ПОДІЛЬСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ АГРАРНО-ТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ
ПОДІЛЬСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ АГРАРНО-ТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ
ТРИКІНА Наталія Миколаївна
УДК 635.655:631.53.048:631.51:631.51.02:632.51:631.348
ОПТИМІЗАЦІЯ НОРМИ ВИСІВУ СОЇ ВІДПОВІДНО ДО ЗАСТОСУВАННЯ ЕЛЕМЕНТУ ТЕХНОЛОГІЇ ВИРОЩУВАННЯ В УМОВАХ ПІВНІЧНОГО СТЕПУ УКРАЇНИ
спеціальність 06.01.09 – рослинництво
Автореферат
дисертації на здобуття наукового ступеня
кандидата сільськогосподарських наук
Кам’янець-Подільський – 2006
Дисертацією є рукопис
Робота виконана в Кіровоградському національному технічному університеті Міністерства освіти і науки України
Науковий керівник: | доктор сільськогосподарських наук, професор Слободян Степан Миколайович, Кіровоградський національний технічний університет, завідувач кафедри загального землеробства
Офіційні опоненти: | доктор сільськогосподарських наук, професор Ермантраут Едуард Рудольфович, Інститут цукрових буряків УААН, завідувач лабораторії математичного моделювання та інформаційних технологій
кандидат сільськогосподарських наук, доцент Глущак Анатолій Григорович, кафедра загального землеробства Інституту агротехнологій Подільського державного аграрно-технічного університету
Провідна установа: | Вінницький державний аграрний університет, Міністерство аграрної політики, м.Вінниця
Захист дисертації відбудеться 21.02.2006 р. о 10 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради К 71.831.01 при Подільському державному аграрно-технічному університеті за адресою: Україна, 32316, вул. Шевченка, 13, гол. корп., ауд. 20, м. Кам’янець-Подільський, Хмельницької області.
З дисертацією можна ознайомитися у бібліотеці Подільського державного аграрно-технічного університету, Україна, 32316, вул. Шевченка, 13, м. Кам’янець-Подільський, Хмельницької області.
Автореферат розіслано 18.01.2006 р.
Учений секретар
спеціалізованої вченої ради С.О.Гойсюк
ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ
Серед культур світового землеробства соя відноситься до найцінніших. Накопичуючи в зерні до 23% жиру та 42% білку, вона знайшла широке застосування в кормодобувній та харчовій промисловості. Активний симбіоз сої з бульбочковими бактеріями сприяє отриманню дешевого білку та відновленню родючості ґрунту, що робить її добрим попередником. Вагомий внесок у дослідження технології вирощування сортів сої в умовах України зробили видатні вчені – Бабич А.О., Петриченко В.Ф., Бахмат М.І., Адамень Ф.Ф., Ермантраут Е.Р., Заверюхін В.І., Маткевич В.Т., Войтова Г.П. та інші.
Актуальність теми. Урожайність сої є інтегральним показником взаємодії факторів вирощування та біологічних її властивостей. Виведення нових, високопродуктивних сортів вимагає узгодження їх біологічних особливостей з агротехнічними заходами вирощування в плані максимального використання поліпшеного біопотенціалу. Серед таких заходів є площа живлення рослин, яка формується нормою висіву насіння. Для збільшення врожайності скоростиглі сорти вимагають більшої норми висіву, ніж пізньостиглі, але норму висіву слід узгоджувати із забезпеченістю культури вологою, добором оптимального строку сівби, способу підготовки ґрунту та догляду за посівами, особливо в умовах використання в сільськогосподарських підприємствах принципово нової ґрунтообробної техніки та засобів захисту рослин.
Зв’язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Робота виконувалась в межах науково-дослідної програми “Розробка та впровадження енергозберігаючих і екологічно безпечних технологій вирощування високоякісної продукції рослинництва в умовах північного Степу України” (номер державної реєстрації 0100 V 003145) за темою: “Вдосконалити і освоїти екологічно чисту ресурсозберігаючу технологію вирощування сої, що забезпечує 2,0-2,5 т/га насіння в умовах північного Степу України”.
Мета і завдання дослідження. Мета досліджень полягала у вивченні та обґрунтуванні оптимальної норми висіву насіння сої сорту Медея залежно від строків сівби, способів і строків основного обробітку ґрунту полицевими і безполицевими (ГРН-2,9) ґрунтообробними знаряддями, а також способів боротьби з бур’янами в умовах північного Степу України.
Відповідно до поставленої мети вирішувалися такі завдання:
- визначити вплив норм висіву насіння сої на ріст та формування продуктивності залежно від строків сівби;
- в зв’язку із застосуванням елементів технології вирощування встановити оптимальну норму висіву насіння сої;
- з урахуванням різних норм висіву сої вивчити особливості росту, розвитку і формування врожайності залежно від способів і строків обробітку ґрунту, а також особливостей боротьби з бур’янами;
- встановити залежність хімічних показників насіння сої від норм висіву на фоні дії окремих елементів технології вирощування;
- дати економічну та енергетичну оцінку заходам, що досліджуються.
Об’єкт дослідження – процес формування урожайності зерна сої сорту Медея на чорноземах звичайних важкосуглинкових в умовах північного Степу України.
Предмет дослідження – технологія вирощування сої та її оптимізація при різних нормах висіву насіння.
