У фазі плодоношення вона збільшується до максимуму (від 36,0 до 92,7 тис.м2/га залежно від виду). Найбільшу площу листкової поверхні формують сорти мальв мелюки, кучерявої і пульхелли. Вони ж відрізнялися найвищою чистою продуктивністю фотосинтезу. Даний показник максимального значення досягає у фазі бутонізації. Надалі відбувається поступове його зниження.
Сорти однорічних мальв відрізняються високою потенційною продуктивністю насіння (від 3620,3 до 4675,3 кг/га) у Лісостепу України. Реальна (господарська) продуктивність насіння у мальви пульхелли становить 2133,8 кг/га, мелюки – 2011,4, кучерявої – 1727,6, кільчастої – 1688,4 і у лісової – 1453,3 кг/га. Завдяки такій потенційній і реальній насіннєвій продуктивності, однорічні мальви мають високий коефіцієнт продуктивності – 40,1-45,6%. Коефіцієнт розмноження їх також досить великий – 242,2-355,6. Найбільші показники продуктивності і розмноження були у мальв пульхелла і мелюка.
У середньому схожість насіння мальв становила у: мелюки (с.Кормела)– 89,9%, кучерявої (с.Рада) – 84,5, пульхелли (с.Сильва) – 87,0, лісової (с.Красавка) – 82,8, кільчастої (с.Ріка) – 72,5%. Залежно від видових особливостей даний показник за роками змінювався по-різному. Якість насіння мальв у значній мірі залежала від ярусу формування їх на рослині. Найбільш якісне насіння в них утворилося на нижньому і середньому ярусах. Різниця за схожістю насіння між ярусами становила від 4,0 до 6,9%. Відразу після збирання, насіння однорічних мальв здатне проростати. Схожість його при цьому досягає 47,0-67,5% залежно від видових особливостей. Через 45 днів схожість насіння підвищується на 6,2-14,6%, через 90 днів – на 10,9-23,3, через 180 днів – на 16,0-27,5%.
Нами досліджена зміна схожості насіння мальв за 11-літній період зберігання. Протягом 3-х років схожість насіння мальв поступово підвищувалася. Починаючи з четвертого року зберігання, спостерігалося поступове зниження схожості. У середньому за 4-й рік зберігання схожість насіння мальв становила 81,5-83,5%; за 5-й рік – 70,0-74,5; за 6-ий рік – 54,0-63,3; за 7-ий рік – 32,2-48,7; за 8-й рік – 21,3-31,5; за 9-й рік – 18,5-20,3; за 10-й рік –13,4-16,8 і за 11-й рік – 7,1-12,5%. Важливу роль при цьому відіграють умови зберігання насіння. У цілому насіння мальв має гарну схожість і придатне для посіву протягом 5-6 років зберігання.
Сорти однорічних мальв формують великий врожай надземної біомаси, починаючи з фази бутонізації (рис.1). Найвища врожайність досягається у фазі плодоношення. З фази стеблування до плодоношення врожайність мальв зростає в 6,7-12,5 разів.
У період цвітіння-початку плодоношення надземна біомаса в загальній органічній масі мальв займала від 73,4 до 82,0%; післяукісні рештки – 18,0-26,6% (у тому числі 8,0-11,0% корені і 10,0-15,6% стерня). Частка листків у загальній біомасі мальв становила 22,9-30,1% (у тому числі 16,5-22,5% – листкова пластинка і 4,1-9,1% – черешки). Більший відсоток листків був у м.кучерявої, менший – у м.кільчастої. Значна частина листкової пластинки в загальній біомасі листків спостерігається у мальви пульхелла, менша – у м.кільчастої. Генеративні органи мальв до цієї фази досить розвинуті і займають 8,0-16,7% у загальній масі.
Найвища облистненість у мальви на початку вегетації. До фази стеблування вона досягає 58,7%-68,4%, до бутонізації –43,0-56,0, до цвітіння – 35,1-45,7, до плодоношення – 26,2-36,5%. В усіх фазах розвитку висока облистненість у мальви кучерявої і мелюки, низька – у кільчастої і лісової.
Для визначення площі листкової поверхні і чистої продуктивності фотосинтезу мальв важливе значення має встановлення співвідношення листкової пластинки і черешка в загальній масі листків – індекс листка. У сортів Сильва він становив 0,80, Ріка – 0,73, Рада і Красавка – 0,69 і Кормела – 0,65.
Сорти однорічних мальв характеризуються великим середньодобовим приростом надземної біомаси, особливо в період генеративного розвитку. У фазі стеблування середньодобовий приріст досягає 755-1499 кг/га за добу, у період цвітіння – 885-1524, у плодоношенні – 711-1246 кг/га за добу залежно від виду мальв. Більш інтенсивне наростання надземної біомаси в усі періоди було у сортів Кормела, Рада, Сильва.
Мальви вирізняються досить гарною отавністю. Після першого укосу в період від фази стеблування до кінця плодоношення вони здатні відростати. При двохукісному використанні оптимальний період для першого укосу є фаза початку цвітіння. Серед сортів однорічних видів для двохукісного використання найбільший інтерес становлять Кормела, Рада, Сильва. Висота отави їх досягає 83,2-89,5 см, врожайність – 20,52-24,93 т/га й облистненість – 39,7-45,7%. По всіх трьох показниках перевищує сорт Кормела.
У фазах бутонізації кількість післяукісних рештків у мальв становить 4,39-11,36 т/га, цвітіння – 7,17-17,33, плодоношення – 9,44-21,78 т/га залежно від видових особливостей. Найбільше рештків у всіх фазах було у сортів Кормела, Рада, Сильва. Коренів у загальній масі залишків у фазі бутонізації було 42,1-46,3%, у період цвітіння – 40,4-44,7, плодоношення – 39,8-43,0, іншу частку займала стерня. З проходженням фази розвитку частка коренів у післяукісних залишках зменшується, стерні – збільшується.
