Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Агроэкологическое обоснование и агрохимическое обеспечение использования удобрений под озимую пшеницу в условиях северной Лесостепи Украины

ВАК РФ 06.01.04, Агрохимия

Автореферат диссертации по теме "Агроэкологическое обоснование и агрохимическое обеспечение использования удобрений под озимую пшеницу в условиях северной Лесостепи Украины"

МІНІСТЕРСТВО СІЛЬСЬКОГО ГОСПОДАРСТВА І ПРОДОВОЛЬСТВА

УКРАЇНИ

УКРАЇНСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ АГРАРНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

На правах рукопису

0 я

, , „ .

1 !.•

' КОХАН Світлана Станіславівна

АГРОЕКОЛОГІЧНЕ ОБГРУНТУВАННЯ ТА АГРОХІМІЧНЕ ЗАБЕЗПЕЧЕННЯ ВИКОРИСТАННЯ ДОБРИВ ПІД ОЗИМУ ПШЕНИЦЮ В УМОВАХ ПІВНІЧНОГО ЛІСОСТЕПУ УКРАЇНИ

Спеціальність 06.01.04 — агрохімія

Автореферат дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата сільськогосподарських наук

Київ — 1994

РГ6

Робота виконана на кафедрі агрохімії та якості сільськогосподарської продукції Українського державного аграрного університету

Наукові керівники — член-кореспондент УААН, доктор сільськогосподарських наук, професор ГОРОДНІЙ М. М. кандидат сільськогосподарських наук, доцент СЕРДЮК А. Г.

Офіційні опоненти — доктор біологічних наук, старший науковий співробітник,

ШИЯН П. М.

кандидат сільськогосподарських наук, старший науковий співробітник,

ПЛІШКО А. А.

Провідна установа:

Миронівський науково-дослідний інститут селекції і насінництва дшениці

Захист відбудеться «“7/”» . . . 1994 року о годині на за-

сіданні спеціалізованої ради Д 01.05.02 в Українському державному аграрному університеті за адресою: 252041, м. Київ-41, вул. Героїв оборони, 17, ауд. 36.

Просимо взяти участь в роботі вченої ради або написати відгук на автореферат в 2-х примірниках, завірених печаткою, за адресою: 252041, Київ-41, УДАУ, вул. Героїв Оборони, 15, сектор захисту дисертацій.

З дисертацією можна ознайомитись в бібліотеці університету.

• О

Автореферат розісланий « . . » . ££-*'?' . . . 1994 року

Вчений секретар спеціалізованої ради, доктор сільськогосподарських

наук, професор /&7£іьЛт.’у_________В. М. КАВЕЦЬКИЙ

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність теми. Зернова проблема є ключовим завданням у забезпеченні населення продукцією рослинництва і тваринництва. Щоб задовольнити нинішні потреби республіки в хлібі і фуражі, як передбачено концепцією інтенсифікації зернового господарства України, необхідно забезпечити врожайність зернових у межах 35—40 ц/га, а валовий збір зерна довести до 58—60 млн. т.

За площею посівів зернових наша держава займає одне з ведучих місць в Європі. За даними МСГПУ в 1993 році зернові культури займали в республіці площу 14213 тис. га. Збір зерна в тому ж році становив 45578 тис. т. Озима і ярова пшениця висівались на площі 5753 тис. га, а валовий збір їх зерна становив 21830 тис. т. В умовах 1993 року урожайність озимої пшениці була найвищою! і становила 40 ц/га, а в багатьох господарствах Лісостепу— 70—т80 ц/га і більше.

На сучасному етапі розвитку сільськогосподарського виробництва важлива роль у підвищенні врожайності культур, поліпшенні якості продукції і відтворенні родючості грунтів належить науково-обгрунтованому використанню добрив.

Зростання виробництва і поставок мінеральних добрив, а також розширення масштабів їх застосування, ставить перед наукою великі завдання по вивченню їх дії на зміну родючості грунтів, впливу на урожай і якість сільськогосподарської продукції в конкретних грунтово-кліматичних умовах, на підвищення ефективності використання рослинами елементів живлення грунту і добрив. Важливим моментом при цьому є одержання біологічно повноцінної продукції.

Проблема застосування добрив, особливо азотних, є дуже актуальною не лише у зв’язку з першочерговим значенням азоту в живленні рослин, підвищенні врожайності культур і поліпшенні якості продукції, але і в результаті широкого спектру негативного впливу продуктів трансформації азоту на погіршення екологічного оточення. . . .

У зв’язку з цим.обгрунтування та розробка комплексу заходів по підвищенню ефективності добрив,-в першу чергу азотних, виступає одним з найважливіших напрямків розвитку сучасної агрохімії.

Мета і завдання досліджень. Мета наших досліджень полягала в агроекологічному обгрунтуванні шляхів підвищення ефективності добрив при їх внесенні у сівозміні на лучно-чорноземних грунтах, чорноземах типових, чорноземах опідзолених, чорноземах вилугованих, темно-сірих лісових грунтах, вивченні впливу органічних, мінеральних добрив і їх поєднань на урожай та якість зерна інтенсивщи-«7ргів озимої пшениці, а також в розробці експрес-діа-гноетячних методів прогнозування якості зерна і шляхів його поліпшення. У зв’язку з цим в завдання наших досліджень входило:

— вивчення дії органічних, мінеральних добрив та їх поєднаного

внесення в сівозміні па вміст рухомих форм елементів живлення в лучно-чорноземному грунті, на урожай і сорто-генетичну реакцію інтенсивних сортів озимої пшениці — Миронівської 61, Альбатроса одеського, Напівкарлика 3, Донської напівкарликової, Поліської 87, Поліської 90 на високий агрофон, на якість зерна і виявлення факторів її поліпшення; .

