ХЕРСОНСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ АГРАРНИЙ УНІВЕРСИТЕТ
ДЕРЖАВНИЙ ВИЩИЙ НАВЧАЛЬНИЙ ЗАКЛАД
"ХЕРСОНСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ АГРАРНИЙ УНІВЕРСИТЕТ"
КОСТІК СЕРГІЙ ОЛЕКСІЙОВИЧ
УДК: 633.63:631.5:631.67
ВПЛИВ АГРОТЕХНІЧНИХ ФАКТОРІВ НА ВРОЖАЙ ТА ЯКІСТЬ КОРЕНЕПЛОДІВ ЦУКРОВИХ БУРЯКІВ
06.01.02 – сільськогосподарські меліорації
Автореферат
дисертації на здобуття наукового ступеня
кандидата сільськогосподарських наук
Херсон – 2007
Дисертацією є рукопис.
Робота виконана в державному вищому навчальному закладі "Херсонський державний аграрний університет".
Науковий керівник |
доктор сільськогосподарських наук, професор, академік УААН, Заслужений працівник вищої школи України Ушкаренко Віктор Олександрович, Херсонський державний аграрний університет, ректор
Офіційні опоненти: | доктор сільськогосподарських наук, професор Гамаюнова Валентина Василівна, Херсонський ДАУ, завідувач кафедри ґрунтознавства та агрохімії
кандидат сільськогосподарських наук, старший науковий співробітник Писаренко Володимир Антонович, Інститут землеробства південного регіону УААН, завідувач лабораторії зрошення
Захист дисертації відбудеться "21" грудня 2007 р. о 10 год. на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 67.830.01 у державному вищому навчальному закладі "Херсонський державний аграрний університет" за адресою: 73006,
м. Херсон, вул. Р.Люксембург, 23, ауд. 92
З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці державного вищого навчального закладу "Херсонський державний аграрний університет" за адресою: 73006, м. Херсон, вул. Р.Люксембург, 23
Автореферат розіслано "19" листопада 2007 р.
Учений секретар
спеціалізованої вченої ради,
кандидат сільськогосподарських наук, доцент А.В.Шепель
ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ
Актуальність теми. Виробництво цукру для забезпечення внутрішніх потреб України і експортних поставок є важливою й актуальною проблемою. На півдні України збільшити виробництво цукрових буряків можливо за рахунок вирощування їх на зрошуваних землях. З метою отримання сталих урожаїв з високим вмістом у коренеплодах цукрів і збереження родючості ґрунту першочергового значення набуває внесення органо-мінеральних добрив, які сприяють не тільки збільшенню врожаю коренеплодів і збору цукру, а й підвищують родючість ґрунту. В умовах інтенсифікації сільськогосподарського виробництва для бездефіцитного балансу гумусу необхідно вносити на кожний гектар сівозміни 10-15т гною. Застосування органічних добрив поліпшує газообмін ґрунту, особливо киснево-вуглекислий. Кисень і вуглекислий газ відіграють важливу роль у диханні рослин, фотосинтезі, різних окислювально-відновних процесах.
Для півдня України відсутні дані щодо строків сівби, які впливають на засміченість посівів цукрових буряків. У зв'язку з цим актуальним є перенесення сівби на більш пізніші строки, за рахунок чого зменшується забур'яненість посівів, витрати на гербіциди без зниження при цьому врожаю та якості коренеплодів цукрових буряків.
Зв'язок роботи з науковими програмами і темами. Дисертаційна робота виконана згідно з науковою програмою Херсонського державного аграрного університету "Удосконалення технології вирощування цукрових буряків на поливних землях" (номер державної реєстрації 0104U008398).
Мета й завдання досліджень. Метою наших досліджень було визначення особливостей росту, розвитку рослин цукрових буряків та формування врожаю і цукристості коренеплодів залежно від глибини оранки, фону живлення, строку сівби та густоти стояння рослин в умовах зрошення на темно-каштановому ґрунті півдня Степу України. Для досягнення поставленої мети вирішували такі завдання:
- визначити фізичні властивості, біологічну активність ґрунту й умовні витрати елементів живлення рослинами цукрових буряків залежно від глибини оранки та фону живлення;
- дослідити особливості росту й розвитку рослин культури та бур'янів залежно від глибини оранки, фону живлення та строків сівби;
- визначити вплив досліджуваних факторів на врожай і цукристість коренеплодів і створити математичну модель їх формування;
- обґрунтувати водоспоживання, економічну та біоенергетичну ефективність вирощування цукрових буряків за різних глибин оранки, фонів живлення, строків сівби та густоти стояння рослин.
Об'єкт досліджень. Рослини цукрового буряку сорту Ялтушківський однонасінний-64.
Предмет дослідження. Вплив глибини оранки, фону живлення, строків сівби та густоти стояння рослин на процеси росту й розвитку цукрових буряків, формування врожаю і якості коренеплодів.
Методи досліджень. Польовий і лабораторний, а саме: візуальний і вимірювально-ваговий для спостереження за фазами розвитку та визначення біометричних показників рослин, їх продуктивності; оптичний метод – для визначення вмісту цукрів; хімічний - для визначення агрохімічних показників ґрунту; кількісний – для визначення забур'яненості посівів; математично-статистичний – для обґрунтування достовірності отриманих результатів; розрахунково-порівняльний - для встановлення економічної й біоенергетичної ефективності досліджуваних факторів.
Наукова новизна результатів. Уперше в умовах зрошення на темно-каштановому грунті півдня України вивчено вплив строків сівби цукрових буряків на їх продуктивність. Удосконалено норми мінеральних і органічних добрив, глибина оранки та густота стояння рослин. Набуло подальшого розвитку оптимальне їх співвідношення для отримання високого врожаю коренеплодів і збору цукрів.
