Грищенко Р.Є. Удосконалення технології вирощування гречки в умовах північного Лісостепу України

Краткое содержание

 особливості ФОРМУВАННЯ ВРОЖАЮ гречки

(огляд літератури)

В огляді літератури подано аналіз результатів досліджень вітчизняних та зарубіжних вчених з питань удобрення гречки за мінеральної, органо-мінеральної систем та дії вторинної рослинної продукції на реалізацію біологічного потенціалу урожаю. Розглянуто питання ширини міжрядь і норм висіву сортів гречки з різною архітектонікою стебла. Обґрунтовано необхідність вивчення цих елементів технології в підвищенні урожайності культури. Показано невирішені питання з зазначеної проблеми та обґрунтовано вибір теми дисертаційної роботи.

УМОВИ ТА МЕТОДИКА ПРОВЕДЕННЯ ДОСЛІДЖЕНЬ

Дослідження за темою дисертації проводилися на протязі 1986-2000 років в багатофакторних тривалих дослідах лабораторії інтенсивних технологій зернобобових та круп'яних культур Інституту землеробства УААН в дослідному господарстві “Чабани” в зоні північного Лісостепу України.

Грунт на дослідних ділянках (1986-1994рр.) сірий лісовий крупнопилувато-легкосуглинковий, у  0-20 см шарі містить: гумусу – 1,03%,  валового азоту – 0,059%, рухомого фосфору – 8,75-10,8 мг, обмінного калію – 4,5-5,0 мг на 100 г грунту, рН (сольовий) – 5,2. Дослідження 1996-2000 рр. проводились на  темно-сірому опідзоленому крупнопилувато легкосуглинковому грунті, що містить гумусу –1,15%, валового азоту – 0,076%, рухомого фосфору – 12,1-13,0 мг, обмінного калію – 10,0-11,4 мг на 100 г грунту, рН (сольовий) –5,8.

Погодні умови за роки досліджень характеризувалися значною різноманітністю. Їх умовно можна розділити на сприятливі і менш сприятливі; менш сприятливими виявилися 1988, 1992, 1999 рр. Нерівномірний розподіл опадів за фазами розвитку, висока температура повітря (+26-30⁰С), низька відносна вологість (47-60%) були основними причинами зниження в ці роки урожайності культури.

Дослідження по удосконаленню технології вирощування гречки і вирішення поставлених завдань у відповідності з програмою досліджень проводились у п'яти дослідах.

Дослід 1 – по вивченню ефективності мінеральної системи удобрення гречки. Дослід 2  – по вивченню післядії органічних і  мінеральних добрив (органо – мінеральна система). Дослід 3 – вивчали вплив вторинної рослинної продукції. В досліді 4 вивчали оптимальні строки проведення підживлень рослин гречки азотними добривами, які вносили за етапами органогенезу. Дослід 5 – вивчення ефективності впливу ширини міжрядь та норм висіву сортів гречки з різною архітектонікою стебла. В усіх дослідах, крім другого, попередником була озима пшениця. В другому досліді гречку розміщували після удобрених цукрових буряків, крім того мінеральні добрива вносили безпосередньо під культуру. Схема дослідів наведена в таблицях по тексту. Площа облікових ділянок 50 м². Повторність – чотириразова. В п’ятому  досліді  площа облікових ділянок 5 м² в шестиразовій повторності.

Використовували районовані сорти гречки Астра гілчато-розлогої форми і Крупинка детермінантної форми. Агротехніка в дослідах відповідала прийнятій для зони крім досліджуваних елементів технології.

Мінеральні добрива вносили в формах: аміачної селітри (34,4% д.р.), гранульованого суперфосфату (19,8% д.р.) та каліймагнезії (28% д.р.). Норми висіву насіння розраховували виходячи з рекомендованої (млн.шт.схожих насінин/га).

