ПОДІЛЬСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ АГРАРНО-ТЕХНІЧНИЙ

УНІВЕРСИТЕТ

ДМИТРИК ПАВЛО МИКОЛАЙОВИЧ

УДК 633.15:631.559.631

ОСОБЛИВОСТІ ТЕХНОЛОГІЇ ВИРОЩУВАННЯ

ФЕНХЕЛЯ ЗВИЧАЙНОГО

В УМОВАХ ПЕРЕДКАРПАТТЯ

06.01.09 – рослинництво

АВТОРЕФЕРАТ

дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата сільськогосподарських наук

Кам’янець-Подільський - 2007

Дисертацією є рукопис.

Робота виконана в Подільському державному аграрно-технічному університеті Міністерства аграрної політики України.

Науковий керівник: доктор сільськогосподарських наук, професор

Ковтуник Іван Миколайович,

Подільський державний аграрно-технічний,

університет, завідувач кафедри селекції, насінництва

та гене-тики.

Офіційні опоненти: доктор сільськогосподарських наук, професор

Дзюбайло Андрій Григорович,

Дрогобицький державний педагогічний університет

ім. І. Франка, професор кафедри біології.

кандидат сільськогосподарських наук,

старший науковий співробітник

Коник Григорій Станіславович,

Передкарпатська дослідна станція УААН, директор.

Захист відбудеться ”11” грудня 2007 року о -10 годині на засіданні спеціа-лізованої вченої ради К 71.831.01 Подільського державного аграр-но-технічного університету за адресою: Україна, 32316, вул. Шевченка 13, м. Кам’янець-Подільський, Хмельницька область.

З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Подільського держав-ного аграрно-технічного університету.

Автореферат розісланий ” 09 ” листопада 2007 року.

Учений секретар

спеціалізованої вченої ради С.О. Гойсюк

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Завдяки високому вмісту анетолу і жирних олій, фенхель звичайний високо котується на ринку ефірних рослин, як незамінна сировина для виробництва парфум, мила, лікарських препаратів тощо. Він входить до категорії культур архівисокої прибутковості і легкості збуту. Отже, враховуючи все це, нами поставлене завдання вивчити біологічні особливості та розробити конкурентноспроможну технологію вирощування фенхеля звичайного в умовах Передкарпаття.

Актуальність теми. В агротехнічному плані – вирішаться головні технологічні питання: яким насінням, коли і як сіяти; в економічному – впровадження у виробництво фенхеля звичайного позитивно вплине на трудову зайнятість населення та його економічний статок (для порівняння: 1 ц плодів фенхеля звичайного – 2000-2500 грн., пшениці – 80-120 грн.). Тому удосконалення елементів технології вирощування фенхеля звичайного в умовах Передкарпаття має важливе значення і потребує детального вивчення.

Зв’язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Дослідження проведені відповідно до тематичних планів кафедри рослинництва і кормовиробництва Подільського державного аграрно-технічного університету та науково-технічної програми УААН “Ефіроолійні рослини”, яка виконувалась в Івано-Франківському інституті АПВ УААН (Коломийська дослідна станція) за темою “Технологія вирощування фенхеля звичайного в умовах Передкарпаття” (державний реєстраційний номер 0102U001129).

Мета досліджень. Вивчити реакції рослин фенхеля звичайного на способи і строки сівби, глибини загортання, норми висіву насіння та способи передпосівного обробітку насіння для визначення оптимального складу посівного модуля.

Завдання дослідження:

· провести фенологічні спостереження з вивченням біологічних особливостей рослин фенхеля звичайного;

· дослідити вплив строків та способів сівби на продуктивність посівів;

· визначити посівні властивості і якісні показники насіння фенхеля (ефірна олія, жирна олія) залежно від технології його вирощування;

· визначити економічну та енергетичну ефективності вирощування фенхеля звичайного в умовах Передкарпаття.

Об’єкт дослідження – формування структури урожаю рослинами, як процесу, що створює проблемну ситуацію і підлягає вивченню.

Предмет дослідження – фенологія, біометрія рослин, площа асиміляційного апарату, ФАР, ЧПФ, біометричні та технологічні показники насіння, ресурсні витрати та господарські добутки у грошовому і енергетичному еквіваленті, як елементів, які сприяють розв’язанню проблемної ситуації.

Методи дослідження. А. Загальнонаукові: матеріалістично-діалектичний – об’єктивності результатів; гіпотеза – визначення схеми досліду; індукція і дедукція – аналіз і узагальнення результатів; аналогія – пізнання особливості фенхеля через споріднені культури, зокрема кропу, анісу і т.д.; моделювання – виконання графічних розробок; формалізація – визначення функціональних залежностей.

Б. Спеціальні: польовий – дослідження реакції рослин на досліджувані фактори в природних умовах, лабораторний – для проведення хімічних, біометричних, статистичних, порівняльно-розрахункових та інших досліджень.

Наукова новизна. В умовах Коломийської дослідної станції вперше визначенні структурні одиниці (плоди, плодики і пустосім’янки) в різних партіях насіння; встановлена окрема група насіння – 7…10%, паростки яких виносять на денну поверхню і утримують плодові оболонки, чим обмежують інтенсивність початкового фотосинтезу на 3-4 доби.

