ВІННИЦЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ АГРАРНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

МІНІСТЕРСТВО АГРАРНОЇ ПОЛІТИКИ УКРАЇНИ

ІНСТИТУТ КОРМІВ

УКРАЇНСЬКА АКАДЕМІЯ АГРАРНИХ НАУК

ДЖУРА Наталія Михайлівна

УДК 633.367:631.53.04:631.816.1

ФОРМУВАННЯ ПРОДУКТИВНОСТІ ЛЮПИНУ ВУЗЬКОЛИСТОГО

ЗАЛЕЖНО ВІД ВПЛИВУ СТРОКІВ І СПОСОБІВ СІВБИ ТА НОРМ ВИСІВУ

В УМОВАХ ПРАВОБЕРЕЖНОГО ЛІСОСТЕПУ УКРАЇНИ

Спеціальність 06.01.09 - рослинництво

Автореферат

дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата сільськогосподарських наук

Вінниця – 2008

Дисертацією є рукопис

Робота виконана у Вінницькому державному аграрному університеті Мінагрополітики України протягом 2004-2006 рр.

Науковий керівник: | доктор сільськогосподарських наук, професор,

член-кореспондент УААН,

заслужений діяч науки і техніки України

ПЕТРИЧЕНКО Василь Флорович,

Інститут кормів УААН, директор

Офіційні опоненти: | доктор сільськогосподарських наук

КАМІНСЬКИЙ Віктор Францевич

ННЦ “Інститут землеробства УААН”

заступник директора з наукової роботи

кандидат сільськогосподарських наук, доцент

ГОЙСЮК Юрій Володимирович

Подільський державний аграрно-технічний університет

Міністерства аграрної політики України

докторант кафедри рослинництва і кормовиробництва

Захист відбудеться “13” березня 2008 року о 10 год. на засіданні спільної спеціалізованої вченої ради Д 05.854.01 при Вінницькому державному аграрному університеті та Інституті кормів УААН за адресою: 21008, м. Вінниця, вул. Сонячна, 3 корпус 2.

З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеках Вінницького державного аграрного університету за адресою: 21008, м. Вінниця, вул. Сонячна, 3 та Інституту кормів УААН за адресою: 21100, м. Вінниця, пр-кт Юності, 16.

Автореферат розісланий “11”лютого 2008 року

Учений секретар

спеціалізованої вченої ради,

кандидат сільськогосподарських наук П.В. Материнський

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

У вирішенні проблеми дефіциту рослинного білка важливе місце належить зернобобовим культурам, зокрема і люпину вузьколистому, зерно якого містить 32-35% сирого протеїну, а також весь комплекс незамінних амінокислот, що ставить його поряд із соєю та кормовими бобами за цінністю для годівлі сільськогосподарських тварин (В.Ф. Петриченко, 2003; D. & Jc. McNaughton, ; В.Ф. Камінський та ін., 2004).

Актуальність теми. Інтродукція люпину вузьколистого в екологічних умовах правобережного Лісостепу України вимагає наукового обгрунтування технології вирощування культури. Існує гостра потреба у виявленні залежностей росту, розвитку та формування урожаю культурою у відповідності до строку, способу сівби та густоти рослин. Поряд із цим, агроформуванням регіону необхідно запропонувати найбільш ефективні моделі технологій вирощування люпину вузьколистого, які б забезпечили високу, сталу врожайність та білкову продуктивність культури.

Вже відомо (М.Н. Кузюра, 1984; М.С. Корнійчук, 1991; І.П. Проскура, 1999), що в умовах Полісся та у західному Лісостепу України, формування продуктивності люпину вузьколистого, вміст алкалоїдів у врожаї суттєво залежать від екологічних умов вирощування, строків і способів сівби, доз азотних добрив та інших технологічних прийомів. Проте, в умовах правобережного Лісостепу України, вплив технологічних прийомів, а зокрема – строків і способів сівби та норм висіву, на формування величини і якості врожаю люпину вузьколистого вивчено недостатньо. Ці питання потребують більш глибокого наукового обгрунтування з метою розробки нових та удосконалення існуючих моделей технологій вирощування культури в умовах регіону.

Зв’язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Дослідження за темою дисертаційної роботи були складовою частиною державної науково-технічної програми “Кормовиробництво” (номер держреєстрації 0198U001084).

Мета і завдання досліджень. Метою досліджень було встановити залежності формування продуктивності люпину вузьколистого від впливу строків, способів сівби та норм висіву насіння в умовах правобережного Лісостепу України. Для досягнення цієї мети ставились такі завдання:

-

-

-

-

-

-

-

Об’єкт дослідження – процеси росту, розвитку та формування врожаю зерна люпину вузьколистого залежно від гідротермічних умов регіону, строків і способів сівби та норм висіву.

Предмет дослідження – фактори формування продуктивності люпину вузьколистого (строки, способи сівби, норми висіву, рослини, зерно).

