ІНСТИТУТ РОСЛИННИЦТВА ІМ. В.Я. ЮР’ЄВА

УКРАЇНСЬКОЇ АКАДЕМІЇ АГРАРНИХ НАУК

КУЛИК Максим Іванович

УДК 633.11:581.54:631.559:631.5(477.5)

ВПЛИВ АГРОЕКОЛОГІЧНИХ ФАКТОРІВ НА ВРОЖАЙНІСТЬ І ЯКІСТЬ ЗЕРНА ОЗИМОЇ М’ЯКОЇ ПШЕНИЦІ В ЦЕНТРАЛЬНІЙ ЧАСТИНІ ЛІСОСТЕПУ УКРАЇНИ

06.01.09 – рослинництво

АВТОРЕФЕРАТ

дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата сільськогосподарських наук

Харків - 2008

Дисертацією

є рукопис

Робота виконана

в Полтавській державній аграрній академії Мінагрополітики України

Науковий керівник: доктор сільськогосподарських наук,

професор, академік АН ВО України

Жемела Григорій Пимонович

Полтавська державна аграрна академія Мін АПУ,

завідувач кафедри селекції, насінництва та генетики

Офіційні опоненти: доктор сільськогосподарських наук,

професор Костромітін Віктор Михайлович,

Інститут рослинництва ім. В.Я. Юр’єва УААН,

головний науковий співробітник лабораторії
рослинництва і сортовивчення

кандидат сільськогосподарських наук,

старший науковий співробітник

Гангур Володимир Васильович,

Полтавський інститут АПВ ім. М.І. Вавилова УААН,

заступник директора з наукової роботи

Захист відбудеться „17” червня 2008 р. о 10 год.

на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 64.366.01 при Інституті

рослинництва ім. В.Я. Юр’єва УААН за адресою: 61060, м. Харків,

пр. Московський, 142

тел. (057) 392-23-78, факс (057) 779-84-17

З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Інституту рослинництва

ім. В.Я. Юр’єва УААН за адресою: 61060, м. Харків, пр. Московський, 142

Автореферат розісланий „12” травня 2008 р.

Вчений секретар

спеціалізованої вченої ради Петренкова В.П.

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність теми. Протягом останніх років значно почастішали відхилення погодно-кліматичних умов від середніх багаторічних даних. В зв’язку з цим постає гостре питання вивчення реакції нових сортів озимої пшениці на агроекологічні фактори вирощування в певній зоні за існуючих грунтово-кліматичних умов. Визначення оптимальних погодних умов осіннього періоду, часу відновлення весняної вегетації рослин для формування потенційної врожайності, встановлення залежності якості зерна від гідротермічних умов періоду наливу зерна озимої пшениці на даний час набуває актуального значення. Особливої уваги заслуговує процес формування врожайності і якості зерна в умовах центрального Лісостепу, характер взаємозв’язків та закономірностей прояву комплексу технологічних ознак. Не повною мірою з’ясована роль та вплив різних доз добрив, способів їх внесення, норм висіву насіння та строків сівби на формування фізичних властивостей тіста і хлібопекарських властивостей борошна та хліба. На вирішення цих актуальних завдань і були спрямовані наші дослідження.

Зв’язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Дослідження здійснювали протягом 2002-2006 рр. відповідно до науково-дослідних тем: „Розробити високоефективні та екологічно безпечні прийоми вирощування продукції рослинництва для виробництва дитячого і дієтичного харчування” в межах завдань Національної програми „Діти України” (№ державної реєстрації 0104U003675) та “Розроблення нових методів та прийомів підвищення врожайності і поліпшення якості зерна нових сортів пшениці” (№ державної реєстрації 0105U008120).

Мета і завдання досліджень. Метою дослідження є встановлення впливу агроекологічних факторів на врожайність і якість зерна, реологічні властивості тіста і якість хліба озимої пшениці в центральній частині Лісостепу.

Відповідно до поставленої мети досліджень передбачалось вирішення таких завдань:

-

-

-

-

-

Об’єкт дослідження – особливості формування потенціалу продуктивності і якості зерна озимої м’якої пшениці залежно від агроекологічних факторів і технологічних прийомів вирощування.

Предмет дослідження – нові зареєстровані сорти озимої м’якої пшениці, строки їх сівби, норми висіву та системи удобрення у взаємодії з комплексом абіотичних чинників зовнішнього середовища.

Методи дослідження. Застосовували як загальнонаукові методи (діалектики, експерименту, аналізу і синтезу, метод гіпотез), так і спеціальні, серед них: польовий – вивчення взаємодії предмету досліджень з погодними і агротехнічними факторами в умовах центральної частини лісостепової зони; лабораторний – визначення кількісних і якісних характеристик зерна, борошна сортів озимої пшениці фізичними, фізико-хімічними, хімічними методами; розрахунково-ваговий – встановлення параметрів показників елементів структури врожайності та визначення врожайності зерна; розрахунково-порівняльний – оцінка економічної ефективності; математичної статистики: дисперсійний, кореляційний, регресивний та графічне відображення даних в дослідах.

Наукова новизна одержаних результатів. Вперше теоретично розкрито питання фізіологічного механізму і біохімічної сутності мінливості білка в зерні озимої пшениці під впливом погодних чинників.

Удосконалено технологію вирощування озимої пшениці шляхом застосування позакореневого підживлення препаратом „Кристалон особливий” (3 кг/га) у фази кущіння і колосіння залежно від часу відновлення весняної вегетації для збільшення врожайності і поліпшення якості зерна озимої пшениці.

