Особливості вирощування та використання сильфію пронизанолистого в умовах Південного Степу України - Автореферат

Вирощування сильфію як багаторічної рослини з добре розвинутою кореневою системою, з одного боку, сприяє високій продуктивності орних земель, мінімізації обробітку ґрунту, поліпшує його агрофізичні й агрохімічні властивості, а з другого - потребує менше енерговитрат на виробництво одиниці продукції, ніж це необхідно для вирощування врожаю традиційних однорічних кормових культур. Проте недостатність наукової інформації, відсутність обґрунтованих рекомендацій щодо технології вирощування та використання сильфію пронизанолистого в незрошуваних умовах стримує широке використання його у рослинництві степової зони України. З метою виявлення потенційних можливостей сильфію і поширення його як польової культури необхідно визначити особливості росту, розвитку та формування надземної маси й насіння цієї рослини в ґрунтово-кліматичних умовах Південного Степу залежно від технологічних заходів вирощування. Метою роботи було визначення особливостей росту, розвитку, біологічної та фактичної продуктивності сильфію пронизанолистого й розробка технології його вирощування в незрошуваних умовах Південного Степу України для одержання максимального врожаю і поліпшення якісних показників цієї культури. При виконанні роботи використано загальнонаукові методи дослідження: індукцію та дедукцію (аналіз і узагальнення результатів дослідження), аналогії (проведення паралелей з іншими культурами), узагальнення (висновки, пропозиції) та спеціальні: польовий - візуальний (реєстрація фенологічних фаз), морфофізіологічний і вимірювальний (визначення біометричних параметрів рослин, урожайності культури, структури врожаю, площі листкової поверхні); лабораторний (проведення хімічного аналізу та визначення вмісту сухої речовини в зеленій масі); статистичний - дисперсійний (оцінка значущості дії й взаємодії досліджуваних факторів), кореляційний (установлення величини і форми звязку факторів), регресійний (визначення кількісної мінливості факторів у вигляді рівнянь); розрахунковий (обчислення фотосинтетичних показників); розрахунково-порівняльний (визначення економічної та біоенергетичної ефективності вирощування та використання сильфію пронизанолистого).Дослідження особливостей росту, розвитку та формування врожаю сильфію пронизанолистого (сорт Канадчанка) в умовах Південного Степу проводили протягом 2003 - 2007 рр. на дослідному полі Таврійського державного агротехнологічного університету (ТДАТУ) в Мелітопольському районі Запорізької області. Польові досліди проводили відповідно до наявних методик: фенологічні спостереження, щільність травостою, динаміка лінійного росту рослин, облік урожайності зеленої маси прямим скошуванням, структура врожаю надземної маси (співвідношення листків, стебел, генеративних органів), облік насіннєвої продуктивності за І.Н. Регресійний аналіз залежності лінійного росту рослин сильфію від сумарних опадів показав досить тісний прямий лінійний звязок висоти сильфію із сумою опадів: коефіцієнт кореляції становить 0,86±0,11. Починаючи з фази бутонізації, рослини другого - четвертого років життя на 30 - 45 см вищі від рослин пятого року вегетації (рис.2). У середньому за чотири роки використання посіву сильфію пронизанолистого максимальний урожай зеленої маси у фазу масового цвітіння формувався за площі живлення 2100 см2, тобто за схеми розміщення рослин 70 х 30 см (табл.У дисертації наведено теоретичне узагальнення і нове вирішення наукової проблеми, що виявляється у розробці технології вирощування сильфію пронизанолистого в Південному Степу України. Темпи лінійного росту сильфію більшою мірою залежать від погодних умов і меншою - від фази розвитку й віку рослин та зовсім не повязані з площею їхнього живлення. Виявлено тісну кореляційну залежність урожайності зеленої маси сильфію пронизанолистого з кількістю стебел у рослин та їхньою висотою (множинний коефіцієнт кореляції становить 0,87±0,02). В умовах Південного Степу максимальна врожайність зеленої маси (52,8 т/га) та площа листкової поверхні (37,1 тис. м2/га) формуються за схеми розміщення рослин 70 ? 30 см. Найвищу врожайність надземної маси сильфію пронизанолистого в умовах Південного Степу забезпечує двоукісне використання його травостою (74,0 т/га): перший укіс у період цвітіння (липень), другий - укіс отави через два місяці (вересень).