Методи досліджень – візуальний та ваговий для встановлення фенологічних змін росту, розвитку та продуктивності культури; біохімічний – визначення елементарного хімічного складу зерна люпину вузьколистого; фізіологічний – фотосинтетичної і симбіотичної діяльності рослин; статистичні методи: дисперсійний, кореляційний, регресійний – для визначення вірогідності даних, кореляційних залежностей; порівняльно-розрахунковий – визначення економічної, біоенергетичної ефективності та оцінки на конкурентоспроможність розроблених моделей технологій вирощування люпину вузьколистого.

Наукова новизна дисертаційної роботи полягає у тому, що вперше, для умов правобережного Лісостепу України, встановлено залежності впливу строків і способів сівби та норм висіву на процеси росту, розвитку, формування показників фотосинтетичної і симбіотичної продуктивності, величини урожаю і якості зерна люпину вузьколистого; обгрунтовано доцільність сівби люпину вузьколистого за рівня термічного режиму (РТР) грунту 8єС на глибині загортання насіння; виявлено зв’язки між гідротермічним потенціалом та урожайністю і показниками якості зерна люпину вузьколистого; проведено економічну і біоенергетичну оцінку та аналіз розроблених моделей технологій вирощування культури на конкурентоспроможність. Доповнено наукове уявлення про особливості формування біометричних показників рослин люпину вузьколистого, а також мінливість біохімічного складу його зерна залежно від впливу строків, способів сівби та норм висіву.

Практичне значення отриманих результатів полягає в тому, що в умовах правобережного Лісостепу України доведено можливість отримання гарантовано високих врожаїв зерна люпину вузьколистого за рахунок науково обгрунтованого строку сівби культури за РТР грунту 8єС, на глибині загортання насіння, рядковим способом із шириною міжрядь 15 см за норми висіву 1,1 млн. схожих насінин на 1 га., що забезпечує врожай зерна 4,0-4,2 т/га, вихід сирого протеїну 1,38-1,44 т/га та зменшення енергетичної собівартості отриманого зерна на 27-30%.

Розроблена технологія вирощування культури пройшла виробничу перевірку в агроформуваннях Вінницької, Київської та Тернопільської областей на загальній площі 51 га, де забезпечила врожайність зерна на рівні 3,87-4,05 т/га, що більше на 0,92-1,17 т/га, порівняно до базової технології.

Апробація результатів дисертації. Основні положення і результати досліджень доповідались на Всеукраїнській науковій конференції “Сучасні інтенсивні сорти і сортові технології у виробництво” (Умань, 2007); п’ятій науковій міжвузівській конференції аспірантів “Сучасна аграрна наука: напрями досліджень, стан і перспективи” (м. Вінниця, 2005 р.); на засіданнях науково-методичної ради агрономічного факультету Вінницького державного аграрного університету (м. Вінниця, 2004-2007 рр.) та Інституту кормів УААН (м. Вінниця, 2007 р.).

Особистий внесок здобувача. Полягає в аналізі наукової літератури зі стану вивчення проблеми, в самостійному проведенні польових і лабораторних досліджень, формулюванні висновків і пропозицій виробництву, здійсненні їх виробничої перевірки, написанні дисертації.

Публікації. За матеріалами дисертаційних досліджень опубліковано 4 наукових праці, із них 3 у фахових виданнях зареєстрованих ВАК України.

Структура та обсяг роботи. Рукопис дисертації викладений на 186 сторінках машинописного тексту комп’ютерної верстки, має 6 розділів, 34 таблиці, 13 рисунків, висновки і пропозиції виробництву та 10 таблиць у додатках. Список використаної літератури містить 211 джерел, серед них 34 іноземною мовою. Додатки містять матеріали, що підтверджують практичне використання результатів досліджень.

ЗМІСТ РОБОТИ

НАУКОВІ ОСНОВИ ФОРМУВАННЯ ПРОДУКТИВНОСТІ ЛЮПИНУ ВУЗЬКОЛИСТОГО (ОГЛЯД ЛІТЕРАТУРИ)

Проведено аналіз результатів досліджень вітчизняних та закордонних вчених в області біології культури люпину вузьколистого та особливостей технології його вирощування. Визначено і обгрунтовано перспективні напрями досліджень та висунуто робочу гіпотезу.

УМОВИ ТА МЕТОДИКА ДОСЛІДЖЕНЬ

Дослідження проводили протягом 2004-2006 рр. на базі лабораторії селекції та технології вирощування зернобобових культур Інституту кормів УААН на сірих лісових середньосуглинкових грунтах на лесовидних суглинках. За даними грунтового обстеження, для грунтів дослідного поля характерний низький вміст гумусу – 1,97%. Ввібрані основи складають - 14,4 мг.-екв. на 100 г. грунту. Гідролітична кислотність грунтів становить 3,44-3,51 мг.-екв. на 100 г. грунту, а рН сол. – 5,0-5,2. Вміст легкогідролізованого азоту – низький 4,5-5,5, рухомого фосфору – 12,5-13,6 та обмінного калію – 9,5-10,5 мг/100 г грунту.

Клімат зони помірний. Метеорологічні умови характеризувались певними відмінами від середніх багаторічних показників середньодобовими температурами та кількістю і розподілом опадів у період вегетації люпину вузьколистого (Рис. 1,2).

