періодах і в цілому за вегетацію, що зумовлюють формування високої продуктивності рослин гороху, нуту і чини;–

визначити найбільш сприятливе поєднання агрометеорологічних факторів і водно-фізичних властивостей ґрунту для обгрунтування оптимального строку сівби гороху;–

оптимізувати заходи регулювання густоти посіву з метою підвищення загального виживання рослин та рівня врожайності гороху, чини і нуту;–

з’ясувати найбільш доцільну глибину загортання насіння нових сортів нуту і чини, яка б відповідала морфологічним ознакам та біологічним вимогам цих культур;–

виявити доцільність використання регуляторів росту та інокулянтів для передпосівної обробки насіння нуту з метою підвищення стійкості рослин до стресових умов зовнішнього середовища;

– визначити основні шляхи підвищення економічної ефективності

виробництва зерна бобових культур.

Об’єкти досліджень – процеси росту, розвитку і формування продуктивності рослин зернобобових культур.

Предмет досліджень – сорти гороху, чини і нуту, норми висіву, строки сівби, глибина загортання насіння, обробка насіння біопрепаратами та регуляторами росту.

Методи дослідження – в основу досліджень покладені польові, лабораторні та статистичні методи. В польових дослідах вивчали вплив погодних умов, строків сівби, глибини загортання насіння, ефективність застосування ризобофіту штамів бульбочкових бактерій та регуляторів росту, густоти стояння рослин на ріст, розвиток і продуктивність нових перспективних сортів гороху, нуту і чини. Лабораторний метод застосовували для визначення вмісту вологи в зразках ґрунту, нітрогеназної активності кореневих бульбочкових бактерій, площі фотосинтетичної поверхні рослин, вмісту хлорофілу в листках рослин, елементів структури урожаю досліджуваних культур.

Статистичний метод застосовували для аналізу існуючої залежності між варіюванням погодних факторів і формуванням рівня врожайності рослин гороху. Оцінку вірогідності отриманих результатів досліджень та взаємозв’язків між показникам проводили методами дисперсійного та кореляційного аналізу.

Економіко-математичним методом визначали ефективність вирощування гороху, нуту і чини за певних агротехнічних умов.

Наукова новизна одержаних результатів полягає в теоретичному

обґрунтуванні виявлених закономірностей впливу агрометеорологічних факторів протягом основних міжфазних періодів і в цілому за вегетацію на рівень продуктивності рослин гороху, нуту і чини, і на цій основі удосконалення найважливіших елементів технології вирощування сучасних сортів.

Визначена доцільність застосування ризобофіту з різних штамів бульбочкових бактерій і регуляторів росту для передпосівної обробки насіння з метою підвищення стійкості рослин до екстремальних умов вирощування.

Практичне значення та реалізація результатів досліджень. Розроблені нові та удосконалені існуючі елементи біологізованої технології вирощування сучасних сортів зернобобових культур, що базуються на застосуванні заходів регулювання густоти посівів, визначенні оптимальних строків сівби і глибини загортання насіння, інокуляції насіння ризобофітом різних штамів бульбочкових бактерій і інкрустації регуляторами росту для одержання екологічно чистої продукції високої якості. Виробничу перевірку даних досліджень проведено у 2003 р. на Ерастівській дослідній станції Інституту зернового господарства на площі 45 га, де при вирощувані гороху сорту Дамир-2 оптимальною нормою посіву – 1,0 млн схожого насіння/га отримані достовірні (1,7-2,1 ц/га) прирости урожаю зерна на фоні внесення фосфорних добрив (Р30) в порівнянні з не удобреним фоном.

У ТОВ “Унірем-Агро” Криничанського району Дніпропетровської області на неудобреній площі 60 га проведена інокуляція насіння штамом Н-18 нового сорту нуту Смачний, цей захід забезпечив порівняно з контролем приріст врожаю 3,7 ц/га, що окупається додатковим прибутком 4,29 грн. на 1 грн. затрат.

Особистий внесок здобувача. Схеми досліджень та уточнення теоретичних положень відпрацьовано сумісно з науковим керівником. Автор безпосередньо приймав участь у здійснені польових, модельних та лабораторних досліджень. На основі багаторічних даних лабораторії технології вирощування ранніх зернових і бобових культур Інституту зернового господарства УААН та результатів, одержаних автором особисто в польових дослідах, здійснено аналіз, теоретичне обґрунтування і узагальнення результатів досліджень, що відображено в наукових працях і рекомендаціях виробництву.