Практичне значення отриманих результатів. Створення сучасного агротехнічного комплексу, який забезпечує на зрошуваних землях одержання врожаю коренеплодів на рівні 80 т/га, цукру – 13,0 т/га і чистого прибутку понад 5000 грн./га.
Результати досліджень впроваджені в господарствах Херсонської області: на площі 47 га на полях агрофірми "Білозерський" Білозерського району, на площі 70 га у ТОВ "Агрофірма ім. Шевченка" Генічеського району.
Особистий внесок здобувача. За темою дисертаційної роботи автором опрацьована наукова література, розроблена програма досліджень, визначені методи її реалізації.
Здобувач особисто закладав досліди, проводив обліки, спостереження й аналізи, оцінював результати досліджень, провів статистичний аналіз даних, створив математичні моделі, що описують дію досліджуваних факторів, сформував висновки і рекомендації виробництву та наукові положення, що виносяться на захист. Особистий внесок у працях, написаних у співавторстві, складає 75%.
Апробація роботи. Результати досліджень доповідались на науковій конференції, присвяченій Дню агрономічного факультету Херсонського державного аграрного університету (29 березня 2005 р.), міжнародно-науково-методичній конференції "Нормирование водопользования в орошаемом земледелии", (15-17 вересня 2005 р., м. Херсон), міжнародній науково-методичній конференції "Географічні інформаційні системи в аграрних університетах", (14-15 вересня 2006 р., м. Херсон), міжнародній науковій конференції "Стан, проблеми та перспективи адаптивного землеробства в геоінформаційному просторі" (14-16 червня 2007 р., м. Херсон), міжнародній науковій конференції "Актуальні проблеми розвитку кооперації в ринкових умовах", (21-22 червня 2007, м. Херсон).
Публікації. Дисертантом за темою дисертації опубліковано сім статей у фахових виданнях
Структура та обсяг роботи. Дисертаційна робота складається зі вступу, шести розділів, висновків, аналізу й узагальнення результатів досліджень,
списку використаних джерел, який містить 243 найменувань, у т.ч. 27 -латиницею. Робота написана на 141 сторінці комп'ютерного тексту, включає 38 таблиць, 15 рисунків, з них 4 - фотознімки.
ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ
У вступній частині обґрунтовано тему дисертаційної роботи, визначено наукову новизну, мету й основні завдання досліджень, відзначено особистий внесок дисертанта.
У першому розділі подано огляд джерел літератури, в яких висвітлені біологічні особливості цукрових буряків, проаналізовано стан вивченості досліджуваних факторів - обробітку ґрунту, застосування добрив, строків сівби, густоти стояння рослин та обґрунтована необхідність проведення досліджень.
УМОВИ ПРОВЕДЕННЯ ДОСЛІДІВ, МЕТОДИКА Й
АГРОТЕХНІКА ДОСЛІДЖЕНЬ
Дослідження з теми дисертаційної роботи проводили у 2003-2005 рр. на зрошуваних землях приватно-орендного сільськогосподарського підприємства "Маяк" Білозерського району Херсонської області.
Ґрунт дослідного поля – темно-каштановий слабкосолонцюватий середньосуглинковий середньозмитий із вмістом гумусу в орному шарі 2,5%, загального азоту – 0,21, фосфору – 0,36, калію – 2,4%.
Погодні умови у роки досліджень були неоднаковими. За період вегетації у 2003 р. випало опадів 272 мм, 2004 р. – 450 і у 2005 р. – 133 при середньобагаторічній величині 214 мм. Найбільш посушливий 2005 р. також характеризувався низькою відносною вологістю та високою температурою повітря.
Дослідження і спостереження проводили у чотирьохфакторному польовому досліді за схемою: фактор А - глибина оранки: 20-22 і 28-30 см; фактор В – фон живлення: без добрив, 40 т/га гною, N150P150K60; 40 т/га гною + N150P150K60; фактор С - строки сівби: перший строк - при температурі ґрунту на глибині загортання насіння (4-5 см) – 6-8оС; другий – через десять, третій – через двадцять днів після першого строку; фактор Д – густота стояння рослин: 90, 110 та 130 тис./га.
Повторність дослідів чотириразова. Розташування варіантів методом рендомізації відповідно до існуючих методик (за Б.А. Доспєховим, 1979, В.І.Остаповим та ін., 1985). Посівна площа ділянки четвертого порядку - 108, а облікова – 49 м2.
З метою вивчення впливу добрив на родючість ґрунту визначали:
- вміст нітратів (за Грандваль-Ляжем);
- рухомого фосфору (за Мачигіним у модифікації ЦІНАО);
- обмінного калію (у 1-% вуглеамонійній витяжці) на полум’яневому фотометрі;
-
- водопроникність ґрунту визначали методом малих заливних ділянок (за С.І.Долговим, 1966);
- щільність складення ґрунту (за методом Н.А.Качинського, 1965);
- вологість ґрунту визначали термостатно-ваговим методом;
- сумарне водоспоживання рослин розраховували методом водного балансу;
- забур'яненість посівів визначали шляхом підраховування бур'янів у двох несуміжних повторностях кожного варіанту досліду на закріплених ділянках площею 1м2;
- біологічну активність ґрунту - за інтенсивністю розкладання в ньому лляного полотна та виділення СО2 (за методикою В.І.Штатнова, А.Г.Бондарева, 1966);
- особливості росту й розвитку цукрових буряків, лінійні та кількісні показники – в основні фази вегетації;
- облік урожаю цукрових буряків – методом суцільного збирання з усієї облікової площі ділянки;
- дані врожаю приводили до стовідсоткової чистоти, вони підлягали статистичній обробці методом дисперсійного аналізу (В.О.Ушкаренко, 1978, 2001);
- вміст цукрів - поляриметрично;
- програмування врожаю коренеплодів цукрових буряків і виведення їх математичної моделі здійснено на підставі даних регресійного аналізу;
- розрахунки біоенергетичної ефективності - за методикою біоенергетичної оцінки технологій виробництва продукції рослинництва (В.О. Ушкаренко та ін., 1997).