Рис. 1 Середньодобові температури повітря, єС (за даними Вінницької метеостанції)

Рис. 2 Кількість опадів за період квітень-серпень, мм (за даними Вінницької метеостанції)

Польовий дослід супроводжувався лабораторними дослідженнями і спостереженнями, хімічними аналізами рослинного матеріалу і грунту, аналізом гідротермічних ресурсів регіону.

Схему польового досліду подано в табл. 1.

Таблиця 1

Схема польового досліду з вивчення продуктивності люпину вузьколистого залежно від впливу строків, способів сівби і норм висіву насіння

Фактор А – строки сівби | Фактор В – способи сівби | Фактор С – норми висіву

А1 – сівба за РТР1 грунту 5єС на глибині загортання насіння – перший;

А2 – сівба за РТР грунту 8єС на глибині загортання насіння - другий;

А3 – сівба за РТР грунту 11єС на глибині загортання насіння - третій. | В1 –рядковий (15 см);

В2 - рядковий (30 см);

В3 – широкорядний
(45 см). | С1 – 0,7 млн. схожих насінин на 1 га;

С2 – 0,9 млн. схожих насінин на 1 га;

С3 – 1,1 млн. схожих насінин на 1 га.

Примітка. 1РТР – рівень термічного режиму.

Співвідношення цих факторів 3:3:3. Повторність в досліді - чотирьохразова. Розміщення варіантів систематичне в два яруси. Облікова площа ділянки – 25 м2, загальна – 37,5 м2. За контроль прийнято варіант А1В1С1.

Польові досліди супроводжувались наступними спостереженнями, обліками та лабораторними дослідженнями:

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

Технологія вирощування люпину вузьколистого в досліді згідно рекомендацій ННЦ “Інститут землеробства УААН, (2006 р.).

РІСТ, РОЗВИТОК ТА ФОРМУВАННЯ ПОКАЗНИКІВ ІНДИВІДУАЛЬНОЇ ПРОДУКТИВНОСТІ РОСЛИН ЛЮПИНУ ВУЗЬКОЛИСТОГО

Проходження періодів вегетації культури. За першого строку сівби повні сходи з’являлись на 14-15 день після сівби, за другого – на 10, а за третього – на 13 день.

У період проростання, насіння люпину вузьколистого відмічено наступні суми активних температур: за першого строку сівби – 42-46єС, другого – 50єС, за сівби у третій строк – 84єС. У цей період кількість опадів, відповідно, складала – 12,5-14,5; 11 та 17 мм, а показники ГТК за сівби у перший строк – 2,98-3,15; в другий – 2,20; в третій – 2,02.

На варіантах із нормою висіву насіння 0,7 млн. на 1 га, за сівби культури в перший строк гілкування наступало на 20, в другий – на 16, а в третій – на 15 день. У цей період накопичувалось, відповідно: 142; 125 та 108єС активних температур і випадало 20; 21 та 1 мм опадів. У посівах люпину вузьколистого висіяного із нормою 0,9 та 1,1 млн. на 1 га, період від сходів до гілкування скорочувався на 2-3 дні, що пов’язано із пагоноутворенням із вузла прикріплення сім’ядольних листочків (особливо за третього строку сівби). Відмічено, що гілкування рослин висіяних у перший строк, особливо з нормою висіву 0,7 млн. на 1 га, починалось із пазухи першої пари справжніх листків або із пазухи другого чи третього листка.

Від повних сходів до початку цвітіння проходило 47 днів, за першого, та 44 – за другого і третього строків сівби. За цей період, посіви люпину вузьколистого акумулювали 350; 333 та 381єС активних температур.

Нами не відмічено суттєвого впливу способів сівби на тривалість міжфазних періодів у культури. Тривалість періоду цвітіння більше залежала від строку сівби і майже не варіювала залежно від способу сівби і норми висіву. Так, за першого строку сівби цей показник складав 18, за другого – 17, а за третього 13 днів. У цей період посіви акумулювали 195єС активних температур за першого, 197єС – за другого та 159єС – за третього строку сівби.

Триваліший період цвітіння за першого і другого строків сівби пов’язаний із утворенням більшої кількості квіток в суцвітті кожної рослини, порівняно із рослинами пізнього строку сівби.

У цілому, тривалість вегетаційного періоду люпину вузьколистого коливалась в межах від 87 до 98 днів. При збільшенні норми висіву насіння від 0,7 до 0,9 та 1,1 млн. на 1 га, тривалість вегетаційного періоду культури зменшувалась на 3 та 7 днів.

