СКАЧОК ЛЮДМИЛА МИКОЛАЇВНА ПОСІВНІ ЯКОСТІ НАСІННЯ ЯРОЇ ПШЕНИЦІ, ВРОЖАЙНІСТЬ ТА ЙОГО ПРОДУКТИВНІ ВЛАСТИВОСТІ ЗАЛЕЖНО ВІД АГРОТЕХНІЧНИХ ПРИЙОМІВ

Короткий опис

УКРАЇНСЬКА АКАДЕМІЯ АГРАРНИХ НАУК ІНСТИТУТ АГРОЕКОЛОГІЇ
ЧЕРНІГІВСЬКИЙ ІНСТИТУТ АГРОПРОМИСЛОВОГО ВИРОБНИЦТВА

На правах рукопису

СКАЧОК ЛЮДМИЛА МИКОЛАЇВНА

УДК: 633.11:631.53.02

ПОСІВНІ ЯКОСТІ НАСІННЯ ЯРОЇ ПШЕНИЦІ, ВРОЖАЙНІСТЬ ТА ЙОГО ПРОДУКТИВНІ ВЛАСТИВОСТІ ЗАЛЕЖНО ВІД
АГРОТЕХНІЧНИХ ПРИЙОМІВ

Спеціальність 06.01.14 насінництво

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата сільськогосподарських наук

Науковий керівник: доктор с.-г. наук,
член-кореспондент УААН Гриник Ігор Володимирович

Київ 2010

ЗМІСТ
Стор.

ВСТУП..................................................................................................... 4
РОЗДІЛ 1 ЕКОЛОГІЧНІ УМОВИ ТА АГРОТЕХНІЧНІ ПРИЙОМИ ВИРОЩУВАННЯ ВИСОКОЯКІСНОГО НАСІННЯ
ЯРОЇ ПШЕНИЦІ (огляд літератури).................................................... 11
1.1. Вплив екологічних факторів на якість насіння............................. 12
1.2. Вплив елементів агротехніки на якість насіння............................. 14
1.2.1. Попередники і їх роль у формуванні якісного
насіння ярої пшениці..................................................................................... 15
1.2.2. Посiвнi якості, врожайність та продуктивні властивості
насіння ярої пшениці залежно від доз добрив............................................. 18
1.2.3. Посівні якості насіння ярої пшениці, врожайність та його продуктивні властивості залежно від строків сівби.......................................................... 27
1.2.4. Вплив норм висіву на врожайність i посiвнi якості
насіння ярої пшениці..................................................................................... 30
1.3. Посiвнi якості насіння ярої пшениці та врожайність
залежно від застосування біостимуляторів.................................................. 34
РОЗДІЛ 2 УМОВИ ТА МЕТОДИКА ПРОВЕДЕННЯ
ДОСЛІДЖЕННЯ.................................................................................... 40
2.1. Погодно-кліматичні умови і агрометеорологічні
особливості регіону...................................................................................... 40
2.2. Ґрунтові умови проведення дослідження...................................... 46
2.3. Схеми і методики проведення дослідження.................................... 52
РОЗДІЛ 3 ВПЛИВ УМОВ ФОРМУВАННЯ НАСІННЯ НА
ПОСІВНІ ЯКОСТІ ТА ВРОЖАЙНІСТЬ ЯРОЇ ПШЕНИЦІ................ 62
3.1. Урожайність і якість насіння залежно від ґрунтових умов........... 62
3.2. Посівні якості насіння ярої пшениці та врожайність
залежно від погодних умов вирощування................................................... 68
РОЗДІЛ 4 ПОСІВНІ ЯКОСТІ НАСІННЯ ЯРОЇ ПШЕНИЦІ ТА ВРОЖАЙНІСТЬ ЗАЛЕЖНО ВІД ПОПЕРЕДНИКІВ,
ДОЗ ДОБРИВ, СТРОКІВ СІВБИ І НОРМ ВИСІВУ........................ 77
4.1. Роль попередників у формуванні урожайності і посівних
якостей насіння ярої пшениці.................................................................... 78
4.2. Вплив доз добрив, строків сівби і норм висіву
на посівні якості насіння та його урожайність............................................. 80
4.2.1. Ріст і розвиток ярої пшениці................................................... 80
4.2.2. Урожайність ярої пшениці та якість насіння............................... 98
4.2.3. Посівні якості насіння................................................................. 106
РОЗДІЛ 5 ПОСІВНІ ЯКОСТІ ТА ВРОЖАЙНІСТЬ НАСІННЯ ЯРОЇ ПШЕНИЦІ ЗАЛЕЖНО ВІД БІОСТИМУЛЯТОРІВ ТА
СПОСОБІВ ЇХ ЗАСТОСУВАННЯ..................................................... 119
5.1. Ріст і розвиток ярої пшениці залежно від біостимуляторів........ 119
5.2. Урожайність насіння ярої пшениці і його якість залежно
від біостимуляторів та способів їх застосування....................................... 128
5.3. Посівні якості насіння.................................................................... 131
РОЗДІЛ 6 ПРОДУКТИВНІ ВЛАСТИВОСТІ НАСІННЯ ЯРОЇ
ПШЕНИЦІ ЗАЛЕЖНО ВІД АГРОТЕХНІЧНИХ ПРИЙОМІВ.......... 137
РОЗДІЛ 7 ЕКОНОМІЧНА ТА ЕНЕРГЕТИЧНА ЕФЕКТИВНІСТЬ ЗАСТОСУВАННЯ АГРОТЕХНІЧНИХ ПРИЙОМІВ ДЛЯ ПІДВИЩЕННЯ ВРОЖАЙНОСТІ
НАСІННЯ............................................................................................. 146
ВИСНОВКИ......................................................................................... 158
РЕКОМЕНДАЦІЇ ВИРОБНИЦТВУ................................................... 161
ДОДАТКИ........................................................................................ 162
СПИСОК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ............................................ 212