- економічну ефективність вирощування цукрових буряків (за методикою Ф.В.Зінов’єва і Р.Тринько, 1999).
Попередником цукрових буряків була озима пшениця.
Мінеральні добрива вносили з розрахунку N150P150K60 (застосовували аміачну селітру, суперфосфат гранульований і сульфат калію), гній з розрахунку 40 т/га вносили розкидувачем ПРТ-10. Оранку на глибину 20-22 і 28-30 см виконували плугом ПЛН-5-35.
Сівбу буряків цукрових здійснювали пунктирною сівалкою ССТ-12а. Ширина міжрядь 45 см, норма висіву становила 4-5 кг/га.
У період вегетації проводили вегетаційні поливи дощувальною машиною ДДА-100МА. Вологість ґрунту в перший період у шарі ґрунту 30-40 см підтримували на рівні 70%, у другому - 60-70 см на рівні 70-80% НВ і в третьому - 60-70 см на рівні 70% НВ.
ФІЗИЧНІ ВЛАСТИВОСТІ, БІОЛОГІЧНА АКТИВНІСТЬ ҐРУНТУ Й УМОВНІ ВИТРАТИ ЕЛЕМЕНТІВ ЖИВЛЕННЯ РОСЛИНАМИ ЦУКРОВИХ БУРЯКІВ ЗАЛЕЖНО ВІД ГЛИБИНИ ОРАНКИ ТА ФОНУ ЖИВЛЕННЯ
Метою цих досліджень було визначити вплив фону живлення і глибини оранки під цукрові буряки на щільність складення і шпаруватість ґрунту.
Перед сівбою у шарі ґрунту 0-30 см найменший показник щільності складення - 1,14 і 1,16 г/см3 зафіксовано у варіантах внесення органо-мінеральних добрив на обох глибинах оранки, а найбільший - 1,20 і 1,17 г/см3 - без застосування добрив. Перед збиранням врожаю щільність складення у варіантах застосування органо-мінеральних добрив збільшувалась на 6,1-8,6%, а без добрив – на 9,2-9,4% залежно від глибини оранки.
Найменший показник щільності складення 0-30 см шару ґрунту на кінець вегетації цукрового буряку (1,21 і 1,26 г/см3) і найбільший відсоток шпаруватості (53,7 і 55,5%) складалися у варіантах досліду, де вносили органо-мінеральні добрива на обох глибинах оранки.
У перший період визначення (перед сівбою) найменша кількість прилитої води 1,31 л/год., мінімальна швидкість поглинання - 2,09 мм/хв. та кількість поглиненої води за одну годину 1253 м3/га були у варіанті досліду, де проводили оранку на глибину 20-22 см без застосування добрив. У варіанті оранки на глибину 28-30 см без добрив ці показники підвищувалися на 7,3; 9,1 та 8,9%, відповідно, порівняно з варіантом оранки на глибину 20-22 см.
Внесення 40 т/га гною та мінеральних добрив нормою N150P150K60 сприяло підвищенню водопроникності ґрунту порівняно з варіантом без застосування добрив. У варіантах оранки на глибину 20-22 см і внесення органо-мінеральних добрив кількість прилитої води зростала на 7,6%, швидкість поглинання і кількість поглиненої води - на 8,1%, а у варіантах оранки на глибину 28-30 см - на 9,9; 9,2 та 9,5%, відповідно, порівняно з варіантом без добрив.
Перед збиранням урожаю без застосування добрив у варіантах оранки на глибину 20-22 см кількість прилитої води збільшувалася на 3,1%, швидкість поглинання - на 3,3%, кількість поглиненої води - на 3,6%, а у варіанті глибокої оранки - на 7,7; 7,5 та 7,6%, відповідно, порівняно з першим строком визначення.
Внесення органо-мінеральних добрив під цукрові буряки сприяло ще більшому поглинанню води. Так, у варіанті оранки на глибину 20-22 см кількість прилитої води за рахунок добрив підвищувалася на 8,1%, швидкість її поглинання - на 8,8 і кількість поглиненої води – на 8,6, а у варіантах глибокої оранки – на 7,6, 6,9 та 6,8%, відповідно, порівняно з контрольним варіантом (без добрив).
Вплив досліджуваних факторів на біологічну активність ґрунту визначали за кількістю СО2, що виділяється з поверхні ґрунту, і за ступенем розкладання клітковини (лляної тканини), закладеної в ґрунт.
Найменше виділялося СО2 з поверхні ґрунту на всіх фонах живлення у варіантах глибокої оранки (28-30 см). За оранки на глибину 20-22 см цей показник підвищувався залежно від фону живлення на 2,1-7,2% порівняно з глибокою оранкою.
Внесення мінеральних добрив підвищувало біологічну активність ґрунту порівняно з варіантом без застосування добрив на ділянках оранки на глибину 20-22 см на 26,2%, а на ділянках глибокої оранки - на 25,4%, органо-мінеральних добрив на варіанті оранки на глибину 20-22 см - на 47,7%, на
варіанті глибокої оранки - на 54,1%, а при внесенні тільки органічних добрив - на 35,4 і 40,2%, відповідно.
