ПОДІЛЬСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ АГРАРНО-ТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ
ПОДІЛЬСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ АГРАРНО-ТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ
ГАВРИЛЯНЧИК РУСЛАН ЮРІЙОВИЧ
УДК 633.12: 631.82
УДОСКОНАЛЕННЯ ЕЛЕМЕНТІВ ТЕХНОЛОГІЇ ВИРОЩУВАННЯ ГРЕЧКИ В ВЕСНЯНИХ ТА ЛІТНІХ ПОСІВАХ В УМОВАХ ПІВДЕННОЇ ЧАСТИНИ ЗАХІДНОГО ЛІСОСТЕПУ УКРАЇНИ
06.01.09 – рослинництво
АВТОРЕФЕРАТ
дисертації на здобуття наукового ступеня
кандидата сільськогосподарських наук
КАМ’ЯНЕЦЬ-ПОДІЛЬСЬКИЙ – 2006
Дисертацією є рукопис
Робота виконана в Подільському державному аграрно-технічному університеті Міністерства аграрної політики України
Науковий керівник: доктор сільськогосподарських наук, професор АЛЕКСЕЄВА Олена Семенівна,
Подільський державний аграрно-технічний університет, професор-консультант кафедри селекції, насінництва і генетики сільськогосподарських культур
Офіційні опоненти: доктор сільськогосподарських наук
БІЛОНОЖКО Володимир Якович,
Черкаський національний університет ім. Б. Хмельницького Міністерства освіти і науки України, професор кафедри екології та основ сільського господарства
кандидат сільськогосподарських наук
БОЧКАРЬОВ Анатолій Миколайович,
Державна служба з охорони прав на сорти рослин Міністерства аграрної політики України, заступник голови
Провідна установа: Вінницький державний аграрний університет, кафедра рослинництва і кормовиробництва, Міністерство аграрної політики України, м. Вінниця
Захист відбудеться " 20 " червня 2006 р. о 1000 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради К 71.831.01 в Подільському державному аграрно-технічному університеті за адресою: 32316, Хмельницька обл., м. Кам’янець-Подільський, вул. Шевченка 13.
З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Подільського державного аграрно-технічного університету за адресою: 32316, Хмельницька обл., м. Кам’янець-Подільський, вул. Шевченка 13.
Автореферат розісланий " 16 " травня 2006 р.
Учений секретар
спеціалізованої вченої ради ________________________________ С.О. Гойсюк
ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ
Актуальність теми. В Україні середня врожайність гречки складає 6,9 ц/га, а валове виробництво її зерна складає близько 274,6 тис. тонн, що не задовольняє потреб населення в цінному дієтичному продукті.
Низька врожайність та незначне поширення гречки в аграрному секторі нашої держави свідчать про те, що окремі технологічні аспекти вирощування цієї культури є недостатньо досліджувані.
На сьогодні досить детально вивчено біологічні особливості культури, її вимоги до основних нерегульованих та регульованих факторів оточуючого середовища. В Україні існує потужний сортовий потенціал цієї культури, розроблена технологія вирощування, зокрема системи удобрення, захисту тощо. Проте при господарюванні в умовах, коли відчувається гострий дефіцит ресурсно-технологічного потенціалу аграрного сектору економіки, питання підбору високопродуктивних, адаптивних сортів і попередників для їх вирощування стоїть надзвичайно гостро. Це обумовлено звуженням набору культур у сівозмінах і необхідністю висіву гречки по різних попередниках. Виникає необхідність вирощування гречки у післяукісних і пожнивних посівах.
Таким чином, оцінка потенціалу продуктивності нових сортів гречки при вирощуванні після різних попередників, в тому числі і в післяукісних та пожнивних посівах, вимагає відповідного наукового обґрунтування, зокрема для умов південної частини західного Лісостепу України.
Зв’язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Дослідження проводили відповідно з державною бюджетною темою “Селекція на високу і стабільну продуктивність адаптованих до мінливих умов вирощування високоякісних сортів гречки та розробка енергозаощаджуючої технології їх вирощування та збирання для умов південно-західного регіону України” та тематичними планами Науково-дослідного інституту круп’яних культур Подільського державного аграрно-технічного університету (номер державної реєстрації 01001U003326).
Мета і завдання дослідження. Мета полягала у виявленні особливостей формування урожаю і якості зерна нових сортів гречки залежно від попередників у весняних і літніх посівах в умовах південної частини західного Лісостепу України.
Для досягнення цієї мети ставились завдання:
– встановити вплив попередників на польову схожість, ріст і розвиток, формування площі листкової поверхні, вміст пігментів в листках, нектаропродуктивність, виживаність рослин, морфологічні особливості гречки і структуру врожаю;
– визначити шляхи повнішого використання ґрунтової вологи рослинами гречки;
– обґрунтувати підбір кращих попередників для нових сортів гречки у весняних і літніх посівах;
– оцінити показники продуктивності нових сортів гречки при вирощуванні після різних попередників у весняних і літніх посівах;
– провести економічну оцінку ефективності окремих елементів технології;
– впровадити розроблені технологічні прийоми у виробництво і розрахувати економічну ефективність впровадження.
Об’єкт дослідження – сорти гречки, попередники, строк сівби.
Предмет дослідження – процеси росту, розвитку, формування продуктивності посівів та продовольчої якості зерна гречки.