Основний зміст роботи

У дисертації наведено теоретичне узагальнення і нове вирішення наукової проблеми, що виявляється у розробці технології вирощування сильфію пронизанолистого в Південному Степу України. Визначенні особливості росту, розвитку, продуктивності, біохімічної, енергетичної й економічної ефективності використання культури.

1. Строки настання фенологічних фаз сильфію пронизанолистого та їхня тривалість залежать від агрометеорологічних умов і, починаючи з другого року життя, не повязані з віком рослин. Тривалість основних міжфазних періодів сильфію найтісніше корелює із сумами позитивних температур (r=0,69 - 0,99) та дефіцитів вологості повітря (r=0,54 - 0,98). Комплексна дія агрометеорологічних факторів характеризується високими множинними коефіцієнтами кореляції (R=0,85 - 0,99).

2. Темпи лінійного росту сильфію більшою мірою залежать від погодних умов і меншою - від фази розвитку й віку рослин та зовсім не повязані з площею їхнього живлення. В сприятливі за зволоженням роки рослини мають максимальну висоту (180 - 200 см). Травостої другого - четвертого років вегетації на 30 - 45 см вищі від рослин пятого року, причому темпи приросту перших переважають, особливо у період формування генеративних органів (відповідно 2,1 см/добу проти 1,8). Виявлено тісний прямий лінійний звязок висоти сильфію із сумою опадів, середньою та максимальною температурою повітря (коефіцієнти кореляції 0,86 - 0,96).

3. Виявлено тісну кореляційну залежність урожайності зеленої маси сильфію пронизанолистого з кількістю стебел у рослин та їхньою висотою (множинний коефіцієнт кореляції становить 0,87±0,02). Рівняння регресії має вигляд Y = 0,58 x 0,42 z - 29,84 і може бути використане при проведенні експрес-оцінки врожайності надземної маси сильфію як з науковою, так і з виробничою метою.

4. В умовах Південного Степу максимальна врожайність зеленої маси (52,8 т/га) та площа листкової поверхні (37,1 тис. м2/га) формуються за схеми розміщення рослин 70 ? 30 см. Скорочення відстані між рослинами в ряду до 20 см призводить до зниження врожайності на 4,2 т/га та зменшення площі листкового апарата на 4,2 тис. м2/га.

5. Найвищу врожайність надземної маси сильфію пронизанолистого в умовах Південного Степу забезпечує двоукісне використання його травостою (74,0 т/га): перший укіс у період цвітіння (липень), другий - укіс отави через два місяці (вересень). За два укоси було одержано 12,4 т/га сухої речовини, 10,1 т/га к.од., 134,1 ГДЖ/га обмінної енергії.

6. Поліпшення умов мінерального живлення сприяє формуванню врожаю біомаси культури. Повне мінеральне добриво дозою N150P50K60 підвищує врожайність зеленої маси у середньому на 13 % порівняно з контролем (без внесення добрив) і сягає 60,6 т/га. За внесення N30 врожайність становить 57,2 т/га.

7. Сильфій пронизанолистий відзначається високим рівнем фізіологічного функціонування листкового апарата. Максимальна площа листкової поверхні (37,7 тис. м2/га) формувалася в період цвітіння за схеми розміщення рослин 70 х 30 см. Внесення азотних добрив підвищило цей показник на 2,5 тис. м2/га. При застосуванні повного мінерального добрива площа листкової поверхні була найбільшою - 44,0 тис. м2/га. Чиста продуктивність фотосинтезу рослин в період стеблування - цвітіння становить у середньому 4,5 - 4,6 г/м2 за добу.

8. Із збільшенням щільності травостою насіннєва продуктивність культури знижується. Максимальний урожай насіння (1217 кг/га) формувався за схеми розміщення 70 ? 30 см. Оптимальні строки його збирання в Південному Степу - перша - друга декади вересня.

9. За біохімічним складом зелена маса сильфію не поступається кукурудзі у фазу молочно-воскової стиглості. Білок сильфію в період цвітіння за кількістю та концентрацією незамінних амінокислот треоніну (5,8 г/100 г білка), валіну (5,4), метіоніну (6,3) та ізолейцину (4,6 г/100 г білка) збалансованіший, ніж у кукурудзи.

10. Найвищий рівень рентабельності виробництва зеленої маси забезпечується за скошування культури у фазу цвітіння: в перший і другий роки використання зазначений показник становить відповідно 43 та 123 %. При внесенні мінеральних добрив (N30) забезпечується найвища рентабельність - на рівні 53 - 99 %. Економічна ефективність за дворазового скошування зеленої маси сильфію пронизанолистого зростає на 40 - 46 % порівняно з одноукісним використанням травостою.

