ДЕРЖАВНИЙ ВИЩІЙ НАВЧАЛЬНИЙ ЗАКЛАД

“ХЕРСОНСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ АГРАРНИЙ УНІВЕРСИТЕТ”

ПИСАРЕНКО ПАВЛО ВОЛОДИМИРОВИЧ

УДК: 633.15: 631.6: 631.03 (477.72)

ПРОДУКТИВНІСТЬ РІЗНИХ ЗА ГРУПАМИ СТИГЛОСТІ ГІБРИДІВ

КУКУРУДЗИ ЗАЛЕЖНО ВІД ГУСТОТИ СТОЯННЯ ТА

ВОЛОГОЗАБЕЗПЕЧЕНОСТІ В УМОВАХ

ПІВДЕННОГО СТЕПУ УКРАЇНИ

06.01.02 - сільськогосподарські меліорації

Автореферат

дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата сільськогосподарських наук

Херсон - 2008

Дисертацією є рукопис.

Робота виконана в Інституті землеробства південного регіону Української академії аграрних наук упродовж 1998-2004 pp.

Науковий керівник: Лавриненко Юрій Олександрович, доктор сільськогосподарських наук, член-кореспондент УААН, Інститут землеробства південного регіону УААН, завідувач лабораторії селекції кукурудзи

Офіційні опоненти: Лимар Анатолій Остапович, доктор сільськогосподарських наук, професор Херсонський державний аграрний університет, професор кафедри рослинництва

Тищенко Олександр Павлович, Кримський науково-дослідний центр Інституту гідротехніки і меліорації УААН, кандидат сільськогосподарських наук, старший науковий співробітник сектору експлуатації рисових зрошувальних систем.

Захист відбудеться "14" лютого 2008 р. о 12 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 67.830.01 у Державному вищому навчальному закладі “Херсонський державний аграрний університет” за адресою: 73006, м. Херсон, вул. Р.Люксембург, 23, ауд. 92

З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці державного вищого навчального закладу “Херсонський державний аграрний університет” за адресою: 73006, м. Херсон, вул. Р.Люксембург, 23, головний корпус.

Автореферат розісланий "14" січня 2008 р.

Вчений секретар спеціалізованої вченої ради,

кандидат сільськогосподарських наук, доцентА.В.Шепель

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність теми. В зоні південного Степу при зрошенні є необхідний природній потенціал для формування 16-18 т/га зерна кукурудзи при наявності відповідних за продуктивністю гібридів та застосуванні новітніх технологій. Гібриди української селекції за параметрами продуктивності не поступаються кращим зразкам закордонної селекції, але мають перед ними незаперечну перевагу – вони створені в степовій зоні й мають генетично обумовлені механізми адаптивності до ґрунтово-кліматичних умов південного регіону і зрошуваного землеробства.

Тому розробка нових і вдосконалення існуючих елементів технології вирощування кукурудзи на поливних землях, основними з яких є добір високопродуктивних, адаптованих до умов зрошення гібридів кукурудзи, визначення густоти стояння рослин, вивчення ефективності традиційних і відпрацювання нових методів планування вегетаційних поливів, а також оцінка економічних та біоенергетичних показників при їх застосуванні, має наукову новизну та актуальність для сільськогосподарського виробництва.

Зв’язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Дослідження та наукові розробки, які узагальнені в дисертаційній робо---ті, виконувалися автором відповідно з тематичним планом Інституту зрошуваного землеробства (з 2000 року – Інституту землеробства південного регіону УААН) за державною комплексною програмою "Продовольство", проекту "Зерно", завданням "Технологія вирощування зернових і олійних культур в зоні Степу" згідно тематичного плану та робочої програми досліджень лабораторії зрошення ІЗПР „Водо - та енергозберігаючі технології вирощування сільськогосподарських культур” (номер державної реєстрації 0197U015758) та „Удосконалення режимів зрошення, методів управління поливами і технологій вирощування сільськогосподарських культур” (номер державної реєстрації 0104U002805).

Мета та задачі досліджень. Метою роботи було встановлення закономірностей водоспоживання, ростових та продуційних процесів різних за скоростиглістю гібридів кукурудзи, визначення оптимальної густоти стояння рослин, розробка нових методів управління зрошенням та удосконалення поверхневого способу поливу.

Для досягнення поставленої мети передбачалось вирішення таких завдань:

? вивчити особливості сумарного водоспоживання різних генотипів кукурудзи при природному зволоженні та в умовах зрошення, визначити зони активного використання вологи рослинами та динаміку поглинання її протягом вегетації;

? дослідити сумарне та середньодобове випаровування зрошуваної кукурудзи залежно від вологозабезпеченості рослин та умов вегетаційного періоду;

? визначити за даними власних досліджень та матеріалів багаторічних дослідів Інституту зрошуваного землеробства інтегровані показники сумарного та середньодобового випаровування за декадами вегетаційного періоду різних за скоростиглістю гібридів кукурудзи;

? встановити строки настання та тривалість фаз росту й розвитку рослин, фенологічні та морфобіологічні показники рослин кукурудзи залежно від режиму зрошення, групи стиглості та густоти стояння рослин, особливості формування листової поверхні, величину продуктивності фотосинтезу, динаміку накопичення сирої маси та сухої речовини;

? вивчити ефективність традиційних та новітніх методів планування і управління режимом зрошення різних за скоростиглістю гібридів кукурудзи;

? розробити новий розрахунковий метод визначення строків і норм поливів кукурудзи та провести оцінку його, порівняно з існуючими методами;

? встановити вплив умов вологозабезпеченості, методів планування вегетаційних поливів, способів розподілу води при поверхневому поливі та густоти стояння рослин на урожайність зерна та структуру врожаю різних за скоростиглістю гібридів кукурудзи;

? розрахувати витрати поливної води на формування врожаю кукурудзи залежно від методів планування вегетаційних поливів та розподілу води при поливі по борознах:

? визначити коефіцієнти водоспоживання та ефективності зрошення залежно від методу управління зрошенням та скоростиглості гібриду;

? визначити економічну ефективність та провести біоенергетичну оцінку елементів технології вирощування кукурудзи, що удосконалюються, за умов зрошення.

