Размещено на http://allbest.ru

1

НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ БІОРЕСУРСІВ І ПРИРОДОКОРИСТУВАННЯ УКРАЇНИ

УДК 633.12:631.53.048:631.82

АВТОРЕФЕРАТ

дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата сільськогосподарських наук

ПРОДУКТИВНІСТЬ ГРЕЧКИ ЗАЛЕЖНО ВІД ТЕХНОЛОГІЇ ВИРОЩУВАННЯ В УМОВАХ ПРИКАРПАТТЯ УКРАЇНИ

06.01.09 - рослинництво

ОРЛОВСЬКИЙ РУСЛАН МИХАЙЛОВИЧ

Київ-2011

Дисертацією є рукопис

Робота виконана в Прикарпатському національному університеті ім. В.Стефаника Міністерства освіти і науки України

Науковий керівник - доктор сільськогосподарських наук, член-кореспондент НААН, професор Танчик Семен Петрович, Національний університет біоресурсів і природо-користування України, директор НДІ агротехно-логії та якості продукції рослинництва

Офіційні опоненти:

доктор сільськогосподарських наук, член-кореспондент НААН, старший науковий співробітник Камінський Віктор Францевич, ННЦ „Інститут землеробства НААН” заступник директора з наукової роботи

кандидат сільськогосподарських наук, Дмитришак Михайло Ясонович, Національний університет біоресурсів і природокористування України, доцент кафедри рослинництва

Захист відбудеться “28” березня 2011року о 10 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 26.004.10 у Національному університеті біоресурсів і природокористування України за адресою: 03041, м. Київ-41, вул. Героїв Оборони, 15, навчальний корпус № 3, ауд. 65

З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Національного університету біоре-сурсів і природокористування України за адресою: 03041, м. Київ-41, вул. Героїв Оборони, 13, навчальний корпус № 4, к.28

Автореферат розісланий “25” лютого 2011 р.

Вчений секретар

спеціалізованої вченої ради В.М. Рожко

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність теми. В умовах сучасного інтенсивного землеробства зростає необхідність збільшення виробництва сільськогосподарської продукції, у тому числі й зерна гречки, як основної круп'яної культури. Світова посівна площа гречки становить близько 4 млн. га, у тому числі в країнах Європи 2,4 млн. га. В Україні гречка займає близько 400 тис. га. Середня врожайність гречки в Україні 0,7 - 1,0 т/га, в кращих господарствах збирають 1,5 - 2,0 т/га, а в сприятливі роки - 2,5 - 3,3 т/га.

Причини, що обумовлюють низькі врожаї гречки, давно цікавлять учених і практиків. Середня врожайність, порівняно з зерновими культурами, все ще залишається низькою. В ХІХ сторіччі, як зазначають А.А. Корнілов і К.А. Савицький, гречка за величиною врожайності була близькою до зернових культур. Починаючи з другої половини ХХ сторіччя, врожайність усіх сільськогосподарських культур зросла, а гречки - знизилася.

Основними причинами низької урожайності та валових зборів зерна гречки в Україні є:

- відсутність високопродуктивних сортів культури;

- недостатньо розроблені і адаптовані до зональних ґрунтово-кліматичних умов технології вирощування;

- недостатньо розвинена коренева система й листкова поверхня рослин з розрахунку на одну квітку;

- особливості запилення квіток, пов'язані зі статевим диморфізмом.

Актуальність теми зумовлена необхідністю впровадження у виробництво нових сортів гречки інтенсивного типу та розробка зональних технологій вирощування з урахуванням більш ефективного використання біокліматичного потенціалу умов Прикарпаття та генетичного потенціалу нових високопродуктивних сортів.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Тема дисертаційної роботи є складовою частиною досліджень кафедри агрохімії і ґрунтознаства Прикарпатського національного університету ім. В.Стефаника, виконаних за державною програмою НААН «Землеробство»: «Розробити науково-методичні основи раціонального використання й охорони ерозійно-небезпечних земель у системах землеробства Лісостепу Полісся України (номер державної реєстрації 0106U000404).

Мета і завдання дослідження. Мета роботи полягає у підвищенні урожайності та покращенні якості зерна гречки шляхом удосконалення технології її вирощування: використання нових перспективних сортів; економічно вигідних та екологічно безпечних норм мінеральних добрив; встановлення залежностей якості зерна від умов вирощування. Для реалізації мети вирішувалися такі завдання:

- удосконалити зональну технологію вирощування гречки з метою підвищення її урожайності та покращення якості зерна;

- встановити рівень мінерального живлення гречки та густоту стояння рослин, за яких досягається найвища економічна та енергетична доцільність, а також екологічна безпечність;

- виявити високопродуктивні сорти гречки, що є найбільш придатними для Прикарпаття України;

- дати економічну та енергетичну оцінку ефективності удосконаленої технології вирощування і виявити її вплив на рівень продуктивності культури.

Об'єкти дослідження. Процеси формування врожайності та якості зерна гречки залежно від мінеральних добрив та норм висіву насіння.

Предмет дослідження. Мінеральні добрива, норми висіву, сорти гречки Українка, Антарія і Оранта.

Методи дослідження. У процесі виконання роботи застосовували спеціальні та загальнонаукові методи досліджень: польовий - вивчення взаємодії об'єкта дослідження з біотичними та абіотичними факторами в умовах Прикарпаття; лабораторні: а) вимірювально-ваговий - для визначення біометричних показників формування врожаю зерна гречки; б) фізичний - визначення показників фізичної якості зерна; в) математично-статистичні методи для оцінки достовірності отриманих результатів; г) розрахунково-порівняльний - встановлення економічної та енергетичної ефективності досліджуваних елементів технології вирощування.