Проведені дослідження виконувались з урахуванням методики дослідної справи  за Б.О.Доспеховим (1985). Методи морфологічних та аналітичних досліджень загальноприйняті:

¨      облік  густоти посіву рослин на закріплених площадках;

¨      фенологічні спостереження за настанням фаз розвитку гречки за Ф.М.Куперман (1980). Методика проведення досліджень при сортовипробуванні” (1986);

¨      наростання висоти рослин та накопичення сухої речовини в динаміці за фазами розвитку відбирали зразки рослин з площі 0,25 м² в двох  місцях ділянки та в двох несуміжних повтореннях; 

¨      визначали площу листкової поверхні методом “висічок”, розраховували фотосинтетичний потенціал за період активної вегетації рослин (від фази двох листочків до плодоутворення) за А.О.Ничипоровичем,1966;                

¨       вміст валового азоту в рослинах визначали за методом К'єльдаля, фосфору – колориметрично (ФЄКЛМФ 74М) та калію  полум'яно-фотометричним методом  після мокрого озолення за методом Гінзбурга, Щеглової (М.М.Городній, А.Г.Сердюк,1985);

¨     аналіз  структури врожаю проводили за пробними снопами, які відбирали перед збиранням з двох несуміжних повторень в двох місцях ділянки розміром 1 м².  Визначали: масу рослин, кількість гілок першого та другого порядків, кількість суцвіть, зерен, виповнених і щуплих та їх масу за  ГОСТом 12042-80;

¨     збирання врожаю проводили  при побурінні 80-85% зерен, висота зрізу   15-20 см. Обмолот валків проводився при вологості зерна     13-16% комбайном  Сампо-500. Урожай чистого зерна розраховували на стандартну вологість (14%) і чистоту зерна (100%). В ході збирання з кожної ділянки  відбирали зразки зерна для визначення якісних показників:

¨     масу 1000 зерен , натуру зерна та плівчастість визначали за відповідними методиками Держстандарту, ГОСТ 12042-80;

¨     вміст білка в зерні визначали за Барштейном (А.В.Петербургський,1963);

¨     вміст "сирого жиру" - методом знежиреного    залишку. (А.Н.Лісовал, І.М.Давиденко,1984);

¨      математичний аналіз результатів польових та лабораторних дослідів  проведено за допомогою дисперсійного аналізу. Проведені результати  дисперсійного аналізу  достовірні по критерію Фішера на 95% рівні ймовірності;

¨      економічну ефективність досліджуваних елементів технології вирощування гречки оцінювали за затратами засобів виробництва на 1 га, за сумарним прибутком, собівартістю 1 ц, рівнем рентабельності. Економічні розрахунки  проводили за технологічними картами в цінах 2002 року;

¨      енергетичну ефективність варіантів технології вирощування гречки оцінювали за сукупними витратами енергії, енергетичною цінністю зерна та коефіцієнтом енергетичної ефективності (Кее);

¨      математичний аналіз результатів досліджень,  енергетична та економічна оцінка технології вирощування гречки проводились у відділі економіки Інституту землеробства УААН за “Методичними вказівками по визначенню економічної оцінки  вирощування сільськогосподарських культур за інтенсивними технологіями”(А.М.Огінський, В.М.Баб’як,1998).

