ПОДІЛЬСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ АГРАРНО-ТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ
ПОДІЛЬСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ АГРАРНО-ТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ
МІНІСТЕРСТВА АГРАРНОЇ ПОЛІТИКИ УКРАЇНИ
ГОНЧАР ТЕТЯНА МИКОЛАЇВНА
УДК: 633.656:631.5 (477.4)
УДОСКОНАЛЕННЯ ТЕХНОЛОГІЇ ВИРОЩУВАННЯ ГОРОХУ НА ЗЕРНО
В УМОВАХ ПРАВОБЕРЕЖНОГО ЛІСОСТЕПУ УКРАЇНИ
Спеціальність 06.01.09. – рослинництво
АВТОРЕФЕРАТ
дисертації на здобуття наукового ступеня
кандидата сільськогосподарських наук
Кам’янець-Подільський - 2008
Дисертацією є рукопис
Робота виконана у Вінницькому державному аграрному університеті Міністерство аграрної політики України протягом 2003-2005 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, професор
Лихочвор Володимир Володимирович
Львівський національний аграрний університет
професор кафедри технологій у рослинництві
кандидат сільськогосподарських наук, доцент
Гойсюк Юрій Володимирович
Подільський державний аграрно-технічний
університет
доцент кафедри агрохімії і ґрунтознавства
Захист відбудеться „10” червня 2008 року о 10 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради К 71.831.01 Подільського державного аграрно-технічного університету за адресою: Україна, 32316, вул. Шевченка 13, м. Кам’янець-Подільський, Хмельницька область.
З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Подільського державного аграрно-технічного університету.
Автореферат розісланий „ 8 ” травня 2008 року.
Учений секретар
спеціалізованої вченої ради С.О. Гойсюк
ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ
Формування рослинних білкових ресурсів є важливою народногосподарською проблемою. Для її вирішення, в Україні, необхідно розширити площі посіву високобілкових культур, у тому числі і гороху. Зерно гороху містить від 21 до 24 % білка, до 54 % вуглеводів, 1,6 % жиру, понад 3 % зольних речовин. За амінокислотним складом білок гороху є біологічно повноцінним і засвоюється в 1,5 разу краще, аніж білок пшениці. Поряд з цим, зерно гороху використовують як важливий концентрований корм, в 1 кг якого міститься 1,17 к. од. і 180-240 г перетравного протеїну (Лихочвор В.В., Петриченко В.Ф., 2006). Крім того, горох має важливе агротехнічне значення у сівозміні завдяки біологічній фіксації азоту (до 50-80 кг/га), тому є добрим попередником для подальших культур у сівозміні, зокрема, озимої пшениці (Бабич А.О., Петриченко В.Ф., 1998; Камінський В.Ф., 2004).
Актуальність теми. Одним із шляхів у вирішенні проблеми рослинного білка, є інтенсифікація технологій вирощування гороху, які базуються на використанні високопродуктивних інтенсивних сортів з високим потенціалом продуктивності. Проте, в Україні, низька урожайність і якість зерна гороху, зменшення площ його посіву, вказують на недостатнє вивчення процесів росту, розвитку та формування урожайності і якості зерна, залежно від впливу технологічних прийомів в умовах природно-кліматичного потенціалу регіону. Нині, створено нове покоління інтенсивних сортів гороху, але ще недостатньо вивчена їх біологія та залишаються недосконалими сортові технології їх вирощування. У зв’язку з цим, необхідно удосконалювати існуючі та розробляти нові технології вирощування сортів гороху на зерно, за рахунок оптимізації системи мінерального живлення та захисту посівів від шкідників. Поряд з цим, для одержання високих і сталих урожаїв зерна гороху, потребують відповідного наукового обґрунтування процеси формування фотосинтетичної, симбіотичної та зернової продуктивності сортів залежно від наявних грунтово-кліматичних умов і рівня ресурсного забезпечення у технологічних процесах вирощування.
Зв’язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Дослідження за темою дисертаційної роботи були складовою частиною тематичного плану науково - дослідних робіт Вінницького державного аграрного університету та Вінницької державної сільськогосподарської дослідної станції по темі „Розробити ресурсозберігаючі технології вирощування зернових колосових, зернобобових культур, які забезпечували б урожайність пшениці 5-6 т/га, ячменю 5-6 т/га, гороху 3-5,5 т/га, квасолі 2,3-2,5 т/га, сої 2,6-2,8 т/га” (№ держреєстрації 0102U006261)
Мета досліджень. Мета полягала у виявленні залежностей формування продуктивності гороху від доз мінеральних добрив та системи захисту від шкідників.
Завдання досліджень:
- встановити особливості росту, розвитку та формування зернової продуктивності інтенсивних сортів гороху залежно від впливу доз мінеральних добрив та системи захисту від шкідників;
- виявити сортові особливості формування фотосинтетичної продуктивності у гороху, залежності впливу доз мінеральних добрив та системи захисту від шкідників;
- описати залежності формування симбіотичного апарату гороху від доз мінеральних добрив і системи захисту від шкідників;
- провести біометричну оцінку рослин та описати залежності формування їх індивідуальної продуктивності;
- визначити мінливість хімічного складу зерна гороху під впливом доз мінеральних добрив та системи захисту від шкідників;
- провести економічну і енергетичну оцінку удосконалених елементів технологій вирощування гороху та дати комплексну оцінку конкурентоспроможності удосконалених технологій вирощування гороху.
Об’єкт досліджень – процеси росту, розвитку та формування фотосинтетичної, симбіотичної та зернової продуктивності гороху залежно від впливу факторів інтенсифікації технології вирощування.