Теоретично обґрунтована і ресурсно визначена доцільність збирання високоякісного насіння при 30% загальній стиглості рослин фенхеля звичайного. Визначені фенологічні формули і фенокритичні фази для сортів Кримський, Чернівецький місцевий і Чернівецький 3. Спроектовані моделі продуктивності фенхеля звичайного за кліматично-ресурсним потенціалом Передкарпаття України. Досліджена динаміка ФП, ЧПФ і ККДФАР в умовах змін способів підготовки насіння до сівби, строків і способів її проведення.

Розроблені формули урожайності. Оцінена в енергетичних одиницях технологія вирощування фенхеля звичайного.

Практичне значення отриманих результатів. Обґрунтована доцільність зменшення норми висіву насіння – з 8-12 кг/га до 5 кг/га. Визначені біологічні параметри гарантованого насінництва фенхелю звичайного в Передкарпатті України. Показана ефективність різних способів, строків, глибини сівби, способів підготовки насіння. Розроблено посівний модуль, який однозначно визначає: чим, коли і як сіяти фенхель звичайний в Передкарпатті.

Як наслідок наукових розробок, запропонована технологія отримання гарантованої урожайності плодів фенхеля звичайного на рівні 16-20 ц/га. Обсяг виробничого впровадження результатів досліджень в Івано-Франківській області становив 28 га.

Особистий внесок здобувача. Дисертантом здійснено аналіз літератури за темою дисертації, розробку програми, вибір методів досліджень, проведення польових і лабораторних дослідів, аналіз експериментальних даних, написання наукових статей і автореферату дисертації, формування науково-обгрунтованих висновків та рекомендацій виробництву.

Частка участі в співавторських публікаціях – 85-95%.

Апробація роботи. Результати наукових досліджень за 2001-2004 рр. доповідались на щорічних науково-практичних конференціях Подільського державного аграрно-технічного університету, науково-практичних конференціях Коломийської державної сільськогосподарської дослідної станції Івано-Франківського інституту АПВ.

Публікації. За матеріалами дисертаційної роботи опубліковано 4 наукові праці у фахових виданнях.

Структура та обсяг дисертації. Дисертаційна робота викладена на 174 сторінках комп’ютерного набору, складається зі вступу, шести розділів, висновків, рекомендацій виробництву та додатків. В роботі представлено 48 таблиць, 17 рисунків, 2 додатки, список використаних джерел нараховує 132 найменування, з них 2 іншомовних.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

В огляді літератури аналітично опрацьовані джерела з ботаніки, морфології, біології і агротехніки вирощування рослин фенхеля звичайного. Сформована робоча гіпотеза про оптимальність структури посівного модуля в системі сучасної технології вирощування культури.

Умови та методика проведення досліджень

Робота виконувалась на кафедрі рослинництва і кормовиробництва Подільського державного аграрно-технічного університету в 2001 - 2004 роках.

Польові досліди проводили в польовій сівозміні науково-дослідного поля Коломийської дослідної станції Івано-Франківського інституту АПВ УААН.

Ґрунти дослідного поля – дерново-середньопідзолисті і дерново-сильнопідзолисті поверхнево оглеєні. Гранулометричний склад ґрунту орного шару – пилувато-легкосуглинковий.

Горизонт постійного зволоження грунту на глибині 1,4...1,6 м і доступний для рослин фенхеля звичайного. Вміст гумусу в ґрунті (за Тюріним) – 2,48...2,60%, гідролізованого азоту (за Корнфільдом) – 12,2...12,5 мг/100 г, рухомого фосфору (за Кірсановим) – 17,9...18,2 мг/100 г і обмінного калію – 19,8...19,9 мг/100 г грунту.

Погодні умови за роки досліджень дещо різнилися від середніх багаторічних, але в цілому були типовими для Передкарпаття Івано-Франківської області.

Дослідження проведені з сортом Чернівецький 3, Чернівецький місцевий, Кримський. Вивчались чотири агрозаходи – підготовка насіння до сівби (А), глибина загортання насіння в грунт (В), спосіб сівби (С) і строки сівби (D).

Площа дослідних ділянок - 60 м2 в т. ч.: облікова площа ділянок – 50 м2, лабораторна смуга – 10 м2. Повторність в просторі – 3, повторність в часі – 4 (2001 …2004 рр.). Спосіб розміщення: ділянок – систематичний, повторень – розкидний, рендомізований.

Таблиця 1

Схема дослідів:

Дослід А | Допосівна підготовка насіння | А

№ | Зміст варіанта | Шифр

1 | Сухе насіння (контроль) - St | А0В0С0D0

2 | Протягом доби насіння замочувалось у воді при Т = 20 °С | А1В0С0D0

3 | Протягом 45 діб насіння стратифікувалось при Т = - 5...10°С | А2В0С0D0

Технологічні умови

досліду: | Сівба 20…22 квітня на глибину 2-2,5 см широкорядним способом.

Дослід В | Глибина загортання насіння в грунт, см | В

№ | Зміст варіанта | Шифр

1 | 1,0...1,5 | А0В1С0D0

2 | 2,0...2,5 (контроль) – St | А0В0С0D0

3 | 3,0…3,5 | А0В2С0D0

4 | 4,0...4,5 | А0В3С0D0

Технологічні умови

досліду: | Сівба 20…22 квітня на глибину 2-2,5 см широкорядним способом.

