| summary: | Проблеми підвищення продуктивності рослин гречки
(огляд літератури)
Проведено аналіз результатів досліджень вітчизняних і закордонних вчених в області біології культури гречки та технології її вирощування. Визначено і обґрунтовано перспективні напрями досліджень та висунуто робочу гіпотезу.
Умови та методика досліджень
Дослідження проводили в період з 2000 по 2002 роки в умовах південної частини західного Лісостепу України на базі Науково-дослідного інституту круп’яних культур Подільського державного аграрно-технічного університету. Ґрунти дослідного поля – чорнозем глибокий малогумусний на карбонатних лесовидних суглинках, за механічним складом – важкосуглинистий. Вміст рухомого фосфору – 9,0-12,0 і обмінного калію – 18,0-23,0 мг/100 г ґрунту, рH (сольове) – 6,8-7,0, ємність поглинання – 32-34 і сума поглинутих основ – 30-33 мг-екв./100 г ґрунту. Насичення основами близьке до абсолютного 94,7-99,0%.
Клімат зони, де проводилися дослідження, помірно-континентальний з м’якою зимою та досить теплим вологим літом. Період вегетації триває 190-210 днів. Погодні умови вегетаційного періоду років досліджень коливалися і мали вагомий вплив на проходження усіх етапів органогенезу та формування врожайності, що дало можливість дослідити реакцію сортів гречки як на прийоми технології вирощування, використані у дослідженнях, так і на кліматичні умови південної частини західного Лісостепу України.
Експериментальну роботу виконано шляхом проведення польових і лабораторних досліджень.
Дослід з вивчення формування продуктивності рослин весняних посівів різних сортів гречки залежно від попередників закладався по схемі двофакторного досліду: фактор А – попередники (озима пшениця, озимий ріпак, яра пшениця, ярий ячмінь, ярий ріпак, просо, гречка, соя, кукурудза на зерно, кукурудза на силос, цукрові буряки); фактор В – сорти (Вікторія, Роксолана, Зеленоквіткова 90).
Дослід з вивчення формування продуктивності рослин літніх посівів різних сортів гречки залежно від попередників закладався по схемі двофакторного досліду: фактор А – попередники (озима пшениця на зелений корм, озимий ріпак, ярий ріпак); фактор В – сорти (Вікторія, Роксолана, Єлєна).
Площа посівної ділянки в дослідах – 63 м2, в тому числі облікова – 50 м2. Повторність чотириразова. Розміщення варіантів в дослідах – методом розщеплених ділянок (сплит-плот).
Агротехніка в дослідах – загальноприйнята для південної частини західного Лісостепу (Подільська гнучка технологія вирощування гречки). Досліди у весняних посівах закладались в оптимальний строк сівби гречки – 1 декаду травня. Спосіб сівби – широкорядний з міжряддям 45 см та нормою висіву 2,2 млн. схожих насінин на 1 га. Досліди в літніх посівах закладались після збирання попередника (після озимої пшениці на зелений корм – ІІ декада червня, після озимого ріпаку – ІІ декада липня, після ярого ріпаку – ІІІ декада липня). Спосіб сівби – звичайний рядковий з нормою висіву 4,0 млн. схожих насінин на 1 га.
Попередники вирощувались згідно загальноприйнятої технології їх вирощування.
Обліки, спостереження та аналізи в дослідах проводили згідно загальноприйнятих методик: облік густоти посіву рослин проводили за методикою В.Ф. Мойсейченко та В.О. Єщенко (1994 р.); фенологічні спостереження проводили за "Методикою державного сортовипробування сільськогосподарських культур" (1983 р.); визначення вологості ґрунту за методикою А.А. Роде (1969 р.); облік забур’яненості посівів проводився кількісно-ваговим методом з врахуванням видів бур’янів; визначення вмісту пігментів згідно “Методических указаний по определению показателей фотосинтетической деятельности растений” (1986 р.); визначення площі листкової поверхні рослин – ваговим методом за методикою А.А. Ничипоровича та ін. (1961 р.); відбір проб нектару проводили методом змиву його з квіток по Г. Боньє (1879 р.), удосконалений Е.К. Левенцовою (1954 р.), В.Г. Копелькієвським, Г.М. Русалковою, І.С. Тіменською, Е.Г. Чепіком (1977 р.); сумарну кількість цукрів визначали напівмікрометодом Дюбайса описаним В.Т. Плешковим (1976 р.); аналіз структури рослин проводили за методикою Л.П. Бочкарьової (1994 р.); визначення технологічних якостей зерна проводили згідно “Методических рекомендаций по селекции и семеноводству гречихи” (1984 р.); облік урожаю проводили методом суцільного поділяночного обмолоту. Врожайність приводили до 100%-ної чистоти та стандартної вологості за методикою В.Ф. Мойсейченко та В.О. Єщенко (1994 р.); економічну ефективність використання окремих елементів технології визначали за загальноприйнятими методиками на основі діючих нормативів; статистичну обробку результатів досліджень проводили за методами дисперсійного, кореляційного, регресійного, кластерного, факторного аналізів на персональному комп’ютері з використанням спеціальних пакетів програм (Excel 2003, Statistica 6.0).
