НАЦІОНАЛЬНИЙ АГРАРНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

МАКАРЕНКО Михайло Вікторович

УДК 631.8:633.11

Вплив тривалого застосування добрив на

формування врожаю озимої пшениці

на лучно-чорноземнОМУ КАРБОНАТНОМУ ґрунтІ

північної частини Лісостепу України

06.01.04 – агрохімія

Автореферат

дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата сільськогосподарських наук

Київ – 2006

Дисертацією є рукопис

Робота виконана у Національному аграрному університеті Кабінету Міністрів України

Науковий керівник – доктор сільськогосподарських наук, професор,

академік УААН Городній Микола Михайлович,

Національний аграрний університет, завідувач

кафедри агрохімії та якості продукції

рослинництва ім. О.І. Душечкіна

Офіційні опоненти – доктор сільськогосподарських наук, професор

Кавецький Володимир Миколайович, Інститут

екогігієни і токсикології ім. Л.І. Медведя, завідувач

лабораторії екотоксикології і гігієни агрохімікатів

кандидат сільськогосподарських наук, доцент

Купчик Віктор Іванович, Білоцерківський

державний аграрний університет, завідувач

кафедри агрохімії та ґрунтознавства

Провідна установа – ННЦ Інститут землеробства УААН, відділ

агрохімії і фізіології рослин, смт. Чабани,

Київська обл.

Захист відбудеться "12" жовтня 2006 р. о 13 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 26.004.04 у Національному аграрному університеті за адресою: 03041, Київ, вул. Героїв оборони, 15, навчальний корпус 3, аудиторія 65

З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Національного аграрного університету за адресою: 03041, м. Київ, вул. Героїв оборони, 13, навчальний корпус 4, к. 28

Автореферат розісланий "10" вересня 2006 р.

Вчений секретар

спеціалізованої вченої ради Присташ І.В.

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність теми. Озима пшениця залишається найважливішою зерновою продовольчою культурою в землеробстві України. Існуючі технології вирощування озимої пшениці не завжди дозволяють отримати високі врожаї зерна належної якості. Актуальним є отримання врожайності зерна озимої пшениці 80 – 90 ц/га 2 – 3 класу якості за рахунок оптимізації мінерального живлення в умовах максимального збереження ресурсів, що тісно пов’язано з економічними аспектами вирощування озимої пшениці. В технологічному ланцюзі вирощування озимої пшениці важливе місце займає прогнозування врожайності зерна та його якості на ранніх фазах росту та розвитку рослин, що дозволить використовувати мінеральні добрива в оптимальних нормах та дозах з максимальною економічною ефективністю. Але ця проблема вирішена не до кінця. Існує потреба в достовірних математично обґрунтованих моделях, що дозволяли б за показниками вмісту мінерального азоту в ґрунті і рослинах, накопиченням сухої речовини в рослинах визначити потенційно можливу врожайність та показники якості зерна. Застосування інструментальних методів діагностики мінерального живлення рослин озимої пшениці вимагає обов’язкового врахування ґрунтово-кліматичних умов та сортових особливостей, а також етапів органогенезу і надає можливість більш оперативно та ефективно втручатися в процес формування врожаю зерна.

Зв’язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Дисертаційну роботу виконано на Агрономічній дослідній станції Національного аграрного університету в польовому стаціонарному досліді кафедри агрохімії та якості продукції рослинництва ім. О.І. Душечкіна та в короткострокових дослідах на Агрономічній дослідній станції Національного аграрного університету протягом 2002 – 2005 рр. відповідно до наукової тематики ”Агроекологічне обґрунтування й агрохімічне забезпечення використання добрив на лучно-чорноземних ґрунтах північної частини Лісостепу” (номер державної реєстрації 0100U002832).

Мета і завдання досліджень. Мета досліджень полягала у вивченні ефективності тривалого застосування органічних і мінеральних добрив на озимій пшениці в стаціонарному досліді, розробці методів прогнозування урожайності та показників якості зерна за допомогою традиційних та інструментальних методів дослідження, а також оптимізації мінерального живлення озимої пшениці за допомогою застосування нових водорозчинних комплексних добрив кристалон особливий і акварин 5 відповідно до етапів органогенезу рослин на лучно-чорноземному карбонатному ґрунті.

Для досягнення цієї мети передбачалося вирішення наступних завдань:

- визначити вплив тривалого застосування добрив у стаціонарному досліді та безпосереднього їх внесення в короткострокових дослідах на формування врожаю та показники якості зерна озимої пшениці;

- визначити оптимальні строки для прогнозування врожайності зерна озимої пшениці за вмістом мінерального азоту в ґрунті;

- удосконалити методи прогнозування врожайності та якості зерна озимої пшениці за накопиченням сухої речовини та азоту в рослинах;

- установити можливості та розробити методики використання нового інструментального методу – хлорофілометрії – для визначення рівня азотного живлення рослин озимої пшениці сорту Миронівська 61;

- вивчити за допомогою оперативної інструментальної діагностики рівень азотного живлення озимої пшениці та розробити на її основі оптимізаційні заходи для підвищення врожайності та якості зерна;

- вивчити вплив позакореневих підживлень водорозчинними комплексними добривами кристалон особливий та акварин 5 на фоні внесення аміачної селітри на врожайність зерна озимої пшениці та його якість;

- визначити економічну доцільність використання добрив під озиму пшеницю в стаціонарному і в короткострокових дослідах в умовах Лісостепу України.

