Козечко Володимир Іванович. Оптимізація прийомів вирощування пшениці озимої після ріпаку ярого в умовах північного Степу України : Козечко Владимир Иванович. Оптимизация приемов выращивания озимой пшеницы после рапса ярового в условиях северной Степи Украины Kozechko Vladimir Ivanovich. Optimization of winter wheat growing methods after spring rape in the conditions of the northern steppe of Ukraine

Краткое описание

Козечко Володимир Іванович. Оптимізація прийомів вирощування пшениці озимої після ріпаку ярого в умовах північного Степу України.- Дисертація канд. с.-г. наук: 06.01.09, Ін-т сіл. госп-ва степ. зони, Нац. акад. аграр. наук України. - Дніпропетровськ, 2015.- 212 с.

ІНСТИТУТ СІЛЬСЬКОГО ГОСПОДАРСТВА СТЕПОВОЇ ЗОНИ
НАЦІОНАЛЬНА АКАДЕМІЯ АГРАРНИХ НАУК УКРАЇНИ

На правах рукопису

КОЗЕЧКО Володимир Іванович

УДК 633.11"324":631.5] (251.1-17:477)

ОПТИМІЗАЦІЯ ПРИЙОМІВ ВИРОЩУВАННЯ ПШЕНИЦІ ОЗИМОЇ ПІСЛЯ РІПАКУ ЯРОГО В УМОВАХ ПІВНІЧНОГО СТЕПУ УКРАЇНИ

06.01.09. – рослинництво

Дисертація
на здобуття наукового ступеня
кандидата сільськогосподарських наук

Науковий керівник:
ЧЕРЕНКОВ Анатолій Васильович, доктор с.-г. наук, професор, член-кор. НААН, директор ДУ Інституту сільського господарства степової зони НААН України

Дніпропетровськ – 2014
ЗМІСТ
Стор.
ВСТУП………………………………………………………………………….. 4
РОЗДІЛ 1. СУЧАСНИЙ СТАН ВИВЧЕНОСТІ ПИТАННЯ ТА ВИБІР НАПРЯМКУ ДОСЛІДЖЕНЬ (ОГЛЯД ЛІТЕРАТУРИ)…… 8
РОЗДІЛ 2. УМОВИ ПРОВЕДЕННЯ ДОСЛІДІВ ТА МЕТОДИКА ДОСЛІДЖЕНЬ……………………………………………………. 40
2.1. Ґрунтово-кліматична характеристика місця проведення дослідів…………………………………………………………… 40
2.2. Агротехніка проведення дослідів та методика досліджень.. 52
РОЗДІЛ 3. РІСТ ТА РОЗВИТОК РОСЛИН ПШЕНИЦІ ОЗИМОЇ В
ОСІННІЙ ПЕРІОД ВЕГЕТАЦІЇ……………………………… 58
3.1. Вологозабезпеченість та польова схожість насіння пшениці озимої залежно від факторів, що вивчалися………..... 58
3.2. Особливості росту і розвитку рослин сортів пшениці озимої в осінній період вегетації ………………………………………...... 69
3.4. Морозо- та зимостійкість рослин різних сортів пшениці озимої залежно від факторів, що вивчали……………………… 81
РОЗДІЛ 4. ОСОБЛИВОСТІ РОСТУ ТА РОЗВИТКУ РОСЛИН ПШЕНИЦІ ОЗИМОЇ ВПРОДОВЖ ВЕСНЯНО-ЛІТНЬОЇ ВЕГЕТАЦІЇ………………………………………………………. 94
4.1. Динаміка запасів продуктивної вологи в ґрунті за фазами розвитку рослин та водоспоживання посівів…………………… 94
4.2. Особливості формування продуктивного фітоценозу у посівах пшениці озимої………………………………………….. 102
4.3. Інтенсивність нагромадження надземної маси рослинами різних сортів пшениці озимої під впливом умов вирощування. 113
4.4. Фотосинтетична діяльність рослин пшениці озимої………. 127
РОЗДІЛ 5. УРОЖАЙНІСТЬ ТА ЯКІСТЬ ЗЕРНА СОРТІВ ПШЕНИЦІ ОЗИМОЇ ЗАЛЕЖНО ВІД СТРОКІВ СІВБИ ТА НОРМ ВИСІВУ НАСІННЯ…………………………......

