Інститут зернового господарства

Украінська академія аграрних наук

КРАСНЄНКОВ Сергій Васильович

УДК 633.174:631.5

Наукове обгрунтування оптимізаціі технологіі

вирощування сорго в умовах недостатнього

і нестійкого зволоження північного

Степу Украіни

06.01.09 - рослинництво

Автореферат

дисертаціі на здобуття наукового ступеня

доктора сільськогосподарських наук

Дніпропетровськ

1999

Дисертаціію і рукопис

Робота виконана на Ерастівській дослідній станціі інституту зернового господарства УААН в 1978-1998 рр.

Науковий консультант: доктор сільськогосподарських наук, професор,

академік УААН Бабич Анатолій Олександрович,

інститут кормів УААН, директор

Офіційні опоненти:

доктор сільськогосподарських наук, професор, академік УААН Циков Валентин Сергійович, інститут зернового господарства, завідувач відділу

доктор сільськогосподарських наук, професор Шепель Микола Андрійович, Кримський державний аграрний університет, завідувач кафедри рослинництва та насінництва

доктор сільськогосподарських наук, професор Щербаков Віктор Якович, Одеський державний сільськогосподарський інститут, завідувач кафедри рослинництва

Провідна установа: Дніпропетровський державний аграрний університет, кафедра кормовиробництва, фізіологіі рослин i ботаніки, м. Днiпропетровськ

Захист дисертаціі відбудеться “_4_“ _червня_ 1999 р. о _13_годині на засіданні спеціалізованоі вченоі ради Д.08.353.01 в інституті зернового господарства УААН за адресою: 320027, м. Дніпропетровськ, вул. Дзержинського, 14; телефон 45-02-36

З дисертаціію можна ознайомитися в бібліотеці інституту зернового

господарства.

Відгуки на автореферат просимо надсилати в двох примірниках, засвід-чених підписом і печаткою.

Автореферат розісланий “_2_” __травня__ 1999 р.

Вчений секретар спеціалізованоі вченоі ради ____________ О.Д.Артюх

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність. В північному Степу Украіни основним джерелом забезпечення тваринництва фуражним зерном, грубими і соковитими кормами і зернові колосові, кукурудза, однорічні і багаторічні трави. В посушливі роки ці культури помітно знижують рівень врожайності, тому важливого значення набуваі вирощування сорго, яке характеризуіться високою посухостійкістю і різноманітністю господарського використання (зерно, силос, зелений корм, технічні цілі та ін.). Розширення посівних площ і підвищення врожайності сорго обмежуіться тим, що раніше роз-роблені і рекомендовані технологіі вирощування не забезпечують повноі реалізаціі рівня потенційноі продуктивності рослин, оскільки не врахо-вують взаімозв'язок біологічних особливостей цііі культури з природ-ним варіюванням погодних умов по роках. Останні і зумовлюі актуальність досліджень по агробіологічному обгрунтуванню і розробці аг-ротехнічних заходів, які б сприяли зменшенню негативного впливу факторів навколишнього середовища на формування продуктивності сорго.

Зв'язок роботи з науковими програмами. Дослідження по темі ди-сертаційноі роботи були складовою частиною тематичного плану інституту зернового господарства за 1978-1998 рр. і виконувалися за Державною науково-технічною програмою “Продовольство 95” (№ д.р. 0194U01288): проекти “Зерно”, “Зерновий комплекс 2000”, “Корми і кормовий білок”.

Мета і задачі досліджень. На основі багаторічних досліджень пе-редбачалося встановити закономірності впливу основних погодних умов на особливості росту і розвитку рослин та продуктивність сорго і, виходячи з цього, розробити комплекс прийомів оптимізаціі технологіі його вирощування на зерно, силос, зелений корм і технічні цілі в умовах недостатнього і нестійкого зволоження. Одержані дані стали підставою для поглибленого аналізу рівня антропогенного впливу на підвищення або послаблення адаптивності рослин сорго до зміни гідротермічних фак-торів і покращення умов використання його посівами ресурсів зовнішнього середовища шляхом оптимізаціі елементів технологіі вирощування.

В дослідженнях вирішувались такі задачі: проведення статистично-порівняльного аналізу багаторічного експериментального матеріалу і визначення реакціі рослин на варіювання окремих елементів погоди по роках; встановлення особливостей росту, розвитку і формування продуктивності рослин сорго при сівбі після різних попередників; вивчення можливості мінімалізаціі основного і удосконалення передпосівного обробітку грунту при застосуванні гербіцидів; розробка умов одержання повноцінних сходів сорго при висіві насіння різного класу посівного стандарту і в зв'язку з прийомами догляду за посівами; розробка заходів підвищення ефективності мінеральних добрив як у допосівний період, так і при підживленні протягом вегетаціі сорго; визначення сортовоі реакціі різних біотипів сорго на строки сівби, форму і величину площі живлення рослин; виявлення способів підвищення конкурентоспроможності сорго в боротьбі з бур'янами в агроценозі; встановлення строків проведення десикаціі посівів різними препаратами, оптимальних строків та способів збирання врожаю сорго при вирощуванні на зерно в суцільних посівах; економічна і біоенергетична оцінка застосування інтенсивноі і енергозберігаючоі технологій вирощування сорго.

Наукова новизна одержаних результатів. Результати досліджень дали змогу науково обгрунтувати оптимізовану технологію вирощування сорго на зерно, силос, зелений корм і технічні цілі для умов недостатньо-го і нестійкого зволоження .

