ДНІПРОПЕТРОВСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ АГРАРНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

РУДАКОВ ЮРІЙ МИКОЛАЙОВИЧ

УДК 633.11:631.55:631.582

РОЗМІЩЕННЯ ОЗИМОЇ ПШЕНИЦІ ПІСЛЯ РІЗНИХ ПОПЕРЕДНИКІВ, СИСТЕМ ДОБРИВ І ОБРОБІТКУ ҐРУНТУ ТА ЇЇ ПРОДУКТИВНІСТЬ В ПІВНІЧНОМУ СТЕПУ УКРАЇНИ

06.01.01 – загальне землеробство

Автореферат

дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата сільськогосподарських наук

Дніпропетровськ – 2006

Дисертацією є рукопис

Робота виконана в Дніпропетровському державному аграрному університеті Міністерства аграрної політики України

Науковий керівник – доктор сільськогосподарських наук, професор, академік УААН Лебідь Євген Макарович, Інститут зернового господарства УААН, директор

Офіційні опоненти: – доктор сільськогосподарських наук, професор, член-кореспондент УААН Будьонний Юрій Васильович, Харківський національний аграрний університет ім. В.В. Докучаєва, завідувач кафедри загального землеробства

доктор сільськогосподарських наук, професор Єщенко Володимир Омелянович, Уманський державний аграрний університет, завідувач кафедри загального землеробства

Провідна установа: Інститут рослинництва УААН ім. В.Я. Юр’єва, лабораторія рослинництва (м. Харків)

Захист дисертації відбудеться “10” березня 2006 р. о 1300 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 08.804.02 в Дніпропетровському державному аграрному університеті за адресою: 49600, м. Дніпропетровськ, 27, вул. Ворошилова, 25, корпус 1, конференцзал (ауд. 341)

З дисертацією можна ознайомитися у бібліотеці Дніпропетровського державного аграрного університету за адресою 49600, м. Дніпропетровськ, 27, вул. Ворошилова, 25.

Автореферат розісланий “___” лютого 2006 р.

Вчений секретар

спеціалізованої вченої ради

кандидат с.-г. наук, доцент Мицик О.О.

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність теми. Збільшення виробництва високоякісного зерна було і залишається ключовим завданням для всього народногосподарського комплексу України. В успішному вирішенні цього завдання важлива роль належить озимій пшениці, як високопродуктивній і цінній продовольчій культурі.

Велика роль в оптимізації умов вирощування озимини в цій зоні відводиться розміщенню її в сівозмінах після кращих попередників, використанню ресурсовологозберігаючих прийомів обробітку грунту, внесенню оптимальних доз органічних і мінеральних добрив.

Зональними науковими установами доведено, що в Степу України кращим попередником озимої пшениці є чорний пар. Але в цій зоні можливості поширення чорного пару обмежені. Тому переважна частина посівів озимини змушена розміщуватись після непарових попередників, де не завжди складаються сприятливі умови для росту і розвитку рослин. Головним завданням підвищення її урожайності при вирощуванні після цих попередників є покращання їх вологозабезпеченості і режиму живлення грунту.

У зв’язку з цим в умовах північного Степу актуальним є розробка раціональних способів обробітку грунту під озиму пшеницю після різних попередників в напрямку оптимізації її агрофізичних властивостей, збереження і накопичення вологи, використанні добрив та ефективній економії енергоресурсів.

Приймаючи до уваги загострення екологічної ситуації в Україні, яка склалась в наслідок забур’яненості полів, нерегульованим використанням пестицидів, високої вартості мінеральних добрив, застосування ерозійно небезпечних обробітків грунту, викликає настійну необхідність вивчення і впровадження в практику сільськогосподарського виробництва біологічної системи землеробства або окремих її основних елементів при вирощуванні озимої пшениці.

Зв’язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Дані дослідження є складовою частиною тематичного плану ІЗГ УААН “Розробити системи землеробства, які забезпечать одержання високоякісної продукції, відтворення родючості ґрунту та охорону навколишнього середовища” (номер державної реєстрації – UА0100079Р).

Мета і завдання досліджень. Основна мета роботи ? визначити агротехнічну і економічну ефективність різних попередників озимої пшениці, прийомів обробітку грунту і систем добрив. Завдання – вивчити вплив досліджуваних факторів на агрофізичні властивості, водний і поживний режим, біологічну активність грунту, забур’яненість посівів озимої пшениці, на ріст і розвиток, врожайність цієї культури і його структуру, якість зерна, вміст в ньому нітратів і солей важких металів, економічну ефективність вирощування.

Предмет досліджень – посіви озимої пшениці сорту Одеська 162, яка вирощувалась в стаціонарному досліді Ерастівської дослідної станції Інституту зернового господарства УААН (П’ятихатський район, Дніпропетровська область).

Об’єкт досліджень – попередники озимої пшениці: чорний і зайнятий пари, горох, люцерна другого року використання і кукурудза на силос, основний обробіток ґрунту під ці культури, який складався з оранки і чизелювання, і п’ять систем удобрення: органічна, органо-мінеральна, органо-мінеральна збалансована і мінеральна, а також без добрив.

Методи досліджень. В даній роботі використовували загальнонаукові (аналіз, синтез, дедукція, індукція) та спеціальні для агрономії методи наукових досліджень. Основним методом був польовий дослід, який доповнювався лабораторними аналізами.

