Агрохімічна оцінка дії селену та добрив на врожайність і якість селери коренеплідної на чорноземі типовому в умовах Лівобережного Лісостепу України

Размещено на http://www.allbest.ru/

НАЦІОНАЛЬНИЙ НАУКОВИЙ ЦЕНТР

"Інститут ґрунтознавства та агрохімії імені О.Н. Соколовського"

06.01.04 - агрохімія

УДК 635.53:631.416.323:658.562

Автореферат дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата сільськогосподарських наук

Агрохімічна оцінка дії селену та добрив на врожайність і якість селери коренеплідної на чорноземі типовому в умовах Лівобережного Лісостепу України

Духін

Євгеній Олександрович

Харків

2010



ДИСЕРТАЦІЄЮ Є РУКОПИС

Роботу виконано в Інституті овочівництва і баштанництва

Національній академії аграрних наук України

Науковий керівник: доктор сільськогосподарських наук, професор

Гончаренко Василь Юхимович, Інститут овочівництва і баштанництва НААН України, головний науковий співробітник лабораторії зберігання і стандартизації

Офіційні опоненти:

доктор сільськогосподарських наук, професор

Господаренко Григорій Миколайович, Уманський національний університет садівництва, професор кафедри агрохімії і ґрунтознавства

кандидат сільськогосподарських наук, доцент

Сирий Микола Михайлович, Харківський національний аграрний університет ім. В.В. Докучаєва, доцент кафедри агрохімії

Захист відбудеться "29" жовтня 2010 року о 13 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 64.354.01 у Національному науковому центрі "Інститут ґрунтознавства та агрохімії імені О.Н. Соколовського" за адресою:

61024, м. Харків, вул. Чайковського, 4

З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Національного наукового центру "Інститут ґрунтознавства та агрохімії імені О.Н. Соколовського" за адресою: 61024, м. Харків, вул. Чайковського, 4

Автореферат розісланий "23" вересня 2010 р.

Вчений секретар

спеціалізованої вченої ради В.В. Шимель



Загальна Характеристика роботи

Актуальність теми. У зв'язку зі значним погіршанням екологічного стану, що негативно впливає на здоров'я людей, в останні роки все більш актуальним стає застосування відомих і дуже важливих, але не досить вивчених хімічних елементів при вирощуванні продукції рослинництва, яка б компенсувала дефіцит цінних речовин. Одним із таких є селен - унікальний життєво важливий мікроелемент. Його дефіцит спричиняє 75 різних захворювань: серцево-судинні, онкологічні, хвороби печінки, ураження підшлункової залози і кишкового тракту, сітківки ока, зниження імунітету, захворювання щитовидної залози та ін.

Селен - природний антиоксидант, який, руйнуючи речовини, що містять вільні радикали, спричиняє загибель ракових клітин. Щоб посилити антиоксидантний захист організму, необхідно споживати продукти, які містять ці речовини в достатній кількості. Для людини оптимальною добовою дозою споживання селену вважається 50 - 200 мкг.

Відомо, що більшість органічних сполук селену леткі, а за термічної обробки за температури понад 40°С можуть втрачатися. Тому в дослідження залучили відому і дуже цінну, але ще не досить поширену овочеву рослину - селеру коренеплідну, яку можна використовувати в будь-яких стравах у сирому вигляді.

Підвищити вміст селену в харчовій продукції можна шляхом: використання неорганічних солей; застосування органічних сполук-аналогів природних; використання продуктів харчування з природно високим вмістом селену (морепродукти, печінка, нирки); створення харчової продукції рослинництва збагаченої селеном.

Комплексний підхід до вирішення цієї проблеми забезпечить можливість виробництва дієтичної овочевої продукції з високим вмістом цінного мікроелемента, вкрай необхідного для лікування багатьох хвороб.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Науково-дослідна робота за темою дисертації виконувалась упродовж 2004 - 2006 рр. та була складовою НТП УААН "Овочівництво і баштанництво" 2001 ? 2005 рр. завдання "Удосконалити методи оцінки хімічного складу овочевих та баштанних культур" (№ДР 0101U001169) та НТП УААН "Овочівництво і баштанництво" 2006 - 2010 рр. завдання "Удосконалити методики, способи та ефективні елементи технології вирощування високоякісного сортового та гібридного насіння основних овочевих і баштанних рослин"

(№ДР 0105U002026).

Мета і завдання дослідження. Мета дослідження - визначення оптимальних параметрів вмісту селену в ґрунті та його впливу на поживний режим, оцінки продуктивності селери коренеплідної при застосуванні мікроелемента селену залежно від рівня мінерального живлення.

Відповідно до мети вирішували такі завдання:

- встановити зміну агрохімічних показників ґрунту під впливом мінеральних добрив та мікроелемента селену;

- визначити вміст у ґрунті мікроелемента селену під впливом доз селену на фоні мінеральних добрив;

- проаналізувати зміну ферментативної активності ґрунту залежно від доз селену;

- вивчити вплив мінеральних добрив та селену на зміну морфобіометричних показників рослин селери коренеплідної;

- встановити інтенсивність фотосинтезу селери коренеплідної під впливом мінеральних добрив та мікроелемента селену;

- виявити вплив умов живлення на ступінь ураженості рослин хворобами;

- визначити зміну вмісту селену в коренеплодах селери при внесенні мінеральних добрив та селену;

- дослідити вплив умов живлення на врожайність і якість селери коренеплідної;

- визначити винос основних елементів живлення врожаєм і коефіцієнти їх використання з добрив залежно від умов мінерального живлення;

- провести оцінку економічної і біоенергетичної ефективності застосування мінеральних добрив, як окремо так і сумісно з мікроелементом селеном під селеру коренеплідну та на їх основі розробити рекомендації виробництву.

Об'єкт дослідження - закономірності формування високого рівня врожайності селери коренеплідної, підвищення вмісту селену в товарній частині врожаю за рахунок оптимізації мінерального живлення.