На основі проведеного аналізу стану і тенденцій виробництва сорго в різних краінах і власних досліджень теоретично і практично обгрунтована доцільнiсть збільшення посівних площ сорго в посушливих умовах степовоі зони Украіни замiсть кукурудзи. Застосування методів кореляційного і регресійного аналізів для порівняння одержаних в дослідах даних з динамікою основних метеорологічних факторів дозволило вперше визначити взаімозв'язки між продуктивністю сорго і гідротермічними умовами на протязі вегетаціі і окремих міжфазних періодів. Визначено місце сорго в сівозміні і показано, що із зернофуражних культур (ярий ячмінь, кукурудза і сорго) для пересіву озимих культур слід використовувати ранньостиглі сорти сорго. Доведено недоцільність заміни оранки безполицевим або нульовим обробітком грунту і визначено оптимальні способи передпосівного обробітку грунту, які забезпечують високу ефективність гербіцидів і одержання дружних сходів сорго. Розроблено і запропоновано заходи по стабілізаціі коефіціінтів використання азоту та фосфору із добрив у різні за зволоженням роки. Розроблено заходи по підвищенню стійкості рослин до негативного впливу несприятливих умов у період сівба-сходи, які дозволяють зменшити різницю між лабораторною і польовою схожістю насіння та сформувати оптимальну густоту рослин. Вперше визначена сортова реакція і встановлена диференційна форма і величина площі живлення рослин в залежності від біологічних особливостей сортів і гібридів, напряму іх господарського використання та рівня родючості грунту. Встановлені оптимальні і допустимі строки сівби різних за скоростиглістю сортів зернового і віничного сорго, що забезпечуі максимальне використання біокліматичних ресурсів зони. Науково обгрунтовані заходи поліпшення кормовоі цінності зеленоі маси сорго-суданкового гібрида при вирощуванні його в сумішках із амарантом, встановлені оптимальні способи розміщення та співвідношення компонентів, які забезпечують найкраще поіднання іх біологічних особливостей в сумісних посівах. Удосконалені способи підвищення конкурентоспроможності посівів сорго в боротьбі з бур'янами при безгербіцидній технологіі його вирощування. Розроблені регламенти застосування різних десикантів залежно від строків використання і визначено іх вплив на якість насіння сорго. Встановлені оптимальні строки збиран-ня сорго на зерно при вирощуванні ранньостиглих сортів у суцільних посівах.

Особистий внесок здобувача. Дисертаційна робота виконана особисто автором на базі лабораторних і польових дослідів. Під науковим керівництвом автора і за його участю визначалися напрями досліджень, розроблені програма і схеми дослідів, проведені аналіз і узагальнення експериментальних даних, іх математична обробка, розроблені і впроваджені рекомендаціі виробництву, підготовлена і оформлена дисертація.

Практичне значення результатів досліджень. Наукові положення дисертаційноі роботи увійшли складовою частиною у “Науково обгрунтовану систему кормовиробництва Дніпропетровськоі області“ (Дніпро-петровськ, 1987); у “Практичне керівництво по освоінню інтенсивних технологій вирощування польових культур” (Дніпропетровськ, 1987); у “Науково обгрунтовану систему землеробства Дніпропетровськоі області“ (Дніпропетровськ, 1988); реалізовані у рекомендаціях “Як вирощувати високі врожаі зернових культур у колективних і фермерських господарствах степовоі зони Украіни” (Дніпропетровськ, 1993); у “Науково обгрунтованих заходах збільшення виробництва кормів (Дніпропетровськ, 1996).

Розробки автора знайшли практичне застосування в 1995-1998 рр. у господарствах степового регіону Украіни на площі 14,5 тис. га, в тому числі у Дніпропетровській області на площі 2,6 тис. га.

Апробація роботи. Матеріали дисертаціі доповідались і одержали позитивну оцінку на засіданнях Вченоі ради інституту зернового господарства (1981-1998 рр.), інституту кормів (1994-1998 рр.), координаційно-методичних радах (Сімферополь-Клепініно, 1994; Херсон-Миколаів, 1995; Кіровоград-Дніпропетровськ, 1997), республіканських конференціях (Вінниця, 1995; Киів, 1995), Всесоюзних нарадах (Москва, 1988; Зерноград, 1990), на Російській конференціі (Волгоград, 1992), міжнародних конференціях (Вінниця, 1994, 1998; Умань, 1998).

Результати досліджень пропагувались по телебаченню, радіо, у періодичній пресі, в лекціях на семінарах і курсах підвищення кваліфікаціі керівників і спеціалістів господарств степовоі зони Украіни.

Публікаціі. За результатами досліджень по темі дисертаціі опублі-ковано 73 наукових праці, з них у журналах - 33, наукових збірниках - 11, в рекомендаціях і брошурах - 16, матеріалах конференцій - 13.

Обсяг і структура роботи. Дисертація викладена на 324 сторінках машинописного тексту, складаіться з 12 розділів, висновків, пропозицій виробництву. Експериментальний матеріал представлений 111 таблиця-ми, 11 ілюстраціями і 34 додатками. Список використаних літературних джерел включаі 518 найменувань, в т. ч. 68 іноземних.

УМОВИ, МЕТОДИКА і ОБ'іКТИ ДОСЛіДЖЕНЬ

Експериментальна частина роботи виконувалась в 1978-1998 рр. на Ерастівській дослідній станціі інституту зернового господарства УААН, яка розташована в П'ятихатському районі Дніпропетровськоі області. За зональним розподілом цей район належить до північноі частини степовоі зони Украіни.

Грунтовий покрив представлений чорноземом звичайним важкосуглинковим. Вміст гумусу в орному шарі становить 4,0-4,5%, валового азоту - 0,23-0,26, фосфору - 0,11-0,12 і калію - 2,0-2,5%. Реакція грунтового розчину - нейтральна (рH водноі витяжки дорівнюі 6,5-7,0). Поглинаючий грунтовий комплекс представлений кальціім (29,9-31,2) і магніім (4,9-5,6 мг·екв на 100 г грунту). Вологість в'янення - 11,2-12,1%, грунтові води залягають на глибині 8-12 м.

