Вплив тривалого застосування добрив на формування врожаю озимої пшениці на лучно-чорноземному карбонатному ґрунті північної частини Лісостепу України - Автореферат

Мета досліджень полягала у вивченні ефективності тривалого застосування органічних і мінеральних добрив на озимій пшениці в стаціонарному досліді, розробці методів прогнозування урожайності та показників якості зерна за допомогою традиційних та інструментальних методів дослідження, а також оптимізації мінерального живлення озимої пшениці за допомогою застосування нових водорозчинних комплексних добрив кристалон особливий і акварин 5 відповідно до етапів органогенезу рослин на лучно-чорноземному карбонатному ґрунті. Полягає в розробці методів технологічного управління рівнем врожайності та якістю зерна озимої пшениці через доцільне використання як традиційних, так і нових комплексних добрив, що ґрунтується на застосуванні методів прогнозування урожайності та вмісту білку в зерні за накопиченням сухої речовини і загального азоту в рослинах у фазу колосіння та вмістом мінерального азоту в ґрунті у фазу весняного кущення на лучно-чорноземному карбонатному ґрунті північного Лісостепу України. Тому наші дослідження були спрямовані на вивчення ефективності тривалого застосування органічних і мінеральних добрив на озимій пшениці в зерно-буряковій сівозміні, розробку методів прогнозування урожайності та показників якості зерна за допомогою традиційних та нових інструментальних методів дослідження, а також оптимізацію мінерального живлення озимої пшениці шляхом застосування нових комплексних добрив кристалон особливий і акварин 5 відповідно до етапів органогенезу рослин на лучно-чорноземному карбонатному ґрунті. Тривалий стаціонарний дослід закладено у 1956 р., а зерно-бурякова сівозміна була освоєна в 1956 - 1958 рр. Чергування культур в сівозміні наступне: конюшина, пшениця озима, буряки цукрові, кукурудза на силос, пшениця озима, горох, пшениця озима, буряки цукрові, кукурудза на зерно, ячмінь з підсівом конюшини. Від внесення азоту в складі повного мінерального добрива одержали приріст врожайності зерна 7,2 ц/га при окупності 1 кг азоту 12 кг зерна в 2001 - 2002 рр. та 6,0 ц/га при окупності 1 кг азоту 10 кг зерна в 2004 - 2005 рр. Окупність 1 кг NPK за такої норми становила 5,5 кг зерна у 2001-2002 рр. та 4,4 кг зерна у 2004 - 2005 рр. За внесення N75P120K120 порівняно з нормою N60P80K80 отримали приріст врожайності зерна 7,4 ц/га у 2001-2002 рр. та 7,0 ц/га у 2004-2005 рр. Окупність 1 кг NPK за такої норми становила 6,2 кг зерна у 2001-2002 рр. та 5,3 кг зерна у 2004-2005 рр. Найвищу врожайність зерна озимої пшениці в межах 56,8 - 66,8 ц/га отримали в умовах проведення досліджень при внесенні N75P120K120 на фоні післядії гною в сівозміні.В дисертаційній роботі вивчено питання формування високих врожаїв якісного зерна озимої пшениці сорту Миронівська 61 на лучно-чорноземному карбонатному ґрунті за умов як тривалого застосування мінеральних добрив у сівозміні, так і при проведенні позакореневих підживлень рослин новими водорозчинними комплексними добривами кристалон особливий та акварин 5 у поєднанні з застосуванням аміачної селітри у найбільш відповідальні етапи органогенезу рослин. Внесення мінеральних добрив під озиму пшеницю на фоні післядії 12 т/га гною в сівозміні підвищило показники якості зерна: вміст білку в зерні збільшився на 0,7 - 3,5 %, а “сирої” клейковини - на 1,3 - 8,2 % за вмісту в зерні контрольного варіанта відповідно 10,0 - 11,2 % та 21,5 - 23,3 %. Внесення під озиму пшеницю мінеральних добрив у нормах N60P80K80 та N75P120K120 на фоні післядії 12 т/га гною в сівозміні протягом 48 років підвищило вміст мінерального азоту (N-NH4 N-NO3-) в лучно-чорноземному карбонатному ґрунті до середнього й високого рівня. Встановлено, що між вмістом загального азоту в листках озимої пшениці в фази колосіння і цвітіння і вмістом білку в зерні у фазу повної стиглості спостерігається тісна кореляційна залежність (у фазу колосіння r = 0,99, у фазу цвітіння r = 0,97). Позакореневі підживлення рослин кристалоном особливим та акварином 5 на початку виходу рослин у трубку і у фазу колосіння на фоні внесення N60 рано весною і N30 на початку виходу рослин у трубку за середньої забезпеченості рослин азотом, фосфором і калієм забезпечили одержання врожайності зерна 91 та 80 ц/га відповідно.