Предмет дослідження - агрохімічні показники залежності врожайності та якості продукції селери коренеплідної від використання різних доз селену на фоні мінеральних добрив, видів добрив, їх парних поєднань на фоні селену, способів його застосування, а також доз і співвідношень мінеральних добрив на чорноземі типовому.

Методи дослідження. Теоретичні дослідження ґрунтувалися на системному підході до розглянутої проблеми з використанням методів аналізу й синтезу. Були проведенні короткострокові мікропольові та лабораторні досліди із супутніми фенологічними спостереженнями, біометричними вимірюваннями, відбором і аналітичним дослідженням рослинних та ґрунтових зразків за атестованими методиками, здійсненням загальних обліків і математичного обробітку, розрахунку економічної та біоенергетичної ефективності.

Наукова новизна одержаних результатів. Вперше на чорноземі типовому важкосуглинковому в умовах Лівобережного Лісостепу України охарактеризовано вплив різних доз селену на фоні мінеральних добрив, різних видів та поєднань мінеральних добрив на фоні селену, способів його внесення, а також доз і співвідношень мінеральних добрив на поживний режим ґрунту, вміст селену в ньому, формування продуктивності, фотосинтетичну діяльність, хімічний склад та хвороби рослин.

Виявлено специфіку взаємодії селену з різними видами добрив на продуктивність селери коренеплідної, проведено аналіз його впливу на врожайність та накопичення продукцією мікроелемента.

Практичне значення одержаних результатів полягає у розробці заходів щодо збагачення продукції овочівництва селеном та обґрунтуванні методів корекції селенового дефіциту. Розроблено та рекомендовано виробництву основні елементи застосування селену та мінеральних добрив при вирощуванні селери коренеплідної, які дозволяють отримувати врожайність товарної продукції на рівні 35 - 42 т/га з підвищеним вмістом цінного мікроелемента. Впровадження розробленої системи у ТОВ "Ніка", ПСП "Нове життя" та ПСП "Мельникове" Валківського району Харківської обл. на площі понад 1,0 га, підтвердило високу ефективність застосування селену та мінеральних добрив під селеру коренеплідну (урожайність складала 35,6 - 42,3 т/га).

Особистий внесок здобувача полягає в розробці програми наукових досліджень за темою дисертації, проведенні польових та лабораторних досліджень, теоретичному обґрунтуванні отриманих результатів, узагальненні їх в наукових публікаціях та запровадженні результатів у виробництво. Основні наукові положення, висновки та рекомендації виробництву що викладено в дисертаційній роботі сформульовано і науково обґрунтовано автором особисто.

Апробація результатів дисертації. Основні положення і результати досліджень доповідались і обговорювались на III Всеукраїнській науково-практичній конференції молодих учених і спеціалістів " Агропромислове виробництво України - стан та перспективи розвитку " (Кіровоградський інститут агропромислового виробництва УААН, 2007); на Міжнародній науково-практичній конференції "Коренеплідні овочеві рослини. Актуальні питання селекції і технології " (Харків, 2008).

Публікації. За темою дисертаційної роботи опубліковано 5 наукових праць, з них 4 - у виданнях, що затверджено ВАК України як фахові.

Структура та обсяг дисертації. Дисертаційну роботу викладено на 171 сторінках, з них 134 сторінки основного тексту. Робота складається зі вступу, семи розділів, висновків, рекомендацій виробництву, додатків та списку використаних джерел. Роботу ілюстровано 15 рисунками та 50 таблицями. Список використаних джерел нараховує 161 найменування, з них 63 латиницею.



ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

УДОБРЕННЯ СЕЛЕРИ КОРЕНЕПЛІДНОЇ, ЯК ЕЛЕМЕНТ ТЕХНОЛОГІЇ ВИРОЩУВАННЯ (огляд літератури)

Висвітлено питання щодо особливостей мінерального живлення селери коренеплідної, агрохімічної оцінки мікроелемента селену, його ролі в фізіолого-біохімічних процесах у рослинних організмах, у впливі його на родючість ґрунту, врожайність і якість продукції. Виявлено слабкі ланки в системі удобрення, обґрунтовано необхідність проведення досліджень за темою дисертації.

умови та методика проведення досліджень

Умови та методика проведення досліджень. Дослідження здійснено впродовж 2004 - 2006 рр. у секторі аналітичних вимірювань і лабораторії насінництва та насіннєзнавства Інституту овочівництва і баштанництва УААН.

Роботу проведено з селерою коренеплідною сорту Цілитель згідно з "Методикою дослідної справи в овочівництві і баштанництві" (2001). В дослідах вивчали вплив доз селену на фоні мінеральних добрив; різних видів та парних поєднань добрив на фоні селену; способів використання мікроелемента селену; доз та співвідношень мінеральних добрив на поживний режим ґрунту, чисту продуктивність фотосинтезу рослин, біометричні показники, ураженість септоріозом, врожайність та якість селери коренеплідної, зміну хімічного складу продукції.

Дослідження з вивчення дії селену та мінеральних добрив на поживний режим ґрунту, вміст селену в ньому, врожайність і якість селери коренеплідної передбачено наступними схемами. Контролем в усіх дослідженнях був варіант без внесення мінеральних добрив і селену.

При вивченні впливу різних доз селену (Se) - 50, 75, 100, 125 і 150 г/га фоном слугувало застосування мінерального добрива в дозі N₄₅P₄₅K₄₅.

В досліді, де фоном був селен (100 г/га), застосовували різні види мінеральних добрив N, P, K, доза - по 45 кг/га та їх парні комбінації (N₄₅P₄₅, N₄₅K₄₅, P₄₅K₄₅, N₄₅P₄₅K₄₅).

Досліджуючи вплив способів внесення селену, фоном обрали варіант з N₄₅P₄₅K₄₅. Селен у вигляді 0,005 % розчину біселеніту натрію застосовували для намочування насіння перед сівбою, для позакореневого підживлення рослин у фазу наростання коренеплоду доза селену 10 г/га д.р.