УДОБРЕННЯ ГРЕЧКИ

Дослідження по удосконаленню технології вирощування гречки, зокрема, системи її удобрення показали, що під впливом добрив змінюються біометричні показники рослин. Так, за мінеральної системи  удобрення, їх внесення в основне в дозах N₃₀Р₆₀К₆₀ з підживленням рослин азотом (N₁₅) на ІV-VІІ етапах органогенезу та за розрахункової дози добрив на заплановану врожайність (N₆₀Р₁₂₀К₁₂₀+N₃₀+N₃₀) забезпечили на 12% збільшення висоти рослин відносно базового варіанту (N₄₅Р₆₀К₆₀ в основне) і на 10% за внесення мінеральних добрив  в рядки N₁₅Р₁₅К₁₅ одночасно з сівбою гречки.  За органо-мінеральної системи удобрення показники висоти рослин збільшувались на 5% за всіх фонів при  рядковому внесенні добрив та в підживлення рослин азотом  (N₁₅Р₁₅К₁₅+ N₁₅). Застосування під гречку вторинної рослинної продукції забезпечило збільшення висоти рослин на 7-12% також за внесення мінеральних добрив в рядки і підживлення в період вегетації рослин  (N₂₀Р₂₀К₂₀+ N₂₀). Таким чином, крім добрив, внесених в основне та в рядки, певний вплив на висоту рослин мали азотні добрива внесені в підживлення.

 Накопичення сухої речовини гречкою за мінеральної системи удобрення, за всіх фаз розвитку, більш інтенсивно проходило на варіантах з розрахунковою дозою добрив на заплановану врожайність (N₆₀Р₁₂₀К₁₂₀+N₃₀+N₃₀) і за внесенням мінеральних добрив в рядки з підживленням (N₁₅Р₁₅К₁₅+N₁₅).  Приріст сухої речовини до базового варіанту (N₄₅Р₆₀К₆₀) становив від 8 до 20%. За органо-мінеральної системи удобрення більш інтенсивне накопичення сухої речовини в рослинах відмічено у фазі плодоутворення на фоні післядії 60 т/га гною + N₁₂₀Р₇₅К₁₂₀ (51,4 ц/га) або на 5-9% більше відносно  фонів – гною 30 т/га + N_60-120Р₇₅К₁₂₀ (47-49 ц/га). Внесення мінеральних добрив під гречку на цих фонах призвело до подальшого наростання сухої речовини. Так, за основного внесення  (N₄₅Р₄₅К₄₅)   накопичення сухої речовини на  фоні  30 т/га гною + N₆₀Р₇₅К₁₂₀  збільшилось на 22%; при такій же дозі гною, але подвійній дозі мінеральних добрив - на 18%; і подвійній дозі гною 60 т/га  + N₁₂₀Р₇₅К₁₂₀ – на 20%. Рядкове добриво в дозах– Р₁₅К₁₅ з підживленням рослин (N₁₅) на ІV-VІІ та ІХ-Х етапах органогенезу на  фоні - 30 т/га гною + N₆₀Р₇₅К₁₂₀ забезпечило прирости сухої речовини на 20-24% більше порівняно з фоном подвійної дози гною та мінеральних добрив  (60 т/га гною + N₁₂₀Р₇₅К₁₂₀). Гречка, розміщена на фоні з подрібненою соломою накопичувала сухої речовини на 10-12% (43,0 ц/га) менше, порівняно з мінеральним фоном (N₆₀Р₆₀К₆₀ під озиму пшеницю).

Вищий  вміст основних елементів живлення у рослинах, за мінеральної системи удобрення, у вегетативний період розвитку гречки, забезпечили нижчі дози добрив внесені в рядки  та в підживлення (N₁₅Р₁₅К₁₅+ N₁₅) порівняно з основним внесенням добрив в дозах N₃₀Р₆₀К₆₀+N₁₅ : азоту на 0,40%, фосфору на 0,37%, калію на 0,38%. За органо-мінеральної системи, більше надходження елементів живлення в рослини забезпечила післядія добрив внесених під попередник гречки (цукрові буряки: 30 т/га гною +N₆₀Р₇₅К₁₂₀ ) – азоту 3,3%, фосфору 1,23, калію 4,95%. З часу утворення репродуктивних органів, за обох систем удобрення, вміст основних елементів живлення у гречки знижувався вдвічі за рахунок їх накопичення у генеративних органах.