Об’єктом дослідження є характер зміни поживного режиму лучно-чорноземного карбонатного грубопилувато-легкосуглинкового на лесовидному суглинку ґрунту та продуктивність озимої пшениці за використання добрив у стаціонарному досліді; оптимізація мінерального живлення озимої пшениці у найвідповідальніші етапи органогенезу за використання традиційних та нових комплексних добрив.

Предметом дослідження є показники вмісту мінерального азоту в ґрунті та загального азоту в рослинах озимої пшениці, накопичення сухої речовини рослинами, врожай зерна та показники його якості.

Методи досліджень: довготривалий польовий дослід, короткострокові польові досліди, агрохімічні методи (фізичні та фізико-хімічні), фізіологічні, інструментальні, математичні та статистичні, методи економічної оцінки.

Наукова новизна одержаних результатів. Полягає в розробці методів технологічного управління рівнем врожайності та якістю зерна озимої пшениці через доцільне використання як традиційних, так і нових комплексних добрив, що ґрунтується на застосуванні методів прогнозування урожайності та вмісту білку в зерні за накопиченням сухої речовини і загального азоту в рослинах у фазу колосіння та вмістом мінерального азоту в ґрунті у фазу весняного кущення на лучно-чорноземному карбонатному ґрунті північного Лісостепу України. Уперше проведена оцінка ефективності застосування нових водорозчинних комплексних добрив кристалона особливого та акварина 5 на лучно-чорноземному карбонатному ґрунті під озиму пшеницю. Уперше застосовано прилад N-тестер для оперативної діагностики азотного живлення озимої пшениці на лучно-чорноземному карбонатному ґрунті північного Лісостепу України .

Практичне значення одержаних результатів. Полягає у можливості забезпечення отримання врожаїв зерна озимої пшениці 80 – 90 ц/га 2 – 3 класу якості за умов використання розроблених методів діагностики азотного живлення озимої пшениці, та визначенні на їх основі оптимальних норм і строків внесення азотних добрив за середнього забезпечення рослин

азотом, фосфором і калієм, позакореневих підживлень водорозчинними комплексними добривами кристалон особливий та акварин 5 з урахуванням найвідповідальніших етапів органогенезу рослин на лучно-чорноземному карбонатному ґрунті північного Лісостепу України. Виробничу перевірку проведено на площі 50 га на Агрономічній дослідній станції Національного аграрного університету у Васильківському районі та на 25 га в ПП Паларіс у Бориспільському районі Київської області.

Особистий внесок здобувача. Полягає в безпосередній участі здобувача у визначенні мети й завдань досліджень, проведенні польових та лабораторних досліджень. Автор самостійно опрацював та систематизував літературні матеріали, провів статистичну обробку отриманого експериментального матеріалу, апробацію результатів та написав дисертаційну роботу. Особистий внесок здобувача становить понад 90 %.

Апробація результатів дисертації. Основні положення та результати досліджень висвітлювалися на щорічних науково-практичних конференціях професорсько-викладацького складу та аспірантів Національного аграрного університету (2003, 2004, 2005 рр.), на міжнародній науковій конференції присвяченій 100-річчю з дня народження академіка П.А. Власюка (Київ, 2005 р.), на науково-практичній конференції “Оптимізація живлення сільськогосподарських культур та стратегії удобрення в керованому землеробстві” (Київ, 2005 р.).

Публікації. З теми дисертаційної роботи опубліковано 8 наукових праць; 7 статей, з яких 5 опубліковано у фахових виданнях, та науково-методичні рекомендації.

Структура та обсяг роботи. Дисертаційна робота складається з вступу, 6 розділів, висновків, рекомендацій виробництву, списку використаних джерел літератури. Основний матеріал викладено друкованим текстом на 141 сторінці. Робота містить 42 таблиці, 13 рисунків. Список літератури нараховує 225 джерел, 35 з яких – латиницею.

МІНЕРАЛЬНЕ ЖИВЛЕННЯ ТА ЕФЕКТИВНІСТЬ ВИКОРИСТАННЯ ДОБРИВ

ПІД ОЗИМУ ПШЕНИЦЮ (ОГЛЯД ЛІТЕРАТУРИ)

Пшениця – основна зернова продовольча культура України. Щорічно в Україні пшеницю висівають на площі 6 – 8 млн. га. У валовому балансі зерна вона займає перше місце (Созинов А.А., Жемела Г.П. 1983, Городній М.М. та ін., 2000; Минеев В.Г., Бычкова Л.Ф., 2003). Висока продуктивність озимої пшениці є похідною багатьох факторів. Одним з основних серед них є ґрунтове живлення, яке зумовлене природною родючістю ґрунту та внесенням органічних і мінеральних добрив (Кулаковская Т.Н., 1990; Носко Б.С., 2001) .

