УКРАЇНСЬКА АКАДЕМІЯ АГРАРНИХ НАУК

ІНСТИТУТ САДІВНИЦТВА

ЛАГУТЕНКО ОКСАНА ТАРАСІВНА

УДК 634.726:631.8(292.485)(477)(043)

Формування проДуктивності аґрусу

в умовах північного Лісостепу України

06.01.07 – плодівництво

Автореферат

дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата сільськогосподарських наук

Київ – 2008

Дисертацією є рукопис.

Роботу виконано у Інституті садівництва УААН.

Науковий керівник: доктор сільськогосподарських наук, професор

Марковський Василь Станіславович,

Подільський державний аграрно-технічний університет, професор кафедри плодоовочівництва і виноградарства

Офіційні опоненти: доктор біологічних наук, професор

Силаєва Алла Михайлівна,

Інститут садівництва УААН, головний науковий співробітник відділу фізіології

кандидат сільськогосподарських наук, доцент

Мазур Борис Миколайович,

Національний аграрний університет,

декан плодоовочевого факультету

Захист відбудеться 07.07.2008 р. о 10 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 27.375.01 в Інституті садівництва УААН за адресою: Україна, 03027, Київ-27, вул. Садова, 23.

З дисертацією можна ознайомитися у бібліотеці Інституту садівництва УААН.

Автореферат розісланий 04.06.2008 р.

Вчений секретар

спеціалізованої вченої ради Н.В.Мойсейченко

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність теми. Вирощування ягідної продукції є пріоритетним напрямком сучасного садівництва, оскільки саме ягідні культури найбільш скороплідні і швидше від інших починають повертати вкладені кошти, що має важливе значення для сільськогосподарських підприємств різної форми власності (О.М.Шестопаль, 1994). Плоди аґрусу характеризуються високою харчовою цінністю, так як є джерелом енергії, органічних кислот, вітамінів, пектинів і мінеральних речовин (Л.Кожина, 2004). Відома також різнобічність їх використання (О.Г.Сухойван, 1999, 2000; В.С.Марковський, 2004). Проте останніми роками аґрус практично став малопоширеною ягідною культурою (станом на 2006р. загальна площа плодоносних насаджень аґрусу в Україні складає менше 1тис.га). Серед причин, що призвели до такої ситуації, є: колючкуватість пагонів, низька стійкість районованих сортів проти американської борошнистої роси і антракнозу, нестача оздоровленого посадкового матеріалу.

При створенні та догляді за ягідними насадженнями велике значення має система удобрення культури, особливо норми і строки внесення, а також співвідношення елементів живлення (І.Г.Попеско та ін., 1979; Г.К.Карпенчук, 1984; В.С.Ільин, 1986; П.Д.Попович, 1988). Норми добрив залежать від родючості ґрунту, віку насаджень та природних умов зони вирощування. Визначення строків внесення добрив на кущових ягідниках також мають свої особливості. Автори (О.М.Димов, А.В.Мелашич, 2001) рекомендують азотні добрива вносити рано навесні і восени, а фосфорно-калійні у підвищених дозах перед садінням ягідних кущових культур. С.С.Рубін (1974) вважає, що кущові ягідники необхідно підживлювати азотними добривами рано навесні та у фазі зеленої зав’язі.

Від співвідношення основних елементів живлення в системі удобрення залежить ріст і розвиток ягідних рослин, кількість та якість врожаю, а також економічна ефективність ягідництва. Винос поживних речовин для певної культури не є постійною величиною і може змінюватися залежно від родючості, вологості грунту, поглинальної здатності коренів та інших умов. Науковці (Н.И.Халекова, И.Г.Попеско, 1999) стверджують, що оптимальне співвідношення елементів живлення (N:P:K) для аґрусу складає 1:1:2, тоді як винос цих елементів культурою за різними даними відбувається у співвідношенні 1:0,5:1,5 (П.Г.Копитко, 2001) або 1:0,4:1,2 (А.Л.Гросс, 1967).

Результати вивчення впливу систем удобрення (органічна, органо-мінеральна, мінеральна) на живлення та продуктивність плодових і ягідних культур (І.І.Середа, 1999; В.С.Марковський та ін., 2005) вказують на різну ефективність їх застосування залежно від культури. Продуктивність аґрусу при застосуванні різних форм добрив недостатньо вивчені. Практично відсутні в науковій літературі дані щодо особливостей реакції сортів аґрусу на різні рівні мінеральних та органічних добрив, що потребує проведення подальших досліджень. Тому вивчення впливу системи удобрення на формування продуктивності аґрусу за умов ясно-сірого опідзоленого ґрунту Північного Лісостепу України є актуальним.

Зв’язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Дисертаційну роботу виконано в період 2002-2006рр. на кафедрі екології Національного педагогічного університету імені М.П.Драгоманова у рамках держбюджетної теми “Розробка науково-обгрунтованих рекомендацій застосування екологічно-безпечних регуляторів росту ягідних рослин для підвищення їх продуктивності та використання у курсі «Основи сільського господарства»” (державний реєстраційний номер 0106U000902) та договору про науково-технічне співробітництво між Національним педагогічним університетом імені М.П.Драгоманова та Інститутом садівництва УААН №71–04 (2002–2006рр.) у відповідності з державною програмою “Розробити сучасні інтенсивні ресурсозберігаючі екологічно безпечні технології виробництва та зберігання і переробки плодів і ягід” (державний реєстраційний номер 0196U18182).