Об'єкт дослідження: процеси росту та розвитку гібридів кукурудзи різних груп стиглості, динаміка водоспоживання, рівень продуктивності залежно від режимів зрошення, способів поливу, густоти стояння рослин та інших факторів життєдіяльності рослин.

Предмет дослідження: темно-каштановий ґрунт, гібриди кукурудзи, густота стояння рослин, методи управління зрошенням , поверхневий спосіб поливу.

Методи дослідження: загальнонаукові (аналіз, синтез, спостереження, порівняння, вимірювання тощо), спеціальні (польовий, лабораторно-польовий, лабораторний, атестовані загальноприйняті наукові методи та ДСТУ), математично-статистичні та розрахунково-порівняльні.

Наукова новизна одержаних результатів. Вперше проведено експериментальну оцінку ефективності застосування традиційних і новітніх методів планування строків і норм вегетаційних поливів на різних за біологічними ознаками гібридах кукурудзи, визначені показники середньодобового випаровування рослин за декадами вегетаційного періоду, розроблено новий розрахунковий метод управління режимом зрошення, який за якістю та простотою розрахунків переважає існуючі, удосконалено технологію розподілу поливної води при поверхневому способі поливу, набули подальшого розвитку питання щодо впливу густоти стояння рослин на продуктивність нових гібридів різних груп стиглості. За результатами досліджень отримано деклараційний патент на винахід (бюл. №8, 2004 р.) та свідоцтво про реєстрацію авторського права на твір (№18280. – 18.10.2006).

Практичне значення одержаних результатів. Результати досліджень мають важливе практичне значення для господарств, які займаються вирощуванням кукурудзи в умовах зрошення. Рекомендовані найбільш продуктивні гібриди різних груп стиглості, оптимальна густота стояння рослин, методи управління режимом зрошення, а також новий, загальнодоступний розрахунковий метод визначення строків і норм вегетаційних поливів за показниками середньодобового випаровування. Результати досліджень пройшли перевірку і апробацію на полях науково-виробничої фірми „Дріада” у Генічеському районі Херсонської області протягом 2004-2006 рр. на площі 85 гектарів, а також були використані при підготовці рекомендацій з режиму зрошення сільськогосподарських культур в Херсонській області (2005 р.).

Особистий внесок здобувача. Автор приймав безпосередню участь у розробці тематичного плану і робочих програм досліджень, закладці і проведенні польових дослідів, лабораторних досліджень та спостережень, аналітичній роботі, обробці експериментальних матеріалів, обчисленні показників економічної та біоенергетичної ефективності досліджуваних чинників, підготовці статей і рекомендацій виробництву. Основні наукові положення та висновки, які наведені у дисертаційній роботі, одержані автором особисто. У наукових працях, що написані у співавторстві, внесок автора складає не менше 70%.

Апробація результатів дисертації. Результати досліджень доповідались протягом 1998-2006 рр. на вчених радах Інституту землеробства південного регіону УААН; на міжнародних конференціях ІЗПР УААН (Херсон, 1999, 2001, 2003); Херсон: ХДАУ, 2000, 2002, 2005). Результати роботи доповідались і обговорювались на координаційних нарадах Інституту зернового господарства УААН (Дніпропетровськ, 1999-2005 рр.).

Публікації. За темою дисертаційної роботи опубліковано 16 наукових праць, серед яких статей – 13, з них у фахових виданнях –11, деклараційний патент – 1, свідоцтво про реєстрацію авторського права на твір – 1.

Структура дисертації. Дисертація викладена на 174 сторінках машинописного тексту основного змісту і складається з таких розділів: вступ, сім розділів, висновки, аналіз і узагальнення результатів дослідження, рекомендації виробництву, список використаних літературних джерел, додатки. Робота містить 51 таблицю, 21 рисунок, 22 додатки. Список використаних літературних джерел налічує 207 найменувань, з них 15 іноземних авторів.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

У вступі обґрунтовано актуальність дисертаційної роботи, мету, задачі та об’єкт досліджень, надано її загальну характеристику.

Розділ 1. „Стан вивченості проблеми та завдання досліджень”(аналітичний огляд літератури). Проблемою створення високопродуктивних гібридів, розробки технологій вирощування та режиму зрошення кукурудзи на півдні України займалося декілька поколінь вчених, серед яких слід відмітити Алпатьєва С.М., Дзюбецького Б.В., Запорожченка О.Л. Кружиліна М.С. Кулешова М.М., Лавриненка Ю.О., Лисогорова С.Д., . Остапова В.І., Писаренка В.А., Трегубенка М.Я., Ушкаренка В.О., Фильова Д.С., Штойка Д.А., Цикова В.С. та багатьох інших. За результатами аналізу літературних джерел доведена необхідність проведення теоретичних та експериментальних досліджень з питань добору адаптованих до умов зрошення гібридів кукурудзи, визначення густоти стояння рослин, способів поливу та методів планування зрошення. На основі цих матеріалів розроблено програму досліджень, результати яких наведені у дисертаційній роботі.