Наукова новизна одержаних результатів. Вперше в умовах Прикарпаття комплексними дослідженнями встановлена реакція високопродуктивних сортів гречки Антарія і Оранта на густоту стеблестою рослин і рівень мінерального живлення. На їх основі на дерново-підзолистих середньосуглинкових ґрунтах встановлені оптимальні параметри густоти стеблестою і рівень мінерального живлення рослин гречки сортів Оранта і Антарія.

Встановлені кореляційні залежності біологічної і господарської продуктивності, якісних параметрів зерна гречки від елементів технології її вирощування.

Практичне значення одержаних результатів. Результати досліджень стали основою для розробки практичних рекомендацій для Прикарпаття України із удосконалення технології вирощування гречки сортів Оранта і Антарія. На основі результатів досліджень господарствам рекомендована технологія що забезпечує оптимальну густоту стояння рослин нових сортів гречки і норми мінеральних добрив, а рівень урожайності зерна не менше 3,0-3,5 т/га.

Виробничу перевірку і практичне впровадження результатів досліджень проведено в дослідному господарстві «Перемога» Івано-Франківського інституту АПВ НААН України Тисменицького району на площі 65 га та в ПАФ “Бовшівська” Галицького району Івано-Франківської області на площі 52 га.

Особистий внесок здобувача. Автор брав безпосередню участь у розробці програми досліджень, проведенні польових дослідів, спостережень і обліків, аналізував і узагальнював одержані дані в звітах, наукових статтях та дисертаційній роботі.

Апробація результатів дисертації. Результати досліджень доповідались на Міжнародній науково-практичній конференції «Екологія: проблеми адаптивно-ландшафтного землеробства» (м. Івано-Франківськ, 2006); обласних науково-практичних конференціях (м. Івано-Франківськ, 2006-2009 рр.); звітно-наукових конференціях професорсько-викладацького складу Інституту природничих наук Прикарпатського національного університету імені Василя Стефаника (м. Івано-Франківськ, 2006-2010 рр.); на конференції «Наукові і практичні аспекти агропромислового виробництва та розвитку сільських регіонів» (Львів, 2010р.).

Публікації. За результатами досліджень опубліковані 4 наукові праці у фахових виданнях.

Структура та обсяг дисертаційної роботи. Дисертаційна робота викладена на 163-х сторінках машинописного тексту, включає вступ, 4 розділи, які містять 33 таблиці і 16 рисунків, висновки, рекомендації виробництву, 28 - додатків, список використаних джерел, який включає 207 найменувань, в тому числі 9 - латиницею.

урожайність гречка зерно прикарпаття

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

СТАН ВИВЧЕННЯ ПРОБЛЕМИ ТА ОБГРУНТУВАННЯ ВИБРАНОГО НАПРЯМКУ ДОСЛІДЖЕНЬ (ОГЛЯД ЛІТЕРАТУРИ)

У розділі подається аналіз результатів досліджень вітчизняних та зарубіжних авторів, що висвітлюють сучасний стан і перспективи виробництва гречки в Україні й світі. Наведено огляд та аналіз літератури з питань вивчення впливу рівня мінерального живлення і норм висіву насіння на продуктивність гречки. Опрацьований матеріал засвідчив актуальність проведення досліджень з удосконалення сортової технології вирощування гречки.

УМОВИ ТА МЕТОДИКА ПРОВЕДЕННЯ ДОСЛІДЖЕНЬ

Дослідження з вивчення комплексного впливу норм висіву і рівня мінерального живлення рослин на продуктивність гречки в умовах Прикарпаття України проводили протягом 2007-2009 рр. у стаціонарних дослідах, закладених на дослідному полі Івано-Франківського коледжу Львівського Національного аграрного університету.

Дослідне поле розташоване в с. Чукалівка Тисменицького району Івано-Франківської області. Район входить до складу передгірської агрокліматичної зони. Ґрунт - дерново-підзолистий середньосуглинковий за гранулометричним складом. Вміст в орному шарі ґрунту: гумусу - 2,34 % (за Тюріним), рН сольової витяжки - 5,5, гідролітична кислотність 4 мг- екв./100 г ґрунту (за Каппеном), сума увібраних основ 14,6 мг-екв./100г ґрунту (за Каппеном), лужногідролізованого азоту - 56,0 мг/кг (за Корнфілдом), рухомого фосфору - 73,0 мг/кг (за Кірсановим), обмінного калію - 86,0 мг/кг (за Кірсановим). Ґрунти характеризуються також наявністю рухомих форм таких мікроелементів як бор (0,70 мг/кг), молібден (0,13 мг/кг), марганець (30 мг/кг), кобальт (0,54 мг/кг), мідь (5,4 мг/кг), цинк (1,4 мг/кг). Ступінь забезпечення азоту та фосфору середня, а калію висока.

При проведенні досліджень велися спостереження за температурним режимом, кількістю опадів, вологістю ґрунту, інших факторами життя рослин і порівнювали їх із середніми багаторічними даними, що дало можливість передбачити особливості росту й розвитку рослин гречки та вносити відповідні корективи до технології вирощування.

Клімат зони помірно-континентальний. У липні, найтеплішому місяці, середня температура повітря становить 18,9⁰С, у найхолоднішому (січні) - вона знижується до мінус 6,3⁰С. Сума активних температур становить 2200-2500^оС.

У районах Прикарпаття за рік випадає 600 - 800 мм опадів. Для річного ходу опадів характерна значна перевага їх кількості в теплий період порівняно з холодним. За теплий період (квітень - жовтень) в районах Прикарпаття випадає близько 73% опадів від річної норми. Найбільш дощові літні місяці, протягом яких випадає близько 44% опадів.

