|
НАЦІОНАЛЬНИЙ АГРАРНИЙ УНІВЕРСИТЕТ
Терещенко Юрій Федорович
УДК 631.5:633.11
Наукове обгрунтування формування продуктивності, якостей продовольчого зерна та насіння озимої пшениці в південній частині правобережного Лісостепу
Спеціальність: 06.01.09 - рослинництво
Автореферат
дисертації на здобуття наукового ступеня
доктора сільськогосподарських наук
Київ - 1999
Дисертацією є рукопис.
Робота виконана на кафедрі рослинництва і кормовиробництва Уманської сільськогосподарської академії.
Науковий консультант: доктор сільськогосподарських наук, професор ЗІНЧЕНКО Олександр Іванович, Уманська сільськогосподарсь-ка академія, завідувач кафедри рослинництва і кормовиробництва.
Офіційні опоненти: доктор сільськогосподарських наук, професор ЩЕРБАКОВ Віктор Якович, Одеський державний сільськогосподарський інститут, завідувач кафедри рослинництва
Член кореспондент УААН, доктор сільськогосподарських наук, професор БОБРО Михайло Архипович, Харківський державний аграрний університет, завідувач кафедри рослинництва
доктор сільськогосподарських наук, професор ФЕДОРОВА Наталія Андріанівна, Інститут землеробства УААН, провідний науковий співробітник
Провідна установа: Інститут зернового господарства УААН, м.Дніпропетровськ
Захист дисертації відбудеться "16"квітня 1999 року о 11 год. на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 26.004.10 в Національному аграрному університеті за адресою: 252041, м.Київ-41, вул.Героїв оборони, 15, НАУ, навчальний корпус 3, ауд. 65.
З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці НАУ, вул. Героїв оборони, 11, навчальний корпус 10.
Автореферат розісланий "15" березня 1999 року.
Вчений секретар спеціалізованої ради М.Я.Дмитришак
ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ
Актуальність теми. Проблема збільшення виробництва високоякісного зерна була і залишається ключовою для всього народногосподарського комплексу України.
Стійке зростання виробництва зерна в правобережному Лісостепу України значною мірою залежить від рівня урожайності озимої пшениці, яка займає в структурі посівів зернових понад 40% і у валовому зборі зерна майже 50%.
Однак в останні роки помічається тенденція спаду рівня і стабільності виробництва зерна, дефіцит високоякісного зерна стає хронічним, а насіння потребує поліпшення посівних якостей і урожайних властивостей.
У цьому зв’язку важливого значення набувають комплексні наукові дослідження по вдосконаленню інтенсивних технологій вирощування озимої пшениці у конкретних грунтово-кліматичних умовах. Виникла потреба розробки нових і дальшого вдосконалення комплексу традиційних агротехнічних заходів, наукового обгрунтування і широкого запровадження на цій основі менш затратних і з меншим антропогенним навантаженням на агроекосистеми ресурсоощадних інтенсивних технологій вирощування нових високопродуктивних сортів озимої пшениці, що стало метою нашої дисертаційної роботи.
Зв’язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Експериментальні і теоретичні дослідження виконані автором у відповід-ності з планом наукових досліджень Уманської сільськогосподарської акаде-мії, державний реєстраційний номер 091009, як складова частина комплекс-них досліджень за державною програмою "Продовольство 95" і проекту "Вдосконалення інтенсивних технологій вирощування зернових культур в Черкаській області та суміжних з нею районах Кіровоградської і Вінницької областей".
Мета і завдання досліджень. Метою досліджень було розробити і науково обгрунтувати технологічні заходи в системі ресурсоощадних технологій вирощування озимої пшениці в південній частині правобережного Лісостепу, якими можна ефективно впливати на формування елементів продуктивності, рівня урожайності, продовольчих якостей зерна, посівних якостей та урожайних властивостей насіння.
Для досягнення мети ставились до виконання такі завдання:
- вивчити особливості формування продуктивності, якостей продоволь-чого і посівного зерна та реакції сортів озимої пшениці на агроекологічні умови середовища, попередники, удобрення за різних технологій вирощування;
- встановити вплив технологічних заходів на польову схожість, ріст, вуглеводно-білковий обмін, зимостійкість, площу листя, стійкість до вилягання, виживання, динаміку формування продовольчих і посівних якостей у процесі наливання і дозрівання зернівок;
- визначити шляхи повнішого і ефективнішого використання вологи і елементів живлення рослинами озимої пшениці;
- виявити оптимальні варіанти удобрення високопродуктивних сортів озимої пшениці, що забезпечують формування високих показників урожайності і якостей продовольчого зерна та насіння;
- встановити і обгрунтувати краще розміщення сортів озимої пшениці після попередників при вирощуванні продовольчого зерна і насіннєвого матеріалу;
- дослідити дію і післядію попередників і фонів удобрення на урожайність, посівні якості та урожайні властивості насіння;
- визначити економічну і біоенергетичну ефективність ланок сівозміни з різними попередниками озимої пшениці, дозами добрив, розміщенням сортів за звичайної і інтенсивної технологій вирощування та обгрунтувати її оптимальні варіанти.