Методи досліджень:
- польовий дослід – візуальний - для фенологічних спостережень; вимірювально-ваговий – для дослідження в динаміці наростання асиміляційної поверхні, наростання маси та розмірів рослин сої, кількості та маси бульбочок, кількості та маси бур’янів, урожайності та структури врожаю;
- лабораторний – для визначення вмісту доступної вологи; хімічний та біохімічний – для визначення елементів живлення в ґрунті, хімічного складу насіння сої;
- розрахунковий – для визначення технічної, господарської, енергетичної та економічної ефективності використання різних норм висіву насіння при різних строках сівби, способах обробітку ґрунту під культуру та боротьбі з бур’янами;
- математико-статистичний – для оцінки достовірності різниць між варіантами досліду.
Наукова новизна одержаних результатів. В умовах північного Степу України вперше дана оцінка росту та формуванню врожайності нового скоростиглого сорту сої Медея залежно від норм висіву насіння при різних строках сівби, способах і строках обробітку ґрунту та методах боротьби з бур’янами.
Практичне значення одержаних результатів полягає в удосконаленні елементів технології вирощування нового сорту сої Медея, що забезпечили зниження собівартості продукції та зменшення енергетичних витрат на одиницю площі посіву та одиницю продукції. Результати досліджень рекомендовані та впроваджені у виробництво, а також використовуються в навчальному процесі при вивченні дисципліни “Рослинництво з основами програмування врожаю”.
Удосконалена технологія пройшла виробничу перевірку та передана до впровадження у ВАТ „Світанок” м.Ульянівка Кіровоградської області на площі 30 га, де в 1999 році отримано врожайність 1,90 т/га; ВАТ „Цибулівське хлібоприймальне підприємство” Олександрівського району Кіровоградської області на площі 150 га, де у 2001 році врожайність становила в середньому 1,63 т/га і чистого прибутку - 1855 грн./га; ТОВ „Саторі – С” с.Грузьке Кіровоградського району Кіровоградської області на площі 207 га, де у 2004 році чистий прибуток становив 1100 грн./га.
Особистий внесок здобувача. Полягає в розробці програми і методики досліджень, закладанні та проведенні польових дослідів, обліків, спостережень та аналізів, узагальненні результатів досліджень, проведенні статистичного аналізу, формулюванні висновків та пропозицій виробництву. Частка участі дисертанта в одержанні експериментальних даних становить більше 85% від загального об’єму проведених робіт.
Апробація результатів дисертації. Результати досліджень оприлюднені: на засіданнях вченої ради Кіровоградської державної сільськогосподарської дослідної станції (1998-2000рр.); наукових конференціях Кіровоградського національного технічного університету (1998-2005рр.); науково-практичній конференції молодих вчених і спеціалістів (Інститут зернового господарства, м. Дніпропетровськ, 2000 р.); третій Всеукраїнській конференції “Виробництво, переробка і використання сої на кормові та харчові цілі” (м. Вінниця, 2000р.); першій та третій міжнародних науково-практичних конференціях “Проблеми конструювання, виробництва та експлуатації сільськогосподарської техніки” (м. Кіровоград, 2001р., 2003р.); науково-практичній конференції Подільської державної аграрно-технічної академії (м. Кам’янець-Подільський, 2004р.).
Публікації. За матеріалами досліджень опубліковано 9 наукових праць, з них три ввійшли до видань, що затверджені положенням ВАК, а також тези доповідей на наукових конференціях.
Структура та об’єм дисертаційної роботи. Дисертація виконана на 217 сторінках машинописного тексту, включає 57 таблиць та 12 рисунків, 56 додатків, складається зі вступу, семи розділів, висновків та пропозицій виробництву, містить список використаних джерел літератури з 273 найме-нувань, із них 14 латиницею.
ЗМІСТ РОБОТИ
ОСОБЛИВОСТІ ТЕХНОЛОГІЇ ВИРОЩУВАННЯ СОЇ
(огляд літератури)
В огляді подано короткий аналіз проблеми, що стосується залежності норм висіву від строку сівби, способу допосівного обробітку ґрунту та боротьби з бур’янами в різних ґрунтово-кліматичних умовах при вирощуванні сої. На основі аналізу висунуті робочі гіпотези, розроблені програма і методика досліджень.
УМОВИ ТА МЕТОДИКА ПРОВЕДЕННЯ ДОСЛІДЖЕНЬ
Ґрунт дослідних ділянок - чорнозем звичайний важкосуглинковий на лесі. Забезпеченість його азотом, що легко гідролізується, за Корнфільдом - середня, доступними формами фосфору й калію за Чириковим – відповідно середня і висока; вміст гумусу – 4,7%. Кислотність ґрунту близька до нейтральної (рН 5,9).
Погодні умови за роки досліджень дещо різнилися від середніх багаторічних, але в цілому були типовими для північного Степу України.
Програмою досліджень було передбачено провести 4 досліди.
Однофакторний дослід 1 „Вивчення впливу норм висіву на ріст і формування врожайності сої сорту Медея”.
Двофакторний дослід 2 „Вивчення впливу норм висіву на формування продуктивності сої залежно від строків сівби”.
Двофакторний дослід 3 „Вивчення впливу норм висіву на ріст та розвиток рослин і продуктивність сої залежно від способу і строку обробітку ґрунту”.
