СОРТОВА РЕАКЦІЯ РОСЛИН ОЗИМОГО ТРИТИКАЛЕ НА ОСНОВНІ ТЕХНОЛОГІЧНІ ПРИЙОМИ ВИРОЩУВАННЯ В ПІВНІЧНОМУ СТЕПУ УКРАЇНИ : СОРТОВАЯ РЕАКЦИЯ РАСТЕНИЙ ОЗИМОГО ТРИТИКАЛЕ НА ОСНОВНЫЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ПРИЕМЫ ВЫРАЩИВАНИЯ В СЕВЕРНОЙ СТЕПИ УКРАИНЫ

Краткое описание

ІНСТИТУТ ЗЕРНОВОГО ГОСПОДАРСТВА
УКРАЇНСЬКОЇ АКАДЕМІЇ АГРАРНИХ НАУК

На правах рукопису

ПІНЧУК Зінаїда Володимирівна

УДК 633.112.9:631.5

СОРТОВА РЕАКЦІЯ РОСЛИН ОЗИМОГО ТРИТИКАЛЕ НА ОСНОВНІ ТЕХНОЛОГІЧНІ ПРИЙОМИ ВИРОЩУВАННЯ В ПІВНІЧНОМУ СТЕПУ УКРАЇНИ

06.01.09 рослинництво

Дисертація
на здобуття наукового ступеня
кандидата сільськогосподарських наук

Науковий керівник:
МУСАТОВ Анатолій Георгійович, доктор сільськогосподарських наук, професор

Дніпропетровськ 2009 р.

ЗМІСТ

Вступ ...

4

РОЗДІЛ 1

СТАН ВИВЧЕННЯ ПРОБЛЕМИ ТА ОБГРУНТУВАННЯ
ВИБРАНОГО НАПРЯМКУ ДОСЛІДЖЕНЬ.

10

1.1.

Роль і значущість культури озимого тритикале в стабілізації виробництва зерна ..

10

1.2.

Еволюція технологій вирощування озимих зернових
колосових культур..

18

1.3.

Провідні елементи технології вирощування рослин озимого тритикале

23

1.4.

Характеристика найбільш важливих біологічних
ознак рослин озимого тритикале морозостійкості
та зимостійкості...

30

Розділ 2

УМОВИ ТА МЕТОДИКА ПРОВЕДЕННЯ ДОСЛІДЖЕНЬ

35

2.1.

Грунтово-кліматична характеристика місця проведення досліджень ...........

35

2.2.

Варіювання основних погодних факторів у роки досліджень ..................

38

2.3.

Схеми дослідів та методика проведення
досліджень.......................................

46

Розділ 3

ФОРМУВАННЯ ЗАПАСІВ ҐРУНТОВОЇ ВОЛОГИ ТА ВОДОСПОЖИВАННЯ РОСЛИН ОЗИМОГО
ТРИТИКАЛЕ

50

3.1.

Результати спостережень та розрахунків за формуванням запасів ґрунтової вологи в дослідах.................................

50

3.2.

Динаміка показників вологозабезпеченості сортів озимого тритикале залежно від строків сівби, норм висіву та добрив...

53

РОЗДІЛ 4

МОРФОФІЗІОЛОГІЧНІ ОСОБЛИВОСТІ ФОРМУВАННЯ ПРОДУКТИВНОСТІ ОЗИМОГО ТРИТИКАЛЕ В ЗАЛЕЖНОСТІ ВІД ТЕХНОЛОГІЇ ВИРОЩУВАННЯ.

68

4.1.

Вплив строків сівби на проходження основних
фаз росту і розвитку озимого тритикале..

68

4.2.

Особливості осінньої вегетації рослин озимого тритикале...

81

4.3.

Стан рослин в умовах перезимівлі та відновлення весняної вегетації.

88

4.4.

Фотосинтетична продуктивність рослин залежно
від формування площі листкової поверхні та вмісту хлорофілу......

91

4.5.

Зміна продуктивності сортів тритикале під впливом інкрустації насіння регуляторами росту

97

РОЗДІЛ 5

ФОРМУВАННЯ ЦЕНОЗУ ТА ЗЕРНОВОЇ ПРОДУКТИВНОСТІ СОРТІВ ОЗИМОГО ТРИТИКАЛЕ ПІД ВПЛИВОМ ОСНОВНИХ ЕЛЕМЕНТІВ ТЕХНОЛОГІЇ ВИРОЩУВАННЯ

104

5.1.