Наукова новизна одержаних результатів полягає в тому, що вперше в правобережному Лісостепу досліджено, науково обгрунтовано і експериментально доведено реальні можливості формування високоякісного продовольчого зерна І-ІІ класів якості і насіннєвого матеріалу озимої пшениці після різних попередників. На цій основі вперше в південній частині правобережного Лісостепу розроблено ефективну систему заходів вирощування зерна сильних сортів озимої пшениці І-ІІ класів якості і високоякісного посівного матеріалу.
Вперше обгрунтовано необхідність створення у найбільш сприятливі роки перехідних фондів продовольчого зерна І-ІІ класів якості і високоякісного насіння у господарствах, районах і областях з метою використання їх у наступні несприятливі.
Також вперше обгрунтовано доцільність запровадження чорного пару в умовах кризового економічного стану, ресурсного дефіциту, скорочення поголів’я тварин і потреби в кормах.
Доповнено наукові положення про залежність формування зимостійкості і виживання рослин, стійкості проти вилягання і продуктивності від характеру ростових процесів, які забезпечуються у різних сортів озимої пшениці певними особливостями вуглеводно-білкового обміну; про шляхи подолання оберненої залежності між урожайністю і вмістом білка та клейковини в зерні; про значення показника відношення в грунті на час сівби озимих "Р2О5:N-NO3" для зимостійкості, виживання рослин, урожайності і вмісту білка в зерні; про значення для урожайності кущистості рослин; про азотне голодування рослин інтенсивних сортів після кукурудзи на силос, різну реакцію їх на агроекологічні умови та агротехнічні заходи і після дію попередників та добрив на урожайні властивості насіння.
Практичне значення одержаних результатів полягає в тому, що вони враховані при розробці і запровадженні регіональних ресурсоощадних технологій вирощування озимої пшениці в районах Черкаської, Вінницької і Кіровоградської областей, що знаходяться у південній частині правобережного Лісостепу, на площі близько 700 тис. га.
Застосування практичних рекомендацій дає змогу одержувати після різних попередників до 50-70 ц/га зерна озимої пшениці І-ІІІ класів якості і високоякісного посівного матеріалу .
Створення запропонованих місцевих перехідних фондів високоякісного зерна і посівного матеріалу у сприятливі роки забезпечить значний економічний ефект у зв’язку з нестійкими по роках погодними умовами.
Запровадження чорного пару у південній частині правобережного Лісостепу, що пропонується у зв’язку з економічною кризою і недостатнім матеріально-технічним забезпеченням є ефективним заходом підвищення урожайності, якостей продовольчого зерна і насіннєвого матеріалу, економічної ефективності та стабільності виробництва озимої пшениці.
Експериментальний матеріал і показ дослідів використовуються в навчальному процесі із студентами і слухачами курсів підвищення кваліфікації спеціалістів сільського господарства, учасниками науково-практичних конференцій, семінарів і екскурсій.
Результати багаторічних досліджень доповнюють навчальний матеріал з рослинництва новими експериментальними даними про реакцію різних сортів озимої пшениці на агроекологічні умови, агротехнічні заходи і особливості технології їх вирощування. Вони використані дисертантом і іншими авторами при написанні підручників, навчальних посібників і монографій, а також при розробці програм і методик досліджень.
Особистий внесок здобувача. Вихідною інформацією дисертаційної роботи є експериментальні дані, які автор отримав особисто у польових дослідах, що проводились у зерно-буряковій сівозміні кафедри рослинництва Уманської сільськогосподарської академії в 1968-1995 роках. Автору належить постановка проблеми, розробка програми і методики пошукових, польових і лабораторних досліджень, організація і безпосередня участь у їх виконанні, статистична обробка результатів, теоретичний аналіз оригінальних літературних даних, обробка та інтерпретація аналітичних даних, теоретичні висновки і практичні пропозиції та впровадження їх у сільськогосподарське виробництво. Певний внесок в роботу зробили аспіранти, лаборанти і студенти-дипломники, які є співавторами ряду опублікованих праць і яким здобувач висловлює глибоку вдячність.
В цілому дольова участь здобувача у проведенні експериментальних досліджень і отриманні наукових даних складає 80%.
