|
Міністерство аграрної політики України
Вінницький державний аграрний університет
УКРАЇНСЬКА АКАДЕМІЯ АГРАРНИХ НАУК
ІНСТИТУТ КОРМІВ
БРОЩАК ІВАН СТАНІСЛАВОВИЧ
УДК 635.21:631.811.98
ПРОДУКТИВНІСТЬ СОРТІВ КАРТОПЛІ ЗАЛЕЖНО ВІД НОРМ І СПОСОБІВ ЗАСТОСУВАННЯ РЕГУЛЯТОРІВ РОСТУ В УМОВАХ ЗАХІДНОГО ЛІСОСТЕПУ УКРАЇНИ
06.01.09 – рослинництво
Автореферат
дисертації на здобуття наукового ступеня
кандидата сільськогосподарських наук
Вінниця–2005
Дисертацією є рукопис.
Дисертаційна робота виконана в Подільському державному аграрно-технічному
університеті Міністерства аграрної політики України.
Науковий керівник: доктор сільськогосподарських наук, професор
Ковтуник Іван Миколайович, Подільський державний
аграрно-технічний університет, професор кафедри
рослинництва та кормовиробництва
Офіційні опоненти: доктор сільськогосподарських наук, професор, заслужений діяч науки і техніки України Молоцький Михайло Якович, Білоцерківський державний аграрний університет, професор кафедри селекції та насінництва;
кандидат сільськогосподарських наук, старший науковий співробітник Ільчук Лідія Андріївна, Інститут землеробства і тваринництва західного регіону УААН, провідний науковий співробітник лабораторії картоплярства
Провідна установа: Львівський державний аграрний університет Міністерства аграрної політики України, м. Дубляни.
Захист відбудеться “8” червня 2005 року о 10 годині на засіданні спільної спеціалізованої вченої ради Д 05.854.01 при Вінницькому державному аграрному університеті і Інституту кормів УААН за адресою: Україна, вул. Сонячна, 3, корп. 2, с. Агрономічне Вінницького району Вінницької області.
З дисертацією можна ознайомитися у бібліотеках Вінницького державного аграрного університету і Інституту кормів УААН.
Відзиви на автореферат у двох примірниках, завірені печаткою, просимо надсилати за адресою: Україна, 21008, вул. Сонячна, 3, корп. 2, с. Агрономічне Вінницького району Вінницької області, Вінницький державний аграрний університет, вченому секретареві спеціалізованої вченої ради.
Автореферат розісланий “6” травня 2005 року.
Вчений секретар
спеціалізованої вченої ради Материнський П.В.ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ
Картопля є цінним і незамінним продуктом харчування. Серед сільськогосподарських культур важко знайти таку культуру, яка могла б зрівнятись з нею за універсальністю використання.
В Україні її вирощують на всій території: від Полісся до Степу, на площі понад 1,6 млн. га. Більшість господарств країни одержують досить низьку врожайність картоплі – 100–140 ц/га, що в декілька разів менше потенційних можливостей цієї культури, тому виникла необхідність розробки заходів щодо збільшення урожайності та покращення якості бульб.
Актуальність теми. Проблема збільшення врожайності картоплі хоч і є головною, але поряд з нею постає не менш важливе завдання – отримання екологічно чистої продукції.
Вирішити проблему підвищення продуктивності картоплі можна не лише селекційно-генетичними методами, внесенням добрив та пестицидів, а й застосуванням регуляторів росту рослин, які все більше стають невід’ємними елементами інтенсивних технологій вирощування сільськогосподарських культур.
В умовах західного Лісостепу України проводились дослідження щодо застосування регуляторів росту на ряді сільськогосподарських культур: озимій пшениці, гречці, цукрових буряках тощо.
Проте збільшення врожаю і покращення якості бульб картоплі залежно від норм та способів використання нових регуляторів росту, особливо третього покоління, до цього часу в умовах регіону вивчені недостатньо, не визначена реакція сортів на їх застосування.
Все це свідчить про актуальність теми та необхідність проведення досліджень, спрямованих на підвищення продуктивності картоплі за рахунок застосування регуляторів росту рослин.
Зв’язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Наукові дослідження за темою дисертаційної роботи є складовою частиною тематики досліджень Подільського державного аграрно-технічного університету (державний реєстраційний № 01001U003326 інв. № 5/13).