— встановлення впливу рідкого біогумусу (ріверму), лактофолу, мікроелементних добавок, внесених у вигляді аміачних фосфатів міді на фоні КАС, на біохімічні і технологічні показники зерна;

— виявлення ролі екологічного фактору ВВВ (відновлення весняної вегетації) та грунтово-екологічного індексу лучно-чорноземного грунту, чорнозему типового, чорнозему опідзоленого, чорнозему вилугованого, темно-сірих лісових грунтів у підвищенні ефективності азотних добрив;

— визначення ролі сорту та добрив у підвищенні врожайності озимої пшениці та поліпшення якості її зерна;

— проведення агроекологічного обгрунтування та агрохімічно-

го забезпечення одержання високого врожаю зерна озимої пшениці цінних і сильних кондицій на чорноземних грунтах північного Лісостепу України. ... _ ; .

Наукова новизна. Вивчено вплив систематичного внесення добрив у сівозміні на урожай і якість зерна озимої пшениці в залежності від сорто-генетичних особливостей, відтворення родючості грунту за рахунок внесення різних норм мінеральних добрив та гною, обгрунтовано агроекологічну концепцію застосування азотних добрив на основі поєднання екологічного ефекту ВВВ, системи параметрів грунтової родючості, прогнозування якості зерна і використання нових факторів її поліпшення.

Практична цінність роботи. Визначена реакція інтенсивних сортів озимої пшениці на високий агрофон та розроблена система їх удобрення. Виявлена тісна регресійна і кореляційна залежність між вмістом загального азоту в листі 1 і 2 ярусів на VII етапі органогенезу і білковістю зерна, яка дає можливість прогнозувати якість врожаю на ранніх етапах росту і розвитку рослин і регулювати її шляхом проведення позакореневих підживлень з викорис-

танням мікроелементннх складів у вигляді аміачних фосфатів міді, ріверму та лактофолу.

Агроекологічно обгрунтована можливість підвищення ефективності азотних добрив, дози яких при внесенні у підживлення доцільно коректувати з урахуванням екологічного ефекту ВВВ та конплексу грунтово-екологічних показників, що забезпечує зменшення забруднення навколишнього середовища.

Апробація роботи. Матеріали дисертаційної роботи доповідались на наукових конференціях молодих вчених і спеціалістів Українського державного аграрного університету; конференції «Екологія Полісся: проблеми, сучасність, майбутнє» (Луцьк,

1993), міжнародній конференції «Навколишнє середовище і здоров’я» (Чернівці, 1993), міжнародній конференції «УСНСІ-93» (Відень, Австрія, 1993). Результати досліджень обговорювались на науково-технічній раді Міністерства сільського господарства і продовольства України (Київ, 1993).

Матеріали наукових досліджень використовуються в учбовому процесі при читанні курсів з агрохімії, агроекології та системи удобрення культур при висвітленні питань з агроекологічного обгрунтування застосування добрив, агрохімічного забезпечення отримання високих врожаїв, діагностики мінерального живлення культур, при проведенні калібрування інфрачервоного аналізатора для експрес-визначення якості сільськогосподарської продукції.

Розроблена система удобрення інтенсивних сортів озимої пшениці пройшла виробниче випробування в 1992—1993 рр. в господарствах Згурівського району Київської області — радгоспах «Жуківський» і «Прапор Леніна» та фермерському господарстві «Медвідь» на площі 450 га при окупності 1 кг ИРК 4,8—5,1 кг зерна.

Публікації. За матеріалами дисертаційної роботи опубліковано три наукових праці.

Обсяг та структура роботи. Дисертація викладена на 157 сторінках друкованого тексту, містить 39 таблиць і 20 рисунків. Робота складається із вступу, 7 розділів, висновків і пропозицій виробництву, списку використаної літератури, який включає 232 джерела, та додатків.

ЗМІСТ РОБОТИ

Огляд літератури. В огляді літератури викладені численні результати досліджень по виявленню впливу органічних, мінеральних добрив та їх поєднань на урожай і якість зерна озимої пшениці. Наведені дані про агрохімічну роль мікроелементів у формуванні врожаю та поліпшенні якісних показників зерна, а також про зна-

чення сорту як самостійного фактору підвищення продуктивності озимої пшениці-та ефективності добрив. ,

Об’єкти, методи і умови проведення досліджень. Польові дослідження проводили в 1989—1993 рр. в зерно-буряковій сівозміні кафедри агрохімії та якості сільськогосподарської продукції Українського державного аграрного університету на Агрономічній дослідній станції УДАУ, розташованій в північній частині Лісостепу України, а також на державних сортодільницях Київської, Полтавської, Черкаської і Чернігівської областей.

Об’єктами досліджень були інтенсивні сорти озимої м’якої пшениці: Миронівська 61, Альбатрос одеський, Донська напівкар-ликова, Напівкарлик 3, Поліська 87, Поліська 90.

Лучно-чорноземний карбонатний крупнопилувато-легкосуглин-ковий грунт, на якому проводили досліди у стаціонарі, характеризується середнім вмістом гумусу — 4,7%, високим — легкогідро-лізованого азоту — 65,0 мг/кг грунту, середнім — рухомого фосфору — 28,9 мг/кг, дуже низьким — обмінного калію — 81,9 мг/кг, високим— карбонатів кальцію — 1,5%; pH водної витяжки становить 8,1.

Схема досліду включала слідуючі варіанти: контроль (без добрив); 20 т гною — фон; фон 4- N80 Р80 К80; фон +N110 Р120 К120, N80 Р80 К80. Азотні, фосфорні і калійні добрива у вигляді аміачної селітри, суперфосфату гранульованого і 40%-ної калійної солі та підстилковий гній вносили під основний обробіток грунту. У варіантах з використанням мінеральних добрив проводили ранньовесняне підживлення азотом в дозі ЗО кг/га у вигляді азотнокислого амонію. . .