За результатами аналізу джерел літератури можна зазначити, що органічні та мінеральні добрива посилюють мобілізацію поживних речовин у ґрунті, активізують фізіологічні та біохімічні процеси в рослинах, впливаючи на врожай та його якість, а також підвищують родючість ґрунту. Надзвичайно актуальною є проблема оптимізації мінерального живлення за умов максимального збереження ресурсів, що тісно пов’язано з економічними аспектами вирощування озимої пшениці. Тому наші дослідження були спрямовані на вивчення ефективності тривалого застосування органічних і мінеральних добрив на озимій пшениці в зерно-буряковій сівозміні, розробку методів прогнозування урожайності та показників якості зерна за допомогою традиційних та нових інструментальних методів дослідження, а також оптимізацію мінерального живлення озимої пшениці шляхом застосування нових комплексних добрив кристалон особливий і акварин 5 відповідно до етапів органогенезу рослин на лучно-чорноземному карбонатному ґрунті.

УМОВИ ПРОВЕДЕННЯ ТА МЕТОДИКА ДОСЛІДЖЕНЬ

Польові дослідження проводили в стаціонарній десятипільній сівозміні кафедри агрохімії та якості продукції рослинництва ім. О.І. Душечкіна і в короткострокових дослідах на Агрономічній дослідній станції НАУ впродовж 2001 – 2005 рр. Вплив добрив на формування врожаю озимої пшениці на лучно-чорноземному карбонатному ґрунті північної частини Лісостепу України вивчали польовим і лабораторним методами.

Тривалий стаціонарний дослід закладено у 1956 р., а зерно-бурякова сівозміна була освоєна в 1956 – 1958 рр. Чергування культур в сівозміні наступне: конюшина, пшениця озима, буряки цукрові, кукурудза на силос, пшениця озима, горох, пшениця озима, буряки цукрові, кукурудза на зерно, ячмінь з підсівом конюшини. Агротехніка вирощування сільськогосподарських культур у сівозміні – загальноприйнята для зони Лісостепу. Насиченість сівозміни добривами складає 12 т/га гною, 238 кг/га N, P2O5, K2O за одинарної норми та 352 кг/га N, P2O5, K2O за полуторної норми.

Орний шар лучно-чорноземного карбонатного ґрубопилувато-легкосуглинкового ґрунту дослідних ділянок характеризується середнім вмістом гумусу (4,69 %) та середнім рівнем забезпечення рослин озимої пшениці азотом, фосфором і калієм; має слабо лужну реакцію – рН 7,4; ємність катіонного поглинання становить 31,0 мг-екв/100 г ґрунту.

У роки досліджень в середньому випала достатня кількість опадів за рік при порівнянні з багаторічними даними. Проте, спостерігалися значні коливання в бік надмірного або недостатнього зволоження при аналізі їх розподілу по окремих місяцях року. Це вплинуло на продуктивність озимої пшениці й ефективність внесених добрив, а також допомогло дослідити вплив факторів, що вивчали в дослідах щодо розкриття потенційних можливостей рослин у різних погодних умовах.

Стаціонарний дослід має 12 варіантів. Робочими варіантами в досліді були наступні: 1. Без добрив (контроль); 2. Післядія гною у сівозміні – фон (насиченість 12 т/га ріллі сівозміни); 3. Фон + Р80; 4. Фон + Р80К 80 ;5. Фон + N30P80K80 + N30 (ІІ етап органогенезу); 6. Фон + N45P120K120 + N30 (ІІ етап органогенезу); 7. N30P80K80 + N30 (ІІ етап органогенезу)

Дослідження проводили з озимою пшеницею сорту Миронівська 61 у другому полі сівозміни, попередником якої є конюшина на один укіс. Дослід закладено у трьохкратній повторності, розмір посівної ділянки 172 м2, облікової ділянки – 100 м2. У досліді використовували аміачну селітру (34 %, ГОСТ 2–85), суперфосфат простий ґранульований (19,5 %, ГОСТ 5956–78) та хлористий калій (40 %, ГОСТ 4568–83). Посів озимої пшениці проводили в оптимальні строки. Добрива вносили згідно схеми досліду. Збір урожаю проводили окремо по варіантах прямим комбайнуванням.

Короткострокові польові досліди по вивченню строків та способів внесення аміачної селітри, кристалона особливого та акварина 5 проводили на Агрономічній дослідній станції НАУ протягом 2002 – 2005 рр. за наступними схемами:

1. Без добрив (контроль)

2. N30 рано весною поверхнево (ІІ етап органогенезу)

3. N60 рано весною поверхнево (ІІ етап органогенезу)

4. N30 + кристалон особливий на початку виходу рослин у трубку (IV етап органогенезу)

5. N60 + кристалон особливий на початку виходу рослин у трубку (IV етап органогенезу)

6. N30 + кристалон особливий на початку виходу рослин у трубку (IV етап органогенезу) + кристалон особливий у фазу колосіння (VІІІ етап органогенезу)

7. N60 + кристалон особливий на початку виходу рослин у трубку (IV етап органогенезу) + кристалон особливий у фазу колосіння (VІІІ етап органогенезу)

8. N30 + N30 на початку виходу рослин у трубку (IV етап органогенезу)

9. N60 + N30 на початку виходу рослин у трубку (IV етап органогенезу)

10. N30 + N30 + кристалон особливий на початку виходу рослин у трубку (IV етап органогенезу)

11. N60 + N30 + кристалон особливий на початку виходу рослин у трубку (IV етап органогенезу)

12. N30 + N30 + кристалон особливий на початку виходу рослин у трубку (IV етап органогенезу) + кристалон особливий у фазу колосіння (VІІІ етап органогенезу)