Елементи продуктивності літніх та весняних посівів різних за походженням сортів гречки залежно від попередників
Формування стеблостою рослин. Встановлено, що на польову схожість рослин гречки впливають як попередники, так і сорти. Серед попередників найбільш сприятливими були ярий та озимий ріпак, гречка, соя, після яких схожість становила 79,8-82,4%. Дещо нижчою була схожість гречки після кукурудзи на зерно і силос та ярої пшениці, де цей показник був на рівні 71,7-73,2%. При цьому по всіх попередниках гречка сорту Роксолана відрізнялась більшою схожістю (79,8%), а Зеленоквіткова 90 – меншою (75,3%).
Відмічено значний вплив попередників на виживаність. Менше рослин випадає в посівах після озимого ріпаку, ярого ріпаку, сої, цукрових буряків, кукурудзи на силос, де виживаність складала 85,4, 84,7, 84,4, 84,6, 84,2% відповідно.
Встановлено високі коефіцієнти кореляції між виживаністю і порядковим номером вузла галуження рослини (r = -0,43), кількістю вузлів (r = 0,64), гілок (r = 0,64), суцвіть (r = 0,64), зерен на рослині (r = 0,67), масою зерна з рослини (r = 0,69), нектаропродуктивністю квіток (r = 0,83), площею листкової поверхні (r = 0,60), тобто чим потужніші рослини, тим краще їх виживаність.
Значне зниження виживаності спостерігалось за сівби гречки після проса (78,0%), на 5,6 відсотків порівняно із стандартом (попередник озима пшениця).
Краща виживаність була у гречки сорту Зеленоквіткова 90 (83,7%) порівняно з сортами Вікторія (82,4) та Роксолана (82,6%).
Формування стеблостою рослин під час літньої сівби гречки залежало від попередників і сортів. Найвищі показники схожості (83-88%) і виживаності (81-85%) відмічені під час післяукісної сівби гречки після озимої пшениці на зелений корм. Дещо вони погіршуються за пожнивної сівби, особливо після ярого ріпаку. У розрізі сортів кращими щодо виживаності виявились сорти Вікторія та Єлєна, які в середньому на 7-8 відсотків перевищували сорт Роксолана.
Формування фотосинтетичних показників посіву.
Площа листкової поверхні. У дослідах середня площа листкової поверхні складала 45,3 тис. м2/га. Вищою вона була після таких попередників як соя (55,1 тис. м2/га), кукурудза на силос (54,0), озимий ріпак (52,1), дещо менше – після ярого ріпаку (47,5) і цукрових буряків (46,5), озимої пшениці (44,7 тис. м2/га). Значне зниження площі листкової поверхні (< 40 тис. м2/га) спостерігалось в посівах гречки після проса і ярих колосових культур. Статистичний аналіз результатів досліду показав істотний вплив на площу листкової поверхні всіх досліджуваних факторів (попередники, сорти) протягом всіх трьох років досліджень, а також і їх взаємодії.
Встановлено криволінійну кореляційну залежність між площею листкової поверхні і урожайністю (рис. 1).
Рис. 1. Вплив площі листкової поверхні на урожайність гречки
(середнє за 2000-2002 рр.)
Із зростанням площі листкової поверхні до 50 тис. м2/га урожайність гречки також зростала. У межах площі 50-60 тис. м2/га урожайність переставала зростати. Екстраполяція ліній регресії за вказані межі вказує на зниження урожайності з наступним підвищенням площі листкової поверхні.
За літніх строків сівби, порівняно із весняними, площа листкової поверхні посівів гречки зменшувалась. У середньому вона становила 33,3 тис. м2/га. Найбільша з літніх строків сівби площа листків формувалась під час післяукісної сівби гречки після збирання озимої пшениці на зелений корм. Значне зменшення її (до 28,2 тис. м2/га) спостерігалось під час сівби гречки після ярого ріпаку.