Мета і завдання досліджень. Мета досліджень полягає у вивченні процесів формування продуктивності картоплі різних сортів в умовах західного Лісостепу України під дією регуляторів росту. Для досягнення цієї мети програмою досліджень було передбачено вивчення таких питань:
– аналіз та узагальнення результатів попередніх досліджень з питань застосування регуляторів росту рослин з метою можливого їх використання в картоплярстві західного Лісостепу України;
– вплив регуляторів росту залежно від норм, строків і способів його застосування на:
- період проходження рослинами окремих фенологічних фаз;
- ріст і розвиток рослин картоплі;
- процеси формування врожаю картоплі;
- біохімічний склад і якісні показники бульб;
- біоенергетичну та економічну ефективність застосування препаратів.
На основі проведених досліджень розробити рекомендації виробництву щодо ефективного використання регуляторів росту в картоплярстві регіону.
Об’єкт досліджень – оптимізація агротехнічних процесів використання регуляторів росту для підвищення врожайності сортів картоплі і якості бульб.
Предмет досліджень – сорти картоплі: Світанок київський, Невська і регулятори росту: гумат натрію, вермистим, потейтін, емістим С.
Методи досліджень. В процесі досліджень використані такі методи: польовий, за яким у поєднанні зі спостереженнями за ростом і розвитком рослин та умовами зовнішнього середовища кількісно оцінений агротехнічний ефект досліджуваних заходів вирощування картоплі, візуальний та вимірювально-ваговий – для визначення біометричних показників рослин, ураження їх хворобами та врожайності, лабораторно-хімічний – для визначення хімічного складу бульб, математично-статистичний – для оцінки достовірності результатів досліджень, розрахунково-порівняльний – для встановлення енергетичної та економічної ефективності досліджуваних факторів.
Наукова новизна одержаних результатів. Вперше в умовах західного Лісостепу України вивчені питання застосування регуляторів росту нового покоління на картоплі. Для одержання високого урожаю і екологічно-чистої продукції картоплі вперше запропоновано використання регулятора росту вермистиму, який має суттєві переваги порівняно з гуматом натрію, потейтіном і емістимом С.
Удосконалена технологія використання вермистиму, яка полягає в двохразовому обприскуванні насаджень картоплі у фазах бутонізації і цвітіння у нормі по 12-14 л/га на фоні передсадивної обробки бульб у нормі 8 л/т.
Практичне значення одержаних результатів полягає в обґрунтуванні та розробці технологічних прийомів вирощування картоплі сортів Світанок київський та Невська з використанням регулятора росту вермистиму, що дозволяє отримати приріст урожаю 58 – 63 ц/га відповідно по сортах. Запропоновану розробку, завдяки економічній ефективності і невисокій затратності, можна використовувати при вирощуванні картоплі у фермерських і селянських господарствах та інших агроформуваннях регіону.
Особистий внесок здобувача. Дисертаційна робота виконана автором самостійно. Здійснено узагальнення вітчизняної та зарубіжної літератури з проблеми застосування регуляторів росту в картоплярстві, розроблена схема дослідів, проведені їх закладання, обліки, спостереження, статистичний аналіз одержаних експериментальних даних, визначена енергетична та економічна ефективність застосування регуляторів росту. У проведенні біохімічних аналізів бульб допомогу надали лабораторії Подільського державного аграрно-технічного університету та Інституту картоплярства УААН.
Апробація результатів дисертації. Основні результати досліджень доповідалися на засіданнях Вченої ради Подільського державного аграрно-технічного університету (2003–2004 рр.); на засіданні координаційно-методичної ради наукового центру “Картоплярство” Інституту картоплярства УААН (2004 р.); республіканській науково-практичній нараді-семінарі “Удосконалення технології вирощування картоплі”, м. Гусятин Тернопільської області (2004 р.); науково-практичній конференції “Досягнення науки і практики в картоплярстві”, м. Тернопіль (2001 р.); науково-технічній конференції асоціації “Біоконверсія” “Застосування регулятора росту вермистиму в сільському господарстві”, м. Івано-Франківськ (2002 р.); науково-практичній конференції корпорації “Укровочкартоплепром” “Стан і перспективи розвитку картоплярства України”, м. Київ (2003 р.); Міжнародній конференції ПДАТу “Стан і перспективи розвитку технічних культур і картоплі”, м. Кам’янець-Подільський (2004 р.).
Публікації. Основні положення дисертаційної роботи опубліковані в 7 статтях, у тому числі 4 статті в фахових виданнях.
