ІНСТИТУТ ЦУКРОВИХ БУРЯКІВ

УКРАЇНСЬКОЇ АКАДЕМІЇ АГРАРНИХ НАУК

ПРИСЯЖНЮК ОЛЕГ ІВАНОВИЧ

УДК 633.358:631.5. [477.44]

ПІДВИЩЕННЯ ПРОДУКТИВНОСТІ ГОРОХУ

В УМОВАХ ЦЕНТРАЛЬНОЇ ПІДЗОНИ

ЛІСОСТЕПУ УКРАЇНИ

06.01.09 – рослинництво

АВТОРЕФЕРАТ

дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата сільськогосподарських наук

Київ – 2006

Дисертацією є рукопис

Робота виконана на кафедрі рослинництва та кормовиробництва Національного аграрного університету та Уладово-Люлинецькій дослідно-селекційній станції Інституту цукрових буряків УААН протягом 2002-2005 рр.

Науковий керівник: | доктор сільськогосподарських наук, професор

ЕРМАНТРАУТ Едуард Рудольфович,

Інститут цукрових буряків, завідувач лабораторії

математичного моделювання та інформаційних технологій

Офіційні опоненти: | доктор сільськогосподарських наук, професор

ГУДЗЬ Володимир Павлович, професор кафедри землеробства та гербології Національного аграрного університету

кандидат сільськогосподарських наук,

Камінський Віктор Францович, старший науковий співробітник Інституту землеробства УААН

Провідна установа: | Інститут кормів УААН, м. Вінниця

Захист відбудеться “12” квітня 2006 р. о 13 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д.26.360.01 при Інституті цукрових буряків за адресою: 03141, м. Київ-141, вул. Клінічна, 25, корпус 1.

З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Інституту цукрових буряків за адресою: 03141, м. Київ, вул. Клінічна, 25, корпус .

Автореферат розісланий “9” березня 2006 року.

Вчений секретар

спеціалізованої вченої ради,

кандидат сільськогосподарських наук | Л.І. Сторожик

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Виробництво білку є ключовою проблемою сільського господарства. В Україні головним резервом збільшення виробництва рослинного білку є зернобобові культури, серед яких найбільшу частку займає горох.

Актуальність теми. Зростання виробництва гороху базується на застосуванні найбільш впливових елементів технології – вирощуванні нових сортів, розміщенні культури по кращих попередниках, дотриманні інтегрованого захисту рослин від бур’янів, шкідників і хвороб.

У зв'язку з цим необхідно розробляти й удосконалювати такі елементи технології вирощування гороху, що забезпечують максимальне накопичення і раціональне використання вологи; оптимальний розподіл насіння в ґрунті (за глибиною загортання та відстанню між насінинами у рядку); максимальне скорочення різниці між лабораторною та польовою схожістю насіння, що забезпечує отримання дружних та повних сходів; створення сприятливих умов для інтенсивного росту й розвитку рослин; контролю за фітосанітарним станом поля протягом усього технологічного циклу з метою максимального зниження збитків від бур'янів, шкідників та хвороб і втрат врожаю.

Зв’язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Дослідження, що подані в дисертаційній роботі, є складовою частиною тематики Інституту цукрових буряків УААН на 2001–2005 рр. і завдання 04.05 з питань селекції, насінництва і сортової агротехніки гороху (номер державної реєстрації 0104U002623).

Мета і задачі дослідження. Метою досліджень було виявити особливості формування продуктивності гороху залежно від сортових особливостей, норми висіву та догляду за посівами.

Для досягнення поставленої мети програмою досліджень були визначені такі завдання:

-

-

-

-

-

Об’єкт досліджень. Процеси росту, розвитку та формування продуктивності гороху залежно від сортових особливостей, факторів довкілля та агротехнічних умов.

Предмет досліджень. Сорти гороху, норми висіву насіння, агрономічна і біоенергетична їх ефективність.

Методи дослідження. Аналітичні – для визначення технологічних якостей і хімічного складу основної та побічної продукції гороху. Лабораторний – для аналізу показників якості насіння гороху. Польовий – для спостереження за ростом і розвитком рослин, умовами зовнішнього середовища, оцінки елементів технології вирощування гороху, оцінки агротехнічного та економічного ефекту досліджуваних прийомів. Вимірювально-ваговий – для обліку динаміки росту і врожайності. Математично-статистичний – для оцінки достовірності результатів досліджень. Розрахунково-порівняльний – для встановлення економічної і енергетичної ефективності результатів досліджень.

Наукова новизна одержаних результатів. Для центральної підзони Лісостепу України вперше визначено вплив сортових особливостей, факторів довкілля та агротехнічних прийомів на продуктивність гороху. Встановлено, що продуктивність гороху обумовлена площею листкової поверхні, кількістю бобів на рослині, насінин в бобі, загальною кількістю вузлів, довжиною фертильної частини рослини та збиральним індексом. Доведено, що максимальна продуктивність гороху була у сортів Ароніс і Корал з нормою висіву відповідно 1,8 і 1,5 млн. шт. /га життєздатних насінин.

Практичне значення одержаних результатів. Науково обґрунтовані пропозиції виробництву про те, що горох сортів Ароніс і Корал, рекомендовано висівати з нормами відповідно 1,8 і 1,5 млн. схожих насінин /га, забезпечують врожайність на рівні 3,61-3,73 т/га. Результати досліджень впроваджені в господарстві Уладово-Люлинецької ДСС, ТОВ “Сальницьке” Вінницької області на площі 120га.