ВСТУП

У світовому зерновому господарстві спостерігається тенденція до збільшення виробництва продовольчого зерна, насамперед, пшениці [1].
На початку ХХ століття на Україні яра пшениця займала площу 5,7 млн га, водночас, як озима біля 3 млн га. Тобто яра пшениця була провідною хлібною культурою. З появою високоврожайних сортів озимої пшениці площі посіву ярої значно скоротились в останні 25-30 років і складали лише 30-50 тис. га [2, 3]. В основному, вона виконувала роль страхової культури, оскільки щороку доводиться пересівати та підсівати 1 2 млн га озимої пшениці [4].
Аналізуючи процес виробництва зерна в Україні з 1913 року і до нинішнього часу, В.Ф. Сайко [5] вказує на те, що Україна довгий час була постачальником зерна на Європейський ринок, а в 19861990 роках його вироблялось понад одну тонну на душу населення, що свідчило про стабільність зернового господарства в країні. Однак, якщо в 1989 році валовий збір зерна склав 51 млн тонн, а забезпеченість тваринництва фуражем 62 %, то надалі з різних причин виробництво зерна скорочувалося і в 1996 році зменшилося до рівня 1913 року [6, 7], тоді як зараз існує економічна доцільність довести виробництво зерна до задоволення внутрішніх і експортних потреб.
В умовах сучасного землеробства виробництво зерна, як правило, рентабельне. Для одержання стійких врожаїв за різних погодних умов потрібно науково обґрунтувати перспективний шлях розвитку агропромислового комплексу. Технологія вирощування починається з насіння та його потенціалу, а отже, без якісного насіння майже неможливо отримати високий врожай. Доведено, що завдяки високоякісному насінню високопродуктивних сортів урожайність сільськогосподарських культур зростає на 30-40 % [8, 9].