Розділ 2. „Умови та методика проведення досліджень”. Польові досліди, лабораторні та аналітичні дослідження виконувались протягом 1998-2004 рр. в Інституті землеробства південного регіону УААН (до 2000 р. – Інститут зрошуваного землеробства), розташованому на правому березі р. Дніпро в зоні Інгулецької зрошувальної системи.

ґрунт дослідних ділянок – темно-каштановий середньосуглинковий з вмістом в орному шарі: гумусу – 2,8*3,4%, валових азоту, фосфору і калію – 0,118-0,120; 0,114; 2,5-2,7 % відповідно, у тому числі рухомих: 16,0; 26,3 та 280 мг/кг ґрунту. рН водної витяжки 7,0-7,2. Найменша вологоємність шару 0-100 см складає 21,5%, вологість в'янення – 9,0% від маси сухого ґрунту, щільність складення – 1,37 г/см.

Клімат південного Степу континентальний, жаркий, з гідротермічним коефіцієнтом 0,5-0,7, що свідчить про його крайню посушливість. Характерними ознаками його є недостатня кількість атмосферних опадів, високі температури і низька вологістю повітря, часті суховії весною та літом, тепла погода восени та зимою.

Роки проведення досліджень під час вегетації кукурудзи за дефіцитом випаровування були: 1998 і 2002 рр. – середні; 1999 – середньосухий; 2000 і 2004 – вологі, 2003 р. – середньовологий. За період вегетації кукурудзи сума опадів у 1998 – 2004 роках становила 278,0, 157,1, 319,3, 123,4, 207,1 та 298,0 мм.

У дисертаційній роботі представлені матеріали досліджень у трьох двофакторних і одному однофакторному дослідах. Двофакторні: 1. – Опрацювати методи управління режимом зрошення різних за скоростиглістю гібридів кукурудзи. 2. – Вплив густоти стояння рослин на продуктивність різних генотипів кукурудзи при зрошенні. 3. – Вплив густоти стояння рослин на продуктивність різних гібридів кукурудзи за неполивних умов. Однофакторний дослід – Удосконалення поверхневого способу поливу кукурудзи.

Спостереження за ростовими та продуційними процесами рослин, динамікою вологозапасів та необхідні обліки виконувалися за загально прийнятими методиками.

Площу листкової поверхні визначали методом висічок, чисту продуктивність фотосинтезу (за А.А.Нічипоровичем, згідно формули Кідда-Веста-Бріггса), фотосинтетичний потенціал посіву (за А.А.Нічипоровичем, 1961), наростання сирої та сухої біомаси кукурудзи, добового приросту рослин у висоту, структури врожаю (М.М.Горянский, 1970).

Вологість ґрунту визначали термостатно-ваговим методом, а величину поливних норм, сумарне водоспоживання та середньодобове випаровування, коефіцієнти водоспоживання, окупності поливної води та інші визначали згідно Методических рекомендаций по проведению полевых опытов в условиях орошения УССР” (1985).

Збирання та облік урожаю проводили в фазу повної стиглості зерна. Економічну, біоенергетичну та еколого-економічну ефективність вирощування кукурудзи розраховували за методиками В.О.Ушкаренка, П.Н.Лазера та ін., 1997. Економічну ефективність розраховували згідно загальних виробничих норм та за обліком усіх витрат, прямих і накладних видатків за розцінками на 01.01.2006 р.

Результати обліку врожаю обробляли методами дисперсійного та статистичного аналізу за допомогою комп’ютерних програм „MSTAT” та MS „Exel”.

Агротехніка проведення дослідів була загальноприйнятою для зони зрошення півдня України, з урахуванням погодних умов вегетаційного періоду та за винятком вивчаємих факторів.

Розділ 3. „Динаміка поглинання вологи та водоспоживання кукурудзи”. Встановлено, що існують суттєві розбіжності щодо інтенсивності поглинення вологи рослинами зрошуваної та неполивної кукурудзи протягом вегетаційного періоду. Зона активного вологообміну до початку поливів становить 20-30 см і залежить, в основному, від погодних умов вегетації. В подальшому спостерігаються суттєві розбіжності у поглиненні вологи рослинами поливної і неполивної кукурудзи. Без поливу рослини інтенсивно використовують воду, в основному, з шару ґрунту 0-80 см, а у посушливі роки – 0-120 см. Основний вологообмін зрошуваних рослин відбувається з шару 0-50 см, незалежно від скоростиглості гібриду та погодних умов протягом вегетації.

Сумарне водоспоживання неполивної та зрошуваної кукурудзи суттєво різниться, що обумовлено різним ступенем забезпечення рослин вологою у другій половині вегетації. В середньому за шість років сумарне водоспоживання середньостиглих гібридів з шару ґрунту 0-200 см склало без зрошення 3114, при зрошенні 3989 м3/га. Різниця між цими показниками збільшувалась від вологих до сухих років (табл.1).

Таблиця 1

Сумарне водоспоживання залежно від умов вологозабезпеченості

рослин, мі/га ( шар ґрунту 0-200 см )

Умови вирощування

кукурудзи

(фактор А) | Характеристика року

(фактор В) | Вологий | середній | посушливий | При зрошенні | 4479 | 4998 | 4031 | Без зрошення | 3729 | 3844 | 2462 | Збільшення від зрошення | 750 | 1154 | 1569 | НІР05, м3/га: А – 26,5; В – 85,8; АВ – 117,2 |

Стосовно скоростиглості гібридів, то за поливних умов гібриди середньопізньої групи за показниками водоспоживання із шару ґрунту 0 – 200 см перевищують більш скоростиглі гібриди на 200 – 954 мі/га. Крім того, середньопізні гібриди краще використовують вологу з шарів ґрунту 50 – 100 см і 100 – 200 см.