Методи дослідження. У роботі використовували загальнонаукові та спеціальні методи дослідження. Загальнонаукові методи: висування робочих гіпотез – при виборі напрямків досліджень; експерименту – для дослідження об’єкту та процесів, що відбуваються в ньому; спостереження – з метою виявлення кращих елементів технології, які сприяють підвищенню врожаю та поліпшенню його якості; аналізу – за допомогою якого досліджуваний об'єкт розчленовувався на складові частини з метою більш детального вивчення; синтезу – з метою поєднання розчленованих та проаналізованих частин досліджуваного об'єкта в єдине ціле; індукції – з метою виділення варіантів з найвищими посівними якостями та врожайними властивостями для впровадження у виробництво; дедукції – при проведенні біометричного аналізу рослин; абстрагування – при прогнозуванні результатів експериментів, виділенні найістотніших зв'язків в досліджуваному об'єкті. Спеціальні методи: лабораторний – для аналізу рослин з метою вивчення впливу умов навколишнього середовища на рослини, оцінки якості врожаю; польовий – для виявлення достовірних різниць між варіантами досліду, кількісної оцінки впливу факторів життя на врожайність рослин та якість зерна; методи математичної статистики – при плануванні досліджень, обробці отриманих результатів з метою визначення вірогідності даних за певної точності, виявлення залежності між досліджуваними показниками.
Наукова новизна одержаних результатів полягає в тому, що встановлено особливості формування продуктивності нових сортів гречки залежно від попередників в умовах південної частини західного Лісостепу України, в тому числі вперше – при вирощуванні цієї культури в літніх посівах. Виявлено сортові особливості формування фотосинтетичних показників. Обґрунтовано вплив попередників на формування показників продуктивності рослин, урожай та якість зерна сортів гречки у весняних і літніх посівах.
Встановлено сильні від’ємні кореляційні зв’язки забур’яненості посівів гречки із площею листкової поверхні. Визначено вплив попередників на використання запасів ґрунтової вологи та нектаропродуктивність сортів гречки. Оцінено технологічні показники якості врожаю зерна у нових сортів гречки при вирощуванні після різних попередників у весняних і літніх посівах.
Практичне значення одержаних результатів полягає в удосконаленні технологічних прийомів вирощування сортів гречки, які забезпечують урожай зерна на рівні 17,6-21,1 ц/га без суттєвого підвищення ресурсно-технологічних вкладень у технологію.
Удосконалені прийоми вирощування гречки пройшли виробничу перевірку в агроформуваннях Хмельницької області на площі 80 га, де забезпечили приріст врожаю зерна від 3,1 до 7,3 ц/га при порівнянні з базовою моделлю технології.
Особистий внесок здобувача. Дисертантом опрацьовано літературні джерела з обраної теми; обґрунтовано напрями досліджень та розроблено програму; проведено польові та лабораторні дослідження; узагальнено і опрацьовано отримані експериментальні дані; сформульовано висновки та пропозиції виробництву, підготовлено до друку дисертацію.
Апробація результатів дисертації. Основні положення і результати досліджень доповідались і обговорювалися на Міжнародній конференції присвяченій 30-річчю Науково-дослідного інституту круп’яних культур (Кам’янець-Подільський, 2002 р.), Міжнародній науковій конференції “Сталий розвиток агроекосистем” (Вінниця, 2002 р.), міжвузівських наукових конференціях аспірантів “Сучасна аграрна наука: напрями досліджень, стан і перспективи” (Вінниця, 2001-2004 рр.), обласних і районних науково-практичних семінарах з питань освоєння і впровадження сучасних технологій вирощування сільськогосподарських культур (2002-2005 рр.), науково-практичних конференціях професорсько-викладацького складу Подільського державного аграрно-технічного університету (2000-2005 рр.).
Публікації. За матеріалами дисертації опубліковано сім статей, в тому числі чотири в наукових фахових виданнях, три тези конференції.
Обсяг і структура роботи. Дисертаційна робота викладена на 186 сторінках машинописного тексту і включає 30 таблиць, 17 рисунків. Робота складається з вступу, чотирьох розділів, висновків, рекомендацій виробництву, списку використаних джерел (227 джерел, у тому числі 12 іноземною мовою), додатків, де розміщено 36 таблиць, довідки про впровадження результатів досліджень.
ЗМІСТ РОБОТИ
Проблеми підвищення продуктивності рослин гречки
(огляд літератури)
Проведено аналіз результатів досліджень вітчизняних і закордонних вчених в області біології культури гречки та технології її вирощування. Визначено і обґрунтовано перспективні напрями досліджень та висунуто робочу гіпотезу.
Умови та методика досліджень
Дослідження проводили в період з 2000 по 2002 роки в умовах південної частини західного Лісостепу України на базі Науково-дослідного інституту круп’яних культур Подільського державного аграрно-технічного університету. Ґрунти дослідного поля – чорнозем глибокий малогумусний на карбонатних лесовидних суглинках, за механічним складом – важкосуглинистий. Вміст рухомого фосфору – 9,0-12,0 і обмінного калію – 18,0-23,0 мг/100 г ґрунту, рHсольове) – 6,8-7,0, ємність поглинання – 32-34 і сума поглинутих основ – 30-33 мг-екв./100 г ґрунту. Насичення основами близьке до абсолютного 94,7-99,0%.
Клімат зони, де проводилися дослідження, помірно-континентальний з м’якою зимою та досить теплим вологим літом. Період вегетації триває 190-210 днів. Погодні умови вегетаційного періоду років досліджень коливалися і мали вагомий вплив на проходження усіх етапів органогенезу та формування врожайності, що дало можливість дослідити реакцію сортів гречки як на прийоми технології вирощування, використані у дослідженнях, так і на кліматичні умови південної частини західного Лісостепу України.