На основі дослідження впливу агроекологічних факторів на врожайність і якість зерна озимої м’якої пшениці у центральній частині Лісостепу України дістало доцільність подальшого вивчення агротехнічних заходів із урахуванням впливу гідротермічних факторів під час вирощування нових сортів пшениці. Розкрито механізми реакції та узгодження життєвих процесів рослин з динамікою факторів зовнішнього середовища, з урахуванням агротехнічних заходів: доз основного удобрення, підживлення, норм висіву насіння і строків сівби у формуванні врожайності і якості зерна озимої пшениці, реологічних властивостей тіста та якості хліба.

Практичне значення одержаних результатів. Удосконалено технологію вирощування нових сортів озимої пшениці у центральній частині Лісостепу: встановлено оптимальні дози мінеральних добрив для основного внесення та підживлення (прикореневого та позакореневого) навесні у фазі кущіння і колосіння, норми висіву насіння і строки сівби.

Результати дослідження прийняті до впровадження у галузі рослинництва в ДПДГ „Степне” Полтавського інституту АПВ ім. М.І. Вавилова УААН, Полтавського району Полтавської області, ДССГП „Дружба” Лубенського району Полтавської області, ПСП „Дружба” Семенівського району Полтавської області.

Встановлені залежності між метеорологічними показниками періоду формування і наливу зерна використані в навчальному процесі за вивчення дисципліни „Зернознавство” для студентів спеціальності 7.130102 – „Агрономія” освітньо-кваліфікаційного рівня „Спеціаліст” (Підготовлені методичні вказівки).

Особистий внесок здобувача полягає у розробці програми досліджень, проведенні польових, біометричних робіт і фенологічних спостережень, лабораторних та інших експериментальних досліджень, опрацюванні літературних джерел, написанні та оформленні дисертації, формулюванні висновків і пропозицій, узагальненні одержаних результатів у друкованих наукових працях (особистий внесок складає 50-70%).

Апробація роботи. Основні положення й окремі розділи роботи заслухано і схвалено на Міжнародних конференціях молодих учених (м. Умань, 2005-2006 рр.); Всеукраїнському науково-практичному семінарі (м. Полтава, 2006 р.); Наукових конференціях Полтавської державної аграрної академії (м. Полтава, 2004-2006 рр.), засіданні вченої ради агрономічного факультету Полтавської державної аграрної академії.

Публікації. За матеріалами досліджень, що викладені в дисертації, опубліковано дев’ять наукових праць, з яких шість статей у наукових фахових журналах і збірниках, три – у збірниках тез і матеріалів конференцій.

Структура та обсяг роботи. Дисертаційна робота викладена на 188 сторінках комп’ютерного набору, включає 21 таблицю, 29 рисунків і додатків на 39 сторінках. Робота містить вступ, 5 розділів, висновки і пропозиції виробництву. Список використаних джерел налічує 220 найменувань, у тому числі 48 праць латиницею.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

ВПЛИВ ПОГОДНИХ ФАКТОРІВ І АГРОТЕХНІЧНИХ ЗАХОДІВ НА ВРОЖАЙНІСТЬ ТА ЯКІСТЬ ЗЕРНА ОЗИМОЇ ПШЕНИЦІ (огляд літератури)

Викладено аналіз основних наукових досліджень щодо формування врожайності і якості зерна озимої пшениці залежно від агроекологічних факторів і агротехнічних заходів вирощування, наведено їх переваги. Обґрунтована необхідність вирощування озимої пшениці з урахуванням погодних умов року, що забезпечить велику врожайність, високу економічну ефективність і поліпшення якості продукції.

УМОВИ ТА МЕТОДИКА ПРОВЕДЕННЯ ДОСЛІДЖЕНЬ

Дослідження проводили протягом 2002-2006 років на дослідному полі НДГ „Ювілейний” Полтавської державної аграрної академії на чорноземі опідзоленому за схемою одно- і багатофакторних дослідів з сортами озимої м’якої пшениці: Українка полтавська, Левада, Фора і Манжелія. Облікова площа ділянки становила 50 м2, повторність – чотириразова. Чергування варіантів у повторенні було послідовне або рендомізоване. Польові досліди закладали і виконували з урахуванням усіх вимог методики дослідної справи за Б.А. Доспєховим (1985). Агротехніка в дослідах загальноприйнята для зони Лісостепу, крім факторів, що вивчали.

Схема досліду:

1. Вивчення впливу доз мінеральних добрив і норм висіву насіння на врожайність і якість зерна озимої пшениці. Сорт Українка полтавська. Попередник – чорний пар. Варіанти: без добрив; Р60К60; N30Р60К60; N60Р60К60; N90Р60К60; N120Р60К60 внесених в основне удобрення. На фон N60Р60К60 накладали весняне прикореневе підживлення N30 і N60. Норми висіву 3, 4, 5, 6 і 7 млн. насінин на 1 га.

2. Вивчення впливу позакореневого підживлення рослин у фазі кущіння і колосіння препаратом „Кристалон особливий” (норма внесення препарату – 3 кг/га з витратою робочої рідини 265 л/га) на врожайність, якість зерна і хліба сортів озимої пшениці Українка полтавська, Левада, Фора і Манжелія. Фон добрив (NPK)60

3. Для вивчення строків сівби, озиму пшеницю сорту Українка полтавська висівали 4, 12, 20 вересня та 4 жовтня.