Погодні умови в роки досліджень за температурним і водним режимами були неоднорідними й істотно відрізнялися від середньо багаторічних показників. У цілому 2007 і 2008 рр. були сприятливими для росту та розвитку рослин гречки, хоча, 2008 рік був досить вологим. У 2009 році - погодні умови були посушливими. Гідротермічний коефіцієнт вегетаційних періодів у 2007 р. становив 1,4, 2008 - 2,1 і 2009 р. - 1,2.

Неоднорідність погодних умов дозволила відповідною мірою оцінити реакцію сортів гречки на зміни теплового режиму та вологозабезпечення, які формувалися під впливом досліджуваних факторів, і обґрунтувати висновки та рекомендації виробництву.

Програмою досліджень передбачалось проведення лабораторних, польових та виробничих дослідів з метою встановлення впливу норм висіву та рівня мінерального живлення на поживний режим ґрунту, фотосинтетичні і ростові процеси в рослинах, урожайність гречки різних сортів та економічні і енергетичні показники.

Трифакторний польовий дослід проводили за схемою: Фактор А - сорти: Українка - контроль; Антарія; Оранта. Фактор В - норми висіву: 3 млн./га схожих насінин; 4 млн./га схожих насінин - контроль; 5 млн./га схожих насінин. Фактор С - норми добрив: кг/га д.р.N₄₅P₄₅K₄₅ - контроль; N₆₀P₆₀K₄₅; N₉₀P₉₀K₄₅ - на заплановану врожайність 3 т/га.

Методичною основою виконання досліджень були «Методические рекомендации по проведению полевых опытов с зерновыми и кормовыми культурами», а також методики наукових досліджень за редакцією А.С. Молостового (1975), Б.А. Доспєхова (1987), В.В. Волкодава (2003).

Площа облікової ділянки 50 м². Повторність досліду - триразова. Розміщення ділянок рендомізоване. Попередник - озима пшениця.

Мінеральні добрива у вигляді гранульованого суперфосфату (P₂О₅ - 19,5 %) та калійної солі (K₂О - 40 %) вносили під основний обробіток ґрунту, а аміачну селітру (N - 34,4 %) під першу культивацію на глибину 6-8 см. Технологія вирощування загальноприйнята для зони.

Для вивчення особливостей росту, розвитку і формування продуктивності рослин та наукового обґрунтування висновків і практичних рекомендацій виробництву в дослідах проводили наступні спостереження, польові та лабораторні дослідження:

- наростання вегетативної маси, накопичення сухої речовини і облік густоти рослин проводили у фазу повних сходів і перед збиранням врожаю за "Методикою Державного сортовипробування сільськогосподарських культур" (В.В. Волкодав, 2003);

- вологість ґрунту визначали за методикою А.А. Роде термостатно-ваговим методом (1969);

- фенологічні спостереження здійснювали за методикою Ф.М. Куперман (1975).

- вміст лужногідролізованого азоту визначали за методом Корнфілда, рухомого фосфору і обмінного калію - за Кірсановим (1968);

- площу листкової поверхні визначали методом "висічок", за Л.П. Бочкаровою (1994);

- визначення чистої продуктивності фотосинтезу (ЧПФ) за О.О. Ничипоро-вичем (1966):

- урожайність розраховували шляхом перерахунку маси зерна на стандартну вологість (14%) і (100%)чистоту;

- хімічний склад рослин та якість зерна визначали за методом інфрачервоної спектрометрії;

- математичний аналіз результатів польових та лабораторно-польових досліджень проводили за допомогою дисперсійного та кореляційно-регресійного аналізів за Б.А. Доспєховим (1985);

- економічну ефективність розраховували за технологічними картами, а енергетичну - за методикою О.К. Медведовського і П.І. Іваненка (1988).

ОСОБЛИВОСТІ РОСТУ, РОЗВИТКУ ТА ФОРМУВАННЯ ПРОДУКТИВНОСТІ РОСЛИН ГРЕЧКИ ЗАЛЕЖНО ВІД НОРМ ВИСІВУ ТА РІВНЯ МІНЕРАЛЬНОГО ЖИВЛЕННЯ

Польова схожість насіння та виживання рослин гречки за вегетацію. Формування оптимальної густоти посіву гречки є одним з основних показників високої продуктивності. Нашими дослідженнями встановлено, що збільшення норми висіву рослин від 3 до 5 млн./га схожих насінин призводило до зниження польової схожості насіння гречки на 3,5-4,9% (табл.1).

Збільшення кількості мінеральних добрив до N₆₀P₆₀K₄₅ і N₉₀P₉₀K₄₅ призвело до підвищення польової схожості на 2,5-5,2% порівняно з контролем. Наші дослідження засвідчили, що на величину польової схожості позитивно впливають фосфорні добрива.

Рослини гречки сорту Антарія були більш стійкими до несприятливих умов в період вегетації порівняно з іншими досліджуваними сортами, про що свідчить загальне виживання рослин.

Таблиця 1

Польова схожість насіння гречки залежно від норми висіву та рівня мінерального живлення,% (середнє за 2007-2009 рр.)

Сорт	Норма висіву, млн./га сх. насінин	Норми добрив кг/га д.р.
		N45P45K45 (контроль)	N60P60K45	N90P90K45
Українка (контроль)	3	82,3	84,5	86,6
	4 (контроль)	80,0	81,7	83,5
	5	79,4	80,2	81,3
Антарія	3	87,2	88,3	89,8
	4	85,6	86,7	88,2
	5	82,4	84,5	85,9
Оранта	3	83,2	84,3	87,6
	4	81,4	83,1	85,4
	5	80,2	81,5	83,3
НІР05 0,18 0,20 0,19

Так у сорту Українка більше виживання рослин відмічено за норми висіву 3 млн./га схожих насінин і внесення N₆₀P₆₀K₄₅ - 90,3%. Збільшення норми висіву та добрив призвело до зрідження посівів на 1,9-6,9%, що пояснюється окремими випадками вилягання рослин.

