Размещено на http://www.allbest.ru/

ІНСТИТУТ ЗЕРНОВОГО ГОСПОДАРСТВА УКРАЇНСЬКА АКАДЕМІЯ АГРАРНИХ НАУК

06.01.09 - рослинництво

УДК 633.16 „321”: 006.015.5 + 631.5 + 57 (477.74)

дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата сільськогосподарських наук

Автореферат

БІОЛОГІЧНІ ТА ТЕХНОЛОГІЧНІ ЗАХОДИ ПІДВИЩЕННЯ ПРОДУКТИВНОСТІ РОСЛИН І ЯКОСТІ ЗЕРНА ЯРОГО ЯЧМЕНЮ В ПІВДЕННО-ЗАХІДНІЙ ЧАСТИНІ СТЕПУ УКРАЇНИ

БОЧЕВАР ОЛЬГА ВОЛОДИМИРІВНА

Дніпропетровськ - 2007

Дисертацією є рукопис.

Робота виконана в Інституті зернового господарства Української академії аграрних наук в 2003-2005 рр.

Науковий керівник:

доктор сільськогосподарських наук, професор МУСАТОВ Анатолій Георгійович, Інститут зернового господарства УААН, завідувач лабораторії селекції і технології вирощування ранніх зернових і зернобобових культур

Офіційні опоненти: доктор сільськогосподарських наук, професор ТКАЛІЧ Ігор Дмитрович, Інститут зернового господарства УААН, завідувач лабораторії технології вирощування олійних культуркандидат сільськогосподарських наук, старший науковий співробітник Романенко Олександр Леонідович, Запорізька державна сільськогоспо-дарська дослідна станція, завідувач відділу рослинництва

Провідна установа:

Інститут рослинництва ім. В.Я. Юр'єва УААН, лабораторія рослинництва, м. Харків

Захист відбудеться “8” червня 2007 р. о 10 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 08.353.01 при Інституті зернового господарства УААН за адресою: 49600, м. Дніпропетровськ, вул. Дзержинського, 14; телефон 745-02-36

З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Інституту зернового госпо-дарства УААН за адресою: м. Дніпропетровськ, вул. Дзержинського, 14

Автореферат розісланий “5” травня 2007 р.

Вчений секретар спеціалізованої вченої ради Черенков А.В.

1. ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

В умовах південно-західного Степу України ярий ячмінь займає значну площу серед зернових культур. Рівень його врожайності суттєво впливає на валові збори зерна в регіоні, особливо у роки, коли виникає необхідність пересіву озимини. Завдяки високій потенційній продуктивності, низьким ресурсовитратам при вирощуванні, а також зростаючим потребам харчової промисловості та пивоварної галузі, посівні площі ячменю постійно збільшуються.

Актуальність теми. Однією з причин низької реалізації генетичного потенціалу нових районованих сортів ячменю є недостатня обґрунтованість технологічних заходів адаптації рослин до несприятливих умов вирощування, що поглиблюється існуючим протиріччям між вартістю енергетичних засобів (палива, добрив, пестицидів) та необхідністю подальшого росту продуктивності культури. Вирішення цієї проблеми можливе шляхом розробки нових та удосконалення існуючих елементів технології вирощування ячменю, в тому числі і за рахунок застосування біологічних препаратів для регуляції ростових і продукційних процесів та корегування умов живлення, строків сівби, норм висіву тощо. Залишається ще не до кінця з'ясованими питання формування якісних показників зерна ячменю пивоварного напрямку. Вважається, що в південній частині Степу України з недостатньою кількістю опадів і високим температурним режимом, формується зерно з підвищеним вмістом білка, що зумовлює його непридатність для пивоваріння. Однак, у зв'язку з появою сортів із генетично закріпленими пивоварними ознаками, виникає реальна можливість вирішення цього питання і у південному регіоні. Все це визначає актуальність досліджень за темою дисертаційної роботи та має безперечний науковий і практичний інтерес.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Дослідження за темою дисертації виконані згідно з державною науково-технічною програмою „Зернові і олійні культури”, завданням „Розробити біологічні, агротехнічні заходи і регламенти використання хімічних препаратів, які забезпечать зменшення ступеня залежності рослин ячменю, вівса, гороху, нуту, чини та сочевиці від екстремальних умов навколишнього середовища”, № д. р. 0101U002200.

Мета і завдання досліджень. Мета досліджень полягала у розробці біологічних та удосконаленні існуючих технологічних заходів підвищення адаптивності рослин ячменю з урахуванням варіювання погодних факторів, морфобіологічних особливостей нових сортів, їх реакції на застосування рістрегулюючих і біологічних препаратів.

Для реалізації поставленої мети передбачалося вирішення наступних завдань:

- визначити найбільш пристосовані до умов регіону сорти ярого ячменю та встановити оптимальні параметри строків сівби і норм висіву насіння ячменю кормового і пивоварного напрямків використання зерна;

- вивчити вплив метеорологічних факторів та режиму живлення на варіювання показників продуктивності рослин залежно від морфобіологічних особливостей сортів;

- визначити варіювання рівня продуктивності та якісних показників зерна при інкрустації насіння ярого ячменю новітніми рістрегулюючими препаратами;

- з'ясувати ефективність комплексного застосування регуляторів росту при обробці насіння та обприскуванні посівів ярого ячменю у фазі кущіння;

- встановити ефективність азотфіксуючих і фосформобілізуючих штамів бактерій при інокуляції насіння ярого ячменю;

- обґрунтувати доцільність передпосівної обробки насіння сортів ярого ячменю різних груп стиглості біопрепаратами мікроорганізмів-антагоністів;

- провести економічну оцінку досліджуваних елементів у технології вирощування ярого ячменю.

Об'єкт дослідження. Процеси росту, розвитку та формування продуктивності рослин ярого ячменю під впливом біологічних і технологічних заходів вирощування в умовах південно-західної частини Степу України.

Предмет дослідження. Сучасні сорти ярого ячменю, регулятори росту, біологічні препарати, штами азотфіксуючих і фосформобілізуючих бактерій, рівень врожайності, якісні показники зерна ярого ячменю.