Вміст хлорофілу в листках гречки. На основі проведених досліджень встановлено, що в цілому за кількістю хлорофілу в листках гречки одні попередники переважали над іншими. У середньому по досліду вміст хлорофілу в листках гречки становив 1,10 мг/г сирої маси. Із досліджуваних попередників найкращими щодо впливу на вміст хлорофілу виявились цукрові буряки (1,44 мг/г сирої маси), соя (1,33), озимий ріпак (1,23), просо (1,17) і кукурудза на зерно (1,16 мг/г сирої маси). На відміну від цих попередників, гречка після гречки, ярої і озимої пшениці, кукурудзи на силос містила менше хлорофілу в листках на 25-47%. У розрізі сортів дещо вищим вмістом хлорофілу відрізнявся сорт Зеленоквіткова 90, у якого, в середньому, вміст хлорофілу перевищував вміст хлорофілу у інших сортів на 6-7%.
Коефіцієнт використання посівами гречки фотосинтетично-активної радіації (ФАР). Коефіцієнт використання ФАР рослинами є інтегральним показником впливу кліматичного фактору на продуктивність. Із досліджуваних нами сортів найбільшим коефіцієнтом характеризувався сорт Зеленоквіткова 90, в якого цей показник дорівнював в середньому 0,87%. У сортів Вікторія та Роксолана коефіцієнт використання ФАР був на 10-14 відсотків (0,09-0,12 пунктів) нижче, ніж у сорту Зеленоквіткова 90. Значне варіювання коефіцієнта використання ФАР спостерігається в посівах гречки після різних попередників. Досить низьким він був за сівби гречки після проса (0,53%), ярої пшениці (0,58) і ярого ячменю (0,61%). Майже вдвічі вищий коефіцієнт був в посівах гречки після сої (1,09%), озимого ріпаку (0,98), озимої пшениці (0,91), кукурудзи на силос (0,91%).
Встановлено сильні прямі кореляційні зв’язки коефіцієнту використання ФАР із площею листкової поверхні (r = 0,72), виживаністю (r = 0,78) та від’ємний – із забур’яненістю в період цвітіння (r = -0,73). Отже, збільшити використання рослинами сонячної енергії можна, перш за все, регулюючи належним чином світловий режим через певні чинники життя рослин (відсутність бур’янів, оптимальні густота стояння рослин, площа листкової поверхні).
Вплив попередників на фітосанітарний стан посівів гречки. Важливою передумовою одержання високих і сталих врожаїв є чисті від бур'янів поля. Найбільш поширеними бур'янами в наших дослідах були: гірчиця польова (Sinapis arvensis), щириця звичайна (Amaranthus retraflexus), лобода біла (Chenopodium album), вівсюг звичайний (Avena fatua), куряче просо (Echinochloa crus-galli), пирій повзучий (Elynrigia repens), осот жовтий (Sonchus arvensis), осот рожевий (Cirsium arvense), березка польова (Convolvulus arvensis).
Але в різні періоди росту та розвитку рослин гречки видовий склад бур’янів змінювався залежно від попередників. Основну частку бур’янистої рослинності складали коренепаросткові бур’яни. Їх частка, залежно від попередників і періоду розвитку гречки, складала від 29% від всієї маси бур’янів (фаза дозрівання гречки, попередник – озимий ріпак) до 98% (фаза сходів гречки, попередники – ярі пшениця і ячмінь) (рис. 2). Загальною закономірністю є те, що під час сходів переважаючими були коренепаросткові бур’яни, тому що вони є багаторічними, після перезимівлі, з їх бруньок на кореневій системі, де зберігаються значні запаси поживних речовин, швидко відростали сильні пагони, що спричиняло сильну забур’яненість. Їх частка в початковий період коливалася від 90% (попередник – кукурудза на зерно) до 98% (попередник – ярі пшениця і ячмінь) від загальної маси всіх бур’янів. Масова частка коренепаросткових бур’янів поряд зі збільшенням їх кількості зменшувалась в період цвітіння гречки за рахунок збільшення маси однорічних дводольних бур’янів.
Під час достигання зерна гречки частка коренепаросткових бур’янистих рослин знову зростала (до 29-81%) поряд зі зменшенням частки однорічних дводольних бур’янів (до 4-54%).
Однорічні дводольні бур’яни найбільшого розвитку досягали в період цвітіння гречки, особливо після сої (53% за масою) та озимого ріпаку (56%).
Однорічні злакові бур’яни, серед яких переважали ярі пізні, найбільш сильно розвивались в період достигання плодів у гречки, їх масова частка досягала 12-34%. Найбільша кількість їх спостерігалася в посівах гречки після озимої пшениці (34%), проса (30%), ярого ріпаку, кукурудзи на зерно і силос та цукрових буряків (19-26%).