Предмет досліджень – фактори формування продуктивності гороху (сорти, дози мінеральних добрив, система захисту від шкідників).
Методи досліджень: візуальний та ваговий – встановлення фенологічних змін росту і розвитку рослин гороху; кількісний – визначення густоти рослин, польової схожості насіння та виживаності рослин; метод промірів – визначення висоти рослин; метод висічок – визначення площі листкової поверхні гороху; фізіологічний – визначення фотосинтетичної продуктивності рослин гороху в онтогенезі; метод монолітів – визначення розмірів симбіотичного апарату гороху та встановлення величини біологічно фіксованого азоту; метод пробного снопа – визначення індивідуальної продуктивності рослин гороху; метод збирання окремої ділянки – визначення урожаю зерна гороху; біохімічний – встановлення якісних показників урожаю; статистичні методи: дисперсійний, регресійний, кореляційний – для визначення вірогідності отриманих результатів досліджень; порівняльно-розрахунковий - для визначення економічної, біоенергетичної ефективності та оцінки на конкурентоспроможність удосконалених технологій вирощування гороху.
Наукова новизна. Вперше в умовах правобережного Лісостепу України, встановлено залежності росту, розвитку та формування зернової продуктивності інтенсивних сортів гороху від впливу доз мінеральних добрив та системи захисту від шкідників.
Виявлено сортові особливості формування фотосинтетичного та симбіотичного апаратів у гороху, обґрунтовано вплив доз мінеральних добрив, у тому числі азотних у формі вуглеамонійних солей, позакореневих підживлень та системи захисту від шкідників на формування показників індивідуальної продуктивності інтенсивних сортів гороху, урожайність та якість зерна, встановлено зв’язки між рівнем урожайності зерна, його якістю, фотосинтетичною та симбіотичною продуктивністю посівів і наявними гідротермічними умовами.
Проведено економічну та біоенергетичну оцінку технологій вирощування гороху та встановлена їх конкурентоспроможність.
Практичне значення одержаних результатів полягає в тому, що в умовах правобережного Лісостепу України доведена можливість отримання гарантовано високих урожаїв зерна гороху (3,74 т/га) при його вирощуванні за удосконаленою технологією, яка передбачає застосування мінеральних добрив у нормі N75(ВАС)Р60К60 та системи захисту від шкідників (бульбочкового довгоносика, горохової зернівки та горохового комарика).
Особистий внесок здобувача полягає у закладанні та проведенні польових, лабораторних і біохімічних досліджень; зроблено огляд наукових джерел по даній проблемі; проведено статистичний аналіз отриманих результатів досліджень і написано дисертаційну роботу; сформульовано висновки та пропозиції виробництву.
Апробація результатів досліджень. Результати дисертаційної роботи доповідались і обговорювались на Четвертій міжвузівській науково – практичній конференції аспірантів і молодих викладачів „Сучасна наука: напрями досліджень, стан та перспективи” (Вінниця – 2004 р.), науково-методичному семінарі агрономічного факультету Вінницького державного аграрного університету (2005 р.), та науково-методичній раді Інституту кормів УААН (2006 р.).
Публікації. За матеріалами польових досліджень опубліковано 4 наукових праці, із них 3 у фахових виданнях ВАК України.
Структура та обсяг роботи. Рукопис дисертації викладений на 186 сторінках машинописного тексту комп’ютерної верстки, має 6 розділів, 30 таблиць, 12 рисунків, висновки і пропозиції виробництву та 14 таблиць у додатках. Список використаної літератури містить 208 джерел, серед них 32 іноземною мовою. Додатки містять матеріали, що підтверджують практичне використання результатів досліджень.
ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ
НАУКОВІ ОСНОВИ ФОРМУВАННЯ ПРОДУКТИВНОСТІ ЗЕРНА ГОРОХУ (ОГЛЯД ЛІТЕРАТУРИ)
Проведено аналіз результатів досліджень вітчизняних і зарубіжних вчених в області біології культури гороху та особливостей технології його вирощування. Визначено і обґрунтовано перспективні напрями досліджень та висунуто робочу гіпотезу.
УМОВИ ТА МЕТОДИКА ДОСЛІДЖЕНЬ
Польові дослідження з особливостей росту, розвитку та формування урожаю гороху залежно від впливу мінеральних добрив, позакореневих підживлень та системи захисту від шкідників проводили протягом 2003-2005 рр. на спільному дослідному полі Вінницького державного аграрного університету та Вінницької державної сільськогосподарської дослідної станції Інституту кормів УААН.
За даними агрохімічного обстеження, проведеного кафедрою землеробства, ґрунтознавства та агрохімії Вінницького державного аграрного університету, ґрунти сірі лісові середньосуглинкові.
Вміст гумусу – 1,97 %, ввібраних основ 14,4 мг.-екв. на 100 г ґрунту, гідролітична кислотність - 2,35 мг.-екв. на 100 г ґрунту, рНсол. – 5,5.
Клімат зони помірний. Метеорологічні умови характеризувалися певними відмінами від середніх багаторічних показників середньодобової температури та кількості і розподілу опадів у період вегетації гороху, проте були сприятливими для росту, розвитку і формування продуктивності культури.
У досліді вивчали дію та взаємодію трьох факторів: А – сорт; В – дози мінеральних добрив; С – система захисту від шкідників. Співвідношення факторів 2:4:4 (табл. 1.) Повторність в досліді чотириразова. Варіанти розміщували за методом розщеплених ділянок. Площа посівної ділянки 46 м2, і облікової 25 м2.