Методи дослідження. Основними методами досліджень були польові, лабораторні та лабораторно-польові досліди. В процесі виконання роботи використовували також загальнонаукові методи: гіпотез, діалектичний, синтезу, аналізу, індукції. Достовірність одержаних результатів оцінювали методом математичної статистики.

Публікації. Результати досліджень опубліковані у 9 наукових статтях, із яких 3 - у фахових виданнях, затверджених ВАК України, 2 - тези науково-практичних конференцій.

Структура та обсяг дисертаційної роботи. Робота складається зі вступу, огляду літератури, опису грунтово-кліматичних умов та методів досліджень, 6 розділів, висновків, рекомендацій виробництву, списку використаних джерел, додатків. Текст дисертації викладено на 167 сторінках комп'ютерного набору, в роботі подаються 32 таблиці і 2 рисунки, бібліографія налічує 264 найменування, в тому числі 17 латиницею.

2. ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

Стан вивчення питання та обґрунтування вибраного напрямку досліджень. У розділі подаються систематизовані результати досліджень вітчизняних і зарубіжних вчених з питань впливу основних елементів технології вирощування ярого ячменю (строків сівби, норм висіву, режиму живлення) на формування рівня врожаю і якісні показники зерна. Особлива увага надається пошуку альтернативних джерел підвищення продуктивності рослин культури, зокрема застосуванню регуляторів росту, біологічних препаратів, бактеріальних штамів. Узагальнюються сучасні дані щодо зменшення використання хімічних речовин в системі захисту ярого ячменю. Сформульовано робочі гіпотези, визначено мету та завдання досліджень.

Умови та методика проведення досліджень. Лабораторні, польові та модельні дослідження проводили впродовж 2003-2005 рр. на Ізмаїльській дослідній станції Інституту зернового господарства УААН (Одеська область).

Ґрунт дослідних ділянок - чорнозем звичайний, важкосуглинковий, вміст гумусу в орному шарі (0-40 см) - 3,0-3,6%, з поглибленням знижується до 2,2%. Реакція ґрунтового розчину нейтральна (рН 7,0-7,6). Валовий вміст азоту і фосфору коливається відповідно в межах 0,17-0,19 і 0,11-0,13%.

Клімат зони теплий, посушливий, з тривалим жарким літом і короткою зимою. Сума активних температур протягом вегетації варіює від 3400 до 3600?С, а середньорічна кількість опадів складає 431,7 мм, із значними відхиленнями в окремі роки.

Погодні умови в роки проведення досліджень різнилися як за температурним режимом, так і за кількістю опадів, а також їх розподілом впродовж вегетації, що дозволило ідентифікувати особливості росту і розвитку та формування продуктивності ярого ячменю під впливом досліджуваних факторів: 2003 р. - характеризувався посушливістю; 2004 р. - найбільш сприятливий за зволоженням; 2005 р - середньостатистичний.

Польові, лабораторні та модельні досліди проводили з використанням загальноприйнятих методик (Доспєхов Б.А., 1985; Баталова Т.С., Андрєєва Е.А., 1984 та ін.). Попередник ярого ячменю - кукурудза на зерно. Основна і передпосівна підготовки ґрунту - загальноприйняті для зони. Розміщення варіантів - систематичне. Облікова площа ділянок у польових дослідах - 100 м2, кількість повторень - триразова; модельних - 1 м2 при шестиразовій повторності.

У польових дослідах вивчали реакцію районованих сортів ярого ячменю на інкрустацію насіння, а також на додаткове обприскування вегетуючих рослин у фазі кущіння регуляторами росту (Гумісол, Емістим С, Фумар, Агат-25К, Байкал-ЕМ); визначали особливості формування морфоструктури рослин ярого ячменю, листостеблової маси та врожаю зерна залежно від препаратів біологічної та хімічної дії, які застосовуються для передпосівного протруєння насіння (Вітавакс 200 ФФ, Агат-25К, Ризоплан, Степ); встановлювали доцільність використання бактеріологічних препаратів (Ризоагрін, Ризоентерін, КЛ-9, ФМБ, АДГ) для покращання умов живлення рослин і підвищення їх продуктивності.

Модельні досліди передбачали оптимізацію агротехнічних заходів вирощування ярого ячменю різних напрямків використання зерна з визначенням оптимальних строків сівби, режиму живлення, норм висіву насіння. Сівбу ярого ячменю проводили в такі строки: ранній - на початку фізичної стиглості ґрунту, оптимальний - при настанні фізичної стиглості ґрунту; пізній - через сім днів після настання оптимального.

Для визначення впливу досліджуваних факторів на особливості росту і розвитку рослин, формування продуктивності та якості зерна ярого ячменю в дослідах проводили фенологічні спостереження, біометричні вимірювання, визначали густоту стеблостою рослин, динаміку формування площі листкової поверхні (Ничипорович А.А., 1961), накопичення сухої речовини. Структуру врожаю визначали методом відбору пробних снопів. Рівень екстрактивності зерна ячменю обчислювали за формулою Бішопа (1961). Вологість ґрунту визначали термостатно-ваговим методом. Ураженість рослин кореневими гнилями і летючою сажкою визначали за методиками Коршунової А.Ф. та ін. (1976) і Кривченко В.И., Мягкової Д.В. (1977) відповідно. Облік урожаю проводили методом суцільного обмолоту зерна з кожної ділянки і наступним перерахунком на 100% чистоту та 14% вологість. Показники якості зерна ярого ячменю визначали в лабораторії агрохімії і ґрунтознавства Інституту зернового господарства УААН. Статистичну оцінку результатів досліджень проводили дисперсійним методом із використанням комп'ютерних програм. Економічну ефективність досліджуваних елементів технології розраховували, керуючись технологічними картами вирощування зернових культур і методичними рекомендаціями Інституту зернового господарства та Інституту аграрної економіки УААН, за діючими цінами на продукцію 2005 р.