Супутні аналізи зразків рослинного матеріалу проводили за загальноприйнятими методиками: польову схожість, густоту рослин в осінній період, виживання рослин у процесі перезимівлі, густоту рослин перед збиранням визначали на закріплених ділянках площею 0,25 м2 у чотирьох місцях по діагоналі ділянки, що в сумі становило 1м2; відбір снопового матеріалу проводили за одну-дві доби до початку збирання врожаю з площі 0,25м2 у чотирьох місцях ділянки; аналізували структуру врожайності за „Методикою державного випробування сільськогосподарських культур”; натуру зерна визначали за державним стандартом 10840-64; склоподібність зерна встановлювали за державним стандартом 10987-76; визначення маси 1000 зерен проводили за державним стандартом 10842-82; вміст в зерні клейковини та її якість визначали за державним стандартом 113586.1-68; вміст загального азоту в зерні встановлювали за методом К’єльдаля згідно стандарту 10846-91;

Облік урожайності проводили методом поділянкового обмолоту озимої пшениці комбайном „Сампо 500” з наступною очисткою зерна і перерахунком на 100% чистоту та на 14% вологість.

Математичний аналіз результатів польових дослідів проводили за допомогою дисперсійного та кореляційно-регресійного аналізу із застосуванням ліцензійної комп’ютерної програми „Statistica 6,0”.

Економічну ефективність досліджуваних агрозаходів вирощування сортів озимої пшениці оцінювали за загальноприйнятою методикою – за витратами на 1 га, умовним чистим доходом, собівартістю 1 т зерна і рівнем рентабельності.

ВПЛИВ АГРОТЕХНІЧНИХ ЗАХОДІВ НА ВРОЖАЙНІСТЬ І ЯКІСТЬ ЗЕРНА ОЗИМОЇ ПШЕНИЦІ

Наведені дані за обґрунтування впливу агротехнічних заходів: норм висіву насіння, доз мінеральних добрив, кореневого і позакореневого підживлення, строків сівби на врожайність і якість зерна озимої пшениці. А також розглянуто питання залежності врожайності озимої пшениці від строків сівби і умов осінньої вегетації та часу відновлення весняної вегетації.

Дослідження показали, що суттєва і найвища врожайність озимої пшениці формується за норми висіву 5 млн. штук насінин на 1 гектар на фоні N60P60K60 як основного добрива (4,45 т/га), так і за підживлення навесні N60 – 4,99 т/га (оптимальна доза мінеральних добрив). Достовірний приріст урожайності культури відповідно 0,37 і 0,58 та 0,30 і 0,55 на цьому ж фоні відмічено за норми 3 і 6 млн. шт. насінин/га. Суттєвої відмінності за врожайністю між нормами 3 і 4 та 6 і 7 млн. шт. насінин/га не встановлено. Внесення мінеральних добрив у дозі N120P60K60 істотно зменшує врожайність за всіх норм висіву.

Норми висіву насіння та дози мінеральних добрив мають суттєвий вплив і на якість зерна озимої пшениці (табл. 1).

Таблиця 1

Урожайність і якість зерна озимої пшениці сорту Українка полтавська залежно від норм висіву насіння та доз мінеральних добрив, середнє за 2004-2006 рр.

Норма висіву насіння,

млн. шт.

