НАЦІОНАЛЬНИЙ АГРАРНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

ПАВЛЮК СЕРГІЙ ДМИТРОВИЧ

УДК 631.8:633.11-152.75:633.14:631.445.4(292.485)

АГРОХІМІЧНА ОЦІНКА ЗАСТОСУВАННЯ ДОБРИВ ПРИ ВИРОЩУВАННІ ТРИТИКАЛЕ ЯРОГО НА ЛУЧНО-ЧОРНОЗЕМНОМУ КАРБОНАТНОМУ ҐРУНТІ ПІВНІЧНОЇ ЧАСТИНИ ЛІСОСТЕПУ УКРАЇНИ

06.01.04 ? агрохімія

Автореферат

дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата сільськогосподарських наук

Київ ? 2007

Дисертацією є рукопис

Робота виконана у Національному аграрному університеті Кабінету Міністрів України

Науковий керівник ? доктор сільськогосподарських наук, професор, академік УААН

Городній Микола Михайлович,

Національний аграрний університет, професор кафедри агрохімії та якості продукції рослинництва ім. О.І. Душечкіна

Офіційні опоненти: доктор сільськогосподарських наук, професор, заслужений працівник освіти України

Власенко Микола Юхимович,

Київський обласний інститут післядипломної освіти педагогічних кадрів, професор кафедри педагогіки і психології

кандидат сільськогосподарських наук, старший науковий співробітник

Дегодюк Станіслав Едуардович,

Національний науковий центр “Інститут землеробства УААН”, завідувач відділу агрохімії і фізіології рослин

Захист відбудеться “8” листопада 2007 р. о 12 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 26.004.04 у Національному аграрному університеті за адресою: 03041, Київ, вул. Героїв Оборони, 15, навчальний корпус 3, аудиторія 65

З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Національного аграрного університету за адресою: 03041, Київ, вул. Героїв Оборони, 13, навчальний корпус 4, к. 28

Автореферат розісланий “5” жовтня 2007 р.

Вчений секретар

спеціалізованої вченої ради І.В. Присташ

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність теми. Зміни клімату в світі та в Україні обумовлюють незадовільну перезимівлю озимих зернових, в першу чергу пшениці. Тритикале яре за рахунок високої урожайності та меншої вимогливості до умов вирощування. може бути страховою культурою і не знижувати показники валових зборів зерна. Вивченню ефективності використання мінеральних добрив під тритикале яре присвятили свої праці Рябчун В.К., Каленська С.М., Кочурко В.И., Савченко В.Н., Блажевич Л.Ю та ін. Проте, у науковій літературі недостатньо висвітлені питання оптимізації живлення рослин тритикале ярого з врахуванням сорто-генетичних особливостей для підвищення врожайності та отримання біологічно цінного зерна, а використанню інструментальних експрес-методів на його посівах практично зовсім не приділено уваги.

Актуальність зазначених проблем, недостатня їх розробка визначили тему, основну мету і завдання дисертаційної роботи.

Звязок роботи з науковими програмами, планами, темами. Науково-дослідна робота була складовою тематики: “Агроекологічне обґрунтування і агрохімічне забезпечення використання добрив на лучно-чорноземному ґрунті північної частини Лісостепу” (номер державної реєстрації 0100U002832).

Мета і завдання дослідження. Мета роботи полягала у встановленні можливості отримання стабільного врожаю зерна тритикале ярого високої якості за рахунок внесення мінеральних добрив; збереженні родючості ґрунту; вирішенні питань оптимізації живлення рослин макро- і мікроелементами упродовж періоду вегетації рослин з урахуванням етапів органогенезу.

Для досягнення мети дослідження поставлено наступні завдання:

– встановити вплив мінеральних добрив на врожайність та показники якості зерна тритикале ярого нового сорту Вікторія;

– вивчити вплив застосування різних норм, способів використання добрив на агрохімічні показники лучно-чорноземного карбонатного легкосуглинкового на лесовидному суглинку ґрунту та на розвиток листкової поверхні, накопичення органічної речовини, фотосинтетичну діяльність посівів;

– виявити ефективність позакореневого підживлення новими комплексними добривами кристалон особливий, акварин №5 і нутрібор на біохімічні та технологічні показники якості зерна тритикале ярого;

– вивчити можливості використання N-тестера як приладу для управління азотним живленням рослин, особливо у варіантах, де проводять позакореневі підживлення;

– розрахувати агрохімічну, економічну та енергетичну ефективність застосування добрив під тритикале яре в умовах Лісостепу України.

Обєктом дослідження є процеси, що обумовлюють зміни основних агрохімічних показників лучно-чорноземного карбонатного легкосуглинкового ґрунту та продуктивність тритикале ярого за використання мінеральних добрив.

Предметом дослідження є показники родючості лучно-чорноземного карбонатного ґрунту, окремі фізіологічні та біохімічні показники в рослинах тритикале ярого, продуктивність зерна та його якість за використання добрив.

Методи дослідження: короткотривалий польовий дослід, мікропольовий, лабораторний, математичні та статистичні, методи економічної та біоенергетичної оцінки.

Наукова новизна отриманих результатів. Уперше в зоні Північного Лісостепу вивчено ефективність застосування нових видів мінеральних добрив (нутрібор, акварин № 5, кристалон особливий) з врахуванням органогенезу нового сорту тритикале ярого Вікторія на окультуреному лучно-чорноземному ґрунті: розроблено кількісні параметри змін рухомих форм азоту, фосфору і калію в ґрунті залежно від рівня застосування добрив; економічно обумовлена система збалансованого застосування добрив.

Уперше для оперативної діагностики азотного живлення та прогнозування вмісту білка в зерні тритикале ярого застосовано експрес-метод на основі приладу N-тестер.