Вивчаючи вплив доз та співвідношень мінеральних добрив на врожай і якість продукції, кількість кожного з елементів живлення в досліді варіювала від 60 до 120 кг/га д.р.

Площа облікової ділянки в дослідах становила 2,8 м², повторність варіантів - шестиразова, розміщення ділянок систематичне. Під селеру коренеплідну вносили добрива у вигляді аміачної селітри (34% N), суперфосфату амонізованого (17% P₂O₅ та 3% N), калійної солі змішаної (40% К₂О) та біселеніту натрію NaHSeO₃ (52% Se). Схеми досліджень включали варіанти з внесенням мінеральних добрив та селену у борозни перед висаджуванням розсади, а також намочування насіння перед сівбою та позакореневе підживлення рослин у фазу початку наростання коренеплоду.

При намочуванні насіння концентрація розчину біселеніту натрію становила - 0,005 % (за діючою речовиною), експозиція - 72 години, співвідношення розчину до насіння - 2 : 1. Для позакореневого підживлення рослин витрачали 200 л/га робочої рідини.

Для агрохімічної характеристики ґрунту відбирали зразки для визначення: гумусу - за методом Тюріна, рН_KCl - за МВВ 31 - 497058 - 007 - 2005, суми увібраних основ та гідролітичної кислотності - за методом Каппена у модифікації ЦІНАО (ГОСТ 26212 - 91, ГОСТ 27821 - 85), вмісту нітратного азоту - за ДСТУ 4729 - 2007, вміст рухомих сполук фосфору і калію - за модифікованим методом Чирикова (ДСТУ 4115 - 2002).

Упродовж вегетаційного періоду здійснювали фенологічні спостереження за ростом і розвитком рослин, визначали площу асиміляційної поверхні листків, чисту продуктивність фотосинтезу (Ничипорович А.А., 1963), проводили біометричні вимірювання. Урожай обліковували поділянковим зважуванням продукції в період технічної стиглості. Якість продукції оцінювали за показниками біохімічних аналізів на вміст сухої речовини (ГОСТ 28561 - 90), загального цукру (методика МОЗ - 2001), аскорбінової кислоти (ГОСТ 24556 - 89), нітратів (ГОСТ 29270 - 95). Вміст валового селену в рослинах та ґрунті визначали флюорометрично за методикою В.В. Єрмакова (1985).

Розрахунок господарського виносу елементів живлення (азоту, фосфору, калію) рослинами селери та коефіцієнтів їх використання з ґрунту та добрив здійснювали за методикою З.І. Журбицького (1963), економічну ефективність обчислювали за методикою для закінчених науково-дослідних робіт по сільському господарству за приростом урожаю від застосування мікроелементів (Гризенкова З.І., 1980), біоенергетичну оцінку - за методикою О.С. Болотського, М.М. Довгаля (1999).

Грунтово-кліматичні умови проведення досліджень. Ґрунт дослідного поля представлено чорноземом типовим важкосуглинковим на лесовидному суглинку з вмістом гумусу в орному шарі 3,5 - 3,9 %, показник рН_KCl становив 5,7 - 5,9, гідролітична кислотність - 4 мекв на 100 г ґрунту, сума увібраних основ - 26 мекв на 100 г ґрунту, ступінь насиченості основами - близько 87 %, рухомих сполук фосфору - 10,4 - 12,2 і калію - 7,8 - 8,0 мг/100 г ґрунту за методом Чирикова. Вміст селену в орному шарі ґрунту становив 256 мкг/кг, у верхньому перехідному - 380, нижньому перехідному - 290, у материнській породі - 139 мкг/кг.

Вегетаційні періоди 2004 - 2006 рр. за основними метеорологічними показниками були не однаковими, тому достовірність досліджуваних заходів всебічно перевірено і доведено. Найбільш сприятливим для формування урожаю селери коренеплідної був 2006 р, посереднім за погодними умовами - 2004 р. В 2005 р. у першій половині вегетаційного періоду склалися досить сприятливі погодні умови для росту та розвитку рослин, але відсутність опадів у кінці вегетаційного періоду негативно вплинула на формування врожаю.

Технологічні прийоми вирощування селери коренеплідної. Технологія вирощування селери коренеплідної була загальноприйнятою для зони Лівобережного Лісостепу країни.

АГРОХІМІЧНІ ПОКАЗНИКИ ҐРУНТУ В ЗАЛЕЖНОСТІ ВІД УДОБРЕННЯ ПРИ ВИРОЩУВАННІ СЕЛЕРИ КОРЕНЕПЛІДНОЇ

Вміст у ґрунті основних елементів живлення (азоту, фосфору та калію) в залежності від внесених добрив. Упродовж вегетаційного періоду селери коренеплідної в ґрунті відмічено тенденцію до зменшення вмісту рухомих сполук основних елементів живлення до періоду інтенсивного формування коренеплоду селерою. Показники поживного режиму ґрунту істотно змінювалися від внесених добрив (табл. 1). Так, у фазу пучкової стиглості після застосування доз селену від 50 до 150 г/га на фоні повного мінерального добрива (N₄₅P₄₅K₄₅) кількість нітратного азоту була 63,7 - 82,7 мг/кг, рухомих сполук фосфору - 93,8 - 113,7 мг/кг. Їх кількість збільшилася порівняно з фоном відповідно на 0,3 - 19,3 мг/кг та 0,8 - 20,7 мг/кг. Вміст рухомих сполук калію зменшувався, відносно фону на 2,7 - 37,9 мг/кг і становив 70,8 - 106,0 мг/кг.

Таблиця 1

Вміст рухомих сполук основних елементів живлення в шарі ґрунту 0 - 20 см у період пучкової стиглості селери коренеплідної залежно від доз селену (г/га), 2004 - 2006рр.