У сорту Антарія за норми висіву 4 млн./га схожих насінин і внесення N₆₀P₆₀K₄₅ виживання рослин протягом вегетації становило 93,8%, на варіантах із внесенням N₉₀P₉₀K₄₅ воно складало - 88,3-89,3%. Збільшення норми висіву до 5 млн./га схожих насінин зменшувало виживання рослин на 3,8-5,1%, що обумовлено посиленням конкуренції між рослинами в посіві за поживні речовини, вологу та світло.

Загальне виживання рослин було вищим при висіві 4 млн./га схожих насінин на фоні N₉₀P₉₀K₄₅ - 89,9%. Збільшення норми висіву до 5 млн./га схожих насінин знижувало виживання рослин.

Рослини гречки сорту Оранта виявились стійким до вилягання навіть за внесення максимальної норми добрив у порівняно з сортами Українка та Антарія.

Особливості росту і розвитку рослин гречки залежно від норм висіву і норм добрив. Результати біометричних вимірів засвідчили, що висота рослин досліджуваних сортів у меншій мірі залежала від кількості рослин (r ? 0,75), а в більшій від сортів (r ? 0,98) і рівня мінерального живлення (r ? 0,97). Частка впливу факторів, що вивчалися, становила: сорт - 23,5%, норма висіву - 15,7% і добрива - 34,9% (рис. 1).

Рис. 1 Частка впливу факторів на висоту рослин гречки, % (середнє за 2007-2009рр.)

Нашими дослідженнями встановлено, що вищими були рослини гречки у фазу дозрівання насіння. Суттєвої різниці між сортами не виявлено. Із збільшенням норми висіву насіння до 5 млн./га схожих насінин висота рослин зростала на 2,5-4,3%, що обумовлено явищем загального витягування рослин в умовах посиленої конкуренції за світло.

На варіанті N₉₀P₉₀K₄₅ рослини гречки були вищими порівняно з контролем на 5,3-5,9%, що обумовлено покращенням поживного режиму ґрунту і високою фізіологічною активністю споживання елементів живлення кореневою системою.

Отже, висота рослин характеризує умови росту й розвитку гречки і визначається рівнем мінерального живлення,нормами висіву, сортовими особливостями та їх взаємодією.

Вміст сухої речовини залежно від норм висіву та норм добрив. Нашими дослідженнями встановлено, що інтенсивність накопичення сухої речовини в різні фази росту й розвитку рослин гречки неоднакова: у період бутонізації в рослинах гречки зростають темпи нагромадження та кількість сухої речовини, а у період плодоутворення-дозрівання темпи приросту її знижуються, а кількість - продовжує збільшуватися.

Інтенсивність накопичення сухої речовини залежала від варіанту удобрення. Цей процес у рослинах сортів Українка, Антарія і Оранта залежно від добрив проходив однаково: найбільш інтенсивно накопичувалася суха речовина на початку вегетації за внесення мінеральних добрив у нормі N₄₅Р₄₅К₄₅. Починаючи із міжфазного періоду плодоутворення-дозрівання - на варіантах, де мінеральні добрива вносили у нормі N₉₀Р₉₀К₄₅ динаміка накопичення сухої речовини зменшувалась.

Різниця у накопиченні сухої речовини спостерігалася і за різних норм висіву насіння: більші прирости сухої речовини в обох сортів одержали за норми висіву насіння 3 і 4 млн. /га схожих насінин. Кількість сухої речовини у сорту Антарія була вищою, порівняно із сортами Українка і Оранта.

Отже, найбільш інтенсивне накопичення сухої речовини рослинами досліджуваних сортів відмічено за норми висіву 4 млн./га схожих насінин та внесення N₆₀P₆₀K₄₅.

Таблиця 2

Вміст сухої речовини у рослинах гречки залежно від норм висіву і норм мінеральних добрив, ц /га, (фаза дозрівання зерна середнє за 2007-2009 рр.)

Норми висіву, млн./га схожих насінин	Норми добрив кг/га д.р.
	N45P45K45 (контроль)	N60P60K45	N90P90K45
	ц /га	в % до контролю	ц /га	в % до контролю	ц /га	в % до контролю
Українка (контроль)
3	89,9	88,7	122,9	121,2	117,2	115,6
4 (контроль)	101,4	100,0	147,8	145,8	139,3	137,4
5	95,7	94,4	126,3	124,6	121,3	119,6
Антарія
3	95,6	94,3	127,3	125,5	119,8	118,1
4	116,3	114,7	156,6	154,4	148,5	146,5
5	98,6	97,2	130,3	128,5	125,4	123,7
Оранта
3	94,9	93,6	120,4	118,7	118,3	116,7
4	108,7	107,2	151,2	139,7	141,7	139,7
5	97,3	96,0	128,4	126,6	123,9	122,2
	НІР05 0,45 0,46 0,41

Збільшення норм висіву та добрив призвело до зменшення вмісту сухої речовини, що пояснюється погіршенням умов освітлення та виляганням рослин.

Формування листкової поверхні рослин гречки. Рослини гречки формують площу асиміляційної поверхні на рівні 40-50 тис.м²/га, однак в перерахунку на кожну квітку вона є меншою у 1,5-2 рази порівняно з іншими польовими культурами. Тому агротехнічні заходи повинні сприяти оптимізації продуктивності листкового апарату.

Нашими дослідженнями встановлено, що рослини гречки найбільшу площу листків формували в фазу плодоутворення. У фазу дозрівання зерна площа листків зменшилась на 5,0-5,6%, що обумовлено відтоком асимілянтів у генеративні органи та підсиханням листків нижнього і середнього ярусів.