Практичне значення отриманих результатів полягає у розробці шляхів оптимізації мінерального живлення тритикале ярого на основі використання нових добрив, підбору норм, строків та способів їх внесення, що дозволяє отримувати високі і сталі врожаї зерна. Розроблено експрес-метод оптимізації азотного живлення з використанням N-тестера з метою прогнозування врожайності та якості зерна тритикале ярого.

Виробничу перевірку проведено на площі 92 га в ТОВ “Лотівське Еліт” Хмельницької області Шепетівського району село Лотівка.

Особистий внесок здобувача. Здобувач на основі самостійного опрацювання наукових літературних джерел за темою дисертаційної роботи розробив робочу гіпотезу, брав безпосередню участь у визначенні мети і завдання дослідження. Особисто проводив закладання польових дослідів, виконував польові дослідження і лабораторні аналізи, брав участь в отриманні і аналізі даних, проводив їх статистичну обробку, узагальнював результати, що отримали.

Апробація результатів дисертації. Основні положення та результати досліджень доповідалися, обговорювалися та були опубліковані у матеріалах науково-практичної конференції молодих вчених і спеціалістів Новітні технології виробництва конкурентноспроможної продукції рослинництва (смт. Чабани, 2005 р.); на науково-практичній конференції Оптимізація живлення сільськогосподарських культур та стратегія удобрення в керованому землеробстві (м. Київ, 2005 р.); щорічно обговорювалися на засіданнях кафедри агрохімії та якості продукції рослинництва ім. О.І. Душечкіна (2004, 2005, 2006 рр.); на науковій конференції викладачів і аспірантів ННІ рослинництва та ґрунтознавства (2006 р.).

Публікації. Основні положення дисертаційної роботи викладено у 8 наукових працях, з них 4 статті, опубліковані у фахових виданнях, та матеріали конференцій.

Структура та обсяг роботи. Дисертаційна робота складається зі вступу, 9 розділів, висновків, рекомендацій виробництву, списку використаних літературних джерел, додатків. Матеріал викладено друкованим текстом на 160 сторінках комп’ютерного набору. Робота містить 45 таблиць, 13 рисунків, 6 додатків. Список літератури нараховує 206 джерел, у т. ч. 35 ? латиницею.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

ВПЛИВ УМОВ ВИРОЩУВАННЯ НА ОСОБЛИВОСТІ ПРОДУКЦІЙНОГО ПРОЦЕСУ ПОСІВІВ ТРИТИКАЛЕ ЯРОГО (ОГЛЯД ЛІТЕРАТУРИ)

У розділі зроблено аналіз і узагальнення літературних джерел вітчизняних та зарубіжних авторів з питань народногосподарського значення тритикале ярого. Всебічно показано вплив факторів вирощування на процеси росту, формування врожаю, якості зерна (Шулиндін А.Ф., 1981; Савченко В.Н., 2000; Каленська С.М., 1999; Сечняк Л.К., 1984; Kada M., 1971; Rodgers N., 1973).

Аналіз наукової літератури підтвердив необхідність удосконалення оптимізації азотного живлення та удобрення тритикале ярого сорту Вікторія на лучно-чорноземному карбонатному ґрунті північної частини Лісостепу України, що лягло в основу досліджень за темою дисертації.

УМОВИ ТА МЕТОДИКА ПРОВЕДЕННЯ ДОСЛІДЖЕНЬ

Дослідження за темою дисертаційної роботи проводили в 2004 ? 2006 рр. Короткостроковий польовий дослід було закладено на дослідному полі кафедри агрохімії та якості продукції рослинництва ім. О.І. Душечкіна на Агрономічній дослідній станції Національного аграрного університету (Васильківський район Київської області). Ґрунт дослідної ділянки – лучно-чорноземний карбонатний грубопилувато-легкосуглинковий на лесовидному суглинку. Орний шар характеризувався середнім вмістом гумусу (4,33 %), середнім ступенем забезпеченням зернових культур рухомим фосфором (23,9 мг/кг) і низьким – обмінним калієм (83,8 мг/кг); вміст рухомих форм бору (0,44 мг/кг) – середній; рН водної витяжки – 7,85; місткість катіонного обміну – 31,5 мг-екв/ 100 г.

Роботу виконано у відповідності з методичними рекомендаціями по проведенню польових досліджень з зерновими культурами.

Досліди закладені згідно схеми:

1. Без добрив (контроль)

2. P45K45 (фон)

3. N30P45K45

4. N60P45K45

5. N30P45K45 + нутрібор (2 кг/га) основне удобрення

6. N30P45K45 + нутрібор (2 кг/га) позакореневе підживлення

7. N30P45K45 + вода – витрата 250 л/га позакореневе підживлення

Окрім досліджень, які проводились за основною схемою досліду, проводився мікропольовий дослід по вивченню впливу позакореневих підживлень на якість зерна тритикале за схемою:

1. Без добрив (контроль)

2. N60P45K45

3. N60P45K45 + акварин № 5 (2 кг/га) позакореневе підживлення

4. N60P45K45 + кристалон особливий (2 кг/га) позакореневе підживлення

5. N60P45K45 + вода – витрата 250 л/га позакореневе підживлення (фон)

Позакореневі підживлення нутрібором, акварином № 5 та кристалоном особливим проводили на ІV етапі органогенезу рослин тритикале ярого. Добрива вносили з розрахунку 2 кг/га при використанні 250 л води на 1 га. Розчини цих добрив в польовому досліді вносили оприскувачем марки ОП-2000-2-01, а в мікропольовому – ручним оприскувачем ОП-201-02 “ОРІОН-6”.