Продовження табл. 1

Дослід С | Спосіб сівби | С

№ | Зміст варіанта | Шифр

1 | Рядковий 15 см | А0В0С1D0

2 | Широкорядний з міжряддями 45 см (контроль) – St | А0В0С0D0

3 | Стрічковий з міжряддями 45 см і шириною стрічки 30 (15+15см) | А0В0С2D0

Технологічні умови

досліду: | Сівба сухим насінням 20-22 квітня і загортання насіння в грунт на 2,0...2,5 см.

Дослід D | Строки сівби | D

№ | Зміст варіанта | Шифр

1 | Ранній - 3...10 квітня | А0В0С0D1

2 | Середній - 20...22 квітня (контроль) – St | А0В0С0D0

3 | Пізній - 3...5 травня | А0В0С0D2

Технологічні умови

досліду: | Сівба сухим насінням широкорядним способом і загортання насіння в грунт на 2,0…2,5 см.

План-схема розміщення варіантів в повторенні

А0В0С0D0 | А1В0С0D0 | А2В0С0D0 | А0В1С0D0 | А0В0С0D0 | А0В2С0D0 | А0В3С0D0 | А0В0С1D0 | А0В0С1D0 | А0В0С1D0 | А0В0С0D1 | А0В0С0D1 | А0В0С0D1

дослід “А” | дослід “В” | дослід “С” | дослід “D”

Обліки, спостереження та аналізи в дослідах проводили згідно загальноприйнятих методик: фенологічні порівняння сортів проведено методом фенотипічного спектра запропонованого В.М.Сухачовим (1903), удосконаленого Х.Гамсоном та Шенніковим (1918); спостереження за густотою рослин, динамікою наростання маси проводили за методикою Держсортовипробовування (1983 р.); лабораторну та польову схожість насіння, виживання рослин на кінець вегетації проводили підрахунком рослин (Іжик М.К.); фотосинтетичний потенціал (ФП) та чисту продуктивність фотосинтезу (ЧПФ) проводили за методикою А.А.Ничипоровича та ін. (1961 р.); вологість ґрунту і вміст абсолютно сухої речовини визначали термостатно-ваговим методом при температурі 105єС; облік густоти посіву, біометричні показники рослин проводили за методикою В.Ф. Мойсейченко та В.О. Єщенко (1994 р.); жирну олію насіння визначали за методом Сокслета, ефірну олію насіння – методом Гінзбурга (перегонкою з водяною парою); математичну обробку одержаних рівнів урожайності та якісних показників проводили за методикою дисперсійного та кореляційно-регресійного методів із використанням спеціальних програм і пакетів Microsoft Excel 98, Sigma та Statistiсa; економічну оцінку проводили визначенням собівартості, прибутковості і рентабельності за загальноприйнятими методиками на основі діючих нормативів; енергетичну оцінку проводили за методикою О.К. Медведовського і П.І. Іваненко (1988 р).

Насіння фенхеля звичайного: якісні показники, лабораторна та польова схожість. Виживання рослин. Визначаються: структура, якісні і кількісні показники насіння; характеризується лабораторна і польова схожість. За балансом насіння і рослин теоретично обґрунтовується доцільність зниження норми висіву з 8-12 кг/га до 5 кг/га. Досліджені оптимальні умови отримання повноцінного насіння.

Насіння фенхеля звичайного складається з одно-двосім’янок у співвідношеннях 3…2:1 (табл. 2).

Таблиця 2

Структурний склад насіння фенхеля звичайного

Насіння: структурні одиниці | Роки

2001 | 2002 | 2003 | 2004

двосім’янка | 36,9 | 29,4 | 19,1 | 28,7 | 28,5±3,16

односім’янка | 59,9 | 67,6 | 78,5 | 67,0 | 68,2±3,32

пустосім’янка | 3,2 | 3,0 | 2,4 | 4,3 | 3,3±0,34

Статистичні параметри для ряду

односім’янок

Руйнація двосім’янок залежить від погодних умов і строків сівби. Найбільш сприятливим для цього процесу був 2003 рік, за якого отримано 78,5% односім’янок, що перевершило показники інших років з статистичною достовірністю на рівні 95% (НІР05 = 11,4%). Особливістю 2003 року була виражена посушливість: сума опадів поступалась багаторічним показникам в квітні на 43,7 мм (83,2%), травні – на 10,7 мм (13,9%), червні – на 71,5 мм (70,7%), липні – на 10,7 мм (10,3%), серпні – на 60,1 мм (70,5%). В межах строків сівби найбільша кількість односім’янок утворювалась за ранніх посівів – 73,5%, найменша в середніх – 62,5%.

На рядкових посівах отримано: двосім’янок 28,6 ± 4,39%, односім’янок – 69,6 ± 4,55% і пустих сім’янок – 1,8 ± 0,20%; широкорядних, відповідно – 31,6 ± 4,67%, 62,5 ± 1,11% і 2,8 ± 0,15%; стрічкових – 33,8 ± 4,75%, 63,0 ± 4,71% і 3,2 ± 0,18%.

Як вже зазначалося, плід фенхеля звичайного по мірі дозрівання втрачає цілісність і розпадається на дві рівноцінні сім’янки. Це нормальний шлях розвитку насіння зонтичних. Проте 30% і більше плодів (у ваговому вимірі) не підкоряються даній закономірності, залишаючись двосім’янковими. Звідси виникає питання. Що стоїть за подібною “непокорою” – фізіологічна недорозвиненість плодів або інші причини?

Якщо двосім’янки – недозрілі плоди, вони мають бути деформовані, відрізнятися кольором, мати меншу крупніють, низьку енергію проростання і лабораторну схожість. Експериментальні дослідження не підтвердили жодних з цих припущень.