Посів у всі роки досліджень здійснювали в першій декаді вересня насінням районованого сорту Миронівська 61 І репродукції. Норма висіву — 200 кг/га. Розмір посівної ділянки становив

171,2 м2, облікової — 100 м2. Повторність досліду трьохразова. Попередник — горох на зерно. Агротехніка вирощування — загальноприйнята для зони.

Збір урожаю проводили по досягненню повної стиглості прямим комбайнуванням поділяночно.

З метою виявлення впливу позакореневих підживлень розчинами ріверму, лактофолу та аміачних фосфатів міді на якість зерна озимої пшениці, були закладені мікропольові досліди. Повторність — чотирьохразова. Підживлення проводили на 2—5-й день фази колосіння. У всіх варіантах вносили однакову кількість азоту в дозі ЗО кг/га у вигляді КАС. Вміст міді в розчинах становиз

0,001% і 0,01%. .

В умовах проведення досліджень найбільш вологозабезпеченим був вегетаційний період 1992 —93 рр.—468,1 мм. Найменша кіль-

кість опадів за вегетаційний період випала в 1990—91 рр. —

401,3 мм, що спричинило зниження врожаю.

Облік, спостереження, аналіз грунту і рослин по основних фазах росту і розвитку озимої пшениці, а також врожаю, проводили згідно прийнятих методик (М. О. Майсурян, 1970; А. П. Лісовая, У. М. Давиденко, Б. М. Мойсеенко та ін., 1984). Статистичну обробку врожайних даних здійснювали методом дисперсійного і кореляційного аналізів (Б. О. Доспєхов, 1985).

РЕЗУЛЬТАТИ ДОСЛІДЖЕНЬ

Вплив систематичного внесення органічних і мінеральних добрив у сівозміні на вміст поживних речовин в грунті

Забезпеченість грунту доступними для рослин формами елементів живлення, в тому числі азотом, є однією з головних ознак його родючості.

Систематичне внесення органічних та мінеральних добрив у сівозміні сприяло значному підвищенню вмісту доступних форм азоту в орному і підорному шарах.

Найвища кількість амонійного азоту в грунті спостерігалась у фазі весняного кущіння і була відмічена у варіанті з внесенням 20 т гною + N110 Р120 К.120 — 33,0 мг/кг, при вмісті у контролі—

26,6 мг/кг. У фазі виходу в трубку кількість амонійного азоту значно знижувалась за рахунок інтенсивного використання рослинами та посилення процесів нітрифікації, а в повну стиглість — дещо підвищувалась, в основному у зв’язку з надходженням свіжої органічної речовини, амоніфікацією та сповільненням його засвоєння рослинами.

Результати досліджень показали, що переважаючою формою мінеральних сполук азоту в лучно-чорноземному грунті є обмінний амоній, а найбільш динамічною і легко засвоюваною — нітратний азот.

Найвища кількість нітратів відмічалась в гранті у фазі весняного кущіння і становила в орному шарі варіантів при внесенні добрив 23,5—31,4 мг/кг грунту, у контролі — 21,6 мг/кг.

Систематичне використання органічних і мінеральних добрив у сівозміні сприяло зростанню вмісту рухомих сполук фосфору в грунті до 34,6—60,8 мг/кг у фазі весняного кущіння, при кількості їх у контрольному варіанті — 28,9 мг/кг грунту. Найбільш інтенсивне використання рослинами фосфору відмічено в період від фази виходу в трубку до цвітіння.

Під впливом систематичного застосування добрив у сівозміні

відбувалось підвищення вмісту обмінного калію в грунті. У фазі весняного кущіння - відмічена його найбільша кількість, яка при внесенні добрив становила 99,2—145,9 мг/кг, у контрольному варіанті — 21,6 мг/кг грунту. Значна частина обмінного калію засвоювалась рослинами в фазі виходу в трубку і особливо під час цвітіння, коли відбувалось інтенсивне формування генеративних органів.

Тривале використання добрив у сівозміні сприяло зростанню вмісту легкодоступних поживних, елементів в лучно-чорноземному грунті і покращило умови живлення озимої пшениці. Це забезпечило значне підвищення її урожайності, якості і надало можливість використовувати дані при грунтовій діагностиці мінерального живлення.

Вплив систематичного внесення органічних і мінеральних добрив у сівозміні на ріст рослин, приріст сухої речовини і нагромадження елементів живлення

Фенологічними спостереженнями відмічено, що систематичне використання добрив у сівозміні сприяло підвищенню інтенсивності росту озимої пшениці та приросту сухої речовини.

В період від виходу в трубку до цвітіння відмічено найбільший ріст рослин у висоту. У фазі повної стиглості озима пшениця при внесенні добрив була вищою на 9,8-—15,3. см в'порівнянні з контролем. .

Нагромадження сухої речовини виступає інтегрованим показником всіх фізіолого-біохімічних процесів, які відбуваються в рослинах.. Важливу роль в накопиченні сухої надземної біомаси відіграє забезпеченість озимої пшениці головними елементами живлення. ’ ■

Найбільший вплив на нагромадження сухої речовини здійснювало.внесення 20 т гною -Ь N110 Р120 К. 120. У фазі повної стиг* лості вага 100 повітряно сухих рослин у цьому варіанті становила

1361,3 г, у контролі — 947,2 г. ■

В'природних умовах всі фактори екологічного середовища діють на рослини поєднано. На їх ріст і розвиток в значній мірі впливають теплові і світлові умови весняного періоду, задані строками відновлення весняної вегетації. .

В роки з раннім відростанням озимих рослини формували густий стеблостій з високим урожаєм надземної біомаси і зерна. При більш пізніх строках ВВВ кількість продуктивних стебел, врожай сухої речовини і зерна знижувались.