Мета і завдання досліджень. Метою було вивчення особливостей росту, розвитку, продуктивності та якості врожаю насаджень аґрусу залежно від систем удобрення; встановлення оптимального поживного режиму для аґрусу в умовах ясно-сірого опідзоленого ґрунту Північного Лісостепу України.

Відповідно до мети поставлено такі завдання:

-

-

-

-

-

-

-

Об’єкт дослідження – реакція рослин аґрусу сортів Красень та Неслухівський на удобрення різними формами добрив.

Предмет дослідження – закономірності формування високого рівня продуктивності аґрусу на ясно-сірому опідзоленому середньогумусному середньосуглинковому ґрунті залежно від системи удобрення.

Методи досліджень. Роботу виконано на основі польових і лабораторних досліджень із застосуванням кількісних, морфометричних, спектрофотометричних, потенціометричних, біохімічних, агрохімічних, економічних методів. Використано новий інструментальний метод визначення індукції флуоресценції хлорофілу. Статистичну обробку результатів досліджень виконано методом дисперсійного аналізу із застосуванням комп’ютерної програми.

Наукова новизна одержаних результатів. Удосконалено систему удобрення аґрусу шляхом використання органічних добрив з визначеними кількісними характеристиками основних елементів живлення, добору відповідних мінеральних добрив та розробкою регламенту їх застосування. Вперше в умовах ясно-сірого опідзоленого ґрунту встановлено тривалість дії поживних речовин в насадженнях аґрусу. Вперше в північній частині Лісостепу України на ясно-сірому опідзоленому ґрунті встановлено вплив різних систем удобрення на ріст надземної частини, розвиток кореневої системи, врожайність двох сортів аґрусу Красень та Неслухівський. Виявлено сортові відмінності у характері розміщення кореневої системи, а також у формуванні плодів. Встановлено зміни ефективності фотосинтетичної діяльності листків аґрусу за умов недостатнього та оптимального живлення.

Практичне значення одержаних результатів. Експериментальний матеріал дав можливість обґрунтувати ефективність не тільки органо-мінеральної, а й мінеральної систем удобрення аґрусу, які сприяють підвищенню врожайності аґрусу на 3,3т/га. Результати впроваджено в дослідному господарстві “Новосілки” Інституту садівництва УААН на площі 2га.

Методика проведення польових дослідів з ягідними рослинами і виявлені закономірності використовуються у навчальному процесі при викладанні курсу «Основи сільського господарства» в Національному педагогічному університеті імені М.П.Драгоманова.

Особистий внесок здобувача. Дисертація підготовлена здобувачем самостійно. Автором здійснено інформаційний пошук, проаналізовано літературні дані, проведено польові та лабораторні досліди, біометричні вимірювання, польові спостереження та здійснено статистичну обробку отриманих результатів.

Схема удобрення розроблена завідувачем відділу агрохімії, докт. с.-г. наук І.І.Середою та завідувачем лабораторії ягідних культур, докт. с.-г. наук, проф. В.С.Марковським. Агрохімічні аналізи виконано за участю співробітників відділу агрохімії О.С.Горб та В.В.Носталь (ІС УААН).

Визначення біохімічного складу плодів аґрусу проведено спільно з співробітниками відділу зберігання та переробки, яким керує канд. с.-г. наук Л.М.Шевчук (ІС УААН).

Дослідження фотосинтетичної активності хлорофілу методом індукції флуоресценції хлорофілу та аналіз одержаних результатів проведено за участю завідувача сектором фізіології, канд. біол. наук О.І.Китаєва (ІС УААН) і опубліковано у спільній роботі.

Спільно з науковим керівником проведено планування експериментальних робіт, узагальнено результати досліджень та сформульовано наукові висновки.

Апробація результатів дисертації. Основні наукові результати та положення дисертаційної роботи доповідались на засіданнях методичної комісії Інституту садівництва УААН (2002–2004рр.); на ІV Міжнародній науково-практичній конференції «Проблеми екології та екологічної освіти» (Кривий Ріг, 2005); Міжнародній науковій конференції студентів та аспірантів “Молодь та поступ біології” (Львів, 2006); Всеукраїнській науково-практичній конференції (Київ, 2006); Міжнародній науково-практичній конференції «Наука та практика: інновація – 2007» (Полтава, 2007).

Публікації. За результатами досліджень опубліковано 9 наукових праць, в тому числі 4 статті у фахових виданнях, 3 статті та 2 тези доповідей у матеріалах конференцій.

Структура та обсяг роботи. Дисертація викладена на 156 сторінках машинописного тексту, включає 36 таблиць та 10 рисунків, 7 додатків на 26 сторінках. Робота складається із вступу, шести розділів і висновків. Список використаних літературних джерел охоплює 251 найменування.

Автор вдячний співробітникам Інституту садівництва УААН за надану методичну та практичну допомогу під час проведення досліджень і підготовки дисертаційної роботи.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

Еколого-біологічні, сортові особливості та умови формування високої продуктивності аґрусу (огляд наукових джерел). На підставі аналізу наукової літератури висвітлено історію культури, біологічні особливості росту, розвитку та плодоношення, харчову та лікувальну цінність ягід, подано характеристику сучасного сортименту аґрусу. Узагальнено відомості про відношення рослин культурних сортів до екологічних умов вирощування (кліматичних та ґрунтових). Проаналізовано вплив різних доз і форм добрив на агрохімічні показники та поживний режим ґрунтів, продуктивність та якість врожаю ягідних культур. Визначено актуальні напрямки подальших досліджень.