Після збирання насіння однорічні мальвові залишають 4,84-13,39 т/га післяжнивних рештків, в яких на корені приходилося 40,3-44,8%, на стерню – 55,2-59,7%. Найбільший відсоток коренів у післяжнивних рештках був у сорту Сильва, найменший – у сорту Ріка, а стерні, навпаки.
В процесі онтогенезу за фазами розвитку відбувається значна зміна вмісту основних поживних речовин сортів однорічних мальв, але вони залишаються поживно цінними у кормовому відношенні досить тривалий період – від бутонізації до плодоношення. У фазі цвітіння в надземній біомасі однорічних мальв порівняно з бутонізацією вміст сухих речовин, БЕР, клітковини збільшується, а протеїну, жиру, золи і вітамінів, навпаки, зменшується. У цей період середній вміст сухих речовин становив 16,72-18,94%, протеїну – 19,00-22,07, БЕР – 43,18-46,74, ліпідів –2,81-3,64, клітковини – 18,33-20,86, золи – 12,07-12,96%, аскорбінової кислоти – 171,60-304,75 мг/%, каротину –23,46-26,86 мг/%. У даній фазі в надземній біомасі найбільшим вмістом сухих речовин, клітковини відзначився сорт Ріка, БЕР, жиру і аскорбінової кислоти – с.Рада і протеїну та золи – с.Кормела. У період плодоношення, порівняно з попередніми фазами, вміст сухої речовини, БЕР, клітковини збільшився, протеїну, ліпідів, золи і вітамінів зменшився.
Отава сортів однорічних мальв відрізнялася дуже цінним хімічним складом – особливо високим вмістом протеїну, БЕР, золи. Порівнюючи хімічний склад отави трьох високопродуктивних сортів – Кормела, Рада, і Сильва встановили, що в ній міститься 15,26-15,53% сухих речовин, 19,73-24,96 – протеїну, 44,06-49,11 – БЕР, 2,12-2,75 – ліпідів, 12,35-13,90 – клітковини, 12,87-16,20% – золи і 114,7-118,6 мг/% – аскорбінової кислоти. Найбільшою кількістю протеїну та ліпідів відзначився сорт Сильва, БЕР, золи і аскорбінової кислоти – Рада, сухих речовин і клітковини – Кормела.
Найбільший вміст макроелементів у зеленій масі мальв – у фазі бутонізації. По сортах у ній містилося від 3,62 до 4,09% азоту, 1,10-1,28 – фосфору, 5,08-5,41 – калію і 3,24-3,56% – кальцію. Вивчення макроелементів у органах рослин показало, що найбільший їх вміст у листках і генеративних органах, а найменший – у стеблах.
У фазі цвітіння в післяукісних рештках мальв міститься 23,25-25,19% сухих речовин. В абсолютно сухій речовині вміст азоту досягає 1,19-1,37%, фосфору – 0,65-0,79, калію – 2,22-2,45 і кальцію 1,45-1,83%.
У післяжнивних рештках сортів однорічних мальв порівняно з післяукісними містилося більше сухих речовин, а менше – макроелементів. Вміст сухих речовин у післяжнивних рештках становив 23,05-32,03%, азоту – 0,75-0,95, фосфору – 0,43-0,52, калію –1,82-2,06 і кальцію – 0,80-1,04%. В усіх фазах розвитку сорти Кормела, Рада і Сильва забезпечували вищий вихід сухих речовин і протеїну з одиниці площі, ніж сорти Красавка і Ріка (табл.3). У період плодоношення порівняно з цвітінням вихід абсолютно сухої речовини зростав на 2,23-4,18, протеїну – на 0,29-0,58 т/га. У післяукісних рештках мальв було 1806-4116 кг/га сухої речовини і залишали 22,21-56,39 кг/га азоту, 12,28-30,87 – фосфору, 41,54-100,84 – калію, 33,05-69,97 кг/га – кальцію. У післяжнивних рештках сортів мальв кількість сухої речовини і всіх макроелементів була значно нижче, ніж у післяукісних рештках.
Таблиця 3 -
Продуктивність сортів однорічних видів мальви за фазами розвитку
(1992-1996 рр.)
Вид Сорт Вихід, т/га
абсолютно сухої речовини протеїну
цвітіння плодоношення цвітіння плодоношення
Мальва мелюка Кормела 9,50 13,68 2,10 2,64
М.кучерява Рада 7,61 11,61 1,47 2,05
М.пульхелла Сильва 7,32 11,46 1,46 2,04
М.лісова Красавка 6,42 9,95 1,22 1,65
М.кільчаста Ріка 4,27 6,50 0,85 1,14
НСР05 0,28 0,46 0,06 0,09
ВПЛИВ МІНЕРАЛЬНИХ ДОБРИВ НА БІОЛОГІЧНІ ОСОБЛИВОСТІ І ПРОДУКТИВНІСТЬ КОРМОВИХ ІНТРОДУЦЕНТІВ РОДИНИ МАЛЬВОВИХ В ЛІСОСТЕПУ УКРАЇНИ
Встановлено вплив окремих макроелементів, їх поєднання, а також повного мінерального добрива на розвиток рослин, на ріст, врожайність надземної і загальної біомаси, хімічний склад зеленої маси і насіння, продуктивність, врожайність, якість насіння мальви мелюки (с.Кормела).
Ріст і розвиток мальв залежав від виду, поєднання і дози добрив. Саме в період дозрівання між варіантами була істотна різниця. Насіння дружніше дозрівало у варіанті Р90 (103 дні). На рівні контролю (104 дні) були варіанти К90, Р90К90. В усіх варіантах, де вносилися азотні добрива, розвиток рослин затримувався. Ступінь затримки залежала від дози і поєднання добрив. При застосуванні повного мінерального добрива в дозах 60-120 кг/га дозрівання настає на 4-13 днів пізніше контролю. Великі дози азоту сприяють збільшенню міжфазного періоду плодоношення і дозрівання. Фосфорні і калійні добрива, навпаки, прискорюють розвиток мальв.