Динаміка надходження азоту в рослини озимої пшениці залежала від внесених у сівозміні добрив. У фазі весняного кущіння нагромадження азоту становило 21,1—25,3 від максимальної кіль-

кості у фазі виходу в трубку — 41,4—-54,2%, цвітіння — 71,0— 83,8%. У всі .періоди росту і розвитку озимої пшениці найбільша кількість азоту поступала в рослини у варіантах з сумісним ¡знесенням гною і мінеральних добрив.

Засвоєння фосфору па початкових етапах органогенезу відбувалось повільніше, ніж азоту. У фазі весняного кущіння надходження фосфору в рослини становило 14,5—15,6%, виходу в трубку —

22,6—25,0%, цвітіння — 43,3—47,8% від максимальної кількості. Найбільш інтенсивне накопичення фосфору відмічено у варіанті з сумісним внесенням 20 тгною і N110 Р120 К120.

Поступання калію у фазу весняного кущіння становило 26,4— 28,2%, виходу в трубку — 68,2—70,3% від йога максимальної кількості. Найбільш інтенсивне надходження калію в рослини відмічено в період від трубкування до колосіння, коли його засвоєння в основному, закінчувалось. При поєднаному внесенні 20 т/га гною і N110 Р120 К120 спостерігались найвищі темпи поступання калію в рослини. . ■

1 Важливе значення для практичних цілей вирощування озимої пшениці в конкретних грунтово-кліматичиих умовах має визначення ступеня використання рослинами азоту, фосфору і калію для створення одиниці врожаю зерна і соломи та їх виносу загальним врожаєм з одиниці площі.

Величина господарського виносу перебуває в тісній залежності від загального врожаю сухої біомаси, процентного вмісту елементів живлення в зерні і соломі та співвідношення зерна і соломи. На лучно-чорноземних грунтах у варіантах з використанням добрив винос азоту в середньому становив 157,9; фосфору — 88,3; калію — 113,5 кг/га, при величинах у контролі відповідно 106,5; 47,8 і 65,8 кг/га. Найвищий винос поживних елементів відмічено у варіанті з сумісним внесенням 20 т гною і N110 Р120 К120.

Для створення 10 ц зерна і відповідної кількості побічної продукції озима пшениця використовувала 24,6—29,6 кг азоту, 12,2—

17,0 кг фосфору, 15.8—23,0 кг калію.

Коефіцієнти використання рослинами азоту мінеральних добрив показали, що при застосуванні зростаючої норми добрив відбувається їх закономірне зниження. Так, при сумісному внесенні N110 Р120 К120 і 20 т/га гною величина коефіцієнту становила 61,2%,.в той час як при використанні N80 Р80-К80 і 20 т/га гною— 69,7%, що має агроекологічне значення в трансформації азоту.-". •

Залежність між вмістом азоту-в листі озимої пшениці і кількістю білка в зерні. Численні дослідження свідчать, що в процесі наливу зерна значна кількість азоту поступає в нього з вегетативних органів. Тому від того, скільки азотистнх*речовнн нагромад-

Çg CD t л +Є +| C*

m9 *»-* a C4*-<r»wr-ЭГ Счі *■> « чг-

«» и <=» її •■

л S" Йіг

даам?} '

жується в рослинах до початку наливу, залежить їх рівень вмісту в зерні.

З метою раннього прогнозування якості врожаю та своєчасного виявлення необхідності в проведенні пізнього позакореневого підживлення, ми проводили вивчення залежності між вмістом загального азоту а листі на VII етапі органогенезу озимої пшениці і білковістю зерна.

Результати кореляційного і регресійного аналізів показали, що між вмістом загального азоту в листі 1 і 2 ярусів на VII етапі ор-

- ганогенезу і білковістю зерна існує тісна кореляційна залежність при високому фактичному критерії суттєвості.

Коефіцієнт детермінації (І?-квадрат) свідчить, що в 98% випадків зміна білковості зерна в умовах проведення досліджень залежала від вмісту загального азоту в листі озимої пшениці і в 2% випадків — від впливу інших факторів.

Коефіцієнт лінійної регресії показує, в якому напрямку і на яку величину змінюється в середньому ознака У (функція) при зміні ознаки X (аргументу) на одиницю вимірювання. При зміні вмісту загального азоту в листі на 1% спостерігалась зміна кількості білку на 2,13±0.10%.

Математична залежність між вищеназваними показниками відповідає рівнянню у=6,42+2,13 X, з якого розраховані середні теоретичні значення У (вміст білку) для екстремальних величин X (вміст загального азоту в листі) і побудована теоретична лінія регресії та 68%-на (Б±ух) зона довіри для істинної лінії регресії в сукупності У±Бух (рис. 1). .

На основі використання результатів раннього прогнозування білковості зерна створюється можливість поліпшення якості врожаю озимої пшениці шляхом підвищення до заданого рівня вмісту загального азоту в листі 1 і 2 ярусів при проведенні позакореневих підживлень.

УРОЖАЙ І ЯКІСТЬ ЗЕРНА ОЗИМОЇ ПШЕНИЦІ

В ЗАЛЕЖНОСТІ ВІД СИСТЕМАТИЧНОГО ВНЕСЕННЯ ОРГАНІЧНИХ І МІНЕРАЛЬНИХ ДОБРИВ У СІВОЗМІНІ

Урожай і його структура. Урожай зерна виступає основою для оцінки тієї чи іншої системи удобрення, впровадженої в конкретних грунтово-кліматичних умовах. Результати досліджень показали, що з агротехнічних прийомів добрива виступають одним з досить вагомих факторів, які впливають на величину врожаю-озимої лиїе-ниці поряд з урахуванням її сорто-генетичних особливостей.