Умови, об’єкти та методи досліджень. Дослідження за темою дисертації виконано протягом 2002–2006рр. у стаціонарному польовому досліді Інституту садівництва УААН. Клімат в зоні досліджень помірний, характеризується вологою зимою (з несталими морозами та частими відлигами) і періодичними посухами в літній період (ГТК=0,8). Грунт дослідної ділянки – ясно-сірий опідзолений середньогумусний середньосуглинковий на карбонатному лесовидному суглинку. Верхній шар ґрунту (0-20см) характеризується середнім вмістом гумусу (2,69%), слабкокислою реакцією ґрунтового розчину (рН 6,4), середньою забезпеченістю азотом (87,5), фосфором (114,0) та калієм (110,0мг/кг сухого ґрунту). Профіль ґрунту представлений такими горизонтами: НЕ (0–23см) – гумусно-елювіальний, ясно-сірий, середньосуглинквоий, ущільнений; Еh (24–27см орний + 28–43см підорний) – елювіальний, сірувато-палевого кольору, середньосуглинковий, ущільнений; І (44–62см) – ілювіальний, сірувато-жовтого кольору, важкосуглинковий, щільний; Р (від 63см і глибше) – важкосуглинкова ґрунтоутворювальна порода жовтого кольору.

Спільний дослід лабораторії ягідних культур та відділу агрохімії закладено восени 2000р. на площі 0,2га у триразовому повторенні. Схема садіння 3 х 1м. Варіанти в повтореннях розміщені рендомізовано. Досліджувані сорти агрусу вітчизняної селекції – Красень (Мліївський інститут садівництва УААН, автор І.О.Миколайчук) та Неслухівський (Львівська дослідна станція садівництва, автори: К.М.Копань, В.П.Копань та З.А.Шестопал). Кількість кущів одного сорту на ділянці одного повторення – 14–15шт. Догляд за насадженнями здійснювали згідно технології вирощування кущових ягідних культур (В.С.Марковський, 1988), удобрення відповідно до схеми варіантів: суцільне внесення під передсадивний обробіток ґрунту; підживлення в міжряддях азотними та калійними добривами навесні під перший обробіток ґрунту, влітку та під зяблевий обробіток ґрунту. Для удобрення використали добрива: гній коров’ячий підстилковий напівперепрілий із вмістом 0,5% N, 0,25% Р2О5, 0,6% К2О, суперфосфат гранульований (20% Р2О5), хлористий калій (62% К2О), калійна сіль (40% К2О), аміачна селітра (34% N), нітроамофоска (16% N, 16% Р2О5, 16% К2О).

Схема досліду складалася з чотирьох варіантів: 1) контроль – без добрив; 2) органічна система – гній, 120 т/га, в якому містилося азоту, фосфору і калію відповідно 600, 300 і 720кг д.р. – 1 раз на чотири роки; 3) органо-мінеральна система – гній, 60т/га + Р150К360 перед садінням; гній, 60т/га + N300Р150К360 – підживлення плодоносного насадження на четвертий рік після садіння; по N50 тричі на рік: навесні, влітку і восени протягом наступних двох років; 4) мінеральна система – Р300К500 – перед садінням рослин; N600Р300К500 – підживлення плодоносного насадження на четвертий рік після садіння; протягом наступних двох років по N65К65 в три строки: навесні, влітку і восени.

Відбір проб для агрохімічних досліджень здійснювався за допомогою бура Малькова (діаметр 4см і висота 20см) у трьох точках одного повторення варіанту по діагоналі ділянки з глибини 020, 2040 і 4060см. Після ретельного перемішування проб із однакової глибини, змішаний зразок ділили методом «конверту» і відбирали середній зразок свіжого грунту масою не менше 0,30,5кг. У ґрунтових зразках, відібраних 2000р. (зразки були надані докт. с.-г. наук І.І.Середою) та 2002, 2004, 2006рр. (зразки відібрані автором), визначали вологість ґрунту (%) ваговим методом; загальний вміст гумусу (%) – методом І.В.Тюріна; кислотність ґрунту (рН водної витяжки) потенціометричним методом; вміст азоту, що легко гідролізується, (мг/кг) – за Корнфілдом; вміст рухомих форм фосфору і обмінного калію (мг/кг) – за методом Кірсанова (Указания по проведению…, 1982).