Площа посівної ділянки ? 100 м2, облікової ? 80 м2. Площа посівної ділянки мікропольового досліду – 15 м2, облікової – 10 м2. Повторення досліду – триразове. Розміщення варіантів систематичне. Пряма дія мінеральних добрив вивчалася за вирощування нового внесеного до реєстру сорту тритикале ярого ? Вікторія, попередником якого були однорічні трави (вико-вівсяна сумішка). Агротехніка вирощування загальноприйнята для зони Північного Лісостепу України.

Лабораторні аналізи проведені в сертифікованій лабораторії якості ґрунтів, добрив та продукції рослинництва кафедри агрохімії та якості продукції рослинництва ім. О.І. Душечкіна Національного аграрного університету (зареєстрована в Реєстрі Системи сертифікації УкрСЕПРО від 15 листопада 2001 р. за № UA 6.001.Н.326), в Українському інституті експертизи сортів рослин, в лабораторії кафедри технології зберігання, переробки та стандартизації продукції рослинництва ім. Б.В. Лесика НАУ та в Українській лабораторії якості і безпеки продукції АПК.

Із мінеральних добрив в дослідах використовували аміачну селітру (ГОСТ 2-85), гранульований суперфосфат (ГОСТ 5956-78), калій хлористий (ГОСТ 4568-95), які вносили восени в основне удобрення, нутрібор німецької компанії BASF (8 %-B; 1 % – Mn; 0,04 % – Mo; 5 % – MgO; 0,1 % – Zn; 12 % – S), кристалон особливий норвезької компанії ‘‘Норск Гідро’’ (N-NO3– – 4,9 %; N-NH+4 – 3,3; N-NH2 – 9,8 %; P2O5 – 18 %; K2O – 18 %; MgO – 3 %; S – 2 %; B – 0,025 %; Cu – 0,01 %; Mn – 0,04 %; Fe – 0,07 %; Mo – 0,004 %; Zn – 0,025 %), акварин № 5 російського виробництва (N-NO–3 – 3,9 %; N-NH+4 – 2,1 %; N-NH2 – 12,0 %; P2O5–18; K2O – 18 %; Mg – 3 %; S – 1,5 %; B – 0,03 %; Fe – 0,07 %; Mn – 0,05 %; Zn – 0,03 %; Mo – 0,004 %).

Відбір i підготовка зразків ґрунту (з глибини 0-20 та 20-40 см) і рослин проводили за загальноприйнятими в агрохімії методиками в основні фази росту і розвитку рослин тритикале ярого: кущіння, вихід в трубку, цвітіння, та повна стиглість. За дату настання кожної фази розвитку приймали день, коли 75 % рослин вступали в неї. Зразки ґрунту відбирали та проводили підготовку до аналізів згідно ГОСТ 28168-89 та ДСТУ ISO 11464-2001. Впродовж вегетаційного періоду культури проводилися фенологічні спостереження за ростом і розвитком рослин.

В зразках ґрунту виконували наступні аналізи: вміст вологи гравіметричним методом (ДСТУ ISO 11465-2001); визначення загального вмісту гумусу за методом І.В. Тюріна в модифікації В.Н. Сімакова; визначення вмісту амонійного азоту – фотоколориметричним методом з використанням реактиву Несслера (ГОСТ 26489-85); визначення нітратного азоту іонометричним методом (ГОСТ 26951-86); визначення вмісту рухомих сполук фосфору і обмінного калію проводили в одній витяжці за методом Мачигіна в модифікації ЦІНАО (ДСТУ 4114-2002), з наступним визначенням фосфору – колориметрично, а калію – на полуменевому фотометрі; визначення pH водного – потенціометричним методом (ДСТУ ISO 10390-2001); визначення місткості катіонного обміну – з використанням розчину хлориду барію (ДСТУ ISO 11260-2001).

Упродовж вегетаційного періоду проводили подекадні біометричні виміри площі листкової поверхні методом висічок. Вираховували чисту продуктивність фотосинтезу (ЧПФ), наростання сирої та сухої маси надземної частини рослин гравіметричним методом.

В сухих зразках рослин тритикале ярого визначали: вміст загального азоту, фосфору і калію після мокрого озолення за методом К. Гінзбург та ін. Після мокрого озолення рослинного матеріалу проводили визначення: азоту – фотометричним методом з використанням реактиву Несслера; фосфору – фотометрично за методом Деніже в модифікації А. Левицького; калію за допомогою полуменевого фотометра.

Визначення структури врожаю тритикале ярого проводили методом Майсуряна. У зерні вміст сухої речовини визначали термогравіметричним методом (ГОСТ 13586.5-93), масу 1000 зерен за ГОСТ 10842-89, визначення натури зерна за ГОСТ 10840-64, скловидності за ГОСТ 10987-76, вміст білка в зерні тритикале ярого визначали методом інфрачервоної спектроскопії на приладі Infratek 1225, фракційний склад білка за методом М.В. Козлова та М.М. Городнього, амінокислотний склад білка – методом рідинної іонообмінної хроматографії на амінокислотному аналізаторі ААА-339М, вміст “сирої” клейковини – методом відмивання водорозчинних речовин (ГОСТ 27839-88), індекс деформації клейковини – на приладі ВДК-1, число падіння визначали за методом Хагберга-Пертена.

Діагностику азотного живлення рослин у польових умовах проводили за допомогою приладу N-тестер виробництва Norsk Hydro (Норвегія). N-тестер це портативний прилад, призначений для визначення рівня азотного живлення рослин за вмістом хлорофілу в листках безпосередньо у полі. Він дозволяє слідкувати за динамікою азотного живлення рослин протягом вегетації, оперативно встановити необхідність та своєчасність азотного підживлення, а отже, дозволяє раціонально використовувати добрива і отримувати високий урожай з кожної конкретної ділянки.

