Особливості формування продуктивності квасолі залежно від технології вирощування в умовах Північного Лісостепу

Размещено на http://www.allbest.ru/

Національний науковий центр

«Інститут землеробства української академії аграрних наук»

УДК 635.652:631.51

АВТОРЕФЕРАТ

дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата сільськогосподарських наук

Особливості формування продуктивності квасолі залежно від технології вирощування в умовах північного лісостепу

06.01.09 - рослинництво

Шляхтуров Денис Сергійович

Київ - 2009

Дисертацією є рукопис.

Робота виконана в Національному науковому центрі «Інститут землеробства Української академії аграрних наук» протягом 2001-2004 рр.

Науковий керівник: доктор сільськогосподарських наук, старший науковий співробітник Камінський Віктор Францевич, ННЦ «Інститут землеробства УААН», заступник директора з наукової роботи, завідувач лабораторії інтенсивних технологій зернобобових, круп'яних і олійних культур

Офіційні опоненти:

доктор сільськогосподарських наук, професор, член-кореспондент УААН, заслужений діяч науки і техніки України Петриченко Василь Флорович, Інститут кормів УААН, директор

кандидат сільськогосподарських наук, доцент Гойсюк Юрій Володимирович, Подільський державний аграрно-технічний університет Міністерства аграрної політики України, доцент кафедри ґрунтознавства та агрохімії

Захист відбудеться «21» травня 2009 р. о 12 годині на засіданні Спеціалізованої вченої ради Д 27.361.01 при ННЦ «Інститут землеробства Української академії аграрних наук»

Відгуки на автореферат у двох примірниках, завірені печаткою, просимо надсилати за адресою: Україна, 08162, смт. Чабани Києво-Святошинського району Київської області, ННЦ «Інститут землеробства УААН», вченому секретареві Спеціалізованої вченої ради.

З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці ННЦ «Інститут землеробства УААН».

Автореферат розісланий «16» квітня 2009 р.

Вчений секретар спеціалізованої вченої ради, кандидат сільськогосподарських наук Л.О.Кравченко

Загальна характеристика роботи

Важливим джерелом забезпечення населення високоякісним харчовим білком є вирощування зернобобових культур, зокрема квасолі. Цінність її обумовлюється як високим вмістом білка, збалансованого за амінокислотним складом, так і властивістю культури фіксувати азот повітря у симбіозі з бульбочковими бактеріями, покращуючи, таким чином, родючість ґрунту.

Завдяки цим перевагам квасоля набула значного поширення на земній кулі і серед зернобобових культур за посівними площами, які становлять 26 млн. га, займає друге місце після сої. Попит на її зерно у світі постійно зростає.

У той же час аграрії України не приділяють квасолі належної уваги. Основною причиною цього є досить низька врожайність культури у виробничих умовах, що є наслідком недосконалості пропонованої виробникам технології вирощування.

Актуальність теми. Розробці комплексу агротехнічних заходів з метою підвищення врожайності квасолі свого часу приділяли увагу Ф.С.Стаканов, П.М.Мінюк, О.С.Сало, О.П.Попов та ін. Проте, в Україні ряд важливих питань з удосконалення технології вирощування культури залишаються ще недостатньо вивченими. До останнього часу мало з'ясовані особливості формування продуктивності квасолі залежно від гідротермічних умов конкретних регіонів, способів сівби, доз мінеральних добрив, норм висіву та передпосівного інокулювання насіння. Стосовно ж комплексної дії зазначених факторів на формування фотосинтетичного і симбіотичного апаратів рослин квасолі, елементів структури врожаю, якісних показників зерна, особливо для дрібнонасінних штамбових сортів культури експериментальні дані практично відсутні, а в умовах північної частини Лісостепу такі дослідження не проводили взагалі.

Необхідність вирішення зазначених задач і обумовила вибір теми дисертації.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Дослідження за темою дисертаційної роботи проводили у відповідності з тематичними планами ННЦ «Інститут землеробства УААН» згідно НТП «Зернові і олійні культури» на 2001-2005 рр., завдання «Розробити ресурсозберігаючі технології вирощування зернобобових, круп'яних і олійних культур в умовах Лісостепу і Полісся України» (№ державної реєстрації 0101U003827).