133
5.1. Елементи продуктивності рослин пшениці озимої та їх варіювання під впливом вивчаємих агротехнічних прийомів….. 133
5.2. Урожайність сортів пшениці озимої залежно від строків сівби та норм висіву насіння……………………………………... 139
5.3. Якість зерна пшениці озимої залежно від строків сівби та норм висіву насіння……………………………………................ 142
РОЗДІЛ 6. ЕКОНОМІЧНА ЕФЕКТИВНІСТЬ ВИРОЩУВАННЯ СОРТІВ ПШЕНИЦІ ОЗИМОЇ ЗАЛЕЖНО ВІД ФАКТОРІВ, ЩО ВИВЧАЛИСЯ……………………................ 149
ВИСНОВКИ……………………………………………………………………. 153
РЕКОМЕНДАЦІЇ ВИРОБНИЦТВУ……………………………………….. 156
СПИСОК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ…………………………………… 157
ДОДАТКИ……………………………………………………………………… 190

ВСТУП

Зростання попиту на зернову продукцію в світі дає змогу Україні, з її потужним аграрним комплексом, зайняти на світовому ринку зерна передові позиції. Основною зерновою культурою зони Степу України є пшениця озима, збільшення виробництва зерна якої здатне задовольнити продовольчі потреби населення держави та істотно збільшити обсяги експорту зернової продукції. Аграрною наукою вже тривалий час ведуться наукові дослідження з метою розробки технологій вирощування пшениці озимої, за яких можливе зменшення впливу негативної дії абіотичних та біотичних факторів, що в значній мірі знижують врожайність та погіршують показники якості зерна.
Актуальність теми. Збільшення виробництва зерна високої якості є одним з пріоритетних завдань сучасного аграрного комплексу України. Для вирішення цієї проблеми важливе значення має застосування сучасних, інноваційних технологій вирощування пшениці, які були б зонально адаптованими та забезпечували формування найвищого рівня зернової продуктивності культури. Серед основних факторів, що визначають високі врожаї пшениці озимої при вирощуванні, важливе місце посідають попередники, сорт, строки сівби та норми висіву насіння.
Останнім часом відмічається недотримання товаровиробниками науково-обґрунтованих рекомендацій з вирощування озимини, яку часто сіють по недостатньо вивчених попередниках, зокрема, після ріпаку ярого. Разом з тим, поступові кліматичні зміни в сторону підвищення температурного режиму та поява більш інтенсивних сортів пшениці озимої ставлять перед науковцями питання щодо удосконалення технології її вирощування. В зв’язку з цим, актуальності набувають дослідження з визначення реакції різних сортів пшениці озимої на попередник, строки сівби та норми висіву насіння при вирощуванні після ріпаку ярого.
Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Дисертаційна робота виконувалась згідно з планом досліджень Дніпропетровського державного аграрного університету за темою «Розробити агроекологічні основи технологій вирощування зернових і ефіроолійних культур в північній підзоні Степу України, забезпечуючи одержання врожаю зерна тритикале 35–40 ц/га; кукурудзи 45–50 ц/га; пивоварного ячменю 30–35 ц/га; коріандру 10–15 ц/га при зниженні затрат на 5–10% в порівнянні з досягнутим рівнем (номер державної реєстрації 0110U002083).
Мета і задачі досліджень. Мета досліджень полягає у встановленні особливостей формування зернової продуктивності різними сортами пшениці озимої залежно від строків сівби та норм висіву насіння при вирощуванні після ріпаку ярого.
Для досягнення поставленої мети передбачалося вирішення наступних завдань:
– встановити особливості росту і розвитку рослин різних сортів пшениці озимої залежно від строків сівби та норм висіву насіння;
– визначити параметри фотосинтетичної діяльності рослин пшениці озимої, їх водоспоживання залежно від факторів, які вивчали;
– провести порівняльний аналіз продуктивності різних сортів пшениці озимої за різних строків сівби та норм висіву насіння;
– виявити основні фактори впливу на поліпшення показників якості зерна пшениці озимої в умовах недостатнього зволоження;