За результатами дисперсійного аналізу найбільший вплив на забур’яненість мали попередники. В окремі роки, починаючи з фази цвітіння, сорти (а також взаємодія факторів) мали незначний вплив на забур’яненість.
Визначення в період сходів гречки показало, що загалом найбільш забур’янені посіви були після проса (31,6 г/м2), ярої пшениці (30,6), ярого ячменю (26,4), цукрових буряків (24,8 г/м2). На час цвітіння гречки значно зростала забур’яненість (в середньому з 18,2 до 95,1 г/м2), а також змінювалась залежність від попередників в зв’язку з появою ярих пізніх бур’янів, кращим розвитком одних і уповільненням – інших видів. У цей період найбільш забур’яненими виявились посіви після кукурудзи на зерно (139,8 г/м2), ярої пшениці (131,7), проса (127,4 г/м2). Найбільш чистими були посіви гречки після сої, озимого і ярого ріпаку, цукрових буряків, гречки (39-85,7 г/м2). Цікаво відмітити попередник цукрові буряки, який з категорії більш забур’янених в період сходів гречки перемістився в категорію найменш забур’янених в період цвітіння. Це пояснюється тим, що на час сходів гречки бур’яни на ділянці після цукрових буряків розвивались інтенсивніше і дружніше, як і сама гречка, тому і вага бур’янистих рослин була більшою, тоді як їх кількість була меншою порівняно з іншими попередниками. Під час дозрівання гречки поряд із зменшенням середньої забур’яненості залежність між попередниками залишається як і в період цвітіння.
Встановлені зворотні кореляційні зв’язки між забур’яненістю і площею листкової поверхні (r = -0,66) та урожайністю (r = -0,70) свідчать про те, що зі збільшенням забур’яненості зменшується площа листкової поверхні і, як наслідок, урожайність гречки.
Забур’яненість гречки за літньої сівби помітно залежала тільки від попередників. Загальною закономірністю є те, що літні посіви гречки є значно чистішими від весняних. Дещо вищою забур’яненість гречки була за післяукісної сівби після озимої пшениці на зелений корм. У посівах гречки після ріпаку, як ярого, так і озимого бур’янів було мало і вони були в пригніченому стані.
Особливості використання ресурсів вологи. В умовах південної частини західного Лісостепу України основна дія попередника часто визначається впливом його на водний режим ґрунту. Так, трирічними дослідженнями встановлено, що в посівах гречки в метровому шарі ґрунту містилося в середньому 223 мм вологи. Залежно від попередників найбільші запаси продуктивної вологи спостерігалися після кукурудзи на силос, кукурудзи на зерно, сої, озимої пшениці (228-231 мм). Найменша кількість доступної вологи була при сівбі гречки після цукрових буряків, ярого ріпаку, ярої пшениці (212-216 мм).
Із досліджуваних нами попередників верхній шар ґрунту більше висушують яра пшениця і ячмінь. Такі ж попередники, як озимий ріпак, просо і особливо цукрові буряки сильно висушували більш глибокі шари ґрунту, що, в свою чергу, впливало на розташування і проникнення кореневої системи гречки вглиб ґрунтового профілю, де зберігаються доступні запаси вологи, особливо під кінець вегетації.
Встановлено, що і сорти, і попередники впливають на показники сумарного водоспоживання у гречки. Коефіцієнт водоспоживання в межах 33-26 мм/ц був за сівби гречки після проса, ярої пшениці і ячменю, кукурудзи на зерно. Сівба ж гречки після сої, озимого ріпаку, озимої пшениці, кукурудзи на силос і цукрових буряків підвищує ефективність використання вологи, а коефіцієнт водоспоживання зменшувався на 13-8 мм/ц. Сорт Зеленоквіткова 90 характеризується найменшим коефіцієнтом використання вологи і в середньому по попередниках він становив 20 мм/ц, тоді як у сортів Вікторія та Роксолана – 24 мм/ц.
У літніх (післяукісних і пожнивних) посівах гречки вплив попередніх культур на вологість ґрунту значною мірою визначався часом звільнення ними площі під сівбу. Так, під час сходів гречки вищою була вологість ґрунту під час післяукісної сівби гречки після озимої пшениці на зелений корм, яка в середньому становила 20,9-24,5%. Значно нижчою була вологість ґрунту в пожнивних посівах гречки, з яких найнижча вологість була під час сівби гречки після озимого ріпаку – 21,7% |