Вимірювання у фазах кущіння, виходу в трубку, колосіння та цвітіння проводили в трикратній повторності в тридцяти точках дослідження у кожному повторенні на листках першого ярусу. Паралельно визначали вміст хлорофілу ‘‘a’’, хлорофілу ‘‘b’’ та каротиноїдів у сирому рослинному матеріалі спектрофотометричним методом у 80 % ацетоновій витяжці за Д. Харборном.

Математичну обробку врожайних даних проводили методом дисперсійного аналізу за Б.О. Доспєховим, із використанням програм Agrostat та Excel. Економічну оцінку ефективності застосування добрив під тритикале яре розраховували за цінами, середніми у роки проведення досліджень; енергетичну оцінку застосування добрив розраховували згідно методики Ю.О. Тараріко та ін. (2005 р.).

За погодними умовами 2005 і 2006 роки характеризувалися як теплі та добре зволожені, що сприяло отриманню високих врожаїв зерна тритикале в ці роки. За період вегетації у 2004 р. кількість опадів була значно нижчою за середні багаторічні дані, хоча температурний режим мало чим відрізнявся від середніх значень, тому урожайність за цей рік була значно нижчою. Розрахований гідротермічний коефіцієнт (ГТК) по роках за вегетаційний період: в 2004 році він становив 0,77, в 2005 1,25, в 2006 1,30, що характеризує 2004 рік, як посушливий, а 2005 і 2006 роки – достатньо зволожені.

ВПЛИВ ЗАСТОСУВАННЯ ДОБРИВ НА АГРОХІМІЧНІ ПОКАЗНИКИ ЛУЧНО-ЧОРНОЗЕМНОГО КАРБОНАТНОГО ГРУНТУ

Внесення добрив дозволяє покращити поживний режим лучно-чорноземного карбонатного ґрунту протягом усього періоду вегетації, помітно впливаючи на вміст мінеральних форм азоту, рухомого фосфору та обмінного калію в ґрунті. На початку вегетації тритикале ярого (фаза кущення) найбільший вміст мінерального азоту (сума нітратного та амонійного) був у варіанті N60P45K45 : відповідно за шарами ґрунту 49,2 та 44,3 мг/кг (в контролі – 33,4 і 28,6 мг/кг). Цей варіант характеризувався і одним з найвищих показників вмісту рухомого фосфору – 37,4 і 33,0 мг/кг відповідно за шарами ґрунту, за вмісту у контролі – 25,3 і 19,9 мг/кг, та обмінного калію (відповідно 115 і 100 мг/кг, в контролі – 89,3 і 73,2 мг/кг ґрунту) (табл. 1).

Таблиця 1 – Вплив застосування добрив на окремі показники поживного режиму лучно-чорноземного карбонатного ґрунту за вирощування тритикале ярого (середнє за 2004-2006 рр.)

Варіант досліду | Шар ґрунту, см | Вміст рухомих форм

мінерального азоту | рухомого фосфору | обмінного калію

мг/кг ґрунту | ± до контр. | мг/кг ґрунту | ± до контр. | мг/кг ґрунту | ± до контр.

Без добрив (контроль) | 0-20 | 33,4– | 25,3– | 89,3–

20-40 | 28,6– | 19,9– | 73,2–

P45K45 | 0-20 | 34,0 | 0,6 | 36,7 | 11,4 | 107 | 17,2

20-40 | 30,4 | 1,8 | 31,4 | 11,5 | 91,6 | 18,4

N30P45K45 | 0-20 | 41,6 | 8,2 | 37,6 | 12,3 | 112 | 22,2

20-40 | 36,5 | 7,9 | 33,3 | 13,4 | 94,9 | 21,7

N60P45K45 | 0-20 | 49,2 | 15,8 | 37,4 | 12,1 | 115 | 25,8

20-40 | 44,3 | 15,7 | 33,0 | 13,1 | 100 | 26,9

N30P45K45 + нутрібор 2 кг/га (основне) | 0-20 | 42,4 | 9,0 | 36,9 | 11,6 | 109 | 20,1

20-40 | 36,5 | 7,9 | 32,2 | 12,3 | 95,3 | 22,1

N30P45K45 + нутрібор 2 кг/га (позакореневе) | 0-20 | 41,1 | 7,7 | 37,7 | 12,4 | 112 | 22,7

20-40 | 35,2 | 6,6 | 32,7 | 12,8 | 97,3 | 24,1

НІР05, мг/кг 0-20 4,8 2,2 8,2

20-40 3,5 2,0 9,2

Оскільки в усіх варіантах вносили однакову норму фосфорно-калійних добрив, то у фазу кущення дані по вмісту рухомих сполук фосфору та обмінного калію практично не відрізнялися. Далі, по фазах росту і розвитку тритикале відбувалося поступове зниження вмісту елементів живлення за рахунок використання рослинами.

ВПЛИВ ДОБРИВ НА ОСНОВНІ БІОМЕТРИЧНІ ТА ФІЗІОЛОГІЧНІ ПОКАЗНИКИ ТРИТИКАЛЕ ЯРОГО

Добрива впливають на фізіологічні процеси, що відбуваються в рослинах тритикале ярого протягом вегетації. У варіантах з добривами рослини були вищими на 4,8-12,7 см за контроль (92,0 см). Найбільшою висотою у польовому досліді відрізнялися рослини, вирощені у варіанті з N60P45K45, в мікропольовому досліді – у варіантах N60P45K45 + акварин 2 кг/га (позакоренево), та N60P45K45 + Кристалон 2 кг/га (позакоренево). Слід відзначити, що позакореневі підживлення не впливали істотно на висоту рослин.