Варіант досліду	N - NO3	P2O5	K2O
Без удобрення (контроль)	49,4	57,5	62,7
Se, 50	49,0	44,8	71,3
N45P45K45 - фон	63,4	93,0	108,7
Фон + Se, 50	64,2	99,1	98,2
Фон + Se, 75	72,9	112,3	104,3
Фон + Se, 100	82,7	106,9	70,8
Фон + Se, 125	63,7	113,7	106,0
Фон + Se, 150	64,5	93,8	77,2
НІР05	2,9 - 3,4	10,2 - 12,0	4,3 - 5,2

Ферментативна активність ґрунту в залежності від внесених добрив.

Активність ґрунтових ферментів є одним з основних показників біологічної активності та родючості ґрунту. Дослідження стосовно впливу селену на активність дегідрогенази в дозах 50, 100, 125 та 150 г/га на фоні повного мінерального добрива (N₄₅P₄₅K₄₅) не виявили збільшення активності ферменту (табл. 2).

Навпаки, вона знижувалася зі збільшенням доз селену від 43,5 до 25,8 порівняно з фоновою - 53,0. Виняток становив варіант, де кількість внесеного селену дорівнювала 75 г/га - 58,1. Найбільшу активність інвертази забезпечив фоновий варіант - 5,36, інші - знаходились на рівні контролю (2,82) і становили 2,00 - 2,84. Активність поліфенолоксидази була найвищою (808,4) при внесенні 50 г/га селену, застосування ж його на фоні повного мінерального добрива зменшувало активність ферменту зі збільшенням його доз.

Таблиця 2

Активність ґрунтових ферментів під селерою коренеплідною залежно від доз селену (г/га), 2005 - 2006 рр.

Варіант досліду	Дегідрогеназа, мг ТФФ в 100г/24 год.	Інвертаза, мг глюкози в 1г/24 год.	Поліфенолоксидаза, мг 1,4-n-у бензохінону в 10г/год.
Без удобрення (контроль)	40,5	2,82	689,9
Se, 50	39,9	2,33	808,4
N45P45K45 - фон	53,0	5,36	622,2
Фон + Se, 50	38,4	2,65	458,0
Фон + Se, 75	58,1	2,68	369,6
Фон + Se, 100	43,5	2,00	415,6
Фон + Se, 125	31,1	2,84	370,6
Фон + Se, 150	25,8	2,59	367,9
НІР05	1,2 - 2,9	0,17 - 0,2	20,9 - 30,3

Вміст у ґрунті мікроелемента селену в залежності від внесених добрив. Головне завдання наших досліджень полягало у визначенні здатності ґрунту забезпечити рослини селери доступним селеном при внесенні біселеніту натрію. Внесення на фоні N₄₅P₄₅K₄₅ селену в дозах 50 - 150 г/га істотно збільшувало його вміст в орному шарі - на 268 - 385 мкг/кг ґрунту (табл. 3). Цей факт можна пояснити зниженням мікробіологічної активності, що вплинуло на фіксацію селену ґрунтом.

Таблиця 3

Вміст селену у шарі ґрунту 0 - 20 см залежно від внесених доз, мкг/кг

Варіант досліду	2004 р.	2005 р.	Середнє за два роки	± до контролю
				мкг/кг	%
Без удобрення - контроль	277	235	256	--	--
Se, 50	175	226	200	- 56	- 22
N45P45K45 - фон	248	146	197	- 59	- 23
Фон + Se, 50	415	794	604	348	136
Фон + Se, 75	364	685	524	268	105
Фон + Se, 125	590	693	641	385	151
Фон + Se, 150	532	703	617	361	141
НІР05	18,6	24,9

Дані дозволяють стверджувати, що значні збільшення вмісту селену в ґрунті у варіантах, де його вносили на фоні повного мінерального добрива в дозах 50 - 150 г/га, відбуваються через зниження процесу леткості селену з ґрунту. Це відбувається за рахунок зниження ферментативної активності ґрунту, яка, в свою чергу, безпосередньо пов'язана з активністю ґрунтових мікроорганізмів. З літературних джерел відомо, що мікроорганізми відіграють головну роль у процесі леткості селену, що й дозволяє йому фіксуватися в ґрунті.

ВПЛИВ ДОБРИВ НА РІСТ ТА РОЗВИТОК, ВМІСТ МАКРОЕЛЕМЕНТІВ ТА МІКРОЕЛЕМЕНТА СЕЛЕНУ В РОСЛИНАХ СЕЛЕРИ КОРЕНЕПЛІДНОЇ

Морфобіометричні показники рослин селери коренеплідної в залежності від удобрення. Встановлено обернену залежність між вмістом селену у коренеплодах селери та біометричними показниками: висота рослин, кількість листків (відповідно r = - 0,62 та - 0,64). Найкращий ріст і розвиток рослин селери коренеплідної забезпечила обробка насіння перед сівбою 0,005 % розчином селену.

Вплив добрив на інтенсивність фотосинтезу, як фактора врожайності селери коренеплідної. Початковим етапом складної послідовності реакцій, які забезпечують накопичення органічної речовини в рослинах, є фотосинтез. Продуктивність його залежить, у першу чергу, від розміру листкової поверхні, оскільки цей процес проходить в основному в листках.

Мінеральні добрива, внесені окремо та разом з селеном, сприяли суттєвому збільшенню площі листкової поверхні рослин селери коренеплідної в усі фази розвитку.

Коефіцієнт використання фотосинтетично активної радіації рослинами селери в роки проведення досліджень найбільшим був у період пучкової стиглості і становив 0,98 у фоновому варіанті (N₄₅P₄₅K₄₅). Інтенсивне наростання листкової маси селери коренеплідної під дією внесених мінеральних добрив сприяло отриманню і більш розвинених рослин, що позитивно впливало на формування високого рівня врожайності. При внесенні на цьому фоні 50 г/га селену коефіцієнт використання фотосинтетично активної радіації був близьким і дорівнював 0,92.