Експериментальну роботу виконано шляхом проведення польових і лабораторних досліджень.
Дослід з вивчення формування продуктивності рослин весняних посівів різних сортів гречки залежно від попередників закладався по схемі двофакторного досліду: фактор А – попередники (озима пшениця, озимий ріпак, яра пшениця, ярий ячмінь, ярий ріпак, просо, гречка, соя, кукурудза на зерно, кукурудза на силос, цукрові буряки); фактор В – сорти (Вікторія, Роксолана, Зеленоквіткова ).
Дослід з вивчення формування продуктивності рослин літніх посівів різних сортів гречки залежно від попередників закладався по схемі двофакторного досліду: фактор А – попередники (озима пшениця на зелений корм, озимий ріпак, ярий ріпак); фактор В – сорти (Вікторія, Роксолана, Єлєна).
Площа посівної ділянки в дослідах – 63 м2, в тому числі облікова – 50 м2. Повторність чотириразова. Розміщення варіантів в дослідах – методом розщеплених ділянок (сплит-плот).
Агротехніка в дослідах – загальноприйнята для південної частини західного Лісостепу (Подільська гнучка технологія вирощування гречки). Досліди у весняних посівах закладались в оптимальний строк сівби гречки – 1 декаду травня. Спосіб сівби – широкорядний з міжряддям 45 см та нормою висіву 2,2 млн. схожих насінин на 1 га. Досліди в літніх посівах закладались після збирання попередника (після озимої пшениці на зелений корм – ІІ декада червня, після озимого ріпаку – ІІ декада липня, після ярого ріпаку – ІІІ декада липня). Спосіб сівби – звичайний рядковий з нормою висіву 4,0 млн. схожих насінин на 1 га.
Попередники вирощувались згідно загальноприйнятої технології їх вирощування.
Обліки, спостереження та аналізи в дослідах проводили згідно загальноприйнятих методик: облік густоти посіву рослин проводили за методикою В.Ф. Мойсейченко та В.О. Єщенко (1994 р.); фенологічні спостереження проводили за "Методикою державного сортовипробування сільськогосподарських культур" (1983 р.); визначення вологості ґрунту за методикою А.А. Роде (1969 р.); облік забур’яненості посівів проводився кількісно-ваговим методом з врахуванням видів бур’янів; визначення вмісту пігментів згідно “Методических указаний по определению показателей фотосинтетической деятельности растений” (1986 р.); визначення площі листкової поверхні рослин – ваговим методом за методикою А.А. Ничипоровича та ін. (1961 р.); відбір проб нектару проводили методом змиву його з квіток по Г. Боньє (1879 р.), удосконалений Е.К. Левенцовою (1954 р.), В.Г. Копелькієвським, Г.М. Русалковою, І.С. Тіменською, Е.Г. Чепіком (1977 р.); сумарну кількість цукрів визначали напівмікрометодом Дюбайса описаним В.Т. Плешковим (1976 р.); аналіз структури рослин проводили за методикою Л.П. Бочкарьової (1994 р.); визначення технологічних якостей зерна проводили згідно “Методических рекомендаций по селекции и семеноводству гречихи” (1984 р.); облік урожаю проводили методом суцільного поділяночного обмолоту. Врожайність приводили до 100%-ної чистоти та стандартної вологості за методикою В.Ф. Мойсейченко та В.О. Єщенко (1994 р.); економічну ефективність використання окремих елементів технології визначали за загальноприйнятими методиками на основі діючих нормативів; статистичну обробку результатів досліджень проводили за методами дисперсійного, кореляційного, регресійного, кластерного, факторного аналізів на персональному комп’ютері з використанням спеціальних пакетів програм (Excel 2003, Statistica 6.0).
Елементи продуктивності літніх та весняних посівів різних за походженням сортів гречки залежно від попередників
Формування стеблостою рослин. Встановлено, що на польову схожість рослин гречки впливають як попередники, так і сорти. Серед попередників найбільш сприятливими були ярий та озимий ріпак, гречка, соя, після яких схожість становила 79,8-82,4%. Дещо нижчою була схожість гречки після кукурудзи на зерно і силос та ярої пшениці, де цей показник був на рівні 71,7-73,2%. При цьому по всіх попередниках гречка сорту Роксолана відрізнялась більшою схожістю (79,8%), а Зеленоквіткова 90 – меншою (75,3%).
Відмічено значний вплив попередників на виживаність. Менше рослин випадає в посівах після озимого ріпаку, ярого ріпаку, сої, цукрових буряків, кукурудзи на силос, де виживаність складала 85,4, 84,7, 84,4, 84,6, 84,2% відповідно.
Встановлено високі коефіцієнти кореляції між виживаністю і порядковим номером вузла галуження рослини (r = -0,43), кількістю вузлів (r = 0,64), гілок (r = 0,64), суцвіть (r = 0,64), зерен на рослині (r = 0,67), масою зерна з рослини (r = 0,69), нектаропродуктивністю квіток (r = 0,83), площею листкової поверхні (r = 0,60), тобто чим потужніші рослини, тим краще їх виживаність.
Значне зниження виживаності спостерігалось за сівби гречки після проса (78,0%), на 5,6 відсотків порівняно із стандартом (попередник озима пшениця).