Структура і обсяг дисертації. Дисертація викладена на 155 сторінках машинописного тексту, складається зі вступу, 5 розділів, висновків та пропозицій виробництву, включає 33 таблиці, 12 рисунків та 12 додатків.
Список використаних джерел охоплює 224 найменувань, у тому числі 17 латиницею.
ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ
огляд ЛІТЕРАТУРИ
У цьому розділі проаналізовані наукові роботи вітчизняних та зарубіжних авторів стосовно використання регуляторів росту рослин. З’ясовані погляди щодо ефективності їх застосування на різних сільськогосподарських культурах, у тому числі на картоплі, що дозволило сформулювати мету і завдання досліджень.
МІСЦЕ, УМОВИ, ПРОГРАМА ТА МЕТОДИКА
ПРОВЕДЕННЯ ДОСЛІДЖЕНЬ
Польові досліди, покладені в основу дисертаційної роботи, проведені протягом 2000–2003 рр. на Гусятинському опорному пункті Інституту картоплярства УААН Тернопільської області, який знаходиться в західному Лісостепу України.
Досліди закладені на чорноземах опідзолених. Агрохімічні показники ґрунту такі: вміст гумусу 3,10 %, рухомого фосфору – 164 мг/кг, обмінного калію – 128 мг/кг, легкогідролізованого азоту – 136 мг/кг ґрунту; РН сольове – 5,7, щільність ґрунту – 1,30–1,33 г/см3, середній бал ґрунтів складає 45 балів.
Погодні умови в період росту і розвитку рослин картоплі дещо відрізнялися за роками досліджень, однак коливались у межах, характерних для західного Лісостепу України.
Експериментальна робота проводилась шляхом закладання двофакторного польового досліду. Його схема включала такі фактори:
Фактор А – сорти Світанок київський та Невська, які відрізняються за морфологічними ознаками, вимогами до умов вирощування, стійкістю до хвороб.
Фактор В – регулятори росту: гумат натрію, потейтін, емістим С і вермистим. Оскільки перші три є більш вивченими, ми обмежились лише обробкою ними садивних бульб картоплі з метою стимулювання пробудження бруньок, посилення утворення паростків та розвитку з них стебел.
Що стосується регулятора росту третього покоління вермистиму, то він у регіоні досліджений недостатньо, тому ми вирішили випробувати його дію більш детально не тільки як стимулятора проростання бульб, але і дослідити його вплив на подальші процеси росту і розвитку рослин, утворення бульб, формування біохімічних показників і стійкості до хвороб за одноразової та дворазової обробки вегетуючих рослин.
Схема дослідів:
1. Бульби, оброблені водою з нормою витрати рідини 8 л/т (контроль).
2. Бульби, оброблені гуматом натрію з нормою витрати препарату 30 г/т д.р., розчиненого в 8 л води.
3. Бульби, оброблені вермистимом – 8 л/т.
4. Бульби, оброблені потейтіном – 5 мл/т, розчиненого в 8 л води.
5. Бульби, оброблені емістимом С – 2,5 мл/т, розчиненого в 8 л води.
6. Бульби, оброблені вермистимом – 8 л/т + обприскування рослин вермистимом у фазі бутонізації – 8 л/га.
7. Бульби, оброблені вермистимом – 8 л/т + обприскування рослин вермистимом у фазі бутонізації – 10 л/га.
8. Бульби, оброблені вермистимом – 8 л/т + обприскування рослин вермистимом у фазі бутонізації – 12 л/га.
9. Бульби, оброблені вермистимом – 8 л/т + обприскування рослин вермистимом у фазі бутонізації – 14 л/га.
10. Бульби, оброблені вермистимом – 8 л/т + обприскування рослин вермистимом у фазі бутонізації – 16 л/га.
11. Бульби, оброблені вермистимом – 8 л/т + дворазове обприскування рослин вермистимом у фазі бутонізації і цвітіння – по 10 л/га.
12. Бульби, оброблені вермистимом – 8 л/т + дворазове обприскування рослин вермистимом у фазі бутонізації і цвітіння – по 12 л/га.
13. Бульби, оброблені вермистимом – 8 л/т + дворазове обприскування рослин вермистимом у фазі бутонізації і цвітіння – по 14 л/га.