В дисертаційній роботі вивчено питання формування високих врожаїв якісного зерна озимої пшениці сорту Миронівська 61 на лучно-чорноземному карбонатному ґрунті за умов як тривалого застосування мінеральних добрив у сівозміні, так і при проведенні позакореневих підживлень рослин новими водорозчинними комплексними добривами кристалон особливий та акварин 5 у поєднанні з застосуванням аміачної селітри у найбільш відповідальні етапи органогенезу рослин.

1. Урожайність зерна озимої пшениці 62,6 ц/га в стаціонарному досліді одержана за внесення N75P120K120 на фоні післядії 12 т/га гною в сівозміні. Окупність 1 кг NPK за такої норми становила 5,3 кг зерна.

За внесення N60P80K80 на фоні післядії гною в сівозміні врожайність становила 55,6 ц/га при окупності 1 кг NPK зерном 4,4 кг.

2. Внесення мінеральних добрив під озиму пшеницю на фоні післядії 12 т/га гною в сівозміні підвищило показники якості зерна: вміст білку в зерні збільшився на 0,7 - 3,5 %, а “сирої” клейковини - на 1,3 - 8,2 % за вмісту в зерні контрольного варіанта відповідно 10,0 - 11,2 % та 21,5 - 23,3 %. Добрива підвищували в складі білку в зерні вміст гліадинів і глютенінів, що сприяло покращенню хлібопекарно-технологічних показників борошна.

3. Внесення під озиму пшеницю мінеральних добрив у нормах N60P80K80 та N75P120K120 на фоні післядії 12 т/га гною в сівозміні протягом 48 років підвищило вміст мінерального азоту (N-NH4 N-NO3-) в лучно-чорноземному карбонатному ґрунті до середнього й високого рівня.

4. До фази колосіння рослини озимої пшениці Миронівська 61 залежно від удобрення накопичують 60 - 66 % сухої речовини від максимальної кількості у фазу воскової стиглості.

Встановлено, що між накопиченням сухої речовини рослинами в фазу колосіння і врожайністю зерна існує тісна кореляційна залежність (r = 0,98).

Отримані рівняння лінійної регресії дозволяють прогнозувати врожайність по накопиченню сухої речовини рослинами озимої пшениці у фазу колосіння.

5. Встановлено, що між вмістом загального азоту в листках озимої пшениці в фази колосіння і цвітіння і вмістом білку в зерні у фазу повної стиглості спостерігається тісна кореляційна залежність (у фазу колосіння r = 0,99, у фазу цвітіння r = 0,97).

Отримані рівняння кореляційної залежності можна використовувати для прогнозування вмісту білку в зерні з метою оперативного втручання щодо доцільності проведення позакореневого підживлення та визначення необхідної дози азоту.

6. Вплив аміачної селітри на врожайність зерна озимої пшениці на лучно-чорноземному карбонатному ґрунті залежав від норми азоту та строків його внесення.