Фенологічні спостереження за ростом і розвитком рослин проводили згідно загальноприйнятих методів (Методика учётов…, 1987). Урожайність сортів та масу ягід визначали ваговим методом. Для обліку фітомаси рослин визначали окремо фімасу плодів, листків, пагонів та коренів на облікових кущах. Накопичення фітомаси плодами розраховували з використанням таких показників як урожай ягід з куща (кг) та вміст сухої речовини в ягодах (%). Для розрахунку фітомаси листків визначали облистненість кущів (шт./кущ), середню масу листка (г) та вміст сухої речовини в листках (%). Вміст сухої речовини в плодах і листках визначали ваговим методом. Для визначення накопичення фітомаси пагонами та кореневою системою умовно поділили кущ на чотири частини. З ј частини куща видаляли пагони, висушували і зважували. Розкопування кореневої системи проводили в секторі, що складає ј частину кола діаметром 80см навколо куща, на глибину до 60см. Розкопане коріння промивали, висушували і зважували. Результати обліків фітомаси пагонів та коренів множили на чотири. Підсумовуючи фітомасу плодів, листків, пагонів та коренів знаходили загальну фітомасу куща (г сухої речовини) (В.А.Колесников, 1962). Дослідження динаміки наростання маси плоду – за методикою О.С.Овсяннікова (1985). Виміри плодів у двох напрямках здійснювали через кожні 7 днів. На кожну дату вимірювань за співвідношенням маси плодів (m, г) до об’єму (V, см3) вираховували поправочний коефіцієнт К (К=). Об’єм плодів вираховували за формулою еліпсоїда: V = D2 h, де D – діаметр плоду, h – висота плоду від основи до плодоніжки. Морфометричні показники кущів вивчали за В.С.Марковським, І.В.Завгороднім (1993).

Площу листкової пластинки визначали методом висічок. Після зважування висічок обрахунок проводили за формулою: де S – площа листкової пластинки, см2; S1 – площа однієї висічки (S1 = 0,785 D, де D – діаметр висічки, см), см2; n – кількість висічок, шт.; M – маса листків, г; m – маса висічок, г; N – кількість листків, шт. Після завершення росту пагонів підраховували листки на облікових кущах. Множенням кількості листків на їх середній розмір (Sсер.), отримували площу листкової поверхні куща (Методика учётов…, 1987).

Для вивчення кореневої системи за методом секторного пошарового розкопування (В.А.Колесников, 1962) проводили розкопки ј частини кола до глибини 60см шарами в 10см і в горизонтальному напрямку в межах секторів 0–20, 21–40, 41–60, 61–80, 81–100см.

Вміст хлорофілу a і b визначали за Х.М.Починком (1976); індукцію флуоресценції хлорофілу в листках рослин за допомогою хронофлуориметру «Флоратест» (О.В.Брайон та ін., 2000).

Вивчення основних біохімічних показників якості плодів (сухі розчинні речовини, цукри, кислоти, %; вітаміни, мг/100г сирої маси) проводили у лабораторії відділу технології, переробки та зберігання плодів (ІС УААН) згідно з методичними рекомендаціями (1980).

Економічну ефективність виробництва ягід агрусу розраховували за цінами 2006 року згідно з методикою О.М.Шестопаля (2002). Статистичний аналіз результатів польового досліду виконували методом дисперсійного аналізу за методикою Б.А.Доспєхова (1985) із застосуванням комп’ютерної програми «Агростат» (П.В.Кондратенко, М.О.Бублик, 1996).

Результати досліджень та їх обговорення

1. Елементи родючості ясно-сірого опідзоленого ґрунту залежно від системи удобрення. Під впливом удобрення в період проведення досліджень формувався певний поживний та водний режими ґрунту. В результаті застосування запропонованих систем удобрення відбувалося накопичення в ґрунті доступного азоту. Його середній вміст за роки досліджень у шарі 0-20см перевищував контроль на 43 за органічної, на 32% – за органо-мінеральної системи. За мінеральної системи різниця неістотна, що, вочевидь, пов’язано як з посиленням активності ґрунтової мікрофлори, так і з процесами нітрифікації й амоніфікації (О.Л.Гросс, 1970; Б.О.Ягодін, 1989). У шарах ґрунту 21–40 та 41–60см спостерігалася така ж тенденція, а збільшення вмісту азоту на варіанті з мінеральною системою хоча невисоке, але достовірне. Середній вміст азоту в шарі 0-60см перевищував контроль на 45% за органічної та на 35% за органо-мінеральної системи, а за мінеральної його вміст не знижується порівняно з контролем (табл. 1).

Відомо, що сполуки фосфору у ґрунті мають невелику рухливість і зосереджуються на глибині внесення органічних і мінеральних добрив (Э.А.Бибарина, В.С.Павлова, 1974; М.М.Костюк, 2004). Результати наших досліджень загалом збігаються з літературними даними, але демонструють певну специфіку залежно від системи удобрення. Якщо за органічної системи спостерігається лише тенденція до збільшення вмісту фосфору у двох верхніх шарах ґрунту, то у разі застосування органо-мінеральної системи виявлено збільшення вмісту доступного фосфору в шарі ґрунту 0–20см на 56; 21–40см – на 26% порівняно з контролем. Внесення лише мінеральних форм добрив обумовлює найвищий середній показник рухомого фосфору, який у шарі 0–20см перевищував контроль на 61, а у шарі 21–40см – на 32%. Істотної різниці між вмістом фосфору у шарі 41–60см за усіх систем удобрення і в обох сортів не виявлено.

Таблиця 1.

Вплив застосування добрив на показники родючості ясно-сірого опідзоленого ґрунту (2002-2006рр.)