Зміна показників польової схожості насіння під впливом строків сівби і норм висіву.................................

104

5.2.

Зернова продуктивність досліджуваних сортів озимого тритикале залежно від головних елементів технології вирощування..

107

5.3.

Варіювання елементів структури урожаю сортів тритикале під дією досліджуваних факторів.

117

5.4.

Якісні показники зерна озимого тритикале залежно від основних елементів технології вирощування..

126

РОЗДІЛ 6

ЕКОНОМІЧНА ЕФЕКТИВНІСТЬ ВИРОЩУВАННЯ КУЛЬТУРИ ОЗИМОГО ТРИТИКАЛЕ..

129

висновки

138

Рекомендації виробництву

141

список використаних джерел......

142

додатки ......

165

ВСТУП

Культура тритикале щороку в світі займає все більші площі посіву. Останнє явище зумовлено високими адаптивними можливостями цієї культури, яка збалансовано об’єднує властивість багатоквітковості пшениці із високим потенціалом екологічної пластичності жита.
Тритикале є першою, штучно створеною зерновою і кормовою культурою, отриманою схрещуванням пшениці ( Tritikum ) з житом (Sekale). Для тритикале притаманне унікальне сполучення окремих господарсько-біологічних показників батьківських форм пшениці і жита: високий потенціал урожайності зерна і зеленої маси, посилені адаптивні властивості (підвищена зимостійкість, посухостійкість, невимогливість до грунтів), імунітет до грибних захворювань, більший вміст білка і лізину в зерні та основних поживних речовин у зеленій масі [1].
Відомо, що пшеницю і ячмінь вирощують понад 10 тисяч років, жито 7 тисяч, а тритикале, ледь більше 120 років [2].
Нині розроблено більше 20 типів схрещувань для створення і удосконалення вихідного матеріалу тритикале. Більш продуктивними, здатними конкурувати за врожайністю з пшеницею, житом та ячменем є вторинні тритикале, одержані шляхом специфічних систем схрещувань і доборів. Тип розвитку рослин тритикале такий самий як у пшениці є озимі та ярі форми з різною довжиною вегетаційного періоду, дворучки [3].
Селекціонери створюють нові сорти тритикале, які використовуються в різних напрямках: зернові сорти для хлібопекарської, кондитерської, комбікормової промисловості; зерноукісні сорти як зелена маса, фураж, комбікорми для тварин, птиці, риби; укісні сорти на зелений корм, сіно.
Через свою невибагливість тритикале найближче розміщується до біологічного землеробства.
Сучасні сорти тритикале значно толерантніше до умов вирощування, ніж сорти озимої пшениці, потребують менше енергетичних затрат на вирощування, що є однією із важливих передумов для успішного впровадження культури у виробництво, особливо з огляду на економічні, екологічні та соціальні проблеми нашого суспільства [4].
Кращі сорти вітчизняних селекційних центрів мають більш високу посухостійкість, стійкість до патогенів та урожайність зерна і зеленої маси, ніж у пшениці.
За біохімічними і технологічними властивостями зерно озимого тритикале перевищує пшеницю, жито, ячмінь [5].
Зважаючи на важливе значення і різнобічне використання в народному господарстві озимого тритикале (продовольче, технічне, кормове, сидеральне), а також на значну невибагливість культури до агрофону, останнім часом тритикале все більше привертає увагу науковців і виробничників, як важлива сировинна база для поповнення рослинних ресурсів в сільському господарстві.
На протязі всього періоду вирощування сільськогосподарських культур постійно відбувається перегляд та уточнення технологій вирощування з метою їх приведення у відповідність з існуючими умовами та вимогами виробництва.
З появою в останній час нових сортів, різким зменшенням обсягів внесення органічних та мінеральних добрив в посівах, актуальним стало питання перед науковцями і виробничниками щодо вдосконалення існуючих агротехнічних заходів вирощування культур озимої зернової групи. Перш за все, необхідно звернути увагу на строки сівби та норми висіву насіння, бо саме ці технологічні елементи є визначальними чинниками майбутнього врожаю кожної сільськогосподарської культури.