Плоди, які зберігають цілісність в період збирання урожаю не є аномальними у своєму розвитку, а їх кількість залежить від погодних умов і особливостей агротехніки; плоди і плодики є різними продуктами генетичного розвитку і можуть бути об’єктами для більш поглибленого вивчення з метою визначення певних генетичних, фізіологічних та інших особливостей.

Біологічною особливістю фенхеля звичайного є тривалий генеративний період розвитку. Цвітіння триває з липня до середини вересня, плодоношення – серпень-вересень. Розтягнутий період плодоутворення при тривалості онтогенезу плоду – 28-30 діб є передумовою формування різноякісного урожаю насіння в генетичному, фізіологічному і анатомо-морфологічному відношеннях. Цим частково пояснюється низька його лабораторна схожість – 80...65% (ГОСТ 21032-75), на 15...25% нижча інших сільськогосподарських культур.

Для з'ясування механізмів набуття різноякісності, системно відбирались насінні зразки: при 10...30% стиглості рослин (генеративно молодий вік), 30...50% (генеративно середній вік) і 50...70% (старий вік). Таким чином, фіксувалася матрикальна та екологічна різноякісності, основу яких генерували погодні умови, і які реалізувалися у схожості насіння (табл. 3).

Статистично достовірною виявилась лише різниця з варіантом – “30% стиглість рослин”, який в позитивну сторону різнився з варіантом “10%...” – на 15%, “50%...” – 12% і “70%...” - 20% при НІР05=12%.

Таблиця 3

Лабораторна схожість насіння фенхеля звичайного

за різної стиглості рослин

% стиглості рослин

(посіву) | Роки | Середнє

2001 | 2002 | 2003 | 2004 | 2005

10 | 49 | 58 | 68 | 58 | 56 | 58

30 | 85 | 83 | 60 | 72 | 63 | 73

50 | 74 | 59 | 60 | 60 | 52 | 61

70 | 54 | 56 | 69 | 56 | 52 | 57

Середнє | 66 | 64 | 64 | 62 | 56 | 62

Статистичні критерії оцінки досліду: Sх = 3,84; Sd = 5,44; НІР05 = 11,85; Dух = 0,40;

V = 16,08%; Sх% = 6,18

Фенологія, ріст і розвиток рослин фенхеля звичайного за різних технологічних схем сівби. Аналізуються фенологія, ріст та розвиток рослин. Особлива увага приділяється біометричним показникам ФП і ЧПФ, як факторам, які визначають урожайність і якість зернової продукції.

На графіку фенологічного спектра кожному сорту відповідає видовжений прямокутник, на якому нанесені в масштабному співвідношенні початок і кінець фаз розвитку рослин. Графік чітко виявляє фенокритичні фази, тобто ті етапи, за якими найбільш різняться досліджувані сорти (рис. 1).

Найбільші різниці між сортами спостерігаються в липні і серпні, тобто в періоди цвітіння і початкового плодоутворення. Цей період і є фенокритичним для сортів Кримський, Чернівецький місцевий і Чернівецький 3.

Для контролю за ходом фенологічного розвитку рослин необхідно користуватись структурою вегетаційного періоду, відповідно до якої, сівба-сходи становлять 10,2%, сходи-цвітіння – 63,7%, цвітіння-плодоутворення – 15,9%; вегетаційний період – 79,6% в загальному технологічному циклі.

Ріст рослин – один із важливіших показників, які характеризують реакцію організму на дію зовнішніх факторів: живлення, температуру, вологість та ін. Чим краще забезпечені рослини життєвими факторами, тим інтенсивніше вони ростуть і в кінцевому рахунку досягають більшої висоти. Особливості динаміки росту кращих варіантів дослідів груп “В” і “D” показано на рисунку 2.

За період активної вегетації фенхеля звичайного (травень-серпень) на поверхню землі надходить 8,34 х 103 ГДж фотосинтетичної активної радіації (ФАР; 380…720 нм), з яких в урожаї біомаси в 6 т запасається 100 ГДж, або 1,2% ФАР; при ККД ФАР 2% урожайність насіння фенхеля звичайного становила 33 ц/га (10 т біомаси).

При контрольному посіві фенхеля звичайного розрахованого на отримання 20 ц/га насіння максимальна листкова поверхня – 3,26 м2/м2 відмічена в період стеблування (20.07.), це 40-ва доба з періоду початку утворення третього справжнього листка. На період цвітіння вона знизилась на 44,9% і становила 2,85%. На період достигання площа була 0,41 м2/м2 – 12,6% від максимуму (табл. 4).

За такої динаміки створення і функціонування площі листкової поверхні, посіви фенхеля звичайного сформували фотосинтетичний потенціал за 110 діб вегетації на рівні 1,86 млн. м2 / га х діб.

Максимальне значення ЧПФ – 9,84 г/м2 за добу досягнуто на початок стеблування. В подальшому добові індекси зниження становили: під час стеблування – 0,209, цвітіння – 0,044, достигання насіння – 0,150. За кожну добу 1 м2 листкової поверхні посівів фенхеля звичайного утворював 4,34 г сухої речовини, що зробило можливим за 110 діб вегетації рослин синтезувати 47,74 ц/га абсолютно сухої речовини або 18,1 ц/га насіння; вихід анетолу орієнтовно – 90,4 кг/га.