Варіант | Глибина відбору зразків, см | Вологість, % | Вміст, мг/кг ґрунту | рH

N | Р2O5 | K2O

Сорт Красень

1. Контроль – без добрив | 0-20 | 6,9 | 72,8 | 93,4 | 97,0 | 6,2

21-40 | 9,4 | 62,4 | 74,3 | 85,2 | 6,2

41-60 | 12,6 | 48,4 | 55,0 | 67,9 | 6,4

Середнє | 0-60 | 9,0 | 61,2 | 74,2 | 83,4 | 6,3

2. Органічна система | 0-20 | 9,3ав | 113,0ав | 123,4 | 145,7 а | 6,5

21-40 | 11,9ав | 91,1а | 98,9а | 101,2 | 6,4

41-60 | 15,3ав | 72,0а | 60,4 | 75,4а | 6,5

Середнє | 0-60 | 11,5ав | 92,0а | 94,2 | 107,4а | 6,5в

3. Органо-мінеральна система | 0-20 | 8,8ав | 102,4ав | 150,1а | 145,8а | 6,3

21-40 | 11,7ав | 87,9а | 93,4а | 101,3 | 6,4

41-60 | 14,9ав | 65,1а | 62,1 | 76,7а | 6,5

Середнє | 0-60 | 11,0ав | 85,1а | 101,9а | 107,9а | 6,4в

4. Мінеральна система | 0-20 | 7,1а | 94,0 | 152,3а | 147,4а | 5,9

21-40 | 9,7 | 82,5а | 101,5а | 102,7а | 6,0

41-60 | 12,5 | 65,5а | 63,7 | 76,8а | 6,1

Середнє | 0-60 | 9,1 | 80,7 | 105,8а | 109,0а | 6,0

НІР05 | 0-20 | 0,16 | 21,32 | 56,63 | 42,78 | 0,41

21-40 | 0,49 | 14,79 | 13,96 | 16,30 | 0,35

41-60 | 0,71 | 11,21 | 7,50 | 0,37

0-60 | 0,22 | 12,47 | 25,26 | 20,96 | 0,44

Сорт Неслухівський

1. Контроль – без добрив | 0-20 | 7,1 | 83,1 | 96,1 | 98,4 | 6,2

21-40 | 9,7 | 65,5 | 80,0 | 87,3 | 6,3

41-60 | 12,7 | 49,5 | 54,8 | 60,2 | 6,4

Середнє | 0-60 | 9,2 | 66,0 | 77,0 | 82,0 | 6,3

2. Органічна система | 0-20 | 9,5ав | 108,7а | 128,8 | 143,5а | 6,6

21-40 | 12,2ав | 90,5а | 99,5а | 100,9 | 6,6

41-60 | 15,4ав | 71,3а | 64,4 | 77,7а | 6,7

Середнє | 0-60 | 11,7ав | 90,2а | 97,6 | 107,4а | 6,6в

3. Органо-мінеральна система | 0-20 | 9,0ав | 102,5а | 145,3а | 141,6а | 6,2

21-40 | 11,9ав | 80,8а | 99,8а | 99,3 | 6,3

41-60 | 15,3ав | 68,9а | 61,2 | 76,4а | 6,4

Середнє | 0-60 | 11,3ав | 84,1а | 102,1а | 105,8а | 6,3в

4. Мінеральна система | 0-20 | 7,2 | 91,3 | 152,5а | 143,7а | 5,9

21-40 | 9,5 | 79,0а | 102,6а | 100,1а | 5,9

41-60 | 12,9 | 59,7 а | 63,0 | 79,2а | 6,0

Середнє | 0-60 | 9,4 | 76,7 | 106,0а | 107,7а | 5,9а

НІР05 | 0-20 | 0,24 | 17,53 | 65,95 | 39,44 | 0,41

21-40 | 0,54 | 7,31 | 15,36 | 12,80 | 0,44

41-60 | 0,40 | 10,20 | 13,07 | 0,36

0-60 | 0,29 | 12,29 | 24,97 | 21,52 | 0,34

означає, що на 5%-ому рівні вірогідності істотної різниці немає

а різниця істотна порівняно з варіантом 1

в з варіантом 4

Застосовані системи удобрення сприяють накопиченню сполук калію. Їх середній вміст на варіантах з удобренням у шарі ґрунту 0–20см виявився вищим за контроль на 48%. Різниця між варіантами з удобренням не перевищувала НІР05. У шарі 21–40см достовірне збільшення вмісту калію на 23% спостерігалося лише на варіанті з мінеральною системою. Істотної різниці між вмістом калію у шарі 41–60см за усіх систем удобрення не виявлено. Збільшення показника середнього вмісту калію у шарі 0–60см на усіх варіантах з удобренням становило 30% до контролю і було достовірним.

Застосування органічної системи удобрення сприяло збільшенню вмісту гумусу в шарі 0–20см порівняно з вихідними показниками на 0,23%, за органо-мінеральної системи на 0,05% (зростання є достовірним, так як перевищує сумарну похибку досліду). У шарах 21–40 і 41–60см вміст гумусу істотно не змінювався.

Дослідження вологості ґрунту показали, що органічні форми добрив позитивно впливають на цей показник. На варіантах із застосуванням органічної та органо-мінеральної систем удобрення середній вміст вологи за вегетаційний період у шарі ґрунту 0–20см був у 1,31; 21–40см – у 1,25; 41–60см – у 1,2 раза вищим за контроль. Різниця достовірна з контролем та варіантом, де застосовували мінеральну систему удобрення. За мінеральної системи удобрення вологість ґрунту істотно відрізнялася від контрольного варіанту лише у шарі 0–20см.

Застосування усіх трьох систем удобрення ґрунту практично не вплинуло на його кислотно-лужний стан. Незначне підвищення кислотності ґрунту з використанням лише мінеральних добрив не мало негативного впливу на рослини аґрусу (див. табл. 2).