Мета і задачі досліджень. Встановити особливості росту, розвитку рослин, формування фотосинтетичного апарату, врожайності зерна квасолі сорту Мавка залежно від доз мінеральних добрив, способу сівби, норми висіву та інокулювання насіння і удосконалити технологію її вирощування

Для досягнення поставленої мети ставили такі завдання:

- виявити вплив факторів на формування вегетативної маси і накопичення сухої речовини рослинами квасолі;

- встановити особливості формування фотосинтетичного та симбіотичного апаратів рослин квасолі залежно від рівня удобрення, способу сівби, норми висіву та інокулювання насіння;

- провести оцінку показників індивідуальної продуктивності рослин, урожайності та якості зерна квасолі залежно від технологічних прийомів вирощування;

- визначити частку впливу досліджуваних агрозаходів на формування врожаю квасолі;

- визначити економічну та енергетичну ефективність варіантів технології вирощування квасолі.

Об'єкт дослідження - процеси росту, розвитку рослин, формування фотосинтетичного і симбіотичного апаратів, врожайності та якості зерна квасолі залежно від технологічних прийомів вирощування.

Предмет дослідження - сорт квасолі Мавка, доза мінеральних добрив, спосіб сівби, норма висіву та передпосівне інокулювання насіння азотфіксувальними бактеріями.

Методи досліджень. Польовий - визначення взаємодії об'єкта досліджень з природними та агротехнічними факторами; візуальний - встановлення фенологічних змін в онтогенезі культури; вимірювальний і ваговий - визначення біометричних показників росту і розвитку рослин, площі листкової поверхні, сухої речовини і формування продуктивності квасолі; біохімічний - визначення хімічного складу зерна; статистичний - дисперсійний та кореляційний - визначення вірогідності даних і кореляційних залежностей; порівняльно-розрахунковий - визначення економічної та енергетичної ефективності варіантів технології вирощування культури.

Наукова новизна. Для умов північного Лісостепу науково обґрунтована та удосконалена технологія вирощування квасолі, яка базується на поєднанні оптимального способу сівби, дози мінеральних добрив, норми висіву та передпосівного інокулювання насіння препаратом на основі штаму бульбочкових бактерій роду Rhizobium phaseoli. Визначено вплив елементів технології вирощування на функціонування асиміляційного і симбіотичного апаратів, накопичення вегетативної маси та сухої речовини, елементи структури врожаю та урожайність. Встановлено комплексний вплив факторів на показники росту, розвитку, формування продуктивності та якості зерна квасолі. Виявлено кореляційні зв'язки між урожайністю культури, окремими елементами технології вирощування та погодними умовами. З'ясовані кращі технологічні прийоми вирощування квасолі за показниками економічної та енергетичної ефективності.

Практичне значення одержаних результатів полягає в удосконаленні технології вирощування квасолі, яка дозволяє одержувати врожайність якісного зерна на рівні 2,49 т/га за рентабельності 171%.

Впровадження в 2007 р. у господарствах Андрушівського району Житомирської області на площі 1,2 га удосконаленої технології вирощування квасолі забезпечило врожайність 2,05 т/га. В 2008 р. у ДПДГ «Панфили» Яготинського району Київської області на площі 3,0 га ця технологія забезпечила приріст урожайності на рівні 0,39 т/га порівняно до базової (1,84 т/га).

Особистий внесок здобувача. Автором проведено аналіз наукової вітчизняної і зарубіжної літератури та визначено напрямок проведення досліджень, розроблена програма досліджень, виконано польові й лабораторні дослідження, узагальнено отримані результати, проведено їх систематизацію та сформульовано основні положення дисертаційної роботи, висновки та рекомендації виробництву.

Апробація результатів дисертації. Отримані результати досліджень за темою дисертації оприлюднені і обговорені: на Другій міжвузівській науково-практичній конференції аспірантів «Сучасна аграрна наука: напрями досліджень, стан і перспективи» (Вінниця, 27-28 лютого 2002 року), Науково-практичній конференції молодих вчених «Проблеми сучасного землекористування» (Чабани, 26-28 листопада 2002 року), Науково-практичній конференції молодих вчених «Стабілізація землекористування та сучасні агротехнології» (Чабани, 24-26 листопада 2003 року), Науково-практичній конференції молодих учених і спеціалістів «Роль біологічного землеробства у виробництві конкурентоспроможної сільськогосподарської продукції» (Чабани, 8-10 грудня 2008 року), засіданнях методичної комісії з питань землеробства і рослинництва ННЦ «Інститут землеробства УААН» (2002-2006 рр., 2009 р.).

Публікації. За матеріалами досліджень опубліковано 11 наукових праць, у тому числі 5 - у фахових виданнях.

Структура й обсяг роботи. Дисертаційна робота викладена на 200 сторінках машинописного тексту і складається із вступу, шести розділів, висновків, рекомендацій виробництву, списку використаних джерел, що налічує 264 найменування, в т.ч. 23 латиницею. Робота містить 47 таблиць, 10 рисунків, 19 додатків.