Серед сортів за формуванням листкового апарату більшими показниками виділявся сорт Антарія - 53,6-62,5 тис. м²/га. Сорти Українка і Оранта не відрізнялися за величиною площі листків - 51,2-59,4 тис.м²/га.

На величину асиміляційного апарату як однієї рослини, так і посіву в цілому, суттєвий вплив мали норми висіву та рівень мінерального живлення (табл. 3).

Таблиця 3

Площа листкової поверхні рослин різних сортів гречки залежно від норм висіву і норм мінеральних добрив, тис. м²/га, (фаза плодоутворення, середнє за 2007-2009 рр.)

Норма висіву, млн./га схожих насінин	Норми добрив, кг/га д.р
	N45P45K45 (контроль)	N60P60K45	N90P90K45
	однієї рослини, см2	посіву, тис.м2/га	однієї рослини, см2	посіву, тис.м2/га	однієї рослини, см2	посіву, тис.м2/га
Українка (контроль)
3	194,4	41,3	202,9	46,4	219,9	51,2
4 (контроль)	191,5	46,5	196,3	48,5	213,7	54,9
5	183,3	48,7	189,2	58,3	204,2	58,8
Антарія
3	197,3	45,6	214,9	52,0	220,4	53,6
4	194,0	49,9	201,5	57,2	215,2	61,3
5	187,3	58,4	194,3	61,1	209,2	62,5
Оранта
3	194,9	41,5	213,1	46,9	219,8	51,5
4	191,8	47,0	200,2	53,4	214,2	57,8
5	184,7	50,2	192,5	56,0	208,4	59,4
НІР05 0,34 0,36 0,32

Із збільшенням норми висіву з 3 до 5 млн./га схожих насінин площа листків однієї рослини зменшилась у середньому по сортах гречки на 5,0-7,1%, що пояснюється конкуренцією за світло, вологу та поживні речовини в посіві. Проте, площа асиміляційної поверхні посіву із зменшенням площі живлення збільшувалася у сорту Українка на 14,8-17,9%, Антарія - 16,6-28,0% і Оранта - 15,3-20,9%, що обумовлено їх біологічними особливостями.

Із збільшенням норм мінеральних добрив до N₉₀P₉₀K₄₅ площа листкового апарату зростала у сортів Українка на 20,7-23,9%, Антарія - 17,0-17,5%, Оранта - 18,3-20,1%.

У середньому по досліду площа листкового апарату рослин гречки обумовлювалася рівнем мінерального живлення (r ? 0,98), сортовими особливостями (r ? 0,96) і у меншій мірі нормами висіву (r ? 0,62).

Нашими дослідженнями встановлено, що між величиною чистої продуктивності фотосинтезу і рівнем урожайності існує тісна кореляційна залежність (r ? 0,98). У досліді чиста продуктивність фотосинтезу формувалася під впливом густоти рослин (r ? 0,95) та рівня мінерального живлення (r ? 0,84) і менше визначалася особливістю сорту (r ? 0,63) (табл.4).

Із збільшенням норми висіву насіння до 5 млн./га схожих насінин чиста продуктивність фотосинтезу зменшувалася у сорту Українка на 9,6-12,3%, Антарія - 11,5-14,6%, Оранта - 10,5-13,8%, що обумовлено зменшенням вмісту сухої речовини та площі листків однієї рослини на цих варіантах.

Таблиця 4

Чиста продуктивність фотосинтезу рослин гречки різних сортів у фазу плодоутворення залежно від норм висіву і рівня мінерального живлення, г/м² за добу (середнє за 2007-2009 рр.)

Норми висіву, млн./га схожих насінин	Норми добрив, кг/га д.р
	N45P45K45 (контроль)	N60P60K45	N90P90K45
Українка (контроль)
3	7,8	8,1	8,3
4 (контроль)	7,4	7,7	8,1
5	6,8	7,1	7,5
Антарія
3	8,2	8,5	8,7
4	7,8	8,1	8,4
5	7,0	7,4	7,7
Оранта
3	8,0	8,3	8,5
4	7,7	7,9	8,2
5	6,9	7,2	7,6
НІР0,5	0,085	0,074	0,032

Збільшення норм мінеральних добрив до N₆₀P₆₀K₄₅ і N₉₀Р₉₀К₄₅ підвищувало чисту продуктивність фотосинтезу у середньому по сортах на 6,0-6,4% відповідно за норми висіву 3 млн./га схожих насінин і на 10,0-10,3% за 5 млн./га схожих насінин.

Закономірність формування величини фотосинтетичного потенціалу залежно від норм висіву, рівня мінерального живлення і сортових особливостей у досліді збереглась (табл.5).

Таблиця 5

Фотосинтетичний потенціал посівів гречки залежно від сортів, норм висіву і норм мінеральних добрив, млн.м²днів/га (середнє за 2007-2009 рр.)

Сорти	Норми висіву,млн./га сх. насінин	Норми добрив кг/га д.р
		N45P45K45 (контроль)	N60P60K45	N90P90K45
Українка(контроль)	3	1,89	2,16	2,41
	4 (контроль)	2,13	2,25	2,58
	5	2,23	2,71	2,76
Антарія	3	2,12	2,44	2,55
	4	2,32	2,69	2,91
	5	2,72	2,87	2,97
Оранта	3	1,91	2,18	2,42
	4	2,16	2,48	2,72
	5	2,30	2,60	2,79
НІР0,5		0,08	0,05	0,06

Із збільшенням норми висіву насіння до 5 млн./га схожих насінин фотосинтетичний потенціал збільшився до 2,23-2,97 млн.м²днів/га проти 2,13-2,91 млн.м²днів/га на контролі. Внесення підвищених норм мінеральних добрив N₉₀P₉₀K₄₅ також забезпечувало підвищення фотосинтетичного потенціалу у сорту Українка на 21,1-23,8%, Антарія - 9,1-25,4%, Оранта - 21,3-26,7% порівняно із внесенням N₄₅P₄₅K_45.