На сьогодні не існує єдиної думки відносно того, які норми висіву насіння озимого тритикале кращі для того чи іншого сорту, попередника, строку сівби. Більшість дотримуються рекомендацій, аналогічних при вирощуванні озимої пшениці, проте такий підхід не завжди підтверджується виробничою практикою і, як наслідок, дискредитує порівняно нову зернову культуру.
Слід окремо відзначити, що дослідження із вивчення впливу основних технологічних факторів строків сівби, щільності стеблестою, умов живлення озимого тритикале, особливо новітніх сортів, районованих в степовому регіоні України, на підвищення зернової продуктивності та якісних показників продукції, до останнього часу було проведено обмаль [6].
Актуальність теми. Удосконаленню елементів технології вирощування озимого тритикале в різних зонах України приділено багато уваги в наукових працях відомих вчених. Однак, в умовах північного Степу до останнього часу ще не повною мірою вирішене питання комплексної дії головних технологічних факторів на формування продуктивності нових високоврожайних сортів цієї культури. Тому для вказаної зони важливо встановити оптимальні рівні технологічних заходів, які забезпечать одержання стабільної врожайності з урахуванням специфіки грунтово кліматичних умов регіону та морфобіологічних особливостей нових сортів тритикале, що по різному реагують на окремі елементи вирощування, зокрема: строки сівби, норми висіву та рівень мінерального живлення рослин.
У зв’язку з цим виникла необхідність оптимізації елементів технології вирощування сортів озимого тритикале для агроформувань різних форм власності і господарювання в умовах північного Степу України. Останнім часом в аграрному виробництві все більше уваги приділяється розширенню посівів тритикале озимого, проте дослідження з питань технології вирощування цієї культури, особливо в зоні Степу, майже відсутні.
За таких умов розробка наукових рекомендацій щодо визначення ефективності головних технологічних елементів сортової агротехніки озимого тритикале є актуальною, що і визначило тему досліджень.
Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Дисертаційна робота була складовою частиною наукових досліджень лабораторії технології вирощування зернових колосових і бобових культур Інституту зернового господарства УААН і виконувалася згідно з НТП „Зернові і олійні культури" 2001-2005 рр., підпрограми „Технології вирощування зернових і олійних культур в зоні Степу " ( номер державної реєстрації − 0101U002200).
Мета і завдання дослідження. Мета роботи полягала в розробці нових і вдосконаленні існуючих елементів технології вирощування сортів озимого тритикале різних екологічних типів, які б забезпечили формування високого рівня врожайності в грунтово-кліматичних умовах північного Степу.
Для досягнення вказаної мети передбачалося вирішити такі завдання:
− обґрунтувати оптимальні і допустимі строки сівби та норми висіву різних сортів тритикале в грунтово-кліматичних умовах північного Степу;
− з'ясувати особливості вологоспоживання рослин різних сортів озимого тритикале;
− виявити основні закономірності формування зернової продуктивності рослин залежно від технологічних заходів;
− визначити комплексну дію технологічних факторів на процес формування структурних елементів продуктивності, рівень їх реалізації і якісні показники зерна сортів озимого тритикале;
− встановити ефективність застосування регуляторів росту біологічного походження;
− дати економічну оцінку досліджуваним елементам технологій вирощування різних сортів озимого тритикале.
Об'єкт дослідження − реакція різних сортів озимого тритикале на основні технологічні прийоми вирощування.