Основний зміст роботи

Розділ 1. Біологічні особливості та продуктивність квасолі залежно від факторів інтенсифікації (огляд літературних джерел)

У розділі наведено народногосподарське значення квасолі звичайної, висвітлено біологічні особливості, розглянуто результати досліджень вітчизняних і зарубіжних авторів з питань впливу елементів технології вирощування на ріст, розвиток та урожайність культури. У результаті аналізу наукової літератури виявлено стан досліджень з вивчення елементів технології вирощування квасолі. Визначено і обґрунтовано перспективні напрямки досліджень та висунуто робочу гіпотезу.

Розділ 2. Умови і методика проведення досліджень

Експериментальна частина досліджень виконана у 2001-2004 рр. у тимчасовому досліді лабораторії інтенсивних технологій зернобобових, круп'яних і олійних культур ННЦ „Інститут землеробства УААН” на базі ДПДГ “Чабани”.

Ґрунт дослідної ділянки - сірий лісовий крупнопилувато легкосуглинковий, 0-20 см шар якого містить: гумусу - 1,08 - 1,15%, азоту, що легко гідролізується - 7,9-8,1 мг/100 г ґрунту; рухомого фосфору і обмінного калію (за Чириковим) - відповідно, 11,4 -14,6 мг і 12,1-15,1 мг на 100 г ґрунту.

Погодні умови 2001 року були мало сприятливими для вегетації рослин квасолі, а гідротермічний режим 2002, 2003, 2004 рр. у цілому відповідав вимогам культури та сприяв оптимальному росту, розвитку і формуванню продуктивності рослин.

Польовий дослід закладали за схемою, наведеною у таблиці 1.

Таблиця 1. Схема досліду

Мінеральні добрива вносили у вигляді аміачної селітри (34,4% д.р.), гранульованого суперфосфату (19,8% д.р), калімагнезії (28,0% д.р.).

Інокулювання насіння квасолі проводили в день сівби препаратом на основі штаму №8 симбіотичних азотфіксувальних бактерій роду Rhizobium phaseoli селекції лабораторії ґрунтової мікробіології ННЦ «Інститут землеробства УААН».

Сівбу проводили насінням сорту Мавка, внесеним до Реєстру сортів рослин України з 2001 року. Оригінатор сорту - ННЦ «Інститут землеробства УААН».

Посівна площа ділянки - 10 м², облікова - 8 м², повторність досліду - шестиразова. Розміщення - систематичне. Попередник - озима пшениця.

Для вирішення поставлених завдань проводили комплекс спостережень, обліків і аналізів:

- настання основних фаз росту і розвитку, густоту стояння рослин у фазі сходів і перед збиранням, висоту, наростання вегетативної маси та накопичення сухої речовини рослинами визначали у двох несуміжних повтореннях за «Методикою державного сортовипробування сільськогосподарських культур» (2000);

- площу листкової поверхні рослин визначали в динаміці за основними фазами росту і розвитку методом «висічок» (1990); фотосинтетичний потенціал, чисту продуктивність фотосинтезу - використовуючи методику А.А.Ничипоровича та формулу Кідда, Веста і Брігса;

- визначення кількості та маси сирих бульбочок проводили за методикою Г.С.Посипанова (1991);

- аналіз елементів структури врожаю проводили за пробними снопами, які відбирали перед збиранням з двох несуміжних повторень;

- визначення вмісту білка у зерні квасолі проводили методом інфрачервоної спектрометрії на інфрачервоному аналізаторі NIP 4500 Scanner 4250 з комп'ютерним забезпеченням ADI DM 3114;

- облік врожаю проводили шляхом суцільного обмолоту облікової площі ділянки селекційним комбайном «Sampo - 130»;

- статистичну обробку результатів досліджень проводили методом дисперсійного і кореляційного аналізу (Б.О. Доспєхов, 1985) на персональному комп'ютері з використанням пакетів прикладних програм типу Exel, Statistica, Sigma;

- оцінку економічної ефективності вирощування квасолі - розрахунковим методом з використанням технологічної карти за цінами 2008 р.; енергетичної ефективності - за методикою та довідниковими даними, викладеними О.К.Медведовським, П.І. Іваненком (1988).