Краща виживаність була у гречки сорту Зеленоквіткова 90 (83,7%) порівняно з сортами Вікторія (82,4) та Роксолана (82,6%).
Формування стеблостою рослин під час літньої сівби гречки залежало від попередників і сортів. Найвищі показники схожості (83-88%) і виживаності (81-85%) відмічені під час післяукісної сівби гречки після озимої пшениці на зелений корм. Дещо вони погіршуються за пожнивної сівби, особливо після ярого ріпаку. У розрізі сортів кращими щодо виживаності виявились сорти Вікторія та Єлєна, які в середньому на 7-8 відсотків перевищували сорт Роксолана.
Формування фотосинтетичних показників посіву.
Площа листкової поверхні. У дослідах середня площа листкової поверхні складала 45,3 тис. м2/га. Вищою вона була після таких попередників як соя (55,1 тис. м2/га), кукурудза на силос (54,0), озимий ріпак (52,1), дещо менше – після ярого ріпаку (47,5) і цукрових буряків (46,5), озимої пшениці (44,7 тис. м2/га). Значне зниження площі листкової поверхні (< 40 тис. м2/га) спостерігалось в посівах гречки після проса і ярих колосових культур. Статистичний аналіз результатів досліду показав істотний вплив на площу листкової поверхні всіх досліджуваних факторів (попередники, сорти) протягом всіх трьох років досліджень, а також і їх взаємодії.
Встановлено криволінійну кореляційну залежність між площею листкової поверхні і урожайністю (рис. 1).
Рис. 1. Вплив площі листкової поверхні на урожайність гречки
(середнє за 2000-2002 рр.)
Із зростанням площі листкової поверхні до 50 тис. м2/га урожайність гречки також зростала. У межах площі 50-60 тис. м2/га урожайність переставала зростати. Екстраполяція ліній регресії за вказані межі вказує на зниження урожайності з наступним підвищенням площі листкової поверхні.
За літніх строків сівби, порівняно із весняними, площа листкової поверхні посівів гречки зменшувалась. У середньому вона становила 33,3 тис. м2/га. Найбільша з літніх строків сівби площа листків формувалась під час післяукісної сівби гречки після збирання озимої пшениці на зелений корм. Значне зменшення її (до 28,2 тис. м2/га) спостерігалось під час сівби гречки після ярого ріпаку.
Вміст хлорофілу в листках гречки. На основі проведених досліджень встановлено, що в цілому за кількістю хлорофілу в листках гречки одні попередники переважали над іншими. У середньому по досліду вміст хлорофілу в листках гречки становив 1,10 мг/г сирої маси. Із досліджуваних попередників найкращими щодо впливу на вміст хлорофілу виявились цукрові буряки (1,44 мг/г сирої маси), соя (1,33), озимий ріпак (1,23), просо (1,17) і кукурудза на зерно (1,16 мг/г сирої маси). На відміну від цих попередників, гречка після гречки, ярої і озимої пшениці, кукурудзи на силос містила менше хлорофілу в листках на 25-47%. У розрізі сортів дещо вищим вмістом хлорофілу відрізнявся сорт Зеленоквіткова 90, у якого, в середньому, вміст хлорофілу перевищував вміст хлорофілу у інших сортів на 6-7%.
Коефіцієнт використання посівами гречки фотосинтетично-активної радіації (ФАР). Коефіцієнт використання ФАР рослинами є інтегральним показником впливу кліматичного фактору на продуктивність. Із досліджуваних нами сортів найбільшим коефіцієнтом характеризувався сорт Зеленоквіткова , в якого цей показник дорівнював в середньому 0,87%. У сортів Вікторія та Роксолана коефіцієнт використання ФАР був на 10-14 відсотків (0,09-0,12 пунктів) нижче, ніж у сорту Зеленоквіткова 90. Значне варіювання коефіцієнта використання ФАР спостерігається в посівах гречки після різних попередників. Досить низьким він був за сівби гречки після проса (0,53%), ярої пшениці (0,58) і ярого ячменю (0,61%). Майже вдвічі вищий коефіцієнт був в посівах гречки після сої (1,09%), озимого ріпаку (0,98), озимої пшениці (0,91), кукурудзи на силос (0,91%).
Встановлено сильні прямі кореляційні зв’язки коефіцієнту використання ФАР із площею листкової поверхні (r ,72), виживаністю (r 0,78) та від’ємний – із забур’яненістю в період цвітіння (r ,73). Отже, збільшити використання рослинами сонячної енергії можна, перш за все, регулюючи належним чином світловий режим через певні чинники життя рослин (відсутність бур’янів, оптимальні густота стояння рослин, площа листкової поверхні).
Вплив попередників на фітосанітарний стан посівів гречки. Важливою передумовою одержання високих і сталих врожаїв є чисті від бур'янів поля. Найбільш поширеними бур'янами в наших дослідах були: гірчиця польова (Sinapis arvensis), щириця звичайна (Amaranthus retraflexus), лобода біла (Chenopodium album), вівсюг звичайний (Avena fatua), куряче просо (Echinochloa crus-galli), пирій повзучий (Elynrigia repens), осот жовтий (Sonchus arvensis), осот рожевий (Cirsium arvense), березка польова (Convolvulus arvensis).
