Ярчук І.І. Агробіологічні основи підвищення зимостійкості та урожайності озимої пшениці в умовах північного Степу України

Краткое содержание

Стан вивченості проблеми та вибір напряму досліджень

У розділі подано статистичні дані щодо стану зернової галузі держави, наведено світові тенденції виробництва зерна озимої м’якої та твердої пшениць. Розглянуто біологічні особливості цих культур, вплив екологічних, агротехнічних чинників на процеси загартування рослин, їх морозо- та зимостійкість, формування врожайності зерна та його якість. Проаналізовано підходи у визначенні оптимальних параметрів основних технологічних прийомів вирощування озимої м’якої та твердої пшениці: строків сівби, доз добрив, норм висіву та тощо. Обґрунтовано вибір напряму досліджень.

Грунтово-кліматична характеристика зони,

умови і методика проведення досліджень

Погодні умови в роки проведення досліджень були властивими для умов північного Степу і повністю відповідали грунтово-кліматичним особливостям регіону. Польові досліди проводили у Дослідному господарстві Інституту зернового господарства УААН (1981-1989 рр.) та в навчально-дослідному господарстві “Самарський” Дніпропетровського державного аграрного університету (1990-2007 роки), які розташовані у центральній частині цієї підзони.

Ґрунтовий покрив дослідної ділянки у Дослідному господарстві був представлений чорноземом звичайним малогумусним середньосуглинковим. За даними відділу агрохімії Інституту зернового господарства УААН, загальна потужність гумусових горизонтів варіює у межах 75-85 см. Вміст у орному шарі (0-30 см) гумусу становить 3,2-3,8 %, азоту, що легко гідролізується (за Тюріним), - 5,9-7,2 мг, рухомого фосфору (за Чириковим) - 12,7-13,5 мг і обмінного калію (за Бровкіною) - 18,9-25,8 мг на 100 г ґрунту.

Польові досліди в навчально-дослідному господарстві “Самарський” проводили на чорноземі звичайному малогумусному середньосуглинковому. Потужність гумусованого профілю 75 см. Вміст гумусу (за Тюріним) у верхній частині гумусо-акумулятивного горизонту становить 4,2-4,8 %, у нижній - 3,6-4,2 %, а у першому  перехідному  горизонті - 2,5-3,0 %.  Вміст у верхньому  шарі ґрунту (0-20 см) азоту, що легко гідролізується (за Тюріним та Кононовою), становить 8,0-8,5 мг/100 г ґрунту, рухомого фосфору (за Чириковим) - 9,0-10,0 мг/100 г ґрунту і обмінного калію (за Масловою) - 14,0-15,0 мг/100 г ґрунту. Валовий вміст азоту у верхній половині гумусового горизонту досягає 0,185 %, у нижній - 0,178 %; фосфору - 0,139 і 0,134 %, відповідно, калію - 2,24-2,30 %.

Клімат регіону помірно континентальний, середньорічна кількість опадів знаходиться у межах 425-500 мм. В окремі роки сума опадів значно варіює - від 320 до 790 мм, що спричиняє значні зміни врожайності за роками. Вірогідність років з сумою опадів менше 400 мм становить 30 %. Посушлива друга половина літа і осінній період створюють несприятливі умови для отримання повних сходів, укорінення і оптимального розвитку озимих, особливо після непарових попередників. Зима, як правило, м’яка, малосніжна, з частими відлигами, коли температура підвищується до 9-14 ^оС. Глибокі відлиги часто змінюються значними морозами, від чого страждають озимі. Сніговий покрив не стійкий, що не гарантує успішну перезимівлю озимих.

Характерною особливістю клімату є його посушливість. Майже щорічно бувають бездощові періоди тривалістю 20-25 днів. Гідротермічний коефіцієнт за період квітень-вересень становить 0,91. Відносна вологість повітря низька. У червні вона буває 45-55, у липні 40-45 %, а в окремі періоди знижується до 30 %.

Під час проведення польових досліджень було використано загальноприйняту методику (Б.А. Доспєхов, 1965). Польові досліди закладали різними методами: однофакторні досліди - рендомізовано, багатофакторні - методом розщеплених ділянок. Схему та площу ділянок обирали з урахуванням можливості механізованого виконання всіх технологічних операцій вирощування озимої пшениці. Облікова площа ділянок становила 25-30 м² за три-, чотириразовому повторенні.

В дослідах використовували понад тридцять сортів озимої м’якої та твердої пшениці різних екотипів, котрі змінювались протягом 20 років. Їх висівали в сім строків - з 25 серпня по 5 жовтня по чорному пару, після кукурудзи на силос та озимий паровій пшениці за двох режимів живлення. Використовували мінеральні добрива: аміачна селітра (34 %), суперфосфат (20 %) та калійна сіль (40 %). Дози були після непарових (під основний обробіток) на низькому фоні - N₃₀P₃₀K₂₀, а на високому - N₉₀P₉₀K₆₀; по пару на низькому фоні - гній 20 т/га, а на високому - гній 20 т/га + P₉₀K₆₀. В дослідах з озимою твердою пшеницею, крім попередників, строків сівби, норм висіву та глибини загортання насіння вивчали дози та співвідношення елементів мінерального живлення. Вегетаційні досліди проводили за методикою З.І. Журбицького (1968).

Відповідно до задач дисертаційної роботи у дослідах проводили фенологічні спостереження; в основні фази розвитку рослин, а також у період припинення осінньої вегетації і під час її відновлення визначали біометричні показники озимої пшениці; проводили облік польової схожості та густоти стояння рослин, аналіз структури врожайності. Морозостійкість визначали прямим проморожуванням у монолітах в холодильних камерах КХ-6, а також проморожуванням у “пучках” (Є.М. Полтарєв, І.Є. Омельченко, 1975), зимостійкість - за методикою Держкомісії по сортовипробуванню. Вміст вуглеводів у вузлах кущіння визначали за методом Д.І. Лісіцина (1950), опір  тканин  вузлів  кущіння  електричному струменю - за І.Я. Голодригою та В.А. Осиповим (1972). Облік урожайності проводили методом прямого комбайнування  Sampo-250 та Sampo-500, дані було піддано дисперсійному аналізу (Б.А. Доспєхов, 1965). Технологічні якості зерна визначали в лабораторії якості зерна Інституту зернового господарства УААН відповідно до існуючих ДСТУ. Розрахунки біоенергетичної ефективності проводили за розробками УААН та Інституту зернового господарства.

Вплив гідротермічних умов на проростання насіння, ріст

та розвиток озимої пшениці у осінній період

Озима тверда пшениця внаслідок своєї біологічної властивості має знижену польову схожість насіння у порівнянні з озимою м’якою пшеницею. По пару ця різниця між сортами м’якої та твердої пшениць становить 7-9 %. Сходи насіння озимої твердої пшениці дуже чутливі до глибини загортання. Так, збільшення глибини загортання з 3-5 см до 6-8 см призводило до зменшення польової схожості озимої твердої пшениці на 2,1-5,0 %, а м’яка при цьому зменшувала схожість лише на 0,6-0,8 %. Тобто, тверда пшениця потребує більш мілкої сівби. Поступається тверда пшениця м’якій також і за інтенсивністю росту і накопиченням листостеблової маси в осінній період.

Найбільший вплив на інтенсивність росту та розвитку озимої пшениці у осінній період мають строки сівби. Від них, перш за все, залежить тривалість осінньої вегетації, яка в умовах північного Степу повинна становити 50-60 діб при сумі середньодобових температур за цей період 600-620 ^оС.