Розділ 3. Особливості росту і розвитку рослин квасолі залежно від дії досліджуваних факторів

Особливості онтогенезу рослин квасолі залежно від рівня удобрення, способу сівби, норми висіву та інокулювання насіння. Встановлено, що тривалість онтогенезу рослин квасолі залежала від способу сівби, інокулювання, дози мінеральних добрив. Проведення передпосівного інокулювання насіння сприяло подовженню періодів сходи - перший трійчастий листок, бутонізація - цвітіння, цвітіння - налив бобів на 1-2 доби кожен. Відмічено, що за широкорядного способу сівби вегетаційний період рослин квасолі тривав довше на 1-2 доби порівняно до варіантів стрічкового і звичайного рядкового способу. Внесення мінеральних добрив у дозі N₆₀P₆₀K₆₀ за сівби інокульованим насінням широкорядним способом подовжувало тривалість міжфазних періодів сходи - перший трійчастий листок, бутонізація - цвітіння, налив бобів - повна стиглість на одну добу кожен, що призвело до подовження вегетаційного періоду рослин квасолі на 3 доби, порівняно до контролю (95 діб). Застосування мінеральних добрив дозою N₉₀P₉₀K₉₀ сприяло подовженню вищевказаних міжфазних періодів, а також періоду перший трійчастий листок-бутонізація на одну - дві доби кожен залежно від способу сівби та інокулювання насіння, що обумовило тривалість онтогенезу рослин в середньому від 98 до 100 діб, перевищуючи аналогічний показник на варіантах без добрив на 1-5 діб, забезпечуючи отримання вищих показників урожайності.

Вплив рівня удобрення, способу сівби, норми висіву та інокулювання насіння на формування густоти рослин квасолі. Для формування високих урожаїв квасолі необхідно забезпечити оптимальну кількість рослин на одиниці площі. За висіву 150 тис. шт./га густота сходів становила 10,0-13,2 шт./м², 250 тис. шт./га - 18,5-22,0 шт./м², 350 тис. шт./га - 28,0-31,6 шт./м², 450 тис. шт./га - 37,3-42,0 шт./м², 550 тис. шт./га - 40,3-53,1 шт./м². Польова схожість у широкорядних посівах була вищою, ніж у стрічкових і рядкових на 0,3-8,0 %. Вплив підвищених доз мінеральних добрив проявився у зниженні показників густоти сходів. Так, внесення N₉₀P₉₀K₉₀ призвело до зменшення кількості сходів на 0,2-13,3% порівняно до контролю. Інокулювання насіння сприяло підвищенню польової схожості.

Наближена до оптимальної густота рослин на час збирання, яка зумовила отримання найвищої урожайності зерна квасолі, формувалась за норми висіву 450 тис. шт/га - від 26,5 до 33,0 шт/м² залежно від дії інших досліджуваних факторів. При цьому за широкорядного способу сівби формувалась густота на 8,0-10,9% більша, ніж за стрічкового, і на 10,4-12,7% - ніж за звичайного рядкового.

Динаміка висоти рослин квасолі. Виявлено, що у фазі першого трійчастого листка, залежно від факторів, що вивчали, висота рослин квасолі варіювала не суттєво. Інтенсивний лінійний ріст рослин розпочинався у фазі бутонізації, продовжуючись під час цвітіння та наливу бобів. Максимальних значень показник висоти рослин набував у останній з указаних фаз, коли він становив 39,0-62,5 см за широкорядного, 39,0-61,0 см за стрічкового і 37,5-59,5 см за звичайного рядкового способу сівби. При цьому відмічена позитивна дія добрив та інокулювання на зростання лінійних розмірів рослин.

Найнижчими рослини формувались за норми висіву насіння 150 тис. шт./га - 37,5-58,8 см залежно від дії інших досліджуваних факторів. Збільшення норми висіву до 450 тис. шт./га забезпечило приріст показника висоти рослин в окремих варіантах на 14,4%.

Мінеральні добрива сприяли збільшенню висоти рослин квасолі порівняно до контролю: на фоні інокулювання - від 5,6-23,1% за внесення N₃₀P₃₀K₃₀ до 27,6-44,4 % за внесення N₉₀P₉₀K₉₀ і, відповідно, від 1,2-9,7% до 8,5-17,0 % у варіантах без інокулювання насіння.

Активізації лінійного росту рослин сприяло передпосівне інокулювання насіння - на неудобрених варіантах приріст висоти рослин склав 2,8-14,1%, за внесення N₉₀P₉₀K₉₀ - 1,2-5,0 %.

Накопичення сирої маси і сухої речовини рослинами квасолі залежно від дії досліджуваних факторів. Встановлено, що поєднання у технології вирощування квасолі різних способів сівби, доз мінеральних добрив, норм висіву і передпосівного інокулювання насіння визначало інтенсивність наростання вегетативної маси та накопичення сухої речовини культурою.