Вплив строків сівби і площі живлення на формування продуктивності рослин ярого ячменю. У польових умовах, при достатній забезпеченості рослин вологою, тривалість періоду „сівба - сходи” знаходилася в прямій залежності від температурного режиму повітря. Особливо це було помітно у 2003 р., коли зразу після сівби випав сніг і тривалість періоду„сівба - сходи” складала для першого строку сівби 17-20 діб, другого - 12-14, третього - 8-10 діб. Це, в свою чергу, через швидке пересихання посівного шару ґрунту, негативно вплинуло на польову схожість насіння. За першого строку сівби вона складала - 83-85%, другого - 85-87%, третього - 86-87%, при лабораторній - 95-96%.

Зниження схожості насіння зумовлювало зрідження продуктивного стеблостою рослин. Встановлено, що найменша кількість продуктивних стебел ярого ячменю в умовах досліджень формувалася за умов раннього строку сівби (347-444 шт./м2), максимальна - за оптимального (395-488 шт./м2). В аналогічній послідовності змінювались і показники структури врожаю ярого ячменю - озерненість колосу і маса 1000 зерен (табл. 1).

Таблиця 1 - Формування основних елементів структури врожаю ярого ячменю залежно від строків сівби (середнє за 2003-2005 рр.)

Примітки: 1* - сорт Адапт; 2* - сорт Галактик

Відомо, що насіння ярого ячменю здатне проростати у діапазоні температур 1-3?С, проте, за даними наших спостережень, сходи рослин з'являються швидше і краще ростуть та розвиваються при настанні стабільно теплої і вологої погоди. За таких умов дружні сходи з'являлися вже через 8-10 днів, рослини формували листкову пластинку з характерним для цієї культури яскравим забарвленням. Нестача тепла, або різке коливання температурного режиму повітря, що звичайно спостерігалося при ранніх строках сівби, гальмували появу сходів на певний час і, навіть при наростанні температур, вони жовтіли, дуже повільно відростали та знаходилися у пригніченому стані. Це спостерігалося і при пізніх строках сівби, внаслідок швидкого пересихання посівного і корененасиченого шарів ґрунту за стрімкого наростання температури повітря.

Результатами досліджень встановлено, що значні коливання врожайності зерна ячменю були зумовлені погодними умовами в окремі роки досліджень. У середньому за три роки максимальна врожайність зерна відзначена при сівбі в оптимальні строки. За несприятливих умов зволоження 2003 р. і в середньостатистичному 2005 р. при ранньому строкові сівби зниження рівня врожайності зерна, в порівнянні з оптимальним, залежно від досліджуваних норм висіву, становило у сорту Галактик відповідно 0,06 і 0,04 та 0,23 і 0,27 т/га, сорту Адапт - 0,08 і 0,20 та 0,21 і 0,22 т/га. При сівбі в пізній строк врожайність зерна зменшувалась на 0,22 і 0,38 т/га та 0,81 і 0,70; 0,24 і 0,16 та 0,51 і 0,62 т/га відповідно. Через заморозки (-10?С), які були зафіксовані у нічні часи протягом 2-х діб у 2004 р. відразу після появи сходів ярого ячменю першого строку сівби, спостерігалося зменшення числа колосоносних стебел на 44-78 шт./м2 і зниження рівня врожайності зерна, залежно від норм висіву, у сорту Адапт на 0,98 і 0,65 т/га, сорту Галактик - на 0,73 і 0,71 т/га. Відстрочення сівби також зумовило недобір зерна, у порівнянні з оптимальним строком, відповідно на 0,49 і 0,47 т/га та 0,31 і 0,39 т/га.

Варіювання показників урожайності і якості зерна сортів ярого ячменю різних напрямків використання залежно від норм висіву, добрив та метеорологічних факторів. Умови визначення лабораторної схожості насіння, за результатами якої в подальшому розраховують норми висіву, не відповідають тим, які складаються в польових умовах, навіть при ідеальному виконанні всіх агротехнічних вимог при підготовці ґрунту і проведенні сівби. В наших дослідах польова схожість не залежала від норм висіву і, в середньому за роки досліджень, варіювала в межах 83,2-91,1%, при лабораторних показниках 95-96%. Застосування мінеральних добрив не впливало на її рівень. Встановлено, що в умовах недостатнього вологозабезпечення першої половини вегетації 2003 р. підвищення норми висіву насіння ярого ячменю з 4 до 6 млн./га забезпечувало зростання кількості продуктивних стебел на 40-80 шт./м2, в сприятливих умовах зволоження - на 54-102 шт./м2. Однак підвищення норми висіву при достатньому вологозабезпеченні рослин супроводжувалося зниженням числа зерен у колосі дворядних сортів з 21 до 19 шт., шестирядних - з 43 до 39 шт. та одночасним падінням маси 1000 зерен з 54,0 до 52,0 г і з 44,4 до 42,2 г відповідно. Визначено, що зниження індивідуальної продуктивності рослин при підвищених нормах висіву насіння компенсувалося збільшенням кількості продуктивних стебел (табл. 2).

Таблиця 2 - Вплив густоти стеблостою рослин та добрив на врожайність зерна різних сортів ярого ячменю (середнє за 2003-2005 рр.)

Примітки: 1* - без добрив; 2* - N30P60

Аналіз трирічних результатів досліджень показав, що в середньому приріст врожайності зерна при збільшенні норми висіву насіння від 4 до 5 млн./га зростав, залежно від сорту, на 0,09-0,34 т/га, а при підвищенні до 6 млн./га - на 0,18-0,43 т/га, окрім сорту Вакула.

Слід зауважити, що в кращому за зволоженням 2004 р. при підвищенні норми висіву з 5 до 6 млн./га у більшості сортів спостерігалося зниження рівня врожайності зерна на 0,07-0,31 т/га (окрім сорту Адапт), а в умовах середньостатистичного 2005 р. приріст врожайності зерна мав місце лише у сортів Адапт (0,12 т/га), Галактик (0,15 т/га) і Гетьман (0,14 т/га). Застосування добрив (N30P60) сприяло зростанню загального рівня врожайності зерна на 0,12-0,46 т/га і забезпечувало при максимальній досліджуваній нормі висіву насіння найвищу зернову продуктивність ячменю, за виключенням сорту Вакула.

