Синицький М. П. Агротехнологічні основи формування продуктивності сучасних сортів ярого ячменю в північній підзоні Степу України

Краткое содержание

Стан вивчення питання та обгрунтування обраного

напрямку досліджень (огляд літератури)

У розділі наведені результати досліджень вітчизняних та зарубіжних вчених з питань впливу агротехічних заходів (строки сівби, глибина загортання насіння), хімічних засобів (внесення мінеральних добрив) та біологічних чинників (застосування регуляторів росту і біопрепаратів) на польову схожість насіння та ріст і розвиток рослин ярого ячменю, зміну їх продуктивності і якісних показників зерна. Водночас показана необхідність подальшого удосконалення і розробки нових технологічних заходів у зв’язку з впровадженням у виробництво сучасних сортів ячменю, нових регуляторів росту та мікробіологічних препаратів останнього покоління.

Умови та методики проведення досліджень

Грунтово-кліматичні та погодні умови місця проведення досліджень. Польові дослідження проводили протягом 2001-2004 рр. в Ерастівській дослідній станції Інституту зернового господарства УААН (П’ятихатський район Дніпропетровської області), яка розташована в зоні північної частини Степу України.

Грунтовий покрив представлений чорноземом звичайним малогумусним важкосуглинковим на лесоподібному суглинку з такою агрохімічною характеристикою орного шару: вміст гумусу (за Тюріним) 4-4,5 %, рН водяної витяжки 6,5-7. Валових форм: азоту – від 0,23 до 0,26 %, фосфору – від 0,11 до 0,16 %, калію – від 2,0 до 2,5 %. Вміст рухомих фосфатів (за Чириковим - Шконде) складає  20,3 мг/100 г грунту, обмінного калію (за Масловою) – 18,6-22,9 мг/100 г; гідролізованого азоту за (Тюріним - Кононовою) – 10,0-11,4 мг/100 г грунту.

Клімат у зоні помірно континентальний. Середньорічна сума опадів (за даними Комісарівської метеостанції) складає 445 мм, в тому числі для культури ярого ячменю – за вегетацію близько 200 мм. Розподіл їх за інтенсивністю нерівномірний: в зимовий період випадає 18 % річної кількості опадів, навесні – 23, влітку – 37 і восени – 22 %.

Погодні умови в роки досліджень були специфічними і значною мірою відрізнялися між собою за температурним режимом та умовами зволоження. Найбільш сприятливими для росту і розвитку рослин ячменю були 2001 і 2004 роки. У 2002 р. період сходи – повна стиглість зерна супроводжувався вищим за оптимальний температурним режимом повітря. Погодні умови 2003 р. характеризувалися як найнесприятливіші – пізні опади, в сумі 114 мм наприкінці фази повного колосіння, зумовили збільшення тривалості дозрівання зерна до 97 днів при невисокому рівні врожайності зерна.

 Методика досліджень. Польові і модельні досліди проводили згідно із загальноприйнятими методиками Б. А. Доспєхова (1985, 1987). Після збирання попередника (озима пшениця) проводили дворазове лущення стерні і оранку на глибину 22-25 см.

Загальна площа посівних ділянок в польових дослідах складала 22-45 м², облікова – 20-40 м², повторність 4-разова, в лабораторно-польових (модельних) – 5 м², повторність 6-разова. Сівбу проводили в оптимальні строки. Норма висіву становила 5 млн шт./га схожих насінин. Висівали такі сорти: Донецький 14, Донецький 15, Прерія, Галактик, Адапт, Сталкер, Вакула, Джерело, Фенікс, Бадьорий.

У модельному досліді сівбу проводили у „березневі вікна” (ранній строк сівби – на початку фізичної стиглості грунту) і в оптимальний строк – при фізичній стиглості грунту. Насіння загортали на глибину 3, 6 і 9 см. Дослід закладався на фонах: без добрив і N₆₀P₆₀K₆₀.

У модельному досліді здійснювали мульчування посівів ячменю тирсою, перегноєм-сипцем і соломою (пшеничною).

У польовому досліді вивчали реакцію рослин сортів ячменю на дози добрив: P₃₀, N₁₀P₁₀K₁₀ і N₃₀P₃₀K₃₀ і N₆₀P₆₀K₆₀, які вносили одночасно із сівбою.

В окремому досліді насіння сортів ячменю перед сівбою обробляли напівсухим способом регуляторами росту: гумісол, фумар, емістим С, ДПРД-2-103В, ДГ-82М у рекомендованих дозах, а на контролі – водою. У фазі кущення проводили обприскування рослин вищевказаними РР у рекомендованих дозах. Дослід закладався на фонах живлення: N₃₀P₃₀K₃₀ і N₆₀P₆₀K₆₀.