Фітосанітарний стан посівів та виживаність рослин. Встановлено, що в період бутонізації, за різної оптико-біологічної структури посіву, люпин вузьколистий не однаково конкурує з бур’янами за світло, воду і поживні речовини. Так, за норми висіву 0,7 млн. на 1 га в посіві було виявлено від 20 до 35 шт/м2 однорічних бур’янів, маса яких коливалась від 10,2 до 17,9 г/м2; багаторічних бур’янів – 2-4 шт/м2, а їх маса складала 4,3-8,6 г/м2. При збільшенні норми висіву до 1,1 млн. на 1 га, в посіві виявили від 14 до 24 шт/м2 однорічних бур’янів (за масою – від 7,1 до 12,2 г/м2); кількість і маса багаторічних бур’янів складали, відповідно – до 2 шт/м2 та 4,3 г/м2. Показники забур’яненості посівів зменшуються при збільшенні норми висіву і зменшенні ширини міжрядь до 15 см.

Люпин вузьколистий вражався фузаріозним в’яненням. Так, у період сходів, найменший рівень поширеності хвороби – 2-3% та ступінь враженості рослин – 6-10%, спостерігався на варіантах третього строку сівби.

За сівби у другий та перший строки поширеність хвороби складала, відповідно – 4-9 та 6-12%, а враженість рослин – 9-15 та 12-20%.

У фазу гілкування, рівень виживаності рослин люпину вузьколистого зменшувався до 88% при збільшенні норми висіву до 1,1 млн. шт. на 1 га та ширини міжрядь до 45 см. Максимальні показники виживаності рослин – 93 та 90% спостерігались на варіантах другого і третього строків сівби за ширини міжрядь 15 см та норми висіву 0,7 млн. на 1 га.

Морфо-біологічні особливості формування індивідуальної продуктивності рослин. За сівби люпину вузьколистого в другий строк на рослинах формувалось 41-48 квіток, що більше на 1-5 шт., ніж за першого та на 7-8 шт. порівняно із варіантами третього строку сівби. За другого строку сівби абортивність квіток складала: 65-68% – на варіантах із шириною міжрядь 15 см, 68-71% - при ширині міжрядь 30 см та 76-79% – при ширині міжрядь 45 см. На аналогічних варіантах досліду, але за першого та третього строків сівби ці показники були більшими.

Максимальні показники абортивності зав’язаних бобів – 58% спостерігались на варіантах третього строку сівби із шириною міжрядь 45 см та нормою висіву 1,1 млн. на 1 га, що більше на 30%, ніж на варіантах другого і першого строків сівби із шириною міжрядь 15 см та нормою висіву 0,7 млн. насінин на 1 га.

Найбільша маса однієї рослини – 12,5 г, бобів – 7,5 г, зерна з рослини – 6,1 г і з боба 0,8 г – формувалась за сівби люпину вузьколистого в другий строк із нормою висіву 0,7 млн. рослин на 1 га та міжряддями 15 см. За сівби у перший та в третій строк відмічено суттєве зниження цих показників.

ФОРМУВАННЯ ПОКАЗНИКІВ ФОТОСИНТЕТИЧНОЇ ТА СИМБІОТИЧНОЇ ПРОДУКТИВНОСТІ ЛЮПИНУ ВУЗЬКОЛИСТОГО

Фотосинтетична продуктивність. Найвищий показник площі листкової поверхні у однієї рослини люпину вузьколистого – 491 см2 формувався наприкінці фази цвітіння за другого строку сівби із шириною міжрядь 30 см і нормою висіву 0,7 млн. на 1га. Цей показник був більшим від контрольного на 66 см2. За сівби в третій строк площа листкової поверхні була меншою на 86 см2, а у перший – на 46 см2.

Найбільша величина листкового індексу – 4,2-4,4 м2/м2 формувалась на варіантах другого строку сівби насіння із шириною міжрядь 15 та 30 см та нормою висіву 1,1 млн. на 1 га. Ці показники були більшими від контролю на 1,6-1,8 м2/м2.

Встановлено, що показники фотосинтетичного потенціалу (ФП) зростають від періоду сходи – І пара листків до періоду цвітіння. В період від кінця цвітіння до фізіологічної стиглості – показники фотосинтетичного потенціалу зменшуються у зв’язку із опаданням листків.

Максимальні показники фотосинтетичного потенціалу – 9942-10447 см2діб/рослину, формувались на варіанті другого строку сівби, за ширини міжрядь 15 та 30 см та норми висіву 1,1 млн. насінин на 1 га, що більше від контролю на 1282-1787 см2діб/рослину.

Виявлено, що формування величини чистої продуктивності фотосинтезу (ЧПФ) у люпину вузьколистого має нерівномірний характер. Так, максимальні показники ЧПФ у люпину вузьколистого – 78,8 г/м2 за добу відмічено в період від сходів до появи першої пари листків у рослин висіяних у другий строк із шириною міжрядь 15 см та нормою висіву 1,1 млн. на 1 га, що більше від контролю на 57,8 г/м2 за добу.

У період від першої пари листків до гілкування, показники ЧПФ знижувались до рівня 10,0-26,9 г/м2 за добу; в період від гілкування до початку цвітіння – до 2,2-4,4 г/м2 за добу; протягом періоду цвітіння – зростали до рівня 4,5-7,5 г/м2 за добу. Аналогічні залежності у формуванні цих показників спостерігались на варіантах із шириною міжрядь 30 та 45 см, але за нижчих абсолютних значень.