В систему комплексної оцінки пивоварних якостей ячменю входить понад 30 показників, які характеризують зовнішні, фізичні, фізіологічні, хімічні та технологічні властивості. Однак головними параметрами солодової якості зерна є вміст білка і крохмалю, вихід екстракту і показники плівчастості. За вимогами Держстандарту України 3769-98 вміст білка в зерні ячменю пивоварних сортів, залежно від класності, не повинен бути вищим за 11,0-11,5%. За результатами наших досліджень цей показник у посушливому 2003 р. коливався від 9,4 до 10,8%, а у вологому 2004 р. знижувався до 8,4-7,2% і майже не змінювався залежно від норм висіву та сортів. У 2003 р. помітного впливу азотно-фосфорних добрив на вміст білкових речовин в зерні ячменю не спостерігалося, проте в 2004 і 2005 рр. з покращанням умов живлення рослин, порівняно з варіантами без добрив, він зріс на 1,2-1,4%. Вміст крохмалю в 2004 р. і 2005 р., порівняно з 2003 р., підвищувався в середньому відповідно у кормових сортів на 3,8 і 2,3%, а у пивоварних - на 4,2 і 4,7%, досягаючи рівня 57,3-62,2% (ДСТУ передбачає рівень - 58%). Математично обґрунтованого впливу норм висіву на вміст крохмалю в зерні ячменю ми не виявили, однак із збільшенням густоти стеблостою рослин на всіх варіантах досліду спостерігалася стійка тенденція до підвищення цього показника. Внесення мінеральних добрив не впливало на його величину.

Одним із головних критеріїв цінності пивоварних ячменів вважається високий рівень екстрактивності. Результати наших досліджень показали, що він не змінювався залежно від досліджуваних факторів і коливався в посушливих умовах вегетації рослин від 76,7 до 81,8%, у більш сприятливих - від 79,3 до 84,3% (за вимогами ДСТУ екстрактивність повинна складати 77-79%).

Динаміка росту, розвитку та формування продуктивності рослин ярого ячменю залежно від використання рістрегулюючих і бактеріологічних препаратів. У зв'язку з тим, що в зоні проведення досліджень застосування біологічних препаратів і штамів бактерій вивчалося вперше, на нашу думку, доцільно було простежити їх вплив не тільки на рівень продуктивності ярого ячменю, а й визначити особливості вегетативного росту і розвитку рослин. Використання для інкрустації насіння регуляторів росту (Гумісол, Емістим С, Фумар, Агат-25К, Байкал-ЕМ) позитивно впливало на схожість ярого ячменю. В середньому за роки досліджень в посівах сортів Адапт і Галактик вона була максимальною при застосуванні препаратів Агат-25К (84,2-85,9%) і Байкал-ЕМ (83,7-85,4%) та перевищувала контрольні показники на 2,0-3,5%. Вказані рістрегулюючі препарати в 2003 р. сприяли підвищенню густоти стеблостою ярого ячменю сорту Адапт у фазі кущіння на 144 і 120 шт. рослин/м2, а в 2004 р. - на 135 і 122 шт. рослин/м2 відповідно, в порівнянні з контролем. Аналогічна реакція на застосування вказаних регуляторів росту спостерігалася і в посівах сорту Галактик. Інкрустація насіння речовинами із стимулюючим напрямком дії істотно впливала на варіювання основних біометричних показників. Так, у 2003 р. висота рослин у фазі кущіння на варіантах із застосуванням регуляторів росту Агат-25К і Байкал-ЕМ, в порівнянні з контрольними ділянками, зросла в посівах сорту Адапт на 0,92 і 0,94 дм., сорту Галактик - на 0,33 і 0,41 дм відповідно.

За результатами наших спостережень загальна площа листкової поверхні рослин досліджуваних сортів зростала до фази колосіння. Динаміка розвитку асиміляційної поверхні листків ярого ячменю після фази колосіння в основному визначалася тривалістю функціонування листків верхніх ярусів та їх відмиранням у нижніх. Цей процес значною мірою залежав від умов погоди, що складалися впродовж вегетації: в посушливому 2003 р. нижній ярус листків ячменю почав відмирати ще задовго до настання фази колосіння, а у 2004 р. підсихання листків відбувалося менш інтенсивно. При інкрустації насіння препаратами Агат-25К і Байкал-ЕМ середня площа функціонуючої листкової поверхні рослини у фазі воскової стиглості зерна була більшою, в порівнянні з контролем, в посівах сортів Адапт і Галактик - на 0,12 і 0,10 та на 0,13 і 0,10 дм2 відповідно.

Вплив досліджуваних препаратів проявлявся і у зростанні площі листків однієї рослини при всіх строках визначення, зокрема, у рослин сортів Адапт і Галактик при інкрустації насіння регулятором росту Агат-25К вона була більшою вже у фазі кущіння на 1,79 і 1,69 дм2, а за умов застосування препарату Байкал-ЕМ - на 1,63 і 1,50 дм2 відповідно (табл. 3).

Таблиця 3 - Варіювання морфо-біологічних показників у сортів ярого ячменю залежно від регуляторів росту (середнє за 2003-2005 рр.)

Примітки: 1* - сорт Адапт; 2* - сорт Галактик

Кращий розвиток асиміляційної поверхні листків рослин відбувався за рахунок утворення більшої, ніж на контрольних варіантах, кількості бічних пагонів в процесі кущіння ярого ячменю. Показники площі листкової поверхні та тривалість її функціонування впливали на накопичення надземної маси. У фазі колосіння надземна маса рослин, насіння яких було оброблено регулятором росту Агат-25К, в середньому за роки досліджень, становила у сорту Адапт - 10,36 т/га, сорту Галактик - 9,88 т/га, що перевищувало контрольні показники на 1,16 і 1,06 т/га відповідно.