Двофакторний дослід 4 „Вивчення впливу норм висіву на ріст і формування врожайності сої залежно від способів боротьби з бур’янами”.
Схеми їх будуть подані у відповідних розділах.
Площа посівної ділянки в усіх дослідах 36 м2 (1,8х20 м), облікової – 32,4 м2 (1,62х20 м). Повторність чотириразова. В однофакторному досліді варіанти в повторенні розміщували систематично, а повторення – в одну смугу. В двофакторних дослідах варіанти розміщували в повторенні систематичним методом, повторення – в одну смугу.
Обліки, спостереження і аналізи в дослідах проводились за наступними методиками:
– фенологічні спостереження, спостереження за густотою рослин, динамікою наростання маси проводили за методикою Держсортовипробування (1985);
– площу листкової поверхні обліковували за методом О.А. Ничипоровича;
– вміст білку визначали за Бертраном, множенням вмісту азоту на коефіцієнт 6,25;
– вологість ґрунту і вміст абсолютно сухої речовини визначали термостатно-ваговим методом при температурі 1050С;
– агрохімічні дослідження проводили в орному шарі ґрунту: нітратний азот визначали іонометричним методом, фосфор і калій – за Чириковим,
– вміст загального азоту в рослинах визначали за методом К’єльдаля, фосфору - за методом Деніже, жиру – за масою знежиреного залишку, золи – сухим озоленням;
– забур’янення посівів визначали кількісним і кількісно-ваговим методами за методикою А.В.Фісюнова;
– облік урожаю проводили шляхом суцільного обмолоту врожаю з облікових ділянок;
– математичну обробку даних проводили методом дисперсійного і кореляційного аналізів (Б.О.Доспєхов, 1985);
– економічну ефективність визначали за загальноприйнятою методикою після оцінки результатів наукових досліджень (І.І.Ярчук, 1980), енергетичну - за методикою С.С.Бакая, Є.І.Базарова (1988), В.Т.Засухи (1998).
За виключенням досліджуваних факторів, технологія вирощування сої на насіння була загальноприйнятою для північного Степу України. Попередник - озима пшениця. Спосіб сівби сої - широкорядний з міжряддями 0,45 м.
ВИВЧЕННЯ ВПЛИВУ НОРМ ВИСІВУ НА РІСТ І ФОРМУВАННЯ ВРОЖАЙНОСТІ СОЇ СОРТУ МЕДЕЯ
Однофакторний дослід по вивченню оптимальної норми висіву нового скоростиглого сорту сої Медея мав чотири градації – 600, 700, 800 і 900 тисяч насінин на гектар.
Польова схожість насіння за варіантами досліду коливалася від 84,1 до 89,8%, а виживання рослин становило 91,2-95,8%. Чіткої залежності польової схожості насіння від норм висіву не встановлено.
Із збільшенням норми висіву до 700 тисяч насінин на гектар площа листків збільшувалася і становила 59,8 тис. м2/га, що відповідно на 3,4 та 0,9 тис.м2/га або на 6,0 та 1,5 % більше, ніж у варіантах з нормою висіву 500 та 900 тисяч насінин на гектар. Збільшення норми висіву насіння призводило до зменшення площі листкової поверхні окремих рослин сої. Так, у варіанті з нормою висіву 500 тис.шт./га вона становила 0,15 м2, що відповідно на 36 та 67 % більше, ніж у варіантах з нормою висіву 700 та 900 тис.шт./га.
Вища врожайність насіння сої сорту Медея за звичайною технологією вирощування була у варіанті з нормою 700 тисяч схожих насінин на гектар – 1,90 т/га (рис.1).
Із збільшенням норми висіву висота рослин сої зростала від 55,6 до 57,1 см, а висота прикріплення нижнього бобу - від 13,1 до 17,2 см. Решта показників структури врожаю в цих варіантах набувала зворотної залежності. Так, із збільшенням норми висіву від 500 до 700 тис.шт./га маса однієї рослини зменшувалася з 21,3 до 11,1 г, кількість гілок - з 3,1 до 1,9 штук, бобів – з 32,2 до 23,5, насінин – з 48,9 до 28,4 шт., маса насіння з рослини – з 8,8 до 6,0 г і 1000 насінин – з 159 до 158 г. Зв’язок норми висіву з показниками продуктивності був майже функціональним.
Вміст протеїну в насінні сої із збільшенням норми висіву з 500 до 900 тисяч схожих насінин на гектар поступово підвищувався.
ВИВЧЕННЯ ВПЛИВУ НОРМ ВИСІВУ НА ФОРМУВАННЯ ПРОДУКТИВНОСТІ СОЇ ЗАЛЕЖНО ВІД СТРОКІВ СІВБИ
Дослід мав три градації строків сівби (6-8, 10-12 і 15-16ОС ґрунту на глибині загортання насіння) і п’ять градацій норм висіву (500, 600, , 800 і 900 тис.шт./га).
Найвища польова схожість насіння сої була у варіанті другого строку сівби при температурі ґрунту 10-12ОС; в цьому варіанті вона становила 91,9%, що на 7,5 та 6,5% більше, ніж у варіантах з температурою відповідно 6-8 і 15-16ОС. У третій строк сівби при температурі ґрунту на глибині заробки насіння 15-16ОС найвищу польову схожість забезпечила сівба нормою 700 тисяч схожих насінин на гектар – 89,8 %. Краще виживали рослини у варіанті третього строку сівби (93,7%). Достовірної різниці між варіантами норм висіву за ступенем виживаності рослин сої в усі строки сівби не спостерігалося.