Таблиця 1
Схема польового досліду
Фактор А – сорт: | Фактор В – дози мінеральних добрив: | Фактор С – система захисту від шкідників:
1. Люлинецький короткостебельний;
2. Елегант; | 1. N60Р60К60 (контроль);
2. N60(ВАС)Р60К60 (фон);
3. Фон + ВАС15 (у фазі бутонізації);
4. Фон + ВАС15 (у фазі бутонізації) + ВАС15 (у фазі наливання насіння); |
1. Без захисту
2. Одне обприскування посівів проти бульбочкового довгоносика у фазі сходів карате 5 % к.е. (0,15 л/га);
2. Одне обприскування посівів проти горохової зернівки та горохового комарика децисом 25 % к.е. (0,2 л/га);
3. Два обприскування посівів гороху: перше - проти бульбочкового довгоносика, друге - проти горохової зернівки та горохового комарика.
Дослід супроводжувався наступними спостереженнями, обліками та лабораторними дослідженнями:
- фенологічні спостереження за ростом і розвитком рослин, відповідно до „Методики держсортовипробування сільськогосподарських культур” (2002 р.);
- вимірювання висоти рослин – шляхом заміру на закріплених 25 рослинах в триразовій повторності на двох несуміжних повтореннях на всіх варіантах досліду;
- площу листової поверхні визначали методом висічок, фотосинтетичний потенціал (ФП) та чисту продуктивність фотосинтезу (ЧПФ) - використовуючи методику А.А. Ничипоровича (1961); показники симбіотичної продуктивності – за методикою Г.С. Посипанова (1983, 1991);
- урожайність гороху визначали методом суцільного збирання і зважування зерна з кожної ділянки із приведенням до стандартної вологості і засміченості;
- біометричну оцінку проводили на 10 рослинах відібраних з кожної ділянки у несуміжних повтореннях;
- показники якості врожаю визначали відповідно до методики біохімічних досліджень (А.И. Єрмаков, В.В. Арасимович, Н.П. Ярош, 1987);
- математичну обробку результатів досліджень проводили методом дисперсійного та кореляційно - регресійного аналізів на персональному комп’ютері із використанням спеціальних програм Sigma, Statistika 6;
- економічну і біоенергетичну ефективності технологій вирощування гороху визначали користуючись технологічними картами за методикою Медведовського О.К., Іваненко П.І. (1988).
- конкурентоспроможність - за методикою Гаркавого А.Д., Петриченка В.Ф., Спіріна А.В. (2003).
РІСТ, РОЗВИТОК ТА ФОРМУВАННЯ ІНДИВІДУАЛЬНОЇ ПРОДУКТИВНОСТІ РОСЛИН ГОРОХУ
Проходження періодів вегетації культури У середньому, на ділянках контрольного варіанта, де вносили азотні добрива у дозі N60 у формі аміачної селітри на фоні фосфорно-калійних (Р60К60) та не застосовували захист від шкідників, тривалість вегетаційного періоду складала 85 днів у сорту Люлинецький короткостебельний та 78 днів у сорту Елегант. Оптимізація поживного режиму, шляхом внесення азотних добрив у формі вуглеамонійних солей в дозі N60(ВАС) на фосфорно-калійному фоні (Р60К60), у поєднанні з двома обприскуваннями проти шкідників у фазі повних сходів проти бульбочкового довгоносика та у фазі бутонізації проти горохової зернівки і горохового комарика, збільшує тривалість вегетаційного періоду до 96 та 89 днів у обох сортів відповідно.
Залежно від впливу факторів, вегетаційний період гороху сорту Люлинецький короткостебельний варіював в межах 85-102 дні, а сорту Елегант від 78 до 96 днів. У роки з дефіцитом вологи, а таким був 2003 рік, тривалість вегетаційного періоду зменшувалась на 2-5 днів. Застосування позакореневих підживлень вуглеамонійними солями у фазах бутонізації та наливання насіння по 15 кг/га, подовжувало тривалість вегетаційного періоду на 2-3 дні порівняно з контрольним варіантом. Поряд з цим, використання системи захисту від шкодочинних об’єктів також подовжувало вегетаційний період рослин гороху на 1-6 днів у сорту Елегант та на 2-8 днів у сорту Люлинецький короткостебельний.
Максимальний вегетаційний період рослин гороху 102 дні у сорту Люлинецький короткостебельний та 96 днів у сорту Елегант відмічено при внесенні азотних добрив у формі вуглеамонійних солей в дозі N60(ВАС) на фосфорно-калійному фоні (Р60К60) при застосовуванні двох позакореневих підживлень ВАС15 у фазі бутонізації та ВАС15 у фазі наливання насіння в поєднанні з двома обприскуваннями проти шкідників. Це, відповідно, більше на 17 та 18 днів порівняно з контролем.
Польова схожість та виживаність рослин. Встановлено, що внесення середніх (N60(ВАС)) та підвищених (N90(ВАС)) доз азотних добрив на фоні фосфорно-калійного забезпечення (Р60К60), підвищує польову схожість – 89,2у сорту Люлинецький короткостебельний та 90,0 % у сорту Елегант, що на 1,6 % більше порівняно з контрольним варіантом. При цьому густота рослин у фазі повних сходів становила 116 шт/м2 у сорту Люлинецький короткостебельний та 117 шт/м2 у сорту Елегант, що відповідно більше на 2 і 3 шт/м2 порівняно з контролем. На цьому варіанті спостерігається найвищий відсоток виживаності рослин – 89,7у сорту Люлинецький короткостебельний та 91,5 % у сорту Елегант, що більше на 5,5 і 7,3порівняно з контролем.
Одне позакореневе підживлення збільшувало виживаність рослин на 1,2-3,7 % в обох сортів. При цьому два обприскування проти шкідників також збільшували виживаність рослин гороху на 1,2-4,8 % порівняно з контролем.