Коливання урожайності по роках відбувались в залежності від метеорологічних умов на протязі вегетаційного періоду озимої

пшениці, вмісту в грунті доступних поживних елементів, рівня мінерального живлення, строків відновлення весняної вегетації. ■ ’ Внесення добрив сприяло підвищенню грожайності озимої пшениці в середньому за роки досліджень на 16,0—21,8 ц/га при величині у контролі 39,1 ц/га (табл. 1). Дія добрив в значній мірі визначалась умовами вологозабезпеченості. В 1990—1991 рр. найбільший приріст врожаю одержаний при внесенні гною і становив

14,6 ц/га, в інші роки, які характеризувались рівномірнішим розподілом опадів, особливо у весняний пеірод, найвищий урожай відмічено у варіанті з сумісним використанням 20 т/га гною і N110 Р120 К120.

Таблиця 1.

Вплив систематичного внесення органічних і мінеральних добрив у сівозміні на урожай зерна озимої пшениці

(Агрономічна дослідна станція УДАУ, 1991—1993 рр.)

Варіанти досліду Урожай зерна, ц/га Приріст по відношенню ДО

контролю 1 фону

ц/га % | Ц/га %

Контроль 39,1 _ 100,0 — —

20 т гною (фон) 55,1 16,0 140,9 — 100,0

Фон+ІЧПО Р120 К120 60,9 21,8 155,8 5,8 110,5

Фон + N80 Р80 К80 57,6 18,5 147,3 2,5 104,5

N80 Р80 К80 54,4 15,3 139,1 — —

Бх, % 1,5

НІР- 095, ц/га 2,7

Окреме застосування 20 т/га гною і мінеральних добрив у нормі N80 Р80 К80 забезпечило одержання однакового приросту врожаю, який становив відповідно 15,3 і 16,0 ц/га.

Узагальнення даних аналізу структури врожаю свідчить, що його приріст в умовах лучно-чорноземних грунтів в найбільшій мірі визначався густотою продуктивного стеблостою, озерненїстю колоса і масою 1000 зерен.

Якість зерна озимої пшениці. Збалансоване мінеральне живлення рослин виступає вирішальним фактором у забезпеченні оптимального співвідношення високого врожаю і хорошої якості зерна.

Вміст білку і клейковини в умовах проведення досліджень за-

лежав від внесених у сівозміні добрив та погодних умов, які складались в період паливу і дозрівання зерна.

Метеорологічні умови 1991 року були найбільш сприятливими для одержання високобілкового зерна. При сумісному використанні гною і мінеральних добрив, а також при окремому внесенні N80 Р80 К80 одержано зерно сильних конднцій з вмістом білка

14,7—15,4%.

В 1993 році зерно відмічалось найнижчою якістю. При внесенні добрив білковість зерна становила 11,3—13,1%, кількість клейковини — 23,Я—27,2%. Недостатня забезпеченість рослин азотом при високому врожаї та велика кількість опадів при дозріванні зерна зумовили зниження його якості.

В середньому за роки досліджень вміст білку і клейковини при внесенні органічних і мінеральних добрив підвищився відповідно на 0,7—1,0% та 1,8—2.5% по відношенню до контролю. Найкращі показники якості зерна одержано при сумісному використанні 20 т/га гною і N110 Р120 К.120 та при застосуванні 20 т/га гною і N80 Р80 К80. Вміст білку в цих варіантах становив відповідно 14,1% і 14,0%.

Внесення добрив в досліді не впливало на якість клейковини. Зміни в її структурі відбувались під дією метеорологічних умов, які складались при дозріванні зерна. За показником ІДК клейковина відносилась до І групи якості і характеризувалась хорошими фізико-хімічними властивостями.

Дослідження показали, що при систематичному внесенні добрив у сівозміні вміст крохмалю зростав на 1,8—6,6% по відношенню до контролю. Найвищу його кількість відмічено при внесенні 20 т гною, яка становила в середньому за роки'досліджень 68,1%.

Для створення оптимальних умов формування високоякісного зерна ми проводили позакореневе підживлення озимої пшениці у фазу колосіння. З метою підвищення його ефективності використовували аміачні фосфати міді, як мікроелементні добавки, ріверм і лактофол.

Порівняння ефективності амінофосфату міді здійснювали по відношенню до традиційно використовуваного в практиці сільського господарства сульфату міді, ріверму і лактофолу — до контролю (вода). У всіх варіантах вносили однакову кількість азоту в дозі ЗО кг/га у вигляді КАС.

Добавки амінофосфату міді сприяли підвищенню вмісту білку і клейковини на 0,6—0,7% і 1,5—1,7% відповідно в порівнянні з сірчанокислою міддю. Більшу ефективність виявила добавка аміачного фосфату міді з концентрацією мікроелементу 0,001%. При її застосуванні вміст білку і клейковини збільшився на 0,5—1,0% та 1,1—2,3%.

При застосуванні лактофолу кількість білку і клейковини зрос-

ІШІ )іи«ії,іаилї*51І а\пт тім» «ці ва нітчішр» шц «і»*? азшї вишці

ла на 1,8 і 3,9%, ріверму — 0,9 і 1,9% відповідно по відношенню до контролю. *

Таким чином, дослідження показали можливість використання гідратованих аміачних фосфатів міді як мікроелементних складів, а також лактофолу і ріверму для позакореневого підживлення озимої пшениці.

; Вивчення білкового комплексу зерна озимої м’якої пшениці сорту Миронівська 61 показало, що при поліпшенні умов мінерального живлення спостерігалось підвищення вмісту клейковини, зниження концентрації низькомолекулярних білків і зростання частки гліадинів і глютенінів.