Встановлено тісний зв’язок між процесом формування площі асиміляційного апарату гречки залежно від систем удобрення. Так, вищі показники листкової поверхні (24,5-25,9 тис.м²/га) сформувались  у фазі плодоутворення за мінеральної системи удобрення при внесенні добрив в основне в дозах N₃₀Р₆₀К₆₀+N₁₅  і за розрахункової дози добрив на заплановану урожайність (N₆₀Р₁₂₀К₁₂₀+N₃₀+N₃₀). Використання рядкового добрива з підживленням рослин N₁₅Р₁₅К₁₅+N₁₅ +N₁₅ або тільки  підживлення N₁₅ +N₁₅  на ІV-VІІ та ІХ-Х етапах органогенезу обумовило нижчі рівні асиміляційної поверхні  на 3,1-4,9 тис.м²/га  і вони становили 21,4-21,7 тис.м²/га (рис.1).  Асиміляційна поверхня  гречки більш інтенсивно наростала за органо-мінеральної системи удобрення  на фоні внесення під її попередник 60 т/га гною + N₁₂₀Р₇₅К₁₂₀. Так, у фазі плодоутворення її розміри становили 17,5 тис.м²/га, на фонах з нижчим рівнем удобрення (30 т/га гною + N_60-120Р₇₅К₁₂₀) – 16,0-16,9 тис.м²/га. На цих фонах внесення мінеральних добрив під культуру  сприяло утворенню на 40-46% вищих розмірів асиміляційної поверхні. За основного внесення  (N₄₅Р₄₅К₄₅) вона становила 23,4-24,5 тис.м²/га, за рядкового з підживленням (N₁₅Р₁₅К₁₅+N₁₅) – 23,9-25,7 тис.м²/га (рис.2).

Застосування подрібненої соломи, під гречку, не  мало значного впливу на розміри  асиміляційної поверхні. Листкова поверхня збільшувалась за фазами розвитку не змінюючись відповідно досліджуваних варіантів і становила на фоні  з подрібненою соломою – у фазі бутонізації:  10,2-14,5; без соломи на мінеральному фоні  (N₆₀Р₆₀К₆₀)- 11,4-14,8 тис.м²/га; у фазі цвітіння – 17,4-26,0 і 17,8-25,5; у фазі плодоутворення – 21,5-31,2 і 23,2-32,8 тис.м²/га відповідно (рис.3).

 Отже, за обох систем удобрення, мінеральні добрива, внесені в основне, в основне та в підживлення рослин азотними добривами за етапами органогенезу, сприяли росту рослин, накопиченню сухої речовини та листкової поверхні порівняно з нижчими дозами добрив внесеними в рядки, або в рядки з підживленням.

Проте інтенсивність роботи асиміляційного апарату зростала за нижчих доз добрив. Так, інтегрована продуктивність фотосинтезу та питома зернова продуктивність за мінеральної системи удобрення при рядковому внесенні  (N₁₅Р₁₅К₁₅) та рядковому з підживленням (N₁₅Р₁₅К₁₅+N₁₅) рослин азотними добривами становила 2,57-2,58 г/дм² і 1,0-1,03 г/дм²,  що більше на 18%  порівняно з базовим варіантом (N₄₅Р₆₀К₆₀ в основне). За органо-мінеральної системи удобрення кращу продуктивність роботи асиміляційного апарату  забезпечили мінеральні та органічні добрива внесені під попередник гречки, тобто їх післядія. Інтегрована продуктивність фотосинтезу  відповідно фонів була  2,94-2,88-2,93 г/дм², а питома зернова продуктивність -–1,10-1,17-1,15 г/дм², що більше на 14% за  внесення мінеральних  добрив під гречку. При використанні вторинної рослинної продукції, вищі показники роботи асиміляційного апарату  забезпечили азотні добрива внесені в підживлення на ІХ етапі органогенезу на мінеральному фоні з соломою – на 5,9%; на мінеральному без соломи  (N₆₀Р₆₀К₆₀)- на 5,6%; на фоні без добрив – на 4,4%.  Таким чином, за мінеральної системи удобрення більшу роботу асиміляційного апарату забезпечили добрива, внесені в рядки (N₁₅Р₁₅К₁₅) та в рядки з підживленням рослин (N₁₅Р₁₅К₁₅+N₁₅), а за органо-мінеральної системи ­– добрива внесені тільки під попередник гречки.