Клімат - помірно континентальний і характеризуіться недостатнім і нестійким зволоженням. Середньобагаторічна сума опадів - 455 мм, за роки досліджень протягом вегетаціі сорго складала 264 мм з коливаннями від 145 (1986 р.) до 368 мм (1980 р.). Щодо критичного періоду водоспоживання рослин сорго найбільш сприятливими були 1979, 1982, 1988, 1991та 1997 роки, коли в липні-серпні іх випадало від 127 до 171 мм. В посушливі роки за цей період кількість опадів була в 1986 р. - 56 мм, 1989 р. - 45, 1990 р. - 78, 1992 р. - 19 і в 1993 р. - 33 мм.

Найбільш висока температура (18-19оС) в роки досліджень за вегетаційний період сорго відмічалась у 1979, 1981, 1986, 1988, 1996 і 1998 роках. Недостатня теплозабезпеченість сорго була в 1978, 1980, 1987, 1990 та 1997 роках, коли цей показник дорівнював відповідно - 16,0-17,3оС.

Польові і лабораторні дослідження проводилися згідно з прийня-тими методиками Г.Ф.Лакина (1982), Г.Ф.Никитенка (1982), Б.А.Доспехова (1985, 1987), А.Я.Боярського, Г.Л.Громико (1985), а також методичними розробками інституту зернового господарства УААН (1980) і інституту кормів УААН (1997).

Технологія вирощування сорго відповідала зональним рекомендаціям. Польові роботи виконувались за допомогою серійних машин і знарядь в оптимальні агротехнічні строки. Площа посівноі ділянки ста-новила 92,4-200 м2, обліковоі - 56,0-140 м2 при трьох-чотирьох повтореннях, розміщення варіантів систематичне або рендомізоване.

Об'іктом досліджень були районовані та перспективні в північному Степу Украіни сорти та гібриди зернового, цукрового, віничного сорго та сорго-суданкові гібриди.

Хімічні аналізи зразків грунту, рослин і зерна виконували у відділі підвищення родючості грунту інституту зернового господарства та на Дніпропетровській проектно-пошуковій станціі хімізаціі сільського господарства. Вміст амінокислот у зерні і зеленій масі сорго визначався у міжвузівському центрі м. Дніпропетровська.

В період проведення досліджень враховувався вплив факторів, які вивчалися, на проходження фаз вегетаціі, лабораторну і польову схожість насіння, кущистість і лінійний приріст, формування площі лис-товоі поверхні, вміст хлорофілу, продуктивність фотосинтезу, біологічну активність і вологість грунту, водоспоживання, забур'яненість посівів, досліджували водопроникність, щільність і твердість грунту, проводили економічну і біоенергетичну оцінку рекомендованих заходів вирощування сорго. Облік врожаю зеленоі маси цукрового сорго і сорго-суданкових гібридів проводили шляхом скошування рослин з обліковоі площі ділянок і визначення іх ваги. Сорго на зерно збирали комбайном “Сампо”, вихід віників визначали методом “стандартного кільця”.

ОБГРУНТУВАННЯ ДОЦіЛЬНОСТі ВИРОЩУВАННЯ СОРГО

ДЛЯ СТАБіЛіЗАЦіі ВИРОБНИЦТВА ФУРАЖНОГО ЗЕРНА ТА

ЗЕЛЕНОі МАСИ В УМОВАХ НЕДОСТАТНЬОГО ЗВОЛОЖЕННЯ

За останні 34 роки загальна площа посіву зернового сорго в світі збільшилася з 38,5 до 47,1 млн. га. В середньому за 1992-1996 рр. вона становила 44,3 млн. га (Fao production, 1994, 1996). В Африці цю культуру висівали на 21,65 млн. га, в Азіі - на 14,83, в краінах Північноі Америки - на 5,83 , в тому числі у США - на 4,05 млн. га. В наш час більше 80% посівів сорго в цій краіні розміщуіться в “сорговому поясі“, куди входять штати Небраска, Міссурі, Канзас і Техас. В івропі сорго висівають на 138 тис. га. Завдяки створенню нових гібридів, розробкам і впровадженню сучасноі технологіі вирощування, врожайність сорго в світі в 1975-1996 рр. підвищилась з 11,9 до 14,1 ц/га. За валовим виробництвом зерна у світі (62,41 млн. т) ця культура займаі п'яте місце після пшениці, рису, кукурудзи та ячменю. Перше місце по цьому показнику належить США - 16,88 млн. т, ріст його обсягів був зумовлений, переважно, збільшенням рівня врожайності. В 1941-1955 рр. вона дорівнювала 11,8 ц/га, в 1982 р. - 37,1 і в 1996 р. - 42,4 ц/га.

В Украіні зернове сорго вирощують у південних і центральних областях. За період з 1950 по 1985 рр. площа його посіву розширилась з 6,6 до 89,6 тис. га, максимальною вона була у 1987 р. - 93,5 тис. га. В 1989, 1990 рр. посіви скоротились до 26,1 i 26,9, а в 1993-1997 рр. - до 5,4-10,4 тис. га. Середньорічне виробництво зерна сорго за період 1950-1987 рр. збільшилось від 3,0 до 132,8 тис. т, що забезпечувалось розширенням площі посіву і зростанням врожайності з 4,5 до 14,2 ц/га. На початку 1988 р. в міру поглиблення кризи в сільському господарстві валовий збір зерна сорго поступово зменшувався.