Апробація результатів дисертації. Основні положення дисертації доповідались і обговорювались на засіданнях кафедри рослинництва і наукових конференціях професорсько-викладацького складу Уманської сільськогосподарської академії; подавались у наукових звітах в координаційні центри: Південному відділенню ВАСГНІЛ за 1968-1970 рр., проблемній раді ВАСГНІЛ по завданню 0.51.104.03. ''Розробити методи і заходи підвищення якості зерна..." при Всесоюзному селекційно-генетичному інституті за 1971-1978 рр. і ВНДІ кукурудзи за 1979-1990 рр., доповідались і обговорювались на міжвузівських наукових конференціях і засіданнях проблемної ради з якості зерна (м. Горький, 1971 і 1975 рр.), міжвузівській науковій конференції, присвяченій 100-річчю професора А.І.Носатовського (Краснодар, 1983), на республіканській нараді по сівозмінах (м.Умань, 1973), на спільному засіданні науково-технічної ради Міністерства сільського господарства СРСР і проблемної ради ВАСГНІЛ по сівозмінах (м.Умань, 1975), на засіданні проблемної ради ВАСГНІЛ з якості зерна (м.Дніпропетровськ, 1986), на обласних і районних науково-практичних конференціях, нарадах і семінарах Черкаської, Вінницької і Кіровоградської областей.
Результати досліджень публікувались в інформаційних повідомленнях проблемної ради ВАСГНІЛ з якості зерна, членом робочої групи якої по темі 0.51.104.03.02. "Розробити зональні технології вирощування високоякісного зерна пшениці ..." автор був з 1975 до 1990 року.
Наукові розробки автора увійшли до складу обласних і районних прак-тичних рекомендацій по вирощуванню озимої пшениці, а також моделі стабілізації та розвитку галузей агропромислового виробництва Черкаської області до 2001 року; пропагувались в періодичній пресі, лекціях студентам і слухачам курсів з підвищення кваліфікації кадрів Уманської сільськогосподарської академії, обласних і районних ланок підвищення кваліфікації керівників і спеціалістів сільського господарства.
Публікації. Основні наукові положення дисертації опубліковані в 34 роботах, з них чотири як окремі розділи в книгах загальним обсягом 7,45 друкованих аркушів, чотири в журналах, 24 у збірниках наукових праць і дві в інших публікаціях.
Структура і обсяг дисертації. Робота викладена на 337 сторінках машинопису, містить вступ, шість розділів, висновки і пропозиції, 68 таблиць експериментального матеріалу, 17 рисунків, список використаної літератури, що включає 745 назв вітчизняних та іноземних авторів і додатків з матеріалами, які підтверджують практичне застосування результатів досліджень.
ОСНОВНИЙ ЗМІСТ ДИСЕРТАЦІЇ
Теоретичні передумови, об’єкти і методика досліджень
Аналіз джерел наукової літератури, опублікованих до початку наших досліджень, показав, що було вивчено продуктивність і хлібопекарські якості екстенсивних сортів озимої пшениці, вплив на ці показники зональних умов, визначено районування попередників, вивчено їх вплив, а також систем удобрення і обробітку грунту, були перші повідомлення про ефективність роздрібного внесення азотних добрив та агробіологічного контролю. У 1964 році було розроблено координаційний план наукових досліджень з насіннєзнавства, насінництва і насінного контролю. Розпочиналося районування принципово нових, досить різних за морфологічними і біологічними особливостями високопродуктивних сортів - Миронівської 808 і Безостої 1, що стали першими представниками і родоначальниками відповідних сортотипів.
Поняттям сортотип (concultivar) В.Т.Красочкін, Б.І.Сичкорьов, Л.І.Левандовська, П.М.Жуковський (1971), Л.І.Костіна, З.П.Жолудєва, С.М.Букасов, П.М.Жуковський (1971), А.С.Кротов, П.М.Жуковський (1975) об’єднують дуже близькі між собою сорти в межах виробничо-зональної групи (за морфологічними і біологічними особливостями, реакцією на екологічні фактори і агротехнічні заходи). Назва йому дається по найбільш розповсюдженому і добре відомому сорту. Дотримуючись такої ж думки В.Ф.Сайко (1986) також поділяє районовані в північній частині Лісостепу сорти озимої пшениці на сорти типу Миронівської 808 і сорти типу Безостої 1. Віднесення щойно виведенного сорту до відповідного сортотипу дає змогу уникнути методичних помилок на етапі станційного та державного конкурсного випробування і завершити уточнення основних параметрів сортової технології вирощування на момент занесення його до державного реєстру і впровадження у виробництво.
На початку наших досліджень дані сорти потребували глибокого вивчення їх реакції на екологічні умови і агротехнічні заходи та розробки на цій основі сортових, науково обгрунтованих технологій вирощування на регіональному рівні, в умовах розгортання хімізації і зростання технічних можливостей сільськогосподарського виробництва. Одночасно потребували наукового розв’язання і теоретичного обгрунтування проблеми виробництва високоякісного зерна і насіннєвого матеріалу цих і наступних високопродуктивних сортів озимої пшениці.
Розпочинаючи дослідження, ми врахували, що у південній частині правобережного Лісостепу сортові технології вирощування високо-продуктивних сильних і цінних сортів озимої пшениці в основному не були розроблені, проблеми реалізації потенціалу їх урожайності, якостей продовольчого зерна і насіння не були вивчені, науково обгрунтовані, експериментально доведені і відповідні рекомендації не видавались.