Урожайність і якість плодів фенхеля звичайного за різних технологічних режимів сівби. Досліджується урожайність і якість плодів фенхеля звичайного за різних строків, способів сівби і глибини загортання насіння в грунт та передпосівної його підготовки. Пропонується формула визначення урожайності, розглядаються графічні моделі процесів формування продуктивності рослин, пропонуються основні варіанти програмування урожаю.

Замочування у воді і стратифікація насіння позитивно впливають на урожайність фенхеля звичайного у всі роки досліджень (рис 3). Особливо ефективно визначились обидва методи у посушливий 2003 рік, який, як ні жодний інший, підкреслив різницю між ефективністю стратифікації і замочуванням у воді. Вона становила 4,1 ц/га на користь стратифікації.

В більш сприятливі роки особливих відмін не спостерігалось. Наприклад, в 2002 році: урожайність із замочуванням насіння становила 17,0 ц/га і стратифікацією – 16,9 ц/га (А). Головною особливістю графіка “С” є те, що в посушливий 2003 рік глибини загортання насіння на 2,0-2,5 см і 3,0-3,5 см дали однакові результати. Урожайність плодів становила відповідно 12,2 і 12,4 ц/га. Міжградаційні, практично, нульові різниці отримані в 2003 році і при дослідженні строків сівби (D).

Кожний з досліджуваних факторів має свої графічні особливості; не становить виняток і спосіб сівби фенхеля звичайного (В).

Основними складовими урожайності зернових злакових культур є: число рослин на одиниці площі, число плодоносних стебел на рослині, маса зернівки, число колосків в колосі або волоті, число зерен в колоску; бобових: число рослин на одиниці площі, число продуктивних вузлів на рослині, число бобів у вузлі, число насіння в бобі, маса однієї насінини. З приведених описів бачимо, що загальними фігурантами урожайності виступають кількість рослин на одиниці площі і продуктивність однієї рослини. В свою чергу, продуктивність кожного виду рослин специфічна. Для фенхеля звичайного – це кількість складних зонтиків на рослині, кількість простих зонтиків в складному, кількість плодів в простому зонтику, маса одного плоду.

Таблиця 4

Динаміка формування ФП і ЧПФ посівів фенхеля звичайного

(середнє за 2001-2004 рр.)

Дата дослідження | Фенологічний стан рослин | Маса з 1 м2 посіву, г | Площа листкової поверхні, м2/ м2 | Фотосинтетичний потенціал,

м2/ м2 х діб | Чиста продуктивність фотосинтезу,

г/ м2 х доба

рослин | в т. ч. листя | сухої речовини

факт | %

10.06 | Утворення 3-го справж-нього

листка | 7,4 | 5,2 | 70,3 | 1,3 | 0,04 |

186,2 186,2 186,2 186,2 |

4,34 4,34 4,34 4,34

30.06 | Розетка – початок стеблування | 1009 | 295 | 29,2 | 211 | 2,14

20.07 | Стеблування | 1905 | 463 | 24,3 | 514 | 3,26

10.08 | Цвітіння | 2420 | 405 | 16,7 | 798 | 2,85

10.09 | Стиглість

насіння | 1420 | 58 | 4,1 | 810 | 0,41

Контрольний результат:

Виходячи з цих принципів, пропонується формула визначення урожайності для фенхеля звичайного (рис. 3).

Рис. 4 Формула визначення урожайності плодів фенхеля звичайного

До початку аналізу структури урожаю доцільно розглянути кореляційні залежності між її елементами, з метою виділення найбільш істотних ознак (табл. 5).

Таблиця 5

Кореляції між урожайністю насіння фенхеля звичайного

і її складовими (середнє за 2001-2003 рр.)

Корелюючі показники | Елементи структури урожаю

х1 | х2 | х3 | у1 | m

Урожайність | 0,53 | -0,01 | -0,23 | 0,31 | 0,34

х1 | Х | -0,07 | -0,56 | -0,31 | 0,35

х2 | Х | Х | -0,22 | 0,12 | -0,22

х3 | Х | Х | Х | -0,16 | -0,37

у1 | Х | Х | Х | Х | -0,36

До групи кореляційних ознак з середньою тіснотою до урожайності визначені: густота рослин (х1) – r = 0,53, число сім’янок в елементарному суцвітті (у1) – r = 0,31 і маса 1000 сім’янок (m) – r = 0,34. Їх і розглянемо в контексті з урожайністю насіння (табл. 6).

Таблиця 6

Структура урожайності насіння фенхеля звичайного

за різних технологій сівби (середнє за 2001-2004 рр.)