Створені моделі продуктивності фенотипів досліджуваних сортів гороху найдуть широке використання при складанні технологічних карт вирощування нових сортів гороху та в учбовому процесі ВУЗів ІІІ й IV рівнів акредитації.

Особистий внесок здобувача полягає в узагальненні й аналізі наукових джерел вітчизняних і зарубіжних авторів за темою дисертаційної роботи, складанні програми й методики досліджень, закладці й проведенні польових та лабораторних дослідів, статистичному аналізі отриманих експериментальних даних, підготовці й написанні звітів та публікацій за темою дисертації, участі в роботі науково-практичних конференцій і семінарів.

Апробація результатів дисертації. Протягом 2002-2005 рр. результати досліджень доповідались на засіданнях кафедри рослинництва і кормовиробництва НАУ (в 2002, 2003, 2004, 2005рр.), наукових конференціях Національного аграрного університету (2005р.), Подільського аграрно-технічного університету (2005р.) та Інституту цукрових буряків УААН (2005р.).

Публікації. Основні результати досліджень за темою дисертаційної роботи опубліковані в п’яти статтях в фахових збірниках наукових праць.

Структура та обсяг роботи. Дисертація викладена на 184 сторінках машинописного тексту, включає 35 таблиць, 27 рисунків, складається із вступу, 6 розділів, висновків та рекомендацій виробництву. Список використаних літературних джерел має 278 найменувань, з яких 54 латиницею.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

ВПЛИВ ЕЛЕМЕНТІВ ТЕХНОЛОГІЇ

ВИРОЩУВАННЯ НА ПРОДУКТИВНІСТЬ ГОРОХУ

(огляд наукової літератури)

Проаналізовано результати досліджень різних авторів з питань особливостей формування продуктивності гороху залежно від сортового складу, норм висіву і умов вирощування в центральній підзоні Лісостепу України. Висунуто робочі гіпотези, визначено мету і завдання досліджень.

МЕТОДИКА І УМОВИ ДОСЛІДЖЕНЬ

Дослідження проводилися протягом 2002-2005 років у відділі селекції зернобобових культур Уладово-Люлинецької дослідно-селекційної станції Інституту цукрових буряків УААН.

Ґрунт дослідного поля – чорнозем глибокий малогумусний. В орному шарі ґрунту вміст гумусу становив 3,9%, легкогідролізованого азоту 12,4мг, рухомих форм фосфору і калію відповідно - 19,3мг і 11,0мг на 100г ґрунту, рН 6,4, а гідролітична кислотність - 1,5 мг-екв /100 г ґрунту.

Північно-східна частина Вінницької області, де проводились дослідження, характеризується помірно теплим і вологим кліматом. Гідротермічний коефіцієнт становить 1,7–1,8. Середньодобова температура повітря вище +5oC настає в першій декаді квітня, а нижче +5oC восени - на початку листопада.

Агрометеорологічні умови 2002-2005 років характеризувалися істотними відхиленнями від середніх багаторічних показників, що відповідно позначилось на формуванні продуктивності посівів гороху.

Згідно програми вивчались наступні питання:

1. Продуктивність гороху залежно від сортових особливостей.

2. Вплив норм висіву на урожайність і якість насіння гороху.

Схема досліду включала:

Фактор А – сорти: Ароніс; Уладівський харчовик; Корал.

Фактор Б – Норма висіву, млн. схожих насінин/га: 0,6; 0,9; 1,2; 1,5; 1,8; 2,1.

Площа посівної ділянки становила 25 м2, облікової – 12,5 м2; повторність - триразова.

Обліки спостереження та аналізи проводили відповідно методики польового досліду (Б.А. Доспєхов, 1985р.) і Державного сортовипробування сільськогосподарських культур (2000р.).

Фенологічні спостереження та оцінка стану посівів проводили за методикою Ф.М. Куперман (1980р.).

Динаміку наростання сухої маси за методикою А.А. Нечипоровича (1965р.) визначали за етапами органогенезу. Фотосинтетичну активність рослин за методикою Х.Г. Тоомінга і Б.И. Гуляєва (1984р.). Площу листкової поверхні методом „висічок” за методикою А.А. Ничипоровича (1966р.).

Кількість і масу бульбочок на кореневій системі визначали за методикою Г.С. Посипанова (1993).

Урожайність визначали методом прямого комбайнування кожної облікової ділянки комбайном Сампо-500.

Аналіз вмісту протеїну в насінні і в соломі проводили методом інфрачервоної спектрометрії.

Посівні властивості насіння визначалися за Держстандартом ДСТУ 2240-93.

Структуру врожаю аналізували за пробними снопами, які відбирали перед збиранням з двох несуміжних повторень в двох місцях ділянки з площадок розміром 1м2.

Визначення структури фенотипової продуктивності сортів гороху здійснювали за допомогою еколого-генетичної моделі кількісних ознак (В.А. Драгавцев, 1995р.).

Статистичний аналіз результатів роботи виконували за допомогою прикладного пакету Statistica 6.0.

Економічну ефективність оцінювали за методичними вказівками визначення економічної оцінки вирощування сільськогосподарських культур за інтенсивними технологіями (1989р.). Енергетичну оцінку сортів гороху і агрозаходів за методичними вказівками визначення енергетичної ефективності вирощування сільськогосподарських культур (2003р.).