Встановлено вплив окремих видів добрив і їх поєднання у різних дозах на висоту мальви в найважливіші періоди розвитку – стеблування-початок бутонізації, цвітіння-початок плодоношення і дозрівання. При застосуванні азотних добрив висока інтенсивність росту зберігається до початку дозрівання. Наприкінці цього періоду висота рослин в контролі досягала 147,0 см. Під впливом мінеральних добрив вона значно збільшилася. Порівняно з контролем приріст висоти становив: у варіанті N90 – 53,5 см; Р90 – 39,1; К90 – 40,4; N90Р90 – 43,7; N90К90 – 46,0; Р90К90 – 38,9; N60Р60К60 – 49,0; N90Р90К90 – 54,3; N120Р120К120 – 58,7 см.
Встановлена реальна врожайність насіння мальв залежно від виду, поєднання, дози добрив і умов року. У контролі вона становила 176,1 г/м2. Під впливом мінеральних добрив врожайність значно зросла порівняно з контролем – при N90 – на 80,6 г/м2, Р90 – на 43,8, К90 – на 26,6, N90Р90 – на 71,4, N90К90 – на 57,5, Р90К90 – на 50,7, N60Р60К60 – на 75,4, N90Р90К90 – на 93,4, N120Р120К120 – на 106,6 г/м2. Серед трьох макроелементів, за всі роки і, в середньому найкраще на врожайність насіння вплинула доза N90. У поєднанні двох макроелементів, азот також сприяв підвищенню врожайності насіння при N90Р90 і N90К90. Аналогічно впливав фосфор у варіанті Р90К90. Варіанти з поєднанням трьох видів добрив були найефективніші для формування насіння. Високий врожай насіння отримано в варіанті N120Р120К120.
Встановлена зміна найважливіших якісних показників насіння – маси 1000 штук і середньої схожості під впливом різних видів, поєднання їх і доз мінеральних добрив. Маса 1000 штук насіння і їх схожість найменшими були в контролі (3,34 г і 84,4%). Найкращий вплив на розміри насіння із трьох макроелементів здійснив фосфор (3,74 г). Тому при поєднанні двох видів добрив кращим виявився варіант N90Р90. У варіантах із застосуванням повного мінерального добрива найбільша маса насіння була у варіанті N120Р120К120 (3,73 г), а найменша – при N60Р60К60 (3,61 г).
На відміну від маси 1000 насінин, на схожість їх найбільше вплинув азот (92,7%), найменше – калій (89,1%). При сполученні двох елементів кращою виявилася доза N90Р90 (91,2%). З трьох варіантів повного мінерального добрива найбільша схожість була при N60Р60К60 (92,8%), найменша – при N120Р120К120 (89,9%). У цілому, добрива сприяли підвищенню схожості насіння мальв.
Встановлено вплив мінерального живлення на закономірності формування надземної біомаси мальви мелюки з фази стеблування до плодоношення. У варіантах з добривами в порівнянні з контролем, у всіх фазах розвитку врожайність значно підвищувалася. Якщо у варіанті без добрив врожайність надземної біомаси мальви становила 42,0 т/га, то при N90 вона збільшилася на 27,0, при Р90 – на 14,0, при К90 – на 10,2, при N90Р90 – на 23,2, при N90К90 – на 20,5, при Р90К90 – на 12,7, при N60Р60К60 – на 24,1, при N90Р90К90 – на 32,4, при N120Р120К120 – на 38,4 т/га. Серед трьох макроелементів, азот найбільше сприяв збільшенню врожаю надземної біомаси. Найбільший урожай був у варіанті N120Р120К120, який у фазі стеблування-початок бутонізації на 108%, у бутонізацію-початок цвітіння – на 87 і в період цвітіння-початок плодоношення – на 91% перевищував контроль.
Мінеральні добрива позитивно вплинули на всі показники поживності корму. Вивчення хімічного складу надземної біомаси мальви у фазі цвітіння-початок плодоношення показало, що у варіанті без добрив вміст сухої речовини становив 19,94%, протеїну – 17,18, БЕР – 45,35, ліпідів – 3,08, клітковини – 24,89, золи – 9,50%, аскорбінової кислоти – 174,29 мг/%, каротину – 18,20 мг/%. Порівняно з контролем, у варіантах з добривами ці показники змінювалися: кількість протеїну збільшилася на 2,00-4,08%, ліпідів – на 0,34-0,83, золи – на 2,04-2,84%, аскорбінової кислоти – на 59,24-134,50 мг/%, каротину – на 8,36- 16,82 мг/%, а кількість сухих речовин зменшилася на 0,65-2,91%, БЕР – на 1,95-4,51, клітковини – на 1,84-3,24%. Найбільша кількість протеїну і вітамінів була у варіантах з участю азотних добрив.
Продуктивність мальви під впливом добрив істотно підвищуються (табл.4). Із трьох макроелементів вихід абсолютно сухої речовини, протеїну, кормових одиниць був максимальним у варіанті N90. При внесенні двох видів добрив, найкращий результат був у варіанті N90Р90. При внесенні повного мінерального добрива вихід поживних речовин у всіх трьох варіантах був найбільш високим. При цьому максимальне збільшення всіх показників було при N120Р120К120.
ОДНОРІЧНІ ВИСОКОБІЛКОВІ КУЛЬТУРИ РОДИНИ MALVACEAE
У ЗМІШАНИХ ПОСІВАХ З КУКУРУДЗОЮ В ЛІСОСТЕПУ УКРАЇНИ
З метою визначення перспективного білкового компонента кукурудзи, у різних способах і строках посіву вивчено біоморфологічні особливості, продуктивність, взаємодія кукурудзи і високобілкових культур – кормових бобів, сої, гороху, амаранту гібридного, редьки олійної, нових сортів однорічних мальв.
Серед десяти високобілкових культур – горох (с.Харківський), мальва кільчаста (с.Ріка), кормові боби (с.Уладовські фіолетові), редька олійна (с.Либідь) за основними фазами розвитку значно випереджали кукурудзу (с.Колективний 210 АТВ). Амарант (с.Стерх), соя (с.Київська 18), мальви кучерява (с.Рада) і мелюка (с.Кормела) були дуже близькі з нею за темпами розвитку.