Група досліду | Варіант | Функція–урожайність, ц/га | Аргумент–елемент структури урожаю | факт. | приве-дена до St | ± до St | х1 | х2 | х3 | у1 | m | ц/га | % | АСтан насіння:сухе | 20,7 | 21,2 | St710 | 3,0 | 14,3 | 21,0 | 3,24 | замочене у воді | 23,1 | 23,7 | +2,5 | 11,8 | 840 | 3,2 | 14,5 | 18,6 | 3,19 | стратифіковане | 25,1 | 26,2 | +5,0 | 23,6 | 840 | 3,2 | 14,3 | 20,4 | 3,20ВГлибина загортання насіння в грунт, см:1,0…1,5 | 15,9 | 18,4 | -2,8 | 13,2 | 570 | 2,9 | 15,4 | 19,2 | 3,25 | 2,0…2,5 | 18,3 | 21,2 | St620 | 3,1 | 15,6 | 18,8 | 3,25 | 3,0…3,5 | 19,3 | 22,4 | +1,2 | 5,7 | 630 | 3,4 | 16,1 | 19,8 | 2,82 | 4,0…4,5 | 16,7 | 18,1 | -3,1 | 14,6 | 630 | 3,1 | 16,0 | 20,6 | 2,60 | С | Способи сівби:рядковий | 17,2 | 17,4 | -3,8 | 17,9 | 840 | 2,7 | 14,5 | 16,1 | 3,25 | широкорядний | 21,0 | 21,2 | St710 | 3,4 | 15,4 | 16,6 | 3,40 | стрічковий | 18,5 | 18,7 | -2,5 | 11,8 | 760 | 3,2 | 15,0 | 16,2 | 3,14 | DСтроки сівби:ранній | 24,2 | 20,7 | -0,5 | 2,4 | 750 | 3,2 | 14,5 | 21,4 | 3,25середній | 24,8 | 21,2 | St720 | 3,4 | 16,5 | 18,8 | 3,26 | пізній | 19,6 | 16,8 | -4,4 | 20,8 | 780 | 3,0 | 16,0 | 16,2 | 3,23 | Статистичні параметри: | 723 | 3,1 | 15,2 | 18,7 | 3,16 | S | 90,41 | 0,28 | 0,76 | 1,92 | 0,21 | V, % | 12,5 | 9,0 | 5,0 | 10,3 | 6,6 | НІР05 | 77 | 0,25 | 0,65 | 1,63 | 0,18 | ,% | 3,46 | 2,61 | 1,40 | 2,83 | 1,86 |

В досліді із підготовки насіння до сівби урожайність становила 20,7-25,1 ц/га. Кращими виявились посіви із замоченим та стратифікованим насінням.

Урожайність в них становила 23,7-26,2 ц/га, перевершивши контроль на 11,8-23,6%. Головним фактором у зростанні урожайності була густота рослин на 18,3% вища за St. Перевага стратифікації над замочуванням пояснюється збільшенням озерненості елементарного суцвіття на 9,7%.

Збільшення глибини загортання насіння позитивно вплинуло на густоту передзбирального стеблостою, який зріс проти варіанту з мінімальною глибиною на 8,8-10,5%. Проте це не перешкодило отриманню самого низького урожаю у варіанті з загортанням насіння на 4-4,5 см. Головною причиною цього є суттєве зменшення маси 1000 насінин. Вона поступалася контролю на 25,0%.

Не забезпечила густота стеблостою – 840 тис./га. кращого врожаю насіння і в варіанті рядкового посіву. Отриманий в ньому урожай поступався контролю на 3,8 ц/га (17,9%) та стрічковому способу – на 1,3 ц/га (7,6%). Головна причина – це занижена чисельність великих зонтиків. Середня їх кількість в рядковому посіві становила 2,7 шт. в розрахунку на одну рослину, що менше інших варіантів на 25,9-18,5%; на 3,4-6,2% менше утворилось в зонтиках елементарних суцвіть.

Головним недоліком пізніх строків сівби фенхеля звичайного є зменшення озерненості суцвіть на 32,1-16,0%, і як наслідок урожайність в цьому варіанті поступається контролю на 20,8% (4,4 ц/га).

Статистична оцінка дослідження висока. Обчислення показників виконане з точністю 1,4-3,4%. Характер змін урожайностей відповідає даним польового досліду. Коефіцієнт кореляції між результатами польового обліку урожаю і розрахункового становить 0,68.

При визначені потенціальних урожайностей використані довідкові та експериментальні дані, а саме: калорійність продукції – 1,77 ГДж/ц, ФАР – 13 тис. ГДж/га, ККД посівів – 1,1-5%, об’ємна маса грунту – 1,40 см3/г, вологість грунту – 26,9-19,2%, сума опадів – 400 мм, коефіцієнти водоспоживання – 500-700 мм га/ц, сума активних температур > 10 єС – 2400 єС тощо.

За даних параметрів в Передкарпатті Івано-Франківської області потенційна урожайність насіння фенхеля звичайного за 1,5%-ного ККД використання ФАР становить 43,6 ц/га. Це вдвічі перевищує досягнення кращих господарств, у яких рівень ККД – 0,5-0,7%. В той же час сучасні технології повинні мати 5%-не ККД, що відповідає збору сухої речовини 384 ц/га, або 145,5 ц/га насіння і 304,8 ц/га соломи (табл. 7).

Відповідно до викладеного, виникає питання про здатність самої рослини реалізувати такий енергетичний потенціал. Якщо брати за максимумом, розвинена рослина формує 25 великих зонтиків, 25 – малих, 25 квіток в кожному елементарному суцвітті, тобто 50 сім’янок (2 х 25 плодів). Отже, при масі 1000 сім’янок – 3,5 г продуктивність рослини становила 109 г (25 х 20 х 2 х 25 / 1000 х 3,5), а урожайність насіння – 80 ц/га (109 х 74 х 10-2), що відповідає 2,7% ККД ФАР.