ВПЛИВ ПОГОДНИХ УМОВ НА ПРОХОДЖЕННЯ ПЕРІОДІВ

ОНТОГЕНЕЗУ ТА ЕТАПІВ ОРГАНОГЕНЕЗУ СОРТІВ ГОРОХУ

Погодні умови впливають на проходження фаз росту і розвитку та загальну тривалість вегетаційного періоду гороху. Реалізація потенційної продуктивності рослин визначається ступенем відповідності умов, необхідних для проходження рослинами етапів органогенезу, адже знівелювати втрати, що відбулися на попередніх етапах, майже неможливо.

У вивчених однотипних сортів різниці між тривалістю етапів органогенезу майже не спостерігається, тому більш детально були проаналізовані відмінності у проходженні етапів органогенезу, що спричинені біологічними особливостями і погодними умовами.

На підставі виявлених парних зв’язків для кожного з досліджуваних сортів за методом П.В. Терентьєва були побудовані відповідні кореляційні плеяди, які свідчать про закономірності впливу етапу органогенезу на тривалість вегетаційного періоду (рис. 1).

Ароніс |

Корал

Уладівський харчовик

Рис 1. Кореляційні зв’язки між довжиною етапів органогенезу і тривалістю вегетаційного періоду сортів гороху

На схемі наведені лише достовірні кореляційні зв’язки. За ними тривалість вегетаційного періоду сорту Ароніс позитивно пов’язана з тривалістю першого (rs=0,77) і десятого (rs =0,78) етапів органогенезу. На першому - відбувається формування конусу наростання і перших зачаткових листків, тому подовження цього етапу обумовлює збільшення тривалості вегетаційного періоду. Десятий – характеризується початковою диференціацією зародка насіння, утворенням проембріо і закладанням сім’ядоль і конусу наростання бруньки насінини, через це вплив несприятливих умов вирощування може призводити не тільки до збільшення вегетаційного періоду, а й до погіршення якісних показників насіння.

На тривалість вегетаційного періоду сорту Корал позитивно впливають такі етапи органогенезу: перший (rs =0,87), третій-четвертий - диференціація конусу наростання і формування осі суцвіття (rs =0,76) і п’ятий - формування органів квітки (rs =0,75). У сорту Уладівський харчовик були аналогічні зв’язки між тривалістю вегетаційного періоду і першим (rs =0,71), третім-четвертим (rs =0,72), і п’ятим (rs=72) етапами. Тривалість третього – п’ятого етапів визначає величину врожаю, оскільки саме тоді формується довжина суцвіття. Нестача або критичний вплив тих чи інших факторів в цей час викликає пригнічення розвитку рослин, що, в свою чергу, позначається на загальній тривалості вегетаційного періоду.

У морфогенезі гороху можна виділити три основних періоди. Перший - формування і ріст вегетативних органів (коренів, стебел, листків), що виконують найважливіші функції живлення, дихання, водопостачання, синтезу і транспортування речовин в рослині. Другий - утворення суцвіть і квіток, органів, що підготовляють і забезпечують процес запліднення. Третій - формування насіння. Він є одночасно періодом старіння материнської рослини і початком онтогенезу нового покоління, що виникає в результаті запліднення. Усі три періоди є взаємозалежними і взаємообумовленими.

Для більш повного розуміння впливу кліматичних умов на тривалість періодів онтогенезу і визначення їх впливу на довжину вегетаційного періоду сортів гороху було проведено кореляційний аналіз, результати якого представлено на дендрограмі (рис 2).

На перший період онтогенезу сорту Корал впливає сума опадів (rs =0,75), а на другий – сума опадів (rs =0,70) і середньодобова температура повітря (rs=_,70). Загалом на тривалість вегетаційного періоду впливають лише перший (rs=0,75) і другий (rs =0,71) етапи онтогенезу.

Для сорту Ароніс на швидкість проходження першого періоду онтогенезу помітний вплив має середньодобова температура повітря (rs = - 0,78) і сума опадів (rs=0,62). Середньодобова температура (rs = - 0,70) і сума опадів (rs =0,64) сильно впливають на тривалість другого, а на третій період – сума активних температур (rs=0,68). В цілому вегетаційний період сорту визначає лише перший період онтогенезу (rs =0,74).

Рис 2. Вплив кліматичних умов на тривалість періодів онтогенезу і тривалість вегетаційного періоду сорту Корал

I – формування вегетативних органів, II – диференціація генеративних органів,

III – формування і дозрівання насіння

В сорту Уладівський харчовик на перший період онтогенезу суттєво впливають середньодобова температура повітря (rs = - 0,58) і сума опадів (rs=0,65). У другий і третій періоди значний вплив мали суми активних температур повітря відповідно (rs =0,79 і rs =0,68). В цілому, на тривалість вегетації впливають перший (rs=0,58) і другий періоди онтогенезу (rs =0,60).

РІСТ І РОЗВИТОК РОСЛИН

ТА ФОРМУВАННЯ ПРОДУКТИВНОСТІ ГОРОХУ

Формування густоти починається вже під час сівби. Проте кількість рослин, яка утворюється після проростання насіння, не вдається зберегти до періоду дозрівання та збирання врожаю. Протягом вегетаційного періоду кількість рослин на одиниці площі поступово зменшувалась, проте за варіантами норм висіву помітних різниць у випаданні рослин не спостерігалось. Зменшення кількості рослин від сходів до збирання зерна залежало не від норм висіву, а від впливу агротехнічних заходів і природних факторів. Сортових особливостей між варіантами густоти посіву при переході від однієї фази до іншої також не відмічено.