Встановлено сумісність темпів вегетації кукурудзи і високобілкових культур у змішаних черезрядних посівах. Для порівняння були взяті чотири фази кукурудзи – поява волоті, цвітіння, молочна і воскова стиглість. Перші дві фази оптимальні при використанні на зелений корм, дві останні – на силос.
У період появи волоті-цвітіння кукурудзи, пізньостиглі мальви знаходилися у фазі бутонізації-цвітіння, а більш ранньостиглі – бутонізації-початок плодоношення, а кільчаста – у фазі плодоношення. В усіх випадках мальви мали досить соковиту високооблистнену біомасу і були придатні на зелений корм. Фази кормового використання з кукурудзою в цей період
Таблица 4 -
Продуктивність мальви мелюки (с.Кормела) залежно від рівня мінерального живлення в період укісної стиглості (цвітіння-початок плодоношення) (1993-1995 рр.)
Варіант Вихід, т/га Вміст перетравного протеїну в одній кормовій одиниці, г
абсолютно сухої речовини протеїну кормових одиниць
Без добрив (контроль) 8,37 1,44 6,46 165,0
N90 12,07 2,46 9,92 189,6
P90 10,50 2,03 8,38 181,9
К90 10,05 1,93 7,87 182,2
N90P90 12,05 2,46 9,70 191,2
N90K90 11,72 2,37 9,20 192,9
P90K90 10,55 2,05 8,31 184,5
N60P60K60 12,31 2,49 10,11 185,9
N90P90K90 13,50 2,79 11,03 192,2
N120P120K120 13,70 2,91 11,12 199,7
НСР05 0,52 0,09 0,40 5,9
збігалися у сої, кормових бобів і амаранту. Для редьки олійної і гороху, як більш ранніх культур, оптимальний період згодовування в зеленому стані до появи волоті-цвітіння кукурудзи вже пройшов.
У період використання кукурудзи на силос (молочна і воскова стиглість) при одночасних посівах усі ранньостиглі білкові компоненти були у фазі дозрівання насіння. До них відносяться – горох, кормові боби, мальви кільчаста і пульхелла, редька олійна. Оптимальний період силосування даних культур пройшов, і вони стали непридатні як білкові компоненти кукурудзи.
Серед білкових компонентів за тривалістю розвитку найбільше відповідають кукурудзі чотири види: пізньостиглі сорти мальв – Кормела і Рада, соя, амарант гібридний. У фазі повної воскової стиглості кукурудзи мальви мелюка і кучерява знаходилися наприкінці плодоношення – початку дозрівання і були досить зеленими. Соя до цього часу знаходилася у фазі дозрівання бобів у середньому ярусі, амарант гібридний був на початку дозрівання. У цілому ж, усі чотири культури як білкові компоненти найбільш підходили кукурудзі при вирощуванні на силос.
Середня висота рослин високобілкових культур як у чистих, так і в змішаних посівах (у всіх варіантах) найбільшою була у мальв – мелюки, кучерявої, пульхелли (176,1-197,7 см). Вони вирізнялися найінтенсивнішим ростом у період вегетації і краще від інших підходили для кукурудзи. Трохи відставали від них амарант (164,1 см) і мальва лісова (164,5 см). Меншою висотою відрізнялися соя (98,2 см), кормові боби (106,7 см) і мальва кільчаста (111,4 см).
За площею листкової поверхні однорічні пізньостиглі мальви – мелюка і кучерява (62,1-78,7 тис.м2/га) значно переважали традиційні білкові компоненти (21,7-38,0 тис.м2/га) кукурудзи 26,7-37,5 тис.м2/га). У суміші вони суттєво підвищували загальну фотосинтетичну поверхню (на 14,3-18,7 тис.м2/га). У змішаних черезрядних посівах кукурудзи з білковими компонентами продуктивність фотосинтезу знизилася порівняно з чистими посівами і становила: з кормовими бобами – 4,84 г/м2 за добу, із соєю – 4,91, з м.кучерявою – 4,96 і м. мелюкою – 5,01 г/м2 за добу Аналогічні закономірності спостерігалися й в інших варіантах. У змішаних однорядних посівах продуктивність фотосинтезу, порівняно з черезрядними й одновидовими посівами знижувалася більш значно. Як в одновидових посівах, так і в змішаних, найбільша чиста продуктивність фотосинтезу була у суміші кукурудзи з мальвами мелюкою і кучерявою.
Встановлено врожайність надземної біомаси і структура суміші кукурудзи з високобілковими культурами в період використання на зелений корм і на силос у кулісних, черезрядних, однорядних і ущільнених способах посіву. У період використання на зелений корм у черезрядних посівах найвищою врожайністю надземної біомаси відзначалися змішані посіви кукурудзи з мальвами мелюкою і кучерявою (табл. 5).
Таблиця 5 -
Врожайність надземної біомаси і структура суміші кукурудзи і високобілкових культур у період використання на зелений корм і силос у черезрядних посівах, т/га (1993-1996 рр.)
Варіант На зелений корм На силос
загальна врожайність надземної біомаси В тому числі, % загальна врожайність надземної біомаси В тому числі, %
кукурудза білковий компонент кукурудза білковий компонент
Кукурудза (с.Колективний 210 АТВ)+ кормові боби (с.Уладовські фіолетові) 45,27 63,3 36,7 51,12 60,2 39,8
Кукурудза + соя (с.Київська 18) 44,15 73,1 26,9 48,82 69,0 31,0
Кукурудза + мальва мелюка (с.Кормела) 52,04 49,5 50,5 60,46 48,7 51,9
Кукурудза + мальва курчеряава (с.Рада) 50,19 50,7 49,3 58,66 49,4 51,3
Кукурудза + мальва пульхелла (с.Сильва) 48,72 52,4 47,6 - - -
Кукурудза + мальва лісова (с.Красавка) 47,65 54,8 45,2 53,70 52,0 48,0
Кукурудза + мальва кільчаста (с.Ріка) 45,81 58,8 41,2 - - -
Кукурудза + амарант (с.Стерх) 48,12 54,2 45,8 57,16 52,6 47,4
НСР 05 1,42 1,87
При використанні на силос врожайність надземної біомаси порівняно з періодом використання суміші на зелений корм значно зросла у всіх варіантах. Аналогічно до попереднього періоду, найбільшою врожайністю надземної біомаси відзначався варіант суміші кукурудзи з мальвами мелюкою і м.кучерявою. У структурі суміші найбільша частка кукурудзи була у варіанті з бобовими, найменша – з мальвами.