Найменший відсоток розкладання клітковини зафіксовано на обох варіантах оранки без застосування добрив - 57,5 і 55,3%. Причому більш інтенсивно розкладалася лляна тканина на всіх фонах живлення на ділянках з проведенням оранки на глибину 20-22 см, порівняно з варіантом глибокої оранки.
Добрива підвищували інтенсивність розкладання лляного полотна на 27,1-38,2% залежно від глибини оранки.
Для визначення умовної кількості елементів живлення, яку споживають рослини протягом вегетації, на кожному з варіантів досліду залишали парові ділянки - без рослин.
На ділянках з рослинами перед збиранням урожаю цукрових буряків кількість елементів живлення в ґрунті істотно зменшувалася порівняно з паровими ділянками внаслідок споживання їх рослинами на формування коренеплодів і накопичення ними цукрів. Найменше їх містилося в ґрунті неудобрених ділянок, а найбільше – на ділянках внесення органо-мінеральних добрив.
Застосування мінеральних добрив нормою N150P150K60 сприяло збільшенню умовного винесення NO3- залежно від глибини оранки й шару ґрунту у 1,6-2,1 рази, Р205 – у 2,0-2,6 і К2О – у 2,0-6,0 рази; органо-мінеральних – NO3- – у 1,6-2,7; Р2О5 – у 2,5-3,8 і К2О – у 2,2-7,5 рази; органічних – NO3- – у 1,4-1,9; Р2О5 – у 1,6-2,3 і К2О – у 1,5-4,5 рази, порівняно з неудобреним варіантом.
Стосовно умовних витрат поживних речовин по шарах ґрунту необхідно зазначити, що більша частина нітратів витрачалась з шару ґрунту 0-50 см, а рухомого фосфору і обмінного калію – з шару 0-30 см на всіх фонах живлення.
ФЕНОЛОГІЧНІ СПОСТЕРЕЖЕННЯ ЗА РОСТОМ І РОЗВИТКОМ ЦУКРОВИХ БУРЯКІВ ЗАЛЕЖНО ВІД ДОСЛІДЖУВАНИХ ФАКТОРІВ
Фіксування дат настання фаз росту цукрових буряків у роки досліджень дозволяє зробити висновки, що у 2003 р., як сівба, так і всі фази росту, наставали дещо пізніше, ніж у 2004 і 2005 рр., що пов'язано з погодними умовами у роки проведення дослідів.
На основі фіксації строків настання основних фаз росту рослин цукрових буряків розраховували тривалість міжфазних періодів. При порівнянні тривалості міжфазних періодів залежно від строків сівби, можна відзначити, що чим пізніше проводили сівбу, тим коротшим був міжфазний період. Тривалість міжфазних періодів напряму пов'язана з сумою середньодобових температур повітря.
Тривалість вегетаційного періоду цукрових буряків складала в середньому за роки проведення дослідів: для першого строку сівби - 165 днів, другого - 160 і третього - 152 дні, сума показників середньодобових температур повітря за вегетаційний період, відповідно склала - 3187; 3075 і 2865оС.
Завданням досліджень було визначення впливу досліджуваних факторів на біометричні показники в основні фази розвитку рослин.
На початку вегетації цукрових буряків інтенсивніше відбувається наростання листя за перший і другий строки сівби, а в подальший період – коренеплодів. У фазу змикання листя у міжряддях співвідношення між масою гички та коренеплодів було в інтервалах від 5,05 до 6,33, а на кінець вегетації - від 0,73 до 1,09. Найбільшу масу гички п'яти рослин (3,67-3,97 кг) і коренеплодів (4,08-4,18 кг) була отримана на фоні внесення органо-мінеральних добрив за другого строку сівби. За першого строку сівби ці показники були меншими на 17,3-19,2% та 19,0-20,5, а за третього строку – на 14,0-17,8 і 27,9-29,0% відповідно.
На засміченість посівів впливали глибина оранки, фон живлення та строки сівби. Так, збільшення глибини оранки сприяло зменшенню кількості бур'янів залежно від фону живлення, строку сівби та строку визначення на 7,1-57,1%. Внесення добрив призводило збільшення кількості бур'янів (табл. 1).
Таблиця 1
Кількість бур'янів на посівах цукрових буряків залежно від глибини оранки, фону живлення та строку сівби, шт/м2
(середнє за 2003-2005 рр.)
Глибина оранки, см | Фон живлення | Строк сівби
перший | другий | третій
Сходи буряків
20-22 | Без добрив | 61 | 35 | 11
N150Р150К60 | 77 | 42 | 13
Гній 40 т/га | 98 | 49 | 16
Гній 40т/га + N150Р150К60 | 101 | 54 | 18
28-30 | Без добрив | 53 | 31 | 9
N150Р150К60 | 62 | 36 | 12
Гній 40 т/га | 71 | 40 | 13
Гній 40т/га + N150Р150К60 | 84 | 42 | 15
Формування густоти стояння рослин
20-22 | Без добрив | 69 | 37 | 15
N150Р150К60 | 93 | 48 | 21
Гній 40 т/га | 121 | 51 | 24
Гній 40т/га + N150Р150К60 | 127 | 59 | 27
28-30 | Без добрив | 64 | 34 | 14
N150Р150К60 | 76 | 43 | 17
Гній 40 т/га | 77 | 41 | 20
Гній 40т/га + N150Р150К60 | 89 | 49 | 21
НІР05, шт/м2, коливалась по роках досліджень:
сходи буряків формування густоти стояння рослин
для глибини оранки від 2,1 до 3,1; від 2,0 до 2,8;
для фону живлення від 3,0 до 4,4; від 2,9 до 4,0;
для строків сівби від 2,6 до 3,8; від 2,5 до 3,4;
для взаємодії факторів від 7,4 до 10,8 від 7,0 до 9,7.