Вплив добрив на ступінь ураження селери коренеплідної септоріозом. Фітопатологічна оцінка посівів селери коренеплідної засвідчила, що види та парні поєднання мінеральних добрив на фоні селену, дози та способи застосування його на фоні мінеральних добрив не впливали негативно на поширення і ступінь ураження рослин септоріозом. Але слід зазначити, що стійкості рослин проти захворювання сприяв високий вміст калію в коренеплодах селери (r = 0,68), а рослини з підвищеним вмістом нітратів у товарній частині урожаю мали більшу схильність до ураження хворобою (r = 0,73).

Вміст основних елементів живлення у рослинах селери коренеплідної.

Хімічний склад коренеплодів та листків селери змінювався в залежності від дози та співвідношення добрив (табл.4). Так, застосування азоту 60, 90, 120 кг/га на фоні P₆₀K₆₀ сприяло збільшенню вмісту азоту в коренеплодах, а дози азоту, фосфору і калію 120 кг/га - накопиченню його листковою масою. Збільшення кількості фосфору і калію в коренеплодах і листках селери виявлено у варіантах з внесенням підвищених доз фосфорних (N₆₀P₉₀K₆₀, N₆₀P₁₂₀K₆₀), та калійних (N₆₀P₆₀K₉₀, N₆₀P₆₀K₁₂₀) добрив.

Таблиця 4

Вміст основних елементів живлення в рослинах селери за різних доз і співвідношень мінеральних добрив, (2005 - 2006 рр.), % на суху речовину

Варіант досліду	Коренеплоди	Листки
	N	P2O5	K2O	N	P2O5	K2O
Без удобрення (контроль)	1,45	0,66	1,11	1,52	0,45	0,50
N60P60K60	2,35	0,84	1,25	1,80	0,48	0,47
N90P60K60	2,08	0,87	1,14	1,80	0,48	0,61
N120P60K60	2,03	0,81	1,09	1,92	0,51	0,57
N60P90K60	1,59	0,94	1,15	1,66	0,54	0,49
N60P120K60	1,73	0,94	1,28	1,94	0,59	0,55
N60P60K90	1,71	0,85	1,35	1,52	0,45	0,70
N60P60K120	1,59	0,83	1,36	1,95	0,46	0,89
НІР05	0,75-0,81	0,25-0,29	0,25-0,29	0,48-0,51	0,16-0,20	0,39-0,43



Інтенсивне накопичення азоту та калію рослинами селери коренеплідної свідчіть про важливе значення цих елементів живлення для формування високого врожаю.

Вміст мікроелементу селену в рослинах селери коренеплідної. Головне завдання досліджень полягало у встановлені здатності коренеплодів накопичувати селен. Внесення мікроелемента у фоновому варіанті (N₄₅P₄₅K₄₅) в дозах 50, 75, 100 г/га та 50 г/га у варіанті без добрив забезпечило його вміст у рослинах у кількості 132,0 - 153,0 мкг/кг, яка була близькою до контролю (141,1 мкг/кг) (рис. 1). Істотне накопичення селену коренеплодами виявлено при застосуванні його у дозах 125 і 150 г/га на фоні N₄₅P₄₅K₄₅. Вміст селену в товарній частині врожаю з фонового варіанту був найменшим - 36,9 мкг/кг. Тобто, мінеральні добрива у дозі N₄₅P₄₅K₄₅ позитивно впливали на формування поживного режиму та врожаю, але сприяли різкому зниженню вмісту цінного мікроелемента в коренеплодах селери.

Рис. 1. Вміст селену в коренеплодах селери залежно від доз його внесення на фоні повного мінерального добрива (2005 - 2006 рр.)

Що стосується накопичення селену в продукції залежно від внесених видів та парних комбінацій мінеральних добрив на фоні біселеніту натрію, встановлено, що найбільший вміст мікроелемента забезпечили варіанти фон + N₄₅ та фон + N₄₅P₄₅ - відповідно 212,8 та 298,8 мкг/кг сухої речовини (рис. 2). Інші комбінації добрив на фоні селену мали тенденцію до зменшення порівняно з абсолютним контролем, де рослини селери вирощували без внесення селену та добрив. Нашими дослідженнями підтверджено синергізм між селеном та азотом. Селену більше накопичувалося при внесенні N₄₅ та N₄₅P₄₅.

Рис. 2. Вплив внесення видів та парних комбінацій мінеральних добрив на фоні селену на вміст його в коренеплодах селери (2005 - 2006 рр.)

Найкращим способом внесення селену є обробка насіння перед сівбою 0,005 % розчином біселеніту натрію, яка забезпечила найбільший вміст мікроелемента в коренеплодах - 144,5 мкг/кг, приріст до контролю при цьому складав 118,4 мкг/кг сухої речовини (рис. 3). Позакореневе підживлення селеном малоефективне.

Рис. 3. Вміст селену в коренеплодах селери залежно від способу внесення біселеніту натрію на фоні повного мінерального добрива (2005 - 2006 рр.).

ВПЛИВ ДОБРИВ НА ВРОЖАЙ ТА ЯКІСТЬ СЕЛЕРИ КОРЕНЕПЛІДНОЇ

Урожайність селери коренеплідної в залежності від внесених добрив. Урожайність товарної продукції селери коренеплідної суттєво збільшувалася при застосуванні мінеральних добрив. Якщо продуктивність її при вирощуванні на природному фоні становила 26,3 т/га, то у фоновому варіанті цей показник був найвищим - 35,8 т/га (табл. 5). Приріст урожайності був істотним - 9,5 т/га, інші дози застосування селену мали нижчі значення - 2,3 - 7,3 т/га.

Але продукція, вирощена на фоні внесення лише мінеральних добрив за вмістом селену майже у 4 рази поступалася коренеплодам з природного фону. Для збалансування продукції за цим елементом необхідно на фоні мінеральних добрив вносити селен у дозі 50 г/га. Відносне зменшення врожаю порівняно з фоновим варіантом компенсується вирощуванням коренеплодів селери з підвищеним вмістом дуже цінного і важливого мікроелемента.