Але в різні періоди росту та розвитку рослин гречки видовий склад бур’янів змінювався залежно від попередників. Основну частку бур’янистої рослинності складали коренепаросткові бур’яни. Їх частка, залежно від попередників і періоду розвитку гречки, складала від 29% від всієї маси бур’янів (фаза дозрівання гречки, попередник – озимий ріпак) до 98% (фаза сходів гречки, попередники – ярі пшениця і ячмінь) (рис. 2). Загальною закономірністю є те, що під час сходів переважаючими були коренепаросткові бур’яни, тому що вони є багаторічними, після перезимівлі, з їх бруньок на кореневій системі, де зберігаються значні запаси поживних речовин, швидко відростали сильні пагони, що спричиняло сильну забур’яненість. Їх частка в початковий період коливалася від 90% (попередник – кукурудза на зерно) до 98% (попередник – ярі пшениця і ячмінь) від загальної маси всіх бур’янів. Масова частка коренепаросткових бур’янів поряд зі збільшенням їх кількості зменшувалась в період цвітіння гречки за рахунок збільшення маси однорічних дводольних бур’янів.
Під час достигання зерна гречки частка коренепаросткових бур’янистих рослин знову зростала (до 29-81%) поряд зі зменшенням частки однорічних дводольних бур’янів (до 4-54%).
Однорічні дводольні бур’яни найбільшого розвитку досягали в період цвітіння гречки, особливо після сої (53% за масою) та озимого ріпаку (56%).
Однорічні злакові бур’яни, серед яких переважали ярі пізні, найбільш сильно розвивались в період достигання плодів у гречки, їх масова частка досягала 12-34%. Найбільша кількість їх спостерігалася в посівах гречки після озимої пшениці (34%), проса (30%), ярого ріпаку, кукурудзи на зерно і силос та цукрових буряків (19-26%).
За результатами дисперсійного аналізу найбільший вплив на забур’яненість мали попередники. В окремі роки, починаючи з фази цвітіння, сорти (а також взаємодія факторів) мали незначний вплив на забур’яненість.
Визначення в період сходів гречки показало, що загалом найбільш забур’янені посіви були після проса (31,6 г/м2), ярої пшениці (30,6), ярого ячменю (26,4), цукрових буряків (24,8 г/м2). На час цвітіння гречки значно зростала забур’яненість (в середньому з 18,2 до 95,1 г/м2), а також змінювалась залежність від попередників в зв’язку з появою ярих пізніх бур’янів, кращим розвитком одних і уповільненням – інших видів. У цей період найбільш забур’яненими виявились посіви після кукурудзи на зерно (139,8 г/м2), ярої пшениці (131,7), проса (127,4 г/м2). Найбільш чистими були посіви гречки після сої, озимого і ярого ріпаку, цукрових буряків, гречки (39-85,7 г/м2). Цікаво відмітити попередник цукрові буряки, який з категорії більш забур’янених в період сходів гречки перемістився в категорію найменш забур’янених в період цвітіння. Це пояснюється тим, що на час сходів гречки бур’яни на ділянці після цукрових буряків розвивались інтенсивніше і дружніше, як і сама гречка, тому і вага бур’янистих рослин була більшою, тоді як їх кількість була меншою порівняно з іншими попередниками. Під час дозрівання гречки поряд із зменшенням середньої забур’яненості залежність між попередниками залишається як і в період цвітіння.
Встановлені зворотні кореляційні зв’язки між забур’яненістю і площею листкової поверхні (r ,66) та урожайністю (r ,70) свідчать про те, що зі збільшенням забур’яненості зменшується площа листкової поверхні і, як наслідок, урожайність гречки.
Забур’яненість гречки за літньої сівби помітно залежала тільки від попередників. Загальною закономірністю є те, що літні посіви гречки є значно чистішими від весняних. Дещо вищою забур’яненість гречки була за післяукісної сівби після озимої пшениці на зелений корм. У посівах гречки після ріпаку, як ярого, так і озимого бур’янів було мало і вони були в пригніченому стані.
Особливості використання ресурсів вологи. В умовах південної частини західного Лісостепу України основна дія попередника часто визначається впливом його на водний режим ґрунту. Так, трирічними дослідженнями встановлено, що в посівах гречки в метровому шарі ґрунту містилося в середньому 223 мм вологи. Залежно від попередників найбільші запаси продуктивної вологи спостерігалися після кукурудзи на силос, кукурудзи на зерно, сої, озимої пшениці (228-231 мм). Найменша кількість доступної вологи була при сівбі гречки після цукрових буряків, ярого ріпаку, ярої пшениці (212-216 мм).
Із досліджуваних нами попередників верхній шар ґрунту більше висушують яра пшениця і ячмінь. Такі ж попередники, як озимий ріпак, просо і особливо цукрові буряки сильно висушували більш глибокі шари ґрунту, що, в свою чергу, впливало на розташування і проникнення кореневої системи гречки вглиб ґрунтового профілю, де зберігаються доступні запаси вологи, особливо під кінець вегетації.
Встановлено, що і сорти, і попередники впливають на показники сумарного водоспоживання у гречки. Коефіцієнт водоспоживання в межах 33-26 мм/ц був за сівби гречки після проса, ярої пшениці і ячменю, кукурудзи на зерно. Сівба ж гречки після сої, озимого ріпаку, озимої пшениці, кукурудзи на силос і цукрових буряків підвищує ефективність використання вологи, а коефіцієнт водоспоживання зменшувався на 13-8 мм/ц. Сорт Зеленоквіткова 90 характеризується найменшим коефіцієнтом використання вологи і в середньому по попередниках він становив 20 мм/ц, тоді як у сортів Вікторія та Роксолана – 24 мм/ц.