Найменшу кількість бур'янів у період сходів і формування густоти стояння рослин цукрових буряків у дослідах спостерігали на ділянках глибокої оранки без застосування добрив за третього строку сівби, а найбільшу – на фоні оранки на глибину 20-22 см, внесення органо-мінеральних добрив і першого строку сівби. Це дає підставу вважати, що у зоні з подовженим вегетаційним періодом для зниження забур'яненості посівів цукрових буряків і витрат на застосування гербіцидів доцільно перенести сівбу цієї культури на більш пізні строки.
УРОЖАЙНІСТЬ ТА ПОКАЗНИКИ ЯКОСТІ КОРЕНЕПЛОДІВ ЦУКРОВИХ БУРЯКІВ ЗАЛЕЖНО ВІД ФАКТОРІВ, ЯКІ ДОСЛІДЖУВАЛИСЬ
Урожайність коренеплодів цукрових буряків залежала від факторів, які досліджувались, і коливалися: у варіантах без внесення добрив - від 212 до 329 ц/га; на фоні внесення мінеральних добрив - від 492 до 792; органо-мінеральних - від 542 до 869, а на фоні органічних – від 357 до 540 ц/га (табл. 2).
Мінімальний збір коренеплодів було отримано у варіантах оранки на глибину 20-22 см без застосування добрив у третій строк сівби із загущенням рослин 130 тис./га (212 ц/га), а максимальним цей показник - 869 ц/га був за мілкої оранки, внесення органо-мінеральних добрив, другого строку сівби та загущення рослин 110 тис./га.
Аналіз щодо впливу строків сівби на врожай цукрових буряків свідчить, що найбільшу продуктивність коренеплодів отримали за другого строку сівби.
Збільшення кількості рослин на 1 га від 90 до 110 тис. на всіх фонах живлення сприяло підвищенню врожаю на 1-142 ц/га, причому більшими ці показники були на фоні внесення добрив.
Максимальну врожайність коренеплодів цукрових буряків (855-869 ц/га) отримано у варіантах внесення органо-мінеральних добрив за другого строку сівби й густоти стояння рослин 110 тис. на 1 га на обох варіантах оранки.
Внесення мінеральних добрив N150P150K60 сприяло збільшенню врожайності коренеплодів на 89,2-167,2%, органо-мінеральних – на 102,2-197,0, а тільки органічних нормою 40 т/га гною – на 31,7-82,6% залежно від глибини оранки, строку сівби й густоти стояння рослин.
У середньому за роки досліджень, вміст цукрів у коренеплодах знаходився в межах 14,4-16,3% залежно від глибини оранки, фону живлення, строків сівби та загущення рослин.
Найбільше цукрів (15,3-16,3%) у коренеплодах накопичувалось у варіантах без застосування добрив за першого строку сівби й формування густоти стояння рослин на рівні 110-130 тис. на 1га.
Незважаючи на більш високий вміст цукрів у коренеплодах неудобрених варіантів, збір цукру з них був найменшим, що пов'язано з величиною врожаю. Максимальний збір цукру (132,5-133,0 ц/га) у наших дослідах було отримано у варіантах обох глибин оранки на фоні внесення органо-мінеральних добрив – 40 т/га гною + N150Р150K60, за другого строку сівби та загущення рослин 110 тис./га.
Таблиця 2
Урожайність коренеплодів цукрових буряків залежно від досліджуваних факторів, ц/га; (середнє за 2003-2005 рр.)
Фон живлення
(фактор В) | Строк сівби
(фактор С) | Густота стояння рослин, тис./га
(фактор Д)
90 | 110 | 130
Оранка на глибину 20-22 см (фактор А)
Без добрив | Перший | 254 | 264 | 237
Другий | 289 | 310 | 265
Третій | 235 | 243 | 212
N150P150K60 | Перший | 532 | 619 | 572
Другий | 633 | 772 | 708
Третій | 492 | 615 | 565
Гній 40 т/га | Перший | 363 | 432 | 392
Другий | 468 | 527 | 484
Третій | 357 | 408 | 376
Гній 40т/га + N150Р150К60 | Перший | 597 | 712 | 643
Другий | 732 | 869 | 787
Третій | 545 | 664 | 610
Оранка на глибину 28-30 см (фактор А)
Без добрив | Перший | 287 | 288 | 253
Другий | 324 | 329 | 281
Третій | 268 | 277 | 248
N150P150K60 | Перший | 543 | 643 | 577
Другий | 650 | 792 | 717
Третій | 510 | 636 | 574
Гній 40 т/га | Перший | 378 | 449 | 405
Другий | 480 | 540 | 496
Третій | 374 | 427 | 392
Гній 40т/га + N150Р150К60 | Перший | 582 | 695 | 637
Другий | 725 | 855 | 775
Третій | 542 | 650 | 594
НІР05, ц/га в роки досліджень коливалась:
для глибини оранки від 5,96 до 9,61
для фону живлення від 8,43 до 13,59
для строку сівби й густоти стояння рослин від 7,30 до 11,77
для взаємодії факторів від 35,78 до 57,64
Результати кореляційного аналізу даних досліджень вказують на тісний зв'язок між урожаєм коренеплодів цукрових буряків і факторами, що його забезпечують (величина множинного коефіцієнта кореляції була на рівні 0,955). За впливом на врожай фактори розташовуються в такій послідовності: добрива (78,4%), температура ґрунту на період сівби (7,7%), сума середньодобової
температури повітря за вегетацію (4,6 %), густота стояння рослин (4,4%), глибина оранки (0,1%).