Аналіз морфометричних показників свідчить, що загальна ефективність рістрегулюючих речовин підвищувалася в роки з екстремальними стресовими умовами, в порівнянні з сприятливими за зволоженням і температурним режимом. Зокрема, в посушливих умовах 2003 р. найефективнішою була обробка насіння регуляторами росту Агат-25К, Байкал-ЕМ та Емістим С, про що свідчить підвищення врожайності зерна сорту Адапт на 0,61; 0,48; 0,25 т/га, сорту Галактик - на 0,47; 0,40; 0,19 т/га відповідно. При сівбі насінням, інкрустованим препаратами Гумісол і Фумар, прирости врожайності зерна були значно меншими (у сорту Адапт - 0,14 і 0,19 т/га; Галактик - 0,18 і 0,13 т/га).

У 2004 р., при більш високому загальному рівні врожайності зерна в досліді, абсолютні величини його приросту при інкрустації насіння препаратами Агат-25К, Байкал-ЕМ і Емістим С були нижчими на 16,7-50%, а у випадках використання регуляторів росту Гумісол і Фумар, навпаки, збільшувалися - на 12,5-47,1%, в порівнянні з результатами, одержаними в 2003 р.

У середньому за три роки (2003-2005) найвищою врожайність зерна ярого ячменю була на варіантах із використанням для передпосівної обробки насіння препарату Агат-25К, що забезпечувало її зростання у сорту Адапт на 0,48 т/га (15,6%), сорту Галактик - на 0,40 т/га (13,4%), в порівнянні з контролем. При інкрустації насіння ярого ячменю регулятором росту Байкал-ЕМ приріст врожайності зерна був дещо меншим і складав 12,3% і 9,7% відповідно у вищеназваних сортів. Достовірні, але менші величини приросту врожайності зерна в дослідах одержано при сівбі насінням сорту Адапт, інкрустованим регуляторами росту Емістим С - 0,15 т/га, Фумар - 0,20, Гумісол - 0,19 т/га, а у варіантах із сортом Галактик вони склали 0,14; 0,15; 0,15 т/га відповідно. висів врожайність зерно наростання

Результати досліджень показали, що в більшості випадків обприскування рослин рістрегулюючими препаратами не впливало на зернову продуктивність. В умовах 2003 р. додаткове обприскування рослин у фазі кущіння дещо підвищувало врожайність зерна, в порівнянні з варіантами, де проводилася інкрустація насіння: в посівах сорту Адапт на фоні обробки насіння препаратами Фумар - 0,11 т/га, Агат-25К - 0,16 т/га, сорту Галактик при застосуванні регуляторів росту Агат-25К - 0,22т/га і Байкал-ЕМ - 0,19 т/га. За сприятливих умов росту і розвитку ячменю додаткове обприскування рослин препаратом Емістим С лише в 2004 р. забезпечило достовірний приріст врожайності зерна сорту Адапт (0,13 т/га).

Встановлено, що вміст крохмалю в зерні ячменю більшою мірою підвищувався при застосуванні регуляторів росту Агат-25К і Байкал-ЕМ (відповідно на 2,1 і 1,2% у сорту Адапт та на 1,3 і 1,9% у сорту Галактик). Вміст білка зростав за умов обробки насіння ячменю сорту Адапт препаратами Гумісол (0,6%) і Байкал-ЕМ (0,8%), а в зерні сорту Галактик - лише у варіантах з використанням регулятора росту Байкал-ЕМ (0,5%).

При визначенні ефективності застосування для обробки насіння ячменю штамів азотфіксуючих бактерій з'ясовано, що за роки досліджень урожайність зерна підвищувалась на 0,14-0,19 т/га у сорту Адапт і на 0,10-0,14 т/га у сорту Галактик. Максимальний приріст врожайності зерна від вказаного заходу одержано в роки з покращеними умовами зволоження (0,23-0,36 т/га). Використання фосформобілізуючих штамів бактерій забезпечило приріст урожайності зерна у досліді лише у сорту Адапт за екстремальних умов 2003 р. (0,15 т/га).

Ефективність біологічних і хімічних засобів захисту рослин в технології вирощування ярого ячменю. Спостереження за розвитком проростків ярого ячменю в лабораторному досліді протягом семи діб після їх появи, дозволили виявити неоднакову ефективність передпосівного знезаражування насіння хімічними і біологічними препаратами. У варіантах, де насіння було оброблено протруйником Вітавакс 200 ФФ рекомендованою нормою та його половинною дозою в баковій суміші з препаратом Агат-25К, були відсутні симптоми насіннєвої інфекції збудників хвороб, тоді як при обробці насіння водою (контроль), а також при роздільному використанні біопрепаратів Агат-25К, Ризоплан, а також фунгіциду Степ - на поверхні пророслого насіння спостерігався розвиток грибів з родів Fusarium та Alternaria. Однак протруєння насіння препаратом Вітавакс 200 ФФ зумовлювало пригнічення природних захисних функцій проростків, яке проявилося у вигляді зниження рівня енергії проростання і схожості насіння сорту Адапт на 5 і 4%, сорту Галактик - на 7 і 5% відповідно (табл. 4).

Таблиця 4 - Вплив хімічних і біологічних препаратів на біометричні показники проростків ярого ячменю сорту Адапт (середнє 2003-2005 рр.)

Використання в баковій суміші половинної дози препарату Вітавакс 200 ФФ і біопрепарату Агат-25К пом'якшувало негативну дію першого на ці показники. Обробка насіння лише препаратом Агат-25К, навпаки, сприяла підвищенню його енергії проростання і схожості у досліджуваних сортів, в середньому на 3 і 2% відповідно. В цьому варіанті відмічені максимальні значення основних біометричних показників проростків, зокрема, у сорту Адапт їх довжина через сім діб після закладки лабораторного досліду в середньому становила 1,78 дм, довжина колеоптиля - 0,46 дм, довжина зародкових корінців - 1,17 дм, що перевищувало контрольні параметри на 0,38; 0,04; 0,21 дм відповідно. Біометричні показники проростків у сортів ярого ячменю, насіння яких було оброблено препаратом Вітавакс 200 ФФ, були на рівні контрольних зразків.