Вітчизняний і зарубіжний досвід свідчать, що високорентабельне зернове господарство повинно бути не енерговитратним, наукоємним і екологічно безпечним. Ґрунтово-кліматичний потенціал України дозволяє зробити виробництво зерна ще й конкурентоздатним [5].
Значимість цієї проблеми зумовлена і тим, що родючість ґрунтів нашої країни значно вища, ніж у сусідніх державах, а наявність висококваліфікованих фахівців машинно-тракторного парку і матеріально- технічної бази сільськогосподарських господарств сьогодні ще здатні забезпечити достатньо високий рівень організації робіт з метою одержання високої врожайності та валових зборів зерна, що визначені директивними документами. До того ж ринки збуту сусідніх держав, в першу чергу країн СНД, здатні прийняти зерно України на взаємовигідних умовах. Сегментація ринку продовольчих товарів нині і в найближчому майбутньому вигідно визначає зерно пшениці, як стратегічно цінний і економічно вигідний продукт [10, 11].
Комплексною програмою Зерно Чернігівщини” підкреслюється, що зернове господарство найважливіша складова частина аграрного сектору економіки і від його стану залежить добробут людей [12].
Основним завданням сільськогосподарського виробництва залишається забезпечення підвищення врожайності, збільшення виробництва зерна на основі раціонального використання земельних ресурсів, впровадження в кожному господарстві науково обґрунтованих систем землеробства, підвищення родючості ґрунтів, застосування ґрунтозахисних технологій обробітку ґрунту, інтегрованих систем захисту рослин, впровадження нових сортів і гібридів, інтенсивних технологій вирощування зернових культур.
Несприятливі погодні умови окремих років на території України зумовлюють зниження врожайності та валових зборів зерна озимої пшениці, тому що найчастіше у разі загибелі посівів пересівають озимі в основному ячменем, що призводить до зменшення зборів продовольчого зерна [1], недобір якого для хлібопекарського та макаронного виробництва в нашій

країні можна компенсувати завдяки впровадженню та розширенню посівів ярої пшениці [13, 14].
В останні роки за рахунок сортів нового покоління з потенціалом врожайності 5,0-6,0 т/га у виробничих умовах спостерігається розширення площ посіву ярої пшениці, особливо в роки, несприятливі для вирощування озимої (засушлива осінь, складні умови зимiвлi, тощо) [15]. При цьому яру пшеницю слід використовувати і для засіву площ, які були недосіяні з осені в зв’язку з ґрунтовою посухою чи з інших причин.
Серед різностороннього комплексу прийомів направлених на підвищення врожайності сільськогосподарських культур важливе значення має впровадження високоврожайних сортів та дотримання технології вирощування насіння [16−18].
Актуальність теми. У комплексі прийомів, які направлені на підвищення урожайності, важлива роль належить технології вирощування насіння будь-якої сільськогосподарської культури, в тому числі і ярої пшениці. Без якісного насіння не можливо отримати високі та стабільні врожаї. Якість посівного матеріалу визначає реалізацію потенціалу продуктивності рослин, збереження і підтримку ознак та властивостей сорту, стійкість посівів до несприятливих погодних умов.
При вирощуванні ярої пшениці на продовольчі цілі накопичено досить даних, які визначають урожайність і якість продукції. Вплив агротехнічних прийомів на посівні якості, врожайність і його продуктивні властивості відмічено в роботах І.Г. Строни [19], М.К. Їжика [20], М.О. Кіндрука, Л.К. Сечняка, О.К. Слюсаренка [21], В.С. Корчмарського, В.П. Кавунця, В.М. Маласая [22]. Як правило, ці прийоми мають фрагментальний характер комплексних досліджень, які показують недостатній взаємозв’язок впливу ґрунтово-кліматичних умов, умов живлення і густоти рослин на якість насіння, а для Поліської зони вони практично відсутні. Тому вивчення закономірностей впливу агротехнічних прийомів на посівні якості насіння та продуктивні властивості ярої пшениці потребують подальшого детальнішого вивчення.