на 1 га

(фактор А) | Варіанти

(фактор В) | Урожай- ність,

т/га | Вміст білка,

% | Кількість

клейко-

вини, % | Група якості клейко-вини

3 | N0P0K0 (контр.) | 3,87 | 12,1 | 26,2 | ІІ

P60K60 | 3,91 | 11,9 | 26,4 | ІІ-ІІІ

N30P60K60 | 4,10 | 12,4 | 27,9 | ІІ

N60P60K60 | 4,24 | 13,1 | 28,2 | ІІ

N90P60K60 | 4,37 | 13,3 | 28,4 | ІІ

N120P60K60 | 3,99 | 13,9 | 30,2 | ІІ-ІІІ

N60P60K60+N30 навесні | 4,39 | 13,6 | 29,1 | І-ІІ

N60P60K60+N60 навесні | 4,45 | 13,5 | 31,3 | І-ІІ

4 | N0P0K0 (контр.) | 3,88 | 12,1 | 26,3 | ІІ

P60K60 | 3,91 | 12,0 | 26,6 | ІІ-ІІІ

N30P60K60 | 4,12 | 12,5 | 28,0 | ІІ

N60P60K60 | 4,26 | 13,1 | 28,4 | ІІ

N90P60K60 | 4,40 | 13,4 | 28,5 | ІІ

N120P60K60 | 3,99 | 13,9 | 30,0 | ІІ-ІІІ

N60P60K60+N30 навесні | 4,40 | 13,6 | 29,3 | І-ІІ

N60P60K60+N60 навесні | 4,46 | 13,6 | 31,3 | І-ІІ

5 | N0P0K0 (контр.) | 3,95 | 12,2 | 26,1 | ІІ

P60K60 | 4,01 | 12,1 | 26,0 | ІІ

N30P60K60 | 4,23 | 12,8 | 27,5 | ІІ

N60P60K60 | 4,45 | 13,6 | 28,7 | І-ІІ

N90P60K60 | 4,67 | 13,9 | 28,9 | ІІ

N120P60K60 | 4,38 | 14,2 | 29,5 | ІІ

N60P60K60+N30 навесні | 4,62 | 14,0 | 30,2 | І-ІІ

N60P60K60+N60 навесні | 4,99 | 14,5 | 32,0 | І-ІІ

6 | N0P0K0 (контр.) | 3,50 | 12,2 | 26,7 | ІІ

P60K60 | 3,49 | 12,2 | 27,0 | ІІІ

N30P60K60 | 3,71 | 12,8 | 27,6 | ІІ

N60P60K60 | 3,85 | 13,6 | 29,0 | ІІ

N90P60K60 | 4,15 | 13,7 | 30,2 | ІІ

N120P60K60 | 3,83 | 13,8 | 32,0 | І-ІІ

N60P60K60+N30 навесні | 4,19 | 14,0 | 31,7 | І-ІІ

N60P60K60+N60 навесні | 4,40 | 14,0 | 32,9 | І-ІІ

НІР 0,05 (фактор А) | 0,030 | 0,789 | 0,225 | -

НІР 0,05 (фактор В) | 0,298 | 0,027 | 0,735 | -

Збільшення вмісту білка в зерні, кількості клейковини хорошої якості відмічено за внесення N60P60K60 в основне удобрення та за підживлення азотними добривами навесні (60 кг д. р.) за норми висіву 5 і 7 млн. насінин/га.

За норми висіву 3 млн. штук насінин/га зі збільшенням фону основного добрива від N30P60K60 до N120P60K60 спостерігається збільшення вмісту білка і клейковини в зерні озимої пшениці відповідно від 13,1 до 13,9% і від 28,2 до 30,2%, за 5 млн. штук насінин/га – від 12,8 до 14,2% вміст білка, кількість клейковини – від 27,5 до 29,5%, за 6 млн. насінин/га – від 12,87 до 13,8% білка і клейковини від
27,6 до 32,0%. Весняне підживлення N30 і N60, порівняно з основним фоном N60P60K60, сприяє поліпшенню якості зерна – вміст білка збільшується на 0,3-0,5%, кількість клейковини – на 0,9-4,1%, якість І-ІІ групи за усіх норм висіву.

Дослідження впливу окремих факторів погоди, тривалості осінньої вегетації за роками і часу відновлення весняної вегетації (ЧВВВ) дало можливість встановити неоднозначність їх впливу на врожайність озимої пшениці (табл. 2).

Таблиця 2

Вплив метеорологічних факторів осіннього періоду вегетації на врожайність озимої пшениці за різних строків сівби і часу відновлення весняної вегетаці

Вегетацій-ний рік (ЧВВВ) | Строки

сівби | Кількість днів | Сума опадів, мм | Середньо-добова температура повітря, 0С | Сума температур | Урожайність, т/га

сівба - сходи | осінньої вегетації | сівба - сходи | осінньої вегетації | більше 00С | більше 50С

2003-2004 (ранній) | 04.09 | 9 | 88 | 160,3 | 16,2 | 9,1 | 616,1 | 563,3 | 4,73

12.09 | 10 | 80 | 147,6 | 14,0 | 8,3 | 537,6 | 470,5 | 5,38

20.09 | 9 | 72 | 147,6 | 13,4 | 7,8 | 522,1 | 419,2 | 5,07

04.10 | 12 | 57 | 86,1 | 12,4 | 6,3 | 398,1 | 373,1 | 3,95

2004-2005 (середній) | 04.09 | 9 | 72 | 119,6 | 16,1 | 9,7 | 764,8 | 712,3 | 5,71

12.09 | 8 | 64 | 127,3 | 14,6 | 10,0 | 645,4 | 609,8 | 6,19

20.09 | 10 | 56 | 101,2 | 13,3 | 8,1 | 614,1 | 578,7 | 5,51

04.10 | 11 | 42 | 68,6 | 10,2 | 5,9 | 473,8 | 504,2 | 4,46

2005-2006 (пізній) | 04.09 | 57 | 59 | 56,6 | 17,3 | 10,1 | 604,3 | 573,3 | 3,08

12.09 | 48 | 51 | 56,6 | 15,5 | 9,8 | 567,4 | 511,9 | 3,87

20.09 | 37 | 43 | 48,3 | 12,9 | 8,3 | 542,3 | 426,5 | 3,49

04.10 | 29 | 29 | 39,2 | 11,2 | 7,3 | 328,7 | 328,7 | 2,78

НІР 0,05 0,21

Сівба озимої пшениці 12 вересня сприяє приросту врожайності порівняно з пізнішими строками в середньому по досліду на 0,46 і 1,42 т/га (8,9 і 27,6%), а сівба раніше цих строків призводить до суттєвого зменшення врожайності на 0,64 т/га (12,4%). У роки з середнім періодом осінньої вегетації (2004-2005) отримали суттєво більшу врожайність озимої пшениці. Вона змінювалась в межах від 4,46 до 6,19 т/га порівняно з коротким (2005-2006) – від 2,78 до 3,87 т/га і довгим періодом (2003-2004) – від 3,95 до 5,38 т/га.

Досліджуючи залежність врожайності озимої пшениці від суми ефективних температур, виявлена пряма закономірність (r=0,60). Встановлена тісна кореляція між кількістю опадів осінньої вегетації озимої пшениці і рівнем її зернової продуктивності (r=0,79). Середньодобова температура повітря періоду сівба-сходи не мала суттєвого впливу на формування врожайності озимої пшениці, про що свідчить недостовірний коефіцієнт кореляції (r=0,17).