Наукова новизна одержаних результатів. В результаті комплексних досліджень в умовах північної підзони Степу України встановлено вплив попередників на агрофізичні, агрохімічні і біологічні показники грунтової родючості, забур’яненість посівів, а також на врожайність і якість зерна, вміст в ньому нітратів і важких металів. Значну новизну представляють отримані експери-менттальні дані по виявленню раціональних способів основного обробітку ґрунту під озиму пше-ницю після різних попередників і вплив їх на родючість, вологозапаси, ріст, розвиток і продуктив-ність культури. На підставі даних польових дослідів і лабораторних досліджень по вивченню різних систем добрив вперше встановлена реакція рослин озимої пшениці на ріст, розвиток і продуктивність при біологічній, органічній, збалансованій і інтенсивній системах землеробства.

Практичне значення одержаних результатів. Виявлена можливість підвищення ефектив-ності попередників озимої пшениці за рахунок проведення раціональних прийомів основного обробітку ґрунту. Отримані експериментальні дані дозволили розробити науково-обгрунтовані рекомендації по розміщенню озимої пшениці в польових сівозмінах господарств різних форм власності північної підзони Степу України, орієнтованих по використанню енергозберігаючих прийомів основного обробітку, найбільш ефективної системи удобрення по кожному попереднику. Їх впровадження сприяє збереженню і відтворенню родючості ґрунту, забезпеченню екологічної рівноваги навколишнього середовища і підвищенню врожайності озимої пшениці.

Особистий внесок здобувача. Дисертаційна робота виконана і оформлена автором самостій-но. Польові досліди, лабораторні дослідження, аналіз отриманої інформації і теоретичне обґрун-тування отриманих даних виконувалась дисертантом особисто, чи при його безпосередній участі.

Апробація роботи. Основні положення дисертаційної роботи доповідалися автором на Всеукраїнській науково - практичній конференції “Стан земельних ресурсів в Україні: проблеми, шляхи вирішення”(м. Харків, 29?30 вересня 2001 р.), на міжнародній науково-практичній конференції “Раціональне використання рекультивованих та еродованих земель” (Дніпропетровськ, 28?30 травня 2001 р.), на Всеукраїнській науково-практичній конференції молодих вчених і спеціалістів з проблеми виробництва зерна в Україні (м. Дніпропетровськ, ІЗГ УААН, 5-6 березня 2002 р.), на наукових конференціях викладачів, співробітників і аспірантів ДДАУ за підсумками роботи у 2000, 2001, 2002 роках (м. Дніпропетровськ, ДДАУ), науково-методичній раді Інституту зернового господарства УААН (2003 р.).

Публікації. По результатах досліджень автора, приведених в дисертаційній роботі, опубліковано 6 наукових робіт, 3 з яких у фахових виданнях.

Структура та обсяг роботи. Дисертаційна робота викладена на 168 сторінках комп’ютерного тексту і складається з вступу, 7 розділів, висновків, рекомендацій виробництву. До роботи включено 35 таблиць, 4 діаграми, 7 додатків. Перелік літератури складається з 260 джерел, з яких 6 іноземними мовами.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

УЗАГАЛЬНЕННЯ ЛІТЕРАТУРНИХ ДЖЕРЕЛ З ДОСЛІДЖУВАНОГО ПИТАННЯ

Розглянуто і проаналізовано літературу з питань дослідження впливу попередників, системи добрив та обробітку ґрунту на агрофізичні властивості ґрунту, водний та поживний режими, забур’яненість, урожайність і якість зерна озимої пшениці.

ГРУНТОВО-КЛІМАТИЧНА ХАРАКТЕРИСТИКА північного Степу України та особливості метеорологічних умов у роки проведення дослідів. Методика досліджень. Агротехнічні умови проведення досліджень

Експериментальна частина даної роботи виконана на Ерастівській дослідній станції інституту зернового господарства УААН.

Клімат помірно континентальний і є типовим для північного Степу України. Характерною його особливістю є перевага випаровування над випадінням опадів, що сприяє утворенню дефіциту вологи. Згідно даних Комісарівської метеостанції, середня річна кількість опадів складає 445 мм. Середньорічна температура повітря складає +7,8°С. Відносна вологість повітря з травня по вересень знаходиться в межах 40?50 %. У посушливі роки вона знижується до 20?30 %, а у вологі збільшується до 60?70 %. Тривалість теплого періоду з температурою повітря вищою за 10°С, складає у середньому 170 днів.

Грунти – чорноземи звичайні малогумусові важкосуглинні, вміст гумусу в орному шарі коливається від 4,0 до 4,5 %. Поглинені луги в орному шарі представлені кальцієм та магнієм (кальцій насичує грунтово-поглинаючий комплекс на 80 %). Реакція ґрунтового розчину нейтральна: рН водної витяжки складає 6,8-7,0. Валові запаси поживних речовин в орному шарі: азоту 0,23?0,26 %, фосфору 0,11?0,16 %, калію майже 2,0 %. Погодні умови у роки досліджень склалися таким чином: 2001 і 2004 роки в цілому виявилися сприятливими для розвитку озимої пшениці, 2002 – задовільним, а 2000, і особливо 2003 – несприятливими.