Поєднане використання органічних і мінеральних добрив підвищувало відносний вміст гліадинової і глютенінової фракцій, що поліпшувало хлібопекарсько-технологічні якості борошна. Найбільш оптимальне співвідношення між фракціями високомолеку-лярних білків відмічалось при сумісному внесенні 20 т гною і N110 Р120 К.120 та 20 т гною і N80 Р80 К80. Частка гліадинів і глютенінів у цих варіантах становила 73,4—74,0%.

Електрофоретичні дослідження спирторозчинних білків показали, що в залежності від умов мінерального живленя і дії метеорологічних факторів набір і кількісне вираження основних полі-пептидних одиниць, з яких складаються гліадини ,не змінюється.

Однією з особливостей сорту є наявність в складі його гліади-ну житніх білків, як наслідку житньо-пшеничної, транслокації ШЬ/ЩБ, маркером якої використовують блок компонентів гліади-ну 0(1 1ВЗ. Присутність генів жита здійснює негативний вплив на основні показники якості зерна озимої пшениці. Незважаючи на це, науково-обгрунтована система удобрення культури за сприятливих метеорологічних умов може забезпечити одержання зерна сильних кондицій.

Амінокислотний склад білку озимої пшениці. Використання аміачних фосфатів міді як мікроелементних добавок, лактофолу і ріверму сприяло підвищенню вмісту незамінних амінокислот (табл. 2).

В порівнянні з внесенням сірчанокислої міді добавка амінофос-фату міді з концентрацією мікроелементу 0,001% підвищила вміст валіну на 1,8, метіоніну — 6,7, ізолейцину — 8,9, лейцину — 1,2, лізину — на 3,2%. >

При використанні лактофолу зменшувалась кількість аспарагінової і глутамінової кислот, за рахунок активного переамінувння яких зростав вміст незамінних амінокислот: валіну — на 18,2, метіоніну — 7,1, ізолейцину — 16,2, лейцину — 19,1, фенілаланіну— на 19,0% в порівнянні з підживленням КАС. •

v 2 3 « 5 6-

Сорти '

Риа. 2. Врожайність йіїєнєиеяих сортів озимої ітшенші,

' вирощуваних на фоні 16 т/га гною + N63 PS2.K88

-на державних-оортодіаькицйх Київської, Полтавської,' Черкаської і Чернігівської -областей ' - (1990-1992 pp.) ' ’ - •

1 - Альбатрос одеськиГ . _. . - .

2 - Мироківська 61 ' ■ , - '

3 - Донська нав іккар-Еикова _ .

4 - Напівкаряик 3 . . .. . ’ '

5 - Поліська 8? , ' ; . . :

6 - Поліська 90 • / ; . Л:

Внесення ріверму підвищувало кількість треоніну на 10,7, валіну — 6,8, ізолейцину — 10,8, лейцину — 7,4, фенілаланіну—14,3, лізину — на 11,1% іло відношенню до фону.

Застосування гідратованих аміачних фосфатів міді, лактофолу та ріверму при проведенні пізніх позакореневих підживлень озимої пшениці, дає можливість підвищити вміст незамінних амінокислот в зерні і поліпшити його поживну цінність.

Хлібопекарсько-технологічні якості борошна. Хлібопекарсько-технологічні властивості борошна озимої пшениці залежали від внесених у сівозміні добрив та метеорологічних умов.

При використанні добрив зростав вихід борошна від об’ємної маси зерна. Найвищим був показник у варіанті з сумісним внесенням 20 т гною + N110 Р120 К120 і становив 70,8%.

Зерно, вирощене у варіантах з сумісним застосуванням гною і мінеральних добрив та при окремому внесенні N80 Р80 К80, характеризувалось достатньо високою силою борошна — 312-319 о. а, при величині на контролі — 228 о. а. Для цих варіантів було характерним найбільш збалансоване відношення пружності до розтяжності (P/L), яке становило 1,5—1,9, а також задовільна вало-риметрична оцінка — 42—43%.

Для оцінки хлібопекарських якостей борошна ми проводили пробне випікання хліба. Систематичне внесення органічних і мінеральних добрив у сівозміні сприяло підвищенню об’єму хліба. В середньому за роки досліджень сумісне використання органічних і мінеральних добрив, а також застосування N80 Р80 К80 забезпечило підвищення об’ємного виходу хліба на 40—64 мл.

Найбільш високу загальну хлібопекарську оцінку — 4,0 бали дано хлібу, одержаного із зерна, вирощеного при внесенні 20 т/га гною + N80 Р80 К80.

Сорт — як самостійний фактор підвищення ефективності добрив. Сучасні сорти інтенсивного типу наділені складним.комплексом* господарсько-цінних властивостей, головними з яких є висока потенційна врожайність і чутливість на внесення добрив.

Вивчення реакції районованих сортів та перспективного сорту Поліська 90 на високий агрофон показало, що на чорноземних грунтах північного Лісостепу України найвищу чутливість на мінеральне живлення виявив сорт Донська напівкарлйкова, урожайність якого за роки досліджень становила 57,3 ц/га, найменшу — Напівкарлик 3 — 43,5 ц/га (рис. 2).

Сорт з генетично детермінованими хорошими показниками якості виступає основою виробництва високоякісного зерна. Значна частина районованих в даний час сортів не поєднують в собі ознак високої продуктивності і хорошої якості.

Якість зерна інтенсивних сортів озимої пшениці, вирощуваних на сортодільницях Київської, Полтавської, Чернігівської і Черкаської областей, фон — 16 т/га гною + N63 Р82 К88 (1990 — 1992 рр.)