Максимальна маса сухої речовини – 1,11 кг/м2 накопичувалась за сівби люпину вузьколистого у другий строк з міжряддями 15 см та нормою висіву насіння 1,1 млн. на 1 га. Цей показник був більшим від контролю на 0,42 кг/м2.

Таким чином, за сівби люпину вузьколистого в другий строк, із шириною міжрядь 15 см і нормою 1,1 млн. на 1 га, формуються найбільш високопродуктивні посіви культури.

Встановлено, що на контролі кожна 1000 одиниць ФП забезпечувала формування 1586 г зерна. За сівби люпину вузьколистого в другий та третій строки – ці показники зменшувались на 137 та 600 г. Аналогічні залежності у формуванні цих показників спостерігались за сівби із шириною міжрядь 30 та 45 см, але при нижчих абсолютних величинах.

Отже, найсприятливіші умови для оптимізації оптико-біологічної структури посіву люпину вузьколистого складались за першого строку сівби із шириною міжрядь 15 см та нормою висіву насіння 0,9 млн. на 1 га. При цьому фотосинтетична продуктивність посіву становила 1697 г/1000 одиниць ФП, і була на 111 г більшою порівняно із контролем.

Симбіотична продуктивність. Спостереження за датами формування симбіотичного апарату у люпину вузьколистого показало, що найшвидше (6 травня) бульбочки з’являлись за сівби у перший строк. За сівби культури в другий строк, вони з’являлись в період від 6 травня (на варіантах із нормою висіву 1,1 млн. на 1 га) до 8 травня (із нормою висіву 0,7 млн. на 1 га), а за третього строку – 16-18 травня.

Найбільша загальна кількість бульбочок на одну рослину 41-53 та кількість активних – 24-28 шт. формувалась у період повного цвітіння-фізіологічної стиглості насіння на варіанті другого строку сівби із шириною міжрядь 15 см та нормою висіву 1,1 млн. на  га. На цих варіантах відмічено максимальну загальну масу бульбочок – 875 кг/га та масу активних –596 кг/га. Формування такої великої кількості й маси бульбочок, у пізніх фазах росту і розвитку, є біологічною особливістю рослин люпину вузьколистого.

Встановлено, що загальна тривалість симбіозу у люпину вузьколистого варіювала в широких межах залежно від строку сівби і практично не залежала від норм висіву насіння і способів сівби. Так, на варіантах першого строку сівби, цей показник складав 91-92 дні; другого – 89-91; третього – 80-82 дні. Аналогічним чином формувались показники тривалості активного симбіозу: на варіантах першого і другого строків сівби – його тривалість складала 52-57 днів, а третього – 49-52 дні. На контрольному варіанті показники загального симбіотичного потенціалу (ЗСП) та активного симбіотичного потенціалу (АСП) складали 28,2 та 12,5 тис.кг дн./га, відповідно. Відмічено зростання цих показників за другого строку сівби на 3,8 та 1,8 тис.кг дн./га, відповідно. Проте, за третього строку, величина цих показників була меншою від контролю на 5,0 та 1,8 тис.кг дн./га.

Виявлено, що серед досліджуваних факторів, найбільший вплив на величину показників ЗСП та АСП мала норма висіву насіння. Так, на варіантах першого строку сівби із шириною міжрядь 15 см та нормою 1,1 млн. на 1 га відмічено найбільші значення показників ЗСП – 57,3 та АСП – 23,8 тис.кг дн./га. Зазначені величини були більшими від контролю на 29,1 та 11,3 тис.кг дн./га.

Встановлено, що на контролі у люпину вузьколистого накопичувалось 122 кг/га азотуТабл. ). За другого строкові сівби цей показник зростав на 18, а за третього – зменшувався на 17 кг/га. Максимальне значення показника кількості фіксованого біологічного азоту – 234 кг/га спостерігалось на варіанті другого строку сівби із шириною міжрядь 15 см і нормою висіву насіння 1,1 млн. на 1 га, що більше на 96 кг/га порівняно із контролем.

Таблиця 2

Кількість симбіотично фіксованого азоту у люпину вузьколистого залежно від строків, способів сівби та норм висіву насіння, кг/га (середнє за 2004-2006 рр.)

Строки сівби (А) | Способи сівби (В) | Норми висіву насіння, млн. на 1 га (С)

0,7 | 0,9 | 1,1

перший

(РТР грунту 5єС на глибині загортання насіння) | рядковий (15 см) | 122 (К)1 | 153 | 200

рядковий (30 см) | 109 | 152 | 189

широкорядний (45 см) | 110 | 144 | 178

другий

(РТР грунту 8єС на глибині загортання насіння) | рядковий (15 см) | 140 | 168 | 234

рядковий (30 см) | 123 | 167 | 223

широкорядний (45 см) | 121 | 165 | 220

третій

(РТР грунту 11єС на глибині загортання насіння) | рядковий (15 см) | 105 | 127 | 169

рядковий (30 см) | 97 | 122 | 160

широкорядний (45 см) | 95 | 121 | 160

Примітка. 1Контроль.