Таким чином, накопичення в різних шарах ґрунту оптимальної кількості азоту, фосфору і калію свідчить про високу ефективність запропонованих систем удобрення. І якщо за розподілом у шарах ґрунту азотних сполук перевага належить органічній і органо-мінеральній системам, то за кількістю фосфору та калію перше місце в усіх шарах ґрунту посідають мінеральні форми добрив.

2. Морфометричні особливості росту аґрусу залежно від системи удобрення. Сорти аґрусу різняться між собою генетичним походженням, габітусом куща, силою росту, колючкуватістю пагонів та іншими ознаками. Сорт Красень належить до американо-європейської групи, має напіврозлогу форму куща, слабкоколючкуватий, стійкий до борошнистої роси, середньостиглий, відрізняється підвищеною пагоноутворювальною здатністю, що вказує на високий коефіцієнт розмноження і можливість формування кущів з більшою кількістю скелетних гілок. Однак у виробництві ягідної продукції утворення рослинами значної кількості пагонів вимагає додаткових витрат коштів і часу на обрізування та проріджування кущів у плодоносних насадженнях. Сорт Неслухівський має європейське походження, слабкорозлогі кущі з низькою пагоноутворювальною здатністю, колючкуватий, відносно стійкий до борошнистої роси, раннього строку достигання (В.П.Копань, 1999; А.В.Исачкин, Б.Н.Воробьев, О.Н.Аладина, 2001; В.С.Марковський, 1986, 2004; В.Г.Чепурний, 2007).

Наші трирічні дослідження показали, що запропоновані системи удобрення ґрунту суттєво впливають на ростові процеси рослин аґрусу. Так, якщо у контролі сорт Красень мав 3,5, а Неслухівський – 1,8 скелетних гілок на кущ, то у варіанті з мінеральною системою удобрення їх кількість збільшувалася у 1,79 раза. В обох сортів за мінеральної системи удобрення збільшувалася довжина скелетних гілок у 1,25, прикореневих пагонів – у 1,35 та довжина річного приросту на скелетній гілці – у 1,6 раза порівняно з контролем. Сумарна довжина гілок та пагонів у середньому за три роки досліджень на варіанті з мінеральною системою в сорту Красень у 2,1 раза та сорту Неслухівський – у 2,9 раза більша порівняно з контролем. Кількісні показники росту структурних елементів кущів обох сортів аґрусу на варіантах з органічною та органо-мінеральною системами займають проміжне положення (значення відрізняються від середнього за варіантами в межах НІР05), але з переважанням системи удобрення з мінеральною складовою. Площа листкової поверхні на варіанті з органо-мінеральною системою удобрення в сорту Красень збільшується порівняно з контролем у 2,2 раза, а в сорту Неслухівський – у 2,8 раза. За органічної та мінеральної систем удобрення розміри листкової поверхні дещо менші, але різниця між усіма варіантами істотна. При цьому площа листкової поверхні у сорту Неслухівський більша порівняно з Красенем, так як його біологічною особливістю є більші кількість листків і розмір листкової пластинки (табл. 2).

Таблиця 2.

Морфометричні характеристики рослин аґрусу залежно від системи удобрення (2002-2004рр.)

Варіант | Кількість скелетних гілок, шт./кущ | Довжина скелетної гілки, см | Довжина

приросту на скелетній гілці, см | Довжина прикоре-невих пагонів, см | Сумарна довжина гілок та пагонів, м/кущ | Площа листкової поверхні, см2/кущ

Сорт Красень

1. Контроль – без добрив | 3,5 | 44,9 | 26,3 | 42,4 | 9,0 | 1850

2. Органічна система | 4,1 в | 46,5 в | 29,8 в | 44,2 в | 14,1 а в | 2660 а в

3. Органо-мінеральна система | 4,7 а в | 44,0 в | 33,0 а в | 46,7 а в | 17,4 а | 4080 а в

4. Мінеральна система | 6,1 а | 52,0 а | 43,9 а | 54,0 а | 19,3 а | 3350 а

Середнє | 4,6 | 46,9 | 33,3 | 46,8 | 15,0 | 2985

НІР05 | 0,81 | 4,35 | 5,60 | 3,43 | 3,88 | 10,03

Сорт Неслухівський

1. Контроль – без добрив | 1,8 | 33,4 | 17,9 | 26,5 | 3,2 | 4460

2. Органічна система | 2,0 в | 39,3 а | 24,3 а | 34,3 | 5,1 в | 12110 а в

3. Органо-мінеральна система | 2,1 в | 32,9 в | 23,6 | 33,1 | 5,8 | 12280 а в

4. Мінеральна система | 3,3 а | 42,2 а | 27,4 а | 38,1 а | 9,3 а | 12020 а

Середнє | 2,3 | 37,0 | 23,3 | 33,0 | 5,9 | 10220

НІР05 | 0,75 | 4,60 | 5,83 | 7,30 | 4,01 | 66,99

а різниця істотна порівняно з варіантом 1

в з варіантом 4

Відомо, що коренева система рослин краще розвивається в умовах родючих ґрунтів при достатній забезпеченості вологою і поживними речовинами. На усіх фонах живлення, як на варіантах з удобренням, так і на контролі, у рослин аґрусу спостерігалася максимальна щільність коренів у верхньому родючому шарі ґрунту (глибина 0-10см) з поступовим зменшенням частки коренів у кожному наступному шарі. На варіантах із запропонованими системами удобрення корені рослин аґрусу розміщуються рівномірно і поширюються в глибину до 60см, а в горизонтальному напрямку на відстань до 1м від центру куща (табл. 3).