При формуванні режиму зрошення важливо знати інтенсивність використання води рослинами протягом вегетаційного періоду. За нашими спостереженнями, показники середньодобового випаровування середньостиглих гібридів кукурудзи при зрошенні за міжфазними періодами становлять: сходи – 7 листків – 15,3, 7 листків – 11 листків – 35,2, 11 листків – 15 листків – 50,5, 15 листків – цвітіння – 63,5, цвітіння - молочна стиглість зерна – 37,0, молочна - повна стиглість зерна – 24,7 мі/га.

Середньодобове випаровування середньопізніх гібридів за міжфазними періодами становить: сходи – 7 листків – 17,7, 7 – 11 листків – 40,2, 11 – 15 листків – 45,0, 15 листків – цвітіння – 54,4, цвітіння - молочна стиглість зерна – 38,6, молочна - повна стиглість зерна – 35,7 мі/га.

Великий обсяг інформації з дослідів Інституту зрошуваного землеробства і власні спостереження дозволили побудувати інтегральні криві водоспоживання у метровому шарі ґрунту та визначити показники сумарного і середньодобового випаровування для різних за вологозабезпеченістю років, а також для гібридів двох груп стиглості (рис.1).

Ці матеріали були використані для розробки нового розрахункового методу планування режиму зрошення кукурудзи у південному регіоні.

Рис. 1. Середньодобове випаровування різних за скоростиглістю гібридів кукурудзи при зрошенні, мі/га

Розділ 4 „Фенологічні та морфо-біологічні показники рослин кукурудзи залежно від досліджуваних факторів”. Спостереження за тривалістю періоду вегетації рослин кукурудзи показало, що цей показник змінюється, в основному, від скоростиглості гібридів. У середньому за три роки, період вегетації ранніх та середньоранніх гібридів становив 118, середньостиглих – 133 і середньопізніх – 137 діб.

Аналіз результатів спостережень за ростовими процесами рослин дозволив прийти до висновку, що на змінення показників лінійного росту рослин, площі листкового апарату, накопичення сирої та сухої біомаси та інших найбільш інтенсивно впливають наступні фактори: морфобіологічні характеристики гібриду, густота стояння рослин, умови їх вологозабезпеченості. Питома вага впливу цих факторів змінювалася залежно від об’єкту вивчення.

На лінійний ріст рослин найбільш сильно впливають скоростиглість гібридів, вологозабезпеченість і густота стояння рослин. На накопичення площі листового апарату, сирої і сухої біомаси найбільше впливає вологозабезпеченість, а дещо менше густота стояння рослин і скоростиглість гібриду. В роки досліджень, з починаючи з фази 15 листків і до воскової стиглості зерна площа листкового апарату поливних рослин різних за скоростиглістю гібридів у 2,5-2,6 рази перевищувала площу неполивних рослин. Подібна тенденція відмічена і у накопиченні сирої та сухої біомаси рослин. Так, починаючи з фази 15 листків у варіантах зі зрошенням кількість сухої речовини перевищувала показники варіантів без зрошення, в середньому, у 2,2-2,4 рази.

Чиста продуктивність фотосинтезу також була суттєво вищою у варіантах зі зрошенням (11,2 і 7,1 г/м2 за добу, відповідно), а стосовно густоти стояння рослин, то простежувалася деяка тенденція зменшення цього показника при зростанні щільності посіву до 80 тис./га.

Фотосинтетичний потенціал кукурудзи зростає в прямій залежності від скоростиглості гібриду. Мінімальним цей показник був у ранньостиглих гібридів Борисфен 191 МВ та Борисфен 275 АМВ як у неполивних, так і у зрошуваних варіантах – 607-618 і 1327-1376 тис. м2 днів, відповідно, а максимальним – у середньопізньостиглого гібриду Дніпровський 472 МВ – 738-1933 тис. м2 днів. Збільшення густоти стояння рослин кукурудзи з 50 до 65 і 80 тис./ га призвело до несуттєвого росту фотосинтетичного потенціалу посівів на 4,2 і 7,3%, а з 65 до 80 тис./ га на 3,1%, відповідно.

Розділ 5 „Вплив умов вологозабезпеченості, способів поливу та густоти стояння рослин на продуктивність різних за скоростиглістю гібридів кукурудзи”. В роки досліджень, в середньому по фактору, зрошення підвищило врожайність зерна на 51,1-53,0 ц/га (табл.2). Спостерігається тенденція біль високої ефективності зрошення з подовженням вегетаційного періоду гібридів (від середньоранніх до середньопізніх).

Таблиця 2

Урожайність зерна гібридів кукурудзи залежно від методів

управління поливами (середнє за 1998-2000 рр.)