Сівба сої в більш прогрітий ґрунт сприяв скороченню тривалості міжфазних періодів порівняно до перших двох строків на 1-4 дні.
Строки сівби позитивно вплинули на формування асиміляційної поверхні посівів сої. Найбільша вона була у варіанті третього строку сівби - 44,4тис.м2 /га, що на 13,8 та 14,4 % більше, ніж у попередні строки.
Про вплив температури ґрунту на глибині загортання насіння та норми висіву на врожайність насіння сої можна судити за даними табл. 1.
Серед варіантів строків сівби сої кращим був за температури ґрунту на глибині загортання насіння 15-16ОС; в порівнянні до контролю прибавка урожайності насіння сої тут становила 0,07 т/га. Кращою нормою висіву виявилася 700 тис.шт./га, в середньому з варіантів строків сівби прибавка до контролю становила 0,06 т /га і найвищою вона була за третього строку сівби (0,12 т/га).
Таблиця1
Вплив норми висіву та строку сівби на урожайність
насіння сої сорту Медея, т/га (середнє за 1998-2000 рр.)
Сівба при температурі ґрунту, ОС | Норма висіву, тис. нас./га | Середнє | ± до контролю, НІР05
В=0,14 | 500 | 600 | 700 | 800 | 900 | 6-8 | 1,47 | 1,54 | 1,57 | 1,53 | 1,48 | 1,52 | -0,22
10-12 | 1,69 | 1,72 | 1,75 | 1,76 | 1,77 | 1,74 | - | 15-16 | 1,77 | 1,78 | 1,90 | 1,81 | 1,80 | 1,81 | +0,07 | Середнє | 1,64 | 1,68 | 1,74 | 1,70 | 1,68 | - | - | ± до контролю,
НІР05
А= 0,11 | -0,04 | - | +0,06 | +0,02 | +0,00 | - | НІР05 АВ= 0,25 | Зростання норми висіву насіння з 500 до 900 тис.шт./га відбивалося на такі елементи структури врожаю: на варіантах строків сівби маса рослини першого варіанту зменшувалася з 17,6 до 9,9 г, другого – з 19,6 до 13,7 і третього – з 21,3 до 11,1 г; кількість гілок на рослині: першого строку - з 3,5 до 2,0 шт., другого – з 3,5 до 2,8 і третього – з 3,1 до 1,9 шт.; кількість бобів на рослині: першого строку – з 30,4 до 17,5 шт., другого – з 35,7 до 27,3 і третього – з 32,2 до 23,5 шт.; маса зерна з рослини: першого строку – з 8,8 до 4,8г, другого – з 10,6 до 7,4 г, третього – з 8,8 до 6,0 г. Кореляційна залежність цих показників і норм висіву коливається від середньої до сильної.
Сівба в більш пізні строки сприяє підвищенню в насінні сої вмісту протеїну (з першого до третього строку показник збільшується відповідно з 34,5 % до 36,6 %) і відповідному поступовому зниженню вмісту жиру (з 21,4 до 20,8 %).
ВИВЧЕННЯ ВПЛИВУ НОРМ ВИСІВУ НА РІСТ ТА РОЗВИТОК РОСЛИН І ПРОДУКТИВНІСТЬ СОЇ ЗАЛЕЖНО ВІД СПОСОБУ І СТРОКУ ОБРОБІТКУ ҐРУНТУ
Дослід мав два варіанти основного обробітку ґрунту (веснооранка і весняне ґрунторозпушування) і два варіанти норм висіву (600 і 700 тис.шт./га).
Ґрунторозпушувач ГРН-2,9 для безполицевого основного обробітку ґрунту був створений конструкторським бюро Кіровоградського національного технічного університету. В умовах регіону він був використаний для весняного основного обробітку ґрунту під сою. Весняне ґрунторозпушення забезпечує краще, ніж за веснооранки, збереження вологи в посівному шарі ґрунту.
Динаміка вмісту нітратного азоту в орному шарі характерна загальній закономірності: весною запас нітратного азоту в чорноземі на період сівби сої більший, ніж в середині вегетації культури, коли вона активно засвоює нітратний азот; на період дозрівання коренева система припиняє засвоєння нітратів, кореневі волоски та їх виділення розкладаються мікроорганізмами і вміст нітратного азоту в ґрунті збільшується. Якщо у ґрунті варіанту з весняним ґрунторозпушенням вміст нітратного азоту весною та середині вегетації суттєво переважає над варіантом веснооранки, то в кінці вегетації ця перевага була несуттєвою.
Вміст доступних форм фосфору та калію мало змінюється за варіантами обробітку ґрунту, але в середині вегетації у варіанті веснооранки та ґрунторозпушення в шарі 20-30 см вміст фосфору склав відповідно 102 та 111 мг/кг.