Аналогічно, під дією добрив змінювалася і площа листкової поверхні рослин. Максимальних значень цей показник досяг у фазу цвітіння і становив у варіанті з N60P45K45 44,5 тис. м2/га, при показнику у контролі – 32,1 тис. м2/га. У мікропольовому досліді площа листкової поверхні у варіантах N60P45K45 + акварин 2 кг/га (позакоренево), та N60P45K45 + кристалон 2 кг/га (позакоренево) становила відповідно – 45,6 та 46,1 тис. м2/га, тоді як на фоні (N60P45K45 + вода) – 44,7 тис. м2/га. Площа листкової поверхні найінтенсивніше збільшувалася в період між фазами кущення та цвітіння.

Добрива стимулюють нагромадження сухої речовини рослинами тритикале ярого. Дослідження свідчать, що більше сухої речовини накопичувалося у варіантах, де вносилися мінеральні добрива і найвище значення забезпечило внесення N60P45K45. В мікропольовому досліді позакореневі підживлення акварином № 5 та кристалоном особливим підвищили вміст сухої речовини відповідно на 1,35 і 0,95 т/га порівняно з фоном N60P45K45 + вода (позакоренево) (13,0 т/га). Основну масу сухої речовини рослини нагромаджували у період від фази виходу в трубку до цвітіння.

Чиста продуктивність фотосинтезу (ЧПФ) зростала поступово від початку розвитку рослин тритикале до фази колосіння. До цього періоду ЧПФ досягала свого максимуму, а потім починала знижуватися, що пов’язано зі старінням рослин і відтоком асимілянтів з листя до генеративних органів (рис. 1).

ЧПФ у варіантах, що удобрювалися, у всі роки досліджень була вищою, ніж у варіанті без добрив. В свою чергу, в умовах мікропольового досліду ЧПФ мала вищі значення у варіантах з позакореневими підживленнями, ніж на варіантах де проводилося лише основне удобрення.

Погодні умови також мали значний вплив на величини ЧПФ. За нестачі вологи, низької температури повітря, недостатнього освітлення її показники значно знижувалися, що різко позначалося на урожайності тритикале.

Рис. 1. Зміни величини чистої продуктивності фотосинтезу (ЧПФ) упродовж періоду вегетації, 2006 р., г/м2 за добу.

В нашому досліді несприятливим виявився 2004 рік, коли випала недостатня кількість опадів. Так, середня ЧПФ у цьому році становила 3,50-5,51 г/м2 за добу, тоді як у 2005 і 2006 роках середні показники ЧПФ були відповідно 4,04-6,66 та 4,16-6,98 г/м2 за добу.

Внесення мінеральних добрив позитивно впливало на фізіологічні процеси в рослинах тритикале ярого, збільшуючи площу асиміляційної поверхні, накопичення сухої речовини, завдяки чому зростала ЧПФ і в підсумку збільшувалася урожайність зерна тритикале.

ВПЛИВ ДОБРИВ НА ДИНАМІКУ НАКОПИЧЕННЯ ЕЛЕМЕНТІВ ЖИВЛЕННЯ РОСЛИНАМИ ТРИТИКАЛЕ ЯРОГО

Застосування добрив покращує поживний режим ґрунту та оптимізує живлення рослин тритикале ярого азотом, фосфором та калієм упродовж періоду вегетації. Вміст макроелементів в рослинах тритикале характеризувався максимальними значеннями на початку росту та розвитку і зменшенням їх у вегетативних органах до фази повної стиглості. В зерні відбувалося збільшення вмісту азоту та фосфору від фази цвітіння до повної стиглості, і у варіанті з N60P45K45 він становив відповідно 2,35 та 0,97 %. На відміну від азоту та фосфору, кількість калію знижувалася від фази цвітіння до повної стиглості. Калій реутилізується із зерна в солому, коли цукри перетворюються у крохмаль при дозріванні зерна. Тому, коли у фазу цвітіння вміст калію в колосі був у межах 0,67-0,92 %, то у зерні його кількість коливалася від 0,52-0,79 %.

У варіантах з внесенням NPK, а також за позакореневих підживлень спостерігалося зростання коефіцієнтів використання макроелементів з добрив (КВД). Найвищі КВД забезпечило внесення N60P45K45: для азоту – 44,7, для фосфору – 21,7, для калію – 59,5 %.

В умовах мікропольового досліду найвищими КВД характеризувалися варіанти, де проводили позакореневі підживлення акварином № 5 та кристалоном особливим на фоні основного удобрення. КВД з добрив досягли величин відповідно 52,1, 27,9, 67,0, та 53,8, 28,9, 69,7 %, тоді як на фоні ці показники становили 45,0, 21,9 та 57,7 %. Це пояснюється тим, що позакореневі підживлення комплексними добривами активізують роботу кореневої системи тритикале ярого і, як наслідок сприяють кращому засвоєнню поживних речовин з добрив.

ВПЛИВ УДОБРЕННЯ НА СТРУКТУРУ ВРОЖАЮ ТА ВРОЖАЙНІСТЬ ТРИТИКАЛЕ ЯРОГО

Найбільший вплив на урожайність тритикале ярого мало повне мінеральне удобрення (табл. 2). Так, у середньому за три роки досліджень при внесенні P45K45 приріст врожаю зерна до контролю становив 0,51 т/га; N30P45K45 – 0,92 т/га та N60P45K45 – 1,43 т/га. Таким чином урожайність за використання добрив у нормі N60P45K45 в середньому зросла до 135 % порівняно із контролем.

У варіантах, де крім N30P45K45 в основне удобрення вносили позакоренево нутрібор в дозі 2 кг/га + 250 л води, також відмічений приріст урожаю до фону N30P45K45. Він складав у варіанті з N30P45K45 + нутрібор 2 кг/га + 250 л води (основне) – 0,17 т/га, а з N30P45K45+ нутрібор 2 кг/га + 250 л води (позакоренево) – 0,36 т/га.