На підставі коефіцієнтів регресії та вільного члена була розрахована математична модель урожаю цукрових буряків:
Y = 89,816 + 1,471Х1 + 0,837Х2 + 28,554Х3 + 3,936Х4 – 12,667Х5,
де: Х1 – глибина оранки, см;
Х2 – норма добрив, кг/га д. р.;
Х3 - температура ґрунту за сівби, оС;
Х4 – густота стояння рослин, тис./га;
Х5 – сума середньодобової температури повітря за вегетацію, оСх102.
ВОДОСПОЖИВАННЯ Й ЕФЕКТИВНІСТЬ ВИРОЩУВАННЯ ЦУКРОВИХ БУРЯКІВ
Результати наших досліджень показали, що при вирощуванні цукрових буряків сумарне водоспоживання залежно від факторів, які досліджувались, коливалось від 4128 до 5044 м3/га в метровому шарі грунту.
На частку ґрунтової вологи у сумарному водоспоживанні припадало від 8,6 до 23,3%, корисних опадів - від 30,8 до -35,7 і зрошення – від 45,6 до 55,7%.
Перший строк сівби
90 тис.шт./га | 110 тис.шт./га | 130 тис.шт./га
Другий строк сівби
90 тис.шт./га | 110 тис.шт./га | 130 тис.шт./га
Третій строк сівби
90 тис.шт./га | 110 тис.шт./га | 130 тис.шт./га
Примітка. | - зрошувальна норма, | - корисні опади, | - ґрунтова волога.
Рис.1. Частка участі складових елементів сумарного водоспоживання цукрових буряків, %
Коефіцієнт водоспоживання цукрових буряків у варіантах оранки на глибину 20-22 см був дещо більшим, ніж у варіантах глибокої оранки. Більш суттєво на його величину впливали добрива. При внесенні мінеральних добрив він знижувався залежно від строків сівби і густоти стояння рослин на 89,0-185,3%, органічних – на 33,9-94,7 і органо-мінеральних – на 95,2-217,3%, порівняно з варіантом без застосування добрив.
Розрахунки економічної ефективності вирощування цукрових буряків свідчать, що за внесення добрив підвищує вартість валової продукції і загальні витрати на вирощування, але знижує собівартість 1 ц коренеплодів.
Найбільшою вартість 1 ц цукрових буряків - 14,10-12,03 грн. - визначена у варіантах без добрив, а найменшою - 9,91-10,12 грн. - на обох глибинах оранки на фоні внесення мінеральних добрив нормою N150Р150К60 за другого строку сівби й густоти стояння рослин 110 тис./га (табл. 3).
Таблиця 3
Собівартість 1 ц коренеплодів цукрових буряків залежно від досліджуваних факторів, грн./ц
(середнє за 2003-2005 рр.)
Фон живлення | Строк сівби | Густота стояння рослин, тис./га
90 | 110 | 130
Оранка на глибину 20-22 см
Без добрив | Перший | 13,55 | 13,24 | 14,10
Другий | 12,61 | 12,15 | 13,23
Третій | 14,17 | 13,90 | 13,99
N150P150K60 | Перший | 12,06 | 11,18 | 11,62
Другий | 11,06 | 10,12 | 10,51
Третій | 12,56 | 11,22 | 11,69
Гній 40 т/га | Перший | 13,34 | 12,14 | 12,79
Другий | 11,71 | 11,05 | 11,51
Третій | 13,54 | 12,57 | 13,15
Гній 40 т/га +
N150P150K60 | Перший | 12,46 | 11,39 | 11,99
Другий | 11,24 | 10,39 | 10,86
Третій | 13,09 | 11,84 | 12,32
Оранка на глибину 28-30 см
Без добрив | Перший | 12,94 | 12,91 | 13,89
Другий | 12,13 | 12,03 | 13,09
Третій | 13,49 | 13,19 | 14,06
N150P150K60 | Перший | 11,81 | 11,20 | 11,45
Другий | 10,94 | 9,91 | 10,34
Третій | 12,20 | 11,05 | 11,62
Гній 40 т/га | Перший | 13,13 | 11,98 | 12,64
Другий | 11,58 | 10,94 | 11,39
Третій | 13,21 | 12,43 | 12,87
Гній 40 т/га +
N150P150K60 | Перший | 12,57 | 11,64 | 12,17
Другий | 11,41 | 10,56 | 11,04
Третій | 13,28 | 12,04 | 13,07
На фоні застосування органо-мінеральних добрив собівартість вирощуваної продукції збільшувалась порівняно з варіантами внесення тільки мінеральних добрив.
Максимальний прибуток з 1 га - 6410-6615 грн. - отримано за вирощування цукрових буряків на фоні застосування органо-мінеральних добрив, а найбільший рівень рентабельності - 77,8 і 81,7% - при внесенні мінеральних добрив, другого строку сівби та густоти стояння рослин 110 тис./га.
Найбільший прихід енергії з урожаєм коренеплодів цукрових буряків – 390,3-396,7 тис. МДж/га і максимальні загальні витрати її - 133,1-134,6 МДж/га і найвищий приріст енергії - 229,2-234,8- були на обох глибинах оранки, за умови внесення органо-мінеральних добрив нормою 40 т/га гною + N150P150K60, другого строку сівби й густоти стояння рослин 110 тис./га, а найвищий коефіцієнт енергетичної ефективності на неудобрених (2,57-2,91) і на фоні внесення органічних добрив (2,57-2,79).