Схема досліду передбачала розміщення озимої пшениці після п’яти попередників: чорного і зайнятого парів, гороху, люцерни другого року використання і кукурудзи на силос. Система добрив складалася з п’яти варіантів: без добрив (контроль), органічні (12,5 т/га сівозмінної площі гною), мінеральні (N54-60Р45-47К38-45), органо-мінеральні (7,5 т/га гною + N54-60Р45-47К38-45) і органо-мінеральні збалансовані (7,5 т/га гною + N26-30Р22К19-22). Вивчався також обробіток ґрунту, який передбачав проведення оранки і чизелювання.

Повторність досліду чотириразова, розміщення ділянок систематичне. Посівна площа ділянки – 105 м2, облікова – 44 м2.

При проведенні фенологічних спостережень відмічали дати сівби, настання фаз: сходи, кущіння, припинення осінньої та відновлення весняної вегетації, вихід у трубку, колосіння, молочна, воскова та повна стиглості зерна.

Визначали структурно-агрегатний склад, твердість, щільність та шпаруватість ґрунту, динаміку вмісту вологи, поживний режим, біологічну активність, забезпеченість елементами живлення, забур’яненість посівів, ріст, розвиток, урожайність, структуру урожаю, якість зерна озимої пшениці та вміст в ньому нітратів і важких металів. Аналізи і спостереження проводили згідно загальноприйнятих методик та стандартів. Математичний обробіток проводили за допомогою комп’ютерних програм.

Розрахунки економічної ефективності вирощування озимини виконані згідно методик, які розроблені в ІЗГ та ІАЕ УААН.

Структурно-агрегатний склад, твердість, щільність і шпаруватість ґрунту під озимою пшеницею в залежності від попередників та способів основного обробітку

Структурно-агрегатний склад. Максимальна кількість агрономічно цінних фракцій, перед сівбою озимої пшениці, виявлена по люцерні другого року використання. В шарах ґрунту 0-10 10-20 і 20-30 см їх налічувалось, відповідно 78,8; 82,0 і 86,3 %. Після кукурудзи на силос – мінімальна, відповідно 65,8; 72,4 і 75,0 %.

Стосовно кількості водостійких агрегатів спостерігалась така ж закономірність.

Твердість ґрунту. Збільшення її показників, перед сівбою в орному шарі грунту, відмічено у варіантах після люцерни другого року використання (16,5 кг/см2) та кукурудзи на силос (16,1 кг/см2). В подальшому, по мірі розвитку озимої пшениці, показники твердості ґрунту зростають незалежно від попередників і у фазу колосіння досягають 30,1 кг/см2 на ділянках, де попередньо вирощували кукурудзу на силос. Способи основного обробітку ґрунту суттєвого впливу на твердість грунту не мали.

Щільність і шпаруватість. Щільність ґрунту практично не залежала від культур, які раніше займали поле, хоча по чорному пару перед сівбою озимини грунт був найпухкішим – 1,05 г/см3, а після люцерни відносно найтвердішим – 1,14 г/см3. До фази колосіння ця різниця була практично знівельована. Загальна шпаруватість ґрунту восени знаходилася в межах оптимальної і до фази колосіння погіршилася до задовільної. Система обробітку ґрунту на основі чизелювання не призводить до суттєвих змін показників в ущільнені і загальної шпаруватості ґрунту у порівнянні з системою обробітку ґрунту на основі оранки.

Динаміка вмісту вологи в посівах озимої пшениці після різних попередників, способів обробітку ґрунту і добрив

Вологозапаси мають вирішальне значення для отримання дружніх сходів та подальшого розвитку вирощуваних рослин. Для росту і розвитку озимої пшениці восени потрібно не менше 20 мм вологи в 20-ти сантиметровому шарі ґрунту.

Достатня кількість води на початковому етапі органогенезу в середньому за роки досліджень виявилась після чорного пару – 27,8 мм. По зайнятому пару і гороху ці показники були близькі до оптимальних, відповідно 20,6 і 19,7 мм, а по люцерні і кукурудзі на силос – задовільні, відповідно 16,9 і 15,4 мм.

До настання зими запаси води поповнювалися після всіх попередників. Проте опади засвоювалися не однаково. У посівах парової озимини приріст вологи від посіву до припинення осінньої вегетації склав 22,6-29,0 %, після зайнятого вико-горохо-вівсяною сумішшю пару, гороху і люцерни другого року використання – 45,5-53,6 %, а після кукурудзи на силос – 72,8-75,3 %. З’ясовується тим, що після чорного пару були більші початкові вологозапаси і там краще розвивалися вирощувані рослини, і як наслідок більш інтенсивно використовувалася грунтова волога. Після ж кукурудзи на силос вихідна вологість ґрунту була значно нижчою.

Значної різниці між вологозапасами на варіантах з добривами не було відмічено.

При порівнянні полицевого обробітку ґрунту і безполицевого (чизельного) на предмет впливу на вологість ґрунту отримали наступні показники. Проведення чизельного обробітку сприяє кращому накопиченню вологи до посіву озимої пшениці після всіх попередників, крім люцерни від 4,6 до 9,6 мм у півтораметровому шарі ґрунту. Після ж люцерни різниця була практично відсутня.

Якщо розглянути дані щодо приросту вологи від посіву до припинення осінньої вегетації, то спостерігаємо, що після чизелювання накопичення протікає продуктивніше на 3,3-8,3 мм у порівнянні з оранкою.