Найбільша врожайність надземної біомаси формувалася у змішаних ущільнених посівах. У суміші кукурудзи з мальвою мелюкою при використанні на зелений корм і на силос врожайність була найвищою (58,59-68,98 т/га), а із соєю – найнищою (48,97-54,47 т/га). У суміші більший відсоток у цей період займала кукурудза, хоча частка її порівняно з періодом використання на зелений корм зменшилася; найбільшою врожайність була у варіанті із соєю і кормовими бобами, і найменшою – з мальвою мелюкою.
У черезрядних і кулісних посівах кукурудзи з білковими компонентами кожна культура займала рівно половину одиниці площі. Тому на одному гектарі густота стояння рослин була 50% від чистих посівів. У результаті у варіанті суміші кукурудзи з кормовими бобами загальна густота становила 135 тис. рослин на 1 га, із соєю і мальвою кільчастою – 175, з іншими видами мальв і амарантом – по 160 тис. рослин на 1 гектарі.
В ущільнених посівах густота стояння кукурудзи становила 60 тис. рослин на одному гектарі. Через 20-25 днів після появи її сходів підсівали білковий компонент. Норму висіву білкових компонентів (крім кормових бобів) також трохи зменшили. Це дозволило забезпечити по 200 тис. рослин мальв і 230 тис. – сої на одному гектарі. Норму висіву кормових бобів залишали такою ж, як і в одновидових посівах (200 тис. рослин на 1 га).
Результати хімічних аналізів показали, що в черезрядних посівах у період використання суміші на зелений корм, у порівнянні з періодом силосного використання, у кормі містилося
менше сухої речовини, БЕР і клітковини (крім одновидових посівів кукурудзи), але більше – протеїну, ліпідів і золи (табл. 6).
Досить цінним хімічним складом відзначався і силос суміші кукурудзи з мальвами. За вмістом сухих речовин у силосі суміші кукурудзи з різними сортами мальв і бобових усі варіанти були близькими. За протеїном переважали варіанти кукурудзи з мальвою мелюкою (13,74%) і з мальвою кучерявою (13,10%). Завдяки високому вмісту протеїну в надземній біомасі мальв і їх частки в суміші, значно підвищувалася його кількість у загальній масі силосу порівняно з одновидовими посівами кукурудзи і навіть з бобовими компонентами.
Таким чином, за хімічним складом як у зеленій масі, так і в силосі суміш кукурудзи з мальвами мелюкою і кучерявою за багатьма показниками є більш цінною, ніж з кормовими бобами і соєю, а тим більше з чистою кукурудзою.
Встановили вплив мальви на хімічний склад кукурудзи залежно від способів розміщення компонентів у змішаних посівах (рис.2). Під впливом мальви значно змінився вміст сухих речовин, протеїну і клітковини в надземній біомасі кукурудзи. У порівнянні з чистими посівами
Таблиця 6 -
Хімічний склад надземної маси кукурудзи в змішаних черезрядних посівах з однорічними мальвами, соєю, кормовими бобами в період використання на зелений корм,
% на абсолютно суху речовину (1993-1995 рр.)
Варіант Фаза розвитку Суха речовина Протеїн БЕР Ліпіди Клітковина Зола
Кукурудза (контроль) Цвітіння 18,39 9,12 55,58 2,80 25,16 7,34
Кукурудза + мальва мелюка Цвітіння цвітіння 17,97 15,97 49,74 2,98 21,31 9,95
Кукурудза + мальва кучерява Цвітіння цвітіння 17,64 14,54 50,91 2,86 22,09 9,60
Кукурудза + мальва пульхелла Цвітіння початок плодоношення в 18,29 14,81 50,66 3,08 21,97 9,48
Кукурудза + мальва лісова Цвітіння цвітіння 18,53 13,66 49,24 3,53 23,92 9,65
Кукурудза + мальва кільчаста Цвітіння плодоношення в нижньому ярусі 18,34 13,20 51,72 2,85 23,07 9,16
Кукурудза + кормові боби Цвітіння плодоношення в средньому ярусі 18,15 12,84 51,04 2,92 25,59 7,61
Кукурудза + соя Цвітіння початок плодоношення 19,30 11,36 53,17 3,09 24,53 7,85
кукурудзи, вміст сухих речовин у кукурудзи в змішаних посівах збільшився, залежно від способу посіву, на 8,49-18,82%, протеїну – на 22,21-28,85, а клітковини, навпаки, зменшився на 12,19-20,50%. Найбільший вплив мальви на кукурудзу виявлено в ущільнених посівах, найменший – в однорядних.
Сорти однорічних пізньостиглих мальв і за виходом основних поживних речовин виявилися найкращими компонентами кукурудзи. Продуктивність змішаних посівів кукурудзи з високобілковими культурами в період силосування була значно вище, ніж в період використання на зелений корм (табл. 7).
За виходом всіх основних поживних речовин варіанти суміші кукурудзи з однорічними мальвами істотно переважають варіанти з бобовими. Вміст перетравного протеїну в одній кормовій одиниці більшим був у варіантах суміші кукурудзи з мальвами мелюкою і кучерявою, а із соєю – меншим.