За встановлення взаємозв’язку між ЧВВВ і врожайністю виявлено обернену залежність (r=-0,88). Тобто, чим раніше відбудеться відновлення вегетації озимих, тим краще пройде весняне кущіння, наростання вегетативної маси, проходження наступних фаз росту та розвитку рослин і формування високого рівня врожайності культури.

З часом відновлення вегетації рослин озимої пшениці спостерігається тісна кореляція між висотою рослин у період воскової стиглості зерна (r,67) і кількістю продуктивних стебел (r,76), масою зерна з колоса (r,71). Середньою мірою з висотою рослин корелюють кількість зерен у колосі (r,55) і маса 1000 зерен (r,56). За встановлення залежності якості зерна і ЧВВВ виявлено середній зв’язок впливу даного чинника на вміст білка і клейковини в зерні озимої пшениці (r,27 і 0,54).

В середньому за три роки, поліпшення якості зерна озимої пшениці спостерігається від ранніх до оптимальних і допустимо пізніх строків сівби (табл. 3).

Таблиця 3

Якість зерна сорту Українка полтавська залежно від строків сівби

Строки сівби

(фактор А) | Рік (фактор В) | Середнє за роки

2004 р. | 2005 р. | 2006 р.

Вміст білка, %

4 вересня | 14,0 | 13,1 | 14,5 | 13,9

12 вересня | 13,4 | 13,6 | 14,2 | 13,8

20 вересня | 14,6 | 13,4 | 14,7 | 14,2

4 жовтня | 14,9 | 13,8 | 14,9 | 14,5

НІР 0,05 (фактор А) 0,18

НІР 0,05 (фактор В) 0,85

Кількість клейковини, %

4 вересня | 29,6 | 27,3 | 30,1 | 29,0

12 вересня | 28,2 | 28,6 | 32,8 | 30,5

20 вересня | 30,9 | 30,4 | 31,2 | 30,8

4 жовтня | 31,3 | 29,9 | 31,8 | 31,0

НІР 0,05 (фактор А) 1,49

НІР 0,05 (фактор В) 2,37

За сівби озимої пшениці в другій-третій декадах вересня вміст білка в зерні в середньому за три роки становив 13,8 і 14,2%, а за сівби в першій декаді жовтня даний показник істотно збільшувався порівняно з іншими строками сівби до 14,5%. Вміст клейковини за строками збільшувався відповідно від 29,0 до 31,0%. Найліпша якість клейковини (І-ІІ групи) формувалась за сівби в другій-третій декадах вересня.

Сорти озимої пшениці Українка полтавська, Левада, Фора і Манжелія, порівняно із фоном основного добрива N60P60K60 і за прикореневого підживлення N60 та застосування позакореневого підживлення препаратом Кристалон у фазі кущіння формували істотно більшу врожайність. Приріст врожайності у середньому за роки досліджень за сортами відповідно становив 0,73 (14,6%); 0,97 (23,2%), 0,89 (20,5%) і 0,82 т/га (21,1%). За позакореневого підживлення у фазі колосіння істотної прибавки врожайності у досліджуваних сортів озимої пшениці не виявлено.

Застосування позакореневого підживлення препаратом „Кристалон особливий” на посівах сортів озимої пшениці у фазі кущіння не мало істотного впливу на вміст білка і клейковини, а у фазі колосіння суттєво поліпшило показники якості зерна. Збільшення вмісту білка і клейковини першої-другої групи якості відмічаємо у сортів Левада, Фора і Українка полтавська, меншими, але у межах істотної похибки, ці показники виявились у сорту Манжелія, якість клейковини – другої групи. В розрізі сортів порівняно з варіантом без позакореневого підживлення вміст білка істотно збільшився на 0,7-1,7%, клейковини – на 1,8-2,7%.

Найбільший об’єм – 650-690 см3 з оцінкою 4,8-5,0 балів мав хліб, який випікали з борошна пшениці Українка полтавська і Левада, які висівали на фоні N60P60K60 із застосуванням позакореневого підживлення у фазі колосіння як у 2004 р. так і в 2006; Фора і Манжелія – дещо менше – об’єм хліба від 630 до 645 см3 і загальною хлібопекарською оцінкою 4,5-5,0 балів. Застосування позакореневого підживлення сприяло формуванню більшого об’єму хліба і у несприятливий для якості зерна 2005 рік: всі досліджувані сорти мали об’єм хліба істотно більший, порівняно з фоном основного добрива (N60P60K60 ) – на 45-60 см3.

ЗАЛЕЖНІСТЬ ВРОЖАЙНОСТІ, ЯКОСТІ ЗЕРНА, РЕОЛОГІЧНИХ ВЛАСТИВОСТЕЙ ТІСТА І ЯКОСТІ ХЛІБА ОЗИМОЇ ПШЕНИЦІ ВІД АГРОЕКОЛОГІЧНИХ ФАКТОРІВ

Погодні умови в роки проведення досліджень в період від молочного стану зерна до повної стиглості зерна різнилися між собою. Згідно порівняння гідротермічних показників з середньобагаторічними, виділено період наливу зерна у 2004 р. як надмірно вологий, 2005 р. – середній і 2006 р. – сухий. Незначна кількість опадів у період формування та наливу зерна в сукупності з високими температурами сприяла формуванню хорошої якості зерна озимої пшениці у 2006 р. Вміст білка у цей рік, порівняно з надмірно вологим 2004 р. був суттєво більшим у сортів Українка полтавська, Левада, Фора і Манжелія. Приріст білка за сортами відповідно становив: 0,8; 1,1; 1,4 і 1,1%, клейковини: 4,6; 2,8; 2,4 і 3,6%.