Аналіз динаміки посівних площ цукрового сорго і сорго-суданко-вих гібридів ускладнюіться тим, що вони не виділяються окремо в державній статистичній звітності. Досвід впровадження технологіі вирощування сорго в господарствах степового регіону і обсяги насіння, що реалізуіться, дозволяють зробити висновок, що цукрове сорго і сорго-суданкові гібриди висівають на більших площах у порівнянні з зерновим сорго. За нашими розрахунками у 1982-1990 рр. вони коливались від 130 до 200 тис. га.

В умовах недостатнього і нестійкого зволоження сорго перевершуі за продуктивністю кукурудзу і може компенсувати недобір фуражного зерна і зелених кормів у посушливі роки. В наших дослідах в середньому за 21 рік (1978-1998) урожайність зернового сорго дорівнювала 51,3 ц/га, а зеленоі маси цукрового сорго 394 ц/га, тоді як урожайність кукурудзи становила відповідно 45,7 і 326 ц/га . Для об'іктивноі і всебічноі оцінки ефективності вирощування цих культур в умовах нестійкого зволоження нами була згрупована іх врожайність по роках відносно гідротермічного коефіціінта за Г.Т.Селяниновим (табл. 1).

Таблиця 1

Врожайність сорго і кукурудзи в різні за умовами

зволоження роки (1978-1998)

ГТК Урожайність, ц/га

Роки за Кількість зерна зеленоі маси

травень- років зернове куку- цукрове куку-

-вересень сорго рудза сорго рудза

Зволожені і помірно посушливі понад 0,81 14 53,6 51,9 421 356

Посушливі 0,61-0,80 4 47,5 40,1 362 298

Гостропо- сушливі 0,30-0,60 3 46,2 35,2 329 236

В роки з достатньою кількістю опадів зернове сорго перевищувало кукурудзу за врожайністю зерна на 1,7 ц/га (3,3%), в посушливі - на 7,4 ц/га (18,5%) і у гостропосушливі - на 11,0 ц/га (31,3%), а за врожайністю зеленоі маси цукрове сорго відповідно - на 18,3; 21,5; 39,4%.

Аналогічні результати одержані в 1983-1998 рр. на Нікопольській, Магдалинівській, Софіівській і Криничанській сортодільницях, а також в господарствах П'ятихатського району Дніпропетровськоі області.

Аналіз тенденцій світового виробництва сорго та стану його виро-щування в Украіні вказуі на можливість широкого використання цііі культури для зміцнення кормовоі бази тваринництва в південних і центральних областях. Недостатні і нестабільні площі посіву сорго по роках зумовлені недооцінкою культури, обмеженим впровадженням ранньо- стиглих сортів і гібридів, недосконалістю технологіі вирощування. Біокліматичні умові степовоі зони дозволяють значно розширити площі посіву зернового, цукрового сорго і сорго-суданкових гібридів, що безумовно дозволить стабілізувати виробництво фуражного зерна і зелених кормів.

ВПЛИВ ГіДРОТЕРМіЧНИХ УМОВ НА РіСТ, РОЗВИТОК і

ПРОДУКТИВНіСТЬ СОРГО

В процесі онтогенезу рослини безперервно підпадають під вплив комплексу екологічних факторів: опадів, температури, вологості грунту і повітря, сонячноі радіаціі та ін. При проведенні досліджень була висуну-та робоча гіпотеза, в якій ми виходили з того, що накопичений багаторічний експериментальний матеріал у контрольних варіантах дослідів, які являють собою ряд безперервних даних, дозволить виявити нові закономірності в реакціі рослин на основні елементи агротехніки і гідротер-мічні умови, що складалися як на протязі вегетаціі, так і в окремих між-фазних періодах. Постановка і вирішення цих питань цілком виправдані, оскільки досліди в усі роки проводилися при однаковових умовах - типу грунту, за ідиною технологіію і методикою. В центрі дослідів був розміщений польовий дощомір і майже в усі роки досліджень дані про кількість опадів сходилися з даними Комісарівськоі метеостанціі, яка знаходилася на відстані 1,8 км. Це даі підставу використовувати результати іі спостережень для характеристики динаміки елементів погоди безпосередньо в польових дослідах.

Протягом 1979-1998 рр. ми вивчали особливості росту, розвитку й формування продуктивності рослин сорго з одночасним фіксуванням по основних періодах вегетаціі таких показників, як вміст продуктивноі вологи в грунті, сума атмосферних опадів, температура і відносна вологість повітря. Одержані дані були оброблені різними методами кореляційного і регресійного аналізу з використанням спецiальних комп'ютерних програм.

При зіставленні врожайності сорго зі ступенем вологоза-безпеченості посівів встановлена пряма залежність між цими показника-ми (r=0,614). В умовах північного Степу Украіни весняні запаси вологи в грунті мають менше значення для формування врожаю зерна у порів-нянні з опадами в травні-вересні. В середньому за роки досліджень вміст продуктивноі вологи в метровому шарі грунту складав 130,8 мм з коливаннями від 76,0 до 157,1 мм при коефіціінті варіаціі 14,7%. Частка грунтовоі вологи у водному балансі посівів коливалась від 17,1% (1980 р.) до 49,4% (1986 р.).

Кореляційний аналіз не виявив тісного зв'язку між рівнем врожайності сорго і запасами вологи перед сівбою (r=0,361), більша залежність між цими показниками відмічалась у фазі викидання волотей (r=0,429). Виявлено, що між величинами зерновоі продуктивності і кількістю опадів у травні-вересні існуі найвища пряма залежність з опадами в липні (r=0,544) і серпні (r=0,400), коли відмічаіться максимальне споживання вологи посівами. Коефіціінт кореляціі між сумою опадів за вегетацію і рівнем врожайності сорго становить 0,605.