Таким чином, при вирощуванні люпину вузьколистого за удосконаленою моделлю технології, яка передбачає висівання насіння в перший та другий строки із шириною міжрядь 15 см та нормою висіву 1,1 млн. на 1 га складаються найбільш сприятливі умови для формування максимальних значень фотосинтетичної та симбіотичної продуктивності посівів культури.

УРОЖАЙНІСТЬ ТА ЯКІСТЬ ЗЕРНА ЛЮПИНУ ВУЗЬКОЛИСТОГО

Урожайність зерна люпину вузьколистого. Створення сприятливого фітосанітарного стану, оптико-біологічної структури посіву і, як наслідок – підвищення ефективності поглинання ФАР та ефективне використання симбіотичної азотфіксації, на варіантах першого та другого строку сівби із шириною міжрядь 15 см і нормою висіву насіння 0,9 та 1,1 млн. на 1 га, сприяло формуванню максимальних рівнів врожайності зерна люпину вузьколистого – 3,77-4,24 т/га. Ці показники були більшими на 0,95-1,42 т/га, порівняно із контролем (Табл. 3).

Урожайність зерна люпину вузьколистого зменшувалась при збільшенні ширини міжрядь, незалежно від строків сівби та норми висіву. Так, за сівби у перший строк із нормою 0,7 млн. на 1 га, цей показник, на варіантах із шириною міжрядь 30 та 45 см, складав 2,65 та 2,33 т/га, що на 0,17 та 0,49 т/га менше, ніж на контролі.

Таблиця 3

Урожайність зерна люпину вузьколистого залежно від впливу строків, способів сівби

та норм висіву насіння, т/га

Строк сівби (А) | Спосіб сівби (В) | Норма висіву, млн. на 1 га (С) | Рік | Середнє | Відхилення від контролю, “±”

2004 | 2005 | 2006

перший

(РТР грунту 5єС на глибині загортання насіння) | рядковий (15 см) | 0,7 (К)1 | 2,76 | 2,60 | 3,09 | 2,82 | -

0,9 | 3,70 | 3,48 | 4,14 | 3,77 | +0,95

1,1 | 3,94 | 3,64 | 4,41 | 4,00 | +1,18

рядковий (30 см) | 0,7 | 2,61 | 2,45 | 2,91 | 2,65 | -0,17

0,9 | 3,51 | 3,30 | 3,93 | 3,58 | +0,76

1,1 | 3,67 | 3,39 | 4,11 | 3,72 | +0,9

широко-рядний

(45 см) | 0,7 | 2,28 | 2,15 | 2,55 | 2,33 | -0,49

0,9 | 3,03 | 2,85 | 3,40 | 3,09 | +0,27

1,1 | 3,15 | 2,96 | 3,53 | 3,21 | +0,39

другий

(РТР грунту 8єС на глибині загортання насіння) | рядковий (15 см) | 0,7 | 3,09 | 2,48 | 3,46 | 3,01 | +0,19

0,9 | 4,14 | 3,33 | 4,64 | 4,04 | +1,22

1,1 | 4,34 | 3,55 | 4,85 | 4,24 | +1,42

рядковий (30 см) | 0,7 | 2,91 | 2,34 | 3,26 | 2,84 | +0,02

0,9 | 3,94 | 3,16 | 4,40 | 3,83 | +1,01

1,1 | 4,04 | 3,31 | 4,52 | 3,95 | +1,13

широко-рядний

(45 см) | 0,7 | 2,55 | 2,05 | 2,86 | 2,49 | -0,33

0,9 | 3,38 | 2,73 | 3,80 | 3,31 | +0,49

1,1 | 3,53 | 2,84 | 3,95 | 3,44 | +0,62

третій

(РТР грунту 11єС на глибині загортання насіння) | рядковий (15 см) | 0,7 | 1,70 | 1,55 | 2,40 | 1,88 | -0,94

0,9 | 2,28 | 2,07 | 3,05 | 2,47 | -0,35

1,1 | 2,38 | 2,17 | 3,17 | 2,57 | -0,25

рядковий (30 см) | 0,7 | 1,60 | 1,46 | 2,29 | 1,78 | -1,04

0,9 | 2,16 | 1,97 | 2,92 | 2,35 | -0,47

1,1 | 2,22 | 2,02 | 2,96 | 2,40 | -0,42

широко-рядний

(45 см) | 0,7 | 1,40 | 1,28 | 2,07 | 1,58 | -1,24

0,9 | 1,87 | 1,70 | 2,59 | 2,05 | -0,77

1,1 | 1,94 | 1,77 | 2,66 | 2,12 | -0,70

НІР0,05, т/га:

2004 р.:А – 0,02; В – 0,02; С – 0,02; АВ – 0,03; АС – 0,03; ВС – 0,03; АВС – 0,06;

2005 р.:А – 0,02; В – 0,02; С – 0,02; АВ – 0,04; АС – 0,04; ВС – 0,04; АВС – 0,07;

2006 р.: А – 0,02; В – 0,02; С – 0,02; АВ – 0,04; АС – 0,04; ВС – 0,04; АВС – 0,07.