– дати економічну оцінку ефективності вирощування сортів пшениці озимої при вирощуванні після ріпаку ярого залежно від агротехнічних прийомів.
Об’єкт дослідження: особливості росту, розвитку та формування врожайності і якості зерна різними сортами пшениці озимої залежно від строків сівби та норм висіву насіння в умовах північного Степу України.
Предмет досліджень: сорти пшениці озимої, строки сівби та норми висіву насіння.
Методи досліджень. Наукові методи аналізу і синтезу: польового, експерименту, гіпотез, лабораторний, порівняльний, моделювання, розрахунковий та статистичний методи.
Наукова новизна результатів досліджень. Вперше в умовах північного Степу України на основі комплексних досліджень визначено вплив строків сівби та норм висіву насіння на урожайність та якість зерна різних сортів пшениці озимої при вирощуванні після ріпаку ярого. Встановлені параметри мінливості даних показників за зміни кліматичних умов регіону та агротехнологічних прийомів вирощування.
Вперше виявлені і науково-обґрунтовані особливості росту рослин різних сортів пшениці озимої залежно від строків сівби та норм висіву.
Для ґрунтово-кліматичних умов північного Степу визначені оптимальні строки сівби та норми висіву насіння пшениці озимої за розміщення її після ріпаку ярого, проведено економічну оцінку ефективності її вирощування.
Практичне значення одержаних результатів. Рекомендовані агроприйоми забезпечують в умовах північного Степу отримання урожайності зерна пшениці озимої на рівні 3,7–4,9 т/га. Зниження врожайності за відхилення строків сівби та норм висіву насіння від оптимальних становить від 0,7 до 1,6 т/га.
Результати досліджень перевірені у виробничих умовах Державного підприємства Дослідне господарство «Дніпро» ДУ ІСГСЗ НААН України (додаток А) і впроваджені в господарствах Дніпропетровського району Дніпропетровської області на площі 2,3 тис. га. Економічний ефект від впровадження наукових розробок склав 212–324 грн/га (додаток Б).
Основні матеріали досліджень використані при розробці зональних науково-обґрунтованих рекомендацій для зони Степу (Дніпропетровськ, 2010–2014 рр.)
Особистий внесок здобувача. Дисертаційна робота є самостійним дослідженням автора. За його участі розроблена робоча програма, виконані у повному обсязі лабораторні та польові досліди, здійснений аналіз літературних джерел, проведено аналіз, обґрунтування і узагальнення результатів досліджень. Автором сформульовані основні положення дисертаційної роботи, зроблені висновки, за одержаними результатами підготовлено і опубліковано наукові праці, звіти, а також забезпечено впровадження та науковий супровід розробок.
Апробація результатів дисертації. Основні положення і результати досліджень доповідались на IV Всеукраїнській науково-практичній конференції з міжнародною участю „Роль науки у підвищенні технологічного рівня і ефективності АПК України” (м. Тернопіль, 2014 р.), Всеукраїнській науково-практичній конференції молодих вчених і спеціалістів „Стратегічні напрями сталого виробництва сільськогосподарської продукції на сучасному етапі розвитку аграрного комплексу України” (м. Дніпропетровськ, 2014 р.), науково-практичній конференції молодих вчених присвяченої Дню науки „Актуальні питання вирощування сільськогосподарських культур у південному регіоні України” (м. Херсон, 2014 р.), на засіданнях вченої ради Інституту сільського господарства степової зони та кафедри загального землеробства Дніпропетровського ДАУ (2007–2013 рр.).
Публікації. За темою дисертаційної роботи опубліковано 10 наукових праць, в тому числі 7 у фахових виданнях, з них 1 – в зарубіжних, 3 – тези доповідей.
Структура та обсяг роботи. Загальний обсяг дисертаційної роботи становить 212 сторінок комп’ютерного набору, містить 41 таблицю, 7 рисунків та 22 додатки, включає вступ, 6 розділів, висновки та пропозиції виробництву. Список використаних літературних джерел налічує 297 найменувань, з яких 29 – латиницею.