Таблиця 2 – Вплив добрив на врожайність зерна ярого тритикале на лучно-чорноземному карбонатному ґрунті, (середнє за 2004-2006 рр.), т/га

Варіант досліду | Врожайність, т/га | Приріст врожайності до варіанту, т/га

без добрив | P45K45 | N30P45K45

Без добрив (контроль) | 4,13–––

P45K45 | 4,64 | 0,51––

N30P45K45 | 5,05 | 0,92 | 0,41–

N60P45K45 | 5,56 | 1,43 | 0,92–

N30P45K45 + нутрібор 2 кг/га (основне) | 5,22 | 1,09 | 0,58 | 0,17

N30P45K45 + нутрібор 2 кг/га (позакоренево) | 5,41 | 1,28 | 0,77 | 0,22

N30P45K45 + вода (позакоренево) | 5,19 | 1,06 | 0,55 | 0,14

НІР05, т/га 0,12

В умовах мікропольового досліду (табл. 3), де на фоні N60P45K45 вивчався вплив позакореневих підживлень акварином № 5 та кристалоном особливим в дозі 2 кг/га + 250 л води, відмічений приріст врожаю до контролю відповідно 1,58 та 1,68 т/га. По приросту до контролю (без добрив) ці варіанти виявилися найкращими з усіх, з якими проводили дослідження.

Таблиця 3 – Вплив добрив на врожайність зерна ярого тритикале на лучно-чорноземному карбонатному грунті, (мікропольовий дослід середнє за 2004-2006 рр.), т/га

Варіант досліду | Врожайність, т/га | Приріст врожайності до варіантів, т/га

без добрив | N60P45K45

Без добрив (контроль) | 4,13––

N60P45K45 | 5,56 | 1,43–

N60P45K45 + акварин 2 кг/га (позакоренево) | 5,71 | 1,58 | 0,20

N60P45K45 + кристалон 2 кг/га (позакоренево) | 5,81 | 1,68 | 0,30

N60P45K45 + вода (позакоренево) | 5,51 | 1,38–

НІР05, т/га 0,14

Приріст врожаю порівняно з фоном (N60P45K45 + вода (позакоренево)) був достовірним і становив за внесення N60P45K45 + акварин № 5 2 кг/га (позакоренево) – 0,20 т/га, а N60P45K45 + кристалон особливий 2 кг/га (позакоренево) – 0,30 т/га, що свідчить про доцільність використання цих добрив.

Підвищення урожайності зерна тритикале ярого відбувалося за рахунок збільшення числа продуктивних стебел, маси зерен і кількості зерен в колосі, а ці показники структури знаходились в прямій залежності від норм та способів внесення мінеральних добрив.

ВПЛИВ ДОБРИВ НА БІОХІМІЧНІ ПОКАЗНИКИ ЯКОСТІ ЗЕРНА ТРИТИКАЛЕ ЯРОГО

У результаті досліджень встановлено, що внесення різних доз і співвідношень мінеральних добрив позитивно вплинуло на якість зерна тритикале ярого. Найбільший вміст білка отримано у варіантах з N30P45K45 + нутрібор 2 кг/га (позакоренево) та N60P45K45, де він становив у середньому за роки досліджень 11,8 та 11,7 % з показниками збору білка відповідно 0,64 та 0,65 т/га. У варіанті без добрив вміст та збір білка досягав 10,5 % та 0,43 т/га.

Найвищий вміст та збір ‘‘сирої’’ клейковини також отримано у цих варіантах, де він в середньому становив за внесення N60P45K45 відповідно 23,8 % та 1,32 т/га, а N30P45K45 + нутрібор 2 кг/га (позакоренево) – 24,6 % та 1,33 т/га, при показниках у контролі – 18,9 % та 0,78 т/га.

В умовах мікропольового досліду, де на фоні N60P45K45 в позакореневе підживлення вносили акварин № 5 та кристалон особливий, отримано на 0,4-0,5 % більше білка та на 0,9-1,1 % клейковини порівняно з варіантом N60P45K45 + вода (позакоренево), де ці показники становили ? 11,7 %, та 24,0 %. Порівнюючи з контролем вміст білка збільшився на 1,6-1,7 %, а ‘‘сирої’’ клейковини – на 6,0-6,2(табл. 4). Це забезпечило можливість отримувати зерно вищої якості.

Таблиця 4 – Вплив добрив на якість зерна та борошна тритикале ярого (мікропольовий дослід, середнє за 2004-2006 рр.)

Варіант досліду | Вміст білка, % | Вміст клейковини, % | Число падіння, с | Об’єм хліба, мл | Середній бал оцінки якості хліба

Без добрив (контроль) | 10,5 | 18,9 | 240 | 500 | 4,6

N60P45K45 | 11,7 | 23,8 | 245 | 550 | 5,5

N60P45K45 + акварин 2 кг/га (позакоренево) | 12,2 | 25,1 | 251 | 575 | 5,6

N60P45K45 + кристалон 2 кг/га (позакоренево) | 12,1 | 24,9 | 256 | 570 | 5,8

N60P45K45 + вода (позакоренево) | 11,7 | 24,0 | 243 | 545 | 5,4

НІР05 0,2 0,7 10 20

Проведення позакореневих підживлень акварином № 5 та кристалоном особливим на фоні N60P45K45, забезпечило збільшення об’єму хліба відповідно до 575 та 570 мл, при фоні (N60P45K45+вода (позакоренево)) – 545 мл. Відповідно, підвищився середній бал якості хліба до 5,6 і 5,8 бала, тоді як на фоні він становив 5,4.