Способи обробітку ґрунту вплинули на тривалість періоду сівба – сходи. Для варіанту весняної оранки вона склала 16 діб, весняного ґрунторозпушення - 14 діб. Основною причиною зменшення періоду сівба–сходи у варіанті весняного ґрунторозпушення є більший запас доступної вологи у посівному шарі ґрунту, ніж у варіанті веснооранки. Коливання густоти стояння рослин в межах норм висіву 400-700 тисяч насінин на гектар істотного впливу на тривалість міжфазних періодів не мали. Збільшення норми висіву з 600 до 700 тис.шт./га у варіантах весняного ґрунторозпушення та веснооранки збільшувало висоту рослин відповідно на 5 та 4 %.
Площа асиміляційної поверхні посівів сої при вирощуванні сої на фоні весняного ґрунторозпушення в середньому формувалася більша, ніж у варіанті весняної оранки на 9тис.м2 або 33,6 %.
Інтенсивність приросту асиміляційної поверхні з часом різна і залежить як від способу обробітку ґрунту, так і від норми висіву насіння. Так, в середньому з норм висіву 600 та 700 тис.шт./га у варіанті з весняною оранкою приріст листкової поверхні за 20 днів складав 11,2 тис.м2/га з щодобовим приростом 0,56 тис.м2/га, у варіанті ґрунторозпушення відповідно 11,0 і 0,55 тис.м2 /га.
При вирощуванні сої на фоні весняної оранки та весняного ґрунторозпушення більше формувалося бульбочок у варіанті з ґрунторозпушенням - на 210 шт./м2, що складає 42%.
Аналіз кількості бульбочок на коренях рослин сої на початку квітування за роками дослідження показує, що цей показник коливається від 294 до 919 шт./м2. В усі роки дослідження більший показник належить варіанту з ґрунторозпушенням.
Збільшення норми висіву насіння веде до збільшення кількості бульбочок. Так, у варіанті ґрунторозпушення на початку квітування збільшення норми висіву з 600 до 700 тис.шт./га збільшило кількість бульбочок на коренях сої з 685 до 728 шт./м2.
Аналізуючи накопичення кількості бульбочок в динаміці через 10 та 20 днів після початку квітування, спостерігаємо наступну залежність. Більше бульбочок наростає на коренях сої у варіанті з ґрунторозпушенням, менше – у варіанті з веснооранкою. Інтенсивність приросту кількості бульбочок на коренях сої з часом різна і залежить як від норм висіву, так і від способів обробітку ґрунту: так, у варіанті веснооранки за норми висіву 700 тис.шт./га приріст кількості бульбочок за 20 днів склав 219 шт./м2 з щодобовим приростом 11,0 шт./м2, у варіанті з ґрунторозпушенням відповідно 272 шт./м2 з щодобовим приростом 13,6 шт./м2.
Маса бульбочок у розрахунку на одну рослину у варіанті веснооранки в середньому з норм висіву 600-700 тис.шт./га схожих насінин сої на початку квітування становила 0,26 г, а ґрунторозпушення – 0,57 г; приріст маси бульбочок за 10 днів у варіанті веснооранки становив 0,10 г, а у варіанті ґрунторозпушення - 0,12 г на рослину; щодобовий приріст відповідно 0,61 і 0,72 г/м2.
Запровадження ґрунторозпушувача для проведення основного обробітку ґрунту і підвищення норми висіву від 600 до 700 тис.шт./га сприяло збільшенню врожайності насіння сої.
Так, у варіанті весняної оранки збільшення норми висіву з 600 до 700 тис.шт./га спряло підвищенню врожайності на 0,03 т/га, тоді як у варіанті весняного ґрунторозпушення за цієї ж норми висіву прибавка становила 0,04 т/га. Середня прибавка врожайності від застосування ґрунторозпушення порівняно до веснооранки становила 0,21 т/га.
Збільшення врожайності під впливом досліджуваних елементів технології вирощування сої відбувалося за рахунок таких елементів
структури. Порівняно з веснооранкою, у варіанті ґрунторозпушення кількість гілок на рослині збільшувалася на 1,3 шт. (відповідно 2,1 і 3,4 або більше на 62 %). Із загущенням посівів кількість гілок на рослині зменшувалася.
Аналогічний вплив досліджувані варіанти обробітку ґрунту мали на кількість бобів та насінин на рослині. Якщо у варіанті весняної оранки на одній рослині формувалося бобів 18,0 шт., в яких утворювалося 31,2 насінини з озерненістю бобу 1,73 шт., то у варіанті весняного ґрунторозпушення ці показники були відповідно на 36, 47 та 8% більшими.
За обох способів обробітку ґрунту збільшення норми висіву з 600 до 700 тис.шт./га викликало зворотній вплив на кількість бобів і насінин на рослині. За весняної оранки із збільшенням норми висіву на 17 % кількість бобів на рослині була меншою на 10 % і кількість насінин - з 32,7 до 29,6 шт., а за весняного ґрунторозпушення відповідно кількість бобів на рослині була меншою на 12%, кількість насінин - з 49,0 до 42,5 шт./рослину.
Маса 1000 насінин у варіанті весняної оранки становила 156,3 г, що на 6,1% менше, ніж у варіанті весняного ґрунторозпушення.
Як у варіанті весняної оранки, так і у варіанті весняного ґрунторозпушення збільшення норми висіву з 600 до 700 тис.шт./га не сприяло збільшенню вмісту сирого протеїну у зерні сої. За цими варіантами він становив відповідно 34,8 і 34,3 % (табл.2).