Результати математичного аналізу свідчать, що загальні витрати вологи посівами змінювалися по роках від 2821 до 4211 м3/га (коефіціінт варіаціі 14,6%) і знаходилися в прямій залежності від умов вологоза-безпеченості рослин. Взаімозв'язок цих показників характеризуіться високим коефіціінтом кореляціі (r=0,823). Ріст сумарного водоспоживання у більшості років супроводжувався збільшенням врожайності. Разом з тим, з іі ростом витрати вологи на формування 1 т зерна зменшувались (r=0,821). При середніх витратах 743 м3 мінімум складав 449, максимум 1371 м3 (коефіціінт варіаціі 34,6%). Даний зв'язок характеризуіться рівнянням регресіі y = 83,3-0,45 х, де у - врожайність зерна, ц/га; х - коефіціінт водоспоживання, м3/т.

Результати багаторічних досліджень свідчать про значне коливання температурного режиму грунту і повітря у період сівба-сходи. При середньодобовій температурі повітря 18,5оС і грунту на глибині 10 см - 20,7оС повні сходи реістрували через 10 днів, а при температурі грунту і повітря 15,7 та 17,9оС - через 17 днів. Коефіціінти кореляціі між цими показниками дорівнюють відповідно r=0,506 і 0,563. Визначено, що сорго чутливе навіть до короткочасного зниження температури; існуі деяка залежність між іі мінімальними значеннями і тривалістю періоду сівба-сходи (r=0,464). Аналіз метеорологічних даних свідчить також і про значне коливання температури повітря у період цвітіння-повна стиглість (коефіціінт варіаціі 18,6%) (табл. 2).

Таблиця 2

Вплив температурного режиму і кількості опадів на тривалість періоду цвітіння - повна стиглість та вологість зерна сорго (1979-1998 рр.)

Середньодо- бова температура повітря, оС Повтор- ність років, % Cума ефективних температур, оС Сума опадів, мм Період цві- тіння-повна стиглість, дні Вологість зерна, %

10,1-12,0 10,0 170,7 80,3 70 35,0

12,1-14,0 5,0 210,1 63,4 65 29,0

14,1-16,0 15,0 317,7 113,7 63 26,1

16,1-18,0 35,0 461,1 75,9 61 26,9

18,1-20,0 15,0 459,8 109,2 55 21,5

20,1-22,0 15,0 474,8 80,8 47 17,1

Середні - 402,4 83,7 58 24,2

Формування зерна сорго в більшості років починалось у першій декаді серпня, повне визрівання відмічене в кінці вересня - першій декаді жовтня. Виявлена також залежність між тривалістю періоду цвітіння-повна стиглість зерна і температурою повітря (r=0,611), при виключенні з загальноі вибірки даних за 1987 та 1993 рр. (у цей час були заморозки), коефіціінт кореляціі підвищувався до 0,721, а даний зв'язок виражався рівнянням регресіі у=104,4-2,6 х, де у - період цвітіння - повна стиглість, днів, х - середньодобова температура повітря, оС.

У 75% років збирання врожаю і зберігання зерна ускладнюються його високою вологістю, яка залежить від температури повітря у період цвітіння - повна стиглість (r=0,744) і цей зв'язок характеризуіться рівнян-ням регресіі y=63,31-2,64х, де у - вологість зерна сорго, %, х - середньодобова температура повітря, оС.

Узагальнюючи викладений експериментальний матеріал, можна констатувати, що продуктивність рослин сорго суттіво залежить від ефективного використання ними грунтовоі вологи і атмосферних опадів. Тому елементи технологіі повинні бути спрямовані на максимальне на-копичення вологи за осінньо-зимовий період, зменшення іі непродуктивних витрат на випаровування і споживання бур'янами. При виз-наченні оптимальних строків сівби, заходів і способів використання мінеральних добрив, форми і розмірів площі живлення ми обов'язково враховували сортову реакцію рослин на зміну рівня вологозабезпеченості протягом вегетаціі і особливо в період максимального водоспоживання.

Значне варіювання температурного режиму на протязі вегетаціі сорго зумовлювало неоднакову тривалість періодів сівба - сходи, а також цвітіння - повна стиглість. Внаслідок цього помітне місце в роботі відво-диться науковому обгрунтуванню заходів, які сприяють підвищенню адаптивності рослин сорго до впливу несприятливих факторів зовні-шнього середовища під час знаходження насіння в грунті, проростання і появи сходів. Для зменшення енергомісткості зерна розроблені заходи по зниженню його вологості в польових умовах, встановлені оптимальні строки і способи збирання врожаю.

ОСОБЛИВОСТі РОСТУ, РОЗВИТКУ ТА УРОЖАЙНіСТЬ

СОРГО В ЗАЛЕЖНОСТі ВіД ПОПЕРЕДНИКіВ

Дослідженнями передбачалось вивчити реакцію сорго на водний ре-жим грунту, вміст елементів мінерального живлення, забур'яненість та інші фактори при висіві після різних попередників з тим, щоб встановити оптимальні та допустимі ланки сівозміни для вирощування культури.