Таблиця 5

Вплив доз селену на фоні мінеральних добрив на врожайність

селери коренеплідної, т/га

Варіант досліду	2004 р.	2005 р.	2006 р.	Середнє за три роки	Приріст
					т/га	%
Без удобрення (контроль)	27,5	16,1	37,1	26,3	--	--
Se, 50 г/га	24,3	14,7	41,1	26,7	0,4	2
N45P45K45 - фон	37,7	16,9	52,9	35,8	9,5	36
Фон + Se, 50 г/га	28,3	18,7	53,9	33,6	7,3	28
Фон + Se, 75 г/га	31,0	15,2	52,8	33,0	6,7	25
Фон + Se, 100 г/га	29,2	14,2	52,0	31,8	5,5	21
Фон + Se, 125 г/га	33,4	15,2	46,9	31,8	5,5	21
Фон + Se, 150 г/га	27,2	14,9	43,8	28,6	2,3	9
НІР05	6,8	2,3	7,2

Сумісне застосування на фоні селену різних видів та парних комбінацій мінеральних добрив сприяло істотному збільшенню проти контролю врожайності селери коренеплідної (на 4,6 - 6,5 т/га) лише при використанні азотних і фосфорних та фосфорних і калійних добрив (табл. 6). Середня урожайність за роками застосування даних комбінацій становила 32,4 - 34,3 т/га. Інші комбінації добрив на фоні селену не мали таких істотних переваг. Отже, з метою одержання продукції селери коренеплідної з високим вмістом селену, рослини доцільно вирощувати, застосовуючи біселеніт натрію у дозі 100 г/га спільно з N₄₅P₄₅. Ця комбінація добрив хоч і не забезпечувало максимальну врожайність, але у вирощеній продукції вміст селену був найбільшим.



Таблиця 6

Вплив селену та сумісне його застосування з різними видами мінеральних добрив і їх парними комбінаціями на врожайність селери коренеплідної, т/га

Варіант досліду	2004 р.	2005 р.	2006 р.	Середнє за три роки	Приріст
					т/га	%
Без удобрення (контроль)	23,3	16,4	43,8	27,8	--	--
Se,100 г/га - фон	27,5	15,8	43,7	29,0	1,2	4
Фон + N45	25,2	13,3	45,4	28,0	0,2	1
Фон + P45	23,6	13,7	50,7	29,3	1,5	5
Фон + K45	26,8	16,2	43,1	28,7	0,9	3
Фон + N45P45	31,4	15,3	50,5	32,4	4,6	17
Фон + N45K45	26,6	14,7	42,5	27,9	0,1	0
Фон + P45K45	34,3	18,4	50,1	34,3	6,5	23
Фон + N45P45K45	29,9	15,2	49,6	31,6	3,8	14
НІР05	6,8	2,5	5,2

Із способів внесення селену найбільш ефективним є намочування насіння селери 0,005 % розчином біселеніту натрію перед сівбою, яке забезпечувало врожайність коренеплодів селери за роки досліджень 27,7 т/га за врожайності на контролі 22,1 т/га (табл. 7). Позакоренева обробка рослин селеном у наших дослідженнях не виявила суттєвого збільшення врожайності коренеплодів.

Таблиця 7

Вплив способів внесення селену на фоні N₄₅P₄₅K₄₅ на врожайність

селери коренеплідної

Варіант досліду	2004 р.	2005 р.	2006 р.	Середнє за три роки	Приріст
					т/га	%
Без удобрення (контроль)	25,1	13,7	27,5	22,1	--	--
N45P45K45 - фон	29,8	12,9	26,7	23,1	1,0	5
Фон + обробка насіння Se, 0,005 %	33,9	16,7	32,4	27,7	5,6	25
Фон + позакоренева підживлення Se, 10 г/га	25,7	14,9	28,7	23,1	1,0	5
НІР05	1,5	1,3	1,6



Урожайність селери коренеплідної в досліді з різними дозами і співвідношеннями макродобрив у контрольному варіанті становила в середньому 28,0 т/га (табл. 8). Найвищу урожайність забезпечили калійні добрива N₆₀P₆₀K₉₀ - 34,3 т/га та N₆₀P₆₀K₁₂₀ - 39,6 т/га. Збільшення дози азотних сприяло одержанню врожайності на рівні - 33,1 - 33,4 т/га. Суттєвого приросту від збільшення доз фосфорного добрива не виявлено. Це пов'язано із вибагливістю селери до азотного та калійного живлення.

Таблиця 8

Вплив різних доз і співвідношень мінеральних добрив на врожайність селери коренеплідної, т/га

Варіант досліду	2005 р.	2006 р.	Середнє за два роки	Приріст
				т/га	%
Без удобрення (контроль)	15,4	40,6	28,0	--	--
N60P60K60	16,5	49,4	32,9	4,9	18
N90P60K60	16,9	49,9	33,4	5,4	19
N120P60K60	17,6	48,6	33,1	5,1	18
N60P90K60	15,8	45,9	30,8	2,8	10
N60P120K60	15,6	48,2	31,9	3,9	14
N60P60K90	17,9	50,7	34,3	6,3	23
N60P60K120	17,7	61,6	39,6	11,6	41
НІР05	2,9	9,3

Біохімічні показники селери коренеплідної в залежності від внесених добрив. В коренеплодах селери, вирощених на природному фоні, вміст сухої речовини складав 18,8 %. Внесення 50 г/га селену забезпечило зниження сухої речовини на 0,3 %, на 0,8 % - мінеральні добрива N₄₅P₄₅K₄₅. Що стосується сумісного внесення на фоні добрив різних доз селену, вміст сухої речовини був на рівні фонового варіанта (N₄₅P₄₅K₄₅), за винятком доз селену 75 і 150 г/га - відповідно 19,1 і 18,5 % . Збільшення вмісту в коренеплодах селери сухої речовини забезпечило використання на фоні (100 г/га) селену азотних і калійних та фосфорних і калійних добрив - відповідно 20,6 та 20,5 % (в контролі - 18,3 %). Підвищені дози азотного N₁₂₀P₆₀K₆₀ та калійного N₆₀P₆₀K₉₀ добрив дозволили одержати кількість сухої речовини в коренеплодах відповідно 21,7 і 21,4% (в контролі - 19,0 %).