Повторність у дослідах чотириразова. Розмір облікової ділянки – 25 м2, посівної – 54 м2. Площа живлення 70 х 25 см. Розміщення ділянок системне. Обробка бульб картоплі та рослин під час вегетації розчинами регуляторів проводилася шляхом обприскування ранцевим обприскувачем. Попередником картоплі в усі роки досліджень була пшениця озима. Агротехніка вирощування картоплі – загальноприйнята для зони.
РІСТ І РОЗВИТОК КАРТОПЛІ ЗАЛЕЖНО ВІД ЗАСТОСУВАННЯ
РЕГУЛЯТОРІВ РОСТУ РОСЛИН
Розвиток рослин характеризується змінами фізіологічних функцій організму та органотворчих процесів. Вони зумовлюють появу нових органів і зміни морфологічних ознак рослин. Процес розвитку рослин складається з певних періодів – фенологічних фаз.
Строки появи сходів є початком відліку настання всіх наступних фаз розвитку. В дослідженнях 2000–2002 рр. з’явлення масових сходів при передсадивній обробці бульб регуляторами росту у сортів Світанок київський та Невська відбулося в середньому на 2–5 днів, фази бутонізації – на 2–3 дні та фази цвітіння – на 1–2 дні раніше, ніж на контролі. Відмирання бадилля затримувалося на 2–5 днів відповідно.
На варіантах, де проводили обробку бульб вермистимом і дворазове обприскування рослин ним у період вегетації по 10–14 л/га, бутонізація розпочиналася на 2–4, цвітіння на 2–3 дні раніше, а вегетаційний період продовжився на 6–8 днів у порівнянні з контролем.
Регулятори росту чинили вплив на схожість бульб. Так, якщо на контролі зрідженість насаджень становила по сорту Невська 14 %, а по Світанку київському – 12 %, то за обробки садивних бульб гуматом натрію менше відповідно на 6 і 4 %, вермистимом – 5 і 3 %, потейтіном – 4 і 2 % і емістимом С – на 6 і 5 %. При додатковій обробці препаратом вермистим під час вегетації рослин одно- і дворазово незалежно від концентрації розчину, збільшення схожості бульб майже не спостерігалося.
Стеблоутворювальна здатність садивних бульб і формування стеблостою на площі залежно від впливу регуляторів росту рослин. Випробувані препарати позитивно впливали на стеблоутворювальну здатність садивних бульб. Так, їх обробка у сортів Світанок київський та Невська гуматом натрію збільшувала утворення стебел у кущі на 0,3–0,4, вермистимом – на 0,5, потейтіном – на 0,5 і емістимом С – на 0,6 штук у середньому за три роки порівняно з контрольним варіантом (табл. 1).
Таблиця 1
Залежність стеблостою від обробки садивних бульб і рослин
регуляторами росту, середнє за 2000 – 2002 рр.
НІР05 Кількість кущів. Фактори: (А) – 0,52; (В) – 1,33; (АВ) – 1,89;
Кількість стебел / га. Фактори: (А) – 10,58; (В) – 26,99; (АВ) – 38,17
Дані таблиці свідчать про те, що кількість кущів у сорту Світанок київський на контрольному варіанті складала 50,2 тис., а у Невської – 49,9 тис. шт./га, що знаходиться на рівні рекомендованих норм (50–55 тис./га). Проте кількість стебел на гектарі виявилась недостатньою – 181 і 170 тис. шт. відповідно по сортах. Згідно з рекомендаціями Міністерства аграрної політики України для ранніх і середньоранніх сортів, оптимальний стеблостій становить 250 тис. шт./га.
За обробки бульб сорту Світанок київський гуматом натрію стеблостій зріс на 33 тис., вермистимом, потейтіном і емістимом С – на 47 тис. шт./га. Обробка вермистимом під час бутонізації рослин спричинила незначне зростання стеблостою, а дворазове обприскування препаратом у фазах бутонізації і цвітіння за норми 12 – 14 л/га підвищило кількість стебел на гектарі на 13 тис. порівняно з варіантом 3, де обробляли лише садивні бульби.
Аналогічна тенденція спостерігалася і по сорту Невська. Але проведені обстеження виявили, що зростання стеблостою відбулося за рахунок утворення гілок, що розвинулися в пахвах листів, які при підгортанні були присипані землею. Ростові речовини стимулювали їх ріст, внаслідок чого вони перетворилися у стебла, що мали власну кореневу систему, утворили столони і бульби, що характеризує їх як самостійні рослини.