Досліджувані біологічні і хімічні препарати, ефективно здійснювати захист рослин ярого ячменю від ураження кореневими гнилями. Результати проведених спостережень свідчать, що розповсюдженість і розвиток кореневих гнилей більшою мірою визначалися умовами зволоження в період вегетації ячменю. Якщо, в найбільш посушливому 2003 р. на контрольному варіанті в посівах сорту Адапт розповсюдженість хвороби не перевищувала 4% при ступені її розвитку 1,0%, а у сорту Галактик - 9 і 2,3% відповідно, то у відносно вологих умовах 2004 і 2005 рр. ці показники підвищувалися відповідно до 18 і 9 та 5,5 і 3,0% у рослин сорту Адапт і до 24 і 15 та 6,5 і 5,5% у сорту Галактик. Наведені результати свідчать, що передпосівна обробка насіння фунгіцидом Вітавакс 200 ФФ при окремому застосуванні та у баковій суміші з біопрепаратом Агат-25К забезпечили найбільш високу ефективність захисту рослин ячменю від патогенного комплексу збудників кореневих гнилей (табл. 5).

Таблиця 5 - Вплив хімічних і біологічних препаратів на розповсюдженість і розвиток кореневих гнилей в посівах ярого ячменю та рівень зернової продуктивності (середнє 2003-2005 рр.)

Примітки: 1* - сорт Адапт; 2* - сорт Галактик

Протруєння насіння цими препаратами дозволило знизити розповсюдження хвороби у рослин сортів Адапт і Галактик на 8,3 і 8,0 та 12,7 і 12,0% відповідно. Інтенсивність прояву захворювання в зазначених варіантах найбільш суттєво зменшувалася в посівах сорту Адапт - у середньому в 8 разів, а в посівах сорту Галактик - в 5 разів. Використання препарату Агат-25К для обмеження ураження рослин кореневими гнилями виявилося менш ефективним В цьому випадку розповсюдженість і розвиток хвороби зменшувались в 2,5-3 рази. Ще менш ефективним було використання фунгіциду Степ і біопрепарату Ризоплан. Передпосівна обробка насіння ячменю вказаними препаратами обмежувала розповсюдженість кореневих гнилей в посівах сорту Адапт на 4,0-4,6%, сорту Галактик - на 6,7-7,7%.

Ураженість рослин летючою сажкою в дослідах була зафіксована лише в умовах 2005 р. Проведені у фазі колосіння відповідні обліки показали, що найбільш ефективним заходом проти цієї хвороби виявилося протруєння насіння фунгіцидом Вітавакс 200 ФФ, який був використаний в чистому вигляді або в суміші з препаратом Агат-25К (94,7%). При обробці насіння біопрепаратом Агат-25К кількість уражених продуктивних стебел, в порівнянні з контролем, знижувалась більш ніж у два рази, а ефективність дії препарату складала в посівах сортів Адапт і Галактик відповідно 57,9 і 50,0%.

Аналіз результатів досліджень показав, що в середньому за три роки найвищий рівень врожайності зерна, в порівнянні з контрольними ділянками (обробка насіння водою), був у варіанті з передпосівною обробкою насіння препаратом Агат-25К. В посівах сорту Адапт приріст врожайності зерна становив 0,50 т/га, сорту Галактик - 0,58 т/га. У разі застосування для протруєння насіння бакової суміші спостерігалося його зменшення на 0,16-0,34 т/га, порівняно з використанням лише препарату Агат-25К. При обробці насіння біопрепаратом Ризоплан і фунгіцидом вітчизняного виробництва Степ одержано майже однаковий рівень продуктивності рослин ярого ячменю (3,18-3,26 т/га).

Економічна оцінка досліджуваних заходів у технології вирощування ярого ячменю. Відхилення сівби ярого ячменю від оптимальних строків у бік ранніх або пізніх обумовило недобір з кожного гектару зернової продукції у вартісному виразі в межах 153-162 грн і 189-221 грн відповідно та зростання собівартості зерна на 6,6-10,3%. За результатами досліджень найвищу ефективність вирощування ярого ячменю забезпечили сорти Гетьман і Вакула при нормі висіву 5 млн./га. При загальному високому рівні врожайності зерна визначених сортів (5,12 і 5,68 т/га) відмічалися найвищі показники прибутку (634 і 830 грн/га), рентабельності (38,0 і 48,1%) і найменша собівартість зерна (326,2 і 303,9 грн/т). Підвищення норми висіву насіння до 6 млн./га обумовило зростання вартості основної продукції на 32-62грн/т, рівня виробничих витрат - на 27-52 грн/га, що, в свою чергу, призвело до подорожчання собівартості зерна - на 5,3-10,1 грн/т та зниження рівня рентабельності - на 2,3-4,7%. Собівартість виробництва 1 т зерна ярого ячменю на контрольних варіантах становила 426,9-438,2 грн., а на фоні застосування регуляторів росту Гумісол, Емістим С, Фумар, Агат-25К, Байкал-ЕМ - 388,7-427,5грн і, як наслідок, в досліджуваних варіантах спостерігалося зростання прибутку на 35-147 грн/га. Найбільш економічно доцільною виявилася інкрустація насіння препаратами Байкал-ЕМ, Емістим С. Високий рівень окупності протруєння ярого ячменю спостерігався при застосуванні для обробки насіння препаратів біологічної дії, таких як Агат-25К (2,69-2,76 грн), Ризоплан (1,63-1,79 грн) і хімічного фунгіциду Степ (2,60-2,73 грн.) У цих випадках забезпечувалось здешевлення зерна, тоді як на контрольному варіанті спостерігалось підвищення його собівартості на 4,2-12%.

ВИСНОВКИ

У дисертаційній роботі наводяться результати досліджень щодо особливостей розвитку рослин і формування продуктивності та якості зерна ярого ячменю при використанні різних сортів, строків сівби, норм висіву, новітніх регуляторів росту та біологічних препаратів. Наведено теоретичне узагальнення і наукове обґрунтування біологізованої моделі технології вирощування ярого ячменю в південно-західній частині Степу України із застосуванням адаптованих до умов довкілля і розроблених основних технологічних елементів.