Друге позакореневе підживлення вуглеамонійними солями у дозі 15 кг/га у фазі наливання насіння зменшувало виживаність рослин на 2,0-2,9 % у сорту Люлинецький короткостебельний та 5,4-4,9 % у сорту Елегант порівняно з ділянками, де застосовували одне позакореневе підживлення. На ділянках, де застосовували два позакореневих підживлення ВАС15 у фазі бутонізації та ВАС15 у фазі наливання насіння, відмічено етилювання стебла гороху, внаслідок чого збільшувалось випадання рослин на 2,9-6,1 та погіршувались умови збирання.
Ступінь пошкодження рослин гороху. Встановлено, що кількість шкідників та пошкодження ними рослин гороху, в значній мірі залежали від погодних умов і факторів, що були поставлені на вивчення. Погодні умови, які склалися за вегетаційний період 2003-2005 років, були сприятливими для поширення усіх шкідників.
При вирощуванні гороху без захисту від шкідників, ступінь пошкодження був найбільшим і складав 26,5 % у сорту Люлинецький короткостебельний та 26,3у сорту Елегант.
При обприскуванні посівів у фазі бутонізації інсектицидом проти горохової зернівки і горохового комарика ступінь пошкодження рослин гороху зменшується до 6,6 у сорту Люлинецький короткостебельний і до 7,1 % у сорту Елегант, що суттєво менше порівняно з контролем.
Формування індивідуальної продуктивності рослин. Створення оптимальних умов для росту і розвитку гороху на варіанті, де вносили мінеральні добрива у дозі N60(ВАС)P60K60 та проводили два позакореневі підживлення ВАС15 у фазі бутонізації та ВАС15 у фазі наливання насіння і застосовували два обприскування проти шкідників у сорту Люлинецький короткостебельний, забезпечувало формування максимальної кількості бобів – 6,9 шт/рослину, кількості насінин - 58,0 шт/рослину, їх маси – 14,61 г, маса 1000 насінин – 252 г. У сорту Люлинецький короткостебельний спостерігали аналогічну залежність, при нижчих абсолютних значеннях цих показників.
ФОРМУВАННЯ ПОКАЗНИКІВ ФОТОСИНТЕТИЧНОЇ
ТА СИМБІОТИЧНОЇ ПРОДУКТИВНОСТІ ГОРОХУ
Фотосинтетична продуктивність. Максимальна площа листкової поверхні 47,3 тис.м2/га - у сорту Люлинецький короткостебельний та 53,3 тис.м2/га - у сорту Елегант відмічена у фазі наливання насіння на варіантах досліду, де вносили азотні добрива у формі вуглеамонійних солей у дозі N60(ВАС) на фосфорно-калійному фоні (Р60К60) при застосуванні двох позакореневих підживлень ВАС15 у фазі бутонізації та ВАС15 у фазі наливання насіння при поєднанні з двома обприскуваннями посівів гороху проти шкідників, що більше на 12,9 тис.м2/га та 14,6 тис.м2/га порівняно з контролем.
Величина фотосинтетичного потенціалу у гороху збільшувалась протягом вегетаційного періоду до фази повного цвітіння. На цих же варіантах формувались максимальні показники фотосинтетичного потенціалу, 2,134 млн.м2/га у сорту Люлинецький короткостебельний та 2,229 млн.м2/га у сорту Елегант, що відповідно більше на 1,091 та 1,186 млн.м2/га порівняно з контролем.
Максимальне значення чистої продуктивності фотосинтезу у сорту Елегант 4,86 г/м2 за добу зафіксовано у період третій листок-бутонізація на варіанті із внесенням азотних добрив у формі вуглеамонійних солей в дозі N60(ВАС) на фосфорно-калійному фоні (Р60К60) при застосуванні двох позакореневих підживлень ВАС15 у фазі бутонізації та ВАС15 у фазі наливання насіння у поєднанні з двома обприскуваннями проти шкідників. Цей показник був більшим на 0,9 г/м2 за добу порівняно з контролем. При подальшому проходженні рослинами гороху фаз росту та розвитку, показники ЧПФ значно знижувались.
Встановлено, що максимальний вміст сухої речовини 9,13 г/рослину у сорту Люлинецький короткостебельний та 10,03 г/рослину у сорту Елегант формувався на варіантах, де вносили азотні добрива у формі вуглеамонійних солей в дозі N60(ВАС) на фосфорно-калійному фоні (Р60К60) та застосовували два позакореневих підживлення ВАС15 у фазі бутонізації і ВАС15 у фазі наливання насіння у поєднанні з двома обприскуваннями проти шкідників. Ці показники були більшими на 1,22 та 2,72 г/рослину порівняно з контролем.
Найбільш інтенсивне накопичення сухої речовини відбувається в період від фази бутонізації до фази наливання зерна. У фазі фізіологічної стиглості відбувається пожовтіння і опадання листя, фотосинтетичні процеси знижуються, тому динаміка накопиченння органічної речовини зменшується.
Максимальні показники фотосинтетичної продуктивності гороху у сорту Люлинецький короткостебельний 1301 г на 1 тис. од. ФП та у сорту Елегант 1243 г на 1 тис. од. ФП формувалися на варіантах, де вносили азотні добрива у формі вуглеамонійних солей в дозі N60(ВАС) на фосфорно-калійному фоні (Р60К60) та застосовували два позакореневих підживлення ВАС15 у фазі бутонізації і ВАС15 у фазі наливання насіння у поєднанні з двома обприскуваннями проти шкідників, що більше на 437 та 379 г на 1 тис. од. ФП порівняно з контролем.