13. N60 + N30 + кристалон особливий на початку виходу рослин у трубку (IV етап органогенезу) + кристалон особливий у фазу колосіння (VІІІ етап органогенезу)

14. Без добрив (контроль) + вода

Дослід по вивченню акварина 5:

1. Без добрив (контроль)

2. N30 рано весною поверхнево (IІ етап органогенезу) + N30 на початку виходу рослин у трубку (IV етап органогенезу)

3. N60 рано весною поверхнево (IІ етап органогенезу) + N30 на початку виходу рослин у трубку (IV етап органогенезу)

4. N30 + N30 + акварин 5 на початку виходу рослин у трубку (IV етап органогенезу)

5. N60 + N30 + акварин 5 на початку виходу рослин у трубку (IV етап органогенезу)

6. N30 + N30 + акварин 5 на початку виходу рослин у трубку (IV етап органогенезу) + акварин у фазу колосіння (VІІІ етап органогенезу)

7. N60 + N30 + акварин 5 на початку виходу рослин у трубку (IV етап органогенезу) + акварин 5 у фазу колосіння (VІІІ етап органогенезу)

8. Без добрив (контроль) + вода

Дослідження проводили з озимою пшеницею сорту Миронівська 61, попередником якої була конюшина на один укіс. Ґрунт дослідних ділянок лучно-чорноземний карбонатний грубопилувато-легкосуглинковий. Повторність у дослідах – трьохкратна, площа облікової ділянки 50 м2.

У дослідах використовували аміачну селітру (34 %, ГОСТ 2–85), кристалон особливий та акварин 5. Склад кристалонa особливого норвезької компанії “Норск Гідро”, %: всього N – 18 (N-NO3Ї – 4,9; N-NH4+ – 3,3; N-NH2 – 9,8); P2O5 – 18; K2O – 18; MgO – 3; S – 2; B – 0,025; Cu – 0,01; Mn – 0,04; Fe – 0,07; Mo – 0,004; Zn – 0,025; pH – 4,5. Склад російського добрива акварин 5, %: всього N – 18 (N-NO3Ї – 3,9; N-NH4+– 2,1; N-NH2 – 12,0); P2O5 – 18; K2O – 18; Mg – 1,2; S – 1,5; B – 0,02; Cu – 0,01; Fe – 0,054; Mn – 0,042; Zn – 0,014; Mo – 0,004.

У водорозчинних комплексних добривах мікроелементи знаходяться у формі хелатів. Кристалон особливий та акварин 5 вносили з розрахунку 1 кг/га при використанні 250 л води на 1 га. Добрива вносили згідно схеми досліду. У дослідах розчини кристалонa особливого та акваринa 5 вносили ручним оприскувачем. Урожай зерна збирали з ділянок площею 0,5 м2 у трьохкратній повторності з кожної облікової ділянки.

Протягом вегетаційного періоду у всіх польових дослідах проводили фенологічні спостереження за ростом і розвитком рослин, біометричні виміри, відбирали рослинні та ґрунтові зразки.

Ґрунт відбирали та проводили підготовку до аналізів згідно ГОСТ 28168–89 та ДСТУ ISO 11464–2001. Рослини відбирали і готували до аналізів загальноприйнятими в агрохімії методами.

Зразки ґрунту на глибину 0 – 25, 25 – 50 см відбирали в основні фази росту і розвитку рослин: весняне кущення, колосіння, молочна та воскова стиглість. Зразки рослин відбирали у фази весняного кущення, виходу рослин у трубку, колосіння, цвітіння, “п’яточки”, воскової й повної стиглості. За настання чергової фази росту та розвитку рослин приймали період, коли 75 % рослин вступили в цю фазу.

У зразках ґрунту визначали: вміст вологи – ваговим методом (ГОСТ 29268–89), гумус – за методом І.В. Тюріна в модифікації В.Н. Сімакова, азот сполук, що легко гідролізуються, – методом Шлавицької, амонійний азот – фотоколориметричним методом за допомогою реактиву Неслера (ГОСТ 26489–85), нітратний азот – іонометричним методом (ГОСТ 26951–86), рухомі сполуки фосфору і обмінний калій – за методом Мачигіна (ДСТУ 4114–2002), рН водний – потенціометричним методом (ДСТУ ISO 10390–2001), вміст карбонатів – об’ємним методом (ДСТУ ISO 10693–2001).

Озолення рослинного матеріалу проводили за А. Гінзбург та ін. з наступним визначенням азоту фотометричним методом за допомогою реактиву Неслера, фосфору – за Деніже в модифікації А. Левицького, калію – за допомогою полум'яневого фотометра.

Суху речовину в рослинах визначали гравіметричним методом (ГОСТ 13586.5–93), масу 1000 зерен за ГОСТ 10842–89, білковий азот – за методом

Барнштейна, білок і “сиру” клейковину в зерні – за допомогою аналізатора “Infratek 1225” (фірма “Текатор”, Швеція), фракційний склад білків зерна – за методикою М.М. Городнього, М.В.Козлова.