Сорти ч ¡3 Сира клейковина, % к о иі £ те . Е; га и о Об'єм хліба, мл Загальна хлібопекарська оцінка, бал

Альбатрос одеський 13,3 27,3 63 374 1114 4,2

Донська напівкарликова 14,7 30,2 84 293 931 3,6

Миронівська 61 13,9 28,4 74 289 1072 3,9

Напівкарлик 3 14,0 28,3 65 292 1074 4,2

Поліська 87 14,1 29,1 100 159 748 3,1

Поліська 90 14,8 30,6 69 444 1137 4,2

Дослідження показали, що найкращими якісними показниками характеризувались перспективний сорт Поліська 90 і районовані сорти Альбатрос одеський та Напівкарлик 3 (табл. 3). Найбільшу силу, об’єм хліба і високу загальну хлібопекарську оцінку мав сорт Поліська 90 — відповідно 444 о. а., 1137 мл і 4,2 бали. Слід відмітити, що для Альбатросу одеського не характерний високий вміст білку і клейковини, але він відмічається стійкими хорошими показниками якості .незалежно від попередників і зони вирощування.

На сучасному етапі сільськогосподарського виробництва поліпшення якості зерна виступає не менш важливим завданням, ніж підвищення врожаю. Враховуючи ці дві головні вимоги до сортів інтенсивного типу, в найбільшій мірі їм відповідає сорт Альбатрос одеський, поєднуючи широку екологічну пластичність, високий продуктивний потенціал і хороші показники якості.

При розробці системи удобрення інтенсивних сортів необхідно враховувати фактор ВВВ, потреби озимої пшениці в елементах живлення з урахуванням етапів органогенезу і дози азотних добрив.

БОНІТУВАННЯ ЧОРНОЗЕМНИХ ГРУНТІВ НА ОСНОВІ ГРУНТОВО-ЕКОЛОГІЧНИХ ПОКАЗНИКІВ

Розрахунок грунтово-екологічного індексу (ГЕі) чорнозему типового проводився на основі показників об’ємної маси грунту та його корисного об’єму, середніх багаторічних даних тепло- і вологозабезпеченості, континентальності клімату.

Дані показують, що чорнозем типовий характеризується високим грунтово-екологічним індексом — 84 бали. Це свідчить про здатність такого грунту в достатній мірі забезпечувати рослини необхідними факторами росту і розвитку для одержання основної і побічної продукції за рахунок природних і придбаних під впливом господарської діяльності людини властивостей і режимів у багаторічному циклі. .

Бал бонітету, розрахований на основі грунтово-екологічних показників, характеризує можливість реалізації озимою пшеницею потенційної продуктивності за рахунок кліматичних умов зони, здатних забезпечити культури достатньою кількістю вологи і тепла, а також родючості грунтів.

Грунтово-екологічни" індекс дозволяє планувати і прогнозувати врожай на науковій основі, оцінювати зміни грунтової родючості в цілому та її параметрів в процесі сільськогосподарського використання земель. Величина ГЕі при цьому може виступати показником загальної культури землеробства.

На основі тісного взаємозв’язку між факторами родючості грунтів, ефективністю добрив і врожайністю (г=0,964), розраховані рівняння регресії для прогнозування величин врожаїв, які мають високу співставленість з фактичними.

ВИСНОВКИ

1. Систематичне застосування органічних і мінеральних добрив в зерно-буряковій сівозміні сприяло підвищенню врожаю озимої пшениці сорту Миронівська 61 на 15,3>—21,8 ц/га, при контролі —

39,1 ц/га. Максимальний приріст врожаю одержаний при внесенні 20 т/га гною + N110 Р120 К120.

2. В роки з раннім відновленням весняної вегетації рослини озимої пшениці розвиваються за вегетативним типом, формується потужна надземна маса і високий урожай зерна.

Ранньовесняні азотні підживлення доцільно проводити лише на зріджених посівах. При кореневому підживленні рекомендовані дози добрив бажано знижувати на 25—30%. З метою підвищення якості зерна проводити позакореневе підживлення в фазі коло-

сіння рідким біогумусом (рівермом), лактофолом чи аміачним фосфатом міді.

3. Загальний винос елементів живлення і їх витрати на створення одиниці врожаю зростають в роки з раннім ВВВ. Озима пшениця виносить більше азоту і калію, і менше — фосфору. Найвищий винос відмічено у варіанті з внесенням 20 т/га гною + N110 Р120 К120, який становив відповідно азоту — 180,3, фосфору — 103,4, калію — 140,0 кг/га.

Найбільший вміст елементів живлення в рослинах спостерігався у фазі весняного кущіння при поєднаному використанні 20 т/га гною та N110 Р120 К120 і складав: N — 4,29%, Р2О5 — 1,43%, К20 — 3,52%.

4. Застосування органічних, мінеральних добрив та їх поєднання у сівозміні на лучно-чорноземних грунтах підвищує запаси мінерального азоту (Ы—NHч+N—ЫОз), рухомого фосфору і обмінного калію. Найбільш суттєве зростання вмісту доступних елементів живлення спостерігається при поєднаному використанні N110 Р120 К120 і 20 т гною.

За розрахунком грунтово-екологічного індексу лучно-чорноземного грунту, чорнозему типового, чорнозему опідзоленого, чорнозему вилугованого і темно-сірих лісових грунтів існує можливість прогнозування високих стійких врожаїв зерна озимої пшениці хорошої якості. Для одержання врожаю 80 ц/га і більше величина ГЕі повинна становити не нижче 80—84 бали.

5. Вміст білку в зерні озимої пшениці сорту Миронівська 61 залежить від кількості загальної азоту в листі в фазі виходу в трубку. Між цими показниками існує тісна кореляційна залежність (г=0,991 ±0,04 і г = 0,992±0,04). При зміні вмісту загального азоту із листі на 1% спостерігалась зміна кількості білку на 2,13±0,10% і на 3,22±0,15%.

6. Застосування органічних і мінеральних добрив у сівозміні сприяло поліпшенню якості зерна озимої пшениці. Вміст білку збільшився на 0,7—1,0% по відношенню до контролю і на 1,2— 1,5% — до фону, клейковини відповідно — на 1,8—2,5% і 2,7—3,4%. При внесенні 20 т гною + N80 Р80 К80 та 20 т гною + N110 Р120 К120 одержано зерно цінних кондицій. .