Кількість вологи, що необхідна на формування одиниці продукції, з підвищенням норм висіву зменшується. Якщо за норми висіву 0,6 млн. шт./га рослини на формування зерна витрачали води 100-120 мм/т, то за 2,1 млн. шт./га – 80-90 мм/т. Серед досліджуваних сортів Уладівський харчовик на формування одиниці продукції використовує в середньому на 10 мм вологи більше, ніж інші сорти.

Найбільш сприятливі умови для функціонування бульбочкових бактерій у гороху складаються до фази цвітіння. У наступні періоди рослини різко обмежують приток поживних речовин до колоній симбіонтів, в результаті чого вони починають відмирати. Ці висновки підтверджуються нашими дослідженнями (рис. 3).

Етап органогенезу

Рис 3. Динаміка за етапами органогенезу активних (А) і неактивних (Н) бульбочкових колоній (в середньому по кожному сорту)

Кількість колоній бульбочкових бактерій змінювалася як залежно від сортових особливостей, так і варіантів норм висіву насіння. Підвищення норм висіву від 0,6 до 2,1 млн. схожих насінин/га поступово зменшувало кількість бульбочкових бактерій на коренях рослин в усі фази росту й розвитку.

Інтенсивність наростання як листкової, так і всієї асиміляційної поверхні, включаючи площу листків та вусів, в значній мірі залежала як від норм висіву, так і сортових особливостей. З першого до дев’ятого етапів органогенезу площа листків і вусів рослин гороху збільшується, а з наступних – відбувається її поступове зменшення.

Ріст і розвиток рослин тісно зв'язані між собою, і, як правило, будь-який процес розвитку зв'язаний з ростом. Поряд з фотосинтезом, ріст є найважливішою функцією продуційного процесу рослин. Наростання сухої речовини пов’язано з нормою висіву і сортовими особливостями. Якщо підвищення норми висіву від 1,5 до 2,1 млн. шт. /га не викликало достовірної різниці між варіантами за збором сухої речовини, то при густоті посівів 0,6-1,2 млн. шт. /га рослини відзначаються істотно нижчим приростом сухої речовини, що пов’язано з більш активним впливом стресових факторів: хвороб, шкідників, забур’яненістю посівів, змінами мікроклімату ділянки поля. Найбільш інтенсивне накопичення сухої речовини окремими рослинами відбувається до бутонізації гороху.

Рівень і стабільність врожаїв в значній мірі залежить від норм висіву, при яких сорти гороху зможуть в повній мірі розкрити генетичний потенціал (табл. 1).

Таблиця 1

Урожайність зерна сортів гороху залежно від норм висіву, т/га

Сорт | Норма висіву, млн. шт. /га | Рік | Середнє за 2002-2005рр. | Прибавка врожаю

2002 | 2003 | 2004 | 2005

Ароніс | 0,6 | 1,97 | 0,69 | 1,50 | 1,76 | 1,48 | a | -

0,9 | 2,50 | 1,63 | 2,13 | 3,11 | 2,35 | abcd | 0,87

1,2 | 2,56 | 1,52 | 2,48 | 4,12 | 2,67 | bcde | 1,19

1,5 | 3,25 | 2,41 | 2,92 | 4,78 | 3,34 | de | 1,86

1,8 | 3,69 | 3,31 | 3,52 | 3,92 | 3,61 | e | 2,13

2,1 | 3,78 | 3,18 | 3,38 | 3,47 | 3,46 | e | 1,98

Уладівський харчовик | 0,6 | 2,15 | 0,90 | 1,87 | 1,92 | 1,71 | ab | -

0,9 | 2,99 | 2,26 | 2,60 | 3,09 | 2,74 | bcde | 1,03

1,2 | 3,24 | 3,08 | 3,23 | 3,63 | 3,29 | de | 1,58

1,5 | 2,62 | 2,37 | 3,34 | 3,90 | 3,06 | cde | 1,35

1,8 | 2,62 | 1,93 | 3,16 | 4,01 | 2,93 | cde | 1,22

2,1 | 2,78 | 1,97 | 2,73 | 3,29 | 2,69 | bcde | 0,98

Корал | 0,6 | 2,02 | 1,93 | 2,14 | 2,43 | 2,13 | abc | -

0,9 | 2,74 | 2,63 | 2,69 | 2,84 | 2,73 | cde | 0,59

1,2 | 2,56 | 2,18 | 3,05 | 3,48 | 2,82 | cde | 0,69

1,5 | 3,50 | 2,92 | 4,05 | 4,45 | 3,73 | e | 1,60

1,8 | 3,17 | 2,51 | 3,24 | 4,35 | 3,32 | de | 1,18

2,1 | 3,12 | 2,38 | 3,25 | 4,43 | 3,29 | de | 1,16

Примітка: a, b, c, d… - пошаровий розподіл досліджуваних ознак на гомогенні групи за тестом Дункана (від меншого показника до більшого)

Несприятливі умови на початку вегетації 2003 року викликали збільшення кількості бур’янів, що призвело до значного пригнічення рослин, тому у варіанті за норми висіву гороху 0,6 млн. шт./га порівняно з нормою висіву 0,9 млн. шт./га недобір насіння становив 0,7-1,36 т/га.

За середньо багаторічними даними максимальна урожайність у сорту Ароніс була за норми висіву 1,8 млн. шт. насінин/га – 3,61т/га. Подальше збільшення норми висіву було неефективним.