Гібрид

(фактор В) | Метод управління поливами (фактор А) | Середнє по В | без зрошення | по вологості ґрунту | по вологості ґрунту за скороченою поливною нормою | поливи у критичний період | за показниками середньодобового випаровування | Борисфен 191 МВ | 28,7 | 68,4 | 68,1 | 67,8 | 70,1 | 60,6 | Борисфен 275 АМВ | 32,6 | 71,2 | 74,3 | 79,2 | 78,4 | 67,1 | ОдМа 310 М | 37,3 | 90,9 | 89,3 | 92,4 | 90,8 | 80,1 | ОдМа 338 МВ | 36,5 | 87,5 | 85,1 | 85,2 | 88,2 | 76,5 | ОдМа 408 М | 36,3 | 84,5 | 82,6 | 82,5 | 85,2 | 74,2 | ДнОд 417 МВ | 36,4 | 95,0 | 101,3 | 89,8 | 91,3 | 82,8 | Кадр 397 | 38,5 | 104,2 | 96,1 | 95,6 | 96,6 | 86,3 | Кадр 413 | 39,4 | 104,6 | 101,8 | 98,2 | 100,4 | 88,9 | Дніпровський 472 МВ | 36,4 | 92,6 | 86,5 | 91,8 | 85,9 | 78,6 | Середнє по А | 35,8 | 88,8 | 87,2 | 86,9 | 87,4 | НІР05: А – 3,2; В – 3,9; АВ – 9,1; |

Так, за три роки спостережень, прибавка врожаю від зрошення становила: у гібридів ранньої і середньоранньої груп стиглості (Борисфен 191 МВ і Борисфен 275 АМВ) 39,9-43,2 ц/га, у середньостиглих гібридів (ОдМа 310М, ОдМа 338 МВ, ОдМа 408 М) – 47,4-53,5 ц/га, у середньопізніх гібридів (ДнОд 417 МВ, Кадр 397, Кадр 413) 58,0-61,8 ц/га, відповідно. Ефективність зрошення зменшувалася від вологих до посушливих років, що є результатом різної кількості опадів та термічних умов протягом вегетації. Результати наших досліджень показали, що розрахунки строків і норм вегетаційних поливів за показниками середньодобового випаровування кукурудзи за міжфазними періодами створюють необхідні умови вологозабезпеченості рослин для формування високого врожаю. За показниками врожайності і витрат поливної води на формування одиниці продукції від зрошення різних за скоростиглістю гібридів, цей метод не поступається методу призначення поливів за показниками вологості ґрунту.

Стосовно впливу густоти стояння на продуктивність різних за скоростиглістю гібридів кукурудзи при зрошенні, то, в середньому за три роки, максимальну врожайність зерна на гібридах усіх груп стиглості отримано при густоті стояння рослин 65 тис./га(табл.3).

Таблиця 3

Урожайність зерна гібридів кукурудзи при різній густоті стояння рослин при зрошенні, ц/га (середнє за 1998-2000 рр.)

Гібрид (фактор А) | Густота стояння рослин, тис./га (фактор В) | Середнє по фактору В | 50 | 65 | 80 | Борисфен 191 МВ | 58,2 | 68,1 | 67,6 | 64,6 | Борисфен 275 АМВ | 65,3 | 71,0 | 74,1 | 70,1 | ОдМа 310 М | 85,0 | 97,1 | 90,8 | 91,0 | ОдМа 338 МВ | 89,4 | 92,5 | 90,2 | 90,7 | ОдМа 408 М | 78,1 | 89,4 | 85,7 | 84,4 | ДнОд 417 МВ | 85,7 | 96,7 | 94,2 | 92,2 | Кадр 397 | 93,6 | 106,1 | 97,1 | 98,9 | Кадр 413 | 93,0 | 104,1 | 103,3 | 100,1 | Дніпровський 472 МВ | 93,2 | 93,4 | 93,0 | 93,2 | Середнє по фактору А | 82,4 | 90,9 | 88,4 | НІР05: А – 2,9; В – 3,5; АВ – 9,0; |

Збільшення густоти стояння з 50 до 65 тис./га підвищувало врожайність зерна на 9,9-12,5 ц/га. Слід відмітити, що гібриди ранньої і середньоранньої груп стиглості, а також окремі середньостиглі (ОдМа 338 МВ) і середньопізні (ДнОд 417 МВ, Кадр 413) гібриди, практично не знижували врожайності зерна з підвищенням густоти стояння рослин з 65 до 80 тис./га. У середньопізнього гібриду Дніпровський 472 МВ урожайність зерна при густоті стояння рослин 50, 65 і 80 тис./га була, практично, однаковою і становила 93,2 , 93,4 і 93,0 ц/га, відповідно.

Коефіцієнт водоспоживання кукурудзи суттєво змінювався залежно від досліджуваних схем поливу і був максимальним (4278 м3/т) у неполивних ділян---ках. Цей факт пояснюється тим, що в незрошуваних умовах зростають непродуктивні витрати ґрунтової вологи, а значний дефіцит доступної вологи викликає порушення ростових та продуційних процесів рослин і значно знижує врожайність кукурудзи. Застосу---вання зрошення зменшило коефіцієнт водоспоживання у 3,2-3,8 рази, проте така невисока різниця в цьому показникові пояснюється достатньо високою для зони сухого Степу України кількістю опадів.

В розділі 6 „Формування режиму зрошення кукурудзи за показниками середньодобового випаровування” наведені результати досліджень щодо створення нового розрахункового методу планування вегетаційних поливів та порівняльна оцінка його з традиційними методами. В практиці зрошуваного землеробства застосовується декілька методів визначення строків і норм вегетаційних поливів, які відрізняються ступенем достовірності, трудомісткістю збирання інформації, витратою часу і коштів на отримання необхідних результатів.

За результатами аналізу власних і попередніх досліджень нами розроблено новий розрахунковий метод планування зрошення кукурудзи за показниками середньодобового випаровування.