Сорти однорічних мальв – Кормела і Рада в змішаних посівах з кукурудзою забезпечили найбільший вихід поживних речовин порівняно з бобовими культурами, збалансованість кормової
Таблиця 7 -
Продуктивність кукурудзи в змішаних черезрядних посівах з високобілковими культурами в
період використання на зелений корм і на силос (1993-1996 рр.)
Варіант В и х і д, т/га Вміст перетравного протеїну в 1 кормовій одиниці, г
абсолютно сухої речовини протеїну кормових одиниць
в п е р і о д в и к о р и с т а н н я н а
зелений корм силос зелений корм силос зелений корм силос зелений корм силос
Кукурудза + кормові боби 8,22 11,59 1,06 1,40 6,90 10,20 105 91
Кукурудза + соя 8,52 11,88 0,97 1,22 7,24 10,34 92,4 79
Кукурудза + мальва мелюка 9,35 12,74 1,49 1,87 8,13 11,47 126 108
Кукурудза + мальва кучерява 8,85 12,39 1,29 1,66 7,61 11,03 115 100
Кукурудза + мальва пульхелла 8,91 - 1,32 - 7,66 - 117 -
Кукурудза + мальва лісова 8,83 11,85 1,21 1,53 7,33 10,43 111 97
Кукурудза + мальва кільчаста 8,40 - 1,11 - 7,06 - 106 -
НСР05 0,41 0,54 0,04 0,06 0,32 0,48 3,53 3,33
одиниці за перетравним протеїном і є найкращими білковими компонентами кукурудзи в Лісостепу України.
БІОЛОГІЧНІ ОСНОВИ ІНТРОДУКЦІЇ ТА ВИРОЩУВАННЯ НОВИХ СОРТІВ БАГАТОРІЧНИХ ВИДІВ РОДИНИ MALVACEAE В ЛІСОСТЕПУ УКРАЇНИ
У розділі представлені наслідки комплексних досліджень особливостей росту, розвитку, врожайності надземної біомаси, хімічного складу, продуктивності, впливу на родючість ґрунту трьох сортів – Стугна-1 (хатьма тюрінгська), Вірджинія (сіда багаторічна), Іква (китайбелія виноградолиста) залежно від різних факторів в Лісостепу України.
Сходи цих сортів з'являються, при підзимних строках посіву, через 10-12 днів, при весняних – через 15-20 днів залежно від виду – раніше інших – у сіди, пізніше – у китайбелії виноградолистої. Перший справжній листок у них з'являється через 9-11 днів.
Характерною особливістю всіх трьох видів є те, що вони у перший же рік життя вступають у генеративну фазу розвитку і досягають дозрівання: хатьма тюрінгська – через 128, китайбелія виноградолиста – через 133 днів. До завершення вегетації у хатьми дозрівають 60-80% коробочок, у китайбелії виноградолистої – тільки 40-50%. Розвиток сіди завершується у фазі масової бутонізації.
У підзимних посівах, які припадають на кінець жовтня-початок листопада, насіння хатьми тюрінгської (с.Стугна-1) проходить природну стратифікацію і дає дружні сходи в третій декаді квітня. У ранньовесняних посівах масові сходи з'являються наприкінці другої декади травня. Фаза дозрівання насіння у підзимних строках посіву настає наприкінці третьої декади серпня (дозрівають 80-90% коробочок на рослині), при ранньовесняних строках – у другій-третій декаді вересня (досягає 60-70% коробочок).
В другий і наступні роки життя початок відростання рослин багаторічних інтродуцентів приходиться на ранньовесняний період. У всіх трьох видів бруньки поновлення зимують нижче поверхні ґрунту. Вони, в основному, розташовані в нижній частині основного стебла і на кореневій шийці. Для даних видів характерне явище геофілії. На початку сильних осінніх морозів затовщені багаторічні корені разом з основою стебел втягуються в ґрунт, завдяки цьому збільшується зимо- і холодостійкість рослин.
Серед трьох багаторічних інтродуцентів найраніше відростає хатьма тюрінгська (І декада квітня), найпізніше – сіда багаторічна (ІІ декада квітня). Після початку весняного відростання найшвидше розвивається хатьма тюрінгська. До фази цвітіння вона вегетує 84 днів, до кінця дозрівання – 128 днів, китайбелія виноградолиста – 99 і 142, сіда багаторічна – 112 і 156 днів відповідно.
До проходження основних фаз розвитку хатьмі тюрінгській потрібна була найменша сума активних температур – 1125,8 0С до фази цвітіння, 2081,2 – до дозрівання. Китайбелії виноградолистій необхідно було на 179,8 і 254,90С, сіді багаторічній – на 526,3 і 600,60С більша сума активних температур, ніж хатьмі тюрінгській у відповідних фазах.
На початку вегетації темпи росту рослин невисокі. У фазі першого справжнього листка висота багаторічних видів становила 1,8-3,7 см, у стеблуванні – 42,6-54,4, у бутонізації – 79,5-126,3, у цвітінні – 103,5-206,0, у плодоношенні – 143,3-243,8, у дозріванні – 163,3-263,2 см. Сіда багаторічна у всіх фазах значно перевищувала інші види за висотою рослин.
Середньодобовий приріст висоти рослин на початку вегетації в багаторічних інтродуцентів мальвових невисокий – 0,9-1,4 см. Найінтенсивніший ріст у них у фазі цвітіння-початок плодоношення – 2,21-2,84 см. Після цієї фази, темпи росту дуже зменшилися і до фази дозрівання досягають 0,7-0,8 см. У сіди багаторічної середньодобовий приріст порівняно з іншими видами, дещо інтенсивніший від початку вегетації до фази бутонізації. Під час цвітіння і дозрівання середньодобовий приріст хатьми дещо більший, ніж сіди багаторічної.
Серед трьох видів найбільшою кількістю міжвузлів, листків, бічних пагонів І порядку і діаметром стебла в основі у всіх фазах відрізнялася сіда багаторічна, найменшою – китайбелія виноградолиста.