Апробація результатів дисертації. Основні положення і результати дисертаційної роботи апробовані і обговорювались на Всеукраїнській науково-практичній конференції молодих вчених і спеціалістів з проблем виробництва зерна в Україні (Дніпропетровськ, 2002), науково-практичній конференції молодих вчених Інституту землеробства УААН (Київ-Чабани, 2004), а також були висвітлені в рекомендаціях виробництву “Особливості вирощування сільськогосподарських культур в умовах 2004 р.” (горох), (Дніпропетровськ,

Інститут зернового господарства УААН, Дніпропетровський державний аграрний університет, 2004) і “Система ведення сільського господарства Дніпропетровської області” (Дніпропетровськ, Нова ідеологія, 2005).

Публікації. За матеріалами дисертації опубліковано 8 наукових робіт, з яких 4 – у фахових виданнях, 2 – у матеріалах науково-практичних конференцій.

Структура та обсяг дисертації. Загальний обсяг дисертаційної роботи – 230 сторінок (текст викладено на 135 сторінках). Складається з вступу, п’яти розділів, висновків, рекомендацій виробництву, списку використаних 256 літературних джерел, в тому числі 16 – іноземних авторів.

Дисертація ілюстрована 48 таблицями, 6 рисунками, містить 51 додаток.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

У вступній частині обґрунтовано тему дисертаційної роботи, визначено наукову новизну, мету та основні напрямки її вирішення, задекларовано особистий внесок автора, наведено структуру і обсяг дисертації.

Аналіз огляду літературних джерел. У першому розділі зроблений аналіз і узагальнення матеріалів вітчизняної та зарубіжної літератури з питань щодо вивчення впливу агротехнічних, хімічних і біологічних заходів на адаптацію рослин різних сортів гороху, нуту і чини до умов середовища та динаміку їх продуктивності, обґрунтовано обраний напрямок досліджень у зв’язку з впровадженням нових сортів, регуляторів росту нового покоління і препаратів азотфіксуючих бактерій.

Висвітлені основні фактори, що визначають сучасний рівень виробництва зернобобових культур, наведені шляхи та перспективи збільшення рослинної білкової продукції.

Умови, матеріали і методика проведення досліджень. Польові досліди проводили (2000 – 2002 рр.) на полях Ерастівської дослідної станції Інституту зернового господарства (П’ятихатський район Дніпропетровської області), яка розташована в північному Степу. Грунт – чорнозем звичайний малогумусний важкосуглинковий, на лесовидному суглинку, орний шар якого характеризується такими показниками: вміст гумусу (за Тюріним) – 4,0-4,5 %; вміст загального азоту (за К’єльдалем) – 0,23-0,26 %; вміст рухомого фосфору (Р2О5) – 14-17 мг/100 г ґрунту (за Чириковим), обмінного калію (К2О) – 11-12 мг/100 г ґрунту (за Масловою), рН – 6,5-7,0.

Клімат у зоні помірно континентальний. Середньорічна сума опадів (за даними Комісарівської метеостанції) складає 508 мм, а за вегетаційний період зернобобових культур – 250-270 мм.

Метеорологічні умови в роки досліджень (2000-2002 рр.) відрізнялися нестабільністю температурного режиму і кількістю опадів, що характерно для цього регіону.

Польові і лабораторні дослідження проводили згідно з прийнятими методиками Б.А. Доспєхова (1985, 1987), а також керувалися методичними розробками Інституту зернового господарства УААН (1980), основні положення яких загальноприйняті для зони.

Попередник досліджуваних культур – кукурудза на зерно; відповідно до схем дослідів вносили мінеральні добрива – аміачну селітру, гранульований суперфосфат, калійну сіль та амофос.

В польових дослідах площа посівних ділянок становила 100 м2, облікових – 25 м2, повторність 4-разова, в лабораторно-польових (модельних) – 1-2 м2, повторність 5-разова. Варіанти в польових дослідах розміщували в один-два яруси, послідовно. Сівбу проводили в оптимальні строки при фізичній стиглості ґрунту. Норми висіву насіння культур визначали, відповідно до схем дослідів. Висівали насінням сортів, що включені до Держреєстру України: горох – Норд, Дамир-2 та Харківський янтарний, нут – Смачний і Колорит, чина Красноградська-7.

Насіння нуту і чини перед сівбою обробляли рістрегулюючими речовинами: емістимом С, фумаром, гумісолом у відповідних дозах, а на контролі – водою.

Інокуляцію насіння нуту в день сівби здійснювали виробничими, новими та перспективними штамами бульбочкових бактерій (Rhizobium ciceri).

Морфофізіологічні дослідження проводили за методикою Ф.М. Куперман (1980); площу листкової поверхні визначали у відібраних зразках методом “висічок” за А.А. Ничипоровичем та ін. (1966); вміст хлорофілу у листках – за А.А. Шлика (1957); кількість та масу бульбочок визначали за методикою А.О. Бабича (1994); нітрогеназну активність бобово-ризобіальної системи досліджували методом ацетиленредукції за методикою А.О. Бабича, В.Ф. Петриченка (1994); аналіз елементів структури урожаю проводили за Н.А. Майсурян (1979).