Таблиця 3.

Довжина коренів чотирирічних рослин аґрусу залежно від системи удобрення ґрунту, 2005р.

Варіант | Довжина коренів, м | Співвідношення:

обростаючі

скелетні | Загальна довжина коренів, м | Маса коренів, г сухої речовини

скелетних | обростаю-чих

Сорт Красень

1. Контроль – без добрив | 10,0 | 32,0 | 3,2 | 42,0 | 27,63

2. Органічна система | 26,0 а в | 95,6 а в | 3,7 | 121,6 а в | 87,52 а в

3. Органо-мінеральна система | 28,8 а в | 125,2 а в | 4,3 | 154,0 а в | 93,47 а в

4. Мінеральна система | 35,2 а | 141,2 а | 4,0 | 176,4 а | 115,36 а

Середнє | 25,0 | 98,5– | 123,5 | 81,00

НІР05 | 2,53 | 7,60– | 10,13 | 15,27

Сорт Неслухівський

1. Контроль – без добрив | 18,4 | 26,0 | 1,4 | 44,4 | 28,46

2. Органічна система | 45,6 а | 133,6 а | 2,9 | 179,2 а | 114,77 а

3. Органо-мінеральна система | 40,0 а в | 133,6 а | 3,3 | 173,6 а в | 108,16 а в

4. Мінеральна система | 48,0 а | 146,0 а | 3,0 | 194,0 а | 127,45 а

Середнє | 38,0 | 109,8– | 147,8 | 94,71

НІР05 | 2,77 | 13,43– | 16,20 | 15,54

а різниця істотна порівняно з варіантом 1

в з варіантом 4

Довжина обростаючих коренів у варіантах з удобренням значно перевищує довжину скелетних коренів: у Красеня – у 3,6 раза, а в сорту Неслухівський – у 3,1 раза. Посилення росту обростаючих коренів для освоєння якомога більшого об’єму ґрунту, багатого на поживні речовини, пояснює пропорційне збільшення співвідношення обростаючих коренів до скелетних на всіх удобрених ділянках незалежно від сорту. Найбільша загальна довжина коренів у обох сортів відзначена на варіанті з мінеральною системою удобрення, де вона збільшується порівняно з контролем у 4,3 раза. Маса коренів найбільша також за мінеральної системи удобрення.

Отже, внесення мінеральних форм добрив позитивно впливає на ріст скелетних гілок та обростаючих пагонів, саме на ту частину куща, де формується врожай аґрусу. Під впливом мінеральної системи удобрення у сорту Неслухівський підвищується удвічі пагоноутворення. Застосування мінеральної системи збільшує у рослин аґрусу довжину скелетних – у 3,1, обростаючих коренів – у 5,0 разів. Виявлено позитивний вплив сумісного внесення органічних і мінеральних добрив на розмір асимілюючої поверхні кущів: в обох сортів аґрусу за органо-мінеральної системи листкова поверхня максимально збільшується, що, вочевидь, сприяє кращому забезпеченню рослин асимілятами.

3. Проходження фенологічних фаз розвитку аґрусу в умовах Північного Лісостепу України. У роки досліджень вегетаційний період тривав найдовше у 2004р. – 167 днів, а найменше у 2005р. – 152 у Неслухівського і 158 днів у Красеня. Вегетація розпочиналася раніше в Неслухівського 18–25 березня при настанні середньодобової температури 5–8оС, а іноді відразу після переходу середньодобових температур через 0оС (2005р.). Сорт Красень розпочинав вегетацію пізніше – 22–27 березня. Аґрус зацвітає при середньодобовій температурі від 7 до 18оС, в період від 20 до 25 квітня, а при холодній затяжній весні – на початку травня (2005р.). Розходження у часі цвітіння між сортами 2–6 днів – спочатку зацвітає Неслухівський, а потім Красень. Тривалість періоду від початку вегетації до початку цвітіння становить 20–25 днів. У фазу зав’язування плодів Неслухівський вступав 1–4, а Красень – 6–9 травня. Плодоношення тривало в сорту Неслухівський – 58, а в Красеня – 47 днів. Листопад починався відразу після закінчення плодоношення в Неслухівського 12-17 липня, у Красеня 5-10 липня. У сорту Красень листопад відзначався раніше, ніж в Неслухівського, а при недостатній кількості опадів (липень 2005р., ГТК=0,3) частину листків рослини скидали вже у фазі плодоношення, щоб зменшити випаровування вологи. У роки досліджень повне опадання листків у сорту Неслухівський наставало 25 серпня – 1 вересня, а у сорту Красень – 2–6 вересня. Таким чином, рослини аґрусу добре ростуть і плодоносять в даній кліматичній зоні, проте сорт Красень гірше за Неслухівський переносить нестачу вологи в роки з сухим і спекотним літом.