Пік чистої продуктивності фотосинтезу сортів багаторічних мальвових приходився на фазу бутонізації. У цей період чиста продуктивність фотосинтезу в хатьми тюрінгської була найбільшою й у перший рік життя становила 5,73, у наступні роки 7,43 г/м2 за добу. Надалі в міру розвитку чиста продуктивність знижується й у фазі цвітіння досягає 4,05-4,88, у фазі плодоношення – 2,60-3,20 г/м2 за добу. Сіда багаторічна за чистою продуктивністю фотосинтезу у всіх фазах поступалася перед хатьмою тюрінгською: у період бутонізації – 6,35 г/м2 за добу, цвітіння – 4,48 і плодоношення –2,30 г/м2 за добу. Порівняно з першим роком життя, у другий і наступні роки у неї, чиста продуктивність фотосинтезу помітно зростає у всіх фазах розвитку.
Усі три види значно відрізняються між собою за розмірами бутонів, квіток, коробочок, насіння, за масою 1000 штук і за схожістю насіння. Розміри насінин у них близькі (довжина 2,5-2,6 мм, ширина 2,0-2,2, товщина 1,2-1,3 мм). Маса 1000 штук насінин китайбелії виноградолистої становить 3,73 г, сіди багаторічної – 3,59 г, хатьми тюрінгської – 3,24 г. Найвища схожість насіння була у сіди (89,6%). За багаторічний період вона в середньому на 4,6% переважала схожість насіння хатьми тюрінгської і на 7,1% – китайбелії виноградолистої.
Сорти багаторічних культур з високою біологічною і реальною врожайністю насіння. Потенційна врожайність насіння найбільшою була у сіди багаторічної (864,6 г/м2), найменшою – у хатьми тюрінгської (437,8 г/м2). Реальна врожайність насіння у сіди багаторічної становила 1,86 т/га, у хатьми тюрінгської – 1,45 і в китайбелії виноградолистої – 1,23 т/га. Найбільшим коефіцієнтом продуктивності відрізнялася хатьма тюрінгська (33,1%), найменшим – сіда багаторічна (21,5%). У цілому ж, усі три види є високоврожайними рослинами з досить високим коефіцієнтом розмноження. За майже близьких норм висіву насіння на 1 га і реальної врожайності вони забезпечують насінням від 205 до 309 га. Найбільший коефіцієнт розмноження у сіди багаторічної, а найменший – у китайбелії виноградолистої.
У багаторічних кормових інтродуцентів мальвових розпочинаючи з фази стеблування до плодоношення (у сіди – до бутонізації), йде помітне наростання врожаю надземної біомаси. У хатьми тюрінгської під час стеблування формується 14,48 т/га, бутонізації – 27,73, цвітіння – 36,41, плодоношення – 45,19 т/га зеленої маси. У китайбелії виноградолистої врожайність від фази стеблування до плодоношення збільшується з 12,87 до 35,64 т/га. У сіди багаторічної врожай надземної біомаси у фазі стеблування був 15,57, бутонізації – 22,69 т/га. У перший рік онтогенетичного розвитку хатьма тюрінгська у відповідних фазах значно переважає за врожайністю інші види.
У другий і наступні роки життя порівняно з першим роком значно збільшується врожайність усіх трьох культур. У хатьми тюрінгської у фазі стеблування вона досягає 24,46 т/га, бутонізації – 39,56, цвітіння – 52,80, у фазі плодоношення – 67,15 т/га. У сіди багаторічної врожайність у відповідних фазах становила 28,90; 58,01; 81,14; 99,75 т/га, у китайбелії виноградолистої – 22,20; 28,98; 42,34; 52,18 т/га. Найбільш високоврожайною культурою серед них є сіда багаторічна.
У перший рік життя значна частина загальної біомаси приходиться на надземну частину, незважаючи на те, що розвивається могутня коренева система. У фазі генеративного розвитку в структурі загальної біомаси надземна частина займає 69,0-73,3%, післяукісні рештки – 26,7-31,0%. В післяукісних рештках 19,9-23,6% приходилося на корені і 6,8-8,0 – на стерню. Значну частину (46,3-48,3%) у загальній біомасі становили листки, які у два рази перевищували масу стебел. Незначна питома вага (0,4-3,6%) приходилася на генеративні органи. Найбільша кількість листків і генеративних органів у загальній біомасі була у хатьми тюрінгської, стебел – у китайбелії виноградолистої. Найменша питома вага стебел і генеративних органів була в сіди багаторічної, листків – у китайбелії виноградолистої.
Усі три види є високооблистненими рослинами. У надземній біомасі на частку листків у фазі стеблування в хатьми тюрінгської приходиться 69,6%, у сіди багаторічної – 66,9%, у китайбелії виноградолистої – 64,8%, у бутонізації – 52,1; 48,7; 47,2% відповідно.
Багаторічні інтродуценти мальвових здатні формувати повноцінний врожай отави. Хатьма тюрінгська навіть після збирання на насіння встигає відростати до 50-60 см у висоту і розвивається до фази бутонізації-початок цвітіння. Врожайність надземної біомаси її в другій декаді жовтня становить 12-17 т/га. При збиранні у фазі бутонізації хатьма формує 43,1 т/га, цвітіння – 29,7, плодоношення – 21,7 т/га отави з облистненістю 44,3; 47,5 і 53,7% відповідно. Найкращий строк проведення першого укосу – фаза бутонізації, загальний врожай надземної біомаси при цьому досягав 70,83 т/га. При скошуванні у фазі цвітіння врожайність за сумою двох укосів становила 66,11 т/га, у фазі плодоношення – 66,89 т/га. При двоукісному використанні хатьми тюрінгської кращий строк проведення першого укосу фаза бутонізації-початок цвітіння.