Збирання врожаю здійснювали поділяночно малогабаритним комбайном “Sampo-500”.

Одержані в процесі досліджень експериментальні результати обробляли методом дисперсійного аналізу на ПЕОМ за Б.А. Доспєховим (1985).

Економічна оцінка результатів досліджень проведена відповідно до методик, розроблених в Інституті зернового господарства УААН та Інституті аграрної економіки УААН (О.М. Шпичак та ін., 1995), за цінами на продукцію 2002 р.

Особливості впливу метеорологічних факторів

на формування продуктивності зернобобових культур

Аналіз статистичної обробки та класифікації багаторічного (1979-2001 рр.) вірогідного експериментального матеріалу, одержаного в польових дослідах лабораторії технології вирощування ранніх зернових та бобових культур Ерастівської дослідної станції із горохом показав, що темпи проходження рослинами кожного періоду онтогенезу прискорювалися або уповільнювалися залежно від сполучення основних метеорологічних факторів, що об’єктивно відображалося на процесах підвищення або ж падіння рівня врожаю зерна.

Провідним завданням в технології вирощування зернових культур є формування агроценозу посівів з раціональним використанням природних ресурсів зони за допомогою сучасних сортів, адаптованих до несприятливих умов навколишнього середовища та спроможних до високої життєздатності протягом всього вегетаційного періоду.

Результати аналізу багаторічних спостережень свідчать про значну варіабельність агрометеорологічних показників у період сівба – сходи рослин гороху. З’ясовано, що досить часто посіви зазнають впливу високих температур повітря при низькій вологості ґрунту і, навпаки, в окремі роки обмежувальна дія погодних факторів проявлялася з боку занадто слабкого прогрівання ґрунту. Внаслідок цих явищ при різному сполученні основних агрометеофакторів – температури повітря і кількості опадів тривалість періоду сівба – сходи значно різнилась.

Встановлено, що впродовж 8 років із 23 при середньодобовій температурі повітря 13,1 ?С і ґрунту на глибині загортання насіння 14,3 ?С та кількості опадів до 13,9 мм ймовірність формування повних сходів гороху становила 10-12 днів.

Протягом всього досліджуваного періоду відмічено шість років, коли сходи у рослин гороху з’явилися через 14-16 днів.

Майже в половині із досліджуваних років (9 із 23), коли середня кількість опадів становила 23,1 мм, а термічний режим повітря – +8,7 ?С і ґрунту – +10,9 ?С, повні сходи гороху з’являлись через 18-20 днів, або вдвічі повільніше.

Так, сходи рослин у 1981 і 1989 рр. були зафіксовані через 23 і 24 дні, при цьому кількість опадів становила 38,3 мм і 27,7 мм, а середньодобова температура повітря + 6,7 ?С і ґрунту + 7,3 ?С та сума ефективних температур 50 і 77 ?С відповідно.

Кореляційний аналіз переконливо свідчить, що в період сівба – сходи спостерігається незначний позитивний зв’язок між кількістю опадів і тривалістю цього періоду.

Останнє зумовлено тим, що навесні запаси вологи у посівному шарі ґрунту як правило високі і достатні для проростання насіння, тому залежність між опадами і тривалістю періоду який розглядається та рівнем урожаю гороху невірогідна і позначається коефіцієнтом кореляції в межах r = 0,142 – 0,271.

Вирішальне значення на тривалість періоду передусім має температурний режим повітря і ґрунту, між якими просліджується досить висока зворотна залежність (r = – 0,454-0,907).

Встановлена залежність дозволяє визначити, що чим нижче середньодобова температура повітря, тим триваліший період сівба – сходи і суттєво менший рівень врожайності культури.

Якщо сходи з’являлись через 10-12 днів урожай зерна складав 31,2 ц/га, а якщо їх поява була зафіксована через 18-20 днів, урожай становив 28,8 ц/га, тобто він був нижче на 2,4 ц/га Виникає питання: які основні причини обумовлюють зниження рівня врожаю ?

Аналіз експериментальних даних вказує на залежність показників польової схожості та елементів структури урожаю від тривалості періоду сівба – сходи. Так, в роки з найкоротшим періодом сівба – сходи (10-12 днів), відмічалися і найбільш високі показники польової схожості насіння – 71-72%, і навпаки: із збільшенням тривалості періоду вони поступово зменшувалися до 58-69 %.

За негативних гідротермічних умов спостерігалося послаблення ростових процесів, в результаті чого погіршувалися майже усі елементи структури урожаю гороху. Зменшувалась кількість бобів на одній рослині – із 5,7 до 5,3 шт., число насінин у бобі – від 4 до 3,8 шт., маса 1000 насінин – від 213 до 195 г, густота стояння рослин – з 70 до 67 шт./м2, урожай зерна – з 31,2 до 28,8 ц/га.