Визначення фракційного складу білка показало, що внесення лише фосфорно-калійних добрив підвищувало вміст спирторозчинної фракції і зменшувало – водо- і солерозчинну. За використання на фоні P45K45 азотних добрив в дозі N30 та N60, навпаки, спостерігалося збільшення вмісту альбумінів і глобулінів з 30,5 % (від вмісту загального азоту) у варіанті з P45K45 до 39,4 % за внесення N60P45K45. Поряд із зміною фракційного складу білків, змінювався і їх амінокислотний склад. Так, вміст незамінної амінокислоти фенілаланіну збільшився у варіанті з N60P45K45 до 449 мг/ 100 г борошна, за показника в контролі – 392 мг/ 100 г. Зростав також вміст таких незамінних амінокислот, як: лейцин – 604, треонін – 236, валін – 365, ізолейцин – 330, аргінін – 491 мг/ 100 г, за відповідних показниках у контролі: 551, 226, 351, 315, 237.

ДІАГНОСТИКА АЗОТНОГО ЖИВЛЕННЯ ЯРОГО ТРИТИКАЛЕ З ЗАСТОСУВАННЯМ ПРИЛАДУ N-ТЕСТЕР

Діагностика стану мінерального живлення посівів тритикале ярого має надзвичайно важливе значення для отримання високих врожаїв зерна з високими показниками якості. У дослідженнях нами був використаний портативний прилад N-тестер для визначення азотного живлення рослин за абсорбцією світла листками рослин тритикале ярого.

Для розуміння особливостей застосування приладу N-тестер в роботі проведено дослідження впливу добрив на вміст хлорофілу в листках першого ярусу тритикале ярого. Спостерігався позитивний зв'язок між внесеною нормою азотних добрив і вмістом суми хлорофілів. Позакореневі підживлення комплексними добривами сприяло додатковому зростанню концентрації пігментів. З метою визначення який з хлорофілів є тестом у вимірюваннях N-тестера, провели дисперсійний аналіз впливу удобрення на різницю вмісту пігментів та їх комбінацій. Отримані результати вказують на те, що показники N-тестера у фазу цвітіння більші за величиною для відповідних варіантів у фазу виходу в трубку і залежать від вмісту хлорофілу “b”

Також проведено дослідження по виявленню наявності кореляційних зв’язків між показниками N-тестера і вмістом мінеральних форм азоту в ґрунті, а також між показниками N-тестера і урожайністю, та кількістю білка в зерні. Встановлений тісний лінійний кореляційний зв’язок (r > 0,8) між цими показниками. Отримані рівняння регресії й висока ступінь достовірності апроксимації даних (R2 > 0,8) лініями регресії дають можливість використовувати покази N-тестера у фазу виходу в трубку для прогнозування врожайності зерна тритикале ярого і вмісту в зерні білка.

ЕКОНОМІЧНА І ЕНЕРГЕТИЧНА ЕФЕКТИВНІСТЬ ЗАСТОСУВАННЯ ДОБРИВ ПІД ТРИТИКАЛЕ ЯРЕ

Аналіз отриманих даних свідчить про те, що найвищий рівень рентабельності, а також найнижча собівартість зерна були у варіанті без добрив відповідно ? 233 %, та 165,4 грн/т, що пояснюється відсутністю витрат на придбання та внесення мінеральних добрив.

Проте, в умовах ринкової економіки одним із основних критеріїв економічної ефективності є чистий прибуток. В середньому за роки проведення досліджень по визначенню ефективності застосування азотних добрив найвищий рівень умовно чистого прибутку було отримано при вирощуванні тритикале ярого за внесення N60P45K45 ? 1799 грн/га. Собівартість 1 т зерна тут була найвищою і становила 226,40 грн.

Внесення позакоренево нутрібору в дозі 2 кг/га, забезпечило отримання 1824 грн/га прибутку, за собівартості ? 212,9 грн/т, яка була найнижчою з усіх варіантів що удобрювали, а рівень рентабельності відповідно найвищим ? 158 %, що було досягнуто завдяки внесенню меншої дози азоту (N30) і, як наслідок, зниженню витрат, а нутрібор забезпечив значний приріст врожаю (0,22 т/га), що дозволило отримати на 100 грн/га вищий умовно чистий прибуток в порівнянні з варіантом N30P45K45 + вода (позакоренево).

Мікропольовий дослід, де на фоні N60P45K4 проводилося позакореневе підживлення акварином № 5 та кристалоном особливим, дозволив отримати найвищий прибуток від вирощування тритикале. Так, у варіанті з N60P45K4 + акварин № 5 2 кг/га (позакоренево) отримано 1855 грн/га умовно чистого прибутку, а у варіанті з N60P45K45 + кристалон особливий 2 кг/га (позакоренево) ? 1910 грн/га, що на 82-137 грн більше, ніж у фоні (N60P45K45 + вода (позакоренево)).

Ефективність енерговитрат характеризує коефіцієнт енергетичної ефективності (Кее). Найвищим цей коефіцієнт був у контролі, де не було витрат на внесення добрив – 4,81. З внесенням різних доз добрив збільшувались енергетичні затрати, що знижувало Кее. Так, вирощування тритикале з внесенням N60P45K45 знижувало Кее до 3,99, а внесення N30P45K45 + нутрібор 2 кг/га (позакоренево) дозволило підвищити Кее до 4,40. Позакореневі підживлення акварином та кристалоном забезпечили Кее на рівні 4,01 і 4,09 відповідно, при показнику у фоні ? 3,98.

ВИСНОВКИ

У дисертаційній роботі наведено теоретичне узагальнення і практична агрохімічна оцінка застосування добрив при вирощуванні тритикале ярого на лучно-чорноземному карбонатному ґрунті в північній частині Лісостепу. Отримані результати дають змогу зробити наступні висновки:

1. При вирощуванні тритикале ярого сорту Вікторія на лучно-чорноземному карбонатному легкосуглинковому ґрунті, за середнього рівня забезпечення азотом та фосфором і низького – калієм, після однорічних трав внесення азотних добрив в дозі N60 по фону Р45К45 забезпечувало приріст врожаю 1,46 т/га, зменшення до N30 – на 1,28 т/га, за контролю – 4,13 т/га.