Таблиця 2
Вплив норми висіву та способу обробітку ґрунту на збір
сирого протеїну та жиру сої сорту Медея (середнє 1999-2000 рр.)
Спосіб обробітку ґрунту | Норма висіву насіння, тис.шт./га | Вміст, % | Збір, т/га | сирого протеїну | жиру | сирого протеїну | жиру | Весняна оранка – контроль | 600 | 34,8 | 20,7 | 0,56 | 0,35 | 700 | 34,8 | 20,4 | 0,61 | 0,36 | Ґрунторозпушення | 600 | 34,3 | 21,1 | 0,66 | 0,41 | 700 | 34,3 | 21,8 | 0,68 | 0,43 | Більший збір сирого протеїну з одиниці площі за обох способів обробітку ґрунту спостерігався у варіанті з нормою висіву 700 тис.шт./га (у варіанті весняної оранки 0,61 і весняного ґрунторозпушення 0,68 т/га).
Вміст жиру в насінні і збір його з одиниці площі суттєво зростав у варіанті ґрунторозпушення порівняно до варіанту весняної оранки (в середньому 0,42 т/га, що на 16 % більше, ніж у варіанті весняної оранки).
Що стосується вмісту фосфору і сирої золи в насінні сої, то досліджувані елементи технології вирощування сої на згадані показники не впливали.
ВПЛИВ НОРМИ ВИСІВУ НА РІСТ І ФОРМУВАННЯ ВРОЖАЙНОСТІ СОЇ ЗАЛЕЖНО ВІД СПОСОБУ БОРОТЬБИ З БУР’ЯНАМИ
Дослід мав два варіанти способів боротьби з бур’янами (механічний і хімічний із застосуванням бакової суміші гербіцидів базагран -1,5 л/га + такл - 0,6 л/га + поаст 1,5л/га) і чотири варіанти норм висіву (400, 500, 600 і 700 тис.шт./га).
На початку вегетації сої більша кількість бур’янів відмічена 1998 року (119 шт./м2). За умов прохолоднішої весни 1999 року з меншою кількістю опадів їх було 84 шт./м2 або в 1,4 рази менше. При механічному способі боротьби з бур’янами у варіантах норм висіву 400, 500, 600, 700 кількість бур’янів перед збиранням культури становила відповідно 27, 22, 21 та 18, а хімічному – 8, 10, 9 та 12 шт./м2.
Порівняно до варіанту механічного способу боротьби з бур’янами, застосування суміші гербіцидів призвело до зменшення повітряно-сухої маси бур’янів на 23,3 г/м2. Загущення посівів основної культури теж сприяло поступовому зменшенню повітряно-сухої маси бур’янів: у варіанті механічного способу боротьби з бур’янами - з 81,5 до 53,9г/м2 і при застосуванні гербіцидів –з 55,5 до 33,5 г/м2.
Висота рослин сої не залежала від способу боротьби з бур’янами і в середньому за три роки варіантах догляду за посівами майже не різнилася.
Зростання норми висіву відповідно на 25, 50 та 75 % призвело до збільшення висоти рослин у варіанті з механічним способом боротьби на початку квітування в середньому за три роки на 4, 8 та 14 %, а у варіанті з гербіцидами відповідно 4, 9 та 16 %.
Аналіз динаміки наростання висоти рослин сої залежно від способів боротьби з бур’янами показав, що ні на початку квітування, ні під час пізніших спостережень гербіциди не пригнічували росту рослин сої. Через 20 днів ці показники у варіанті з механічним способом боротьби з бур’янами становили відповідно 4, 9 та 18 %, а з гербіцидами – 3, 7 та 14 %.
Способи боротьби з бур’янами вплинули на формування асиміляційної поверхні посівів сої. При механічному способі боротьби з бур’янами площа листків сої склала 34,5тис.м2/га, а з хімічним - 37,3 тис.м2/га.
Збільшення норми висіву на 25, 50 та 75 % у варіанті з механічним способом боротьби сприяло збільшенню площі листків в середньому за три роки відповідно на 16, 32 та 35%, а у варіанті із застосуванням бакової суміші гербіцидів - відповідно на 14, 27 та 40 %. Проте зменшення норми висіву насіння сої як у варіанті механічного способу боротьби з бур’янами, так і у варіанті хімічного способу боротьби завжди веде до збільшення площі листків на одну рослину.
Так, зменшення норми висіву на 14, 28 та 43 % (відповідно з нормами 600, 500 та 400 тис.шт./га) призвело до збільшення площі листків на одній рослині на початку квітування у варіанті з механічним способом боротьби з бур’янами відповідно на 16, 23 та 36 %, а у варіанті з хімічним способом боротьби з бур’янами - на 15, 27 та 35 %. Через 20 днів ці показники у варіанті з механічним способом боротьби з бур’янами становили відповідно 7, 21 і 38 %, а у варіанті з хімічним - 12, 21 та 51 %.
Кількість бульбочок, що формувалися на одиниці площі посіву, мало залежала від способу боротьби з бур’янами. При механічному способі на коренях сої в середньому за 3 роки утворилося бульбочок 456 шт./м2, а у варіанті з хімічним способом - 434 шт./м2.