Збільшення фотосинтетичного потенціалу пояснюється подовженням тривалості міжфазних періодів, зокрема періоду цвітіння, а отже, і в цілому вегетації, що обумовило його величину.

Поживний режим грунту та особливості використання елементів живлення рослинами гречки. Максимальний врожай можливий лише за оптимального забезпечення рослин елементами живлення в критичні фази росту й розвитку. Дослідженнями встановлено, що збільшення норм висіву призводило до зменшення вмісту азоту в ґрунті на контрольному варіанті на 3,9 - 4,4 %, а за внесення N₉₀P₉₀K₄₅ - на 7,6 - 8,7%.

Результати ґрунтових аналізів, динаміки лужногідролізованого азоту в шарі ґрунту 0-20 см засвідчили, що його вміст залежав і від біологічних особливостей сортів гречки. Найменший вміст азоту в ґрунті у фазу дозрівання насіння був відмічений за внесення N₄₅P₄₅K₄₅ при вирощуванні сортів Антарія і Оранта за норми висіву 5 млн./га - 43,2 і 44,3 мг/кг ґрунту відповідно, проти 45,0 мг/кг ґрунту під посівами сорту Українка, що головним чином і вплинуло на формування продуктивності гречки.

Внесення мінеральних добрив зумовлює збільшення кількості рухомих форм фосфору в ґрунті. Його вміст в ґрунті за внесення підвищених норм мінеральних добрив збільшувався на 8-11%. Цьому сприяло не тільки внесення фосфорних, а й калійних добрив, які обмежують рухомість фосфорної кислоти.

Збільшення норми висіву від 3 до 5 млн./га призводило до зменшення ґрунтових запасів рухомого фосфору, особливо у фазу дозрівання зерна, що пов'язано із збільшенням конкуренції рослин за поживні речовини і більшим виносом його з урожаєм. Найбільший вміст фосфору в ґрунті відмічено у фазу бутонізації, після чого він знижувався, що обумовлено високими вимогами до цього елементу в період генеративного розвитку.

Рослини гречки сортів Оранта і Антарія виносили з грунту на 5,0-6,3% рухомого фосфору більше, порівняно з сортом Українка (контроль). Отже, дані сорти позитивно реагують на внесення підвищених норм мінеральних добрив, що дає підставу віднести їх до інтенсивного типу.

Із збільшенням норми висіву насіння від 3 до 5 млн./га схожих насінин ґрунтові запаси обмінного калію в середньому по сортах зменшились на 6,7-7,4 %. Внесення мінеральних добрив у нормі N₆₀P₆₀K₄₅ сприяло збільшенню кількості обмінного калію в ґрунті на 5,1-7,7%, а N₉₀P₉₀K₄₅ збільшило вміст калію на 6,7-8,6% порівняно з контролем.

Найменший вміст обмінного калію в шарі ґрунту 0-20 см відмічено на варіантах досліду при вирощуванні сортів Оранта і Антарія. Так, при вирощуванні сорту Українка (контроль) у фазу бутонізації за норми висіву 3 млн./га схожих насінин і внесення N₉₀P₉₀K₄₅ вміст калію в ґрунті становив 81мг/кг ґрунту, а при вирощуванні сортів Оранти і Антарії запаси обмінного калію в ґрунті зменшились відповідно на 3,7- 7,4%.

Рис. 2. Винос елементів живлення врожаєм гречки сорту Українка, кг/га (середнє за 2007-2009 рр.).

До фази цвітіння ґрунтові запаси обмінного калію зменшилися на 13,6-16,2%. Збільшення норми висіву насіння з 3 до 5 млн./га схожих насінин призвело до зменшення вмісту обмінного калію на 14,9-16,0%. Внесення добрив сприяло збільшенню калію в ґрунті на 6,1-11,4% порівняно з контролем.

Найбільше обмінного калію з ґрунту за період вегетації виносили рослини сортів гречки Оранта і Антарія - (відповідно на 4,1-8,1% більше , ніж на контролі), що пояснюється їх підвищеними вимогами до елементів живлення.

Різниця в хімічному складі рослин гречки вплинула на загальний винос азоту, фосфору і калію урожаєм (рис.2,3).

Рис. 3. Винос елементів живлення врожаєм гречки сорту Антарія, кг/га (середнє за 2007-2009 рр.).

Водний режим ґрунту та використання води рослинами гречки залежно від рівня мінерального живлення і норм висіву. Сумарне водоспоживання гречки за вегетацію знаходилося в межах 2880-2937 м³/га (табл. 6).

Таблиця 6

Водоспоживання рослин гречки залежно від норм висіву і рівня мінерального живлення (середнє за 2007-2009 рр.)

Варіант досліду	Показник водоспоживання рослин гречки за норми висіву, млн./га схожих насінин
	Сумарне водоспоживання, м3/га	Коефіцієнт водоспоживання, м3/т сухої речовини
	3	4 (контроль)	5	3	4 (контроль)	5
Українка (контроль)
N45P45K45 (контроль)	2880	2889	2902	1120	1137	1149
N60P60K45	2887	2898	2909	1009	1025	1047
N90P90K45	2895	2905	2915	977	991	1009
Антарія
N45P45K45	2902	2910	2918	1105	1119	1127
N60P60K45	2910	2919	2929	967	981	996
N90P90K45	2921	2928	2937	960	972	986
Оранта
N45P45K45	2885	2895	2909	1112	1131	1140
N60P60K45	2892	2902	2916	990	1002	1032
N90P90K45	2901	2911	2922	970	983	997

Таку вологозабезпеченість можна характеризувати як достатню для формування високого врожаю зерна гречки, про що свідчать дослідження О.С.Алєксєєвої (2005р.).