Дози мінеральних добрив істотно впливали на накопичення сирої маси рослин квасолі. Так, у фазі наливу бобів маса рослин становила від 50,7-73,5 г/рослину на контролі без добрив до 84,3 - 119,3 г/рослину за внесення добрив у дозах N₆₀P₆₀K₆₀ і N₉₀P₉₀K₉₀ та сівбі широкорядним способом інокульованим насінням, збільшуючись із зниженням норми висіву. Внесення N₃₀P₃₀K₃₀ забезпечувало умови для формування рослин масою 59,3-87,5 г/рослину залежно від способу сівби, норми висіву та інокулювання насіння, що на 8,6-19,5% перевищувало показники, отримані на контролі. Внесення N₆₀P₆₀K₆₀ забезпечувало збільшення сирої маси рослин порівняно до контролю на 21,3-45,8 г/рослину. Подальше збільшення дози мінеральних добрив до N₉₀P₉₀K₉₀ мало ефект лише на варіантах без інокулювання насіння.

Найбільшу вегетативну масу рослини квасолі формували у варіантах, які передбачали норму висіву насіння 150 тис. шт./га - від 59,8 г/рослину до 119,3 г/рослину залежно від рівня удобрення, способу сівби та інокулювання насіння. Це перевищувало показники, отримані за норми висіву 250 тис. шт./га на 1,9-25,5%, 350 тис. шт./га - на 1,7-12,9%, 450 тис. шт./га - на 1,8-15,6%, 550 тис. шт./га - на 11,3-28,7%.

За широкорядного способу сівби накопичення сирої маси було більшим на 3,4-15,2%, ніж за звичайного рядкового, і на 1,7-15,5%, ніж за стрічкового залежно від рівня удобрення, норми висіву та інокулювання насіння.

Приріст сирої маси рослин від інокулювання склав 1,7-19,7% порівняно до неінокульованих варіантів залежно від дії інших факторів.

Встановлено, що у фазі першого трійчастого листка накопичення сухої речовини становило від 0,43 г/рослину до 0,89 г/рослину. У фазах бутонізації та цвітіння рівень накопичення сухої речовини рослинами квасолі істотно зростав - відповідно від 1,97 до 7,65 г/рослину та від 4,19 до 17,61 г/рослину залежно від дії застосованих агрозаходів.

У фазі наливу бобів відбувалось істотне накопичення сухої речовини рослинами (рис.1). Найактивніше цей процес проходив у варіантах технології, які передбачали внесення мінеральних добрив у дозі N₉₀P₉₀K₉₀. Залежно норми висіву цей показник змінювався від 12,0-21,4 г/рослину на фоні без інокулювання до 12,6-25,5 г/рослину у варіантах з інокулюванням насіння, набуваючи максимальних значень за широкорядного способу сівби.

Внесення N₃₀P₃₀K₃₀ сприяло збільшенню сухої речовини, порівняно з контрольними варіантами, на 13,2-39,2 %. Внесення мінеральних добрив у дозі N₆₀P₆₀K₆₀ на фоні інокулювання сприяло збільшенню сухої речовини рослин на 5,0-8,0 г/рослину, у варіантах без інокулювання - на 3,9-8,2 г/рослину.

Збільшення норми висіву насіння зумовило зменшення темпів накопичення сухої речовини рослинами. Так, у варіантах, де висівали 150 тис. шт./га, цей показник становив 10,5-25,5 г/рослину. Норма висіву насіння 250 тис. шт./га зумовила зменшення маси сухої речовини рослин на 0,5 - 3,5 г/рослину, 350 тис. шт./га - 1,0-6,4 г/рослину, 450 тис. шт./га - 1,1-7,0 г/рослину, 550 тис. шт./га - 2,8-11,1 г/рослину залежно від способу сівби, дози добрив та інокулювання насіння.

Проведення передпосівного інокулювання насіння сприяло збільшенню маси сухої речовини рослин на 1,0 - 34,8 %.

Слід зауважити, що варіанти звичайного рядкового способу сівби істотно поступались варіантам широкорядного і стрічкового способів, забезпечуючи накопичення 7,3 - 19,5 г/рослину сухої речовини залежно від доз мінеральних добрив, норми висіву та інокулювання насіння, що на 1,6-37,7% менше маси рослин за широкорядного способу сівби та на 1,0-30,2 % менше за масу рослин у стрічкових посівах.