Найвищу врожайність (74,5 ц/га) одержали при внесенні N60 рано весною й N30 на початку виходу рослин у трубку. При внесенні N60 рано весною врожайність становила 63,4 ц/га.

7. Проведення позакореневих підживлень рослин розчинами кристалона особливого та акварина 5 на фоні внесення аміачної селітри підвищило врожайність зерна озимої пшениці.

Найвищі прирости врожайності зерна були одержані при застосуванні кристалона особливого та акварина 5 на початку виходу рослин у трубку (8,8 та 6,5 ц/га відповідно).

Позакореневі підживлення рослин кристалоном особливим та акварином 5 на початку виходу рослин у трубку і у фазу колосіння на фоні внесення N60 рано весною і N30 на початку виходу рослин у трубку за середньої забезпеченості рослин азотом, фосфором і калієм забезпечили одержання врожайності зерна 91 та 80 ц/га відповідно.

8. Встановлена найбільш тісна кореляційна залежність між числом зерен у колосі й урожайністю зерна (r = 0,95 - 0,92), масою зерна з одного колоса (r = 0,92 - 0,90) і довжиною колоса (r = 0,91 - 0,86).

Менш тісна кореляційна залежність виявлена між висотою рослин, масою 1000 зерен, кількістю колосків у колосі й урожайністю зерна.

9. Внесення аміачної селітри покращило якість зерна озимої пшениці. Вміст білку в зерні підвищився на 0,6 - 2,45 %, і “сирої” клейковини - на 0,9 - 5,2 % за вмісту в зерні контрольного варіанту відповідно 10,9 % і 21,8 %. Кращі показники якості мало зерно при внесенні N60 рано весною й N30 на початку виходу рослин у трубку.

10. Позакореневі підживлення рослин озимої пшениці розчинами кристалона особливого і акварина 5 у фазу колосіння на фоні внесення аміачної селітри рано весною і на початку виходу рослин у трубку є важливим заходом щодо покращення якості зерна. Внесення цих водорозчинних комплексних добрив у фазу колосіння підвищує вміст білку в зерні на 1,2 - 0,8 % і “сирої” клейковини на 2,5 - 2,1 % при вмісті в зерні фонового варіанту відповідно 13,6 - 13,8 % білку і 28,0 - 28,3 % “сирої” клейковини, а також підвищує в складі білку в зерні вміст гліадинів і глютенінів і покращує співвідношення між ними, що поліпшує хлібопекарно-технологічні властивості борошна.

11. Встановлено, що між показами N-тестера у фазу колосіння і врожайністю зерна озимої пшениці, а також між вмістом в ньому білку існує тісний лінійний кореляційний звязок (r > 0,8).

Отримані рівняння регресії й висока ступінь достовірності апроксимації даних (R2 > 0,8) лініями регресії дає можливість використати покази N-тестера у фазу колосіння для прогнозування врожайності зерна і вмісту в ньому білку, а також розрахувати дозу азоту в позакореневе підживлення для одержання запланованого вмісту білку в зерні.

12. Підживлення рослин озимої пшениці кристалоном особливим та акварином 5 на фоні внесення аміачної селітри показали їх високу економічну ефективність.

Позакореневі підживлення рослин розчинами кристалона особливого та акварина 5 на початку виходу рослин у трубку на фоні внесення N60 рано весною і N30 на початку виходу рослин у трубку підвищили умовно чистий прибуток на 487 грн./га та 395 грн./га, окупність на 0,65 грн. та 0,51 грн. і рівень рентабельності на 66 % та 51 % відповідно порівняно з внесенням тільки аміачної селітри.

Рекомендації виробництву: 1. Встановлена тісна кореляційна залежність (r = 0,96 - 0,99) між вмістом мінерального азоту в шарі 0 - 50 см лучно-чорноземного карбонатного ґрунту у фазу весняного кущення і врожайністю зерна озимої пшениці. Отримане лінійне рівняння регресії цієї залежності доцільно використовувати у технологічному ланцюзі вирощування озимої пшениці для прогнозування врожайності зерна за вмістом мінерального азоту в ґрунті у фазу весняного кущення та оптимізації азотного живлення рослин.