Особливої уваги заслуговують дослідження з точки зору насінницької технології і сортової агротехніки, тобто регулювання основних факторів, які визначають якість насіннєвого матеріалу це умови світлового, повітряного та мінерального живлення, що в свою чергу визначаються попередниками, строками сівби, нормами висіву, добривами та регуляторами росту рослин, а тому в умовах Лівобережного Полісся мають актуальне значення.
Зв’язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Дослідження за темою дисертаційної роботи проводили у відповідності з тематичними планами і робочими програмами НДР Чернігівського інституту агропромислового виробництва по виконанню науково-технічної програми УААН: Зернові і олійні культури” завдання 03 Удосконалення і освоєння екологічно-безпечних ресурсозберігаючих технологій вирощування зернових культур в Поліссі” 2000 р.; Розробити ресурсозберігаючі технології вирощування зернових колосових культур, які забезпечують одержання екологічно чистого і якісного зерна озимої і ярої пшениці, озимого і ярого тритикале в Поліссі з урожайністю, відповідно 5 6 і 4 4,5; 5 6 і 4 4,5 т/га” з 20012004 рр. (№ ДР 0104U003977); Сталі агроекосистеми” 2005 р. (№ ДР 0104U003986); Агроекологія” Науково-практичне обґрунтування сталого розвитку агроекосистем України” 20062008 рр. (№ ДР 0106U006512).
Мета і завдання дослідження. Мета дослідження встановити особливості росту і розвитку, формування врожайності та якості насіння ярої пшениці залежно від агротехнічних прийомів його вирощування попередників, доз добрив, строків сівби, норм висіву і розробити технологію, яка базується на оптимальних параметрах вирощування насіння ярої пшениці.
Для досягнення поставленої мети визначено такі основні завдання:
обґрунтувати на основі експериментально встановлених закономірностей оптимальний строк сівби, норму висіву та дозу добрив, які забезпечать високу насіннєву продуктивність і якість насіння ярої пшениці;

встановити особливості росту і розвитку рослин ярої пшениці, фотосинтетичну активність посівів та особливості формування основних елементів продуктивності культури залежно від агротехнічних прийомів;
встановити вплив стимуляторів росту та комплексу прийомів: доз добрив, строків сівби, норм висіву на показники технологічних якостей пшениці (вміст білка, клейковини, крохмалю, натури);
виявити прийоми отримання позитивних модифікацій і їх використання в насінництві;
визначити енергетичну та економічну оцінки прийомам, які вивчаються при вирощуванні насіння ярої пшениці в умовах Полісся.
Об’єкт дослідження процеси росту і розвитку та закономірності формування насіння ярої пшениці залежно від агротехнічних прийомів.
Предмет дослідження посівні якості насіння ярої пшениці, врожайність та його продуктивні властивості залежно від типів ґрунтів, попередників, доз добрив, строків сівби, норм висіву та стимуляторів росту.
Методи дослідження лабораторні (оцінка показників якості насіння за загальноприйнятими методиками), польові (визначення елементів структури врожаю та його величини за методикою державної комісії із сортовипробування, продуктивних властивостей насіння), статистичні (методами дисперсійного аналізу отриманих експериментальних даних з використанням програмного забезпечення Statistica 6.0), економічну ефективність за рекомендаціями Методичні рекомендації з визначення економічної ефективності добрив у сільському господарстві”.
Наукова новизна одержаних результатів. В умовах Полісся проведено дослідження з вивчення впливу типів ґрунтів, попередників, стимуляторів росту та комплексу прийомів: доз добрив, строків сівби, норм висіву на формування посівних якостей насіння ярої пшениці, врожайності та його продуктивних властивостей.
Розкрито механізм формування продуктивності і посівних якостей насіння ярої пшениці залежно від умов погоди та основних агротехнічних