Експериментальні дослідження виконувались у 1968-1995 рр. на дослідному полі Уманської сільськогосподарської академії в зерно-буряковій сівозміні кафедри рослинництва. За робочою гіпотезою передбачалось виявити оптимальні варіанти вибору сортів озимої пшениці, розміщення їх після різних попередників і удобрення, які б забезпечували за різних технологій вирощування не менше як 50 ц/га зерна І-ІІІ класів якості та високоякісного насіння. Намічалось контролювати водний (в шарі 0-160 см) і поживний (нітратний азот в шарі 0-160 см, рухомі форми фосору і калію в щарі 0-40 см) режими грунту, погодні умови, польову схожість, ріст і розвиток, вуглеводно-білковий обмін, зимостійкість і виживання рослин, формування урожайності, елементів її структури, якостей продовольчого зерна та насіння, економічну і біоенергетичну ефективність.
Для розробки наукового обгрунтування формування урожайності, якостей продовольчого зерна і насіння озимої пшениці за 28 років проведено численні польові багатофакторні, модельні і лабораторні досліди. Комплексні польові досліди закладали за методом розщеплених ділянок у чотирьох повтореннях з обліковою площею 50-100 м2. Дотримуючись принципу єдиної різниці при виявленні впливу попередників (чорний пар, конюшина на один укіс, горох на зерно і кукурудза на силос у молочно-восковій стиглості зерна) їх розміщували в одному й тому ж полі сівозміни двома блоками (ділянки першого порядку) без внесення добрив. Кожний блок попередників розщеплювався на два блоки сортів (ділянки другого порядку), внаслідок чого утворювалось 4 повторень. Блоки сортів розщеплювались на ділянки третього порядку – варіанти удобрення: допосівне повне мінеральне добриво в одинарній (N30P45K30), подвійній і потрійній дозах, співвідношеннях і парних комбінаціях елементів живлення (1968-1973 рр.); азотні підживлення різними дозами у різні строки без основного удобрення і в поєднанні з ними за звичайної технології (1971-1984 рр.) і за звичайної та інтенсивної (1985-1995 рр.).
Формування посівних і урожайних якостей озимої пшениці залежно від попередників і добрив вивчали у 1972-1976 рр. Насінними ділянками були досить контрастні попередники (конюшина і кукурудза на силос) та фони удобрення, що забезпечують високі, середні і низькі показники урожайності і вмісту білка в насінні. Урожай збирали двохфазним методом, снопи молотили молотаркою МС-400. На всіх інших дослідах урожай збирали однофазним методом.
Також проводили модельні досліди з вивчення формування продуктивності і якостей зерна під впливом різних строків вилягання посівів (1968-1975 рр.), динаміки наливу зернівок та формування продовольчих і посівних якостей (1972-1976 рр.), втрат урожаю від обсипання зернівок при перестоюванні на пні (1968-1973 рр.), особливостей формування якостей зерна високопродуктивних сортів порівняно з екстенсивним (1971-1976 рр.).
Об’єктами досліджень були високопродуктивні сорти двох типів:
1) високопластичні з недостатнім рівнем стійості до вилягання: Миронівська 808 (1968-1973 рр.), Іллічівка (1974-1982 рр.), Охтирчанка (1983-1991 рр.) і Миронівська остиста (1992-1995 рр.);
2) середньопластичні з високим рівнем стійкості до вилягання: Безоста 1 (1968-1984 рр.), Напівкарликова 3 (1985-1989 рр.) і Спартанка (1990-1995 рр.).
Супутні спостереження і дослідження, відбір зразків грунту, рослин і зерна, їх підготовку та аналізи, розрахунки економічної, біоенергетичної ефективності і статистичної оцінки результатів проводили за методикою державного сортовипробування з урахуванням інших загальноприйнятих в агрономічній науці методик та чинних Державних стандартів. Структуру урожайності визначали за вдосконаленою нами методикою (Ю.Ф.Терещенко, Р.Л.Іщенко, А.В.Коротєєв (1993). За нею кількість рослин, продуктивних стебел, колосків і зерен в колосі визначали на пні.
Грунт на дослідному полі - переважаючого в зоні досліджень типу, чорнозем опідзолений малогумусний на карбонатному лесі, з низькою забезпеченістю рухомими формами азоту і високою фосфору та калію, вмістом гумусу в орному шарі 3,48%, рН сольової витяжки - 6,0, насиченням лугами - 89%.
Середня за 104 роки сума опадів становить 534 мм. Цілком сприятливих років за період досліджень було 39,3%, цілком посушливих - 10,7%, з посухою лише восени - 35,7%, з посухою лише у весняно-літній період - 14,3% і з малосніжними зимами - 17%.