Накопичення вологи у грунті в осінньо-зимовий період після різних попередників відбувається неоднаково.

В посівах озимої пшениці навесні найбільші запаси вологи містилися в грунті по попереднику чорний пар, менше після зайнятого пару і гороху, і значно менше після кукурудзи на силос і люцерни. Але слід зазначити, що максимальна кількість поглинутих опадів за зимовий період відзначена саме після кукурудзи на силос. Після чорного пару – найменша (на 29,5-37,8 % у порівнянні з показниками по кукурудзі на силос і люцерні другого року використання). Зайнятий пар і горох знову займали проміжне становище.

Отже, більш сухий з осені грунт інтенсивніше накопичує вологу осінньо-зимових опадів, але різниця в загальній кількості все ж таки не зникає. Стосовно перерозподілу води по шарам ґрунту 0-50, 50-100, 100-150 см, дані свідчать про те, що чорний пар сприяє більш рівномірному розподілу по всьому півтораметровому шарі, а після непарових попередників гірше зволожувалися глибокі шари ґрунту 100-150 см.

Внесення добрив значною мірою не впливали на вологозабезпеченість озимої пшениці навесні, тому що після припинення осінньої вегетації припиняються активні процеси і рослини практично не споживають воду в зимові місяці, як краще розвинені, так і слабше.

На протязі всього періоду вегетації озимої пшениці витрати вологи залежали від попередника і використання добрив (табл. 1).

Таблиця 1

Витрати вологи за період вегетації озимої пшениці та коефіцієнт водоспоживання після різних попередників і систем добрив

(середнє за 2000-2002 рр.)

Поперед-ники | Системи добрив | Витрачено води за вегетацію з урахуванням опадів, мм | В тому числі з ґрунту, % | Коефіцієнт водоспоживання по зерну

Чорний пар | без добрив | 382,4 | 60,3 | 941

органічні | 388,7 | 58,3 | 896

органо-мінеральні | 394,5 | 56,4 | 880

мінеральні | 397,4 | 57,9 | 847

Зайнятий пар | без добрив | 344,7 | 63,7 | 907

органічні | 348,8 | 65,5 | 846

органо-мінеральні | 359,2 | 63,4 | 826

мінеральні | 363,8 | 62,7 | 807

Горох | без добрив | 332,5 | 64,5 | 896

органічні | 343,5 | 66,8 | 837

органо-мінеральні | 350,8 | 64,6 | 818

мінеральні | 357,5 | 64,0 | 802

Люцерна другого року використання | без добрив | 324,1 | 68,4 | 789

органо-мінеральні | 338,2 | 66,9 | 723

мінеральні | 334,6 | 67,2 | 719

Кукурудза на силос | без добрив | 332,5 | 66,8 | 1095

органічні | 340,2 | 67,6 | 1028

органо-мінеральні | 339,6 | 65,4 | 904

мінеральні | 344,7 | 67,2 | 887

Озимина після люцерни продуктивніше використовувала вологу на утворення одиниці урожаю, ніж після силосної кукурудзи. Удобрені варіанти по всіх попередниках сприяли збільшенню загальних витрат вологи, але коефіцієнт вологоспоживання був при цьому нижчий. Це свідчить про те, що тут продуктивніше використовується вода на утворення одиниці урожаю.

Поживний режим і біологічна активність ґрунту, забур’яненість посівів озимої пшениці в зв’язку з попередниками, обробітком ґрунту і добривами

Забезпеченість елементами живлення. Краще нітратним азотом забезпечені посіви озимини по люцерні другого року використання та чорному пару, відповідно 50,2 та 42,4 мг/кг, помітно гірше – після кукурудзи на силос 31,4 мг/кг. Добрива збільшували концентрацію цього елементу живлення. Впливу попередніх культур на вміст фосфору, а тим більше калію, не виявлено.

На біологічну активність позитивно впливали люцерна другого року використання і зайнятий пар, де відсоток втрати льняного полотна був 38,7 і 34,1. Внесення органічних добрив прискорювало ці процеси на 38,1-57,8 %, органо-мінеральних – на 22,6-45,9 %, мінеральних – на 21,8-36,0 % і органо-мінеральних збалансованих – на 20,8-43,4 %.

Забур’яненість посівів. Найбільш засміченими виявились варіанти, де попередніми культурами були кукурудза на силос і горох. Тут засміченість у фазу колосіння збільшилась в 3,2 і в 2,6 рази у порівнянні з паровою озимою пшеницею. Застосування чизельного обробітку ґрунту, у порівнянні з оранкою, призвело до росту кількості бур’янів в посівах озимої пшениці, особливо після гороху і зайнятого пару на 52 і 55 %, відповідно. Внесення органічних добрив практично не вплинуло на забур’яненість озимини, а мінеральні, органо-мінеральні і органо-мінеральні збалансовані – навпаки, сприяли очищенню її від бур’янової рослинності після всіх попередників і способів обробітку ґрунту на 54-58 %.