Майже така ж закономірність впливу на рослини основних чинників погоди – середньодобової температури та суми ефективних температур (понад 5 ?С) повітря і ґрунту, була виявлена при формуванні періоду сівба – сходи у різних сортів гороху, нуту і чини в короткочасних дослідах, які були проведені в 2000-2002 рр.

Встановлено, що при знижені середньодобової температури повітря (у межах 6-7 ?С), тривалість періоду сівба-сходи збільшувалась, що викликало суттєве падіння врожайності зерна гороху. Оптимум тривалості вказаного періоду знаходиться в межах 10-12 днів, який відповідає середньодобовій температурі повітря 11-12 є?.

Результати багаторічних досліджень і спостережень свідчать, що тривалість як окремих міжфазних періодів, так і всього вегетаційного періоду рослин гороху залежала від коливання основних агрометеорологічних факторів середовища, і насамперед – умов зволоження і температурного режиму повітря (табл. 1).

Таблиця 1

Вплив погодних факторів на тривалість періоду вегетації рослин

(сівба – повна стиглість зерна) і рівень врожаю гороху

(по даним Ерастівської дослідної станції, 1979 – 2001 рр.)

Число спосте-режень,

років | Кіль-кість опадів,

мм | Середньо-добова темпера-тура повітря,

?С | Відносна вологість повітря,

% | Сума ефективних температур повітря,

> 5 ?С | Тривалість періоду

сівба – повна стиглість, днів | Уро-жайність зерна,

ц/га | 7 | 101,3 | 17,2 | 61,0 | 957 | 70-79 | 19,6 | 5 | 138,2 | 16,7 | 63,6 | 973 | 80-85 | 26,8 | 6 | 161,8 | 15,1 | 65,5 | 996 | 86-93 | 35,6 | 5 | 205,6 | 14,8 | 68,0 | 1119 | 95-110 | 42,0 |

З таблиці 1 видно, що при середньодобовій температурі повітря 17,2 ?С, сумі ефективних температур 957 ?С і кількості опадів 101,3 мм, вегетаційний період гороху становив 70-79 днів, урожай зерна – 19,6 ц/га (7 років із 23). Подальше поступове підвищення кількості опадів із одночасним пониженням середньодобової температури, збільшенням відносної вологості повітря і суми ефективних температур – призводило до подовження вегетації рослин гороху і в цілому обумовлювало зростання урожаю зерна. Так, при середній кількості опадів (205,6 мм), середньодобовій температурі повітря (+14,8 ?С) і його відносній вологості (68 %) та сумі ефективних температур (1119 ?С), тривалість всього вегетаційного періоду зростала і дорівнювала 95-110 днів, урожай зерна суттєво підвищувався і був найбільшим – 42 ц/га.

Кореляційний аналіз показав, що існує пряма залежність між тривалістю усього періоду вегетації і загальною кількістю опадів в таких інтервалах високих значень коефіцієнтів кореляції r = 0,736 – 0,868, а також зворотна залежність між довжиною вегетаційного циклу росту і розвитку рослин гороху та середньодобовою температурою повітря в межах r = – 0,686 – 0,912..

Виявлена також тісна кореляційна залежність між основними метеорологічними показниками і рівнем формування зерна гороху.

Отже, слід зазначити, що в кліматичних умовах північної частини Степу оптимальний рівень вологозабезпеченості рослин гороху протягом вегетації становить 200-210 мм опадів, а найбільш сприятливий температурний режим за вказаний період є 14,5-15,5 ?С.

Виявлено також, що в залежності від тривалості вегетаційного періоду формувалися і змінювалися елементи продуктивності рослин та рівень врожаю зерна (табл. 2).

Таблиця 2

Вплив тривалості періоду сівба – повна стиглість зерна на варіювання

елементів продуктивності рослин і рівень врожаю гороху (1979 – 2001 рр.)

Число спосте-режень,

років | Тривалість періоду сівба – повна

стиглість зерна, днів | Кількість бобів

на одній рослині, шт. | Кіль-кість зерен

у бобі,

шт. | Маса

зерна

з 1 рослини, г | Маса

1000

зерен,

г | Густота

стояння

рослин,

шт. /м2Урожай-ність

зерна,

ц/га | 7 | 70-79 | 4,3 | 3,5 | 3,1 | 199 | 65 | 19,6 | 5 | 80-85 | 5,4 | 3,8 | 3,9 | 191 | 69 | 26,8 | 6 | 86-93 | 6,0 | 4,2 | 5,1 | 202 | 70 | 35,6 | 5 | 95-110 | 6,5 | 4,3 | 6,0 | 214 | 70 | 42,0 |