1. Виявлено, що максимальна кількість продуктивних стебел (395-488 шт./м2) та зерен у колосі (19,3-21,0), а також маса 1000 зерен (49,4-51,9 г) формувалися за умов сівби ярого ячменю в оптимальний строк (при настанні фізичної стиглості ґрунту). Найбільш пристосованими до посушливих умов південно-західного Степу виявилися сорти ярого ячменю Гетьман і Вакула, врожайність зерна яких, в середньому за роки досліджень, становила 5,12 і 5,68 т/га, що перевищувало цей показник у інших сортів на 0,46-1,60 т/га.

2. Підвищення раніш рекомендованої норми висіву ярого ячменю (4 млн/га) до 5-6 млн./га забезпечувало зростання рівня врожайності зерна на 0,09-0,43 т/га. Внесення азотно-фосфорних добрив збільшувало його на 0,12-0,46 т/га.

3. Доказана доцільність передпосівної обробки насіння біологічними препаратами. Під впливом обробки насіння препаратом Агат-25К лабораторна схожість та енергія проростання підвищувались на 2-3%, довжина проростків збільшувалась на 0,38-0,64 дм, корінців - на 0,19-0,21 дм, загальна кількість корінців - на 0,8 шт./рослину.

4. Застосування рістрегулюючих препаратів Агат-25К і Байкал-ЕМ для інкрустації насіння сприяло підвищенню польової схожості - на 2,0-3,5%, загальної густоти стеблостою ярого ячменю - на 120-144 шт. рослин/м2, висоти рослин - на 0,33-0,94 дм, площі листкової поверхні однієї рослини - на 1,50-1,79 дм2, маси вегетативної частини рослин - на 1,06-1,16 т/га, що обумовило зростання врожайності зерна ярого ячменю кормового напрямку призначення на 0,38-0,48 т/га (12,3-15,6%), пивоварного - на 0,29-0,40 т/га (9,7-13,4%) без погіршення якісних показників.

Додаткове обприскування рослин ярого ячменю аналогічними рістрегулюючими препаратами у фазі кущіння виявилося малоефективним.

5. За екстремальних гідротермічних умов впродовж вегетації ефективність обробки насіння регуляторами росту Агат-25К, Байкал-ЕМ, Емістим С суттєво підвищувалася (16,7-50%), а дія регуляторів росту Гумісол і Фумар, навпаки, знижувалась (12,5-47,1%).

Використання азотфіксуючих штамів бактерій було більш доцільно при сприятливому сполученні температурного режиму та вологозабезпечення рослин ячменю (0,23-0,36 т/га), а за умов обмеженої кількості вологи в ґрунті лише в посівах сорту Адапт спостерігався позитивний вплив фосформобілізуючих штамів бактерій (0,15 т/га).

6. Ураження рослин кореневими гнилями визначалося умовами зволоження протягом вегетаційного періоду ярого ячменю. Найбільш ефективним засобом захисту рослин від цієї хвороби виявилась передпосівна обробка насіння фунгіцидом Вітавакс 200 ФФ, а також сумісне його застосування у бакової суміші з біопрепаратом Агат-25К. В цьому випадку, розповсюдженість хвороби, в порівнянні з контрольними ділянками, зменшувалась на 8,0-12,7%, а інтенсивність ураження - у 5-8 разів. Окреме використання препарату Агат-25К обмежувало розповсюдженість і розвиток кореневих гнилей у 2,5-3 рази. Додавання у бакову суміш для інкрустації насіння препарату Агат-25К дозволило вдвічі зменшити норму витрати протруйника Вітавакс 200 ФФ без зменшення ефекту дії заходу проти летючої сажки (94,7%).

7. Разом із захисними властивостями, біологічні препарати мають рістрегулюючу здатність, що позначалося на формуванні продуктивності рослин. При обробці насіння біопрепаратами Агат-25К врожайність зерна ячменю підвищувалася на 0,50-0,58 т/га; Ризоплан - на 0,22-0,26 т/га. Обробка насіння баковою сумішшю з половинної дози фунгіциду Вітавакс 200 ФФ і рекомендованої норми препарату Агат-25К, при порівнянні з ефективністю окремого використання препарату Агат-25К, знижувала рівень врожайності зерна на 0,16-0,34 т/га.

8. Зерно ярого ячменю кормового і пивоварного напрямків використання в умовах південно-західного Степу за якісними показниками не відрізняється. В посушливі роки вміст білкових речовин становив 9,4-10,8%, тоді як у відносно зволожені спостерігалося зниження рівня білка - до 8,4-7,2% та підвищення вмісту крохмалю - до 57,3-62,2%.

При використанні біопрепарату Агат-25К вміст білка у зерні ячменю за роки досліджень підвищувався на 0,5-08%, крохмалю - на 1,2-2,1%.

За вмістом білка (8,2-9,6%), крохмалю (55,6-58,4%), екстрактивністю (82,0-83,2%), масою 1000 зерен (44,6-49,0 г), плівчастістю (8,0-8,3%) та іншими показниками якості, зерно досліджуваних сортів ячменю відповідало вимогам Державного стандарту України 3769-98 для пивоварного ячменю.

9. В умовах південно-західного Степу найвищі показники економічної ефективності досягалися за умов сівби ярого ячменю в оптимальний строк. При його відхиленні у бік ранніх або пізніх собівартість 1 т зерна підвищувалася на 6,6-10,3%. За результатами досліджень вищий рівень рентабельності (38,0 і 48,1%) і показників прибутковості (634 і 830 грн/га) та найменшу собівартість зерна (326,2 і 303,9 грн/т) отримано при сівбі ярого ячменю сортів Гетьман і Вакула нормою висіву 5 млн./га.

10. Високий рівень окупності 1 грн виробничих витрат спостерігався при обробці насіння біологічними препаратами Агат-25К (2,69-2,76 грн) і Ризоплан (1,63-1,79 грн), а також використанні протруйника Степ (2,60-2,73 грн). Порівняно з еталоном - фунгіцидом Вітавакс 200 ФФ та варіантом без протруєння, прибуток підвищувався на 26-152 і 62-188 грн/га відповідно. Інкрустація насіння рістрегулюючими препаратами забезпечувала зниження собівартості зерна ярого ячменю на 10,7-38,2 грн/т. Вищу окупність 1 грн виробничих витрат одержано при використанні препаратів Байкал-ЕМ, Емістим С (1,52-2,17 грн).