Ріст і розвиток озимої пшениці та вплив попередників, обробітку ґрунту і добрив на формування урожаю

Ріст і розвиток рослин. Більше продуктивних стебел нараховували на ділянках парової озимини, в середньому до 2,8 пагонів на рослину. А після кукурудзи на силос – лише 2,1. На удобрених варіантах коефіцієнт кущистості збільшувався і досягав 3,1 (органо-мінеральні) і 3,2 (мінеральні) в посівах озимої пшениці після чорного пару. Висота і маса 100 повітряно-сухих рослин також залежали від досліджуваних факторів. Вищими і важчими вони були на ділянках, де попередньо був чорний пар, а після кукурудзи на силос ці показники значно їм поступалися. Слід відмітити позитивну дію добрив, особливо мінеральних. Способи обробітку ґрунту істотно не вплинули на ріст і розвиток культури.

Урожайність. Вищою урожайність озимої пшениці була по чорному пару, дещо нижчою – після гороху, люцерни другого року використання і зайнятого пару (табл. 2).

Таблиця 2

Урожайність озимої пшениці в залежності від попередників, систем обробітку грунту і добрив, ц/га (середнє за 2000-2002, 2004 рр.)

Системи обро-бітку грунту | Системи добрив | Попередники | Середнє по системам добрив

чорний пар | Зайнятий пар | горох | кукурудза на силос | люцерна другого року використання

На основі чизельного обробітку | без добрив | 42,5 | 33,8 | 36,0 | 26,3 | 36,3 | 35,0

органічні | 46,9 | 38,1 | 41,4 | 31,4 | 37,2 | 39,0

органо-мінеральні (збалансовані) | 48,5 | 43,6 | 45,4 | 37,4 | 44,4 | 43,9

мінеральні | 49,8 | 45,0 | 46,7 | 39,7 | 45,9 | 45,4

органо-мінеральні | 49,5 | 45,3 | 46,5 | 40,3 | 46,1 | 45,5

середнє по попереднику | 47,4 | 41,2 | 43,2 | 35,0 | 42,0 | 41,8

На основі оранки | без добрив | 42,0 | 34,3 | 36,1 | 26,6 | 34,5 | 34,7

органічні | 47,3 | 38,2 | 41,3 | 30,3 | 35,5 | 38,5

органо-мінеральні (збалансовані) | 48,6 | 44,7 | 45,1 | 39,7 | 43,0 | 44,2

мінеральні | 49,3 | 45,3 | 46,7 | 42,0 | 44,8 | 45,6

органо-мінеральні | 49,3 | 45,6 | 46,5 | 41,9 | 45,2 | 45,7

середнє по попереднику | 47,3 | 41,6 | 43,1 | 36,1 | 40,6 | 41,8

НІР0,95 | 3,97-4,98 ц/га | Р(%) 2,16-2,74

Добре вплинули на урожайність озимини чорний пар, після якого зібрали найвищий урожай зерна – 42,0 ц/га. Після гороху, люцерни другого року використання і зайнятого пару одержали відповідно на 5,9; 7,5 і 7,7 ц/га менше.

Система обробітку грунту на основі чизелювання краще себе проявила по попередникам чорний пар і люцерна. Тут отримали на 2,8 і 5,9 % більше зерна. Після гороху різниця була близько 0,3 % на користь оранки. Після кукурудзи на силос і зайнятого пару переважала система обробітку ґрунту на основі оранки, на 0,9 і 0,8 %, відповідно.

Внесення добрив сприяє підвищенню урожайності озимої пшениці. Від внесення органо-мінеральних і мінеральних добрив в середньому отримали найбільшу прибавку урожаю (11,0 і 10,9 ц/га). Найкраща реакція на добрива відмічена на посівах озимої пшениці, де попередником була кукурудза на силос (до15,4 ц/га).

Структура урожаю. Кращі показники кількості продуктивних пагонів, ваги зерна з одного колосу, кількості зернин у колосі і маси 1000 зернин одержали при розміщенні озимої пшениці по чорному пару. Дещо нижчі – після люцерни другого року використання і найменші – після кукурудзи на силос. Горох і зайнятий пар, як попередники, займають проміжне становище.

Внесення добрив помітно поліпшує складники елементів структури. Максимальний позитивний ефект забезпечили мінеральні добрива: кількість зернин в колосі збільшувалася на 4,4-11,7 шт., маса 1000 зернин була важчою на 1,6-3,6 г. Впливу способів обробітку ґрунту на структуру врожаю не виявлено.

Якість зерна озимої пшениці суттєво залежала від досліджуваних факторів. Правильний підбір попередника є одним з дієвих агротехнічних прийомів покращення якості зерна озимини, який не вимагає додаткових грошових вкладень (табл. 3).

Таблиця 3

Технологічні показники якості зерна озимої пшениці залежно від попередників та систем добрив (середнє за 2000-2002 рр.)