Як у варіанті з механічним способом боротьби з бур’янами, так і з хімічним спостерігається помітний вплив норми висіву насіння на кількість бульбочок на коренях сої. Так, збільшення норми висіву насіння на 25, 50 та 75 % у варіанті з механічним способом боротьби з бур’янами сприяло збільшенню кількості бульбочок відповідно на 20, 35 та 48 %, а у варіанті з хімічним способом - на 18, 36 та 56 %. При цьому у варіанті з хімічним способом боротьби з бур’янами приріст кількості бульбочок на ділянках з нормою висіву насіння 700 тис.шт./га був більшим, ніж у варіанті з механічним способом.
Динаміка формування кількості бульбочок на коренях сої залежно від способів боротьби з бур’янами на початку квітування сої була не на користь варіанту із застосуванням гербіцидів, але через 10 днів після початку квітування кількість бульбочок в цьому варіанті стала більшою, ніж з механічним способом. Аналогічна залежність була і через 20 днів після початку квітування.
Аналіз динаміки формування бульбочок на коренях сої в розрахунку на одну рослину показує, що чіткої залежності їх кількості від способів боротьби з бур’янами немає. Проте зменшення норми висіву насіння сої веде до покращення формування бульбочок на коренях сої. Так, зменшення норми висіву на 14, 28 та 43 % призводило до збільшення кількості бульбочок у варіанті з механічним способом боротьби з бур’янами на початку квітування на 20, 20 та 30%, з хімічним – відповідно на 10 та 13%; через 20 днів ці показники становили відповідно 16, 25 та 58 %, а у варіанті з гербіцидами - 23, 31 та 46%.
Як наслідок, при вирощуванні сої з механічним способом боротьби з бур’янами урожайність зерна становила 1,53 т/га, а із застосуванням гербіцидів – 1,63 т/га (табл.3).
Урожайність у варіанті із застосуванням гербіцидів була більшою, ніж з механічним способом боротьби в середньому на 0,10 т/га.
Порівняно до контролю 600 тис.шт./га, за норм висіву 400 і 500 тис.шт./га за обох способів боротьби з бур’янами спостерігалося суттєве зниження врожайності насіння сої. Збільшення норми висіву до 700 тис.шт./га теж не сприяло подальшому росту врожайності (різниця врожайності цього варіанту до контролю в межах НІР05).
Таблиця 3
Урожайність насіння сої залежно від норми висіву
та способу боротьби з бур’янами, т/га (середнє за 1998-2000 рр.)
Спосіб боротьби з бур’янами | Норма висіву насіння, тис.шт./га | Середнє | ± до
контролю, НІР05 В=0,09
400 | 500 | 600 | 700
Механічний | 1,44 | 1,50 | 1,60 | 1,58 | 1,53 | -
Хімічний | 1,56 | 1,59 | 1,74 | 1,63 | 1,63 | +0,10
Середнє | 1,50 | 1,55 | 1,67 | 1,61 | 1,58 | -
± до контролю, НІР05 А=0,07 | -0,17 | -0,12 | - | -0,06 | - | НІР05 АВ=0,13
У варіанті з нормою висіву 600 тис.шт./га при застосуванні гербіцидів прибавка врожайності насіння сої порівняно до контрольного варіанту механічного способу боротьби з бур’янами становила 0,14 т/га.
Способи боротьби з бур’янами у посівах сої також впливали на показники структури врожаю. Так, у варіанті із застосуванням суміші гербіцидів висота прикріплення нижнього бобу була 14,9 см, що на 8 % більше, ніж у варіанті з механічним способом боротьби.
Збільшення норми висіву з 400 до 700 тис.шт./га сприяло вищому прикріпленню нижнього бобу: на фоні механічного способу боротьби з бур’янами показник змінювався з 12,2 до 15,3 см і застосуванням бакової суміші гербіцидів - з 14,6 до 15,8 см. Решта показників структури урожаю (кількість гілок, бобів, насінин на рослині та кількість насінин у бобі) на фоні із застосуванням суміші гербіцидів в середньому з норм висіву були меншими, ніж у варіанті з механічним способом боротьби - відповідно на 8, 18, 22 та 4 %.
Якщо спосіб боротьби з бур’янами істотно не впливав на вміст протеїну в насінні сої, то серед варіантів норм висіву спостерігалися коливання від 32,8 до 33,2 %. Збір сирого протеїну на фоні механічного способу боротьби з бур’янами у варіантах з нормою висіву 400-600 тис.шт./га збільшувався з 525 до 600 кг/га, а із застосуванням суміші гербіцидів – з 597 до 659 кг/га.
Вміст жиру в насінні сої і збір жиру з одиниці площі більше залежав від норм висіву насіння. На фоні механічного способу боротьби з бур’янами при збільшенні норми висіву з 400 до 600 тис.шт./га збір жиру зростав з 359 до 393 кг/га, на фоні суміші гербіцидів – з 387 до 432 кг/га.
На вміст фосфору та сирої золи в насінні сої способи боротьби з бур’янами істотно не впливали.
ЕКОНОМІЧНА ТА БІОЕНЕРГЕТИЧНА ОЦІНКА ЕФЕКТИВНОСТІ АГРОТЕХНІЧНИХ ЗАХОДІВ ВИРОЩУВАННЯ СОЇ
Застосування в якості весняного основного обробітку ґрунту ґрунторозпушення і норми висіву 600-700 тис.шт./га дозволяють отримати врожайність насіння сої на рівні 1,70-1,74 т/га, що на 13,3-13,7 % вище, ніж при використанні весняної оранки.