Для сорту гороху Уладівський харчовик оптимальною є норма висіву 1,2 млн. шт./га, за якої середня врожайність становила 3,29 т/га. Сівба з меншою або вищою нормами висіву викликала істотне зниження урожаю.

Сорт Корал забезпечує врожайність 3,73 т/га за норми висіву 1,5 млн. шт./га життєздатних насінин.

Узагальнені зміни урожайності гороху залежно від норм висіву наведені на рис. 4.

Рис. 4. Динаміка зміни урожайності гороху залежно від норми висіву

Кожній нормі висіву на графіку відповідає так звана “точка з вусами”, де центральна точка – медіана (тобто таке значення величини, що розділяє всі дані вибірки на дві рівні за чисельністю частини). Вуса є графічним відображенням мінімального і максимального значення властивого кожному ряду вибірки.

При побудові цього графіка враховувались дані врожайності усіх трьох сортів, оскільки сортова різниця між ними є не достовірною, то вона до уваги не бралась.

Максимальний урожай насіння можна отримати за норми висіву 1,5 млн. шт./га, з незначним відхиленням врожайності при нормах висіву 1,2 і 1,8 млн. шт./га. Зменшення норм висіву нижче 1,2 млн. шт./га недопустиме, оскільки при цьому погіршується фітосанітарний стан посівів, збільшується їх забур’янення, а збільшення норми висіву вище 1,8 млн. шт./га – неефективне, тому що витрати насіння в повній мірі не компенсуються прибавкою врожаю.

МОДЕЛЮВАННЯ ПРОДУКТИВНОСТІ ФЕНОТИПУ ГОРОХУ

Урожай гороху визначається кількістю рослин на одиниці площі, кількістю бобів на рослині і насінин в бобі, масою 1000 насінин та ін. Максимальний врожай формується за оптимального співвідношення всіх елементів його структури. Іноді за слабкого розвитку одного елемента структури врожаю загальний врожай в певній мірі компенсується за рахунок інших елементів. Це пов’язано з тим, що окремі елементи врожаю формуються на різних етапах органогенезу і для їх оптимального розвитку необхідні неоднакові умови. Найбільш ефективна дія умов середовища на той чи інший елемент структури врожаю проявляється в критичні періоди, коли формуються кількісні ознаки кожного із елементів.

Шляхом кореляційного аналізу елементів продуктивності гороху було виділено вісім екологічно стабільних зв’язків, що мають найбільший загальний внесок в ознаку продуктивності сорту – масу насіння з рослини. Такими є кількість бобів на рослині, кількість фертильних вузлів, загальна кількість вузлів, довжина фертильної частини рослини, кількість бобів на фертильному вузлі, кількість насіння з рослини та в бобі, маса 1000 насінин. На перші п’ять елементів продуктивності припадає основна частка загального внеску в ознаку маси насіння з рослини.

На підставі отриманих даних була побудована модель прояву у фенотипі ознак продуктивності досліджуваних сортів гороху. В основу побудови моделі покладено ієрархічність прояву ознак продуктивності в онтогенезі та відповідність їх розвитку в органогенезі. Оскільки етапи реалізації в фенотипі кількісної ознаки відображають і етапи ускладнення генетичної системи, то взаємозв’язок між компонентами моделі можна розглядати як показник динамічної впорядкованості взаємодії між елементами генетичної системи. Модель складається з трьох модулів ознак – результуючої і двох компонентних, що відображають фенотипову реалізацію генетичної формули. За допомогою модулів можна дати кількісну оцінку специфічної генної організації ознаки конкретного генотипу. В даному випадку за результуючі ознаки взяті ті, що мають між собою екологічно стабільні зв’язки та найвищий сумарний вклад в кінцеву результуючу ознаку – масу зерна з рослини. Це загальна кількість вузлів, кількість фертильних вузлів, кількість бобів на рослині, кількість насіння з рослини та його маса (рис 5).

Рис.5. Вплив кліматичних умов на структуру продуктивності фенотипу сорту гороху Корал

(середнє за 1993-2005 рр.)

Внаслідок аналізу встановлено, що ознаки кількості насінин з рослини, бобів на рослині, фертильних вузлів, бобів на фертильному вузлі, насінин в бобі, загальної кількості вузлів, довжини фертильної частини рослини та маси 1000 насінин мають відповідний до переліку вклад в ознаку індивідуальної продуктивності сортів гороху (масу насіння з рослини). Визначено ряд екологічно-стабільних зв’язків між елементами продуктивності, що встановлюються між тими ознаками, які послідовно формуються за фазами органогенезу.

Результати досліджень підтверджують високу адекватність моделі. Вона дає можливість оцінювати формування ознак продуктивності сорту в динаміці онтогенезу і впливу факторів середовища, що в ліміті, визначати ступінь їх впливу на реалізацію елементів продуктивності, а також передбачати такий вплив на конкретний генотип.

Одним з критеріїв оцінки індивідуальної продуктивності рослини є збиральний індекс (ЗІР). У 95рослин, що забезпечують високий врожай, збиральний індекс рослини коливається в межах 40–70

Головна осьова модель (ГОМ) базується на визначенні ЗІР як відношення індивідуальної маси насіння (МН) до маси рослини (МР). Оскільки ці змінні мають однакову одиницю виміру (грам з рослини), залежність між ними можна описати двома компонентами: головною віссю і еліпсом. Головна вісь визначається лінійним рівнянням, а еліпс відображає розкид показників відносно осі (рис. 6).