У літніх (післяукісних і пожнивних) посівах гречки вплив попередніх культур на вологість ґрунту значною мірою визначався часом звільнення ними площі під сівбу. Так, під час сходів гречки вищою була вологість ґрунту під час післяукісної сівби гречки після озимої пшениці на зелений корм, яка в середньому становила 20,9-24,5%. Значно нижчою була вологість ґрунту в пожнивних посівах гречки, з яких найнижча вологість була під час сівби гречки після озимого ріпаку – 21,7%
Нектаропродуктивність гречки. У дослідах середня нектаропродуктивність становила 189,6 кг/га, і, спираючись на результати дисперсійного аналізу, на цей показник достовірно впливали всі досліджувані фактори, а також їх взаємодія. Серед них найбільша частка впливу належала попередникам (50-69%), дещо менше впливали сорти (11-20%). Вплив взаємодії факторів був на рівні 9-17%.
Підвищеному виділенню нектару сприяла сівба гречки після сої (239,1 кг/га), озимого ріпаку (238,0), кукурудзи на силос (221,5) і ярого ріпаку (220,8 кг/га) (табл. 1).
Таблиця 1
Нектаропродуктивність посівів різних сортів гречки залежно від попередників, кг/га, (середнє за 2000-2002 рр.)
Фактор А,
попередник | Фактор В, сорт | Середнє по фактору А, А | Відхилення від стан-дарту, ± St
Вікторія
(St) | Роксо-лана | Зелено-квіткова 90
Озима пшениця (St) | 192,5 | 192,7 | 241,1 | 208,8
Озимий ріпак | 228,0 | 218,1 | 268,0 | 238,0 | 29,2
Яра пшениця | 153,6 | 156,7 | 159,9 | 156,7 | -52,0
Ярий ячмінь | 175,9 | 163,8 | 191,9 | 177,2 | -31,5
Ярий ріпак | 199,5 | 200,3 | 262,7 | 220,8 | 12,1
Просо | 88,2 | 85,9 | 86,6 | 86,9 | -121,9
Гречка | 185,3 | 176,1 | 211,4 | 190,9 | -17,9
Соя | 219,2 | 210,2 | 287,8 | 239,1 | 30,3
Кукурудза на зерно | 168,0 | 125,3 | 222,0 | 171,7 | -37,0
Кукурудза на силос | 198,1 | 182,2 | 284,2 | 221,5 | 12,8
Цукрові буряки | 171,2 | 144,7 | 205,6 | 173,8 | -34,9
Середнє по фактору В, В | 179,9 | 168,7 | 220,1 | НІР05(А) = ,5
НІР05 (В) | 9,6
,6; НІР'05 = ,8; НІР''05 = ,0; S?%' ,8; S?%'' ,9
Значне пригнічення виділення нектару квітками гречки всіх сортів, що вивчалися, спостерігалося у посівах гречки після проса. Тут нектаропродуктивність в середньому складала 86,9 кг/га, що на 121,9 кг/га менше, ніж за сівби гречки після озимої пшениці. Таке кричуще зниження нектаропродуктивності могло бути наслідком порушення секреторної функції нектарників, що, в свою чергу, могло бути викликано впливом проса як попередника гречки. Це питання вимагає окремого, більш ґрунтовного дослідження.
Встановлено високі коефіцієнти кореляції нектаропродуктивності з кількістю вузлів (r ,68), гілок (r ,68), суцвіть (r ,70), зерен (r ,78), масою зерна з рослини (r ,80), коефіцієнтом використання ФАР (r ,83), урожайністю (r ,86).
Аналіз побудованої двовимірної гістограми по урожайності і нектаропродуктивності (рис. 3) показує, що поряд із загальним піком в межах 180-200 кг/га нектаропродуктивності і 12-18 ц/га урожайності виділявся ще один пік із значно вищою нектаропродуктивністю (260-300 кг/га) і урожайністю (18-22 ц/га).
На нектаропродуктивність гречки в літніх посівах значно впливали досліджувані фактори. Під час літньої сівби нектаропродуктивність знижувалася порівняно з весняною. Проте досить високою (164 кг/га) вона була під час післяукісної сівби гречки після озимої пшениці на зелений корм. У пожнивних посівах після озимого ріпаку, ярого ріпаку показник нектаропродуктивності дорівнював 142 та 128 кг/га відповідно.
Формування біометричних показників продуктивності рослин гречки. Кращі показники продуктивності рослин гречки формувались після попередників: соя, озима пшениця, озимий ріпак, ярий ріпак, кукурудза на силос, цукрові буряки, гречка. У середньому по сортах висота рослин була в межах 102-105 см, вузол першого галуження – 3-4, кількість вузлів – 24-28, гілок – 3, суцвіть – 19-23, зерен – 60-77, маса зерна з рослини – 1,6-2,1 г.
Всі, розглянуті вище, ознаки корелюють з урожайністю гречки. Графіки розсіювання і теоретичні лінії кореляції показані на рис. 4. Аналіз приведених графіків свідчить про те, що збільшення урожайності пов’язане із збільшенням висоти рослин, кількості вузлів, гілок, суцвіть, зерен, маси зерна, та із зменшенням порядкового номера вузла галуження. Коефіцієнти детермінації (r2) вказують на те, що у кожному окремому випадку урожайність залежить: на 60% від кількості вузлів, на 56% від кількості суцвіть, на 65% від кількості зерен і на 74% від маси зерна з рослини.