Так, якщо період вегетації тривав 70 79 днів, то на одній рослині гороху налічувалося 4,3 боби, а в бобі 3,5 зернини. Маса зерна з одної рослини становила 3,1 г, маса 1000 зерен 199 г, а урожай зерна – 19,6 ц/га. Найвищий врожай зерна гороху – 42,0 ц/га формувався при тривалості вегетаційного періоду 95 100 днів. При цьому кількість бобів на одній рослині була на 51,2%, зерен в бобі – на 23%, маса 1000 зерен – на 7,5% більше ніж в попередньому випадку. Звертає на себе увагу порівняно стабільний прояв ознаки „маса 1000 зерен”. Таким чином, в грунтово-кліматичних умовах північного Степу тривалість періоду вегетації – 95-110 є оптимальною для рослин гороху.

Слід зазначити, що закономірності, які були виявлені між агрометеорологічними показниками, тривалістю вегетації і рівнем врожаю зерна у багаторічних (1979-2001 рр.) дослідженнях з горохом, чітко простежуються і практично співпадають з результатами одержаними в короткотривалих (2000-2002 рр.) дослідах із сортами нуту, чини і гороху (табл. 3).

Так, у сорту нуту Смачний зі зменшенням тривалості періоду вегетації – з 121 до 96 днів врожайність зерна знижувалась із 19,2 до 14,2 ц/га, у сорту Колорит ці показники були слідуючи ми 124 і 99 днів та 20,7 і 16,0 ц/га. Те ж саме відмічалося у чини сорту Красноградська-7 – внаслідок скорочення вегетації з 114 до 91 дня врожайність знижувалась з 20,4 до 13,7 ц/га. В обох сортів гороху – Дамир-2 і Харківський янтарний при скорочені періоду вегетації на 23 дні, залежно від морфологічних та інших біологічних ознак і особливостей, урожайність зерна була нижчою – відповідно на 7,8 і 10,8 ц/га.

Таблиця 3

Тривалість вегетаційного періоду і урожайність зерна бобових

культур в залежності від погодних факторів (2000-2002 рр.)

Культура | Сорт | Рік досліджень | Сума ефективних температур,

> 5?С | Кількість опадів,

мм | Тривалість періоду

сівба повна

стиглість,

днів | Уро-жай-ність зерна, ц/га | Нут

Смачний | 2000 | 1633 | 225,9 | 121 | 19,2 | 2001 | 1472 | 203,0 | 115 | 15,0 | 2002 | 1463 | 126,8 | 96 | 14,2 | Колорит | 2000 | 1665 | 225,9 | 124 | 20,7 | 2001 | 1472 | 203,0 | 115 | 16,4 | 2002 | 1519 | 150,4 | 99 | 16,0 | Чина | Красноградська- 7 | 2000 | 1511 | 222,9 | 114 | 20,4 | 2001 | 1431 | 203,0 | 112 | 15,8 | 2002 | 1291 | 114,2 | 91 | 13,7 | Горох | Дамир-2 | 2000 | 1334 | 257,9 | 104 | 27,4 | 2001 | 1212 | 226,7 | 101 | 22,6 | 2002 | 1018 | 195,4 | 81 | 19,6 | Харківський янтарний | 2000 | 1300 | 257,0 | 102 | 38,2 | 2001 | 1154 | 226,5 | 99 | 31,6 | 2002 | 959 | 195,0 | 79 | 27,4 |

Таким чином, можна зробити висновок, що при випадковому варіюванні

рівня середньодобової температури, відносної вологості повітря, зменшенні кількості опадів і суми ефективних температур, практично у всіх досліджуваних культур тривалість вегетаційного періоду скорочувалася і внаслідок цього урожайність зерна помітно зменшувалась.

Вплив основних елементів технології вирощування на урожай

зерна гороху, чини і нуту

Реакція рослин гороху на строки сівби. В польових дослідах на Ерастівській дослідній станції протягом тривалого періоду (1979-2001 рр.) вивчалися питання подальшого удосконалення елементів технології вирощування різних сортів гороху, в т.ч. і визначення оптимальних строків сівби. Аналіз експериментального матеріалу стосовно строків сівби гороху свідчить, що в разі як ранньої, так і пізньої весни спостерігаються значні коливання його врожаїв. Так, при відхилені строків сівби в бік ранніх (відносно умовно середніх – 6-15 квітня), відмічалося коливання між мінімальним і максимальним рівнем врожайності зерна: при ранніх строках сівби 21-25 березня (у 1989 і 1990 рр.) вона становила – 29,4-42,5 ц/га, а при пізніх 1-5 травня (1987 р.) – 42,3 ц/га і 6-10 травня (1996 рр.) – 24,8 ц/га.