Основним обробітком грунту під чорний пар і після конюшини була полицева оранка, а після гороху і кукурудзи на силос - поверхневий обробіток, після яких при першій можливості грунт доводили до придатного для сівби стану. В цілому агротехніка озимої пшениці і всіх культур сівозміни була загальноприйнятою.
Забезпеченість і використання озимою пшеницею вологи та елементів живлення залежно від попередників і добрив
В умовах нестійкого зволоження Уманського грунтово-кліматичного району вміст вологи в грунті є основним лімітуючим фактором урожайності озимої пшениці (r=0,877).
Оскільки роки з дефіцитом вологи у період сівби озимих становлять 46,4%, то від попередників, способів обробітку грунту, своєчасного та якісного його виконання залежить не тільки якість сходів і рівень урожайності, але й одержання їх взагалі. Між вмістом вологи в грунті у період сівби і тривалістю парування його після різних попередників існує пряма кореляційна залежність (r=0,955).
На відміну від чорного пару, після інших попередників волога витрачається на одержання врожаю відповідних культур і в результаті інтенсивного висихання протягом його збирання та основного обробітку грунту. Тому за місяць до сівби озимих в орному і метровому шарах грунту після інших попередників її буває вдвічі менше (рис.1) і задовільні сходи за відсутності у допосівний період опадів можливі лише по чорному пару або завдяки опадам у післяпосівний період. Останнє спостерігалося лише в 30% років, тобто в 16,4% років сходів могло не бути.
Рис.1. Динаміка доступної вологи в шарі грунту 0-100 см по строках збирання врожаю попередників і перед сівбою озимих , мм, 1967-1979 рр.
У період сівби озимої пшениці доступної вологи в посівному шарі грунту по чорному пару, після конюшини, гороху і кукурудзи на силос було відповідно 13,9; 10,3; 9,9 і 8,1 мм, в орному - 29,5; 21,6; 21,7 і 17,7 мм та метровому - 145,7; 101,5; 97,5 і 81,4 мм. Порівняно з чорним паром ця кількість вологи у посівному шарі грунту після конюшини, гороху і кукурудзи на силос становить відповідно 74,1; 71,2 і 58,3% та в метровому - 70,0; 67,0 і 56%. Тому по чорному пару забезпечуються дружні сходи, а після інших попередників добрі або задовільні.
При вході в зиму кількість вологи у кореневмісному шарі грунту після різних попередників вирівнюється значно, а при відновленні вегетації весною майже повністю, що є можливим у зв’язку з дуже слабким засвоєнням осінньо-зимових опадів у полі чорного пару.
У весняно-літній період вологи в грунті у більшості випадків достатньо для вегетації рослин після всіх попередників. Однак у посушливі роки вологозабезпеченість посівів та їх стан значно погіршуються, особливо загущених і перерослих.
Загальні витрати доступної вологи озимою пшеницею за всю вегетацію і окремо по періодах зростають у напрямку від гіршого до кращого попередника, однак за оптимального наростання вегетативної маси витрати з розрахунку на центнер зерна зростають у зворотньому порядку, тобто від кращого попередника до гіршого. Так, в середньому за 1971-1976 рр. по чорному пару, після конюшини, гороху і кукурудзи вони становили відповідно 10,3; 10,6; 10,8 і 15,3 мм/ц (табл.1). Аналогічно на удобрених ділянках порівняно з неудобреними, як і після кращих попередників порівняно з гіршими, вологовитрати більші, але ефективніші, що спостерігається після кукурудзи на силос на варіанті поєднання основного повного мінерального добрива з весняно-літніми азотними підживленнями.
Таблиця 1.Використання доступної вологи грунту озимою пшеницею сорту Безоста 1 залежно від попередників і добрив, 1971-1976 рр.
Вміст поживних речовин у грунті після різних попередників зумовлюється їх біологічними особливостями, а також тривалістю парування грунту у післязбиральний період. На чорноземах, в тому числі і опідзолених, у першому мінімумі серед основних елементів перебуває азот і забезпечується азотне живлення переважно за рахунок нітратів (С.А.Вертій, 1963; Д.М.Прянишников, 1965; О.Г.Дояренко, 1966; К.Віллі, 1968; І.С.Годулян, 1967, 1974).
На відміну від чорного пару, де вміст нітратного азоту поступово зростає від весни до сівби озимих (рис.2), після інших попередників він збільшується лише у період парування грунту залежно від його тривалості (r=0,550). Після кукурудзи на силос, де післязбиральний період і відповідно вміст нітратного азоту в грунті найменші, озима пшениця ще напочатку кущіння виявляє ознаки азотного голодування.
Вміст рухомої фосфорної кислоти в грунті залежно від попередника також збільшується у послідовності від гіршого з них до кращого, але
Рис.2. Динаміка вмісту N-NO3 в шарі грунту 0-40 см залежно від попередників, мг/кг абсолютно сухого грунту, 1967-1979 рр.