РЕКОМЕНДАЦІЇ ВИРОБНИЦТВУ

1. В умовах південно-західної частини Степу України для одержання високої (5,0-5,2 т/га) врожайності зерна ярого ячменю та максимальної економічної ефективності його виробництва рекомендується висівати сорти Гетьман і Вакула з нормою висіву насіння 5,0 млн./га в оптимальний строк (при настанні фізичної стиглості ґрунту) та внесенні помірних (30-40 кг/га) доз мінеральних добрив.

2. З метою підвищення адаптивності рослин до несприятливих факторів навколишнього середовища і стійкості до хвороб економічно вигідно зменшувати наполовину дозу протруйника насіння Вітавакс 200 ФФ (1,25 л/т) та використовувати його у баковій суміші з рекомендованою нормою біопрепарату Агат-25К (40 г/т).

СПИСОК ОПУБЛІКОВАНИХ ПРАЦЬ ЗА ТЕМОЮ ДИСЕРТАЦІЇ

1. Мусатов А.Г., Бочевар О.В. Ефективність біологічних засобів захисту рослин в технології вирощування ярого ячменю // Бюлетень Інституту зернового господарства. - Дніпропетровськ, 2005. - № 23-24. - С. 94-98 (авторство складає 70%, включає проведення дослідів, аналіз та узагальнення експериментальних даних, написання статті).

2. Мусатов А.Г., Бочевар О.В. Вплив рістрегулюючих речовин на габітус та продуктивність рослин ярого ячменю // Бюлетень Інституту зернового господарства. - Дніпропетровськ, 2005. - № 26-27. - С. 113-117 (авторство складає 70%, включає проведення дослідів, аналіз та узагальнення експериментальних даних, написання статті).

3. Мусатов А.Г., Рибка В.С., Бочевар О.В. Продуктивність і ефективність вирощування різних сортів ярого ячменю в умовах південно-західного регіону України // Зрошуване землеробство: Міжвідомчий тематичний науковий збірник. - Херсон: Айлант, 2006. - Вип. 46. - С. 78-84 (авторство складає 60%, включає проведення дослідів, аналіз та узагальнення експериментальних даних, написання статті).

4. Бочевар О.В. Продуктивность растений ярового ячменя в зависимости от использования химических и биологических протравителей семян // Вісник аграрної науки Південного регіону: Міжвідомчий тематичний науковий збірник. - 2005. - № 6 .- С. 84-89.

5. Мусатов А.Г., Рибка В.С., Бочевар О.В. Ресурсозберігаючі моделі виробництва ярого ячменю з елементами біологізації // Хранение и переработка зерна. - Дніпропетровськ, 2006. - № 2. - Вип. 80. - С. 20-22 (авторство складає 40%, включає проведення дослідів, аналіз та узагальнення експериментальних даних).

6. Бочевар О.В. Влияние инокуляции семян ярового ячменя бактериальними препаратами на урожай зерна в зоне Степи // Новітні технології вирощування сільськогосподарських культур - у виробництво: Матеріали науково-практичної конференції молодих вчених - К., 2004. - С. 50-52.

7. Бочевар О.В. Ефективність біологічних препаратів в системі захисту ярого ячменю // Інноваційні напрямки наукової діяльності молодих вчених в галузі рослинництва: Збірник тез ІІІ-ої Міжнародної наукової конференції молодих вчених. - Харків, 2006. - С. 200-201.

8. Пишта С.Д., Кирчук И.С., Бочевар О.В. и др. Ячмень яровой. Овес. Горох // Особенности проведения весенне-полевых работ в 2004 году в сельхозпредприятиях Одесской области. - Одесса, 2004. - С. 9-11 (авторство складає 50%, включає аналіз та узагальнення експериментальних даних, написання рекомендацій).

9. Мусатов А.Г., Бочевар О.В. та ін. Технологічні особливості вирощування сільськогосподарських культур. Ячмінь фуражний. Ячмінь пивоварний // Система ведення сільського господарства Дніпропетровської області. - Дніпропетровськ, 2005. - С. 141-145 (авторство складає 50%, включає аналіз та узагальнення експериментальних даних).

АНОТАЦІЯ

Бочевар О.В. Біологічні та технологічні заходи підвищення продуктивності рослин і якості зерна ярого ячменю в південно-західній частині Степу України. - Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата сільськогосподарських наук за спеціальністю 06.01.09 - рослинництво. - Інститут зернового господарства УААН, Дніпропетровськ, 2007.

Наведено результати досліджень з вивчення впливу строків сівби, норм висіву, застосування регуляторів росту, біологічних препаратів на врожайність та якість зерна різних сортів ярого ячменю в умовах південно-західної частини Степу України. Встановлено особливості росту і розвитку надземної частини рослин, формування щільності посівів, динаміки наростання сухої маси, площі листкової поверхні та основних господарсько-цінних ознак, залежно від генетичних особливостей сортів і застосування окремих агротехнічних та біологічних заходів.

Досліджено вплив передпосівної обробки насіння біологічними та хімічними препаратами на енергію проростання і схожість насіння, темпи загального росту і розвитку проростків ячменю. Встановлено, що обробка насіння біологічними препаратами Агат-25К та Ризоплан сприяє зменшенню ураження рослин кореневими гнилями та летючою сажкою, що дає можливість часткової заміни високотоксичних хімічних протруйників біологічними, які цілком безпечні для навколишнього середовища.

Ключові слова: ячмінь, сорти, біометричні показники, ріст і розвиток, якість зерна, біологічні та хімічні препарати, регулятори росту, штами бактерій.

Бочевар О.В. Биологические и технологические приемы повышения продуктивности растений и качества зерна ярового ячменя в юго-западной части Степи Украины. - Рукопись.

Диссертация на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук по специальности 06.01.09 - растениеводство. - Институт зернового хозяйства УААН, Днепропетровск, 2007.

Приведены результаты исследований по изучению влияния сроков сева, норм высева, применения регуляторов роста...