Тобто підвищення середніх показників урожайності в зоні відбувалося як за ранніх (наприкінці березня), так і за пізніх (початок травня) строках сівби. Так само урожайність може зменшуватись в порівнянні із середньостатистичною як і в ранній, так і пізній строки посіву. На нашу думку, це серйозний аргумент, який підтверджує хибність твердження про оптимальний календарний строк сівби гороху, якого в природі не існує.

Тому в нашому регіоні, як орієнтир, доцільно використовувати інший критерій, а саме фізичну стиглість ґрунту. Слід зазначити, що в середньому за розглянуті роки біологічна реакція рослин різних сортів гороху була приблизно однотиповою, однак різниця в рівнях врожайності зерна залежно від строків сівби свідчить про значні адаптивні можливості і пластичність рослин різних сортів гороху до зміни умов зовнішнього середовища.

Вплив параметрів глибини загортання насіння сортів нуту і чини на показники продуктивності рослин. Слід зазначити, що для умов північного Степу показники оптимальної глибини загортання насіння нових сортів нуту і чини, на відміну від гороху, до останнього часу не вивчалися.

Аналіз результатів досліджень проведених в модельному досліді, свідчить, що показники польової схожості насіння нуту і чини були найбільш високими при загортанні його на глибину 8-9 см.

Коефіцієнт гілкування був найвищим для сортів нуту при загортанні насіння на глибину 4-5 см, а для чини – на 2-3 см і при подальшому поглибленні цей показник закономірно зменшувався .

Встановлено, що основним і найбільш важливим показником, що визначає оптимальну глибину загортання насіння, є загальна вегетативна маса рослин у повітряно-сухому стані. Результати досліджень свідчать, що вказаний чинник набував максимального значення при загортанні насіння вказаних культур на глибині 6-7 см, яка є оптимальною і відповідає їх морфобіологічним потребам і сортовим вимогам.

Ефективність інкрустації регуляторами росту та інокуляції бактеріальними препаратами насіння нуту і чини. Встановлено, що під впливом інкрустації насіння регуляторами росту біометричні показники рослин нуту і чини, а також окремі елементи їх продуктивності зазнавали суттєвих змін.

Під дією найбільш ефективного стимулятора росту – фумару коефіцієнт гілкування у рослин сортів нуту Колорит і Смачний зростав в 1,3 рази, а у сорту чини Красноградська-7 в 1,4 рази порівняно з контролем. Одночасно змінювалася висота рослин нуту відповідно на 5,3 і 6,6 см та чини на 7,3 см.

Вплив емістиму С і гумісолу порівняно з фумаром на лінійні показники рослин був менш помітним.

Елементи продуктивності рослин також суттєво збільшувалися при застосуванні фумару. Кількість бобів на одній рослині зростала у нуту сорту Смачний на 11,2, сорту Колорит на 8,5, чини Красноградська-7 на 5,6 шт. порівняно з контролем.

Отже, під впливом фумару (10 мг/т) рослини сортів нуту і чини мали найвищі прирости показників висоти та елементів структури урожайності.

В польовому досліді на чорноземі звичайному інокуляція насіння нуту сорту Смачний бактеріальним штамом Н-18 сприяла збільшенню кількості бульбочок в 2,3 рази, їх біомаси та об’єму – 2,0 рази, нітрогеназної активності – 3,1 рази, що забезпечило суттєвий (25%) приріст врожаю зерна.

Вплив добрив і норм висіву на врожайність сортів гороху, нуту і чини. Результати досліджень показують, що рівень врожайності зерна гороху сортів Норд, Дамир-2 і Харківський янтарний значно варіював і залежав, насамперед, від морфобіологічних ознак, властивостей і габітусу рослин та меншою мірою від факторів, що вивчалися – добрив і норм висіву (табл. 4).

Таблиця 4

Реакція сортів гороху на зміну норм висіву та внесення добрив (2000-2002 рр.)

Фон

Норма висіву, млн схожих насінин

/га | Сорт | Норд | Дамир 2 | Харківський янтарний | урожай зерна,

ц/га | приріст врожаю, ц/га | урожай зерна,

ц/га | приріст врожаю, ц/га | урожай зерна,

ц/га | приріст врожаю,

ц/га | Без

добрив | 1,0 | 11,4 | - | 21,3 | - | 30,7 | - | 1,2 | 12,4 | - | 22,7 | - | 31,8 | - | 1,4 | 12,6 | - | 23,1 | - | 32,0 | - |

P30 |

1,0 | 11,9 | 0,5 | 23,0 | 1,7 | 32,8 | 2,1 | 1,2 | 13,1 | 0,7 | 23,2 | 0,5 | 32,8 | 1,0 | 1,4 | 13,7 | 1,1 | 23,7 | 0,6 | 33,1 | 1,1 | N30P301,0 | 12,1 | 0,6 | 23,0 | 1,7 | 32,6 | 1,9

1,2 | 13,9 | 1,5 | 24,6 | 1,9 | 32,5 | 0,7 | 1,4 | 14,0 | 1,4 | 24,3 | 1,2 | 33,5 | 1,6 |

НІР0,95, ц/га 2000 р. 2001 р. 2002 р.