На вміст загального цукру в коренеплодах селери комбіноване використання селену окремо та сумісно з макродобривами не впливало.

Кількість аскорбінової кислоти в селері мала тенденцію до підвищення майже в усіх варіантах досліджень. Так, якщо коренеплоди з фонового варіанта (N₄₅P₄₅K₄₅) містили 15,6 мг/100 г аскорбінової кислоти, з інших - 15,9 - 17,5 мг/100г. Внесення на фоні селену (100 г/га) азотних і калійних добрив збільшувало вміст аскорбінової кислоти в коренеплодах до 17,4 мг/100 г (в контролі - 15,2 мг/100 г). Підвищення дози азотних добрив (варіанти N₉₀P₆₀K₆₀ та N₁₂₀P₆₀K₆₀) сприяло одержанню найбільшого вмісту цього вітаміну в селері - 19,5 та 20,1мг/100 г (в контролі - 16,4 мг/100 г).

Вміст нітратів у коренеплодах селери при застосуванні мінеральних добрив істотно не змінювався і не перевищував ГДК (2000 мг/кг сирої речовини). Найбільшу кількість їх виявлено на фоні внесення N₉₀P₆₀K₆₀ та N₆₀P₆₀K₁₂₀ - 145 мг/кг.

ВИНОС ОСНОВНИХ ЕЛЕМЕНТІВ ЖИВЛЕННЯ ВРОЖАЄМ СЕЛЕРИ КОРЕНЕПЛІДНОЇ ТА КОЕФІЦІЄНТИ ВИКОРИСТАННЯ ЇХ З ДОБРИВ

Винос та споживання елементів живлення селерою коренеплідною в залежності від добрив. Загальний винос макроелементів при вирощуванні селери коренеплідної без використання добрив за врожайності - 28,0 т/га становив: 97,3 кг азоту, 41,0 кг - P₂O₅ та 65,6 кг K₂O. Підвищені дози азотних добрив (N₉₀P₆₀K₆₀ та N₁₂₀P₆₀K₆₀) забезпечили більший винос азоту - відповідно 176,9 та 203,5 кг/га, калійних добрив у комбінації N₆₀P₆₀K₉₀ та N₆₀P₆₀K₁₂₀ винос P₂O₅ становить - 70,6 та 78,8 кг/га та K₂O - 111,9 та 130,7 кг/га.

Винос 1 тонною коренеплодів селери елементів живлення варіантами, що забезпечили максимальний урожай по досліду N₆₀P₆₀K₉₀ і N₆₀P₆₀K₁₂₀ склало: азоту - 4,35 - 4,47; P₂O₅ - 1,98 - 2,06; та K₂O - 3,26 - 3,05 кг/т відповідно. ґрунт мінеральний удобрення урожайність

Для селери коренеплідної загальний винос елементів живлення та винос їх продуктивною частиною урожаю більше залежав від рівня врожайності, ніж від відносного вмісту елементів у продукції.

Коефіцієнти використання поживних речовин з добрив. Застосування різних доз і співвідношень мінеральних добрив на селері коренеплідній сприяло збільшенню коефіцієнтів використання з них: азоту - до 51 - 125%, фосфору - до 24 - 62%, калію - до 26 - 54%. Цьому процесу сприяло споживання рослинами необхідних речовин не лише з добрив, а й з ґрунтових запасів.

Корекція селенодефіциту. Рослини селери по-різному реагували на удобрення приростом урожаю, вмістом мікроелемента селену в коренеплодах і кількістю його в урожаї (табл. 9). Максимальне накопичення селену коренеплодами селери встановлено в досліді, де на фоні мінеральних добрив селен вносили в дозах 125 і 150 г/га - відповідно 1,42 і 1,23 кг/га. Мінімальне накопичення селену в урожаї - 0,26 кг/га виявлено у фоновому варіанті (N₄₅P₄₅K₄₅) за рахунок низького вмісту його в коренеплодах - 36,9 мкг/кг, що було майже в чотири рази менше ніж у варіантах, де на цьому ж фоні вносили різні дози селену.

Таблиця 9

Накопичення селену врожаєм селери коренеплідної

Варіант досліду	Урожайність, т/га	Суха речовина, %	Селен, мкг/кг сухої речовини	Вміст селену в урожаї, кг/га
Дози селену (г/га) на фоні повного мінерального добрива
Без удобрення - контроль	26,3	18,2	141,1	0,68
Se, 50	26,7	18,6	153,0	0,76
N45P45K45 - фон	35,8	19,6	36,90	0,26
Фон + Se, 50	33,6	19,7	150,4	0,99
Фон + Se, 75	33,0	19,1	140,5	0,89
Фон + Se, 100	31,8	19,6	132,0	0,82
Фон + Se, 125	31,8	19,7	227,7	1,42
Фон + Se, 150	28,6	18,5	232,2	1,23
Види і поєднання мінеральних добрив на фоні селену (г/га)
Без удобрення - контроль	27,8	18,3	138,8	0,71
Se-100 г/га - фон	29,0	19,5	135,2	0,77
Фон + N45	28,0	19,7	212,8	1,17
Фон + P45	29,3	18,9	97,10	0,54
Фон + K45	28,7	20,5	69,50	0,41
Фон + N45P45	32,4	18,9	298,8	1,83
Фон + N45K45	27,9	20,6	113,4	0,65
Фон + P45K45	34,3	20,5	106,1	0,75
Фон + N45P45K45	31,6	20,3	142,2	0,91
Способи внесення селену
Без удобрення - контроль	22,1	18,65	26,10	0,11
N45P45K45 - фон	23,1	18,97	12,70	0,06
Фон + обробка насіння Se, 0,005%	27,7	19,79	144,6	0,79
Фон + позакореневе підживлення Se, 10г/га	23,1	19,83	30,80	0,14

