Михайленко Л.П. Формування продукційного процесу зернобобових культур під впливом погодних і технологічних факторів в північній частині Степу

Краткое содержание

У вступній частині обґрунтовано тему дисертаційної роботи, визначено наукову новизну, мету та основні напрямки її вирішення, задекларовано особистий внесок автора, наведено структуру і обсяг дисертації.

Аналіз огляду літературних джерел. У першому розділі зроблений аналіз і узагальнення матеріалів вітчизняної та зарубіжної літератури з питань щодо вивчення впливу агротехнічних, хімічних і біологічних заходів на адаптацію рослин різних сортів гороху, нуту і чини до умов середовища та динаміку їх продуктивності, обґрунтовано  обраний напрямок досліджень у зв’язку з впровадженням нових сортів, регуляторів росту нового покоління і препаратів азотфіксуючих бактерій.

Висвітлені основні фактори, що визначають сучасний рівень виробництва зернобобових культур, наведені шляхи та перспективи збільшення рослинної білкової продукції.

Умови, матеріали і методика проведення досліджень. Польові досліди проводили (2000 – 2002 рр.) на полях Ерастівської дослідної станції Інституту зернового господарства (П’ятихатський район Дніпропетровської області), яка розташована в північному Степу. Грунт – чорнозем звичайний малогумусний важкосуглинковий, на лесовидному суглинку, орний шар якого характеризується такими показниками: вміст гумусу (за Тюріним) – 4,0-4,5 %; вміст загального азоту (за К’єльдалем) – 0,23-0,26 %; вміст рухомого фосфору (Р₂О₅) – 14-17 мг/100 г ґрунту (за Чириковим), обмінного калію (К₂О) – 11-12 мг/100 г ґрунту (за Масловою), рН – 6,5-7,0.

Клімат у зоні помірно континентальний. Середньорічна сума опадів (за даними Комісарівської метеостанції) складає 508 мм, а за вегетаційний період зернобобових культур – 250-270 мм.

Метеорологічні умови в роки досліджень (2000-2002 рр.) відрізнялися нестабільністю температурного режиму і кількістю опадів, що характерно для цього  регіону.

Польові і лабораторні дослідження проводили згідно з прийнятими методиками Б.А. Доспєхова (1985, 1987), а також керувалися методичними розробками Інституту зернового господарства УААН (1980), основні положення  яких загальноприйняті для зони.

Попередник досліджуваних культур – кукурудза на зерно; відповідно до схем дослідів вносили мінеральні добрива – аміачну селітру, гранульований суперфосфат, калійну сіль та амофос.

В польових дослідах площа посівних ділянок становила 100 м², облікових – 25 м², повторність 4-разова, в лабораторно-польових (модельних) – 1-2 м²,  повторність 5-разова. Варіанти в польових дослідах розміщували в один-два яруси, послідовно. Сівбу проводили в оптимальні строки при фізичній стиглості ґрунту. Норми висіву насіння культур визначали, відповідно до схем дослідів. Висівали насінням сортів, що включені до Держреєстру України: горох – Норд, Дамир-2 та Харківський янтарний, нут – Смачний і Колорит, чина Красноградська-7.

Насіння нуту і чини перед сівбою обробляли рістрегулюючими речовинами: емістимом С, фумаром, гумісолом у відповідних дозах, а на контролі – водою.

            Інокуляцію насіння нуту в день сівби здійснювали виробничими, новими та перспективними штамами бульбочкових бактерій (Rhizobium ciceri).

Морфофізіологічні дослідження проводили за методикою Ф.М. Куперман (1980); площу листкової поверхні визначали у відібраних зразках методом “висічок” за А.А. Ничипоровичем та ін. (1966); вміст хлорофілу у листках – за А.А. Шлика (1957); кількість та масу бульбочок визначали за методикою А.О. Бабича (1994); нітрогеназну активність бобово-ризобіальної системи досліджували методом ацетиленредукції за методикою А.О. Бабича, В.Ф. Петриченка (1994); аналіз елементів структури урожаю проводили за Н.А. Майсурян (1979).

Збирання врожаю здійснювали поділяночно малогабаритним комбайном “Sampo-500”.

Одержані в процесі досліджень експериментальні результати обробляли методом дисперсійного аналізу на ПЕОМ за  Б.А. Доспєховим (1985).

Економічна оцінка результатів досліджень проведена відповідно до методик, розроблених в Інституті зернового господарства УААН та Інституті аграрної економіки УААН (О.М. Шпичак та ін., 1995), за цінами на продукцію 2002 р.