Діагностику азотного живлення рослин у польових умовах проводили приладом N-тестер виробництва “Norsk Hydro” (Норвегія). Вимірювання у фазах весняного кущення, виходу рослин у трубку, колосіння, цвітіння, “п’яточки“ і молочної стиглості проводили в трьохкратній повторності з тридцятьма точками дослідження у кожному повторенні на листках першого та другого ярусів.

Перед збиранням урожаю у всіх польових дослідах відбирали снопи з кожної облікової ділянки, у яких визначали структуру врожаю за методикою Н.А. Майсуряна.

Економічну оцінку ефективності використання добрив під озиму пшеницю вираховували за цінами, що були середніми в роки проведення досліджень, за методикою О.В. Шкільова.

Статистичну обробку інформації проводили методом дисперсійного аналізу за Б.О. Доспеховим з використанням програми “Agrostat”.

Хімічні аналізи ґрунту, рослин і визначення показників якості зерна озимої пшениці проводили у випробувальній лабораторії оцінки якості земель, добрив та продукції рослинництва кафедри агрохімії та якості продукції рослинництва ім. О.І. Душечкіна Національного аграрного університету (зареєстрована в Реєстрі Системи сертифікації УкрСЕПРО від 15 листопада 2001 р. за № UA 6.001.H.326) з наступною статистичною обробкою даних. Хлібопекарно-технологічні показники якості зерна визначали в лабораторії Українського Інституту експертизи сортів рослин (м. Київ).

Вплив ТРИВАЛОГО ЗАСТОСУВАННЯ добрив у сівозміні та безпосередньо під озиму пшеницю на ЇЇ продуктивність

Внесення повного мінерального добрива в нормі N60P80K80 на фоні післядії 12 т/га гною в сівозміні дало можливість одержати середню врожайність зерна 54,4 ц/га в 2001–2002 рр. та 55,6 ц/га в 2004–2005 рр. (табл. 1, 2). Від внесення азоту в складі повного мінерального добрива одержали приріст врожайності зерна 7,2 ц/га при окупності 1 кг азоту 12 кг зерна в 2001 – 2002 рр. та 6,0 ц/га при окупності 1 кг азоту 10 кг зерна в 2004 – 2005 рр. Окупність 1 кг NPK за такої норми становила 5,5 кг зерна у 2001–2002 рр. та 4,4 кг зерна у 2004 – 2005 рр. За внесення N75P120K120 порівняно з нормою N60P80K80 отримали приріст врожайності зерна 7,4 ц/га у 2001–2002 рр. та 7,0 ц/га у 2004–2005 рр. Окупність 1 кг NPK за такої норми становила 6,2 кг зерна у 2001–2002 рр. та 5,3 кг зерна у 2004–2005 рр. Найвищу врожайність зерна озимої пшениці в межах 56,8 – 66,8 ц/га отримали в умовах проведення досліджень при внесенні N75P120K120 на фоні післядії гною в сівозміні.

Наші дослідження показали , що внесені під озиму пшеницю мінеральні добрива на фоні післядії гною в сівозміні покращили показники якості зерна озимої пшениці Миронівська 61. Вміст білку в зерні підвищився в середньому порівняно з контролем на 0,7 – 3,5 %, а “сирої” клейковини – на 1,3 – 8,2 % за вмістом в зерні контрольного варіанта відповідно 10,0 – 11,2 % та 21,5 – 23,3 %. Внесення під озиму пшеницю мінеральних добрив в нормі N60P80K80 сприяло підвищенню вмісту білку в зерні на 1,3 – 1,9 %, а “сирої” клейковини – на 2,3 – 4,8 %. Внесення на фоні післядії гною в сівозміні фосфорних, фосфорних і калійних добрив в нормі P80 і P80K80 сприяло незначному підвищенню вмісту білку і “сирої” клейковини.

Азот в складі повного мінерального добрива в нормі N60 і N75 на фоні післядії гною сприяв підвищенню вмісту в зерні білку і “сирої” клейковини, що є ознакою важливої ролі азотних добрив в покращенні якості зерна. Внесення N60P80K80 на фоні післядії гною в сівозміні підвищувало в зерні вміст білку на 1,7 – 2,7 %, а “сирої” клейковини на 3,5 – 6,9 % порівняно з контролем, а з фоном – на 1,0 – 1,9 % білку та 2,2 – 4,9 % “сирої” клейковини відповідно.

Внесення N75P120K120 дало можливість отримати зерно з вмістом білку 13,5 – 13,6 % і “сирої” клейковини 28,4 – 29,7 %. Підвищення норми азоту, фосфору і калію в складі повного мінерального добрива обумовило збільшення вмісту білку на 0,8 – 0,7 %, а “сирої” клейковини на 1,3 – 1,6 %. Внесення повного мінерального добрива на фоні післядії гною дозволило одержати зерно, яке за вмістом “сирої” клейковини відповідало вимогам сильної пшениці.

Таблиця 1 – Вплив застосування добрив на врожайність зерна озимої

пшениці та його якість, 2001 – 2002 рр.