Вміст окремих білкових фракцій і співвідношення між ними залежить від видів, доз і співвідношень добрив. При їх внесенні вміст в зерні альбумінів і глобулінів зменшується, а кількість гліадинів і глютенінів зростає.

Підвищення вмісту сумарного білка в зерні під дією внесених добрив відбувається за рахунок збільшення кількості гліадинів і глютенінів.

Коефіцієнти використання азоту добрив при застосуванні зростаючої дози мінеральних добрив знижуються. Так, при поєднаному

внесенні N80 Р80 К80 і 20 т/га гною величина коефіцієнту становила 69,7%, при використанні 20 т/га гною і N110 Р120 К120 — 61,2%.

7. Внесення органічних і мінеральних добрив у сівозміні здійснює позитивний ізплив на хлібопекарсько-техологічні властивості борошна озимої пшениці. Найвищу силу — 319 о. а., об’єм хліба— 1017 мл і загальну хлібопекарську оцінку — 4,0 бали одержано у варіанті з використання 20 т/га гною + N80 Р80 К80.

8. Застосування у позакореневе підживлення азотвмісних фосфатів міді, лактофолу і ріверму на фоні КАС сприяло поліпшенню якості зерна.

Найбільшу ефективність виявив варіант з використання гідра-тованого аміачного фосфату міді з концентрацією мікроелементу

0,001%. При-цьому вміст білку і клейковини підвищився на0,5—-1,0% та 1,1—2,3% відповідно у порівнянні з сульфатом міді. Одночасно зросла кількість незамінних амінокислот.

Проведення позакореневого підживлення лактофолом і рівер-мом підвищило вміст білку і клейковини відповідно на 1,8 і 3,9% та 0,9 і 1,9 по відношенню до контролю.

9. Найвищу реакцію на мінеральне живлення виявили сорти Донська напівкарликова і Альбатрос одеський. Величина врожаю становила відповідно 57,3 і 54,5 ц/га. Перспективний сорт Поліська 90 та районовані сорти Альбатрос одеський і Напівкарлик З характеризувались найкращими показниками якості. Сила і об’єм хліба при цьому становили відповідно 444 о. а. і 1137 мл, 374 о. а. і 1114 мл, 292 о. а. і 1074 мл.

10. Розрахунки економічної, енергетичної та агрохімічної ефективності застосування органічних і мінеральних добрив у сівозміні показали, що .при внесенні 20 т гною + N80 Р80 К80 можна одержати 5,1 кг зерна на 1 кг NPK. Біоенергетичний ККД використання добрив у варіанті становив 1,79 од., що свідчить про їх

чі високу енерговіддачу.

РЕКОМЕНДАЦІЇ ВИРОБНИЦТВУ

1. На лучно-чорноземних грунтах північного Лісостепу України для одержання врожаю озимої пшениці сорту Миронівська 61 70 ц/га і більше та підвищення економічної й енергетичної ефективності добрив застосовувати 20 т гною, N50 Р80 К80 при основному внесенні і N30 у ранньовесняне підживлення.

Проведення весняного азотного підживлення доцільно диференціювати з урахуванням строків відновлення весняної вегетації. В роки з раннім відростанням озимих дозу азоту зменшують в порівнянні з оптимальною на-25^— 30%.

2. Для раннього прогнозування вмісту білка і клейковйгій ї зерні доцільне використовувати показник забезпеченості лйстя 1 і 2:го ярусів загальним азотом, який у фазі виходу в трубку повинен становити не меніне 3,6% для одержання зерна з вмістом білка не нижче 14% і клейкбвйни — 28%.

3. Для підвищення якості зерна проводити позакореневе підживлення на початку фази колосіння 30%-ним КАС .з добавкою аміачного фосфату міді з концентрацією міді 0,001%, ЛакїОфолом або рівермом.

4. В селекційно-насінницькій роботі доцільно використовувати електрофоретичний аналіз гліадннів озимої пшениЦі. Для одержання зерна сильних кондйцій необхідно, щоб кількість бЛок|в компонентів гліадину, які поліпшують якість, становила не менше 2—3 і повністю були відсутніми блоки, які знижують її.

СПИСОК ПУБЛІКАЦІЙ ПО ТЕМІ ДИСЕРТАЦІЙНОЇ РОБОТИ

1. Городний Н. М., Распутннй М. В., Каленскнй В. П., Перепелятнико-ва Л. В., Кавецкий С. В., Кохан С. С. Экологические аспекты применения удобрений при возделывании озимой пшеницы в северной Лесостепи Украины // Основные направления получения экологически чистой продукций растениеводства: Тез. докл. Респ. иауч^-произв. конф. — Горки, 1992. — С. 86—S7.

2. Кохан С. С., Розпутній М; В. Проблеми раннього прогнозування вмісту

білку в зерні озимої пшениці // Тез. доп. II з’їзду Українського товариства фізіологів рослин. — К., 1993. — Т. 1. — С. 113—114. .

3. Русин Г. Г., ОхрнмчуК М. І., Кбхан С. С. Вплив кремнінорганічннх полі-

мікроелементних композицій на екологічні показники продукції рослинництва // Екологія Полісся: проблеми, сучасність, майбутнє: Тез. доп. конф. — Луцьк— Харків: ІГА, 1993. — Ч. 2. — С. 175—177. ,

Здано до друку 23.05.1994 р. Підписано до друку 25.05.1994 р. Формат 60x84'/,-, Обсяг 1,25 друк. арк. Зам, 2996. ТяражЮО. .

Міська друкарня Києво-Святошинського району. 252179, м. Київ,: 179, вул. Львівська, 72.