Список литературы

ВИСНОВКИ

У дисертаційній роботі наведено теоретичне узагальнення та нове вирішення наукової задачі, що полягає в обґрунтуванні та оптимізації прийомів технології вирощування пшениці озимої в північному Степу України. Практична реалізація одержаних результатів досліджень передбачає підбір найбільш урожайного та економічно ефективного сорту пшениці озимої для потреб виробництва та встановлення оптимальних строків сівби та норм висіву насіння різних сортів при їх розміщенні після ріпаку ярого з метою підвищення урожайності та поліпшення показників якості зерна.
1. Встановлено, що польова схожість насіння пшениці озимої була найвищою за сівби 5–7 вересня і становила у сортів Золотоколоса, Селянка та Подолянка – 84–85%; 86–87% та 82–83% відповідно. Зміщення строків сівби в сторону більш пізніх призводило до поступового зниження схожості. Найнижчі значення даного показника були відмічені за сівби 5–7 жовтня, які складали 75–78%.
2. Сума ефективних температур (вище +50С) за осінній період вегетації перевищувала середні багаторічні значення за сівби 5–7 вересня – на 108,5°С; 15–17 вересня – на 77,1°С; 25–26 вересня – на 86,8°С; 5–7 жовтня – на 59,7°С. Найбільшу суму ефективних температур, в середньому за роки досліджень, накопичували рослини раннього строку сівби і були вищими, ніж інші строки сівби на 27,1%, 44,1 та 63,6% відповідно.
3. Коефіцієнт кущення у рослин за сівби 5–7 вересня на час припинення осінньої вегетації був найвищим – 3,8–4,9; у пшениці озимої, яку висівали 5–7 жовтня – 1,1–1,2. Серед вивчаємих сортів більшою кущистістю відрізнявся сорт Селянка. Абсолютно-суха маса 100 рослин останнього також була більшою, за сівби 5–7 вересня. За сівби нормою 5 млн схожих насінин/га маса таких рослин перевищувала масу пшениці озимої, яку висівали з 15 по 26 вересня і 5–7 жовтня у сорту Золотоколоса – на 17,1; 43,5; 84,5%, сортів Селянка і Подолянка – на 17,2; 43,5; 84,6% та 17,1; 43,4; 84,6% відповідно.
4. На дату припинення осінньої вегетації висота рослин сорту Золотоколоса була більшою і становила, залежно від строку сівби 12,3–23,6 см, а сорту Подолянка – найнижчою (11,1–21,3 см). За сівби нормою 5 млн схожих насінин/га різниця у висоті рослин між раннім та пізнім строком сівби у сортів Золотоколоса, Подолянка та Селянка була на рівні 45,1–45,4%.
5. Сумарне водоспоживання, в середньому за роки досліджень, було найбільшим у посівів сорту Селянка (2742–3132 м³/га), найнижчим (2689–3092 м³/га) – у сорту Подолянка. Коефіцієнт водоспоживання у сорту Селянка становив 590 м³/т зерна, за сівби 25–26 вересня нормою 5 млн схожих насінин/га. У пшениці озимої, висіяної 5–7 вересня цей показник був більшим і становив у сорту Золотоколоса – 896,5–936,4 м³/т зерна; в сорту Селянка – 853,4–912,0 м³/т, а у сорту Подолянка – 972,3–1028,4 м³/т зерна.
6. Площа листкової поверхні була більшою в фазі колосіння у сорту Селянка, який висівали 25 вересня. За сівби нормою 5 млн схожих насінин/га вона становила 49,3 тис. м²/га. Фотосинтетичний потенціал за аналогічної норми висіву також був вищим за сівби 25 вересня і становив у сорту Селянка – 2,36 млн м²-днів/га, у сортів Подолянка і Золотоколоса – 2,18 та 2,24 млн м²-днів/га відповідно. Максимальною чиста продуктивність фотосинтезу була відмічена при сівбі 15–17 та 25–26 вересня, відповідно, яка становила 1,40 і 1,41 г/м2 за добу у сортів, що вивчали.