Симбіотична продуктивність. Відмічено утворення бульбочок у гороху на варіантах досліду, де в основне удобрення вносили азотні добрива у формі аміачної селітри у дозі N60 на фосфорно-калійному фоні (Р60К60) через 3-5 днів після появи сходів, тоді як, на варіантах, де вносили вуглеамонійні солі у дозі N60(ВАС) - бульбочки з’являлися раніше на 1-3 дні. Через 10-11 днів після утворення бульбочок у них з’являвся леггемоглобін, що було ознакою початку біологічної азотфіксації.
Відмічено, що кількість бульбочок зростала до фази повного цвітіння і свого максимуму – 32,1 шт/рослину всього, з них 19,2 шт/рослину активних, у сорту Люлинецький короткостебельний 37,2 і 26,7 шт/рослину у сорту Елегант спостерігали на варіантах досліду, де вносили азотні добрива у формі вуглеамонійних солей в дозі N60(ВАС) на фосфорно-калійному фоні (Р60К60) та застосовували два обприскування проти шкідників. Ці показники були більшими на 13,3 шт/рослину загальних та 5,6 шт/рослину активних порівняно з контролем.
Максимальна маса бульбочок всього 0,40 г/рослину та маса активних бульбочок 0,35 г/рослину у сорту Люлинецький короткостебельний та 0,43 і 0,37 г/рослину у сорту Елегант сформувалися на ділянках, де вносили азотні добрива у формі вуглеамонійних солей в дозі N60 на фосфорно-калійному фоні (Р60К60) у поєднанні з двома обприскуваннями проти шкідників, що на 0,15 та 0,17 г/рослину більше порівняно з контролем.
Найбільші показники загального 19,4 і активного 12,6 тис. кг днів /га симбіотичного потенціалів у сорту Люлинецький короткостебельний, у сорту Елегант – 22,5 і 14,2 тис. кг днів /га формувались на ділянках, де вносили азотні добрива у формі вуглеамонійних солей в дозі N60 на фосфорно-калійному фоні (Р60К60) у поєднанні з двома обприскуваннями проти шкідників. Це більше у 2-2,2 разу порівняно з контролем.
На цих же варіантах досліду відмічено максимальну кількість біологічно фіксованого азоту (47,9 кг/га) у сорту Люлинецький короткостебельний та (64,8 кг/га) у сорту Елегант, що більше на 19,2 та 36,1 кг/га порівняно з контролем.
УРОЖАЙНІСТЬ ТА ЯКІСТЬ ЗЕРНА ГОРОХУ
Урожайність зерна гороху. У середньому, найвищу урожайність зерна 3,45 т/га у сорту Люлинецький короткостебельний та 3,74 т/га у сорту Елегант, відмічено на варіантах, де вносили азотні добрива у формі вуглеамонійних солей в дозі N60 на фосфорно-калійному фоні (Р60К60) та застосовували одне позакореневе підживлення ВАС15 у фазі бутонізації при поєднанні з двома обприскуваннями проти шкідників, що більше на 0,63 та 0,92 т/га порівняно з контролем (табл. 2).
Відмічено позитивний вплив від застосування вуглеамонійних солей, порівняно з аміачною селітрою, на урожайність зерна гороху.
Застосування другого підживлення розчином вуглеамонійних солей ВАС15 кг/га у фазі наливання насіння також позитивно впливало на рівень урожайності зерна. Цей показник складав 3,39 т/га у сорту Люлинецький короткостебельний та 3,66 т/га сорту Елегант, що на 0,06 т/га та 0,08 т/га менше, порівняно з кращим варіантом у досліді, але на 0,57-0,84 т/га більше, ніж на контролі. Покращання системи захисту, також сприяло збільшенню урожайності зерна гороху на 0,47-0,49 т/га у сорту Люлинецький короткостебельний та на 0,55-0,57 т/га у сорту Елегант.
Для оцінки впливу погодних умов років вирощування на урожайність зерна гороху, ми застосовували регресійний аналіз результатів досліджень. Регресія величини урожайності зерна гороху (У), залежно від суми активних температур за вегетаційний період (Х1) та суми опадів за вегетаційний період (Х2), описується наступним ступеневим рівнянням:
У = 0,8168 Ч Х1 (0,9210) Ч Х2 (0,0311)
При цьому коефіцієнт множинної кореляції R=0,8250, критерій Фішера Fф=133,22, Fт=3,07. Парні коефіцієнти кореляції (r) між вегетаційним періодом і сумою активних температур за вегетаційний період та сумою опадів за вегетаційний період складають, відповідно 0,736 та 0,795.
Таблиця 2
Урожайність зерна гороху залежно від доз мінеральних добрив та системи захисту від шкідників (у середньому за 2003-2005 рр.)