У дисертаційній роботі наведено результати порівняльної оцінки нового методу з іншими, що використовують в Україні Для перевірки розрахунків витрат води зрошуваною кукурудзою різними розрахунковими методами було залучено дані польових дослідів зі зрошуваною кукурудзою починаючи з 1969 року. Показники фактичних зрошувальних норм при оптимальному режимі зрошення слугували контрольним варіантом (еталоном) для зіставлення їх з розрахунковими методами. Встановлено, що новий розрахунковий метод за показниками визначення зрошувальних норм наближається до методу за показниками вологості ґрунту і переважає традиційні розрахункові методи у різні за погодними умовами роки.

Розділ 7. „Економічна ефективність та біоенергетична оцінка технології вирощування кукурудзи в умовах південного Степу України”. Розрахунки економічної ефективності вирощування кукурудзи на зерно здійснювали по цінах, які сформувались на кінець 2005 року. При визначенні вартості валової продукції з 1 га в розрахунках використовували основний вид продукції. Аналіз розрахунків показав, що зміна вартості отриманої продукції при вирощуванні кукурудзи змінюється за такими ж закономірностями, як і врожайність культури (табл. 4).

Таблиця 4

Показники економічної ефективності вирощування гібридів

кукурудзи при зрошенні (середнє за 1998-2000 рр.)

Гібрид | Економічні показники

урожайність, ц/га | вартість валової продукції, грн./га | витрати

на основну продукцію, грн./га | собівартість грн./ц | чистий прибуток, грн./га | рівень рентабельності, %

Борисфен 191 МВ | 64,6 | 3230 | 2265 | 35,1 | 965 | 42,6

Борисфен 275 АМВ | 70,1 | 3505 | 2268 | 32,3 | 1237 | 54,5

ОдМа 310 М | 91,0 | 4550 | 2276 | 25,0 | 2274 | 99,9

ОдМа 338 МВ | 90,7 | 4535 | 2276 | 25,1 | 2259 | 99,2

ОдМа 408 М | 84,4 | 4220 | 2273 | 26,9 | 1947 | 85,6

ДнОд 417 МВ | 92,2 | 4610 | 2277 | 24,7 | 2333 | 102,4

Кадр 397 | 98,9 | 4945 | 2279 | 23,0 | 2666 | 117,0

Кадр 413 | 100,1 | 5005 | 2280 | 22,8 | 2725 | 119,5

Дніпровський 472 МВ | 93,2 | 4660 | 2277 | 24,4 | 2383 | 104,6

Чистий прибуток і рівень рентабельності, серед вивчаємих гібридів, при вирощуванні кукурудзи на зерно при зрошенні зростали від ранніх і середньоранніх до середньопізніх. Серед ранніх і середньоранніх гібридів найвищими ці показники були у Борисфену 275 АМВ – 1237 грн./га і 54,5%, серед середньостиглих гібриду ОдМа 310 М – 2274 грн./га і 99,9% відповідно. Загалом у всіх гібридів середньопізньої групи стиглості рівень рентабельності перевищував 100%, а чистий прибуток коливався у межах 2333 - 2725 грн./га. Найвищий рівень рентабельності і чистий прибуток забезпечив у середньопізній гібрид Кадр 413 – 119,5% і 2725 грн./га відповідно. У середньому за роки досліджень собівартість зерна кукурудзи коливалася від 22,8 до 35,1 грн./ц і обумовлювалася групою стиглості гібриду.

Найбільш вагомі економічні показники у гібридів ранньої і середньоранньої груп стиглості отримали при густоті стояння рослин 80 тис./га, а у середньостиглих і середньопізніх - при 65 тис./га, а подальше загущення посівів до 80 тис./га призводить до погіршення економічних показників.

Аналізуючи ефективність вирощування кукурудзи користуючись різними методами призначення поливів можна зробити висновок про те, що усі вони досить ефективні з економічної точки зору, а рівень рентабельності і чистий прибуток залежить лише від групи стиглості гібриду.

При вирощуванні кукурудзи без зрошення, в середньому за 3 роки, витрати на основну продукцію становлять від 41,4 до 84,1% від вартості валової продукції. Кращими за показниками рівня рентабельності і чистого прибутку продукції стали: ранні і середньоранні – Борисфен 275 АМВ – 31,6% і 391 грн./га; середньостиглі - ОдМа 310 М – 50,3% і 624 грн./га; середньопізні – Кадр 413 – 58,6% і 728 грн./га відповідно.

У досліді з поливом кукурудзи по борознах найвищу вартість валової продукції (5052,00 грн./га) отримано у варіанті, де розподіл води проводили в кожну борозну повною нормою. Собівартість зерна кукурудзи була найвищою (30,43 грн./ц) у богарних варіантах, а на зрошенні зменшилася до 18,60-22,80 грн./ц або на 10,7-14,8%, що пов’язано із суттєвим зниженням урожайності кукурудзи на неполивних ділянках при незначному зростанні витрат на проведення поливів.

У неполивних ділянках рівень рентабельності склав 97,2%, а при застосуванні зрошення зріс до 163,1-222,6% або у 1,9-2,5 рази. Проведення поливів через борозну призвело до зниження рентабельності на 58,0-59,6%.

Отримані результати показують, що енергетичний коефіцієнт в усіх варіантах досліду перевищує одиницю і коливається від 2,5 на суходолі до 3,6-4,6 – на зрошенні, тобто вирощування кукурудзи на зерно в умовах півдня України обґрунтовано як на неполивних, так і на зрошуваних землях. Максимального значення енергетичний коефіцієнт досягає у варіантах з поливами в кожну борозну, а при погіршенні умов зволоження зменшується до 22%, що пов’язано із значними перевитратами енергії на виробництво одиниці продукції внаслідок суттєвого зниження врожайності культури.