Предмет дослідження − сорти озимого тритикале: лісостепового
(АД-52 , АДМ-5) та степового екотипу (Розівське 6, Сувенір); строки сівби, норми висіву, добрива.
Методи досліджень. При проведенні досліджень використовували наступні методи: польовий (визначалась взаємодія об'єкта досліджень з біотичними та абіотичними факторами агробіоценозу), підрахунково-ваговий (для визначення вмісту вологи в ґрунті та оцінки біометричних параметрів і формування рівня продуктивності), математично-статистичні (для визначення достовірності отриманих результатів дослідів), порівняльно-розрахунковий (для розрахунку економічної ефективності технології вирощування сортів озимого тритикале).
Наукова новизна одержаних результатів досліджень. Вперше для умов північного Степу встановлена генотипова реакція сортів озимого тритикале лісостепового і степового екотипів на строки сівби, норми висіву та умови живлення, як за окремими показниками, так і за їх комплексом.
З’ясовано, що сорти тритикале лісостепового екотипу позитивно реагували на ранній строк сівби і норму висіву - 5 млн./га на фоні внесення Р40К30, тоді як сорти степового екотипу суттєво відрізнялися за реакцією на технологічні прийоми, які досліджувалися.
Визначена економічна та енергетична ефективність формування високого врожаю.
Практичне значення одержаних результатів. Удосконалені основні елементи технології вирощування високих врожаїв зерна озимого тритикале при якомога нижчих економічних і енергетичних витратах. Розроблені зональні рекомендації з метою максимального використання генетичного потенціалу сортів АД-52, АДМ-5, Розівське 6 і Сувенір. Рекомендовано сорти лісостепового екотипу АД-52, АДМ-5 висівати в першій декаді вересня з нормою висіву 5 млн./га, а сорти степового екотипу Розівське 6 і Сувенір відповідно в першій та другій декадах вересня нормою 4 млн./га на фоні внесення Р40К30.
Результати досліджень апробовані протягом 2004-2006 рр. у Дніпропетровській, Харківській та Сумській областях і були впроваджені у виробництво в ТОВ „ВеНа” Новомосковського району та ТОВ „Авіас” Солонянського району Дніпропетровської області на площі відповідно 26 і 128 га.
Особистий внесок здобувача. Автор приймав безпосередню участь у розробці робочої програми польових досліджень і схем дослідів. Особисто провів дослідження та спостереження в польових і модельних дослідах, проаналізував та узагальнив отримані експериментальні дані, сформулював та обґрунтував висновки, перевірив результати досліджень у виробничих умовах і надав рекомендації виробництву, написав та опублікував наукові статті.
Апробація результатів дисертації. Результати експериментальної роботи, теоретичні і практичні положення дисертації оприлюднені і обговорені на міжнародній науково-практичній конференції „Проблеми підвищення адаптивного потенціалу системи рослинництва у зв’язку зі змінами клімату” (Біла Церква, 2008), міжнародній науково-практичній конференції „Досягнення та перспективи застосування гумінових речовин у сільському господарстві: матеріали міжнародної науково-практичної конференції, присвяченої 100-річчю від дня народження проф. Л. А. Христєвої” (Дніпропетровськ, 2008), щорічних засіданнях науково-методичної ради рослинництва і землеробства Інституту зернового господарства УААН протягом 2006-2008 рр.
Публікації за матеріалами результатів наукових досліджень: опубліковано 10 наукових праць, в тому числі 8 робіт у фахових виданнях, 2 у тезах доповідей.
Структура та обсяг дисертації. Дисертація викладена на 179 сторінках комп'ютерного тексту. Складається з вступу, 6 розділів, висновків, рекомендацій виробництву, списку використаних літературних джерел, який включає 227 найменувань, з них 17 латиницею; містить 36 таблиць, 3 малюнки та 8 додатків.