В іншому польовому досліді в день сівби здійснювали інокуляцію насіння сортів ячменю біопрепаратами на основі азотфіксуючих і фосформобілізуючих бактерій: різоагрін, різоплан, різоентерін, КЛ-9, АДГ, БСП, ФМБ. Дослід закладався на фонах: без добрив, P₃₀, N₃₀P₃₀K₃₀, N₆₀P₆₀K₆₀.

Обліки, спостереження та аналізи проводились згідно з такими методиками:

– фенологічні спостереження за ростом і розвитком рослин, облік густоти посіву, загального і продуктивного кущення та виживання рослин – за „Методикою державного сортовипробування сільськогосподарських культур”;

– морфоструктуру рослин визначали за методикою Ф. М. Куперман (1980);

– наростання вегетативної і кореневої маси та накопичення сухої речовини за основними етапами органогенезу, визначали шляхом відбору рослинних проб в двох несуміжних повторністях із 0,33 п/м, в яких визначали сиру масу, вміст сухої речовини, морфологічні і структурні показники рослин;

– вологість грунту – ваговим методом перед сівбою і в фази кущення, колосіння та збирання врожаю в контролі (без добрив) і на удобрених фонах; одночасно відбирались зразки грунту із шару 0-25, 25-40 см для виявлення вмісту рухомих форм азоту, фосфору і калію на контрастних варіантах удобрених фонів і на контрольних ділянках;

– площу листкової поверхні визначали методом „висічок” за методикою    А. А. Ничіпоровича;

– лабораторну схожість насіння встановлювали відповідно до ДСТУ 2240-93, ДСТУ 4138-2002;

– структуру врожаю визначали методом відбору пробних снопів, із двох несуміжних повторностей;

– функціональну діяльність кореневої системи рослин визначали за методикою Б. А. Чижова (1931) у фази кущення та колосіння; встановлювалась також сира і повітряно суха маса коренів;

– підраховувалось число рослин на квадратному метрі, кількість листків, на рослині вимірювали висоту, довжину і діаметр нижніх міжвузлів, встановлювали загальну вагу вегетативної маси рослин із облікової площі в модельних дослідах;

– визначали врожайність основної продукції поділяночно, методом суцільного обліку і прямим комбайнуванням;

–  масу 1000 зерен та натуру зерна встановлювали згідно з ДСТУ 4138-2002;

– хімічний склад рослин та якість зерна визначали за допомогою методу інфрачервоної спектрометрії на інфрачервоному аналізаторі NIP-4500 Scaner 4250 з комп’ютерним забезпеченням ADIDM-3114;

– математичну обробку результатів дослідів виконували методом дисперсійного та кореляційно-регресивного аналізів із використанням комп’ютерних програм;

– економічну ефективність елементів технології вирощування розраховували, керуючись типовими технологічними картами вирощування зернових культур та “Методичними рекомендаціями оперативного визначення витрат виробництва та формування цін на продукцію сільського господарства і переробної промисловості в умовах інфляції” за цінами на продукцію 2005 р.

Вплив технологічних заходів на варіювання показників

розвитку рослин у післяпосівний період

Зміна показників польової схожості насіння рослин ярого ячменю під впливом досліджуваних факторів. Аналіз експериментальних даних в середньому за 2001-2003 рр. показав, що польова схожість насіння знаходилась у тісному кореляційному взаємозв’язку з глибиною загортання та строками сівби (r=0,561-0,952 – для раннього строку сівби і r=0,741-0,938 – для оптимального) і практично не залежала від сортового складу рослин ярого ячменю.

Встановлено, що за раннього строку сівби на фоні без добрив показники польової схожості насіння сортів ячменю варіювали в межах 61-63 %. При внесенні мінеральних добрив проявлялась тенденція її підвищення до 64-67 %, особливо при загортанні насіння на глибину 6 і 9 см. За оптимального строку сівби, в порівнянні із раннім, і внесенні добрив польова схожість знижувалась і становила 52-55 % – при загортанні насіння на глибину 3 см і 56-57 % – при заробці його на 6 і 9 см.

Регулятори росту фумар і емістим С сприяли зростанню показників польової схожості насіння на 6,7 і 3,4 % відповідно до контролю.

Формування вузла кущення у рослин різних сортів ячменю залежно від строків сівби та глибини загортання насіння. Отримані дані свідчать, що в середньому за роки досліджень (2001-2003) при глибині загортання насіння 3 см і ранньому строкові сівби вузол кущення рослин зосереджувався на різній глибині залежно від морфогенетичних особливостей досліджуваних сортів. Так, у сорту Прерія він розміщувався на глибині 1,9 см; Донецький 14 – 2,3 см, а Фенікс – 2,8 см. При сівбі в оптимальний строк (в першій декаді квітня) відмічалася тенденція деякого заглиблення вузла кущення у всіх досліджуваних сортів. Загортання насіння на глибину 6 і 9 см призводило до поглиблення вузла кущення на           0,2-0,3 см.