прийомів. Виявлено закономірності змін посівних якостей насіння, а також його хімічного складу залежно від застосування агротехнічних прийомів.
Розроблено модель оптимальних параметрів формування урожайності ярої пшениці більше 4 т/га з високими посівними якостями насіння.
Доведено кількісний взаємозв’язок посівних якостей насіння материнських рослин з продуктивними властивостями.
Практичне значення одержаних результатів. Розроблена технологія отримання високих та стійких урожаїв насіння ярої пшениці з високими посівними якостями з урахуванням типів ґрунтів, попередників, доз добрив, строків сівби, норм висіву та біостимуляторів росту рослин. Розроблена модель вирощування насіння ярої пшениці в зоні Лівобережного Полісся.
Особистий внесок здобувача. Після проведення інформаційного пошуку автор самостійно визначила мету і завдання дослідження, розробила програму його проведення і, у відповідності з існуючими методиками заклала польові досліди та провела дослідження. Дисертант самостійно проаналізувала одержані результати, визначила економічну ефективність, виконала статистичну обробку експериментальних даних, сформувала наукові положення, висновки та рекомендації виробництву. Щорічно готувала наукові звіти. За результатами досліджень підготувала публікації, в яких частка творчого внеску становила 8085 %. Під безпосереднім керівництвом здобувача проведено впровадження розробки у виробництво.
Апробація результатів дисертації. Основні матеріали дисертаційної роботи були представлені на міжнародній науково-практичній конференції Стратегія ресурсозберігаючого використання аграрно-економічного потенціалу на основі активації інноваційно-інвестиційної діяльності об’єктивна передумова інтеграції країни в світове господарство” (Тернопіль, 2007 р.), на всеукраїнських науково-практичних конференціях Невідкладні заходи із збереження реформування АПК і зростання його ефективності шляхом трансферу інновацій” (Тернопіль, 2008 р.) та Екологічна безпека сільськогосподарського виробництва” (Київ, 2008 р.), на науково-технічній

конференції Перспективи розвитку агропромислового комплексу в Поліському регіоні України” (Ніжин, 2007 р.), на науково-практичних конференціях молодих вчених: Проблеми сучасного землекористування” (Київ, 2002 р.), Сучасні аспекти ведення сільського господарства” (Прогрес, 20072009 рр.), Екологічні проблеми сільськогосподарського виробництва” (Київ, 2007 р.), Сільськогосподарська мікробіологія: здобутки і проблеми” (Чернігів, 2008 р.); на засіданнях Вченої ради Чернігівського інституту АПВ УААН (20002008 рр.), на засіданнях координаційної ради НМЦ „Інститут агроекології” (20002008 рр.) і ННЦ Інститут землеробства УААН” (2000 2003 рр.). Дисертація розглянута на методичній комісії з селекції та насінництва Інституту цукрових буряків (Київ, 2009 р.) і рекомендована до захисту.
Матеріали роботи були представлені на участь в конкурсах, які проводились: в ННЦ «Інститут землеробства» у 2000 році, де було зайнято друге місце; у Чернігівському інституті АПВ третє місце та в Інституті сільськогосподарської мікробіології отримано заохочувальну премію.
Публікації. За результатами дисертаційної роботи опубліковано 12 наукових праць, з яких 3 статті у фахових виданнях.
Структура та обсяг роботи. Дисертація складається зі вступу, тематичного огляду літератури, 7 розділів, висновків, рекомендацій виробництву та списку використаних джерел із 234 найменувань, у тому числі 13 латиницею. Робота викладена на 161 сторінці комп’ютерного набору, ілюстрована 49 таблицями і 19 рисунками, містить 11 додатків.