Попередники | Системи добрив | Показники якості зерна

вміст білка,

% | сира

клейковина,

% | натурна

вага, г/л | сила

борошна, дж | об’єм

хлібу,

мл

Чорний пар | без добрив | 13,3 | 27,8 | 781 | 184 | 725

органічні | 13,6 | 29,4 | 779 | 247 | 775

мінеральні | 13,8 | 29,2 | 780 | 233 | 775

органо-мінеральні | 14,1 | 31,3 | 788 | 256 | 785

Зайнятий пар | без добрив | 12,9 | 27,1 | 788 | 173 | 710

органічні | 13,3 | 28,4 | 780 | 207 | 730

мінеральні | 13,5 | 28,6 | 779 | 217 | 725

органо-мінеральні | 13,4 | 28,9 | 796 | 232 | 790

Горох | без добрив | 13,0 | 26,0 | 790 | 173 | 705

органічні | 13,2 | 26,4 | 795 | 187 | 715

мінеральні | 13,4 | 28,2 | 786 | 203 | 720

органо-мінеральні | 13,6 | 28,8 | 791 | 228 | 735

Люцерна другого року використання | без добрив | 13,3 | 27,7 | 781 | 174 | 710

мінеральні | 13,6 | 27,9 | 780 | 203 | 733

органо-мінеральні | 13,7 | 29,9 | 782 | 221 | 765

Кукурудза на силос | без добрив | 12,2 | 24,6 | 789 | 184 | 710

органічні | 12,3 | 25,6 | 791 | 190 | 695

мінеральні | 12,5 | 27,4 | 790 | 201 | 718

органо-мінеральні | 12,7 | 27,7 | 786 | 210 | 725

Зерно вищої якості отримали на ділянках, де раніше були чорний пар і люцерна другого року використання. Вміст білка і сирої клейковини на кращих ділянках досягав відповідно 13,3 і 27,8-27,7 %. Після інших попередників ці величини поступалися і найменших значень досягли при вирощуванні пшениці після кукурудзи на силос (12,2 % білка і 24,6 % клейковини).

Внесення органічних і мінеральних добрив забезпечує відчутне збільшення білка порівняно з варіантами без внесення добрив. Органіка поліпшує вміст протеїну на 2,3-3,1 %, мінеральні добрива на 2,5-4,7 % і органо-мінеральні на 4,1-6,0 % в залежності від попередників.

Вміст нітратів і важких металів у зерні озимої пшениці. Після всіх попередників вміст нітратів коливався в межах 52,0-53,8 мг/кг. На більш високих фонах удобреності спостерігається збільшення вмісту нітратів: при внесенні органічних добрив на 16,7-18,1 %, органо-мінеральних збалансованих – на 17,2-21,4 %, органо-мінеральних – на 19,0-23,6 %, мінеральних – на 24,9-29,2 %. Отже, внесення мінеральних добрив сприяє концентрації нітратів в зерні озимої пшениці, але не перевищує гранично допустимих концентрацій (ГДК 300 мг/кг).

В зерні озимої пшениці практично не містилося солей свинцю, хрому та кадмію. Кількість кобальту коливалась від 0,20 до 0,29 мг/кг, що значно нижче критичного рівня.

Вміст солей інших металів також не перевищував гранично допустимих концентрацій на всіх варіантах, де вивчали попередні культури. Але звертає на себе увагу той факт, що на варіантах без внесення добрив вміст марганцю, цинку, міді, заліза, стронцію був найменшим. Застосування органічно-мінеральних, мінеральних і навіть органічних добрив сприяє збільшенню концентрації майже всіх солей в зерні озимої пшениці від 4,5 до 40,1 % (відносно контролю). Проте подібне збільшення не виходило за межі допустимих параметрів.

Економічна ефективність вирощування озимої пшениці

В підзоні північного Степу України найвищий рівень рентабельності забезпечують посіви озимої пшениці після гороху. В полі чорного пару відмічено зменшення рентабельності на 4 %. Дещо меншими показники були після зайнятого пару і люцерни другого року використання (на 11,5 і 20,3 % відповідно).

Кукурудза на силос, як попередня культура для озимої пшениці, дозволяє одержати рентабельність лише на рівні 32,0 %, що є найнижчим серед досліджуваного нами набору попередників. Разом з тим саме на цих ділянках виробничі витрати на 1 га посівів виявились найменшими, але собівартість 1 ц зерна найдорожчою. Це пояснюється значним зниженням урожайності при незначному зменшенні витрат на гектар площі.

Найдешевший 1 ц зерна отримали на ділянках, де попередньо вирощували горох.

Порівнюючи економічні показники при вирощуванні озимої пшениці залежно від способів основного обробітку ґрунту можна зробити висновок, що обробіток на основі чизельного обробітку після всіх п’яти попередників мав менші витрати на одиницю площі, меншу собівартість продукції і вищий рівень рентабельності. Пояснити це можна тим, що майже при однаковій урожайності на досліджуваних варіантах обробітку ґрунту, витрати паливно-мастильних матеріалів по оранці значно вищі, ніж при чизелюванні.

Щодо використання добрив слід зауважити, що різні види добрив проявляли неоднакову дію після різних попередників і різних способів обробітку ґрунту. А їх ефективність визначалася головним чином за врожайністю і витратами на добрива.

На паровій озимині найвищий ефект забезпечили мінеральні добрива. В полі після зайнятого пару і кукурудзи на силос мінеральні добрива також були найефективнішими.

На варіантах, де попередньою культурою був горох ефективнішими виявилися органічні добрива, а на варіанті без добрив цей показник був на 5,6-5,9 % нижчим.

Після люцерни другого року використання рівень рентабельності найвищим виявився на ділянках, де вносили органо-мінеральні збалансовані, потім мінеральні і органо-мінеральні добрива.

Найдешевше зерно озимої пшениці в наших дослідах одержали на варіанті, якщо її сіяли після гороху на фоні чизелювання з внесенням лише органічних добрив.

ВИСНОВКИ

У дисертації наведено узагальнення і вирішення наукового завдання, яке полягає в тому, що для умов північного Степу України дана агротехнічна оцінка п’яти найбільш розповсюджених для озимої пшениці попередників на різних фонах добрив і способів обробітку ґрунту.