Рис. 6. Залежність між масами насіння і рослини гороху сорту Корал,

норма висіву 1,5 млн. шт./га

Збиральний індекс визначається сортовими особливостями і густотою посіву. Для сортів гороху Ароніс, Уладівський харчовик і Корал оптимальною нормою висіву є відповідно 1,8, 1,2 і 1,5 млн. схожих насінин/га. Саме ці варіанти мають максимальний збиральний індекс. Середнє для трьох сортів значення ЗІР (47,2%) свідчить про наявність певних резервів його підвищення шляхом оптимізації умов вирощування і підвищення продуктивності сортів гороху шляхом селекційного добору.

Отже, використання простих індексів, зокрема ЗІР, дозволяє більш точно провести оцінку як індивідуальної, так і сортової продуктивності рослин, що створює передумови для оптимізації елементів технології вирощування.

ЕКОНОМІЧНА ТА ЕНЕРГЕТИЧНА ОЦІНКА ВИРОЩУВАННЯ ГОРОХУ

Основним рушієм економічного розвитку виробництва є застосування високопродуктивних ресурсозаощаджуючих технологій, які забезпечують зниження собівартості і підвищення рентабельності господарств.

Економічна ефективність сортів гороху обумовлена рівнем урожайності та витратами на його формування. Найбільш рентабельним і прибутковим для вирощування в зоні проведення досліджень виявився сорт Корал, який мав перевагу порівняно із іншими досліджуваними сортами за всіма показниками (табл. 2).

У сорту Ароніс найвищий прибуток з гектару та рівень рентабельності були одержані при нормі висіву 1,8 млн. схожих насінин/га. Для сорту Уладівський харчовик оптимальною виявилась норма висіву 1,2 млн. схожих насінин/га, де рівень рентабельності становив 176,3%.

Серед досліджуваних сортів за рівнем рентабельності та прибутку сорт Корал виявися найбільш ефективним. Найвища продуктивність його сформувалась у варіанті з нормою висіву 1,5 млн., де отримано найвищий прибуток (1581 грн. /га) і рівень рентабельності (200,5%).

Для сортів Ароніс та Уладівський харчовик витрати енергії на одержання 1 т врожаю і коефіцієнт енергетичної ефективності в значній мірі залежали від впливу норм висіву. Найвищий показник КЕЕ був при нормах висіву 1,2-1,5 у Ароніса, і 1,2 млн. шт. /га схожих насінин у Уладівського харчовика. Подальше підвищення норми висіву призводило до зниження коефіцієнту енергетичної ефективності.

Таблиця 2

Економічна ефективність вирощування сортів гороху

Сорт | Норма висіву, млн. шт./га | Урожайність, т/га | Витрати, грн. /га | Вартість продукції, грн. | Собівартість, грн. /т | Прибуток, грн. /га | Рента-бельніс-ть, %

Ароніс | 0,6 | 1,48 | 548,8 | 940,2 | 371 | 391,5 | 71,3

0,9 | 2,35 | 620,0 | 1490,4 | 264 | 870,4 | 140,4

1,2 | 2,67 | 686,3 | 1698,1 | 257 | 1011,9 | 147,5

1,5 | 3,34 | 736,3 | 2123,1 | 220 | 1386,9 | 188,4

1,8 | 3,61 | 772,5 | 2294,0 | 214 | 1521,5 | 197,0

2,1 | 3,46 | 803,8 | 2196,0 | 233 | 1392,2 | 173,2

Уладівський харчовик | 0,6 | 1,71 | 616,3 | 1086,3 | 361 | 470,0 | 76,3

0,9 | 2,74 | 678,8 | 1738,3 | 248 | 1059,6 | 156,1

1,2 | 3,29 | 757,5 | 2093,2 | 230 | 1335,7 | 176,3

1,5 | 3,06 | 830,0 | 1943,2 | 271 | 1113,2 | 134,1

1,8 | 2,93 | 908,8 | 1861,1 | 310 | 952,3 | 104,8

2,1 | 2,69 | 985,0 | 1710,1 | 366 | 725,1 | 73,6

Корал | 0,6 | 2,13 | 588,8 | 1355,5 | 276 | 766,8 | 130,2

0,9 | 2,73 | 643,8 | 1733,0 | 236 | 1089,2 | 169,2

1,2 | 2,82 | 716,3 | 1792,4 | 254 | 1076,2 | 150,3

1,5 | 3,73 | 788,8 | 2370,5 | 211 | 1581,8 | 200,5

1,8 | 3,32 | 856,3 | 2108,2 | 258 | 1251,9 | 146,2

2,1 | 3,29 | 915,0 | 2093,9 | 278 | 1178,9 | 128,8

Енергетичні витрати на вирощування 1 т зерна та коефіцієнт енергетичної ефективності у сорту Корал за варіантами норм висіву дещо відрізнялись від сортів Ароніс та Уладівський харчовик: коефіцієнт енергетичної ефективності був найвищий у варіанті з нормою висіву 1,5 млн. шт./га.

ВИСНОВКИ

1. В дисертації наведено теоретичне узагальнення і нове вирішення наукового завдання підвищення продуктивності гороху в умовах центральної підзони Лісостепу України, яке передбачає використання високопродуктивних сортів, адаптованих до умов довкілля, та оптимізацію густоти посіву. Завдання вирішувалось шляхом проведення польових дослідів, у яких визначено найбільш продуктивний генотип гороху, теоретично обґрунтовано оптимальну густоту.