Список літератури

ВИСНОВКИ
1. У дисертації наведено теоретичне узагальнення та нове вирішення наукової проблеми підвищення посівних якостей насіння ярої пшениці, врожайності та його продуктивних властивостей, яке полягає в оптимізації агротехнічних прийомів вирощування. Проблема вирішувалась проведенням дослідів та лабораторних досліджень в яких визначено оптимальні параметри отримання насіння з високими посівними якостями та продуктивними властивостями.
2. Встановлено пряму залежність між ґрунтовими умовами вирощування насіння ярої пшениці і його посівними якостями та урожайністю. На ґрунтах дерново- підзолистого типу отримано урожайність насіння на рівні 3,003,85 т/га, на чорноземах 4,024,20 т/га. На чорноземах при використанні повного мінерального удобрення N60Р60К60 разом зі стимулятором росту Вермистим енергія проростання становила 9697 %, схожість 98 %, сила росту 9092 % і маса 1000 насінин
40,643,4 г.
3. Визначено, що за оптимального строку сівби 15 квітня вегетаційний період вирощування ярої пшениці подовжився на сім днів, сума ефективних температур збільшилась на 50 оС і кількість опадів на 22 мм, що сприяло отриманню врожайності насіння 4,0 т/га з такими посівними якостями: енергія проростання 93 %, схожість 95 %, сила росту 90 % і маса 1000 насінин 37,9 г.
4. Доведено, що яру пшеницю найбільш ефективно розміщувати по зернобобових попередниках. При сівбі ярої пшениці по люпину було отримано врожайність насіння 2,57 т/га з такими посівними якостями: польова схожість 85 %, енергія проростання 94 %, схожість 95 %, сила росту насіння 88 %.
5. За допомогою дисперсійного аналізу доведено, що з комплексу досліджуваних агротехнічних прийомів найбільш суттєвий вплив на формування елементів продуктивності ярої пшениці мали дози добрив (частка впливу становить до 55,6 %) та строки сівби (до 43,4 %), на урожайність погодні умови (60,6 %), дози добрив (19,7 %) та строки сівби (11,6 %), на посівні якості насіння строки сівби (до 68,2 %), на якість насіння погодні умови (до 68,8 %) та дози добрив (до 54,5 %).
6. Визначено, що для досягнення врожайності насіння ярої пшениці на рівні 4,14, 4 т/га необхідно мати такі показники фотосинтетичної діяльності: максимальна площа листків 40,645,0 тис. м2/га, чиста продуктивність фотосинтезу 5,05,1 г/м2/добу, фотосинтетичний потенціал 2,52,6 млн м2добу/га, які сформувались при дозі добрив N90Р30К60, сівбі в оптимальний строк нормами висіву від 4 млн шт./га до 6млн шт./га.
7. Визначено, що яра пшениця ефективно використовує підвищені дози добрив ( N90Р30К60). При сівбі її в оптимальний строк (15 квітня) нормою висіву 6 млн шт./га отримано врожайність насіння 4,25 т/га, в якому вміст азоту становив 2,67 %, фосфору 1, 13 % і калію 0,52 %.
8. Встановлено, що одночасне застосування агротехнічних прийомів (доз добрив від N60Р20К40 до N90Р30К60, сівбі 15 квітня і норм висіву від 4млн. до 6 млн шт./га) сприяло отриманню насіння з високими посівними якостями: масою 1000 насінин від 36,5 до 40,6 г, енергією проростання 9394 %, схожістю 9596 % та силою росту 9093 %.
9. Доведено, що при вирощуванні ярої пшениці на насіння доцільно застосовувати біостимулятори росту. Так при обробці насіння стимуляторами росту, підвищувались посівні якості насіння: енергія проростання з 91 % до 95 %, схожість з 91 % до 96 %, сила росту з 80 % до 86 %, польова схожість з 69 % до 78 %. Агростимулін для обробки насіння сприяв отриманню врожайності насіння 2,51 т/га. Біостимулятор Гумісол для передпосівної обробки насіння найбільше покращував його посівні якості: маса 1000 насінин становила 37,6 г, вирівняність 90,2 %, крупність 79 %.
10. Встановлено, що для отримання насіння з високими урожайними властивостями (врожайністю у потомстві 3,55 т/га), необхідно застосовувати комплекс агротехнічних

прийомів: доза добрив N90Р30К60, сівба 15 квітня і норма висіву 6 млн шт./га. Агростимулін та Гумісол при використанні їх для обробки насіння, сприяли отриманню його з більшими врожайними властивостями. Насіння з кращими продуктивними властивостями формувалось на чорноземах при використанні повного мінерального удобрення в поєднанні з біостимулятором (N60P60K60 + Вермистим), пересіваючи яке, було отримано врожайність в потомстві 4,04 т/га з такими посівними якостями: польова схожість 85 %, схожість 98 %, сила росту 91 %, маса 1000 насінин 41,6 г.
11. Розроблені і апробовані нами прийоми є економічно вигідними та енергетично доцільними. Так, при максимальній дозі добрив, сівбі ярої пшениці в оптимальні строки нормою висіву 6 млн шт./га, одержано умовно чистий прибуток 645 грн.; збільшення кількості втраченої енергії від 2890 до 8670 МДж; збільшення енергетичної ефективності на 4,32,5. При використанні біостимуляторів росту отримано умовно чистий прибуток 261,8482,0 грн., при застосуванні їх для допосівної обробки насіння кількість затраченої енергії була меншою в 4,45,9 рази.