Висота рослин картоплі залежно від впливу регуляторів росту рослин. Під впливом регуляторів росту рослин – гумату натрію, вермистиму, потейтіну і емістиму С (варіанти 2–5) збільшувалася висота рослин у фазі бутонізації у сорту Світанок київський на 3,7–4,7 см до контролю. При обробці бульб вермистимом та одноразовому обприскуванні ним рослин у фазі бутонізації висота рослин зростала на 4,4–6,2 см (рис. 1).
У фазі цвітіння спостерігалась така ж закономірність у рості рослин, як і у фазі бутонізації, але різниця в їх висоті в дослідних і контрольних варіантах скоротилася. Аналогічні результати одержані і по сорту Невська.
У середньому за три роки досліджень на варіантах, де проводили передсадивну обробку бульб вермистимом збільшення висоти рослин в обох сортів склало 3,9 см. Найвищий приріст відмічено на варіантах, де проводилася обробка бульб вермистимом та дворазове обприскування рослин цим препаратом по 10–14 л/га у фазах бутонізації і цвітіння. Приріст у сорту Світанок київський становив 6,5–7,2 см, у сорту Невська – 8,7–8,8 см до контролю.
Формування листкової поверхні картоплі залежно від впливу регуляторів росту рослин. Значний вплив на врожайність картоплі має площа листя на одному гектарі. На величині цього показника відбивалася обробка садивних бульб та рослин під час вегетації біостимуляторами. Результати досліджень свідчать про те, що на контрольному варіанті по сорту Світанок київський у середньому за 3 роки листкова поверхня на одному гектарі становила 32,5 тис., а по сорту Невська – 35,4 тис.м2, тобто не досягала оптимуму по першому сорту на 8–12 тис., а по другому – на 5–10 тис.м2/га (табл. 2).
Таблиця 2
Площа листя залежно від дії регуляторів росту у фазі цвітіння, тис. м2/га,
середнє за 2000–2002 рр.
НІР05 Фактори: (А) – 0,18 тис.м2/га, (В) – 0,48 тис.м2/га, (АВ) – 0,67 тис.м2/га
За обробки садивних бульб регуляторами росту – гуматом натрію, вермистимом, потейтіном і емістимом С площа листя зросла у сорту Світанок Київський на 10,2 – 14,2 %, а у сорту Невська – 11,9 – 18,4 %.
Проте, якщо у сорту Світанок київський обробка садивних бульб біостимуляторами хоча і була ефективною (35,8 – 37,1 тис.м2/га), але не дозволила довести площу листя до оптимальної, то у Невської вдалося забезпечити потрібну площу листя на гектарі (39,6–41,9 тис. м2/га).
Значно зросла площа листя за додаткової обробки рослин під час вегетації препаратом вермистим. Так, за одноразового обприскування ним рослин у фазі бутонізації з нормою 8 л/га, у сорту Світанок київський площа листя зросла на 15,1 %, 10 л/га – 16,0, 12 л/га – 18,2, 14 л/га – 19,7 і 16 л/га – на 21,5 %, а у сорту Невська відповідно на 17,8; 18,6; 22,9; 23,7 і 25,1 %. Вже на цьому етапі площа листя досягла оптимального значення (39,5–44,3 тис. м2/га).
При дворазовому обприскуванні процес наростання листкового апарату рослин уповільнився і додатково до одноразової обробки по Світанку київському склав 1,6–2,2 %, а по Невській – 0,8–2,3 %, загальна площа листя на 1 га дорівнювала 40,0 у першого сорту і 45,1 тис. м2 у другого. Таким чином, обробка бульб перед садінням і рослин під час вегетації дозволяє значно збільшити площу листкового апарату рослин картоплі і довести його до оптимальних значень, що в подальшому позитивно відбивається на формуванні високого врожаю бульб.
Чиста продуктивність фотосинтезу залежно від застосування регуляторів росту рослин. Визначення чистої продуктивності фотосинтезу в період інтенсивного наростання вегетативної маси рослин під час проходження фенофаз “бутонізація – цвітіння” засвідчило позитивний вплив вермистиму на цей важливий показник у обох досліджуваних сортів (табл. 3).
Таблиця 3
Чиста продуктивність фотосинтезу залежно від застосування регуляторів росту рослин, середнє за 2000–2002 рр., г/м2/добу
НІР05 Фактори: (А) – 0,015; (В) – 0,039; (АВ) – 0,055
| 