Список литературы

ВИСНОВКИ

У дисертаційній роботі наведено теоретичне обґрунтування та запропоновано нове практичне вирішення питання подальшого підвищення зернової продуктивності, різних за морфобіологічними ознаками сортів озимого тритикале в умовах північного Степу України за рахунок використання технологічних прийомів: строків сівби, оптимальних норм висіву та умов живлення із урахуванням варіювання погодно-кліматичних умов регіону.
1. Встановлений тісний взаємозв’язок між головними факторами: строком сівби і нормою висіву досліджуваних сортів озимого тритикале. Оптимальне поєднання цих показників призводило до підвищення рівня врожайності зерна сортів тритикале, однак, подальше підвищення норми висіву до 6 млн./га зумовлювало скорочення приросту урожайності за рахунок загострення конкурентних відносин між рослинами.
2. Тривалість міжфазних періодів вегетації рослин досліджуваних сортів озимого тритикале залежала від їх морфобіологічних особливостей і в значній мірі від строків сівби. Від норм висіву і фону удобрення змінювалися показники польової схожості насіння, ступінь перезимівлі рослин і їх виживаність. Найбільше (94-96%) перезимовувало рослин сортів АД-52 і АДМ-5 (92-95%) за умов внесення фосфорно-калійних добрив. А сорти степового екотипу Сувенір та Розівське 6 мали дещо нижчі показники відповідно 90-92% та 91-94%.
3. Ступінь вилягання рослин досліджуваних сортів озимого тритикале більше залежала від поєднання погодних умов, ніж від строків сівби, норм висіву і фону удобрення. За несприятливих погодних умов, якими характеризувався 2004 р. спостерігалося локальне вилягання високорослих сортів степового екотипу за ранніх строків сівби на загущених посівах.
4. Польова схожість насіння рослин сортів озимого тритикале знаходилася в залежності від умов зволоження ґрунту і посівних якостей насіння, а також від строків сівби і норм висіву. Визначений в результаті математичної обробки прямий зв’язок між цими показниками підтверджений відповідними коефіцієнтами кореляції r =0,67-0,89 для першого строку сівби; r =0,75-0,94 другого; r =0,78-0,83 третього.
5. Визначено, що сорти озимого тритикале лісостепового екотипу АД-52, АДМ-5 доцільно висівати нормою 5,0 млн./га схожих насінин, а сорти степового екотипу Сувенір і Розівське 6 4,0 млн./га схожих насінин. При запізненні сівби, а також на фоні без добрив норми висіву слід підвищувати на 0,5 млн/га. Визначено, що загущення посівів сучасних сортів озимого тритикале при сівбі нормою 6,0 млн./га недоцільно.
6. Виявлено, що рослини різних сортів озимого тритикале залежно від морфобіологічних особливостей неоднаково реагують на строки сівби. Сорти лісостепового екотипу АД-52 і АДМ-5 і степового Розівське 6 найвищу урожайність зерна формували за першого строку сівби, тоді як Сувенір забезпечував високу продуктивність тільки при сівбі у другій декаді вересня.
7. Основні елементи технології, які досліджувалися, неоднаково впливали на формування якісних показників зерна. Застосування фосфорно-калійних добрив помітно покращувало фізичні властивості зерна тритикале, однак його хімічний склад майже не змінювався. Найбільший вплив на вміст в зерні білка мали строки сівби, при першому строку сівби показники білковості зерна змінювались залежно від сортового фактору і умов зволоження в роки досліджень на 0,2-0,8 %.
8. Строки настання основних фенологічних фаз росту і розвитку та їх тривалість знаходяться у тісному зв’язку з температурним режимом повітря і ґрунту та умов зволоження. Тривалість міжфазних періодів найтісніше корелює із сумою позитивних температур (r =0,78-0,96) та вологістю повітря (r = 0,67-0,98). Дія погодних факторів характеризується високими множинними коефіцієнтами кореляції (R = 0,85-0,92).
9. З’ясовано, що при запізненні із строком сівби усі елементи продуктивності рослин сортів тритикале (коефіцієнт кущіння, довжина колоса і його озерненість, маса зерен з колоса) незалежно від умов живлення неухильно і закономірно знижувалися. Виключення становили лише показники маси 1000 зерен, які, навпаки, підвищувалися за умов пізнього строку сівби (третя декада вересня).
10. При ранжуванні сортів тритикале за тривалістю вегетаційного періоду встановлено, що максимальною (305 діб) вона була у рослин сорту АД-52, а мінімальною (299 діб) у сорту Сувенір, решта сортів посідали проміжне місце. Відповідно до тривалості вегетаційного періоду за однакових норм висіву формувався і рівень зернової продуктивності 6,4-7,3 і 5,3-5,6 т/га у сортів АД-52 та Сувенір відповідно.
11. Найвищий чистий прибуток 4297 грн/га та рівень рентабельності 126% отримано при сівбі тритикале сорту АД-52 за першого строку сівби і нормі висіву 5,0 млн./га схожих насінин. Дещо нижчі економічні показники, при аналогічних технологічних параметрах вирощування, отримані у сорту АДМ-5 чистий прибуток становив 3222 грн/га, рівень рентабельності 100,1%.

12. Серед досліджуваних сортів тритикале за показниками маси 1000 зерен, натури та вмісту білка переважав сорт Розівське 6, тоді як за вмістом клейковини, об’ємом хліба та його оцінки кращим був сорт АД-52. За якісними характеристиками зерна сорти АД-52 і Розівське 6 відповідають шостому класу, що свідчить про доцільність використання їх для потреб кормовиробництва та технічних цілей.