ВИСНОВКИ
Результати досліджень з вивчення впливу глибини оранки, фону живлення, строку сівби та густоти стояння рослин цукрових буряків на їх урожай і цукристість в умовах зрошення півдня України дозволяють зробити такі висновки:
1. Найменшим показник щільності складення 0-30 см шару ґрунту на кінець вегетації цукрового буряку (1,21 і 1,26 г/см3) і найвищим показник шпаруватості (53,7 і 55,5%) виявились у варіантах досліду з внесенням органо-мінерального добрива на обох глибинах оранки (20-22 і 28-30 см).
2. Максимальними кількість прилитої води (1,56-1,64 л/год.), швидкість поглинання (2,49-2,62 мм/хв.) та кількість поглиненої води (1469-1569 м3/га) як перед сівбою, так і перед збиранням урожаю, були отримані у ґрунті варіантах оранки на глибину 28-30 см і внесення органо-мінеральних добрив нормою 40 т/га гною + N150P150K60
3. На цьому ж фоні живлення у варіанті оранки на глибину 20-22 см була найвищою інтенсивність біологічних процесів, судячи за кількістю виділення СО2 з поверхні ґрунту – 192 мг/год./ м2 і розкладання лляного полотна – 78,3%.
4. Тривалість вегетації цукрових буряків залежно від строків сівби коливається в межах 152-165 днів з сумою середньодобових температур повітря 2865-3187оС, що є оптимальним для цукрових буряків.
5. Максимальна кількість нітратів, рухомого фосфору й обмінного калію виноситься врожаєм цукрових буряків на фоні внесення органо-мінеральних добрив нормою 40 т/га гною + N150P150K60, а найменша - на контрольному варіанті - без добрив.
6. На початку вегетації цукрових буряків інтенсивніше відбувається наростання листя, а в подальшому – коренеплодів. У період змикання листя у міжряддях співвідношення між масою гички та коренеплодів знаходилося в інтервалах від 5,05 до 6,33, а на кінець вегетації – від 0,73 до 1,09. Найбільшою маса гички п'яти рослин (3,67-3,97 кг) і коренеплодів (4,08-4,18 кг) формувалася
на фоні внесення органо-мінеральних добрив за другого строку сівби на обох глибинах оранки.
7. Найбільшу кількість бур'янів у період сходів (84-101) та формування густоти рослин цукрових буряків (89-127 шт/м2) зафіксовано за першого строку сівби на фоні внесення органо-мінеральних добрив. У другий строк сівби забур'яненість посівів знижувалася у 1,72-2,37 рази.
8. Внесення мінеральних добрив N150P150K60 сприяло підвищенню врожайності коренеплодів порівняно з неудобреним фоном на 89,2-167,2%, органо-мінеральних - 40 т/га гною + N150P150K60 - на 102,2-197,0, а тільки органічних – на 31,7-82,6% залежно від глибини оранки, строку сівби й густоти стояння рослин. Найбільшу врожайність коренеплодів цукрових буряків (855-869 ц/га) отримано у варіантах внесення органо-мінеральних добрив за другого строку сівби й густоти стояння рослин 110 тисяч на одному гектарі за обох глибин оранки. У цих варіантах максимальним був і збір цукру – 132,5-133,0 ц/га.
9. Результати кореляційного аналізу даних досліджень вказують на тісний зв'язок між урожаєм коренеплодів цукрових буряків і факторами, що його забезпечують (величина множинного коефіцієнта кореляції була на рівні 0,955). За впливом на врожай фактори розташовуються в такій послідовності: добрива (78,4%), температура ґрунту на період сівби (7,7%), сума середньодобової температури повітря за вегетацію (4,6 %), густота стояння рослин (4,4%), глибина оранки (0,1%).
10. Сумарне водоспоживання цукрових буряків коливалось у межах 4128-5044 м3/га. Більш високими ці показники були за першого строку сівби, а найменшими – за третього строку сівби. Складові балансу сумарного водоспоживання виявилися такими: на зрошувальну норму припадало 47,8-54,4%, на корисні опади – 32,4-34,9; ґрунтову вологу – 10,7-19,6%. Найменший коефіцієнт водоспоживання цукрових буряків (52,1-54,6 м3/т) отримано на обох глибинах оранки за умови внесення органо-мінеральних добрив, сівби у другий строк та густоти стояння рослин 110 тис./га.
11. Найбільші вартість валової продукції (15390-15642 грн./га), витрати на її виробництво (9027-9028 грн./га) та максимальний чистий прибуток (6362-6615 грн./га) отримано на обох глибинах оранки, за умови внесення органо-мінеральних добрив, другого строку сівби й густоти стояння рослин 110 тис./га, а мінімальна собівартість 1 ц коренеплодів (9,91-10,12 грн.) і найвищий рівень рентабельності (77,8-81,7%) - на фоні внесення тільки мінеральних добрив.
12. Найбільшим надходження енергії з урожаєм коренеплодів цукрових буряків (390,3-396,7 тис. МДж/га), максимальні загальні витрати її (133,1-134,6) і приріст енергії (229,2-234,8 МДж/га) були на обох глибинах оранки за умови внесення органо-мінеральних добрив нормою 40 т/га гною + N150P150K60, другого строку сівби й густоти стояння рослин 110 тис./га, а найвищий коефіцієнт енергетичної ефективності - на неудобрених (2,57-2,91) та органічних (2,57-2,79) фонах живлення.