Урожайність сортів гречки залежно від попередників. За результатами трирічних досліджень (табл. 2) можна підсумувати, що кращими попередниками для гречки з огляду на її урожайність є соя, озимий ріпак, озима пшениця, кукурудза на силос. Дещо гірші попередники – ярий ріпак, цукрові буряки, гречка і кукурудза на зерно. Найгірші попередники для гречки – просо і ярі колосові культури. Із сортів, що досліджувались, кращим виявився сорт Зеленоквіткова , дещо гіршим – Роксолана. Проте по гірших попередниках, в несприятливих умовах досить стабільним був сорт Вікторія.
Урожайність гречки літніх строків сівби значно різнилась залежно від попередників. Достатньо високою була урожайність гречки в післяукісних посівах після озимої пшениці на зелений корм і, залежно від сорту, вона сягала у сорту Вікторія – 12,0 ц/га, сорту Роксолана – 10,3 ц/га, сорту Єлєна – 11,5 ц/га.
Таблиця 2
Урожайність сортів гречки під час весняної сівби залежно від попередників, ц/га, середнє за 2000-2002 рр.
Фактор А,
попередник | Фактор В, сорт | Середнє по фактору А, А | Відхилення від стан-дарту, ± St
Вікторія
(St) | Роксо-лана | Зелено-квіткова 90
Озима пшениця (St) | 15,3 | 17,5 | 19,9 | 17,6
Озимий ріпак | 17,7 | 18,6 | 20,4 | 18,9 | 1,3
Яра пшениця | 10,5 | 10,1 | 13,3 | 11,3 | -6,2
Ярий ячмінь | 11,2 | 10,6 | 13,5 | 11,8 | -5,8
Ярий ріпак | 14,6 | 16,8 | 18,2 | 16,5 | -1,0
Просо | 10,4 | 9,3 | 10,9 | 10,2 | -7,4
Гречка | 14,3 | 14,9 | 18,2 | 15,8 | -1,8
Соя | 19,7 | 19,7 | 23,8 | 21,1 | 3,5
Кукурудза на зерно | 12,2 | 12,1 | 16,1 | 13,5 | -4,1
Кукурудза на силос | 16,2 | 17,3 | 19,6 | 17,7 | 0,1
Цукрові буряки | 14,5 | 15,8 | 18,9 | 16,4 | -1,2
Середнє по фактору В, В | 14,2 | 14,8 | 17,5 | НІР05(А) = ,0
НІР05 (В) | 0,6
,5; НІР'05 = ,8; НІР''05 = ,1; S?%' ,0; S?%'' 4,7
Значне зниження урожайності спостерігалось за пожнивної сівби гречки. Середній за 3 роки урожай гречки після озимого ріпаку дорівнював 5,1 ц/га. Більша урожайність зерна була в сорту Єлєна (7,1 ц/га), нижча – у сорту Роксолана (3,1 ц/га). Більш пізня сівба гречки після ярого ріпаку дозволяла отримати урожай, який в середньому за 3 роки був в межах 2,0-3,2 ц/га.
Факторний аналіз дозволив нам виділити 5 факторів, з яких перший фактор (F1) впливає на 47% всіх ознак, другий (F2) – на 19, третій (F3) – на 8, четвертий (F4) – на 7, п’ятий (F5) – на 4% (рис. 5). Перший фактор (F1), найбільш значущий, впливає на ознаки, які характеризують продуктивність рослин гречки (кількість вузлів, гілок, суцвіть, зерен, маса зерна, нектаропродуктивність, урожайність, площа листкової поверхні), тому цей фактор можна охарактеризувати, як фактор впливу на продуктивність рослин. Другий фактор F2 менш значущий і впливає на ознаки, які характеризують або безпосередньо впливають на технологічні якості отриманого врожаю. Сюди належать такі ознаки, як маса 1000 зерен (Т), вирівнянність (U) і плівчастість (Х) зерна, а також порядковий номер вузла галуження (В) і 1-го суцвіття (С), кількість вузлів на стеблі (Р), тому цей фактор можна охарактеризувати як фактор впливу на технологічні якості зерна.
Третій фактор F3 впливає на такі ознаки як схожість (Z), забур'яненість посіву гречки в період сходів (О), цвітіння (Р) і дозрівання (Q). Цей фактор характеризує вплив на кількість рослинних організмів на площі. На схемі факторної структури ознак він займає досить цікаве проміжне положення між фактором впливу на продуктивність рослин (F1) і фактором впливу на технологічні якості зерна (F2), що говорить про вплив цього фактора на продуктивність і якість врожаю гречки.
A – висота рослин | L – кількість суцвіть | T – маса 1000 зерен
B – вузол галуження | M – кількість зерен | U – вирівнянність
C – вузол 1-го суцвіття | N – маса зерна | X – плівчастість
D – кількість вузлів на стеблі | O – забур’яненість в період сходів | Y – урожайність
I – кількість вузлів всього | P – забур’яненість в період цвітіння | Z – схожість
F – к-ть гілок 1-го порядку | Q – забур’яненість в період дозрівання | W – виживання
G – кількість гілок всього | R – нектаропродуктивність | J – площа листків
K – озерненість 1-го суцвіття | S – вміст хлорофілу
Рис. 5. Схема факторної структури впливу на ознаки рослин гречки
Фактор 4 (F4) впливає на такі ознаки, як висота рослин (А) і озерненність 1-го суцвіття (К). А фактор 5 (F5) впливає на вміст хлорофілу в листках гречки (S).