1. На структурно-агрегатний склад ґрунту добре впливає чорний пар і люцерна другого року використання, а кукурудза на силос – менш сприятливо. Найбільше агрономічно цінних фракцій 0,25-10 мм в шарі 0-10 см і 10-20 см перед сівбою озимої пшениці містилося після люцерни другого року використання, дещо менше – по чорному пару і найменше – по кукурудзі на силос. Показники кількості водостійких агрегатів у верхньому шарі 0-10 см були також самі високі після люцерни другого року використання, а по чорному пару вони на 5,7 і після кукурудзи на силос на 24 % виявились меншими.

2. При визначенні на час сівби озимої пшениці твердість ґрунту по чорному пару була мінімальною, а після люцерни другого року використання і кукурудзи на силос вона збільшувалась на 3,8-4,2 кг/см2. Показники по зайнятому пару і гороху займали проміжне становище. Система основного обробітку грунту суттєво не впливала на його твердість. До фази колосіння різниця в показниках по різним попередникам помітно зменшилася і не перевищувала 2 кг/см2. Як на час посіву, так і у фазу колосіння найменшою твердість ґрунту виявилась у верхньому шарі 0-10 см і найбільшою – у шарі 20-30 см.

3. Вплив попередників на щільність ґрунту перед сівбою озимої пшениці був незначним і знаходився в межах допустимих величин. Загальна шпаруватість ґрунту восени в шарі 0-30 см знаходилася в межах 56,6-60,1 %, а у фазу колосіння озимої пшениці – 53,8-55,7 %. Не виявлено значних змін в показниках щільності та шпаруватості ґрунту і по системам основного обробітку.

4. Перед посівом озимої пшениці найбільша кількість продуктивної вологи накопичувалася по чорному пару (152,1 мм), потім по зайнятому пару і гороху (98,5 і 93,9 мм, відповідно). Люцерна другого року використання і кукурудза на силос залишали після себе найменшу кількість вологи (74,0 і 70,5 мм). За осінній період вегетації максимальний приріст вологи відмічено в посівах озимої пшениці після попередника кукурудза на силос, а мінімальний – по чорному пару. Така ж тенденція спостерігається і при накопиченні вологи за зимовий період до відновлення вегетації. В подальшому витрати вологи на утворення одиниці урожаю зерна найбільш продуктивно проходили в посівах озимини по чорному пару і найменш – після кукурудзи на силос. Внесення добрив по всіх попередниках сприяє в цілому збільшенню показників витрат води, проте на одиницю урожаю зерна вона витрачалась економніше, ніж на варіантах без добрив.

5. Кращі умови для забезпечення грунту нітратною формою азоту перед сівбою озимої пшениці створюються по чорному пару і люцерні другого року використання, гірші – після кукурудзи на силос. На протязі вегетації вміст азоту в грунті помітно зменшується, хоча закономірність по попередниках не змінюється. Вміст фосфору і калію менше залежав від попередніх культур. При внесенні добрив вміст рухомих елементів родючості ґрунту збільшується незалежно від попередників.

6. Інтенсивність біологічної активності грунту в посівах озимини після люцерни другого року використання, зайнятого та чорного парів і гороху була вищою на 5,5-13,5 %, ніж при вирощуванні її по кукурудзі на силос. Внесення добрив сприяло підвищенню її показників і максимального значення вона досягла при внесенні органічних добрив в полі чорного пару – 51,3 %. Мінімальна біологічна активність зафіксована в полі, де попередником пшениці була кукурудза на силос на неудобреному фоні – 25,2 %.

7. Кращим серед попередників озимої пшениці по впливу на забур’яненість її посівів на всіх фонах добрив і обробітку ґрунту виявився чорний пар По непаровим попередникам посіви озимої пшениці були більш засміченими. Застосування чизельного обробітку ґрунту, у порівнянні з оранкою, призвело до росту кількості бур’янів в посівах озимої пшениці, особливо після гороху і зайнятого пару. В паровому полі і після кукурудзи на силос різниці практично не виявлено. При внесенні добрив забур’яненість посівів значно зменшувалась.

8. На процеси росту і розвитку озимої пшениці на протязі всього вегетаційного періоду активно впливали попередники і добрива. Найкращі умови складалися при розміщенні її по чорному пару. Показники висоти рослин в цьому полі на 4,9-11,1 % були більшими, ніж після інших попередників, а надземної маси 100 рослин – на 6,6-23,9 %. Внесення добрив забезпечувало збільшення коефіцієнту кущистості від 3,6 до 36,4 %, надземної маси 100 рослин на 6,5-35,2 %. Способи обробітку ґрунту суттєвого впливу на показники росту і розвитку рослин озимої пшениці не мали.

9. Найвищий урожай зерна озимої пшениці забезпечило розміщення її по чорному пару. Недобір урожаю зерна після гороху, зайнятого пару, люцерни другого року використання в середньому за чотири роки досліджень знаходився в межах 14-18,3 %, кукурудзи на силос – 36,7 %. Способи обробітку ґрунту практично не вплинули на рівень урожайності озимої пшениці. Внесення добрив сприяло підвищенню урожайності зерна озимої пшениці після всіх попередників. Найвищий приріст врожаю забезпечило внесення органо-мінеральних і мінеральних добрив – 31,4 - 30,7 %. У різні по зволоженню роки вплив попередніх культур і добрив на урожайні показники озимої пшениці зберігся, а дія обробітку ґрунту знову ж таки виявилася несуттєвою.