для добрив 0,58 0,49 0,59

густот 0,58 0,49 0,59

сортів 0,58 0,49 0,59

взаємодії 1,74 1,48 1,79

На фоні без добрив реакція усіх сортів на підвищення норм висіву була майже однаковою – урожайність зерна зростала незначно. Аналогічна закономірність спостерігалася при застосуванні добрив. Суттєва різниця у рівні врожайності відзначалася лише між сортами гороху.

При внесенні фосфорних добрив в дозі 30 кг/га д. р. і нормах висіву в межах від 1,0 до 1,4 млн схожого насіння/га урожайність зерна гороху сорту Норд коливалася в межах від 11,9 до 13,7 га, Дамир-2 – від 23,0 до 23,1 і Харківський янтарний від 32,8 до 33,1 ц/га, а прирости врожайності при цьому складали відповідно – 0,5-1,1; 0,5 – 1,7 та 1,0 – 2,1 ц/га.

Сумісне внесення азотно-фосфорних добрив в дозі N30Р30 не сприяло подальшому підвищенню врожайності практично у всіх сортів, що пояснюється фіксацією азоту з повітря за допомогою бульбочкових бактерій.

Отже, для умов північної підзони Степу оптимальна норма висіву на фоні внесення добрив Р30 для сорту Норд становить 1,2, а сортів Дамир-2 і Харківський янтарний – 1,0 млн схожих насінин/га.

Визначення оптимальної кількості рослин нуту і чини на одиниці площі посіву показало, що сорти нуту Смачний і Колорит майже не відрізнялися морфобіологічною реакцією по відношенню до факторів, які вивчалися (табл. 5).

Таблиця 5

Залежність зернової продуктивності сортів нуту

від норм висіву і добрив (2000-2002 рр.)

Фон | Норми висіву, млн

схожих насінин /га | Смачний | Колорит

урожай зерна,

ц/га

приріст

врожаю | урожай

зерна,

ц/га | приріст

врожаю | ц/га | % | ц/га | % | Без добрив | 0,5 | 13,3 | - | - | 14,7 | - | - | 0,7 | 15,1 | - | - | 16,9 | - | - | 0,9 | 16,2 | - | - | 18,6 | - | - | N8P320,5 | 15,2 | 1,9 | 12,5 | 15,9 | 1,2 | 7,5 | 0,7 | 16,2 | 1,1 | 6,7 | 18,1 | 1,2 | 6,6 | 0,9 | 17,9 | 1,7 | 9,5 | 18,9 | 0,3 | 1,6 | N16P640,5 | 15,5 | 2,2 | 14,2 | 16,5 | 1,8 | 11,0 | 0,7 | 17,3 | 2,2 | 12,7 | 19,5 | 2,6 | 13,3 | 0,9 | 18,7 | 2,5 | 13,4 | 20,2 | 1,6 | 7,9 | НІР0,95, ц/га 2000 р. 2001 р. 2002 р.

для добрив 1,10 0,76 0,93

густот 0,90 0,62 0,76

сортів 0,10 0,76 0,93

взаємодії 2,70 1,86 2,27

Так, на неудобреному фоні, обидва сорти нуту при збільшенні норм висіву з 0,5 до 0,9 млн схожих насінин/га підвищували врожайність зерна і найбільших її значень досягали при максимальній густоті – 0,9 млн /га.

При внесені складних добрив в дозах N8Р32 і N16Р64 зазначена вище тенденція зберігалася. В середньому за роки досліджень найвищий рівень врожайності зерна сорту Смачний – 18,7 ц/га і сорту Колорит – 20,2 ц/га відзначали при нормі висіву 0,9 млн схожих насінин/га, тому її можна вважати оптимальною. Поряд з цим показники індивідуальної продуктивності рослин нуту обох сортів були найвищими при нормі висіву 0,5 млн схожих насінин/га.

Подібні закономірності виявлені і в досліді з сортом чини Красноградська 7 (табл. 6).

Таблиця 6

Вплив густоти стояння рослин та добрив на варіювання величини урожайності зерна і елементів продуктивності сорту чини Красноградська 7 (2000-2002 рр.)

Фон |

Норма висіву, млн

схожих насінин

/га |

Урожай зерна, ц/га | Приріст урожаю

зерна | Елементи продуктивності рослин у фазі плодоутворення

ц/га | % | коефіцієнт

гілкування | висота

рослин,

см | кількість бобів на рослині,

шт. | кількість бульбочок

на коренях 100 рослин, шт.