ВИСНОВКИ

1. На темно-каштановому середньосуглинковому ґрунті зона активного вологообміну неполивної кукурудзи протягом вегетаційного періоду середньостиглих і середньопізніх гібридів становить: у міжфазний період сходи – 10-11 листків (перший місяць) – 20-30 см ; 10-11 листків – цвітіння (другий місяць) – 30-50 см і в подальшому – 70-80 см. У посушливі та середні за погодними умовами роки наприкінці вегетації (фаза цвітіння – формування зерна) суттєво зростають витрати вологи з шару 80-120 см.

2. Показники середньодобового випаровування гібридів кукурудзи незалежно від груп стиглості досягають максимальних значень в період 15 листків – цвітіння і дорівнюють 54,4-63,5 мі/га за добу. В подальшому, до фази повної стиглості зерна, середньодобове випарування поступово зменшується, причому значно повільніше у пізньостиглих гібридів, ніж у середньостиглих.

3. На змінення морфо-біологічних показників найбільш інтенсивно впливають наступні досліджувані фактори: зрошення, біологічні особливості гібридів, густота стояння рослин. При зрошенні, залежно від біологічних особливостей гібридів, максимальні показники морфо-біологічних ознак збільшуються порівняно з неполивними умовами: висота рослин на 34,4-40%, площа листкового апарату у 2,5-2,6 рази, показники виходу сирої і сухої біомаси 2,3-2,6 і 2,2-2,4 відповідно, фотосинтетичний потенціал посівів на 48,7-63,3%.

4. Гібриди середньопізньої групи стиглості переважають більш скоростиглі гібриди за такими показниками: висотою рослин, площею листкового апарату, накопиченням сирої та сухої біомаси, чистою продуктивністю фотосинтезу та фотосинтетичним потенціалом. Збільшення густоти стояння рослин кукурудзи з 50 до 65 і 80 тис./ га призвело до підвищення лінійного росту, накопичення сирої і сухої біомаси, але, практично не вплинуло на показники фотосинтетичного потенціалу.

5. Зрошення у роки досліджень забезпечило підвищення врожайності зерна кукурудзи на 51,1-53,0 ц/га або 58,8-59,7%. Прибавка врожаю у поливних варіантах становила: у гібридів ранньої і середньоранньої групи стиглості 39,9-43,2 ц/га, у середньостиглих – 47,4-53,5 ц/га, у середньопізньостиглих – 58,0-61,8 ц/га.

6. Визначення строків і норм вегетаційних поливів різними методами забезпечило практично однакову врожайність зерна кукурудзи. Серед нових методів управління зрошенням кукурудзи найбільш ефективними за впливом на рівень урожайності та окупністю поливної води виявилися: метод за показниками вологості ґрунту зі зменшенням розрахованої поливної норми на прогнозовану кількість опадів міжполивного періоду та метод за показниками середньодобового випаровування рослин.

7. Серед гібридів ранньої і середньоранньої груп стиглості кращими показниками врожайності в середньому за 3 роки характеризується гібрид Борисфен 275 АМВ – 67,1 ц/га, у середньостиглих ОдМа 310М – 80,1 ц/га, а серед середньопізніх гібридів – Кадр 413 – 88,9 ц/га зерна.

8. При зрошенні максимальну врожайність зерна гібридів кукурудзи всіх груп стиглості, за виключенням Дніпровський 472 МВ, в середньому по фактору отримано при густоті стояння рослин 65 тис./га. Рівень урожайності зерна гібридів ранньої і середньоранньої груп при збільшенні щільності посівів з 65 до 80 тис./га був практично однаковим. У середньопізнього гібриду Дніпровський 472 МВ збільшення густоти стояння рослин з 50 до 65 і 80 тис./га не вплинуло на рівень врожайності зерна. На землях які тимчасово не зрошуються максимальна врожайність в середньому по фактору (45,6 ц/га) і по окремих гібридах(39,6-49,6 ц/га) за роки досліджень отримана при густоті стояння рослин, яка рекомендована для поливних земель.

9. При поверхневому способі поливу розподіл води почергово через борозну, порівняно з подачею у кожну борозну, забезпечив суттєве зменшення зрошувальної норми (30,5%) при зниженні врожайності на 11,4 ц/га (11,6%).

10. За окупністю поливної води середньостиглі гібриди дещо поступаються середньопізнім гібридам, що пояснюється меншою тривалістю вегетаційного періоду і показниками сумарного водоспоживання. Використання схеми розподілу поливної води в кожну борозну зменшувало ефективність зрошення на 17,7-34,4%.

11. Найвищими економічні показники: вартість валової продукції 5052,00 грн./га, чистий прибуток – 3486,06 грн./га та рівень рентабельності – 222,6% визначені у варіантах зі зрошенням. Собівартість виробництва зерна кукурудзи максимальна у неполивних варіантах, а на зрошенні цей показник зменшується на 10,7-14,8%. Проведення поливів через борозну призвело до зниження рентабельності на 58,0-59,6%.

12. Максимальні витрати сукупної енергії в умовах зрошення припадають на оборотні засоби – паливо (35,8-38,1%), добрива ,5-21,7%), поливну воду (6,7-7,6%) тощо. Енергетичний коефіцієнт в усіх варіантах досліду перевищує одиницю і коливається від 1,8 без зрошення до 2,1-2,2 – при зрошенні. Найбільш енергетично обґрунтованою, за показниками енергетичного коефіцієнту 2,3-2,4, є густота стояння рослин 65 і 80 тисяч на гектарі. Зменшення щільності посівів до 50 тис./га викликає зниження енергетичного коефіцієнту на 17,4-20,8%.