10. Найбільш високоякісне зерно озимої пшениці отримали при розміщенні її посівів після чорного пару і люцерни другого року використання, дещо гірше – після зайнятого пару і гороху. Найнижчим вміст білку і сирої клейковини виявився після попередника кукурудза на силос. Внесення добрив поліпшує якість зерна, особливо вміст білку та клейковини.

11. Вплив попередників і добрив на наявність нітратів та солей важких металів в зерні озимої пшениці виявився незначним. Показники вмісту нітратів по всіх варіантах були нижчими за гранично допустиму концентрацію (ГДК) в 4,3-5,8 раз, а солей важких металів (заліза, стронцію, нікелю, цинку, міді, марганцю, кобальту) – в 1,7-6,3 рази. Незалежно від розміщення озимої пшениці по попередниках в зерні практично не містилося солей свинцю, хрому та кадмію.

12. Найвищий економічний ефект вирощування зерна озимої пшениці забезпечено після попередників чорний пар і горох. Рівень рентабельності становив 71 - 75 %, відповідно, а після кукурудзи на силос - 32,0 %. Внесення органічних добрив після гороху дозволило отримати рентабельність на рівні 80,0 %. Після інших попередників внесення органіки збільшувало виробничі витрати і собівартість, а рівень рентабельності був нижче контролю. Використання мінеральних добрив є рентабельним заходом, оскільки після всіх попередників, крім гороху, отримано найвищі показники економічного ефекту. Органо-мінеральні і органо-мінеральні збалансовані добрива займали проміжне положення. Заміна оранки чизелюванням мала позитивний ефект після всіх попередників. Чизельний обробіток заощаджує 6-8 кг/га палива, 18-26 % виробничих витрат і сприяє підвищенню продуктивності праці на 0,6-14,3 % в залежності від попередника.

ПРОПОЗИЦІЇ ВИРОБНИЦТВУ

1. Для одержання високоякісного врожаю озимої пшениці в зоні недостатнього зволоження північного Степу України близько 50 % площі озимого клину доречно розміщувати по чорному і зайнятому парах, а серед непарових попередників кращі горох і люцерна другого року використання. Посіви озимої пшениці після попередника кукурудза на силос повинні передбачатися лише на запланованих схемою сівозміни полях.

2. При використанні чизельного обробітку не погіршується родючість ґрунту, значно зменшуються витрати пального і в той самий час збільшується продуктивність праці, зростає чистий прибуток і рівень рентабельності виробництва.

3. Для підвищення урожайності і покращання якості зерна вирощування озимої пшениці слід проводити на удобрених мінеральними і органо-мінеральними добривами. Сіяти озиму пшеницю без добрив недоцільно.

ПЕРЕЛІК ДРУКОВАНИХ РОБІТ ЗА ТЕМОЮ ДИСЕРТАЦІЇ

1. Остапов В.І., Льоринець Ф.А., Рудаков Ю.М. Урожайність озимої пшениці в залежності від попередників, обробітку ґрунту та добрив на звичайному чорноземі північного Степу України // Вісник Дніпропетровського державного аграрного університету. – 2001. - № 1. С. 75-78. (Особистий внесок: проведення досліджень, написання статті).

2. Рудаков Ю.М. Вплив попередників і систем добрив на урожайність озимої пшениці в умовах підзони північного Степу України // Збірник доповідей Всеукраїнської науково-практичної конференції “Стан земельних ресурсів в Україні: проблеми та шляхи вирішення”. – К.: 2001. – С. 265-267.

3. Рудаков Ю.М. Урожайність озимої пшениці в залежності від попередників, обробітку ґрунту та добрив на звичайному чорноземі північного Степу України // Матеріали Всеукраїнської науково-практичної конференції молодих вчених і спеціалістів з проблем виробництва зерна в Україні (5-6 березня). Дніпропетровськ. – 2002. – С. 9-10.

4. Рудаков Ю.М. Попередники, системи обробітку ґрунту, добрива та їхній вплив на забур’яненість посівів озимої пшениці в північному Степу України // Бюлетень Інституту зернового господарства УААН. – 2005. - № 23-24. С. 81-85.

5. Лебідь Є.М., Рибка В.С., Компанієць В.О., Рудаков Ю.М. Основні важелі підвищення конкурентоспроможності виробництва продовольчого зерна озимої пшениці в Степу України // Хранение и переработка зерна. – 2005. – С. 21-23. (Особистий внесок: проведення досліджень).

6. Рудаков Ю.М. Залежність агрофізичних показників від попередників і способів основного обробітку ґрунту під озиму пшеницю // Таврійський науковий вісник. – 2005. - № 41. С. 146-152.

АНОТАЦІЯ

Рудаков Ю.М. Розміщення озимої пшениці після різних попередників, систем добрив і обробітку ґрунту та її продуктивність в північному Степу України. – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата сільськогосподарських наук за спеціальністю 06.01.01 – загальне землеробство. Дніпропетровський державний аграрний університет, Дніпропетровськ, 2006.

В дисертації розглянуто шляхи підвищення урожайності озимої пшениці в