Таблиця 7

Потенціальна урожайність фенхеля звичайного,

визначена за кліматичними факторами Коломийського району

Івано-Франківської області

Потенціальна

урожайність | Аргумент – вихідні дані | Функція – результат

ККД, % | Q, тис. ГДж/га (загальна) | Q, ГДж/га (ефективна) | q, ГДж/ц | суха речовина, ц/га | урожайність, ц/га

сім’янок | соломи

за ФАР | 1,5 | 13,6 | 204 | 1,77 | 115 | 43,6 | 87,5

3,0 | 13,6 | 414 | 1,77 | 234 | 88,6 | 185,7

5,0 | 13,6 | 680 | 1,77 | 384 | 145,5 | 304,8

за

вологозабезпеченістю посівів | Кв, мм*га/ц | d, см3/г | вологість грунту, % | сума опадів, мм (продуктивних) | W, мм

початкова | кінцева

500 | 1,40 | 26,9 | 19,2 | 253 | 363 | 73 | 27,5 | 57,9

600 | 1,40 | 26,9 | 19,2 | 253 | 363 | 60 | 22,9 | 47,6

700 | 1,40 | 26,9 | 19,2 | 253 | 363 | 52 | 19,7 | 41,3

за

тепловими ресурсами | в, ц/га | R, тис ГДж/га | W, мм | Тv, дек. | Кr, бал

20 | 14,3 | 363 | 14 | 4,1 | 82 | 31,1 | 65,1

10 | 14,3 | 363 | 14 | 4,1 | 41 | 15,5 | 32,5

за біокліматичним

потенціалом | ККД ФАР,% | в, ц/га | Уt > 10 єC | БКП

1,1 | 20 | 2400 | 2,4 | 48 | 18,2 | 38,1

1,7 | 30 | 2400 | 2,4 | 72 | 27,3 | 57,1

2,2 | 40 | 2400 | 2,4 | 96 | 36,4 | 76,2

За чотири роки досліджень запаси продуктивної вологи в середньому становили 363 мм і за коефіцієнта водоспоживання 500 мм га/ц потенційна урожайність насіння фенхеля звичайного становить 27,5 ц/га, при 600 мм га/ц – 22,9 ц і при 700 мм га/ц – 19,7 ц/га.

Останні результати практично відповідають виробничим результатам, а отже, Кв = 700 мм га/ц необхідно вважати сучасним рівнем продуктивного водоспоживання в Передкарпатті (табл. 7).

За тепловими ресурсами зона досліджень оцінюється в 4,1 балів, і при продуктивності 1 бала 20 ц/га сухої речовини урожайність насіння фенхеля звичайного дорівнює 31,1 ц/га, урожайність 15,5 ц/га досягається при в = 10 ц/га, тому виробничим рівнем слід вважати в = 13 ц/га (20 х 20 / 31,1 або 20 х 10 / 15,5) (табл. 7).

За багаторічними даними сума активних температур > 10 °С у вегетаційному періоді рослин фенхеля звичайного становить 2400 °С і відповідає біокліматичному потенціалу (БКП) 2,4. При ККД ФАР 1,1% ціна одиниці БКП становить 20 ц/га сухої речовини, при ККД ФАР 1,7% - 30 ц/га і при ККД ФАР 2,2% - 40 ц/га.

Урожайність насіння фенхеля звичайного 18,2 ц/га – це виробничий рівень передових господарств Івано-Франківської області, а тому біокліматичний потенціал слід оцінювати у 2,4 од. БКП, з ККД ФАР – 1,1% і в = 20 ц/га (табл. 7).

Основні ресурсні параметри отримання урожаю насіння на рівні 20 ц/гаУ –

за фотосинтетичною активною радіацією (ФАР) / ККД = 0,7%; Q = 102 ГДж/га;–

за тепловими ресурсамиУ Кr = 4,1 балів; в = 13 ц/га; –

за вологозабезпеченістю посівівУ Кв = 700 мм га/ц;–

за біокліматичним потенціаломУ БКП = 2,4;ККД ФАР = 1,1%, в = 20 ц/га.

Гарантоване отримання вищого вмісту анетолу в насінні фенхелю звичайного забезпечують широкорядний посів і загортання насіння в грунт - на 2,0-2,5 см. Сприяє накопиченню ефірної олії в насінні і рання сівба. Збір цієї речовини з 1 га посівів за нею становив 80,5 кг/га, на 15% вище середнього строку і на 28,4% – пізнього.

Порівняно високими зборами анетолу характеризуються варіанти широкорядної і стрічкової сівби. В першому випадку отримано 65,3 кг/га, в другому 69 кг/га (табл. 8).

Розробка теоретичних основ застосування агротехнічних заходів підвищення урожайності тісно пов’язана з дослідженнями параметрів фотосинтетичних потенціалів посівів, а саме – вихід продукції на 1 тис. одиниць ФП. У фенхеля звичайного – це сухої речовини, насіння, анетолу і олії жирної.

Таблиця 8

Збір з 1 га посівів основних технологічних продуктів

(середнє за 2001-2004 рр.)