Вариант

досліду | Врожайність, ц/га | Окупність

1 кг NPK зерном, кг | Вміст, %

середній | приріст до контролю | приріст до фону | білку | “сирої”

клейковини

Без добрив (контроль) | 32,5––– | 10,0 | 21,5

Післядія гною – фон | 42,2 | 9,70–– | 10,8 | 23,5

Фон + P80 | 45,8 | 13,3 | 3,60 | 4,50 | 11,7 | 24,6

Фон + P80K80 | 47,2 | 15,3 | 5,00 | 3,10 | 11,7 | 25,3

Фон + N30P80K80 + N30 | 54,4 | 21,9 | 12,2 | 5,50 | 12,7 | 28,4

Фон + N45P120K120 + N30 | 61,8 | 29,3 | 19,6 | 6,20 | 13,5 | 29,7

N30P80K80 + N30 | 48,6 | 16,1– | 7,30 | 11,9 | 26,5

Sx, % | 1,95–1,92

НІР05, ц/га | 2,55–2,70

НІР05,% | 0,27–0,29 | 0,40–0,47

Таблиця 2 – Вплив застосування добрив на врожайність зерна озимої

пшениці та його якість, 2004 – 2005 рр.

Вариант

досліду | Врожайність, ц/га | Окупність

1 кг NPK зерном, кг | Вміст, %

середній | приріст до контролю | приріст до

фону | білку | “сирої”

клейковини

Без добрив (контроль) | 40,5––– | 11,2 | 23,3

Післядія гною – фон | 45,9 | 5,40–– | 11,9 | 24,6

Фон + P80 | 48,3 | 7,80 | 2,40 | 3,00 | 12,2 | 25,0

Фон + P80K80 | 49,6 | 9,10 | 3,70 | 2,30 | 12,2 | 25,1

Фон + N30P80K80 + N30 | 55,6 | 15,1 | 9,70 | 4,40 | 12,9 | 26,8

Фон + N45P120K120 + N30 | 62,6 | 22,1 | 16,7 | 5,30 | 13,6 | 28,4

N30P80K80 + N30 | 49,5 | 9,00– | 4,10 | 12,5 | 25,6

Sx, % | 0,6–2,93

НІР05, ц/га | 1,74–1,94

НІР05,% | 0,44–0,31 | 0,42– 0,36

Тривале внесення добрив у сівозміні, а також під озиму пшеницю підвищило вміст легкогідролізованого та мінерального (N-NH4+ + N-NO3-) азоту в лучно-чорноземному карбонатному ґрунті. Найвищим їх вміст в ґрунті був за внесення N60P80K80 та N75P120K120 на фоні післядії 12 т/га гною в сівозміні. Вміст легкогідролізованого азоту в шарі ґрунту 0 – 25 см за таких норм добрив становив 60,1 та 71,3 мг/кг ґрунту, а мінерального азоту – 54,3 та 64,9 мг/кг ґрунту відповідно. За внесення добрив рівень забезпечення рослин азотом доведено до середнього та високого.

Не вирішеним залишається питання можливості прогнозування врожайності зерна озимої пшениці за вмістом мінерального азоту в ґрунті в найбільш відповідальні етапи органогенезу рослин. Мінеральний азот (N-NH4+ + N-NO3-) визначали в 0 – 50 см шарі лучно-чорноземного карбонатного ґрунту у фазу весняного кущення. Кореляційний аналіз показав тісну кореляцію (r = 0,997 при S = 0,05) між вмістом мінерального азоту в ґрунті у фазу весняного кущення та врожайністю зерна, що дозволяє використати ранньовесняну ґрунтову діагностику за вмістом мінерального азоту в шарі ґрунту 0 – 50 см для прогнозування врожайності зерна озимої пшениці у конкретних ґрунтово-кліматичних умовах.

Накопичення сухої речовини рослинами озимої пшениці є сумарним показником всіх фізіолого-біохімічних процесів, які відбуваються в рослинах. Показники накопичення сухої речовини в рослинах озимої пшениці відображають не тільки вищезазначені процеси, а й дають можливість передбачити подальший ріст і розвиток рослин та прогнозувати врожайність зерна озимої пшениці. Нами використані показники накопичення сухої речовинами у фазу колосіння. Проведений кореляційний аналіз показав, що між накопиченням сухої речовини у фазу колосіння і врожайністю зерна існує тісна кореляційна залежність (r = 0,98 – 0,99 при S = 0,05 – 0,04). Отримані лінійні рівняння регресії дозволили за накопиченням сухої речовини рослинами у фазу колосіння прогнозувати врожайність зерна. Відхилення прогнозованої врожайності зерна від фактичної в умовах проведення досліджень були несуттєвими.

Важливим компонентом сухої речовини листків рослин озимої пшениці є азот. Тривале внесення добрив в сівозміні впливає на накопичення азоту в листках озимої пшениці. У всі фази росту та розвитку рослин у варіантах з добривами накопичення азоту в листках першого і другого ярусів перевищувало варіант без добрив (контроль) та було найвищим у варіанті за внесення N75P120K120 на фоні післядії 12 т/га гною. Максимальна кількість азоту в листках накопичувалась у фазу колосіння ( 29,3 – 48,1 мг/1 г сухої речовини в листках першого ярусу та 19,6 – 33,5 мг/1 г сухої речовини в листках другого ярусу, у контролі 26,3 та 19,0 мг/1 г сухої речовини відповідно по ярусах). Після фази колосіння вміст азоту в листках поступово зменшувався за рахунок інтенсивного його відтоку для формування зернівки. Між вмістом азоту в листках у фазу колосіння і цвітіння і вмістом білку в зерні озимої пшениці у фазу повної стиглості виявлена тісна кореляційна залежність (r=0,985 у фазу колосіння та r=0,970 у фазу цвітіння).