Нашими дослідженнями встановлено, що водоспоживання гречки обумовлювалося густотою стояння (r ? 0,97), рівнем мінерального живлення (r ? 0,96) та біологічними особливостями сортів (r ? 0,84). Найбільше вологи на формування оди-ниці врожаю потребували сорти Антарія і Оранта - відповідно 2902-2937 і 2885-2922 м³/га, що на 0,8-1,2% більше порівняно з сортом Українка, що пояснюється їх підвищеними вимогами до вологозабезпечення на формування одиниці сухої речовини.

Нашими дослідженнями встановлено, що сумарне водоспоживання із збільшенням норми висіву до 5 млн./га схожих насінин та удобрення зростало внаслідок швидко наростаючою асиміляційною поверхнею. Коефіцієнт водоспоживання із збільшенням густоти стеблестою зростав на 1,9-4,2%. Внесення мінеральних добрив сприяло ефективнішому використанню ґрунтової вологи на формування одиниці сухої речовини порівняно з контролем (N₄₅P₄₅K₄₅), внесення N₉₀P₉₀K₄₅ призводило до зниження коефіцієнта водоспоживання у сорту Українка на 12,8%, а у сортів Антарії і Оранти на 13,1%.

Отже, із зменшенням площі живлення рослин водоспоживання зростає. Більш раціональне використання води рослинами гречки відмічено за внесення мінеральних добрив, що обґрунтовано зниженням інтенсивності транспірації та підвищенням фотосинтетичних процесів.

Урожайність зерна гречки залежно від норм висіву і норм добрив. Урожайність є результатом взаємодії всіх морфофізіологічних процесів, що визначають особливості росту і розвитку в агроценозі з урахуванням впливу зовнішнього середовища та стійкості рослин до стресових факторів.

Рис. 4. Частка впливу факторів на урожайність гречки (середнє за 2007-2009 рр.).

У середньому за роки досліджень найвищу урожайність зерна формує сорт гречки Антарія на варіанті із внесенням N₆₀P₆₀K₄₅ - 3,25 т/га, що на 27,9% більше, ніж на контролі. Дещо меншу врожайність сформували сорти Оранта - 3,19 т/га та с Українка - 3,06 т/га.

Величина врожаю на 10,5% визначається сортовими особливостями, 8,3% - густотою рослин і на 39,5% - рівнем мінерального живлення.

Таблиця 7

Урожайність зерна гречки залежно від норм висіву насіння і норм добрив, т/га(середнє за 2007-2009 рр.).

Норми висіву, млн. шт/га	Сорти
	Українка (контроль)	Антарія	Оранта
	2007 р.	2008 р.	2009 р.	Середнє	2007 р.	2008 р.	2009 р.	Середнє за 3 роки	2007 р.	2008 р	2009 р.	Середнє за 3 роки
N45P45K45(контроль)
3	2,36	2,47	2,43	2,42	2,46	2,58	2,40	2,48	2,44	2,46	2,42	2,44
4	2,49	2,58	2,55	2,54	2,55	2,75	2,50	2,60	2,46	2,72	2,50	2,56
5	2,40	2,50	2,48	2,46	2,30	2,70	2,50	2,50	2,20	2,78	2,48	2,48
N60P60K45
3	2,83	2,91	2,84	2,86	3,03	3,05	3,02	3,03	2,88	2,96	2,92	2,92
4	3,06	3,07	3,05	3,06	3,15	3,35	3,25	3,25	3,00	3,30	3,27	3,19
5	2,94	3,05	3,04	3,01	2,95	3,30	3,04	3,09	2,78	3,30	2,90	2,98
N90P90K45
3	2,90	2,95	2,91	2,92	3,00	3,05	3,01	3,02	2,88	3,06	2,94	2,96
4	3,02	3,07	3,01	3,03	3,00	3,22	3,20	3,14	2,92	3,35	3,00	3,09
5	2,80	2,98	2,90	2,89	2,94	3,18	3,06	3,06	2,88	3,02	2,92	2,93

НІР_0,5 сорти -0,13; добрива - 0,13; норма висіву - 0,13; взаємодія - 0,38

Збільшення норми мінеральних добрив до N₉₀P₉₀K₄₅ за роки проведення досліджень не сприяло зростанню врожайності, що обумовлено погіршенням умов вологозабезпечення.

ЕКОНОМІЧНА ТА ЕНЕРГЕТИЧНА ЕФЕКТИВНІСТЬ УДОСКОНАЛЕНИХ ТЕХНОЛОГІЙ ВИРОЩУВАННЯ ГРЕЧКИ

Останнім часом підвищення вартості енергоносіїв зумовило зростання вартості мінеральних добрив. Альтернативою існуючій системі удобрення гречки може бути запропонована нами удосконалена система.

Розрахунки економічної ефективності вирощування гречки, проведені за цінами 2009 року та у середньому за 2007-2009 рр., дали можливість оцінити доцільність застосування окремих елементів технології вирощування культури.

Таблиця 8

Економічна ефективність вирощування сортів гречки залежно від рівня мінерального живлення та норми висіву 4 млн./га схожих насінин

(середнє 2007-2009 рр.)