Оптимальними для накопичення сухої речовини на одиниці площі були умови на варіантах, які передбачали внесення мінеральних добрив у дозі N₆₀P₆₀K₆₀, інокулювання насіння препаратом на основі штаму №8 бульбочкових бактерій роду Rhizobium phaseoli за широкорядного способу сівби та норм висіву насіння 450 і 550 тис. шт./га, де накопичення сухої речовини було на рівні 73,8 та 78,2 ц/га.

Розділ 4. Вплив способу сівби, рівня удобрення, норм висіву та інокулювання насіння на фотосинтетичну і симбіотичну діяльність рослин квасолі

Формування площі листкової поверхні рослинами квасолі. Оптимальна листкова поверхня на одиниці площі є передумовою отримання максимальних врожаїв квасолі.

Встановлено, що упродовж вегетаційного періоду наростання площі листкової поверхні квасолі проходить неоднаково. У початкові фази росту і розвитку цей процес іде повільно, однак, починаючи з фази бутонізації швидко наростає, набуваючи максимуму в фазі цвітіння. У фазі наливу бобів спостерігали відмирання листків нижнього ярусу, що призводило до зменшення площі листкового апарату рослин.

Максимальні показники відмічені за норми висіву 550 тис шт./га на фоні інокулювання насіння. У фазі цвітіння вони становили від 37,5 до 52,8 тис. м²/га, набуваючи тенденції до збільшення за внесення мінеральних добрив та широкорядного способу сівби. У варіантах, де висівали насіння нормами від 150 до 450 тис. шт./га, листкова поверхня була меншою на 3,9-- 74,6%.симбіотичний квасоля висів врожай

На контролі без добрив рослини квасолі формували листкову поверхню площею 11,9-43,0 тис. м²/га. Внесення мінеральних добрив дозою N₃₀P₃₀K₃₀ сприяло збільшенню цього показника на 1,8-18,4%, N₆₀P₆₀K₆₀ - на 4,4-29,9%, N₉₀P₉₀K₉₀ - на 8,9-43,6%. Аналогічні закономірності, хоч і за менших значень, спостерігали у варіантах, де висівали неінокульоване насіння.

Передпосівне інокулювання насіння сприяло збільшенню площі листкової поверхні від 6,8 до 29,0% залежно від способу сівби, норми висіву насіння, дози добрив порівняно з посівами, де сівбу проводили неінокульованим насінням.

Фотосинтетичний потенціал посівів квасолі. Відмічено суттєві зміни величини фотосинтетичного потенціалу посіву (ФПП) квасолі залежно від способу сівби, норми висіву, доз добрив та інокулювання впродовж усього вегетаційного періоду. А.А.Ничипорович указує, що оптимальними посівами можна вважати такі, фотосинтетичний потенціал яких складає не менше 2,0 млн. м²/га х діб. В наших дослідженнях за норми висіву насіння від 150 до 350 тис. шт./га отримані низькі і середні показники ФПП - 0,52-1,86 млн.м²/га х діб залежно від інших досліджуваних елементів технології вирощування.

Найсприятливіші умови для формування фотосинтетичного потенціалу посіву квасолі забезпечили варіанти, де висівали 450 і 550 тис. насінин на 1 га (рис. 2).

Застосування у технології вирощування вказаних норм висіву за широкорядного способу сівби, мінеральних добрив у дозах N₆₀P₆₀K₆₀ та N₉₀P₉₀K₉₀ і передпосівного інокулювання насіння сприяло формуванню показників ФПП на рівні 2,40 - 3,00 млн.м²/га х діб. Близькою до цих значень була величина фотосинтетичного потенціалу стрічкових посівів за аналогічних норм висіву насіння та системи удобрення.

У звичайних рядкових посівах, які висівали неінокульованим насінням, величина цього показника знижувалась на 13,7-22,0%.

Чиста продуктивність фотосинтезу рослин квасолі. При дослідженні продукційних процесів важливим показником є чиста продуктивність фотосинтезу (ЧПФ), яка характеризує інтенсивність накопичення органічної речовини одиницею листкової поверхні за певний проміжок часу (добу) і безпосередньо впливає на рівень урожайності.

Встановлено, що найінтенсивніше цей процес проходив у періоди перший трійчастий листок - бутонізація (2,51-8,27 г/м² за добу) і бутонізація - цвітіння (2,74-8,21 г/м² за добу), помітно знижуючись у період цвітіння - налив бобів (0,51- 3,24 г/м² за добу) залежно від способу сівби, дози добрив, норми висіву та інокулювання насіння (табл. 2).

Таблиця 2. Чиста продуктивність фотосинтезу посіву квасолі залежно від дії досліджуваних факторів, г/м² за добу, середнє за 2001-2004 рр.