Результати проведеного кластерного аналізу показують, що просо, як попередник для гречки, суттєво відрізняється від інших попередників, що вивчались (рис. 6). Це свідчить про можливий значний вплив рослинних решток проса і їхніх виділень як на біологічні властивості ґрунту, так і на рослини наступної культури – гречки. Найбільш подібними є попередники – соя і озимий ріпак, які можна вважати найкращими попередниками для гречки. Досить подібними є цукрові буряки з гречкою і озима пшениця з кукурудзою на силос. Проміжну позицію займають ярий ріпак і ярий ячмінь.
Формування основних показників якості зерна гречки. Встановлено, що впливу попередників на плівчастість не виявлено. Цей показник залежав тільки від особливостей сорту і кращим він був у сорту Вікторія, гіршим – у сорту Роксолана. Проте вирівнянність, навпаки, була кращою у сорту Роксолана (90,2%) і гірша у сорту Вікторія (74,7%). Відмічено незначний вплив попередників на вирівняність зерна. Більш вирівняне зерно формувалось в посівах гречки після сої, кукурудзи на зерно і на силос, цукрових буряків, озимої пшениці і озимого ріпаку.
Найбільший вплив досліджувані фактори справляли на масу 1000 насінин. Збільшенню цього показника сприяла сівба гречки після сої (27,5 г), цукрових буряків (27,1), кукурудзи на силос (27,0 г). Значне зниження значення цього показника спостерігалося при сівбі гречки після проса (26,1 г) і ярої пшениці (26,2 г).
Найбільше маса 1000 зерен залежала від особливостей сорту. Так, маса 1000 зерен сорту Роксолана була значно більша і сягала 30,6 г (в середньому по всіх попередниках – 29,9 г), тоді як у сорту Зеленоквіткова – середня по досліду маса 1000 зерен дорівнювала 24,0 г, а у сорту Вікторія – 26,2 г.
Проведений кореляційний аналіз дозволив нам встановити зворотні прямолінійні кореляційні зв’язки маси 1000 зерен із порядковим номером вузла першого суцвіття (r ,80), висотою рослин (r ,50), кількістю вузлів (r _,44), гілок (r ,40), суцвіть (r ,56), зерен (r ,58).
Економічна ефективність рекомендованих елементів технології вирощування гречки. Розрахунок економічної ефективності доводить, що в умовах південної частини західного Лісостепу України гречку краще висівати після сої. Завдяки високій урожайності і найнижчій собівартості зерна тут отримано максимальний прибуток у всіх сортів – 1372,39-1760,21 грн. Також непогані результати дає розміщення гречки після таких попередників, як озимий ріпак, озима пшениця, кукурудза на силос, ярий ріпак. Рентабельність вирощування гречки після цих попередників складала в середньому 162-197%.
З сортів, що вивчались, найбільш рентабельним є сорт Зеленоквіткова 90 (176%). Рентабельність вирощування сортів Вікторія та Роксолана нижче на 51 та 49 відсотків відповідно. Така різниця, в основному, обумовлена вищою урожайністю гречки сорту Зеленоквіткова 90. Також із-за нижчої маси 1000 зерен менше (в ваговому виразі) використовується насіння і це сприяє зниженню затрат на вирощування даного сорту і, відповідно, зростанню рентабельності.
Досить високий прибуток (373-579 грн./га) отримано за літньої сівби гречки після озимої пшениці на зелений корм (післяукісний посів). На цих варіантах рентабельність сягала 53-85%, що доводить цінність таких посівів не тільки з агротехнічної точки зору, але і з економічної. Більш пізня (пожнивна) сівба гречки після озимого ріпаку, ярого ріпаку є ризикованою з огляду на отримання прибутку чи збитків.
ВИСНОВКИ
За результатами проведених досліджень щодо управління процесом формування високопродуктивних посівів гречки залежно від удосконалення технологічних прийомів вирощування, в основі яких лежить раціональний підбір сортів гречки і попередників у весняних і літніх посівах в південній частині західного Лісостепу України зроблено наступні висновки.
1. Найвища польова схожість у сортів гречки Вікторія (83,1%), Роксолана (86,7%) та Зеленоквіткова (76,1%) формувалась при їх вирощуванні після озимого ріпаку, що на 1-6% більше, ніж на контролі – при вирощуванні цих сортів після озимої пшениці. На цих же варіантах відмічено найвищі показники виживаності рослин – 84,4; 85,2 та 86,7%, відповідно. У літніх посівах найвищі показники схожості у сортів Вікторія – 83%, Роксолана – 88% та Єлєна – 83% і виживаність – 85; 81 та 84% відповідно, відмічені при післяукісній сівбі гречки після озимої пшениці на зелений корм.
2. Площа листкової поверхні посівів гречки достовірно залежала від всіх досліджуваних факторів (фактор А (попередник) – 47-62%, фактор В (сорт) – 4-23%). Значна частка впливу взаємодії факторів А і В (8-19%) свідчить про різницю в формуванні асиміляційної поверхні листків залежно від попередників у різних сортів гречки. Більшою площею листків характеризувався сорт Зеленоквіткова 90 і максимальне значення цього показника спостерігалося після кращих попередників сої (61,6 тис. м2/га), кукурудзи на силос (63,1 тис. м2/га), озимого ріпаку (58,9 тис. м2/га), ярого ріпаку (56,9 тис. м2/га). Найменша площа листкової поверхні формувалась після проса (32,6-36,7 тис. м2/га), ярих колосових культур (35,7-42,5 тис. м2/га). Встановлена криволінійна залежність