В: дози мінеральних добрив | Без
захисту | С: система захисту від шкідників
бульбочкового довгоносика | горохової зернівки і горохового комарика | бульбочкового довгоносика, горохової зернівки і горохового комарика
А1: Люлинецький короткостебельний
N60Р60К60(контроль) | 2,82 | 2,97 | 3,11 | 3,29
N60(ВАС)P60K60(фон) | 2,87 | 3,01 | 3,14 | 3,34
фон + ВАС15 (у фазі бутонізації) | 2,98 | 3,12 | 3,22 | 3,45
фон + ВАС15 + ВАС15
(у фазі наливання насіння) | 2,90 | 3,06 | 3,24 | 3,39
А2: Елегант
N60Р60К60 | 2,91 | 2,01 | 3,23 | 3,46
N60(ВАС)P60K60(фон) | 2,97 | 3,08 | 3,30 | 3,52
фон + ВАС15 (у фазі бутонізації) | 3,07 | 3,16 | 3,45 | 3,74
фон + ВАС15 + ВАС15
(у фазі наливання насіння) | 3,03 | 3,12 | 3,40 | 3,66
НІР0,5, т/га: А – 0,013; В – 0,018; С – 0,018; АВ – 0,026; АС – 0,026; ВС – 0,037; ABC – 0,052
Відмічено, що частка факторів у формуванні урожайності зерна гороху була наступною: сорт – 24,51, дози мінеральних добрив – 18,11, система захисту від шкідників – 25,05, гідротермічні умови регіону та інші фактори – 32,23%. У 2003 році частка факторів становила: сорт – 31,18 %, дози мінеральних добрив – 29,57 %, система захисту від шкідників – 32,49 %, інші невраховані фактори – 6,76; у 2004 р. - 32,14, 29,95, 33,99 та 3,92 %; у 2005 р. - відповідно 33,1, 27,74, 35,31 та 3,85 %.
Показники якості зерна гороху. Встановлено, що внесення азотних добрив у формі вуглеамонійних солей в дозі N60(ВАС) на фосфорно-калійному фоні (K60P60) та проведенні двох позакореневих підживлень ВАС15 у фазі бутонізації та ВАС15 у фазі наливання насіння у поєднанні із використанням двох обприскувань проти шкідників, сприяли підвищенню вмісту сирого протеїну до 20,08 % у сорту Люлинецький короткостебельний та 21,76 % у сорту Елегант, що відповідно більше на 0,80 % та 1,72 % порівняно з контролем (табл. 3).
На цьому ж варіанті відмічено і найбільший вміст азоту у зерні гороху: 3,21у сорту Люлинецький короткостебельний та 3,48 % у сорту Елегант, що відповідно більше на 0,12 % та 0,28 % порівняно з контролем.
Щодо вмісту фосфору та калію в зерні гороху, спостерігається аналогічна залежність. Найбільший вміст фосфору і калію відмічений на тих варіантах, де вносили мінеральні добрива в дозі N60(ВАС)P60K60 та проводили два позакореневих підживлення ВАС15 у фазі бутонізації та ВАС15 у фазі наливання насіння у поєднанні з двома обприскуваннями проти шкідників і становить 1,12 % фосфору та 1,26 % калію у сорту Елегант, що відповідно більше на 0,23 % та 0,12 % т/га порівняно з контролем.
Таблиця 3
Вміст сирого протеїну в зерні гороху та його вихід з одиниці площі залежно від доз мінеральних добрив та системи захисту від шкідників
(у середньому за 2003-2005 рр.)
В: Дози мінеральних добрив | С: система захисту від шкідників1 | Показники
Вміст, % | +, - до контролю | Вихід, т/га | +, - до контролю
N60Р60К60 | Без захисту | 19,52 | 0,24 | 0,57 | 0,03
І | 19,80 | 0,52 | 0,60 | 0,06
ІІ | 19,93 | 0,65 | 0,64 | 0,10
ІІІ | 19,99 | 0,71 | 0,69 | 0,15
N60(ВАС)P60K60
(фон) | Без захисту | 19,88 | 0,60 | 0,59 | 0,05
І | 19,96 | 0,68 | 0,61 | 0,07
ІІ | 20,01 | 0,73 | 0,66 | 0,12
ІІІ | 20,09 | 0,81 | 0,71 | 0,17
фон + ВАС15 (у фазі бутонізації) | Без захисту | 20,11 | 0,83 | 0,62 | 0,08
І | 20,36 | 1,08 | 0,64 | 0,10
ІІ | 20,84 | 1,56 | 0,72 | 0,18
ІІІ | 21,05 | 1,77 | 0,79 | 0,25
фон + ВАС15 + ВАС15(у фазі наливання насіння) | Без захисту | 20,59 | 1,31 | 0,62 | 0,08
І | 20,95 | 1,67 | 0,65 | 0,11
ІІ | 21,13 | 1,85 | 0,72 | 0,18
ІІІ | 21,76 | 1,72 | 0,77 | 0,23
1Примітка: І – одне обприскування посівів у фазі повних сходів; ІІ – одне обприскування посівів у фазі бутонізації; ІІІ – поєднання І і ІІ обприскувань
Для оцінки впливу погодних умов вирощування, за роками, на величину показника збору сирого протеїну з одиниці площі, ми застосовували регресійний аналіз середньорічних результатів досліджень. Регресія виходу сирого протеїну (У) залежно від суми активних температур за вегетаційний період (Х1) та суми опадів за вегетаційний період (Х2) описується наступним ступеневим рівнянням:
У = 0,2894Ч Х1 (0,1717) Ч Х2 (1,9946)
При цьому коефіцієнт множинної кореляції R=0,9524. Парні коефіцієнти кореляції (r) між вегетаційним періодом і сумою активних температур за вегетаційний період та сумою опадів за вегетаційний період складають, відповідно 0,834 та 0,376.
ЕКОНОМІЧНА, ЕНЕРГЕТИЧНА ЕФЕКТИВНІСТЬ ТА ОЦІНКА НА КОНКУРЕНТОСПРОМОЖНІСТЬ РОЗРОБЛЕНИХ ТЕХНОЛОГІЙ ВИРОЩУВАННЯ ГОРОХУ
Економічна ефективність вирощування гороху. Найвищі виробничі витрати 1044,8 грн/га у сорту Люлинецький короткостебельний та 1069,8 грн/га у сорту Елегант були у варіантах досліду, де вносили азотні добрива у формі вуглеамонійних солей в дозі N60(ВАС) на фосфорно-калійному фоні (Р60К60) у поєднанні з двома підживленнями ВАС15 у фазі бутонізації та ВАС15 у фазі наливання насіння при використанні двох обприскувань проти шкідників, що відповідно більше на 180,6 і 205,6 грн/га порівняно з контролем де вносили N60Р60К60 і не проводили захисту від шкідників (табл. ).