Примітка. 1Контроль.

Протягом вегетаційного періоду, в роки проведення досліджень, рослини люпину вузьколистого були в достатній мірі забезпечені теплом та вологою. Проте, найбільш сприятливі умови для росту, розвитку і формування врожаю зерна цієї культури складались у 2006 р. Так, на контролі врожайність зерна складала 3,09 т/га, що більше на 0,27 т/га від середнього значення, та на 0,33 та 0,49 т/га, при порівнянні із рівнями врожайності, які отримали у 2004 та 2005 рр. Максимальна врожайність зерна люпину вузьколистого 4,85 т/га була сформована у 2006 р. на варіанті другого строку сівби із шириною міжрядь 15 см з нормою висіву 1,1 млн. на 1 га. Отриманий рівень врожаю зерна був на 0,61 т/га більшим від середнього значення і на 0,52 та 1,30 т/га, порівняно із рівнями врожайності, які отримали у 2004 та 2005 рр. За сівби люпину вузьколистого в третій строк формувались найменші рівні врожайності.

Аналізуючи визначений в результаті розрахунку дисперсійного аналізу показник частки участі факторів у формуванні врожаю, слід відмітити, що в найбільшій мірі врожайність зерна люпину вузьколистого залежала від строків сівби – 63%, норм висіву насіння – 23% та способів сівби – 8% (Рис. 3).

Рис. 3 Частка впливу факторів при формуванні урожайності зерна люпину вузьколистого, %

Частка участі інших неврахованих факторів становила лише 6%. До розряду цих факторів можна частково віднести і гідротермічні умови в роки проведення досліджень, оскільки оцінка їх прямого впливу при розрахунку дисперсійного аналізу не проводилась.

Проте, слід відмітити, що фактор “строк сівби” включає в себе опосередкований вплив гідротермічних умов, про що свідчить така велика його участь у формуванні урожайності зерна люпину вузьколистого.

З метою більш достовірної оцінки впливу погодних умов років вирощування на величину врожайності зерна люпину вузьколистого ми застосували регресійний аналіз результатів досліджень. Регресія величини врожайності люпину вузьколистого (у1) залежно від суми активних температур за вегетаційний період (х1) та суми опадів за вегетаційний період (х2) описується наступним рівнянням (1):

(1)

При цьому, коефіцієнт множинної кореляції R=0,9311. Парні коефіцієнти кореляції (r) між урожайністю і сумою активних температур за вегетаційний період та сумою опадів за вегетаційний період складають, відповідно 0,931 та 0,285.

Регресія урожайності (у2) від суми активних температур (х3) та суми опадів (х4) за період від сівби до сходів дозволяє більш чітко виділити вплив строку сівби на величину результуючого показника. Вона описується наступним ступеневим рівнянням (2):

(2)

При цьому, коефіцієнт множинної кореляції R=0,8002. Парні коефіцієнти кореляції (r) між урожайністю і сумою активних температур та сумою опадів за період від сівби до сходів складають, відповідно 0,746 та 0,748.

Таким чином, в середньому за роки досліджень, сприятливі умови для росту, розвитку і формування високих врожаїв зерна люпину вузьколистого складались на варіантах другого строку сівби з шириною міжрядь 15 см і нормою висіву 1,1 млн. на 1 га.

Показники якості зерна люпину вузьколистого. Встановлено, що різні умови за зволоженням і температурним режимом повітря в період від сівби до повних сходів суттєво впливають на вміст сирого протеїну в зерні люпину вузьколистого. Регресія вмісту сирого протеїну (у3) від суми активних температур (х3) та суми опадів (х4) за період від сівби до сходів описується наступним ступеневим рівнянням (3):

(3)

При цьому, коефіцієнт множинної кореляції R=0,8618. Парні коефіцієнти кореляції (r) між показниками вмісту сирого протеїну і сумою активних температур та сумою опадів за період від сівби до сходів складають, відповідно 0,854 та 0,716.

Максимальний вміст сирого протеїну у зерні, в середньому за роки досліджень – 35,5 %, формувався на контролі. Цей показники був більшим на 0,4-1,4 та 1,2-3,2порівняно із варіантами другого та третього строків сівби. Отже, при сівбі в перший строк складалися сприятливіші умови для формування вищої білкової продуктивності люпину вузьколистого.

У середньому, найменший вміст сирого протеїну – 31,3% спостерігався на варіанті третього строку сівби із шириною міжрядь 45 см і нормою висіву 1,1 млн. на 1 га і був меншим на 4,2%, при порівнянні із контролем.

Відмічено варіювання вмісту сирого протеїну у зерні люпину вузьколистого за роками досліджень, що було обумовлено температурним режимом та рівнем зволоження, який складався протягом вегетаційного періоду. Так, найвищий його вміст – 36,6% відмічено на контрольному варіанті досліду у 2005 р. (Рис. 4). Погодні умови цього року відрізнялись вищою сумою активних температур і меншою кількістю опадів за вегетаційний період.