Встановлення взаємозв’язку між вмістом білка в зерні і максимальною температурою повітря у період формування і наливу зерна показало, що в період колосіння – молочний стан зерна цей температурний показник не має впливу на якість зерна – коефіцієнт кореляції не істотний (r=-0,02...0,23). В наступні етапи: молочний стан – воскова стиглість зерна роль максимальної температури найбільша (r=0,60...0,78), в період воскова – повна стиглість зерна – зв’язок послаблюється, але залишається вагомим – коефіцієнт кореляції знаходиться в межах від 0,58 до 0,69.

У період колосіння-молочний стан зерна кількість опадів мала істотний вплив на вміст білка в зерні сорту Манжелія (r=0,90), на решту сортів цього впливу не виявлено (табл. 4).

Таблиця 4

Коефіцієнти кореляції між вмістом білка в зерні і кількістю опадів періоду

колосіння – повна стиглість зерна, 2002-2006 рр.**

Сорти | Періоди

колосіння-молочний стан | молочний стан-воскова стиглість | воскова-повна стиглість

Українка полтавська | -0,15 | -0,82* | -0,62*

Левада | -0,13 | -0,87* | -0,69*

Фора | -0,21 | -0,80* | -0,56*

Манжелія | -0,90* | -0,54* | -0,08

Примітка: * - зв’язок суттєвий на 5% рівні; ** - без даних 2003 року

Починаючи з молочного стану зерна і до кінця воскової стиглості, зв’язок посилюється в усіх сортів, що вказує на негативний вплив – збільшення кількості опадів в цей період призводить до зменшення вмісту білка в зерні. В подальших стадіях вплив опадів дещо послаблюється, а для сорту Манжелія нівелюється, тобто пік зв’язку для нього припадає на період колосіння – молочний стан зерна із зменшенням впливу на кінець воскової стиглості зерна.

За встановлення залежності вмісту білка в зерні сортів Українка полтавська, Левада і Фора від гідротермічного коефіцієнту (ГТК) в період колосіння – молочний стан зерна виявлено відсутність зв’язку (r=0,04...0,23) у першої групи сортів і наявність сильного зв’язку у сорту Манжелія (r=-0,81). Із зменшенням ГТК (молочний стан – воскова стиглість зерна) у всіх досліджуваних сортів спостерігається збільшення вмісту білка – коефіцієнт кореляції відповідно по сортах становить: -0,93; -0,95; -0,94; -0,65. На кінець наливу зерна (воскова – повна стиглість) зв’язок залишається суттєвим, за винятком сорту Манжелія, у якого коефіцієнт кореляції несуттєвий – r=0,34.

Залежність реологічних властивостей тіста від погодних умов періоду наливу зерна засвідчує про сильний прямолінійний зв’язок між часом утворення тіста і температурою повітря, обернений – з кількістю опадів і показником гідротермічного коефіцієнту – ГТК. Середній ступінь впливу відмічено між температурою і стійкістю тіста до замішування, сильний зворотній – з кількістю опадів і ГТК. Опірність тіста залежить від суми температур за період наливу зерна, інші погодні фактори не мають суттєвого впливу на нього. На ступінь розрідження тіста впливає температура повітря і кількість опадів в період наливу зерна (табл. 5).

Таблиця 5

Коефіцієнти кореляції між реологічними властивостями тіста і гідротермічними умовами періоду наливу зерна, середнє за 2002-2006 рр.

Показники | tсер, єС | ?t, єС | Кількість опадів, мм | ГТКС

Водовбирна здатність борошна, % | -0,20 | -0,24 | 0,03 | -0,01

Час утворення тіста, хв. | 0,89* | 0,51 | -0,89* | -0,96*

Стійкість тіста до замішування, хв. | 0,62* | 0,24 | -0,78* | -0,83*

Опірність тіста, хв. | 0,36 | 0,63* | 0,12 | 0,07

Ступінь розрідження тіста, од. ф. | 0,50* | 0,39 | -0,37* | -0,35

Примітка: * - зв’язок суттєвий на 5% рівні; ** - без даних 2003 року

Найбільший об’єм, висоту і загальну бальну оцінку формованого хліба отримали у 2006 р., який характеризувався посушливим періодом формування і наливу зерна, суттєво менші показники – у 2002, 2004 і 2005 рр., які відрізнялися надмірними і середніми показниками кількості опадів в зазначений період Шпаруватість м’якуша була високою у всі роки дослідження. Встановлені залежності між показниками якості хліба і погодними умовами переконливо свідчать про вплив температурного режиму і кількості опадів на заключному етапі онтогенезу рослин пшениці в період наливу зерна. Встановлено тісну кореляцію між температурою повітря, сумою опадів і об’ємом хліба (r=0,72 і -0,82), виявлено середній зв’язок із загальною хлібопекарською оцінкою (r=0,46 і -0,51).

Оцінка дольової участі досліджуваних агротехнічних заходів (факторів): застосування підживлення, внесення різних доз мінеральних добрив, норми висіву насіння і строків сівби у 2002 р. показала, що внесок фактора строку сівби у формування врожайності становить 45,4%. Далі за ступенем впливу на врожайність озимої пшениці знаходяться такі фактори: дози добрив, норми висіву і підживлення – їхня дольова участь становить відповідно 25,1%, 18,8 і 10,1%. Необхідно відзначити незначний вплив на врожайність взаємодії факторів В і С – 3,6%, В і D – 5%, а вплив взаємодії факторів ВСD був найменшим і становив 1,4%. Але в сукупності взаємодія є вагомим компонентом (10,0%).