Таблиця 4
Економічна ефективність моделей технологій вирощування гороху Елегант
(у середньому за 2003-2005 рр.)
В: Дози мінеральних добрив | С: Система захисту від шкідників1 | Урожайність насіння, т/га | Вартість урожаю з 1 га | Затрати на вирощування гороху, грн./га | Умовно чистий прибуток, грн./га | Собівартість 1 т насіння, грн | Рівень рентабель-
ності, %
N60Р60К60 | Без захисту | 2,91 | 1891 | 913 | 978 | 313 | 107,1
І | 3,01 | 1956 | 942 | 1014 | 313 | 107,6
ІІ | 3,23 | 2099 | 986 | 1113 | 305 | 112,8
ІІІ | 3,46 | 2249 | 1007 | 1241 | 291 | 123,2
N60(ВАС)P60K60
(фон) | Без захисту | 2,97 | 1930 | 913 | 1017 | 307 | 111,4
І | 3,08 | 2002 | 944 | 1057 | 306 | 112,0
ІІ | 3,30 | 2145 | 975 | 1169 | 295 | 119,9
ІІІ | 3,52 | 2288 | 1011 | 1276 | 287 | 126,2
фон + ВАС15 (у фазі бутонізації) | Без захисту | 3,07 | 1995 | 955 | 1039 | 311 | 108,8
І | 3,16 | 2054 | 978 | 1075 | 309 | 109,8
ІІ | 3,45 | 2242 | 1007 | 1234 | 292 | 122,6
ІІІ | 3,74 | 2431 | 1023 | 1407 | 273 | 137,5
фон + ВАС15 + ВАС15(у фазі наливання насіння) | Без захисту | 3,03 | 1969 | 975 | 994 | 321 | 101,9
І | 3,12 | 2028 | 998 | 1029 | 320 | 103,1
ІІ | 3,40 | 2210 | 1035 | 1174 | 304 | 113,4
ІІІ | 3,66 | 2379 | 1069 | 1309 | 292 | 122,4
1Примітка: І – одне обприскування посівів у фазі повних сходів; ІІ – одне обприскування посівів у фазі бутонізації; ІІІ – поєднання І і ІІ обприскувань
Найбільший чистий прибуток (1407,3 грн/га) отримано при вирощуванні сорту Елегант на варіанті, де вносили азотні добрива у формі вуглеамонійних солей в дозі N60(ВАС) на фосфорно-калійному фоні (Р60К60) у поєднанні з одним підживленням ВАС15 у фазі бутонізації та з двома обприскуваннями проти шкідників, що на 438,5 грн/га більше порівняно з контролем. Аналогічну залежність спостерігали і у сорту Люлинецький короткостебельний, але при дещо нижчих абсолютних показниках.
Найменша собівартість відмічена на контролі і становить 269,2 грн/т у сорту Люлинецький короткостебельний.
На варіанті, де вносили азотні добрива у формі вуглеамонійних солей в дозі N60(ВАС) на фосфорно-калійному фоні (Р60К60) у поєднанні з одним підживленням ВАС15 у фазі бутонізації та з двома обприскуваннями проти шкідників, ми отримали і найвищий рівень рентабельності 125,5 % і 137,5 % відповідно по сортах, що відповідно більше на 29,6 % і 43,2порівняно з контролем.
Енергетична ефективність вирощування гороху. В середньому, найменші витрати енергії 8562 МДж/га при вирощуванні гороху на зерно та найменша собівартість 1 т зерна 3036 МДж була отримана на контрольному варіанті. На цих варіантах також отримано і найменше енергії з урожаєм (58007 МДж/га) та найнижчий чистий енергетичний прибуток, який склав 49445 МДж/га. Енергетичний і біоенергетичний коефіцієнти у цьому варіанті були найбільшими і склали відповідно 5,77 та 6,77 (табл. 5).
Таблиця 5
Біоенергетична ефективність вирощування гороху Елегант
(у середньому за 2003-2005 рр.)
В: Дози мінеральних добрив | С: Система захисту від шкідників1 | Отримано енергії з урожаєм основної продукції | Витрати енергії на вирощування, МДж/га | Чистий енергетичний прибуток, МДж/га | Коефіцієнт енергетичної ефективності | Коефіцієнт біоенергетичної ефективності
N60Р60К60 | Без захисту | 59859 | 10157 | 49702 | 5,89 | 4,89
І | 61916 | 10575 | 51340 | 5,85 | 4,85
ІІ | 66441 | 11385 | 55056 | 5,84 | 4,84
ІІІ | 71172 | 12312 | 58860 | 5,78 | 4,78
N60(ВАС)P60K60
(фон) | Без захисту | 61093 | 10666 | 50427 | 5,73 | 4,73
І | 63356 | 11160 | 52196 | 5,68 | 4,68
ІІ | 67881 | 12094 | 55787 | 5,61 | 4,61
ІІІ | 72406 | 13007 | 59400 | 5,57 | 4,57
фон + ВАС15 (у фазі бутонізації) | Без захисту | 62327 | 12474 | 49854 | 5,00 | 4,00
І | 64178 | 12877 | 51301 | 4,98 | 3,98
ІІ | 69938 | 14105 | 55833 | 4,96 | 3,96
ІІІ | 75286 | 15222 | 60064 | 4,95 | 3,95
фон + ВАС15 + ВАС15 (у фазі наливанння насіння) | Без захисту | 63150 | 12671 | 50479 | 4,98 | 3,98
І | 65001 | 13109 | 51892 | 4,96 | 3,96
ІІ | 70967 | 14455 | 56511 | 4,91 | 3,91
ІІІ | 76932 | 15857 | 61075 | 4,85 | 3,85
1Примітка: І – одне обприскування посівів у фазі повних сходів; ІІ – одне обприскування посівів у фазі бутонізації; ІІІ – поєднання І і ІІ обприскувань
При внесенні N60(ВАС)P60K60, проведенні двох позакореневих підживлень ВАС15 у фазі бутонізації та ВАС15 у фазі наливання насіння та застосування двох обприскувань посівів проти шкідників, витрати енергії на вирощування гороху сорту Елегант збільшувались до 15857 МДж/га та зростала енергетична собівартість 1 т зерна до 4240 МДж/га. Енергетичний та біоенергетичний коефіцієнти на цьому варіанті знижувались відповідно до 3,85 та 4,85.