Вплив строків внесення аМІАЧНОЇ СЕЛІТРИ, кристалонА ОСОБЛИВОГО Й акваринА 5 на врожайність та якість Зерна ОЗИМОЇ ПШЕНИЦІ

Урожайність зерна озимої пшениці в роки проведення досліджень відрізнялася абсолютними показниками (табл. 3), що можна пояснити, насамперед, умовами погоди. Незважаючи на різні погодні умови закономірність дії добрив зберігалась по роках.

Підживлення озимої пшениці азотом на початку виходу рослин у трубку має суттєві переваги перед внесенням такої ж кількості азоту рано весною поверхнево по мерзло-талому ґрунту.

Підживлення рослин озимої пшениці розчином кристалона особливого на початку виходу рослин у трубку на фоні внесення аміачної селітри рано весною і на початку виходу рослин у трубку достовірно підвищило врожаність зерна озимої пшениці. Підживлення рослин кристалоном особливим на фоні N30 рано весною підвищило врожайність зерна в 2003 р. на 5,6 ц/га, а в 2004 – 2005 рр. на 5,7 – 3,2 ц/га й на фоні N60 в 2003 р. на 4,3 ц/га, а в 2004 – 2005 рр. на 6,5 ц/га.

Внесення кристалона особливого на фоні двох підживлень озимої пшениці аміачною селітрою обумовило подальше підвищення врожайності зерна. Від підживлення рослин озимої пшениці на фоні N30 + N30 приріст урожайності зерна становив в 2003 р. 2,5 ц/га, а в 2004 – 2005 рр. 7,9 – 4,7 ц/га й на фоні N60 + N30 в 2003 р. 5,2 ц/га, а в 2004 -2005 рр. 11,6 – 6,0 ц/га відповідно. Одержані експериментальні дані свідчать про те, що за кращого забезпечення рослин озимої пшениці азотом виразнішим стає внесок кристалона особливого в підвищення врожайності зерна. Тому найвища його ефективність виявлена на фоні двох підживлень рослин аміачною селітрою.

Підживлення рослин озимої пшениці розчином кристалона особливого у фазу колосіння також сприяло, крім 2003 р., достовірному підвищенню врожайності зерна. Проте, приріст урожайності зерна був меншим, ніж за внесення кристалона особливого на всіх фонах азоту на початку виходу рослин у трубку.

Аналогічні результати отримали в досліді з використанням акварина 5. Підживлення рослин озимої пшениці акварином 5 на фоні внесення аміачної селітри сприяло підвищенню врожайності озимої пшениці. Більш ефективним є внесення акварина 5 в підживлення на фоні азоту в період кінець весняного кущення – початок виходу рослин у трубку. Внесення акварина 5 в цей період підвищило врожайність зерна озимої пшениці на фоні N30 + N30 на 6,3 ц/га, а на фоні N60 + N30 на 7,2 ц/га порівняно з фоном.

Одержані експериментальні дані свідчать, що вплив кристалона особливого й акварина 5 на врожайність зерна озимої пшениці подібний при однаковій нормі внесення добрив. Це можна пояснити тим, що хімічний склад цих добрив майже однаковий. Кристалон особливий і акварин 5 добре розчиняються у воді та у прийнятій в дослідах концентрації (1 кг/га на 250 л води) не

Таблиця 3 – Вплив аміачної селітри та кристалона особливого на

врожайність та якість зерна озимої пшениці

Варіант

досліду | Врожайність, ц/га | Вміст, %

білку | “сирої” клейковини

2003 р. | 2004 р. | 2005 р. | 2003 р. | 2004 р. | 2005 р. | 2003 р. | 2004 р. | 2005 р.

Без добрив (контроль) | 17,6 | 44,7 | 41,8 | 9,80 | 10,6 | 11,2 | 17,2 | 20,5 | 23,1

N30 | 20,4 | 50,7 | 48,8 | 10,1 | 11,3 | 11,7 | 19,4 | 21,2 | 24,2

N60 | 29,2 | 64,9 | 61,8 | 10,6 | 12,3 | 12,3 | 21,7 | 24,0 | 25,4

N30 + кристалон особливий на початку виходу у трубку | 26,0 | 56,4 | 52,0 | 10,4 | 11,5 | 11,8 | 21,4 | 22,2 | 25,1

N60 + кристалон особливий на початку виходу у трубку | 33,5 | 71,4 | 68,3 | 11,2 | 12,6 | 12,5 | 23,3 | 24,8 | 26,2

N30 + кристалон особливий на початку виходу у трубку + кристалон особливий у фазу колосіння | 27,8 | 58,6 | 54,2 | 11,5 | 12,4 | 12,5 | 24,3 | 24,6 | 26,4

N60 + кристалон особливий на початку виходу у трубку + кристалон особливий у фазу колосіння | 34,0 | 75,3 | 70,6 | 12,9 | 13,6 | 13,4 | 28,5 | 27,4 | 27,8