2. Внесення комплексного добрива нутрібор, з розрахунку 2 кг/га фізичної маси, в основне удобрення тритикале ярого, на фоні N30Р45К45, забезпечило врожайність зерна на рівні 5,22 т/га, при показнику на фоні (N30Р45К45) – 5,05 т/га. Використання нутрібору позакоренево на ІV етапі органогенезу дозволило отримати приріст зерна на рівні 0,21 т/га, при врожайності на фоні (N30P45K45 + вода позакоренево) – 5,19 т/га.

3. Проведення позакореневих підживлень тритикале ярого акварином № 5 і кристалоном особливим (на фоні N60P45K45), в нормі 2 кг/га на ІV етапі органогенезу сприяло отриманню приросту зерна до 0,15-0,25 т/га, при врожайності на фоні – 5,56 т/га.

4. Внесення мінеральних добрив у дозі N30, 60P45K45 забезпечило поліпшення показників ефективної родючості лучно-чорноземного карбонатного ґрунту. Так, у фазу кущення рослин тритикале ярого у варіанті з N60P45K45 вміст у орному шарі мінерального азоту складав 49,2 мг/кг, рухомого фосфору – 37,4, обмінного калію – 115,1 мг/кг, при контролі відповідно 33,4, 25,3, і 89,3 мг/кг ґрунту.

5. Застосування N30, 60Р45К45 в основне удобрення і акварину № 5 та кристалону особливого при позакореневому підживленні тритикале ярого сприяє посиленню фізіолого-біохімічних процесів у рослинах. У варіанті із внесенням N60P45K45 в основні строки листкова поверхня рослин у фазу цвітіння формувалася на рівні 44,5 тис. м2/ га, при підживленні на фоні N60P45K45 + вода позакоренево – 45,6-46,1 тис.м2/ га; ЧПФ у фазу колосіння складала 7,28 г/м2 за добу при основному удобренні і 7,50-7,58 г/м2 за добу – при підживленні; накопичення сухої речовини відбувалося на рівні відповідно 10,78 т/га і 11,13-11,21 т/га.

6. Найвищий вміст азоту, фосфору і калію спостерігався у фазі кущення і становив у варіанті з N60P45K45 по азоту – 3,87 %, по фосфору – 1,36 %, по калію – 3,13 %. За внесення N60P45K45 коефіцієнти використання елементів живлення з добрив (КВД) були найвищими: за азотом – 44,7, за фосфором – 21,7, за калієм – 59,5 %. Позакореневі підживлення акварином № 5 та кристалоном особливим, обумовили збільшення КВД, які становили по азоту, фосфору і калію відповідно 52,1, 27,9, 67,0, та 53,8, 28,9, 69,7 %.

7. Встановлено, що між показами N-тестера та вмістом мінеральних форм азоту в ґрунті, урожайністю та вмістом білка існує тісний лінійний кореляційний зв’язок (r > 0,8).

8. Проведення удобрення (N30,60Р45К45) в основні строки і позакореневого підживлення акварином № 5 та кристалоном особливим на ІV етапі органогенезу істотно поліпшувало біохімічні показники зерна. Так, при внесенні N30, 60Р45К45 білковість підвищувалася на 0,4-1,5 %, вміст клейковини – на 0,8-4,9 %. Фракційний склад білків характеризувався підвищенням вмісту альбумінів та глобулінів, амінокислотний – збільшенням кількості незамінних амінокислот (аргініну до 491 мг/ 100 г борошна, при контролі 237 мг/ 100 г). При підживленні акварином № 5 і кристалоном особливим вміст білка збільшився на 0,4-0,5 %, клейковини – на 0,9-1,1 %, порівняно із фоном (N60P45K45 + вода позакоренево).

9. Позакореневе підживлення акварином № 5 і кристалоном особливим забезпечило покращення хлібопекарно-технологічних властивостей борошна тритикале ярого. Так, найвища якість хліба за 9-ти бальною шкалою складала 5,8, за внесення N60P45K45 + кристалон 2 кг/га + 250 л води (позакоренево), при показнику у фоні (N60P45K45 + вода позакоренево) – 5,4, а у варіанті без добрив (контроль) – 4,6 бали.

10. Використання азотних добрив на фоні фосфорно-калійних, а також акварину № 5, кристалону особливого і нутрібору на фоні основного удобрення мало високу агрохімічну і економічну ефективність. Так, за внесення азоту в дозі N60, на 1 кг N отримано 15,3 кг зерна тритикале, умовно чистий прибуток склав 1799 грн., рентабельність 143 %. Позакореневе внесення акварину № 5 та кристалону особливого сприяло отриманню 1855 та 1910 грн умовно чистого прибутку, а рентабельність досягла 145 і 149 %. Коефіцієнт біоенергетичної ефективності при вирощуванні тритикале ярого знаходилася в межах 3,98-4,81.

РЕКОМЕНДАЦІЇ ВИРОБНИЦТВУ

1. Для отримання стабільних врожаїв зерна тритикале ярого сорту Вікторія на рівні 5,0-5,5 т/га на лучно-чорноземному карбонатному легкосуглинковому ґрунті Північного Лісостепу України, за середнього вмісту гумусу, середнього забезпечення рослин рухомим фосфором та низького ? обмінним калієм, рекомендується вносити N30P45K45 в основне удобрення із позакореневим підживленням у фазу виходу в трубку нутрібором 2 кг/га, при витраті розчину 250 л/га.

2. Для отримання зерна тритикале ярого з показниками якості,