2. Найбільш швидким шляхом підвищення врожайності гороху є впровадження у виробництво нових, інтенсивних, невилягаючих, придатних до прямого комбайнування сортів гороху Ароніс і Корал та відповідно до сорту оптимальних норм висіву – 1,8 і 1,5 млн. схожих насінин /га.

3. Між тривалістю вегетаційного періоду певного етапу органогенезу встановлено ряд кореляційних залежностей. Так, у сорту Ароніс тривалість вегетаційного періоду пов’язана з тривалістю першого (rs=0,77) (формування конусу наростання і перших зачаткових листків) і десятого (rs =0,78) (початкова диференціація зародка насіння, утворення проембріо і закладання сім’ядоль і конусу наростання бруньки насінини) етапів органогенезу, а у сорту Корал - першого (rs =0,87), третього-четвертого (диференціація конусу наростання і формування осі суцвіття rs =0,76) і п’ятого (формування органів квітки rs,75).

4. Погодні умови впливають на швидкість проходження певних етапів онтогенезу. Зокрема, у сорту Ароніс на першому і другому етапах визначальними є середньодобова температура повітря (rs = - 0,78 і - 0,70) і сума опадів (rs =0,62 і 0,64); а третьому – сума активних температур (rs =0,68); в цілому період вегетації детермінується лише першим періодом онтогенезу (rs=0,74). Тривалість вегетаційного періоду сорту гороху Ароніс залежить від швидкості проходження ним першого і десятого етапів органогенезу, а сортів Уладівський харчовик і Корал – першого, третього-четвертого і п’ятого.

5. Кількість вологи, що необхідна на формування одиниці продукції, з підвищенням норм висіву зменшується. За норми висіву 0,6 млн. шт./га рослини витрачають води на формування зерна 100-120 мм /т, а за 2,1 млн. шт./га – 80-90 мм/т. Серед досліджуваних сортів Уладівський харчовик на формування одиниці продукції витрачає в середньому на 10 мм вологи більше, ніж інші сорти.

6. Загущення посівів сорту Ароніс сприяє зменшенню забур’янення (r=_,96±0,10) і кількості уражених рослин (r=-0,69±0,27). Аналогічними зв’язками характеризуються також сорти Уладівський харчовик та Корал. Ступінь ураження вірусними патогенами з підвищенням норми висіву знижується.

7. Симбіотична активність сортів гороху залежить від площі живлення і наявності поживних речовин в ґрунті. Вона регулюється надходженням поживних речовин, що направляються рослиною до колоній бульбочкових бактерій.

8. Розмір асиміляційної поверхні визначається біологічними особливостями сортів; з підвищенням норми висіву площа листкової поверхні зростала в усіх сортів. З першого до дев’ятого етапів органогенезу площа листків і вусів рослин гороху збільшується, а з наступних – відбувається її поступове зменшення.

9. Максимальна урожайність у сорту гороху Ароніс формувалась за норми висіву 1,8 млн. шт. насінин /га (3,61 т/га), Уладівського харчовика - 1,2 млн. шт. /га (3,29 т/га) і Корал - за норми висіву 1,5 млн. шт./га життєздатних насінин (3,73 т/га).

10. Кількість насінин з рослини, бобів на рослині, фертильних вузлів, бобів на фертильному вузлі, насінин в бобі, загальної кількості вузлів, довжини фертильної частини рослини та маси 1000 насінин мають відповідний до переліку вклад в ознаку індивідуальної продуктивності сортів гороху - масу насіння з рослини. Похідна кількісних ознак - збиральний індекс - характеризує не тільки сортові особливості, а й густоту посіву. Для сортів гороху Уладівський харчовик і Корал зі збиральним індексом 51,4 і 51,8% оптимальною нормою висіву є відповідно 1,2 і 1,5 млн. шт. /га схожих насінин, для сорту Ароніс з індексом 50,7% - 1,8 млн. шт. /га.

11. Найвища економічна і енергетична ефективність вирощування сортів гороху Ароніс, Уладівський харчовик і Корал була за норм висіву відповідно 1,8; 1,2 і 1,5 млн. схожих насінин/га; умовно чистий прибуток і рівень рентабельності в цих варіантах становив відповідно 197,0, 176,3 і 200,5%, а КЕЕ - 3,47, 3,52 і 3,52.

ПРОПОЗИЦІЇ ВИРОБНИЦТВУ

В умовах правобережного Лісостепу України на чорноземі типовому малогумусному для одержання високих і сталих врожаїв насіння, зниження матеріальних затрат та забезпечення збирання гороху прямим комбайнуванням рекомендується вирощувати горох сортів Ароніс і Корал з нормами висіву відповідно 1,8 і 1,5 млн. схожих насінин /га.