оскільки вміст її високий, то на відміну від нітратного азоту різниця залежно від попередника незначна. Тому кореляційна залежність урожайності озимої пшениці від вмісту нітратного азоту в грунті у період сівби озимих становить r=0,644, а стосовно вмісту рухомої фосфорної кислоти вона відсутня.
У зв’язку з відносно достатньою кількістю рухомої фосфорної кислоти і дефіцитом нітратного азоту важливого значення набуває показник відношення в грунті на час сівби озимих "Р2О5:N-NO3". Існує обернена кореляційна залежність цього показника від тривалості періоду парування грунту (r= -0,867). Після кращих попередників він знаходиться в межах 9,4-16,9, тоді як після кукурудзи на силос становить 37,9. Від нього в значній мірі залежать зимостійкість (r=0,549), виживання рослин (r= -0,953), урожайність (r= -0,957) та вміст білка в зерні (r= -0,870). Тому в осінній період з метою підвищення зимостійкості цей показник шляхом внесення відповідних добрив потрібно забезпечувати на такому рівні, як після гороху, а після перезимівлі для підвищення виживання рослин, урожайності та вмісту білка в зерні на такому рівні, як після конюшини і по чорному пару.
Вміст рухомого калію в грунті також високий і мало відрізняється залежно від попередників, а тому за раціонального удобрення може бути, як і вміст фосфору, резервом збільшення урожайності.
По фазах вегетації рослин вміст нітратного азоту в грунті, на відміну від рухомого фосфору і калію, помітно зменшується після всіх попередників і досягає мінімуму у фазі виходу в трубку.
Внесення основного повного мінерального добрива сприяє поліпшенню азотного живлення рослин озимої пшениці переважно восени, а фосфорного і калійного протягом всього вегетаційного періоду. Ці факти свідчать про необхідність азотних підживлень незалежно від попередника і основного удобрення.
Весняно-літні азотні підживлення у поєднанні з основним удобренням сприяють поліпшенню азотного живлення рослин впродовж всієї вегетації і повнішому використанню вологи, азоту, фосфору і калію з грунту, а також підвищенню вмісту азоту в рослинах і зерні до рівня, який забезпечують кращі попередники, що важливо також для кормовиробництва.
Ріст рослин і фізіолого-біохімічні процеси озимої пшениці
Виявлено тісну пряму кореляційну залежність показників висоти рослин з показниками вмісту в грунті на час сівби вологи (r=0,772) і нітратного азоту (r=0,705) та тісну обернену з показниками відношення в грунті у період сівби "Р2О5:N-NO3" (r= -0,984). В рамках цих залежностей реакція кожного сорту на попередники і удобрення особлива. Сорти типу Миронівської 808 мають більші показники маси, висоти і кущистості рослин, схильніші до загущення, переростання і вилягання після кращих попередників на високих фонах удобрення у весняно-літній період, ніж сорти типу Безостої 1.
Встановлено, що загущені і перерослі посіви перевитрачають вологу і у випадках посухи підгорають навіть за відсутності вилягання. Тому слід забезпечувати оптимальний ріст озимої пшениці шляхом вибору відповідних сортів, раціонального розміщення їх після попередників, застосування диференційованих норм висіву і строків сівби, роздрібного внесення азотних добрив і, в разі необхідності, регуляторів росту.
Виявлено тісну пряму кореляційну залежність між показниками урожайності і маси рослин сортів обох типів (r=0,749 і 0,805 відповідно для типу Миронівської 808 і Безостої 1), їх висоти (r=0,949 і 0,988) і кущистості (r=0,921 і 0,944), що свідчить про необхідність формування в посівах добре розкущених і укорінених рослин.
Дослідження показали, що лише по чорному пару площа листя досягає оптимального рівня - близько 40 тис.м2/га. Після інших попередників, особливо кукурудзи на силос, вона може зменшуватись проти показників по чорному пару до 46,2%. Відповідно зменшуються в листі також вміст хлорофілу і його маса на 1 га. Ефективним заходом підвищення зазначених показників є роздрібне внесення азотних добрив, завдяки якому навіть і після кукурудзи на силос вони досягають такого рівня, як після кращих попередників.
Встановлено, що Миронівська 808, яка на відміну від Безостої 1 є сортом місцевої екології, в період осінньої вегетації і переходу до стану спокою здатна в більшій мірі уповільнювати процеси росту і синтезу білка, входити в зиму більш загартованою, з вищим вмістом цукрів і азоту небілкового і меншим - азоту білкового, вищими показниками відношень "сума цукрів : N білковий" і "N небілковий : N білковий", менше і економніше витрачати цукри під час зимівлі і виходити з неї з більшим їх вмістом і вищою регенераційною здатністю.
Безоста 1, що створена в більш сприятливих умовах зимівлі, відзначається вищим рівнем процесів синтезу білка в осінній період. На ці процеси вона витрачає відповідно більше цукрів і азоту небілкового, а тому входить в зиму з меншим їх вмістом. В складніших умовах зимівлі вона виявляється недостатньо загартованою, містить більше азоту білкового, має нижчі показники відношень "сума цукрів : N білковий" і "N небілковий : N білковий", витрачає більше цукрів і знижує регенераційну здатність.