7. Більшу кількість продуктивних стебел формували рослини пшениці, яку висівали 25–26 вересня та 5–7 жовтня нормою 6 млн схожих насінин/га. В середньому за роки досліджень вона становила у сорту Селянка 448,5 та 441,1 шт./м2; в сортів Золотоколоса та Подолянка – 428,2 і 434,3 та 399,7 і 407,5 шт./м2 відповідно.
8. Максимальні значення маси зерна з колосу були відмічені на ділянках раннього строку сівби. Залежно від норми висіву, у сорту Золотоколоса вона становила 1,11–1,18 г; у сорту Селянка – 1,13–1,17 г; а у сорту Подолянка – 1,10–1,15 г. Сівба в більш пізні строки призводила до зменшення маси зерна з колосу, яка за сівби 5–7 жовтня становила, залежно від норми висіву насіння, у сортів Золотоколоса, Селянка, Подолянка – 0,97–1,01 г; 1,03–1,06 г; 0,92–0,98 г відповідно.
9. Встановлено, що маса 1000 зерен була найбільшою на ділянках, де сівбу проводили 5–7 вересня. Залежно від норми висіву, цей показник у сорту Золотоколоса становив 34,8–36,8 г; у сортів Селянка та Подолянка – 35,3–36,6 г та 34,5–35,9 г відповідно. Сівба 5–7 жовтня зумовлювала формування рослинами пшениці озимої зерна з найменшою масою.
10. Максимальну врожайність (4,89 т/га), в середньому за роки досліджень, формував сорт Селянка за сівби 25–26 вересня нормою 5 млн схожих насінин/га. Зернова продуктивність сорту Золотоколоса була високою за сівби 25–26 вересня нормою 5 млн схожих насінин/га (4,19 т/га) та за сівби 5–7 жовтня нормою 6 млн схожих насінин/га (4,20 т/га), сорту Подолянка – за сівби в першій декаді жовтня нормою висіву 6 млн схожих насінин/га (3,75 т/га).
11. Встановлено, що найбільший вміст білка в зерні мали рослини сорту Селянка за сівби 25–26 вересня та 5–7 жовтня, залежно від норми висіву він складав 12,0–12,8% та 12,2–13,0% відповідно. Вміст клейковини в зерні цього сорту також був вищим і за сівби 5–7 вересня складав 17,5–17,8%, 15–17 вересня – 17,7–17,9%, 25–26 вересня – 18,7–19,5%, а 5–7 жовтня – 21,9–22,7%. Зерно, отримане з ділянок, де пшеницю озиму висівали 25 вересня та 5 жовтня відповідало третьому класу якості, а 5 та 15 вересня – п’ятому та четвертому класам якості.
12. За роки досліджень найвищі показники вартості валової продукції (6357 грн./га), прибутку на 1 га (3145 грн./га) та рівня рентабельності (97,9%) забезпечив сорт Селянка, сівбу якого проводили 25–26 вересня нормою 5 млн схожих насінин/га. Вирощування сортів Золотоколоса та Подолянка також було рентабельним за сівби у ці ж строки цією ж нормою висіву та становила 72,1 та 53,7% відповідно.

РЕКОМЕНДАЦІЇ ВИРОБНИЦТВУ

В північній частині Степу України вирощування пшениці озимої на зерно після ріпаку ярого слід проводити за технологією, яка передбачає використання сорту Селянка, нормою висіву 5 млн схожих насінин/га за сівби в середині третьої декади вересня (25–26.09). Ця технологія забезпечує отримання урожайності на рівні 4,89 т/га при рівні рентабельності 97,9%. При вирощуванні сортів Золотоколоса та Подолянка урожайність зерна за цих же умов становила 4,19 та 3,68 т/га при окупності витрат, відповідно, 72,1 та 53,7%.