На цьому ж варіанті у сорту Елегант було отримано найбільше енергії з урожаєм 76932 МДж/га та найвищий чистий енергетичний прибуток 61075 МДж/га, що відповідно на 18960 і 11630 МДж/га більше порівняно з контролем.
Оцінка розроблених моделей технологій вирощування на конкурентоспроможність. Максимальний показник комплексного коефіцієнта конкурентоспроможності 1,064 у сорту Люлинецький короткостебельний та 1,142 у сорту Елегант відмічено на варіантах досліду, де вносили азотні добрива у формі вуглеамонійних солей в дозі N60(ВАС) на фосфорно-калійному фоні (Р60К60), проводили одне позакореневе підживлення вуглеамонійними солями ВАС15 у фазі бутонізації при поєднанні з двома обприскуваннями проти шкідників, що відповідно більше на 0,097 та 0,175 порівняно з базовою технологією.
По відношенню до базової технології нові технології при внесенні азотних добрив та покращання системи захисту від шкідливих організмів мають чітко виражений інтенсивний напрямок розвитку технологій (рис. 2).
Рис. 2. Визначення напрямку розвитку моделей технологій вирощування гороху сорту Елегант, (у середньому за 2003-2005 рр.)
Таким чином, найбільш перспективною для впровадження в агроформуваннях регіону є технологія вирощування, яка передбачала вносити азотні добрива у формі вуглеамонійних солей в дозі N60(ВАС) на фосфорно-калійному фоні (Р60К60), проводити одне позакореневе підживлення ВАС15 у фазі бутонізації при поєднанні з двома обприскуваннями проти шкідників. Продукція, що вирощена за такою технологією, матиме найвищу конкурентоспроможність.
Впровадження результатів досліджень у виробництво. При впровадженні інтенсивної технології вирощування гороху, ми отримали урожай зерна на рівні 3,49 т/га у СВК „Поділля” та 3,35 т/га у САТ „Вищеольчедаївське”, тоді як базова технологія дала змогу формувати урожай 2,97 – 2,88 т/га.
Встановлено, що енергії на вирощування 1 т зерна витрачається більше на 333 МДж у СВК „Поділля” та 74 МДж у САТ „Вищеольчедаївське” порівняно з базовою, де витрати енергії відповідно становлять 4420 та 4807 МДЖ.
Відмічено, що максимальний чистий енергетичний прибуток 122243 МДж та 109684 МДж отримано при вирощуванні гороху за інтенсивною технологією, що відповідно більше на 31793 та 22485 мДж при порівнянні з базовою технологією.
При цьому максимальні коефіцієнти енергетичної та біоенергетичної ефективності також отримано при вирощуванні гороху за інтенсивною технологією, яка є досить перспективною. Показники енергетичної ефективності становлять 8,37 у СВК „Поділля” та 7,71 у САТ „Вищеольчедаївське”, що відповідно більше на 0,48 та 0,41. Біоенергетичний коефіцієнт у новій технології складає відповідно 7,37 та 6,71.
Таким чином, запропонована нами технологія в подальшому може бути впроваджена у виробництво і у інших агроформуваннях в умовах правобережного Лісостепу України, про що свідчать отримані нами досить високі показники енергетичного та біоенергетичного коефіцієнта.
ВИСНОВКИ
У дисертаційній роботі теоретично обґрунтовано та апробовано нове вирішення наукової задачі по підвищенню рівня продуктивності гороху при вирощуванні за удосконаленими технологіями, які передбачають оптимізацію доз мінеральних добрив та системи захисту від шкідників з врахуванням гідротермічних умов регіону та ресурсного забезпечення технологій в умовах правобережного Лісостепу України.
1. При внесенні мінеральних добрив у дозі N60(ВАС)P60K60, проведенні двох позакореневих підживлень ВАС15 у фазі бутонізації та ВАС15 у фазі наливання насіння та двома обприскуваннями посівів проти шкідників: тривалість вегетаційного періоду у сорту Люлинецький короткостебельний складала 102 дні, а сорту Елегант – 96 днів, тоді як на контролі, ці показники були меншими на 17 днів.
2. Максимальна висота рослин у сорту Люлинецький короткостебельний 89,7 см та у сорту Елегант 99,9 см формувалася на варіантах, де вносили мінеральні добрива у дозі N60(ВАС)P60K60 у поєднанні з двома позакореневими підживленнями ВАС15 у фазі бутонізації та ВАС15 у фазі наливання насіння і при застосуванні двох обприскувань проти шкідників, що відповідно більше