Основне повне мінеральне добриво по чорному пару та після конюшини сприяє посиленню процесів росту і синтезу білкових речовин, внаслідок чого в рослинах зменшується вміст небілкового азоту і розчинних цукрів, збільшуються витрати їх протягом перезимівлі, що обумовлює виснаження і зниження зимостійкості рослин сортів Миронівська 808 на 2,6% і Безоста 1 на 5,9%.
Після гороху і кукурудзи на силос основне повне мінеральне добриво забезпечує деяке підвищення зимостійкості обох сортів. Позитивну дію невисоких доз допосівного повного мінерального добрива на зимостійкість пшениці після непарових попередників або на менш родючих грунтах відмічали також Н.А.Федорова (1965), В.Г.Мінєєв (1967), П.О.Дмитренко (1968), В.І.Бондаренко, А.І.Митрополенко (1975).
Показники зимостійкості перебувають у прямій середній кореляційній залежності від показників відношення в грунті у період сівби "Р2О5:N-NO3" (r=0,519), показників вмісту в рослинах азоту небілкового (r=0,574) і відношення "сума цукрів : N білковий" (r=0,573), тісній від показників відношення "N небілковий : N білковий" (r=0,853), тісній оберненій від вмісту в рослинах азоту білкового, для сорту Миронівська 808 r= -0,656 і сорту Безоста 1 r= -0,711, тривалості парування грунту (відповідно r= -0,543 і r= -0,882) і коефіцієнтів кущіння (відповідно r= -0,559 і r= -0,930).
Між показниками зимостійкості і урожайності озимої пшениці при її вирощуванні після різних попередників і фонів удобрення існує середня обернена кореляційна залежність - для сорту Миронівська 808 (r= -0,593) і тісна - для сорту Безоста 1 (r= -0,758).
Встановлено, що у весняно-літній період вміст цукрів у листі більший у сорту Безоста 1, ніж у сорту Миронівська 808. Ця перевага сорту Безоста 1 за вмістом цукрів зумовлюється тим, що її рослини у весняно-літній період формують менше вегетативної маси.
Після гіршого попередника порівняно з кращим і на ділянках без добрив, порівняно з удобреними, вміст цукрів у листі сортів обох типів також вищий, оскільки і ріст рослин на цих варіантах зменшується.
Таким чином, і при зменшенні маси рослин у зв’язку з особливостями сорту, і в зв’язку з дефіцитом азоту в грунті і рослинах після гіршого попередника та на неудобрених ділянках, вміст цукрів у листі підвищується. Але якщо у першому випадку ростові і синтетичні процеси відбуваються нормально і вищий вміст цукрів є передумовою збільшення урожайності, то в другому вони порушуються однаково в сортів обох типів, оскільки через недостатню кількість азоту в грунті і рослинах значна кількість цукрів не використовується, знижуються кількісні і якісні показники зерноутворення та посилюється відмирання рослин.
В той же час після кращих попередників і на варіантах повного мінерального добрива виживання рослин порівняно з неудобреними ділянками і внесенням основного фосфорно-калійного добрива підвищується в обох сортів на 4,1-19,8%.
Показники виживання рослин високопластичного сорту Миронівська 808 після різних попередників і фонів удобрення вищі, ніж сорту Безоста 1 на 5,5-11,7% (рис.3).
Рис.3. Виживання рослин озимої пшениці залежно від сорту, попередника і удобрення, %, 1967-1972 рр.
Виживання рослин за вегетацію визначається в основному загибеллю їх за весняно-літній період, яка в умовах досліджень, як правило, значно більша, ніж за період зимівлі.
Зв’язок показників загального виживання рослин з фонами мінерального живлення після конюшини і кукурудзи на силос має вигляд рівняння прямої, для сорту Миронівська 808 відповідно у=1,4914х+76,047 і у=4,2229х+59,62 та для Безостої 1 - у=1,28х+70,287 і у=3,8086х+52,32.
Виявлено тісну пряму кореляційну залежність виживання рослин від тривалості парування грунту (r=0,965), вмісту в грунті у період сівби доступної вологи (r=0,900), тісну обернену від показника відношення в грунті "Р2О5:N-NO3" (r= -0,953) і середню пряму від вмісту нітратного азоту (r=0,546).
Існує тісна обернена залежність практично на одному рівні для сортів обох типів між показниками виживання рослин і відношення в них "N небілковий : N білковий" (r= -0,738), вміст цукрів у верхньому листі у фазі колосіння (r = -0,887) і тісна пряма з показниками вмісту в ньому азоту білкового (r=0,978) і небілкового (r=0,897), коефіцієнтів кущіння (r=0,915) та урожайності (r=0,977 і 0,998 відповідно у Миронівської 808 і Безостої 1).