Примітка. Міжфазний період: І - перший трійчастий листок - бутонізація, ІІ - бутонізація - цвітіння, ІІІ - цвітіння - налив бобів

В цілому за період вегетації процес фотосинтезу відбувався найінтенсивніше за сівби широкорядним способом нормою висіву 150 тис. шт./га інокульованого насіння, внесення N₆₀P₆₀K₆₀, забезпечуючи максимальні показники ЧПФ - 5,83 г/м² за добу.

Формування симбіотичного апарату квасолі залежно від дії досліджуваних факторів. Як відомо, інтенсивність бульбочкоутворення у квасолі досягає максимуму у фазі цвітіння культури.

Нашими дослідженнями встановлено, що найбільша кількість бульбочок, а також їх маса, формувалась у варіантах без добрив, де передбачалось передпосівне інокулювання насіння - на рослині формувалось від 13,2 до 29,6 бульбочок масою від 100 до 311 мг залежно від способу сівби та норми висіву насіння. Слід зауважити, що внесення мінеральних добрив негативно впливало на величину симбіотичного апарату. Так, внесення N₆₀P₆₀K₆₀ зумовило його зменшення майже вдвічі, а N₉₀P₉₀K₉₀ - більш, ніж у три рази. Проведення передпосівного інокулювання насіння істотно збільшувало кількість і масу сирих бульбочок, що пояснюється відсутністю у ґрунті дослідної ділянки рас бактерій, специфічних для квасолі. Проведення механізованого обробітку ґрунту у широкорядних посівах зумовило отримання кращих показників величини симбіотичного апарату порівняно із стрічковим і звичайним рядковим способом сівби, а збільшення густоти стояння рослин внаслідок зростання норми висіву насіння від 150 до 550 тис. шт./га спричинило їх зменшення майже вдвічі.

Розділ 5. Вплив елементів технології вирощування на урожайність і якість зерна квасолі

Формування елементів структури врожаю квасолі залежно від дії технологічних прийомів. Досліджувані фактори істотно впливали на рівень показників структури врожаю, зокрема кількість бобів і зерен на рослині, масу 1000 зерен, і в цілому на продуктивність рослин квасолі.

Внесення мінеральних добрив у поєднанні з передпосівним інокулюванням насіння сприяло збільшенню кількості бобів на рослині та маси 1000 зерен, що вплинуло і на величину індивідуальної продуктивності.

В середньому за роки досліджень кількість зерен на рослині істотно залежала від дії досліджуваних факторів. Найвищим цей показник формувався за норми висіву насіння 150 тис. шт./га - від 84,6 шт./рослину до 104,2 шт./рослину залежно від способу сівби, дози мінеральних добрив та інокулювання насіння. Внесення N₃₀P₃₀K₃₀ сприяло його збільшенню, порівняно до неудобрених варіантів, на 0,3-12,9%, N₆₀P₆₀K₆₀ - на 3,1-23,6%, N₉₀P₉₀K₉₀ - на 4,1-26,3% залежно від способу сівби, норми висіву та передпосівного інокулювання насіння.

Застосування інокулювання сприяло збільшенню кількості зерен на рослині на 0,1-12,3 штук залежно від дії інших досліджуваних факторів.

Сівба широкорядним способом забезпечила отримання найбільшої кількості зерен з рослини - 40,8-104,2 штук залежно від дози добрив, норми висіву та інокулювання насіння, тоді як за стрічкового способу на рослині формувалось 41,3-96,8, звичайного рядкового способу - 35,6-94,8 зерен.

Максимальну величину цього показника - 104,2 шт./рослину - відмічено у варіанті, який передбачав інокулювання насіння, внесення N₆₀P₆₀K₆₀, сівбу широкорядним способом нормою висіву 150 тис. шт./га .

Внесення N₃₀P₃₀K₃₀ сприяло збільшенню продуктивності окремої рослини порівняно до контрольних показників на 1,8-28,6%, N₉₀P₉₀K₉₀ - на 2,3-40,0% залежно від способу сівби, норми висіву та інокулювання насіння. Найкращі умови для її формування забезпечувало внесення мінеральних добрив дозою N₆₀P₆₀K₆₀ на фоні передпосівного інокулювання насіння бульбочковими бактеріями, де рослини формували масу насіння на рівні від 9,4 до 22,4 г/рослину залежно від способу сівби і норми висіву, що на 7,2-40,7% перевищувало показники, отримані у варіантах, які передбачали лише передпосівне інокулювання насіння.