В контрольному варіанті досліду з вивчення видів і поєднань мінеральних добрив на фоні селену врожайність коренеплодів склала 27,8 т/га, вміст селену - 138,8 мкг/кг, накопичення його врожаєм - 0,71 кг/га. Серед окремих видів застосування мінеральних добрив урожайність у фоновому варіанті + N₄₅ порівняно з P₄₅ і K₄₅ була дещо нижчаю і становила 28,0 т/га. Але за рахунок більшої кількості селену в коренеплодах селери - 212,8 мкг/га накопичення його в урожаї становило 1,17 кг/га. Парні комбінації добрив забезпечили найбільший вміст мікроелемента у варіанті Se,100 г/га + N₄₅P₄₅ - 1,83 кг/га, як за рахунок вищого врожаю, так і високого вмісту селену в ньому.

Серед способів внесення на фоновому варіанті кращою виявилася обробка насіння селери 0,005 % розчином біселеніту натрію, яка дозволила накопичити селен урожаєм у кількості 0,79 кг/га.

економічна ТА БІОЕНЕРГЕТИЧНА ОЦІНКА ЕФЕКТИВНОСТІ ДОБРИВ, ВНЕСЕНИХ ПІД СЕЛЕРУ КОРЕНЕПЛІДНУ

Економічна та біоенергетична ефективність використання добрив під селеру коренеплідну. При вирощуванні селери дози селену, впливаючи на рівень врожайності коренеплодів, визначають і ефективність їх внесення. Розрахунки економічної ефективності вирощування селери залежно від внесених доз селену та повного мінерального добрива свідчать про їх переваги (табл. 10). Повне мінеральне добриво в дозі N₄₅P₄₅K₄₅ забезпечило чистий прибуток від приросту врожаю у розмірі 6443 грн/га. При внесенні на фоні добрив селену (N₄₅P₄₅K₄₅ + Se, 50 г/га) означений показник був меншим - 4699 грн/га, знижувалися врожайність, рентабельність (111 до 101%) та коефіцієнт біоенергетичної ефективності (1,57 до 1,49). Але це компенсувалося підвищенням вмісту селену в продукції селери коренеплідної, як цінного ессенціального мікроелемента, важливого для корекції селенодефіциту.

Застосування парних комбінацій азотних і фосфорних та фосфорних і калійних добрив на фоні селену мали переваги над контрольним варіантом, забезпечивши вищу врожайність, зниження собівартості продукції на 21 - 41 грн, високі показники рентабельності - відповідно 96 та 105 % та коефіцієнти біоенергетичної ефективності - 1,46 і 1,57, підвищення вмісту селену в продукції. Найбільший чистий прибуток від приросту врожаю в сумі 3429 грн/га серед способів внесення селену забезпечила передпосівна обробка насіння 0,005 % біселенітом натрію. За собівартості продукції 510 грн/т рентабельність виробництва становила 77 %, а коефіцієнт біоенергетичної ефективності - 1,28 (аналогічні показники контрольного варіанта - відповідно 59 % і 1,07).

Висока доза калію в повному мінеральному добриві (N60P60K120) сприяла одержанню високого прибутку - 7697 грн/га, низької собівартості продукції - 408 грн/т, рентабельності - 121 % і коефіцієнта біоенергетичної ефективності - 1,66.



Таблиця 10

Економічна ефективність та біоенергетична оцінка вирощування селери коренеплідної від дії мінеральних добрив та селену

Добриво	Прибуток від приросту врожаю, грн/га	Повна собівартість 1 т продукції, грн	Рентабельність виробництва, %	Коефіцієнт біоенергетичної ефективності
Вплив селену на фоні повного мінерального добрива, 2004 - 2006 рр.
Контроль	--	500	80	1,28
N45P45K45	6443	426	111	1,57
N45P45K45+ Se 50г/га	4699	447	101	1,49
Вплив різних видів і парних комбінацій добрив на фоні селену, 2004 - 2006 рр.
Контроль	--	480	88	1,34
Se-100 г/га + N45P45	2608	459	96	1,46
Se-100 г/га + P45K45	4112	439	105	1,57
Вплив способів внесення селену на фоні мінеральних добрив, 2004 - 2006 рр.
Контроль	--	566	59	1,07
Обробка насіння Se - 0,005%	3429	510	77	1,28
Вплив доз і співвідношень мінеральних добрив, 2005 - 2006 рр.
Контроль	--	479	88	1,35
N60P60K90	2959	458	96	1,43
N60P60K120	7697	408	121	1,66



ВИСНОВКИ

У дисертації наведено теоретичне обґрунтування та нове вирішення агрохімічних питань вирощування селери коренеплідної при внесенні селену та мінеральних добрив на чорноземі типовому Лівобережного Лісостепу України, що забезпечить підвищення врожаю та отримання продукції рослинництва, збалансованого за вмістом селену.

1. Селен є достатньо розповсюдженим елементом, однак через нерівномірний розподіл по поверхні Землі, в деяких регіонах відзначаються дуже низькі природні концентрації його. Концентрація селену в різних типах ґрунтів варіює в межах від 10 до 1200 мкг/кг. У чорноземі типовому вміст селену в гумусному горизонті складав 256 мкг/кг ґрунту, що класифікується, як низький рівень, у верхньому перехідному шарі ґрунту - 380 мкг/кг, нижньому перехідному - 290, у материнській породі - 139 мкг/кг ґрунту.

2. Селен у дозах 50, 100, 125, 150 г/га на фоні N₄₅P₄₅K₄₅ не сприяв збільшен...