Весняні запаси вологи в грунті визначались іі залишками після збирання попередників та кількістю опадів в осінньо-зимовий період. В середньому за роки досліджень перед сівбою сорго вміст вологи в шарі грунту 0-100 см після озимоі пшениці становив 135,3-137,1 мм, кукурудзи на силос - 138,3, соняшнику - 115,0 мм (табл. 3). Після кукурудзи на зерно він був майже таким, як і після ярих зернових. Найменше споживання вологи для формування 1 т зерна спостерігалось при розміщенні сорго по озимій пшениці (814-912 м3), максимальне - по соняшнику (1204 м3), середне - після кукурудзи (939-997 м3). Більша кількість нітратів у грунті накопичувалась після озимоі пшениці, яку висівали по гороху, а також після кукурудзи, розміщеноі після цукрових буряків або гороху. Помітно меншим іх вміст був на ділянках, де вирощувався ярий ячмінь або кукурудза після зернових колосових культур. Запаси рухомих форм фосфору в залежності від попередників змінювалися в меншій мірі в порівнянні з нітратами. Більша кількість фосфатів відмічалась після озимоі пшениці. При розміщенні сорго по кукурудзі на зерно і після зернових колосових вміст рухомого фосфору був майже однаковим.

Найменший ступінь забур'яненості посівів сорго був при сівбі після озимоі пшениці по чорному пару (3,4 шт./м2), в іі видовому складі переважала щириця звичайна. При заміні в цій ланці чорного пару на горох збільшувалась кількість осоту щетинистого. При розміщенні сорго після кукурудзи кількість бур'янів у його посівах становила 5,2-6,2 шт./м2, після ярого ячменю або вівса, які вирощували по кукурудзі, цей показник збільшувався до 10,2-10,5 шт./м2, а в іх складі зростала частка мишію сизого.

Таблиця 3

Вміст продуктивноі вологи перед сівбою, елементів живлення і врожай-ність зерна сорго в залежності від попередників (середні за 1988-1990 рр.)

Запаси вологи Вміст в шарі грунту Коефіціінт Урожай-

Попередники в шарі грунту 0-30 см, мг/кг водоспожи- ність зер-

0-100 см, мм NO3 P2О5 К2О вання, м3/т на, ц/га

Цукрові буряки-кукурудза на силос 138,3 24,4 128 255 966 34,7

Озима пшениця-кукурудза на зерно 129,9 22,5 123 247 1017 33,7

Кукурудза на зерно-ярий ячмінь 131,8 20,9 122 244 1078 31,0

Кукурудза на зерно-овес 126,0 20,2 120 249 1052 30,8

Озима пшениця-соняшник 115,0 18,2 113 251 1204 26,3

Чорний пар-озима пшениця 135,3 23,1 126 248 841 39,2

Горох-озима пшениця 137,1 25,5 132 252 912 37,1

Горох-кукурудза на зерно 129,4 22,4 125 247 939 35,2

Ярий ячмінь-кукурудза на зерно 125,6 20,9 121 250 985 33,6

Овес-кукурудза на зерно 125,2 19,5 119 246 997 33,6

НіР05 1,4-2,4

Під впливом попередників найбільш помітно змінювалась маса волоті і кількість зерен у ній, менше варіювали такі показники, як довжина волоті і маса 1000 зерен. Найвища врожайність зерна сорго отримана піс-ля озимоі пшениці, яку висівали по чорному пару або гороху. В той же час вирощування сорго після ярого ячменю і вівса, висіяних по кукурудзі, виявилось менш прийнятним, оскільки його врожайність, через збільшен-ня забур'яненості посівів була на 2,6-4,4 ц/га нижчою, ніж після кукурудзи. Найменш ефективним виявилось розміщення сорго у ланці сівозміни озима пшениця-соняшник.

Вивченням доцільності пересіву загиблого озимого ячменю такими зернофуражними культурами, як ярий ячмінь, кукурудза і сорго, встановлено, що культури пізнього строку сівби - кукурудза і сорго - дозволя-ють максимально компенсувати це негативне явище і забезпечують формування врожаю на рівні 38,6-40,2 ц/га зерна. Вологість зерна ранньостиглого сорту сорго Судзерн 62 при роздільному способі збирання дорівнювала 14,1%, і воно не мало потреби в досушуванні. Вміст вологи в зерні кукурудзи був на 17,3% вищим, для його зниження до базисного рівня (згідно з нормативами, розробленими в інституті зернового господарства) необхідно витратити 13,9 ГДж енергіі, що еквівалентно 8,7 ц зерна. Таким чином, пересів загиблого озимого ячменю доцільніше проводити ранньостиглими сортами сорго.

ВИВЧЕННЯ ПРИЙОМіВ ОБРОБіТКУ ГРУНТУ і іХНіЙ ВПЛИВ

НА ВРОЖАЙНіСТЬ СОРГО

Порівняльна характеристика різних способів основного обробітку грунту

В останні роки в багатьох краінах світу поряд з оранкою під сорго застосовуіться безполицевий і нульовий обробіток грунту. Недостатня ефективність і висока вартість гербіцидів стримують впровадження вка- заних способів обробітку грунту в північному Степу Украіни, оскільки економія пального не завжди перекриваі витрати на хімічні засоби боротьби з бур'янами. Необхідність проведення досліджень з цього питання зумовлена недостатнім ступенем вивчення ефективності безполицевого і відсутністю даних по нульовому обробітку грунту під сорго.

В наших дослідах інтенсивність вбирання води грунтом, як один із важливих показників комплексноі характеристики його воднофізичних властивостей, найвищою була на оранці і становила в перші 5 хвилин досліджень 3,8 мм/хв. На чизелюванні водопроникність грунту зменшу-валась на 0,4 мм/хв., мілкому обробітку - на 1,3 і нульовому - на 3,0 мм/хв. Через 30 хвилин на ділянках з оранкою і чизелюванням ця різниця майже нівелювалась, а на мілкому і нульовому залишалась суттівою. Застосування чизельного обробітку забезпечило накопичення перед сівбою сорго однакових запасів вологи, як і оранка, при мілкому спушенні вони були меншими на 8,6 мм і нульовому обробітку - на 19,1 мм (табл. 4). Вміст аміачного азоту в шарі грунту 0-30 см на ділянках з оранкою становив 7,71 мг/кг, з чизельним обробітком зменшувався на 13,9% і з нульовим - на 31,4%. На нашу думку, це пов'язано із споживанням рухомих форм азоту мікроорганізмами, які розкладають пожнивні рештки попередника, що залишались у верхньому шарі грунту при чизелюванні або прямiй сівбi. Підтвердженням імобілізаціі значноі кількості мінерального азоту і підвищена енергія нітрифікаціі, що спостерігалась на цих ділянках.