Як зазначає М.В.Фесенко, основним лімітуючим фактором, що обмежує ефективність  добрив в польових умовах є не низький рівень фотосинтетичних процесів, а несприятливе розподілення  асимілянтів між вегетативною і генеративною сферами, що відбувається внаслідок недостатнього освітлення рослин на варіантах з високими дозами добрив за рахунок їх самозатінення.

Основними структурними елементами, що в найбільшій мірі  визначають продуктивність гречки є кількість і маса виповнених зерен на рослині. За мінеральної системи, добрива внесені в рядки (N₁₅Р₁₅К₁₅) в порівнянні з добривами внесеними в основне (N₄₅Р₆₀К₆₀) забезпечили на 41% більше виповнених зерен з більшою їх масою в 1,5 рази. Коефіцієнт кореляції  між кількістю зерен на рослині  і їх масою становив 0,93; між кількістю виповнених зерен і кількістю суцвіть на одній рослині –0,87; а виповнених зерен на рослині з кількістю виповнених зерен на суцвітті-0,78. За органо-мінеральної системи кращі показники продуктивності рослин сформувались на фоні 30 т/га гною+N₆₀Р₇₅К_120.  За внесення на цьому фоні мінеральних добрив в рядки (N₁₅Р₁₅К₁₅) та в рядки з підживленням (N₁₅Р₁₅К₁₅+N₁₅) в порівнянні з фонами 30-60 т/га гною +N_120-Р₇₅К₁₂₀ виповнених зерен на рослині  утворилось на 10-11% більше і з більшою їх масою в 1,0-1,3 рази. Застосування під гречку вторинної рослинної продукції  порівняно з мінеральним фоном (N₆₀Р₆₀К₆₀) забезпечило практично рівнозначні показники продуктивності однієї рослини.  Маса зерна з рослини становила 1,5-1,6 г. За всіх досліджуваних фонів внесення  мінеральних добрив в рядки з підживленням рослин (N₂₀Р₂₀К₂₀ +N₂₀)  по відношенню до контрольного варіанту (без добрив) забезпечили на 10-14% більше виповнених зерен з більшою їх масою в 1,2 рази. Коефіцієнт кореляції даних показників з урожайністю становив 0,93-0,94, що свідчить про тісну кореляційну залежність.

Урожайність гречки. Ступінь впливу добрив на реалізацію високої продуктивності гречки, в значній мірі, визначався погодними умовами. У сприятливі роки прирости зерна від добрив були на 25-30% вищими, порівняно з несприятливими роками. За мінеральної системи удобрення внесення добрив в рядки одночасно з сівбою гречки в дозах N₁₅Р₁₅К₁₅ та в підживлення рослин (N₁₅) на ІV-VІІ і ІХ-Х етапах органогенезу, в середньому за три роки, забезпечило урожайність гречки на рівні 22,1 ц/га, що на 5,0 ц/га більше відносно контрольного варіанту (без добрив) і на 2,0 ц/га відносно базового варіанту (N₄₅Р₆₀К₆₀ – добрива внесенні в основне) з вищою окупністю мінеральних добрив зерном на 4,3 кг/кг (табл 1.). Істотні прирости зерна гречки 4,7 ц/га порівняно до контрольного варіанту (без добрив) і 1,7 ц/га до базового варіанту (N₄₅Р₄₅К₄₅), отримано  лише з внесенням  азотних добрив  в підживлення рослин на ІV-VІІ і ІХ-Х  етапах органогенезу в дозі 15 кг/га.