Відмічено істотний вплив норми висіву насіння на цей показник. Так, у варіантах, де висівали 150 тис. насінин на гектар, продуктивність рослин склала від 18,5 до 22,4 г/рослину залежно від способу сівби, удобрення та інокулювання, тоді як за норми висіву 550 тис. насінин на 1 га вона знижувалась більше, ніж удвічі.

Інокулювання насіння сприяло збільшенню індивідуальної продуктивності культури порівняно до контролю на 0,7 - 4,4 г/рослину.

Урожайність зерна квасолі залежно від дії досліджуваних факторів. Рівень урожайності квасолі істотно змінювався за роками досліджень залежно від погодних умов. Так, у 2001 р. за несприятливих гідротермічних умов урожайність квасолі залежно від способу сівби, дози добрив, норми висіву та передпосівного інокулювання насіння знаходилась у межах від 1,5 до 2,03 т/га, у 2002 році цей показник коливався від 1,64 до 2,66 т/га, у 2003 році - від 1,81 до 2,78 т/га, у 2004 році - від 1,45 до 2,47 т/га.

У середньому за роки досліджень цей показник змінювався у межах від 1,62 до 2,49 т/га залежно від дії досліджуваних факторів (табл. 3, 4). Сівба нормою висіву 450 тис шт./га сприяла приросту врожайності, порівняно до варіантів, які передбачали висів 150, 250, 350 і 550 тис. шт./га насіння, відповідно, на 9,4-19,3%, 2,7-8,5%, 0,5-5,2%, 5,0-12,4% залежно від способу сівби, інокулювання та рівня удобрення.

Результати досліджень свідчать про позитивний вплив добрив на формування врожайності квасолі. Поєднання інокулювання та внесення мінеральних добрив дозою N₃₀P₃₀K₃₀ сприяло зростанню цього показника від 9,7% до 18,9%, N₆₀P₆₀K₆₀ - від 17,9 % до 28,6%, N₉₀P₉₀K₉₀ - від 14,5% до 25,1% залежно від способу сівби та норми висіву порівняно до контролю без добрив та інокулювання.

Сівба звичайним рядковим способом обумовила отримання врожайності культури на рівні від 1,62 т/га до 2,26 т/га, що менше за показники, отримані у більшості варіантів стрічкового способу, на 0,01-0,19 т/га, і на 0,05-0,29 т/га - ніж за широкорядного способу сівби залежно від норми висіву, інокулювання та рівня удобрення.

Проведення передпосівного інокулювання забезпечило приріст врожайності зерна від 1,0 до 13,1% залежно від способу сівби, дії добрив та норми висіву насіння.

Результати дисперсійного аналізу свідчать про значну участь у формуванні врожаю квасолі таких елементів технології вирощування як спосіб сівби, інокулювання, доза мінеральних добрив і норма висіву насіння.

Таблиця 3. Урожайність квасолі залежно від дії добрив, способу сівби та норми висіву насіння, 2001-2004 рр., т/га

Примітка: A* - фактор «погодні умови року»; B* - «інокулювання»; C* - «доза добрив»; D* - «спосіб сівби»; E* - «норма висіву»

Таблиця 4. Урожайність квасолі залежно від дії добрив, способу сівби, норми висіву та інокулювання насіння, 2001-2004 рр., т/га

Примітка: A* - фактор «погодні умови року»; B* - «інокулювання»; C* - «доза добрив»; D* - «спосіб сівби»; E* - «норма висіву»

Слід зауважити, що частка їх впливу змінювалась залежно від погодних умов, які склалися в роки досліджень. Так, у 2001 році частка участі способу сівби у формуванні врожаю була найбільшою серед досліджуваних факторів (37,6%), тоді як у наступні роки досліджень вона знижувалась і становила 7,6-11,6%. Частка передпосівного інокулювання насіння у формуванні врожаю квасолі становила у 2001 р. 12,8%, у 2002 р. - 8,8 %, у 2003 р. - 28,0%, у 2004 р. - 8,3%. Стабільно високою в усі роки проведення досліджень, була частка участі таких елементів технології як доза мінеральних добрив та норма висіву насіння. Так, у 2001 р. частка їх впливу становила, відповідно, 20,7 і 22,3%, у 2002 р. - 30,9 і 41,5%, у 2003 р. - 28,1 і 24,6%, у 2004 р. - 33,2 і 43,8%.

Вміст білка і його збір з урожаєм зерна квасолі залежно від дії досліджуваних факторів. Аналіз впливу досліджуваних факторів на показники якості зерна культури показав, що вміст білка у більшій мірі залежав від доз добрив, ніж від способу сівби, норми висіву та інокулювання насіння, тоді як збір білка з зерном квасолі істотно різнився залежно від дії елементів технології, що вивчали....