В умовах 2003-2004 рр. залежність врожайності озимої пшениці від строків сівби суттєво зменшується, про що свідчить дольова участь цього фактора у формуванні врожайності озимої пшениці і становить 37,2%. Порівняно з 2002 р. у аналізованому 2004 вегетаційному році зменшується дольова частка впливу добрив (19,8%) і дещо зростає вплив норм висіву насіння (19,3%) і підживлення (5,74), взаємодія факторів В і С посилюється і становить 10,8%, що свідчить про збільшення впливу на врожайність доз добрив і строків сівби. У меншому ступені вплинули взаємодії факторів норм висіву і строків сівби – 3,7%. Сукупність взаємодій становить 17,3%.

Вплив факторів у 2004-2005 рр. становив для строків сівби – 54%; норми висіву – 17%; дози добрив – 15,4%; підживлення – 4,8%. Найбільша дольова участь припадає на взаємодію факторів В і С – дози добрив і строки сівби 38,4%, а вплив взаємодії інших факторів незначний: ВСD – 2,6%, ВD – 2%, СD – менше 1%, сукупність взаємодій – 43,7%.

За встановлення впливу агротехнічних факторів на врожайність озимої пшениці у 2006 р. можемо констатувати, що в цей рік, на відміну від трьох інших, на перше місце виступають дози добрив – частка впливу цього фактору становить 58,2%. На другому місці за впливом на врожайність озимої пшениці знаходиться фактор А – підживлення (17,5%), майже на однаковому рівні фактор С – строки сівби (4,7%), фактор D – норми висіву (4,3%), взаємодія А і С (4,3%), та АСD (3,68%). Спостерігається незначна частка впливу взаємодії факторів А і В (2,1%),
В і С (2,2%) і АВС (1,8%), сукупність взаємодій – 14,1%.

ЕКОНОМІЧНА ОЦІНКА АГРОТЕХНІЧНИХ ЗАХОДІВ ВИРОЩУВАННЯ ОЗИМОЇ ПШЕНИЦІ

Оцінка економічної ефективності застосування пропонованих агротехнічних заходів вирощування озимої пшениці в умовах ПСП „Дружба” Семенівського району Полтавської області дозволяє виокремити з них найбільш прибуткові, або їх комплекс. Суть пропонованої господарству технології вирощування озимої пшениці полягає в наступному: внесення основного добрива у передпосівну культивацію дозою N60Р60К60, сівбу проводили нормою висіву 5 млн. штук насінин/га,
ранньовесняного кореневого підживлення аміачною селітрою (N60) відразу після відновлення вегетації рослин і позакореневого препаратом „Кристалон особливий” (3 кг/га з нормою витрати робочої рідини 265 л/га). Ця технологія відрізняється від існуючої в господарстві тим, що проводиться додаткове підживлення рослин навесні і сівба здійснюється дещо зменшеною нормою висіву насіння. Це дало можливість в умовах господарства збільшити врожайність на 0,41 т/га у 2006 році і на 0,37 т/га у 2007. Відповідно за роками збільшується і вартість зерна з одного гектара – на
287,0 і 325,2 грн., з одночасним зростанням чистого доходу – на 308,4 і 259,0 грн. та рівня рентабельності – на 17,8 і 16,1%.

У ДССГП „Дружба” Лубенського району Полтавської області впроваджено у виробництво результати досліджень, проведено порівняння ефективності їх за існуючої технології вирощування озимої пшениці в господарстві і за пропонованої із застосуванням позакореневого підживлення рослин. Суть пропонованої господарству технології вирощування озимої пшениці полягає в наступному: внесення основного добрива у передпосівну культивацію дозою N60Р60К60, проведення сівби у максимально стислі строки 4-12 вересня, ранньовесняного прикореневого підживлення аміачною селітрою (N60) відразу після відновлення вегетації рослин і позакореневого препаратом „Кристалон особливий” (3 кг/га з нормою витрати робочої рідини 265 л/га). Ця технологія відрізняється від існуючої в господарстві тим, що проводиться додаткове підживлення рослин навесні і сівба здійснюється в ранні, більш стислі строки.

На площах, де вирощувався сорт Українка полтавська з обробкою препаратом „Кристалон” на фоні внесеного в основне удобрення N60Р60К60 і за прикореневого підживлення навесні N60 і сівбі в ранні строки (пропоновані елементи технології), вартість зерна з 1 га зросла на 385,0 грн., а затрати на його вирощування – на
52,2 грн., з одночасним збільшенням чистого доходу з 1 га на 243,8 грн. і рівня рентабельності на 10,7%, а також зменшення собівартості 1 ц зерна на 9,91 грн./т, порівняно з існуючою технологією в господарстві.

Обробка посівів препаратом „Кристалон особливий” значно підвищує економічні показники вирощування інших сортів озимої пшениці: Левада, Фора і Манжелія. Цей агрозахід за сівби в першій декаді вересня на фоні повних мінеральних добрив, внесених під основний обробіток, і за підживлення навесні N60 збільшує відповідно по сортах умовно чистий доход з 1 га на 255,8; 703,8 і
493,8 грн., рівень рентабельності на 14,3; 45,6 і 32,0%, з відповідним зменшенням собівартості 1 т зерна на 20,24; 42,78 і 45,38 грн.