Норми добрив, кг/га д.р.	Урожайність, т/га	Вартість врожаю, грн./га	Витрати, грн./га	Собівартість, грн/ц	Чистий прибуток, грн./га	Рівень рентабельності, %
Українка (контроль)
N45P45K45 (контроль)	2,54	4902,2	2317,3	91,2	2584,9	111,5
N60P60K45	3,06	5905,8	2541,3	83,0	3364,5	132,4
N90P90K45	3,03	5847,9	2991,8	98,7	2856,1	95,5
Антарія
N45P45K45	2,60	5018,0	2317,3	89,1	2700,7	116,5
N60P60K45	3,25	6272,5	2541,3	78,2	3731,2	146,8
N90P90K45	3,14	6060,2	2991,8	95,3	3068,4	102,6
Оранта
N45P45K45	2,56	4940,8	2317,3	90,5	2623,5	113,2
N60P60K45	3,19	6156,7	2541,3	79,7	3615,4	142,3
N90P90K45	3,09	5963,7	2991,8	96,8	2971,9	99,4

За роки проведення досліджень, рентабельність виробництва гречки на контрольному фоні і за оптимальної густоти рослин 4 млн./га схожих насінин становила 111,5% - сорту Українка, Антарія і Оранта - 116,5 і 113,2% відповідно. Найвищий рівень рентабельності отримано за норми висіву 4 млн./га схожих насінин і внесення N₆₀P₆₀K₄₅ у сортів Антарія і Оранта - відповідно 146,8 і 142,3%, що на 12,4 і 11,9% більше, ніж у сорту Українка.

Збільшення норми мінеральних добрив до N₉₀P₉₀K₄₅ призводило до зменшення рівня рентабельності на 44,2 і 42,9%. Отже, виробничі витрати на добрива та їх внесення не окупаються підвищенням врожайності зерна.

Таким чином, високу прибутковість і рентабельність виробництва зерна забезпечують сорти Антарія і Оранта при внесенні N₆₀P₆₀K₄₅ і нормі висіву 4 млн./га схожих насінин, де енерговитрати становили 13900 мДж /га, а вихід енергії 54167мДж /га. Коефіцієнт енергетичної ефективності при цьому становив 3,89 відносних одиниць. Внесення мінеральних добрив у нормі N₉₀P₉₀K₄₅ призводило до збільшення енерговитрат та зниження коефіцієнту енергетичної ефективності. Отже, з енергетичної точки зору, внесення мінеральних добрив під гречку є ефективним, про що говорить коефіцієнт енергетичної ефективності, який є більшим 1 (Кее > 1).

ВИСНОВКИ

В дисертаційній роботі представлено теоретичне і практичне вирішення застосування добрив, норм висіву та сучасних сортів гречки інтенсивного типу в умовах Прикарпаття України. Отримані результати досліджень і виробнича перевірка дають підстави зробити наступні висновки:

1. Внесення мінеральних добрив у нормах N₆₀Р₆₀К₄₅ і N₉₀Р₉₀К₄₅ підвищує польову схожість насіння на 2,5-5,2%. Збільшення норми висіву насіння призводило до зрідження посівів на 1,9-6,9%, що обумовлено окремими випадками вилягання рослин. Рослини сорту Оранта більш стійкі до вилягання за внесення N₉₀Р₉₀К₄₅, порівняно із сортами Українка та Антарія. Висота рослин гречки обумовлюється сортовими особливостями (r ? 0,98) і рівнем мінерального живлення (r ? 0,97), і меншою мірою нормою висіву насіння (r ? 0,75).

2. Інтенсивне накопичення сухої речовини рослинами гречки спостерігається за норми висіву 4 млн./га схожих насінин та внесення N₆₀Р₆₀К₄₅. Збільшення норми висіву та добрив призводить до зменшення вмісту сухої речовини, що пояснюється погіршенням умов освітлення та виляганням рослин. Найбільшу площу листя рослин гречки формують у фазу плодоутворення. У фазу дозрівання зерна вона зменшилася на 5,0-5,6%, що викликано відтоком асимілятів до генеративних органів та підсиханням листків нижнього і середнього ярусів.

3. Найбільшу площу асиміляційної поверхні формує сорт Антарія - 53,6-62,5 тис.м²/га, сорти Українка і Оранта відповідно - 51,2 - 59,4 тис.м²/га. Збільшення норми висіву з 3 до 5 млн./га схожих насінин площа листків однієї рослини зменшується на 5,0-7,1%, а на одиниці площі зростає на 14,8-28%. Збільшення норми добрив до N₉₀Р₉₀К₄₅ забезпечувало зростання площі листкового апарату на 17,0-23,9%.

4. Чиста продуктивність фотосинтезу визначалася густотою стеблестою (r ? 0,95), рівнем удобрення (r ? 0,84) та сортовими особливостями (r ? 0,63). Із збільшенням норми висіву фотосинтетичний потенціал зростає на 2,1-4,6%, а добрив - на 17,1-25,3%, що обумовлено тривалішим функціонуванням листкового апарату.

5. Із збільшенням густоти рослин ґрунтові запаси поживних речовин зменшуються на 3,9-7,4%. Внесення добрив підвищує їх вміст на 8-10%. На формування одиниці врожаю найбільше поживних речовин виносять з ґрунту рослини сорту Антарія.

6. Водоспоживання гречки обумовлюється щільністю стеблестою (r ? 0,97), рівнем удобрення (r ? 0,96) та біологічними особливостями сорту (r ? 0,84). Із збільшенням норми висіву насіння коефіцієнт водоспоживання зростає на 1,9-4,2%, а внесення добрив сприяє його зниженню на 12,8-13,1%.

7. Найвищу урожайність формують рослини гречки сорту Антарія за внесення N₆₀Р₆₀К₄₅ - 3,25 т/га, що на 27,9% більше, ніж на контролі. Дещо меншу врожайність формує сорт Оранта - 3,19 т/га проти 3,06 т/га на контролі (сорт Українка). Збільшення норми добрив до N₉₀Р₉₀К₄₅ не забезпечує підвищення врожайності, що пояснюється задовільними умовами вологозабезпечення в роки проведення досліджень. Оптимальною нормою висіву насіння гречки є 4 млн./га схожих насінин.

8. Для сортів гречки інтенсивного типу Антарія і Оранта економічно обґрунтованою є норма добрив N₆₀P₆₀K_{45 ...}