Таким чином, найвищий вміст сирого протеїну в зерні люпину вузьколистого формувався в більш сухий, із вищою сумою активних температур рік, на варіантах першого строку сівби із шириною міжрядь 15 см і нормою висіву насіння 0,7 млн. на 1 га.

Розрахунок збору сирого протеїну з одного гектара свідчить, що люпин вузьколистий повинен стати стратегічною високобілковою бобовою культурою для зони правобережного Лісостепу України.

Рис. 4. Вміст сирого протеїну в зерні люпину вузьколистого залежно від впливу строків, способів сівби та норм висіву насіння, %.

Зміст варіантів: 1. контроль – перший строк сівби, ширина міжрядь – 15 см, норма висіву 0,7 млн. на 1 га; 2. перший строк сівби, ширина міжрядь – 15 см, норма висіву 1,1 млн. на 1 га; 3. другий строк сівби, ширина міжрядь – 15 см, норма висіву 1,1 млн. на 1 га; 4. третій строк сівби, ширина міжрядь – 15 см, норма висіву 1,1 млн. на 1 га.

Оскільки, показник виходу сирого протеїну з одиниці площі є інтегральним, то його величина збільшується пропорційно до рівня врожайності зерна із врахуванням вмісту в ньому білкових речовин. Тому, навідміну від показника вмісту, максимальний показник збору сирого протеїну – 1,44 т/га відмічено за другого строку сівби із шириною міжрядь 15 см та нормою висіву 1,1 млн. на 1 га, що на 0,44 т/га більше, порівняно до контролю. За сівби у перший та третій строки ці показники були меншими на 0,06 та 0,61 т/га, що є суттєвим відхиленням при оцінці результатів на п’ятипроцентному рівні значимості (Рис. 5).

Рис. 5 Збір сирого протеїну з 1 га посіву люпину вузьколистого залежно від впливу строків, способів сівби і норм висіву насіння, т.

Зміст варіантів: 1. контроль – перший строк сівби, ширина міжрядь – 15 см, норма висіву 0,7 млн. на 1 га; 2. перший строк сівби, ширина міжрядь – 15 см, норма висіву 1,1 млн. на 1 га; 3. другий строк сівби, ширина міжрядь – 15 см, норма висіву 1,1 млн. на 1 га; 4. третій строк сівби, ширина міжрядь – 15 см, норма висіву 1,1 млн. на 1 га.

У розрізі років досліджень, найбільший збір сирого протеїну – 1,63 т/га отримано у 2006 р. на варіанті із висіванням насіння в другий строк із шириною міжрядь 15 см і нормою 1,1 млн. на 1 га, що на 0,55 т/га більше порівняно з контролем.

У попередні роки досліджень збір сирого протеїну на цьому варіанті був меншим, відповідно, на 0,19 та 0,39 т/га. Найменші рівні цього показника, протягом років досліджень – 0,43-1,01 т/га спостерігались на варіантах третього строку сівби.

З метою більш достовірної оцінки впливу погодних умов років вирощування на величину показника збору сирого протеїну з одиниці площі, ми застосували регресійний аналіз середньорічних результатів досліджень. Регресія збору сирого протеїну (у4) залежно від суми активних температур за вегетаційний період (х1) та суми опадів за вегетаційний період (х2) описується наступним рівнянням (4):

(4)

При цьому, коефіцієнт множинної кореляції R=0,9008. Парні коефіцієнти кореляції (r) між величиною показника збору сирого протеїну і сумою активних температур за вегетаційний період та сумою опадів за вегетаційний період складають, відповідно 0,899 та 0,243.

Регресія величини показника збору сирого протеїну (у5) від суми активних температур (х3) та суми опадів (х4) за період від сівби до сходів дозволяє більш чітко виділити вплив строку сівби на величину результуючого показника. Вона описується наступним ступеневим рівнянням (5):

(5)

При цьому, коефіцієнт множинної кореляції R=0,8420. Парні коефіцієнти кореляції (r) між величиною показника збору сирого протеїну і сумою активних температур та сумою опадів за період від сівби до сходів складають, відповідно 0,788 та 0,778.

Таким чином, в середньому за роки досліджень, найвищий рівень врожайності зерна – 4,24 т/га та збору сирого протеїну – 1,44 т/га отримано при вирощуванні люпину вузьколистого на варіанті другого строку сівби із шириною міжрядь 15 см і нормою висіву насіння 1,1 млн. на 1 га.

ЕКОНОМІЧНА, ЕНЕРГЕТИЧНА ЕФЕКТИВНІСТЬ ТА ОЦІНКА РОЗРОБЛЕНИХ МОДЕЛЕЙ ТЕХНОЛОГІЙ ВИРОЩУВАННЯ НА КОНКУРЕНТНОСПРОМОЖНІСТЬ

Економічна та біоенергетична ефективність вирощування люпину вузьколистого. Досліджувані фактори, у своїй комплексній взаємодії, суттєво впливали на показники економічної та біоенергетичної ефективності вирощування люпину вузьколистого.

На контрольному варіанті вирощування культури виробничі витрати складали 1094 грн/га. При вирощуванні люпину вузьколистого із шириною міжрядь 15 см і нормою висіву