Група дослідуВаріант | Анетол | Олія жирна | кг/га | - до St | ц/га | - до St | кг/га | % | ц/га | % | АСтан насіння | природно сухе St | 69,0 | - | - | 2,40 | - | -

ВГлибина загортання насіння в грунт, см: | 1,0…1,5 | 50,8 | -18,2 | 26,4 | 2,00 | -0,40 | 16,7 | 2,0…2,5 | 69,0 | 0,00 | 0,00 | 2,40 | 0,00 | 0,00 | 3,0…3,5 | 51,3 | -17,7 | 25,7 | 2,01 | -0,39 | 16,2 | 4,0…4,5 | 34,8 | -34,2 | 49,6 | 1,37 | -1,03 | 42,9 | ССпособи сівби: | рядковий | 53,9 | -15,1 | 21,9 | 1,78 | -0,62 | 25,8 | широкорядний | 69,0 | 0,00 | 0,00 | 2,40 | 0,00 | 0,00 | стрічковий65,3 | -3,7 | 5,4 | 2,07 | -0,33 | 13,8 | DСтроки сівби: | ранній | 80,5 | 11,5 | 16,7 | - | - | - | середній | 69,0 | 0,00 | 0,00 | 2,40 | 0,00 | 0,00 | пізній | 62,7 | -6,3 | 9,1 | - | - | - |

На 1 тис. од. ФП посівів контрольного варіанту зернова продуктивність фенхеля звичайного становить 0,74 кг. Кращими за контрольні виявились варіанти А.2, А.3, D.1. Варіанти А.2, А.3 пов’язані із спеціальною підготовкою насіння для сівби. При замочуванні його у воді продуктивність посіву зростає на 28,3%, при стратифікації – на 14,9%. Продуктивність ранньої сівби (D.1) перевищує контроль на 8,1% (табл. 9).

Таблиця 9

Фотометричні показники посівів фенхеля звичайного

за різних технологій сівби (середнє за 2001-2004 рр.)

Група досліду | Варіант | Вихід на 1 тис. од. ФП | сухої

речовини | насіння | анетолу | жирної олії | кг | % до St | кг | % до St | г | % до St | г | % до St | АСтан насіння:природно сухе | 1,95 | 100,0 | 0,74 | 100,0 | 37,1 | 100,0 | 129,0 | 100,0 | замочене у воді | 2,50 | 128,2 | 0,95 | 128,3 | - | - | - | - | стратифіковане | 2,24 | 120,4 | 0,85 | 114,9 | - | - | - | - | В | Глибина загортання насіння в грунт, см:1,0…1,5 | 2,00 | 102,6 | 0,61 | 82,4 | 27,3 | 73,6 | 107,5 | 83,3 | 2,0…2,5 | 1,95 | 100,0 | 0,74 | 100,0 | 37,1 | 100,0 | 129,0 | 100,0 | 3,0…3,5 | 1,61 | 82,6 | 0,61 | 85,9 | 27,6 | 74,4 | 108,1 | 83,8 | 4,0…4,5 | 1,13 | 57,9 | 0,42 | 56,8 | 18,7 | 50,4 | 73,7 | 57,1 | С | Способи сівби:рядковий | 1,56 | 80,0 | 0,59 | 79,7 | 29,0 | 78,2 | 95,7 | 74,2 | широкорядний | 1,95 | 100,0 | 0,74 | 100,0 | 37,1 | 100,0 | 129,0 | 100,0 | стрічковий | 1,82 | 93,3 | 0,69 | 93,2 | 35,1 | 94,6 | 111,3 | 86,3 | DСтроки сівби:ранній | 2,11 | 108,2 | 0,80 | 108,1 | 43,3 | 116,7 | - | - | середній | 1,95 | 100,0 | 0,74 | 100,0 | 37,1 | 100,0 | 129,0 | 100,0 | пізній | 1,74 | 89,2 | 0,66 | 89,2 | 33,7 | 90,8 | - | - |

Контрольний збір анетолу становив 37,1 г на 1 тис. од. ФП і був найвищим практично на всіма варіантами, крім D.1. Отже, резервом підвищення продуктивності ефірного накопичення посівами фенхеля звичайного в Передкарпаття України є перехід до ранньої сівби.

Економічна і енергетична оцінка технологічних варіантів сівби в системі агротехніки вирощування насіння фенхеля звичайного. З економічної точки зору найбільш доцільний шлях удосконалення технології вирощування насіння фенхеля звичайного є сівба стратифікованим насінням (5 кг/га) в першій декаді квітня. Стратифікація забезпечує прибуток 4,32 тис. грн./га, а рання сівба – 2,45 тис. грн./га.

Енергетичні витрати на вирощування фенхеля звичайного з насіння різного стану підготовки до сівби в середньому становили 16961 МДж. Безпосередньо у варіанті “сухе насіння” 16190 МДж, “замочене у воді” – 17538 МДж і “стратифіковане насіння” – 17155 МДж. За таких енергетичних затрат отримано сухої

Таблиця 10

Коефіцієнти енергетичної ефективності посівів фенхеля звичайного за різних технологій сівби

(середнє за 2001-2004 рр.)

Група досліду | Стан насіння | Урожайність плодів, ц/га | Збір з 1 га–загальний | Технологічні витрати, МДж | Кее

натура | суха

речовина | МДж | суха речовина, ц/га | МДж | плоди | суха

речовина

А | Сухе - St | 10,6 | 9,3 | 15930 | 27,9 | 49383 | 16190 | 0,98 | 3,05

Замочене у воді | 13,5 | 11,9 | 21063 | 35,7 | 63012 | 17538 | 1,20 | 3,59

Стратифіковане | 15,9 | 14,0 | 24780 | 42,0 | 74340 | 17155 | 1,44 | 4,33

середнє | 13,3 | 11,7 | 20591 | 30,5 | 69325 | 16961 | 1,21 | 3,66

В | 1,0-1,5 | 11,4 | 10,0 | 17757 | 30,0 | 53157 | 16333 | 1,09 | 3,25

2,0-2,5 – St | 13,9