Ранжировка сортів за рівнем залягання вузла кущення свідчить про найбільш високу адаптивність ячменю сорту Фенікс до екстремальних (стресових) умов довкілля. Інші сорти за цим показником відрізнялися незначно, за винятком сорту Галактик, який формував його на глибині 2,4-3,0 см.

При визначенні кореляційного зв’язку між рівнем залягання вузла кущення та глибиною загортання насіння виявилось, що він залежав від погодних умов і морфологічних особливостей сортів. В 2001 р., за сприятливих умов зволоження, цей зв’язок був відсутній, в той час як у посушливі роки (2002 і 2003) глибина заробки насіння суттєво впливала на рівень закладання вузла кущення, особливо при оптимальному строкові сівби (для сорту Прерія – r=0,449, Донецький 14 – r=0,722; Фенікс – r=0,591).

Аналіз погодних умов та дані візуальних спостережень в період сходи – кущіння також дали змогу встановити тісний кореляційний зв’язок між глибиною розміщення в грунті вузла кущення та строками сівби (в 2001 р. – r=0,938, в 2002 р. – r=0,635, в 2003 р. – r=0,918).

Ріст і розвиток рослин різних сортів ярого ячменю

під впливом агротехнічних прийомів

Розвиток кореневої системи та формування надземної маси залежно від строків сівби. Вузловим кореням належить провідна роль у формуванні зернової продуктивності рослин ярого ячменю (у=0,934+0,178х при R²=0,684; r=0,827). Визначено, що поєднання погодних факторів в середньому за 2001-2003 рр. при ранньому строкові сівби було найсприятливішим для формування рослинами більшої кількості вузлових коренів, яка на фоні без добрив складала: в 2001 р. – 6,8, 2002 р. – 4,8; 2003 р. – 0,7 шт./росл., тимчасом як при оптимальному строкові сівби відповідно 5,9, 4,3 і 0,4 шт./росл. Між строками сівби і кількістю вузлових коренів встановлений чіткий кореляційний зв’язок: у=0,251+1,080х при R²=0,987, а r=0,993. З’ясовано також, що утворення вторинних коренів рослинами ячменю безпосередньо пов’язано з процесом кущення, який залежав від строків сівби (у=0,734+0,659х при R²=0,698; r=0,835). Поряд з цим, між процесом кущення і формування в рослин вузлових коренів також встановлена кореляційна залежність: в 2001 р. – r=0,385, в 2002 р. –  r=0,812; в 2003 р. – r=0,863.

Дослідженнями підтверджено, що чим більша глибина залягання вузла кущення, тим більшу кількість вузлових коренів здатна сформувати рослина. Даний факт підтверджується відповідними коефіцієнтами кореляції (r): для раннього строку сівби – в 2001 р. – r=0,643; в 2002 р. – r=0,878; в 2003 р. – r=0,422; для оптимального – відповідно 0,388, 0,881 і 0,789.

Визначено також, що виживання продуктивних стебел рослин ячменю за роками було неоднаковим. У більш сприятливому за гідротермічним режимом  2001 р. цей показник був дещо вищим, ніж у різною мірою посушливих 2002-2003 рр. Зокрема, при ранньому строкові сівби (залежно від сорту) він становив: у  2001 р. – 1,8-2,7, в 2002 р. – 1,7-2,0; в 2003 р. – 1,2-1,9 шт./росл., тимчасом як при оптимальному – варіював в межах 1,7-2,6, 1,2-1,7 і 1,0-1,7 шт./росл. відповідно. Аналогічним чином змінювалося і число вузлових коренів: при ранньому строкові сівби в 2001 р. їх число варіювало (залежно від сорту) в межах 4,8-6,7, в 2002 р. – 2,2-3,0, в 2003 р. – 0,7-2,9 шт./росл., а при оптимальному відповідно – 4,7-5,9; 2,0-2,7; 0,1-1,1 шт./росл.

Важливо відмітити, що ефективність дії добрив при оптимальному строкові сівби значно знижувалася. В середньому за 2001-2003 рр. при ранньому строкові сівби була сформована вища врожайність зерна (табл. 1) порівняно з сівбою в оптимальний. Вона коливалась в межах 2,95-3,87 т/га на фоні без добрив і 3,76-4,59 т/га – на фоні N₆₀P₆₀K₆₀, в той час як при оптимальному строкові сівби відповідно 2,35-3,0 і 3,31-3,89 т/га.