4. Фотосинтетична активність у зв’язку з формуванням урожаю. Дослідження фотосинтетичної активності за аналізом кількості зелених пігментів та визначенням перебігу швидких і повільних фаз індукції флуоресценції хлорофілу (ІФХ) було проведено на варіантах з органо-мінеральною та органічною системами удобрення. Вміст хлорофілів, як в перерахунку на масу листків, так і на їх площу, у контролі був вищий, ніж на варіантах з удобренням. Оскільки за оптимальних умов живлення рослини створюють більшу листкову поверхню, ніж без удобрення, сумарна кількість зелених пігментів, розрахована на площу усіх листків рослин аґрусу з 1га, у сорту Красень при застосуванні органо-мінеральної була у 2,1, а у Неслухівського за органічної системи удобрення – у 2,5 раза вищою, ніж на контролі.

Дослідження змін ІФХ проводили у трикратному повторенні з трихвилинною тривалістю циклу вимірювань. За рахунок кращого живлення рослин криві ІФХ у варіантах з удобренням більш стабільні та компактні (рис. 1). На контролі за недостатнього живлення більша варіабельність значень інтенсивності флуоресценції, так як рослини мають більші втрати акумульованої хлорофілом енергії на створення необхідних для росту і розвитку фотосинтетичних асимілятів. Криві ІФХ у сорту Неслухівський мають більшу амплітуду інтенсивності флуоресценції, ніж у Красеня, що свідчить про більшу адаптивну здатність рослин сорту Неслухівський до впливу несприятливих умов навколишнього середовища.

Початкове значення флуоресценції Fо в листках аґрусу сорту Красень у контролі та на варіанті з органо-мінеральною системою удобрення однакове і становить 0,18 відн.од. У сорту Неслухівський цей показник дещо більший і становить у контролі 0,19, а на варіанті з органічною системою 0,20 відн.од. Вищий “фоновий” рівень флуоресценції вказує на більші втрати енергії під час її міграції до реакційних центрів, тобто до складу пігментного комплексу входить більше молекул хлорофілу, які не пов’язані з реакційними центрами і не беруть участі у процесі розділення заряду, а їх кількість прямо пропорційна вмісту хлорофілу а і b в листках і значно вища в сорту Неслухівський порівняно з Красенем. Усталене значення флуоресценції після світлової адаптації (Fpl) та максимальне (Fp) значення флуоресценції на контролі та варіанті з удобренням також більше в Неслухівського, а зменшення флуоресценції (Fs) відбувається при однакових значеннях – 0,11 відн.од. Отже, дослідження змін ІФХ свідчать про вищий фотосинтетичний потенціал сорту Неслухівський порівняно з Красенем.

Рис. 1. Індукційні зміни флуоресценції хлорофілу в листках аґрусу залежно від системи удобрення:

1– контроль (без добрив); 2 – органічна система; 3 – органо-мінеральна система.

5. Біохімічний склад ягід. За результатами біохімічних досліджень (табл. 4), у плодах Красеня на варіанті з органічною системою удобрення спостерігається тенденція до збільшення вмісту сухих розчинних речовин, цукрів та органічних кислот, що позитивно позначається на величині цукрово-кислотного коефіцієнту і покращує смакові якості. На варіанті з органо-мінеральною системою удобрення плоди аґрусу мають дещо нижчі показники, але характеризуються добрим смаком.

У плодах Неслухівського на варіанті з органічною системою удобрення спостерігається тенденція до збільшення вмісту сухих розчинних речовин, цукрів та зменшення кількості органічних кислот, що підвищувало значення цукрово-кислотного коефіцієнта.

Вміст вітаміну С в плодах аґрусу в роки досліджень значно варіює. Більше його у плодах Красеня – 32,3мг/100г сирої маси і менше в плодах Неслухівського – 30,4мг/100г. У сорту Красень за вмістом вітаміну С у 100г сирої маси відзначився контрольний варіант, проте в перерахунку на врожай ягід більше вітаміну С за органо-мінеральної системи удобрення (494г/га), а в Неслухівського за органічної (623г/га).

Таким чином, спостерігається тенденція до збільшення цукристості плодів Неслухівського на варіанті з органічною та сорту Красень – на варіанті з органо-мінеральною системою удобрення. За вмістом у плодах сухих розчинних речовин і вітаміну С перевага належить мінеральній системі удобрення. Плоди сорту Неслухівський відрізняється кращим вмістом біохімічних складових, тобто низькою кислотністю соку і високим вмістом цукрів, що має високу цінність для споживання їх у свіжому вигляді.

Таблиця 4.

Біохімічний склад плодів аґрусу залежно від системи удобрення

(2005-2006рр.)

Варіант | Сухі розчин. речовини | Загальна кількість цукрів | Сума титров. органічних кислот | Цукрово-кислотний індекс (ЦКІ) | Вміст вітаміну С, мг/100г сирої маси

% на сиру масу

Сорт Красень

1. Контроль – без добрив | 16,37 | 10,43 | 1,98 | 5,27 | 37,00

2. Органічна система | 16,37 | 12,57 | 2,13 | 6,09 | 34,16

3. Органо-мінеральна система | 15,47 | 11,04 | 2,05 | 5,64 | 30,17

4. Мінеральна система | 15,17 | 10,82 | 2,16 | 5,01 | 27,86

Середнє | 15,82 | 11,22 | 2,08 | 5,50 | 32,30

Сорт Неслухівський

1. Контроль – без добрив | 17,00 | 11,50 | 1,81 | 6,36 | 30,40

2. Органічна система | 16,49 | 13,36 | 1,78 | 7,63 | 30,94

3. Органо-мінеральна система | 16,19 | 13,60 | 2,04 | 6,67 | 30,41

4. Мінеральна система | 16,09 | 11,48 | 1,98