N30 + N30 | 25,4 | 58,6 | 57,8 | 11,3 | 12,1 | 12,3 | 22,7 | 23,4 | 25,8

N60 + N30 | 33,3 | 76,1 | 72,8 | 12,7 | 13,5 | 13,2 | 26,9 | 26,9 | 27,1

N30 + N30 + кристалон особливий на початку виходу у трубку | 27,9 | 66,5 | 62,5 | 11,5 | 12,3 | 12,4 | 23,4 | 24,5 | 26,7

N60 + N30 + кристалон особливий на початку виходу у трубку | 38,5 | 87,7 | 78,8 | 13,3 | 13,8 | 13,4 | 28,6 | 28,5 | 28,1

N30 + N30 + кристалон особливий на початку виходу у трубку + кристалон особливий у фазу колосіння | 28,2 | 69,7 | 65,2 | 12,6 | 13,6 | 13,5 | 26,1 | 27,1 | 28,6

N60 + N30 + кристалон особливий на початку виходу у трубку + кристалон особливий у фазу колосіння | 39,1 | 90,5 | 80,7 | 14,7 | 14,9 | 14,6 | 30,7 | 31,2 | 30,4

Без добрив + вода | 18,1 | 46,1 | 42,0 | 9,90 | 10,8 | 11,3 | 17,9 | 20,9 | 23,3

Sx, % | 2,88 | 0,58 | 2,01

НІР05, ц/га | 2,40 | 1,70 | 1,13

НІР05, % | 0,21 | 0,22 | 0,37 | 0,43 | 0,34 | 0,42 |

спричиняють травмування рослин, особливо листків. У варіантах, де вносили кристалон особливий і акварин 5, рослини навіть візуально відрізнялися в період вегетації від рослин контрольних ділянок більш інтенсивним зеленим забарвленням листків, розмірами колоса, більшою стійкістю до несприятливих умов вирощування.

У формуванні зерна озимої пшениці Миронівська 61 приймають участь всі елементи структури врожаю. Добрива позитивно впливають на елементи структури врожаю. Внесення кристалона особливого та акварина 5 на фоні внесення аміачної селітри підвищило порівняно з контролем масу зерна з колоса на 0,34 – 0,85 та 0,45 – 0,72 г, число зерен в колосі – на 9,4 – 10,9 та 5,7 – 10,0 штук, кількість колосків у колосі – на 2,8 -3,7 та 1,5 – 4,4 штук відповідно. Встановлена найбільш тісна кореляційна залежність між числом зерен у колосі й урожайністю зерна (r = 0,95 – 0,92) та масою зерна з одного колоса (r = 0,92 – 0,90).

Позакореневе підживлення озимої пшениці розчином кристалона особливого як на фоні ранньовесняного підживлення рослин аміачною селітрою, так і на фоні внесення аміачної селітри рано весною і на початку виходу рослин у трубку сприяло покращенню якості зерна озимої пшениці Миронівська 61. Найвищі показники якості зерна озимої пшениці відмічали за позакореневої обробки рослин розчином кристалона особливого у фазу колосіння на всіх фонах внесення азоту. У 2004 – 2005 рр. внесення кристалона особливого у фазу колосіння на фоні N30 + N30 + кристалон особливий на початку виходу рослин у трубку вміст білку в зерні підвищило на 1,3 – 1,1 %, а сирої клейковини на 2,6 – 1,9 % і на фоні N60 + N30 + кристалон особливий на початку виходу рослин у трубку вміст білку в зерні підвищило на 1,1 – 1,2 % і сирої клейковини на 2,7 – 2,3 % відповідно по роках.

Позакореневе підживлення рослин озимої пшениці розчином акварина 5, як і в досліді з кристалоном особливим, покращує показники якості зерна. Особливо ефективним було внесення акварина 5 у фазу колосіння. Від обробки рослин озимої пшениці розчином акварина 5 у фазу колосіння на фоні N30 + N30 + акварин 5 на початку виходу рослин у трубку вміст білку в зерні підвищився на 1,1 %, а “сирої” клейковини на 2,3 % і на фоні N60 + N30 + акварин 5 на початку виходу рослин у трубку вміст білка в зерні підвищився на 0,8 % і “сирої” клейковини на 2,1 %.

Позакореневі підживлення рослин озимої пшениці у фазу колосіння розчинами кристалона особливого і акварина 5 на фоні внесення аміачної селітри значно покращувало показники якості зерна озимої пшениці Миронівська 61: підвищувало вміст білку і “сирої” клейковини; збільшувало в складі білку вміст гліадинів і глютенінів, покращувало співвідношення між ними, що поліпшувало хлібопекарно-технологічні властивості борошна.

Діагностика азотного живлення озимої пшениці ТА ПРОГНОЗУВАННЯ ВРОЖАЙнОСТІ ЗЕРНА І ВМІСТУ БІЛКУ В ЗЕРНІ

за допомогою приладу N-тестерА

Оперативна діагностика стану мінерального живлення посівів озимої пшениці має надзвичайно важливе значення для отримання високих врожаїв якісного зерна. У дослідженнях ми використовували портативний прилад

N-тестер для визначення азотного живлення рослин