СПИСОК РОБІТ, ОПУБЛІКОВАНИХ ЗА ТЕМОЮ ДИСЕРТАЦІЇ

1. Лич С.В., Присяжнюк О.І. Вплив густоти посіву на забур’яненість, ураження вірусними хворобами і продуктивність сортів гороху. // Науковий вісник Національного Аграрного університету. Випуск 86. – К.: 2005. – С. . (підготовка і проведення польових досліджень, аналіз матеріалів експерименту)

2. Ермантраут Е.Р., Кузь В.В., Присяжнюк О.І. Продуктивність міжсортових і міжвидових агрофітоценозів гороху. // Збірник наукових праць Подільського державного аграрно-технічного університету. – Кам'янець-Подільський. 2005. – С. . (підготовка і проведення польових досліджень, аналіз матеріалів експерименту)

3. Каленська С.М., Демидась Г.І., Ермантраут Е.Р., Іванівська Р.Т., Нідзельський В.А., Коваленко В.П., Юник А.В., Присяжнюк О.І. Особливості технології вирощування альфільних сортів гороху. Методичні рекомендації. – К.: Видавничий центр НАУ, 2005. – 71 с. (науковий пошук інформації, підготовка огляду літератури)

4. Ермантраут Е.Р., Присяжнюк О.І. Оптимізація густоти посівів для підвищення індивідуальної продуктивності рослин гороху. Науковий вісник Національного Аграрного університету. Випуск 91. – К.: 2005. – С. . (підготовка і проведення польових досліджень, аналіз матеріалів експерименту)

5. Ермантраут Е.Р., Присяжнюк О.І. Прогнозування продуктивності гороху. // Збірник наукових праць Інституту землеробства. Випуск 77. К.: 2005. – С. 76-82. (підготовка і проведення польових досліджень, аналіз матеріалів експерименту)

Присяжнюк О.І. Підвищення продуктивності гороху в умовах центральної підзони Лісостепу України. – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата сільськогосподарських наук за спеціальністю 06.01.09 – рослинництво. – Інститут цукрових буряків УААН, Київ, 2006.

У дисертації викладено результати досліджень автора по визначенню особливостей формування і реалізації генетичного потенціалу продуктивності нових сортів гороху в онтогенезі залежно від їх взаємодії з прийомами технології вирощування й факторами довкілля. Обґрунтовано параметри моделей агрофітоценозів, що обумовлюють максимальну реалізацію біологічного потенціалу сортів гороху.

Вивчена продуктивність районованих і нових сортів гороху залежно від норм висіву. Встановлено закономірності росту і розвитку та фотосинтетичних процесів нових сортів залежно від впливу абіотичних факторів і агротехнічних прийомів.

При вирощуванні сортів Ароніс і Корал рекомендовано висівати відповідно 1,8 і 1,5 млн. схожих насінин/га.

У роботі наведені розрахунки енергетичної та економічної ефективності досліджених технологічних заходів. Подані дані про результати виробничих перевірок розроблених елементів технології.

Ключові слова: горох, продуктивність, норма висіву, модель фенотипу, структурні елементи, моделювання

Присяжнюк О.И. Повышение продуктивности гороха в условиях центральной подзоны Лесостепи Украины. - Рукопись.

Диссертация на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук по специальности 06.01.09 - растениеводство. - Институт сахарной свеклы УААН, Киев, 2006.

В диссертации изложены результаты исследований автора по определению особенностей формирования и реализации генетического потенциала продуктивности новых сортов гороха в онтогенезе в зависимости от их взаимодействия с приемами технологии выращивания и факторами окружающей среды. Обоснованы параметры моделей агрофитоценозов, которые обуславливают максимальную реализацию биологического потенциала сортов гороха.

Изучена продуктивность районированных и новых сортов гороха в зависимости от норм высева. Установлены закономерности роста и развития, фотосинтетических процессов новых сортов в зависимости от влияния абиотических факторов и агротехнических приемов.

При выращивании новых сортов Аронис и Корал рекомендовано высевать соответственно 1,8 и 1,5 млн. всхожих семян/га.

В работе приведены расчеты энергетической и экономической эффективности изученных технологических мероприятий. Представлены результаты производственных проверок разработанных элементов технологии.

Ключевые слова: горох, продуктивность, норма высева, модель фенотипа, структурные элементы, моделирование

Prisyazniuk O.I. Increase of productivity of peas under conditions in the central Forest-steppe zone of Ukraine. - a manuscript.

A thesis for receiving a scientific degree of the Candidate of agricultural sciences on speciality 06.01.09 - plant growing. - Institute for Sugar Beet of UAAS, Kiev, 2006.

The thesis presents the results of the authors studies on determining features of formation and realization of genetic potential of productivity of new pea varieties in ontogeny depending on their interactions with technological practices of their growing and environment factors.

Correlation dependences between duration of the vegetation period and organogenesis stages were determined. While in the Aronis variety, the length of vegetation period depends on the duration of the first stage of organogenesis (formation of the apical cone and first embrionic leaves) and on that of the tenth stage (initial differentiation of the seed embryo, formation of a proembryo, setting cotyledons and the apical cone of the bud), in the Coral variety, it depends on the first stage, third - fourth stages (differentiation of the apical cone and formation of a rachis) and the fifth stage (formation of floral organs).

It was established that the duration of the growing period of the Aronis variety of pea depended on the speed of passing the first and tenth stages of organogenesis and the varieties Uladovskiy kharchevik and Coral on that of the first, the third - fourth and fifth stades.

Parameters of models of agrophytocenoses to which the maximum biological potential of pea varieties correspondent were grounded.

It was established that stability of such characters as: the number of seeds per plant, pods per plant, fertile nodes, pods per fertile node, seeds per pod, total number of nodes, length of the fertile part of the plant and thousand seed weight contributed share in the trait of individual productivity of pea varieties - mass of seeds per plant.

Technology of droving pea varieties with taking into account adaptive potential, plant model and agrocenosis was worked out.

Regularities of growth and development and photosynthetic processes of the new varieties depending on the influence of abiotic