Особливості  впливу  метеорологічних  факторів 

на формування  продуктивності  зернобобових  культур

Аналіз статистичної обробки та класифікації багаторічного (1979-2001 рр.) вірогідного експериментального матеріалу, одержаного в польових дослідах лабораторії технології вирощування ранніх зернових та бобових культур Ерастівської дослідної станції із горохом показав, що темпи проходження рослинами кожного періоду онтогенезу прискорювалися або уповільнювалися залежно від сполучення основних метеорологічних факторів, що об’єктивно відображалося на процесах підвищення або ж падіння рівня врожаю зерна.

Провідним завданням в технології вирощування зернових культур є формування агроценозу посівів з раціональним використанням природних ресурсів зони за допомогою сучасних сортів, адаптованих до несприятливих умов навколишнього середовища та спроможних до високої життєздатності протягом всього вегетаційного періоду.

Результати аналізу багаторічних спостережень свідчать про значну варіабельність агрометеорологічних показників у період сівба – сходи рослин гороху. З’ясовано, що досить часто посіви зазнають впливу високих температур повітря при низькій вологості ґрунту і, навпаки, в окремі роки обмежувальна дія погодних факторів проявлялася з боку занадто слабкого прогрівання ґрунту. Внаслідок цих явищ при різному сполученні основних агрометеофакторів – температури повітря і кількості опадів тривалість періоду сівба – сходи значно різнилась.

Встановлено, що впродовж 8 років із 23 при середньодобовій температурі повітря 13,1 ˚С і ґрунту на глибині загортання насіння 14,3 ˚С та кількості опадів до 13,9 мм ймовірність формування повних сходів гороху становила 10-12 днів.

Протягом всього досліджуваного періоду відмічено шість років, коли сходи у рослин гороху з’явилися через 14-16 днів.

Майже в половині із досліджуваних років (9 із 23), коли середня кількість опадів становила 23,1 мм, а термічний режим повітря – +8,7 ˚С і ґрунту – +10,9 ˚С, повні сходи гороху з’являлись через 18-20 днів, або вдвічі повільніше.

Так, сходи рослин у 1981  і 1989 рр. були зафіксовані через 23 і 24 дні, при цьому кількість опадів становила 38,3 мм і 27,7 мм, а середньодобова температура повітря + 6,7 ˚С і ґрунту + 7,3 ˚С та сума ефективних температур 50 і 77 ˚С відповідно.

Кореляційний аналіз переконливо свідчить, що в період сівба – сходи спостерігається незначний позитивний зв’язок між кількістю опадів і тривалістю цього періоду.

Останнє зумовлено тим, що навесні запаси вологи у посівному шарі ґрунту як правило високі і достатні для проростання насіння, тому залежність між опадами і тривалістю періоду який розглядається та рівнем урожаю гороху невірогідна і позначається коефіцієнтом кореляції в межах r = 0,142 – 0,271.

Вирішальне значення на тривалість періоду передусім має температурний режим повітря і ґрунту, між якими просліджується досить висока зворотна залежність (r = – 0,454-0,907).

Встановлена залежність дозволяє визначити, що чим нижче середньодобова температура повітря, тим триваліший період сівба – сходи і суттєво менший рівень врожайності культури.

Якщо сходи з’являлись через 10-12 днів урожай зерна складав 31,2 ц/га, а якщо їх поява була зафіксована через 18-20 днів, урожай становив 28,8 ц/га, тобто він був нижче на 2,4 ц/га Виникає питання: які основні причини обумовлюють зниження рівня врожаю ?

Аналіз експериментальних даних вказує на залежність показників польової схожості та елементів структури урожаю від тривалості періоду сівба – сходи. Так, в роки з найкоротшим періодом сівба – сходи (10-12 днів), відмічалися і найбільш високі показники польової схожості насіння – 71-72%, і навпаки: із збільшенням тривалості періоду вони поступово зменшувалися до 58-69 %.

За негативних гідротермічних умов спостерігалося послаблення ростових процесів, в результаті чого погіршувалися майже усі елементи структури урожаю гороху. Зменшувалась кількість бобів на одній рослині – із 5,7 до 5,3 шт., число насінин у бобі – від 4 до 3,8 шт., маса 1000 насінин – від 213 до 195 г, густота стояння рослин – з 70 до 67 шт./м², урожай зерна – з 31,2 до 28,8 ц/га.

Майже така ж закономірність впливу на рослини основних чинників погоди – середньодобової температури та суми ефективних температур (понад 5 ˚С) повітря і ґрунту, була виявлена при формуванні періоду сівба – сходи у різних сортів гороху, нуту і чини в короткочасних дослідах, які були проведені  в 2000-2002 рр.

Встановлено, що при знижені середньодобової температури повітря (у межах 6-7 ºС), тривалість періоду сівба-сходи збільшувалась, що викликало суттєве падіння врожайності зерна гороху. Оптимум тривалості вказаного періоду знаходиться в межах 10-12 днів, який відповідає середньодобовій температурі повітря - 11-12 ºС.