У ДПДГ „Степне” Полтавського інституту АПВ ім. М.І. Вавилова УААН, що розташоване у Полтавському районі також були закладені виробничі досліди на площі 75 га у 2007 році. Нові елементи технології вирощування сорту пшениці Левада включали: сівбу в першій декаді вересня, внесення мінеральних добрив N60Р60К60 та підживлення посівів у фазі кущіння препаратом „Кристалон особливий”. В результаті збільшено врожайність з 4,05 до 4,49 т/га, тобто на 0,44 т/га, одержано зерно за якістю 1 класу. Отриманий фактичний економічний ефект становив
1773,6 грн./га, що на 255,8 грн. більше порівняно із стандартною технологією вирощування озимої пшениці сорту Левада, рівень рентабельності зріс на 14%.

Таким чином, економічна ефективність вирощування сортів озимої пшениці залежить від правильно підібраного сорту, оптимальних строків сівби, доз мінеральних добрив і норм висіву, а також від позакореневого підживлення рослин препаратом „Кристалон особливий”, що і підтверджується „Актами впровадження результатів науково-дослідних, дослідно-конструкторських і технологічних робіт” у виробництво.

ВИСНОВКИ

В дисертації теоретично узагальнено і висвітлено залежність основних прийомів формування врожайності та якості зерна озимої м’якої пшениці залежно від технології її вирощування, яка включає: підбір найбільш продуктивних сортів, встановлення оптимальних строків сівби, доз мінеральних добрив і норм висіву, а також застосування прикореневого і позакореневого підживлення з урахуванням тривалості осінньої вегетації, міжфазних періодів розвитку рослин, часу відновлення вегетації озимих в умовах центральної частини Лісостепу. Встановлено взаємозв’язки між урожайністю і погодними умовами періоду осінньої вегетації, часом відновлення весняної вегетації; виявлена залежність якості зерна, реологічних властивостей тіста і якості хліба від гідротермічних умов періоду формування і наливу зерна.

1. Встановлено, що сівба озимої пшениці сорту Українка полтавська по чорному пару нормою висіву 5 млн. шт. насінин на 1 гектар на фоні N60P60K60 як основного добрива і за підживлення навесні N60 сприяє збільшенню врожайності культури порівняно з варіантами без добрив на 1,04 т/га; збільшення врожайності на цьому ж фоні, порівняно з N60P60K60 за норми висіву 3, 4 і 6, 7 млн. шт. насінин/га – становило від 0,20 і 0,89 т/га. Внесення підвищених доз мінеральних добрив (N120P60K60) суттєво зменшувало врожайність за всіх норм висіву. Збільшення кількості клейковини високої якості, числа падання та вмісту білка в зерні відмічено за внесення N60P60K60 в основне удобрення та за підживлення азотними добривами весною (60 кг д.р./га) за норми висіву 5, 6 і 7 млн. шт. насінин/га. Із збільшенням доз азотних добрив до N120 на фоні P60K60 вміст білка і кількість клейковини зростає, але погіршується якість клейковини.

2. Доведено, що за позакореневого підживлення посівів препаратом „Кристалон особливий” на фоні N60P60K60, внесеного в основне удобрення, досягається ефект одночасного збільшення як урожайності, так і поліпшення якості зерна озимої пшениці. За підживлення у фазі кущіння сорти озимої пшениці Українка полтавська, Левада, Фора і Манжелія порівняно з фоном добрив формували істотно більшу врожайність відповідно на 0,73 (14,6%); 0,97 (23,2%), 0,89 (20,5%) і 0,82 т/га (21,1%). За позакореневого підживлення у фазі колосіння істотної прибавки врожайності у сортів озимої пшениці не спостерігалось.

В розрізі сортів при застосуванні Кристалону особливого на посівах у фазі колосіння, порівняно з варіантом без позакореневого підживлення, збільшився вміст білка на 0,7-1,7%, клейковини – на 1,8-2,7%, об’єм хліба – на 16-38 см3.

3. Обґрунтовано, що сівба озимої пшениці 12 вересня, без будь-яких інших додаткових витрат, порівняно з пізніми строками (20 вересня і 4 жовтня) дає приріст урожайності в середньому по досліду 0,46 і 1,42 т/га (8,9 і 27,6%). Сівба раніше цих строків призводить до суттєвого зменшення врожайності на 0,64 т/га, або 12,4%. Високий вміст білка і клейковини І-ІІ групи якості формується в зерні за сівби озимої пшениці в першій-третій декадах вересня. За сівби в пізніші строки (перша декада жовтня) ці показники зростають, але якість клейковини погіршується.

4. Встановлено залежність врожайності озимої пшениці від суми ефективних температур повітря (r=0,60) і кількості опадів осінньої вегетації (r=0,79). За період осінньої вегетації озимої пшениці потреба рослин оптимальних строків сівби в ефективних температурах повітря становить 420-610єС. В межах допустимих строків сівби вона може зменшуватись на 25-105єС, або збільшуватись на 31-85єС, що забезпечує формування врожайності з відхиленням від максимально досягнутої на 8,9-27,6%. Середня оптимальна тривалість осінньої вегетації озимої пшениці, за якої формується врожайність не нижче 88-96% від максимально досягнутої, становить 56-88 діб і забезпечується сівбою культури 4-12 вересня. За нестачі вологи для