2. Для одержання високої врожайності зерна озимої пшениці Миронівська 61 на лучно-чорноземному карбонатному ґрунті північної частини Лісостепу України доцільно на фоні внесення 60 кг/га азоту рано весною та 30 кг/га на початку виходу рослин у трубку в формі аміачної селітри проводити позакореневі підживлення рослин розчинами кристалона особливого або акварина 5 (з розрахунку 1 кг/га в 250 л води) на початку виходу рослин у трубку та у фазу колосіння, що дає можливість отримати урожайність зерна 91 - 80 ц/га 2 - 3 класу якості.

1. Макаренко М.В. Реутилізація азоту і фосфору з вегетативних органів у період формування та наливу зерна // Науковий вісник Національного аграрного університету. - Київ, 2002. - Вип. 48. - С. 261 - 265.

2. Марчук І.У., Балабайко В.Ф., Макаренко М.В., Яригіна Н.Я. Ефективність добрив у ланці з люцерною типової зерно-бурякової сівозміни Лісостепу України // Вісник ХНАУ. - 2002. - № 2. - С. 105 - 107 (аналіз експериментальних даних) .

3. Мазуркевич Л.І., Балабайко В.Ф., Марчук І.У., Макаренко М.В. Вплив добрив на родючість ґрунту та продуктивність основних культур зерно-бурякової сівозміни Лісостепу України// Науковий вісник Національного аграрного університету. - Київ, 2002. - Вип. 57. - С. 276 - 282 (аналіз літературних джерел, узагальнення результатів).

4. Городній М.М., Макаренко М.В. Прогнозування врожаю зерна озимої пшениці за вмістом мінерального азоту в лучно-чорноземному карбонатному ґрунті північного Лісостепу України // Аграрна наука і освіта. - 2003. - Т. 4. - № 3 - 4. - С. 54 - 57 (отримання експериментальних даних та їх аналіз).

5. Науково-методичні рекомендації з оптимізації мінерального живлення сільськогосподарських культур та стратегії удобрення / Городній М.М., Бондар О.І., Бикін А.В., Танчик С.П., Гончар О.М., Пасічник Н.А., Самохвал Є.Г., Мовчан М.М., Пустовіт В.М., Присташ І.В., Кудрявицька А.М., Кіщак В.М., Макаренко М.В./ За заг. ред. Городнього М.М. - К.: ТОВ “Алефа”, 2004. - 140 с. (написання розділу “Використання приладу N-тестер на посівах озимої пшениці”)

6. Городній М.М., Макаренко М.В. Показники якості зерна озимої пшениці, вирощеної на лучно-чорноземному карбонатному ґрунті. Живлення рослин: теорія і практика / Збірник наукових праць, присвячений 100-річчю від дня народження академіка АН УРСР та ВАСГНІЛ П.А. Власюка. - Київ: Логос, 2005. - С. 50 - 61 (аналіз літературних джерел, отримання експериментальних даних та їх аналіз) .

7. Городній М.М., Макаренко М.В. Стратегія внесення азотних добрив у весняно-літній період вегетації озимої пшениці залежно від факторів зовнішнього середовища // Науковий вісник Національного аграрного університету. - Київ, 2005. - Вип. 87. - С. 79 - 88 (аналіз літературних джерел, отримання експериментальних даних).

8. Марчук И.У., Ященко Л.А., Макаренко М.В., Присташ И..В. Внекорневые подкормки как важный фактор повышения урожая и качества растениеводческой продукции // Настоящий хозяин. - 2005. - № 5 - 6. - С. 12-15 (отримання експериментальних даних та їх аналіз).