Одним з факторів, який необхідно окремо враховувати в технологіі вирощування сорго, і висока потенційна забур'яненість полів у більшості господарств, в яких, згідно з нашими даними, в орному шарі грунту міс- титься від 481 до 509 млн./ га насіння бур'янів. Застосування безполицевого обробітку збільшуі цей показник в шарі 0-10 см на 25% у порівнянні з оранкою. Систематичними спостереженнями виявлено, що культи-ваціію знищувались сходи холодостійких видів бур'янів, які з'являлися до сівби сорго, теплолюбні ж, частка яких в агроценозі після зернових колосових мала 36,9-39,0% і після кукурудзи - 67,8-68,5%, проростали, в основному, після сівби. Це й пояснюі збільшення ступеня забур'яненості посівів при заміні оранки чизельним і мілким обробітком.

Таблиця 4

Вплив способів основного обробітку грунту на нагромадження

продуктивноі вологи в шарі грунту 0-100 см і врожайність зерна сорго

Cпособи обробітку грунту 1996 р. 1997 р. 1998 р. Середні

Вміст продуктивноі вологи перед сівбою, мм

Оранка 155,1 143,7 126,3 141,7

Чизелювання 155,1 145,6 125,6 142,1

Мілкий 148,7 130,4 120,1 133,1

Нульовий 136,2 120,6 110,9 122,6

Врожайність зерна, ц/га

Оранка 46,7 62,1 50,9 53,2

Чизелювання 46,7 58,0 47,3 50,7

Мілкий 44,8 53,6 44,0 47,5

Нульовий 41,5 45,2 39,6 42,1

НіР05 1,0 4,1 3,0 -

На ділянках із прямою сівбою восени вносили гербіцид раундап і після сівби - суміш пропахлору з атразином. Недостатній рівень ефективності застосування самих тільки хімічних засобів боротьби з бур'янами, з нашоі точки зору, пояснюіться появою рано навесні сходів лободи білоі, амброзіі полинолистоі та інших, які до сівби сорго пройшли період най- більшоі чутливості до діі гербіцидів. На ділянках інших варіантів досліду вказані бур'яни знищувались передпосівною культиваціію. Забур'яне-ність посівів при нульовому обробітку грунту зростала в порівнянні з мілким обробітком в 1,4, чизельним - в 2,1 і оранкою - в 2,9 раза.

Сукупність фізико-хімічних процесів у грунті в зв'язку із способами обробітку і різний ступінь забур'яненості проявляли суттівий вплив на врожайність зерна. В середньому за 1979-1982 рр. по оранці вона склала 41,2-42,6 ц/га, по плоскорізному обробітку - 37,4-38,3 ц/га. При збільшен-ні глибини оранки від 20-22 до 28-30 см збір зерна підвищувався на 1,2 ц/га. В той же час не встановлено істотноі різниці в зміні врожаю зеленоі маси цукрового сорго під впливом способів обробітку грунту, відмічена лише тенденція зростання продуктивності рослин на ділянках з оранкою.

У дослідженнях, проведених в 1996-1998 рр., чизельний обробіток грунту зменшував урожайність зернового сорго в порівнянні з оранкою на 2,5 ц/га, мілкий - на 5,7 і нульовий - на 11,1 ц/га.

Отже, кращим способом основного обробітку грунту під зернове сорго і оранка. Під цукрове, поряд з оранкою, можна застосовувати і безполицевий обробіток.

Нові елементи технологіі допосівного обробітку грунту під сорго

Сучасні вимоги до передпосівного обробітку грунту під сорго передбачають зменшення витрат вологи, знищення бур'янів, утворення щільного шару на глибині загортання насіння і якісну заробку гербіцидів. Нашими дослідженнями встановлено, що виконання перелічених умов забезпечуіться вирівнюванням зябу, скороченням передпосівних культивацій з двох-трьох до однііі і прикочуванням при внесенні гербіцидів як безпосередньо перед сівбою, так і на 5-7 днів раніше (табл. 5).

Таблиця 5

Гідротермічний режим шару грунту 0-10 см в залежності від комплексу заходів допосівного обробітку

Кіль- Посушлива весна Волога весна

кість Строки внесення 1986 р. 1987 р.

культи- гербіцидів вміст во- темпера- вміст во- темпера-

вацій логи, мм тура, оС логи, мм тура, оС

Звичайний зяб

За 5-7 днів до сівби+ +прикочування 9,4 20,9 14,2 20,4

1 Перед сівбою 7,6 19,2 14,5 18,3

Перед сівбою+ + прикочування 9,9 19,7 14,8 18,5

За 5-7 днів до сівби+ +прикочування 7,1 21,1 14,2 20,2

2 Перед сівбою 6,1 19,4 13,6 18,6

Перед сівбою + +прикочування 8,2 20,2 14,2 18,4

Вирівняний зяб

За 5-7 днів до сівби+ +прикочування 11,4 20,5 14,9 19,5

1 Перед сівбою 9,2 19,0 14,3 18,0

Перед сівбою+ +прикочування 11,6 19,4 15,0 18,2

За 5-7 днів до сівби+ + прикочування 9,0 20,6 14,2 20,4

2 Перед сівбою 7,8 19,3 14,0 18,1

Перед сівбою + +прикочування 9,6 20,1 14,4 18,3

Необхідно особливо підкреслити, що в посушливі роки вирівню-вання зябу сприяло збільшенню вмісту продуктивноі вологи в шарі грунту 0-10 см на 21%, зменшення грунтообробітків з двох до одного - на 24,0%, проведення передпосівного прикочування - на 19,5-27,3%. При цьому на фоні коткування температура в поверхневому шарі грунту підвищувалась на 0,4-0,8оС.