РЕКОМЕНДАЦІЇ ВИРОБНИЦТВУ

1. На посівах кукурудзи застосовувати нові ефективні методи планування та оперативного управління режимом зрошення: розрахунковий – визначення строків і норм вегетаційних поливів за показниками середньодобового випаровування; інструментальний – зменшення розрахованої поливної норми за даними вологості розрахункового шару ґрунту на прогнозовану кількість опадів міжполивного періоду.

2. Використовувати найбільш пристосовані для умов зрошення середньопізні гібриди Кадр 413 МВ і Кадр 397 МВ, а також середньостиглі гібриди ОдМа 310 МВ і ОдМа 338 МВ. Ранньостиглі і середньоранні гібриди доцільно висівати на площах, на яких неможливо здійснювати регулярне зрошення протягом всього вегетаційного періоду, або на зрошувальних системах з низьким гідромодулем.

3. Густоту стояння рослин кукурудзи необхідно коригувати залежно від скоростиглості гібридів: для ранніх, середньоранніх і середніх груп стиглості слід формувати густоту стояння рослин в межах 65-80 тис./га, а для середньопізньої – 65 тис./га .

4. На вирівняних площах з глибоким рівнем ґрунтових вод застосовувати поверхневі поливи з подачею води в кожну борозну при вологості 0-50 см метрового шару ґрунту 65-70% НВ. При дефіциті робочої сили та поливної води, її низької якості та незадовільному меліоративному стані поля поливи проводити з розподілом води почергово через борозну.

СПИСОК ОПУБЛІКОВАНИХ ПРАЦЬ ЗА ТЕМОЮ ДИСЕРТАЦІЇ

1. Писаренко В.А., Лавриненко Ю.О., Писаренко П.В. Шляхи удосконалення технології вирощування кукурудзи на зерно при зрошенні в умовах Південного Степу України // Аграрний вісник Причорномор’я: Зб. наук. праць. – Одеса, 1999. - № 3 (6). – Ч. ІІ. – С. 63-67. (Частка здобувача становить 70% - проведення досліджень і розрахунків)

2. Лавриненко Ю.О., Григоренко Є.Я. Писаренко П.В. Продуктивність гібридів кукурудзи при різних режимах зрошення в умовах південного степу // Актуальні проблеми ефективного використання зрошуваних земель: Зб. наук. праць. – Херсон, 1999. Вип.2. – С. 17-20. (Частка здобувача становить 75% - проведення досліджень і розрахунків та висновків).

3. Писаренко В.А., Писаренко П.В., Григоренко Є.Я. Застосування розрахункових методів для визначення зрошувальних норм кукурудзи // Таврійський науковий вісник: Зб. наук. праць. – Херсон, 2003. – Вип. 28. – С. 172-176. (Частка здобувача становить 70% - проведення досліджень і розрахунків)

4. Лавриненко Ю.О., Коковіхін С.В., Писаренко П.В. Екологічна мінливість показників темпів розвитку рослин кукурудзи // Таврійський науковий вісник: Зб. наук. праць. – Херсон, 2005. – Вип. 40. – С. 46-55. (Частка здобувача становить 75% - проведення досліджень і розрахунків та висновків)

5. Писаренко В.А., Головацький О.І. Писаренко П.В., Витрати поливної води і врожайність культур залежно від технологій зрошення // Таврійський науковий вісник: Зб. наук. праць. – Херсон, 2005. – Вип. 41. – С. 107-112. (Частка здобувача становить 70% - проведення досліджень і розрахунків)

6. Писаренко П.В. Планування і управління режимом зрошення кукурудзи розрахунковим методом // Зрошуване землеробство: Зб. наук. праць. – Херсон, 2005. – Вип. 43. – С. 57-61.

7. Писаренко П.В. Раціональне використання поливної води при поверхневому способі зрошення кукурудзи // Зрошуване землеробство: Зб. наук. праць. – Херсон, 2005. – Вип. 44. – С. 12-15.

8. Писаренко П.В. Вплив густоти стояння рослин на продуктивність гібридів кукурудзи // Зрошуване землеробство: Зб. наук. праць.– Херсон, 2007.– Вип. 47.– С. 52-55.

9. Писаренко П.В. Економічна ефективність вирощування кукурудзи на зерно в умовах півдня України // Зрошуване землеробство: Зб. наук. праць. – Херсон, 2007. – Вип. 48. – С. 237-240.

10. Коковіхін С.В., Міхаленко І.В., Лавриненко Ю.О., Писаренко П.В. Використання результатів статистичної обробки експериментальних даних в прогнозуванні економічної ефективності виробництва кукурудзи при зрошенні // Таврійський науковий вісник: Зб. наук. праць. – Херсон, 2007. – Вип. 48. – С. 282-290. (Частка здобувача становить 70% - проведення досліджень і розрахунків та висновків).

11. Лавриненко Ю.О., Писаренко П.В. Вплив вологозабезпеченості та густоти стояння рослин гібридів кукурудзи на морфо-біологічні показники // Таврійський науковий вісник. – Херсон: Айлант. – 2007. – Вип. 55. – С. 13-18.

12. Писаренко В.А., Коковіхін С.В., Писаренко П.В. Рекомендації з режимів зрошення сільськогосподарських культур в Херсонській області. – Херсон: Айлант, 2005 – 20 с. (Частка здобувача становить 70% - проведення досліджень і розрахунків).

13. Деклараційний патент на винахід.