Формування урожайності, елементів її структури, продовольчих і посівних якостей зерна
Встановлено особливості наливу і достигання зернівок залежно від сорту озимої пшениці, що зумовлюють кращі способи збирання врожаю. У сортів типу Миронівської 808 налив зернівок завершується в основному у середині воскової стиглості і тому вони більш придатні для роздільного збирання. У сортів типу Безостої 1 процес наливу триває довше і вони більш придатні для прямого збирання у повній стиглості.
Вивчення в спеціальному модельному досліді впливу строків вилягання сортів типу Миронівської 808 по чорному пару через кожні 5 днів, починаючи з фази цвітіння, на налив зернівок показало, що в середньому за 1968-1975 рр. показники маси 1000 зерен зменшуються по строках вилягання від раннього до пізнього відповідно до рівня 58,3-95,8%, маси їх у колосі до 42,6-99,8% і урожайності до 37,4-93,9% від показників у варіанті без вилягання (рис.4).
Рис.4. Вплив строків вилягання рослин на динаміку наливання зернівок, формування елементів продуктивності і урожайності сортів озимої пшениці Миронівська 808 (1968-1973 рр.) та Іллічівка (1974-1975 рр.), %.
Тому у системі агробіологічного контролю поряд з заходами збільшення маси зернівок, продуктивності колоса і рослини важливо передбачити заходи, що унеможливлюють вилягання. Адже у виробничих умовах фактичні втрати врожаю у зв’язку з ним значно більші від виявлених у досліді.
Результати досліджень свідчать, що попередник є одним з основних у комплексі взаємодіючих заходів регіональної технології вирощування озимої пшениці, які дають змогу регулювати рівень урожайності, хлібопекарських і посівних якостей та їх стабільність.
Ступінь впливу різних попередників у порівнянні з найкращим з них, чорним паром, на польову схожість, фізіолого-біохімічні процеси, вижива-ння, формування елементів продуктивності рослин і якості зерна озимої пшениці зумовлюється їх біологічними особливостями, тривалістю періоду післязбирального парування грунту, проходження в ньому мікробіологічних процесів, вмістом вологи і елементів живлення, їх співвідношенням, фізичним станом грунту на момент сівби озимих, енто- і фітосанітарними умовами.
Добрими, грунтополіпшуючими попередниками озимої пшениці є бобові багаторічні трави на один укіс і горох на зерно.
Задовільним попередником є кукурудза на силос у молочно-восковій стиглості за вологоощадного поверхневого обробітку грунту, як і після гороху, та в умовах високої культури землеробства. .
Виявлено особливості реакції сортів на попередники в процесі формування елементів структури урожайності. Вони полягають у тому, що по чорному пару, після конюшини і гороху вищі показники продуктивності колоса і біологічної урожайності забезпечують більш стійкі до вилягання сорти типу Безостої 1, а після кукурудзи на силос - більш пластичні типу Миронівської 808.
Раціональне застосування добрив сприяє підвищенню продуктивної кущистості, озернення колоса і маси зернівок. Добрива ефективніше впливають на формування компонентів структури урожайності озимої пшениці після кукурудзи на силос, яка більше від інших попередників збіднює грунт на елементи живлення, особливо азот. При внесенні після кукурудзи на силос основного повного мінерального добрива в дозі N90P90K60 показники структури урожайності наближаються, а при поєднанні його з весняно-літніми азотними підживленнями практично досягають рівня показників, характерних для кращих попередників, що є передумовою відповідного значного підвищення урожайності.
Встановлено, що по чорному пару значно вищу урожайність забезпечують більш стійкі до вилягання сорти типу Безостої 1, а після кукурудзи на силос - високопластичні типу Миронівської 808.
Після конюшини і гороху без застосування добрив виявляється незначна різниця за урожайністю на користь сортів типу Безостої 1 (табл.2), яка практично втрачає значення, оскільки на їх гектарну норму висіву витрачається насіння майже на стільки ж більше, ніж сортів типу Миронівської 808. Тому при виборі сорту для розміщення після конюшини і гороху без внесення добрив доцільніше надавати перевагу менш вибагливим і більш життєстійким сортам.
Виявлено тісну пряму кореляційну залежність урожайності озимої пшениці після різних попередників від тривалості парування грунту (r=0,972), вмісту в грунті у період сівби вологи (r=0,877), середню від вмісту нітратного азоту (r=0,644) і тісну обернену від показника відношення "Р2О5 : N-NО3" (r= -0,957).
Дослідження ефективності внесення добрив під озиму пшеницю показали, що за звичайної технології їх вирощування і раціонального розміщення сортів після попередників по чорному пару, після конюшини і гороху ефективнішим є основне фосфорно-калійне добриво і поєднання його з весняно-літніми підживленнями, а основне повне мінеральне добриво є неприйнятним. Після кукурудзи на силос, на відміну від
| 