Таким чином, з метою одержання найбільшого чистого прибутку й урожаю коренеплодів цукрових буряків понад 80 т/га, збору цукру близько
130 ц/га на темно-каштанових зрошуваних ґрунтах півдня України рекомендуємо проводити оранку на глибину 20-22 см, вносити органо-мінеральні добрива нормою 40 т/га гною + N150P150K60, проводити сівбу при температурі ґрунту на глибині закладання насіння 8-9оС та формувати густоту стояння рослин на рівні 110 тис./га.
СПИСОК ОПУБЛІКОВАНИХ ПРАЦЬ ЗА ТЕМОЮ ДИСЕРТАЦІЇ
1. Ушкаренко В.О., Петрова К.В., Костік С.О. Водоспоживання цукрових буряків залежно від фону їх живлення // Таврійський науковий вісник. – Херсон, 2005. – Вип. 41. – С. 15-21 (Частка здобувача становить 70% - проведення досліджень і розрахунків).
2. Костік С.О. Вплив строків сівби цукрових буряків на їх ріст // Таврійський науковий вісник. – Херсон. – 2006. – Вип.43. – С. 58-64.
3. Ушкаренко В.О., Петрова К.В., Костік С.О. Програмування врожайності цукрових буряків у ГІС зрошуваного землеробства на півдні України // Таврійський науковий вісник. – Херсон, 2006. – Вип. 45. – С.3-6 (Частка здобувача становить 70% - проведення розрахунків з використанням ЕОМ).
4. Ушкаренко В.О., Костік С.О., Петрова К.В. Фізичні властивості ґрунту та урожайність коренеплодів цукрових буряків // Таврійський науковий вісник. – Херсон, 2006. – Вип. 46. – С.3-8 (Частка здобувача становить 80% - проведення досліджень, розрахунків та висновків).
5. Ушкаренко В.О., Костік С.О., Петрова К.В. Водопроникність та продуктивність цукрових буряків на темно-каштанових ґрунтах півдня України // Таврійський науковий вісник. – Херсон, 2007. – Вип.50. – С. 3-9 (Частка здобувача становить 75% - проведення досліджень і розрахунків).
6. Ушкаренко В.О., Петрова К.В., Костік С.О. Вплив глибини оранки, фону живлення, строків сівби і густоти стояння рослин цукрових буряків на економічну ефективність їх вирощування при зрошенні в умовах півдня України // Таврійський науковий вісник. – Херсон, 2007. – Вип. 51. – С. 310-318 (Частка здобувача становить 70% - проведення розрахунків та висновків).
7. Ушкаренко В.О., Петрова К.В., Костік С.О. Біоенергетична ефективність вирощування цукрових буряків на півдні України // Таврійський науковий вісник. – Херсон, 2007. – Вип.52. – С.8-13 (Частка здобувача становить 70% - проведення розрахунків і висновків).
АНОТАЦІЯ
Костік С.О. Вплив агротехнічних факторів на врожай та якість коренеплодів цукрових буряків. – Рукопис.
Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата сільськогосподарських наук за спеціальністю 06.01.02 – сільськогосподарські меліорації – Херсонський державний аграрний університет. - Херсон, 2007 р.
Дисертаційна робота присвячена визначенню найбільш ефективної глибини оранки, фону живлення, строку сівби та густоти стояння рослин цукрових буряків за вирощування на півдні України в умовах зрошення.
Дослідженнями встановлено, що максимальний урожай коренеплодів цукрових буряків (855-869 ц/га) та збір цукру з 1 га (132,5-133,0 ц) формується у варіантах внесення органо-мінеральних добрив за другого строку сівби й густоти стояння рослин 110 тис./га за обох глибин оранки. У цих же варіантах мінімальним виявився коефіцієнт водоспоживання, максимальним чистий прибуток з 1 га (6362-6615 грн.). Мінімальною собівартість 1 ц коренеплодів і найвищим рівень рентабельності визначені на фоні внесення тільки мінеральних добрив (N150Р150К60).
Встановлено, що за внесення органо-мінеральних добрив поліпшувались водно-фізичні властивості та біологічна активність ґрунту, створювався сприятливий фон живлення для вирощування цукрових буряків.
Ключові слова: цукрові буряки, органо-мінеральні добрива, глибина оранки, строки сівби, густота стояння рослин, економічна й енергетична ефективність.
АННОТАЦИЯ
Костик С.А. Влияние агротехнических факторов на урожай и качество корнеплодов сахарной свеклы. – Рукопись.
Диссертация на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук по специальности 06.01.02 – сельскохозяйственные мелиорации – Херсонский государственный аграрный университет, Херсон, 2007 г.
Диссертационная работа посвящена определению наиболее эффективной глубины вспашки, фона питания, срока посева и густоты стояния растений для сахарной свеклы при выращивании на юге Украины в условиях орошения.
Исследования проводили на темно-каштановой слабосолонцеватой среднесуглинистой почве частного арендного сельскохозяйственного предприятия "Маяк" Белозерского района Херсонской области на протяжении 2003-2005 гг.
В результате исследований определены особенности роста растений сахарной свеклы в зависимости от сроков посева и фона питания. Максимальная масса листьев свеклы формируется в начале июля затем их прирост приостанавливается, а увеличивается масса корнеплодов и сахаристость, что продолжается до уборки урожая.
Наблюдения показали, что на засоренность посевов влияли сроки посева, глубина вспашки и фон питания. По всходам свеклы, при посеве в первый срок (t почвы 6-8оС) было 61-101 шт. сорняков на 1м2