11. На вирощування сильфію за два роки вегетації витрачається сукупної енергії в 1,7 раза менше, ніж на кукурудзу (32,3 ГДЖ/га). З урожаєм зеленої маси сильфію вихід обмінної енергії залежно від фази скошування підвищується від 28,1 (стеблування) до 89,9 ГДЖ/га (цвітіння), а валової - відповідно від 41,0 до 150,3 ГДЖ/га. При скошуванні зеленої маси у фазу бутонізації й пізніше коефіцієнт енергетичної ефективності сягає 3,5. Використання врожаю отави дає змогу додатково одержати майже 65,7 ГДЖ валової та 44,2 ГДЖ обмінної енергії. Ці показники свідчать про енергетичну виправданість вирощування сильфію пронизанолистого в Південному Степу.

Рекомендації виробництву

Для вирощування сильфію пронизанолистого - багаторічної інтенсивної польової культури з широким діапазоном використання - у Південному Степу рекомендується: - висівати сухим насінням восени (в жовтні - листопаді) за схемою 70 ? 30 см і нормою висіву 8 кг/га;

- вносити на чорноземах південних під першу весняну культивацію економічно та енергетично обґрунтовану дозу 30 кг/га діючої речовини азотних добрив;

- проводити дворазовий укіс: перший - у період бутонізації - цвітіння (червень - липень), другий - через два місяці;

- використовувати плантації сильфію не менше пяти років.

1. Тодорова Л.В. Використання сильфії пронизанолистої в інтенсивному кормовиробництві на півдні України / Л.В. Тодорова // Корми і кормовиробництво.- Вінниця. 2003. Вип.51. С. 174 - 176.

2. Тодорова Л.В. Продуктивность сильфии пронзеннолистной на юге Украины в зависимости от площади питания / Л.В. Тодорова // Вісн. Сум. НАУ.- 2004. Вип. 6(9). С. 96 - 98.

3. Тодорова Л.В. Особливості росту і розвитку сильфію пронизанолистого залежно від агрометеорологічних умов в степовій зоні України / Л.В. Тодорова // Наук. вісн. НАУ. 2007. Вип. 109. С. 66 - 69.

4. Тодорова Л.В. Формування врожаю зеленої маси сильфію пронизанолистого в богарних умовах степової зони України / Л.В. Тодорова // Наукові доповіді НАУ. 2007. Вип.3(8).http: www.nbuv.gov.ua/e-Journals/nd/2007-3/07tlvzou.pdf.

5. Тодорова Л.В. Сильфия пронзеннолистная - перспективная кормовая культура на юге Украины / Л.В. Тодорова // Вісн. аграр. науки. Одеса. 2000.Спецвипуск. С. 87.

6. Варламова К.А Сильфия пронзеннолистная в интенсивном кормопроизводстве на юге Украины / К.А. Варламова, Л.В. Тодорова // Нетрадиционные природные ресурсы, инновационные технологии и продукты: сб. науч. трудов Рос. акад. естетств. наук. М.: РАЕН. 2003. Вып.8. С. 68 - 74.

7. Тодорова Л.В. Интродукция сильфии пронзеннолистной в условиях степной зоны Украины / Л.В. Тодорова: матеріали IV міжнар. наук. конф. молодих дослідників [“Теоретичні та прикладні аспекти інтродукції рослин і зеленого будівництва”], (Київ, 20 - 23 травня 2004 р.) / Рада бот. садів України, Дендролог. парк „Тростянець” НАНУ, Нац. бот. сад ім. М.М. Гришка, Укр. бот. товариство. К.: Фітосоціоцентр. 2004. С. 200 - 201.

8. Варламова К.А. Сильфия пронзеннолистная в условиях Причерноморья / К.А. Варламова, Л.В. Тодорова: материалы Второго междунар. симп. [„Новые и нетрадиционные растения и перспективы их практического использования”], (Пущино, 16-20 июня 1997 г.) / Рос. акад. с.-х. наук, РАН, М-во науки РФ. Пущино. 1997. Т.5. С. 606-608.

9. Тодорова Л.В. Влияние погодных условий на скорость развития и продуктивность сильфии пронзеннолистной на юге Украины /Л.В. Тодорова : материалы IX междунар. симп. по новым кормовым растениям [„Эколого-популяционный анализ кормовых растений естественной флоры, интродукция и использование”]. Сыктывкар: Коми науч. Центр Урал. отд. Российской АН. 1999. С. 212 - 214.