Застосування вказаного комплексу агрозаходів щорічно забезпе-чувало формування дружних сходів і запланованоі густоти рослин. Через 10 і 15 днів на ділянках цих варіантів досліду з'явилось 74-86 і 94-100%

сходів, тоді як на контрольному (дві культиваціі звичайного зябу) - тільки 41-48 і 61-63%.

В посушливі 1986 та 1988 рр. вирівнювання зябу сприяло підвищен-ню врожайності зерна сорго до 4,2 ц/га, тоді як скорочення культивацій з двох до однііі - до 3,9 і передпосівне прикочування до 6,0 ц/га. При послідовному виконанні усіх вказаних елементів технологіі урожайність збільшувалась в середньому за 1986-1988 рр. на 5,8-5,9 ц/га. В іі варію-ванні вплив фактору прикочування грунту становив 51,9%, фактору змен-шення кількості культивацій - 15,6 і фактору вирівнювання зябу - 9,1%.

Результати досліджень особливостей використання для передпосів-ного обробітку грунту під сорго культиватора КПС-4, лущильника ЛДГ-5, борони БДТ-3 і комбінованого агрегату КАПП-8,8 показали, що дискові знаряддя можна застосовувати лише при досягненні фізичноі стиглості грунту, при підвищеному зволоженні не забезпечуіться якісна заробка гербіцидiв. В середньому за три роки найбільший врожай зерна (65,0 ц/га) був сформований на ділянках, де гербіциди заробляли культиватором КПС-4 і комбінованим агрегатом КАПП-8,8.

РОЗРОБКА РАЦіОНАЛЬНИХ ПРИЙОМіВ ВНЕСЕННЯ

МіНЕРАЛЬНИХ ДОБРИВ ПіД СОРГО

Природний рівень родючості чорноземів звичайних забезпечуі фор-мування 40-45 ц/га зерна і 300-320 ц/га зеленоі маси сорго. Одним із важливих факторів підвищення його продуктивності і застосування міне-ральних добрив. Вивчення особливостей іх використання проводилося нами в 1978-1984 рр. за схемою Вагнера, яка дозволяі встановити вплив NPK в парних сполученнях і в комплексі. В 1985-1989 і 1990-1992 рр. вив-чалась реакція сорго на застосування добрив у зв'язку з площею живлення рослин, а також виявлялися строки іх підживлення протягом вегетаціі.

Зміна поживного режиму в орному шарі грунту проявлялась у варі-юванні вмісту рухомих форм азоту і фосфору. Найбільша кількість нітратів відмічалась у фазі 6-7 листків, що зумовлювалось активізаціію мікроорганізмів і підвищенням температури грунту. До фази викидання волоті вміст азоту нітратів зменшувався. Динаміка рухомих форм фосфору і, особливо, обмінного калію проявлялась помітно слабше. Застосування мінеральних добрив супроводжувалося збільшенням вмісту в рослинах азоту і фосфору на протязі всііі вегетаціі. Винесення врожаім азоту зростало з 70,3 кг/га (на ділянках без добрив) до 91,7 кг/га при іх внесенні дозою N60P60K30, фосфору - із 28,3 до 35,9 кг/га. При збільшенні дози добрив до N90P90K30 коефіціінти використання вказаних елементів живлення рослинами знижувались відповідно на 6 і 4%.

Рослини сорго краще реагували на азотно-фосфорні добрива, менший вплив калійних зумовлений підвищеним вмістом К2О в грунті. Разом з тим внесення К30 на фоні N60P60 забезпечило приріст врожаю зерна 1,5 ц/га. При зменшенні дози добрив з N60P60K30 до N30P30K30 врожайність в середньому за 1978-1984 рр. знижувалась на 3,4 ц/га, а при зростанні дози до N90P90K30 підвищувалася енергомісткість вирощування культури, що і недоцільним. На вміст протеіну впливали, в основному, такі фактори, як погодні умови і азотні добрива. При внесенні N60K30 і N60P60K30 він був вищий в зерні на 0,71-0,94%, в зеленій масі - на 0,28-0,67%. При цьому в зерні більше накопичувалося таких амінокислот, як аспарагін, аланін та ізолейцін, в зеленій масі - пролін, тирозiн і фенілаланін.

Внесення добрив восени під оранку підвищувало коефіціінти використання з них азоту і фосфору рослинами зернового сорго на 7 і 2%, цукрового - на 15 і 8% у порівнянні з застосуванням іх весною під культивацію. Слід підкреслити, що найбільш високими і стабільними по роках вони були при локальній заробці добрив перед сівбою сорго. В середньому за роки досліджень внесення мінеральних добрив під передпосівну культивацію підвищувало врожайність зерна на 5,4 ц/га, восени під оранку - на 8,0 ц/га і весною локальним способом - на 11,4 ц/га; збір сухоі речовини цукрового сорго зростав відповідно на 19,4, 30,4 і 36,4 ц/га.

В 1990-1992 рр. були закладені польові двофакторні досліди, в яких всебічно вивчали строки підживлення та ефективність твердих (аміачна селітра, суперфосфат)