За рахунок зменшення кількості обробітків у варіанті ґрунторозпушення порівняно до весняної оранки витрати праці в перерахунку на тонну продукції скорочуються на 3люд.-години, а собівартість тонни насіння здешевлюється на 224-230 грн., при використанні гербіцидів – на 276-287 грн.
Умовний чистий доход у варіанті ґрунторозпушення за норм 600 та 700 тисяч схожих насінин на гектар становив відповідно 1864,1 та 1866,4 гривень, що більше ніж у варіанті веснооранки на 42,4 та 44,5 %. Рівень рентабельності у варіанті весняної оранки з нормою висіву 600 тис.шт./га становив 65,7%; у варіанті з нормою висіву насіння 700тис.шт./га за рахунок збільшення витрат на насіння був на 3,6% меншим.
В структурі витрат на вирощування сої з такими елементами технології більша частка припадає на оплату праці і насіння (рис. 2).
Застосування хімічного способу боротьби з бур’янами в посівах сої дозволило отримати вищі, ніж при механічному способі, врожайність насіння (на 0,1 т/га), чистий прибуток (на 42%) і рівень рентабельності (на 70 %).
Витрати праці на виробництво продукції у варіанті механічного способу боротьби становили 24,73 люд.-год./га, що майже в два рази перевищувало витрати праці у варіанті із застосуванням суміші гербіцидів. Порівняльна структура витрат при застосуванні механічного і хімічного способів боротьби з бур’янами у варіанті з нормою висіву сої 700 тис.шт./га наведена на рис. 3.
Рис. 3. Структура витрат при механічному і хімічному способах боротьби з бур’янами у варіанті з нормою висіву насіння сої 700 тис.шт./га
Витрати непоновлюваної енергії у варіанті із застосуванням ґрунторозпушувача ГРН-2,9 і норми висіву сої 700 тис.шт./га скорочувалися на 0,10 ГДж або на 19,1%; у варіанті із застосуванням суміші гербіцидів та нормою висіву 700 тис.шт./га – на 0,10 ГДж або на 22,3%. Вихід валової енергії за норми 700 тис.шт./га становив у варіанті весняної оранки 23,7 ГДж, що було меншим, ніж у відповідному варіанті ґрунторозпушення на 12%; при застосуванні суміші гербіцидів з нормами висіву 600 і 700 тис.шт./га – відповідно 26,9 і 25,2 ГДж, а обмінної енергії – відповідно 21,6; 20,2 ГДж.
Витрати сукупної енергії на посівах сої у варіантах веснооранки становили 10,6-11,4 ГДж/га і ґрунторозпушення – 9,2-10,0 ГДж/га, тобто менше на 13,2-12,3 %. У варіанті із застосуванням суміші гербіцидів витрати сукупної енергії збільшилися на 0,6 ГДж/га або на 6,5%. В структурі витрат сукупної енергії найбільші частки припадали на насіння (у варіанті весняної оранки – 44,4-48,2 % і ґрунторозпушення – 41,4-55,3%), паливно-мастильні матеріали (відповідно 30,1-28,0 і 25,8-23,8%). У варіанті застосування суміші гербіцидів частка затрат енергії становила 10,7-9,9 %.
Енергетичний коефіцієнт виробництва насіння сої за досліджуваними варіантами становив: весняної оранки і ґрунторозпушення відповідно 2,1 і 2,7; хімічного способу боротьби з бур’янами – 2,6.
ВИСНОВКИ
1. У дисертаційній роботі подано теоретичне узагальнення і вирішення важливої наукової проблеми оптимізації норми висіву нового сорту сої Медея відповідно до строку сівби, способу обробітку ґрунту і боротьби з бур’янами в умовах північного Степу України.
2. Для сорту сої Медея оптимальною нормою висіву є 700 тис.шт./га; урожайність насіння за цієї норми становить 1,9 т/га, що порівняно до контролю 600 тис.шт./га на 0,12 т/га та до варіанту з нормою висіву 800 тис.шт./га на 0,1 т/га більше. За норми висіву 700 тис.шт./га висота прикріплення нижнього бобу становить 14,9 см, кількість бобів - 25,6 шт., маса насіння - 7,1 г; вміст протеїну - 36,2% і жиру - 21,0 %.
3. Оптимальним строком для сівби є температура ґрунту на глибині загортання насіння 15-16 ОС. За таких умов площа асиміляційної поверхні сої формується на рівні 46,1 тис.м2/га, а врожайність насіння – 1,9 т/га.
4. Застосування весняного ґрунторозпушення сприяє більшому накопиченню вологи у посівному, орному та метровому шарах ґрунту, ніж у варіанті веснооранки. У варіанті ґрунторозпушення під час сівби запаси доступної вологи становлять відповідно 10,6, 33,5 та 140 мм, в середині вегетації – 6,1, 22,2 та 104,1 мм, перед збиранням культури – 6,2, 21,7 та 100,3 мм. За вмістом нітратного азоту та доступного фосфору протягом періоду вегетації сої перевага також належить варіанту з ґрунторозпушенням.
5. У варіанті ґрунторозпушення з нормою висіву 700 тис.шт./га формуються вищі показники продуктивності: висота рослин під час квітування становила 58,8 см, площа листкової поверхні –