Під час першого укосу у фазі бутонізації-початок цвітіння, другого укосу рослини китайбелії виноградолистої знаходилися у фазі цвітіння-початок плодоношення, сіди багаторічної – у фазі цвітіння. Висота отави під час збирання у сіди багаторічної досягала 118,3, у китайбелії виноградолистої – 92,9 см. Урожайність надземної біомаси становила 46,5 і 33,3 т/га й облистненість 43,3 і 41,7% відповідно. Сума двох укосів значно переважає за масою одноразове скошування навіть у фазі плодоношення. Загальна врожайність надземної біомаси за два укоси в сіди багаторічної становила 104,51 т/га й у китайбелії виноградолистої – 62,28. Це на 4,76 і 10,10 т/га більше, ніж при збиранні даних культур у фазі плодоношення.
Після збирання в перший рік життя багаторічні мальви залишають 10,99-13,84 т/га післяукісних решток. Найбільша їх частина на одиниці площі була в сіди багаторічної.
В наступні роки життя рослин частка післяукісних і післяжнивних решток багаторічних інтродуцентів мальвових у загальній біомасі значно зростає. Вони формують могутню кореневу систему, яка проникає в ґрунт на глибину 150, іноді 200 см. Маса коренів однієї рослини на 4-5 рік життя досягає в хатьми тюрінгської 250-300 г, у сіди – 450-500, а в китайбелії – 180-220 г. Завдяки цьому вони залишають значну кількість органічної маси після збирання надземної біомаси на одиниці площі. Найбільша кількість післяукісних решток на одному гектарі в сіди багаторічної (53,73 т/га), яка за цим показником переважає хатьму тюрінгську майже на 160% і китайбелію виноградолисту – на 209%. У загальній масі органічних рештків корені займали значну частину (84,4-89,6%). Найбільша питома вага коренів у післяукісних рештках була у сіди.
У перший рік вегетації в надземній біомасі багаторічних інтродуцентів при збиранні на корм містилося 16,7-18,7% сухої речовини, 12,3-15,8 – протеїну, 8,4-9,2% – золи. Найбільша кількість протеїну містилася в надземній біомасі хатьми тюрінгської.
В наступні роки, порівняно з першим роком, у надземній біомасі багаторічних кормових інтродуцентів родини мальвових у відповідних фазах значно зростає вміст сухої речовини, протеїну, золи (табл. 8).
Найбільший вміст макроелементів у зеленій масі всіх досліджуваних видів був в період бутонізації – 2,28-2,58% азоту, 0,81-0,97 фосфору, 3,49-4,10 калію і 2,61-3,01% кальцію. Найбільша кількість азоту, фосфору, калію в обох фазах містилося в надземній біомасі хатьми тюрінгської. На відміну від зеленої маси, у післяукісних і післяжнивних рештках міститься значно менше макроелементів.
У перший рік життя, коли ще формуються основні органи, багаторічні інтродуценти мальвових мають порівняно низьку продуктивність. У фазі бутонизації вихід абсолютно сухої
Таблиця 8 -
Хімічний склад зеленої маси сортів багаторічних видів родини мальвових
залежно від фази розвитку рослин, % на абсолютно суху речовину (1992-1996 рр.)
Показник Хатьма тюрінгська, с.Стугна-1 Сіда багаторічна, с.Вірджинія Китайбелія виноградолиста, с.Іква
бутонізація цвітіння бутонізація цвітіння бутонізація цвітіння
Суха речовина 19,08 23,20 21,72 26,29 19,39 24,46
Протеїн 16,12 13,76 15,23 12,11 14,22 12,27
БЕР 43,54 44,68 43,40 44,30 42,82 43,42
Ліпіди 2,84 2,68 3,26 2,86 3,81 3,25
Клітковина 27,96 30,58 29,27 33,07 28,22 31,91
Зола 9,54 8,30 8,84 7,66 10,93 9,15
Аскорбінова кислота, мг% 169,75 131,59 181,73 130,23 117,83 92,91
Каротин, мг% 20,82 17,97 14,42 11,87 17,94 15,87
речовини в них становив 4,83-5,35 т/га, протеїну -–0,58-0,79, кормових одиниць – 3,96-4,39 т/га. Вміст перетравного протеїну в одній кормовій одиниці на початку кормового використання досягає 114-144 г. Із трьох досліджених видів найбільшим виходом абсолютно сухої речовини, протеїну і кормових одиниць відрізнялася хатьма тюрінгська.
На відміну від першого року життя, багаторічні інтродуценти мальвових забезпечували дуже високий вихід поживних речовин у другий і наступні роки (табл. 9). Найбільш забезпеченою перетравним протеїном є кормова одиниця хатьми тюрінгської. У цілому ж, усі три види мали цілком збалансовану кормову одиницю за білком.
Сорти багаторічних інтродуцентів мальвових у другий і наступні роки життя разом з післяукісними рештками на одному гектарі залишають 10163-19934 кг абсолютно сухої речовини, 67,1-139,5 – азоту, 63,0-137,5 – фосфору, 155,5-326,9 – калію, 110,8-205,3 кг – кальцію. Найбільша кількість абсолютно сухої речовини і всіх макроелементів у післяукісних рештках у сіди багаторічної, найменше – у китайбелії виноградолистої. Після збирання на насіння (післяжнивні рештки) кількість сухої речовини, фосфору, калію в стерньових і кореневих рештках порівняно з післяукісними збільшується, а кальцію й азоту, навпаки, зменшується.
Таблиця 9 -
Продуктивність сортів багаторічних інтродуцентів родини мальвових у період
кормової стиглості у другий і наступні роки життя (1993-1996 рр.)
Вид Сорт Фаза розвитку Вихід, т/га Вміст перетравного протеїну в 1 кормовій одиниці, г
абсолютно сухої речовини протеїну кормових одиниць
Хатьма тюрінгська Стугна-1 Бутонізація 7,55 1,22 6,04 147
Цвітіння 12,25 1,69 10,05 121
Сіда багаторічна Вірджинія Бутонізація 12,60 1,92 10,08 139
Цвітіння 21,33 2,58 17,49 106
Китайбелія виноградолиста Іква Бутонізація 5,62 0,80 4,50 129
Цвітіння 10,36 1,27 8,50 107
НСР05 0,56 0,06 0,43 4,8
|