Без добрив | 0,8 | 12,8 | - | - | 7,4 | 80,7 | 9,3 | 443,3

1,0 | 15,1 | - | - | 6,6 | 79,0 | 8,7 | 394,0

1,2 | 18,9 | - | - | 5,8 | 77,6 | 7,3 | 373,7

N8P32 | 0,8 | 14,4 | 1,6 | 11,1 | 7,9 | 81,7 | 10,1 | 603,7

1,0 | 16,6 | 1,5 | 9,0 | 7,2 | 80,2 | 9,4 | 509,7

1,2 | 19,1 | 0,2 | 1,0 | 6,3 | 79,0 | 8,2 | 500,0

N16P64 | 0,8 | 15,2 | 2,4 | 15,8 | 9,0 | 83,2 | 10,4 | 271,0

1,0 | 17,6 | 2,5 | 14,2 | 8,5 | 81,5 | 10,0 | 332,0

1,2 | 20,0 | 1,1 | 5,5 | 7,2 | 80,4 | 8,9 | 457,7

Р, % 1,7

НІР0,95, ц/га 0,8

Встановлено, що на усіх досліджуваних фонах – без добрив і при внесенні складних добрив в дозах N8Р32 і N16Р64 – урожайність зерна при загущенні посіву від 0,8 до 1,2 млн. схожих насінин/га поступово зростала і досягала максимальних значень при найбільшій нормі висіву, відповідно до фонів – 18,9; 19,1; 20,0 ц/га, тобто практично на одному рівні.

Тому чину сорту Красноградська 7 економічно найдоцільніше вирощувати на фоні без добрив при нормі висіву 1,2 млн схожих насінин/га.

Вплив добрив і норм висіву на вміст хлорофілу в листках і асиміляційну поверхню рослин сортів нуту. На фоні без добрив у рослин нуту сорту Смачний при підвищенні норм висіву з 0,5 до 0,9 млн схожих насінин/га вміст хлорофілу в листках однієї рослини поступово знижувався – від 0,321 мг до 0,233 мг/г сухої речовини. Найбільший вміст хлорофілу – 0,400 мг/г сухої речовини в листках однієї рослини було зафіксовано при нормі висіву 0,5 млн схожих насінин/га і внесенні добрив в дозі N16Р64. При загущені посіву спостерігалося поступове зменшення вмісту хлорофілу в листках до 0,304 мг/г сухої речовини.

Аналогічний вплив факторів простежується при формуванні площі асиміляційного апарату рослин і листкового індексу. На ділянках без добрив загальна площа листкової поверхні з однієї рослини сорту Смачний при збільшенні норм висіву від 0,5 до 0,9 млн схожих насінин/га послідовно зменшувалася – від 187,2 до 110,8 см2 при деякому підвищенні показників листкового індексу від 0,75 до 0,8 м2 листкової поверхні на м2 посівної площі. При внесенні добрив в дозі N16Р64 найбільша площа асиміляційного апарату – 207,4 см2 на одну рослину – формувалася на ділянці з нормою висіву 0,5 млн схожих насінин/га, подальше загущення рослин в посівах призводило до зменшення площі листкової поверхні однієї рослини, однак відмічалася тенденція до зростання показників листкового індексу. Подібна картина спостерігалася і в дослідах з рослинами нуту сорту Колорит, але в цьому випадку зазначений рівень був значно вищим.

Використання рослинами продуктивної вологи з ґрунту для формування врожаю зерна. Результатами досліджень з’ясовано, що рівень використання вологи рослинами нуту і чини з ґрунту тісно залежить від рівня удобреності ґрунту, кількості опадів та характеру розподілу їх по міжфазних періодах.

В сприятливому за зволоженням 2000 р. рослини нуту сортів Смачний і Колорит та чини сорту Красноградська-7 поглинули найбільшу кількість вологи для формування урожаю зерна, в наступні роки помітно менше. В той же час на ділянках із внесенням в помірних дозах мінеральних добрив порівняно з не удобреним фоном загальне споживання рослинами вологи з ґрунту в кожному році досліджень було більш значним.

Розрахунки свідчать, що в середньому за 2000-2002 рр. на удобрених (N8Р32) ділянках, порівняно з фоном без добрив, рослини нуту сорту Смачний на утворення 1 ц врожаю зерна використовували вологи на 2-7 %, а на фоні (N16Р64) – на 7-10 % менше. Аналогічна реакція спостерігалася у рослин нуту сорту Колорит і чини сорту Красноградська-7.

Спостерігалася також чітка зміна рівня водоспоживання рослин нуту і чини залежно від щільності стеблостою на одиниці площі посіву. З підвищенням норм висіву підвищувалися витрати продуктивної вологи з шару ґрунту 0-120 см внаслідок формування рослинами на цих ділянках більшої площі листкової поверхні,