Формування продуктивності рису залежно від мікродобрив та способу їх застосування

Размещено на http://www.allbest.ru/

ДЕРЖАВНИЙ ВИЩИЙ НАВЧАЛЬНИЙ ЗАКЛАД

«ХЕРСОНСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ АГРАРНИЙ УНІВЕРСИТЕТ»

АВТОРЕФЕРАТ

дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата сільськогосподарських наук

ФОРМУВАННЯ ПРОДУКТИВНОСТІ РИСУ ЗАЛЕЖНО ВІД МІКРОДОБРИВ ТА СПОСОБУ ЇХ ЗАСТОСУВАННЯ

06.01.09 - рослинництво

МАРУЩАК ГАННА МИКОЛАЇВНА

Херсон-2008

Дисертацією є рукопис.

Робота виконана в Державному вищому навчальному закладі «Херсонський державний аграрний університет», Міністерство аграрної політики України.

Науковий керівник: доктор сільськогосподарських наук, професор Гамаюнова Валентина Василівна, Державний вищий навчальний заклад «Херсонський державний аграрний університет», завідувач кафедри ґрунтознавства і агрохімії.

Офіційні опоненти: доктор біологічних наук, професор Орлюк Анатолій Павлович, Державний вищий навчальний заклад «Херсонський державний аграрний університет», професор кафедри рослинництва, генетики, селекції та насінництва;

кандидат сільськогосподарських наук Мунтян Сергій Варікович, Приватна агропромислова компанія «ТЕРРА-ЛДТ», науковий консультант.

Захист відбудеться «20» березня 2008 р. о 9 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 67.830.01 при Державному вищому навчальному закладі «Херсонський державний аграрний університет» за адресою: 73006 м. Херсон, вул. Р.Люксембург, 23 аудиторія 92

З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Державного вищого навчального закладу «Херсонський державний аграрний університет» за адресою: 73006 м. Херсон, вул. Р.Люксембург, 23.

Автореферат розіслано «19» лютого 2008 р.

Вчений секретар спеціалізованої вченої ради, кандидат сільськогосподарських наук, доцент А.В.Шепель

АНОТАЦІЯ

Марущак Г.М. Формування продуктивності рису залежно від мікродобрив та способу їх застосування. -Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата сільськогосподарських наук за спеціальністю 06.01.09 - рослинництво. - Державний вищий навчальний заклад «Херсонський державний аграрний університет», Херсон, 2008.

Дисертація присвячена дослідженню процесів росту, розвитку та формування врожаю і якості зерна рису під впливом застосування різних видів мікродобрив на фоні розрахункової норми NPK під запланований урожай 80 ц/га. Встановлено, що під впливом досліджуваних мікродобрив (цинк, мідь, кобальт, міком) підсилювалось наростання надземної маси рослин, площі листкової поверхні, зростала інтенсивність фотосинтезу. Між цими показниками та рівнем урожаю зерна рису визначені тісні кореляційні зв'язки. Мікродобрива позначались на лінійній висоті рослин рису, вмісті в листках хлорофілу, у т.ч. груп «а» та «б», тривалості вегетаційного періоду.

Експериментальними дослідженнями доведено високу ефективність позакореневого підживлення і допосівної обробки насіння мікродобривами у отриманні стабільних урожаїв рису з високими показниками якості зерна і крупи. У зерні збільшується вміст і вихід з гектара білка та крохмалю, не міститься важких металів у надлишкових кількостях, за якістю воно відповідає вимогам для дитячого та дієтичного харчування.

Встановлено, що найвища продуктивність посівів та показники економічної і біоенергетичної ефективність забезпечуються при застосуванні комплексного мікродобрива міком.

Ключові слова: рис, мікродобрива, способи застосування, урожай, якість, економічна ефективність.

АННОТАЦИЯ

Марущак А.Н. Формирование продуктивности риса в зависимости от микроудобрений и способа их применения. - Рукопись.

Диссертация на соискания ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук по специальности 06.01.09 - растениеводство. - Государственное высшее учебное заведение «Херсонский государственный аграрный университет»,

Херсон, 2008.

Диссертация посвящена исследованию процессов роста, развития и формирования урожая и качества зерна риса под влиянием применения разных видов микроудобрений на фоне расчетной дозы минеральных удобрений под запланированный урожай зерна риса 80 ц/га. Экспериментальные исследования проводились на землях Института риса УААН на лугово-каштановых остаточносолонцеватых среднесуглинистых почвах в 2004-2006 гг.

Под влиянием исследуемых микроудобрений (цинк, медь, кобальт, миком) усиливается нарастание надземной биомассы растений, площади листовой поверхности, увеличивается интенсивность фотосинтеза. Между данными показателями и уровнем урожая зерна риса установлены тесные корреляционные связи. Микроудобрения влияли на линейный рост растений риса, содержание в листьях хлорофилла, в т.ч. групп «а» и «б», продолжительности межфазных и вегетационного периода.

Применение микроудобрений обеспечивает прирост урожая при допосевной обработке семян на 1,3-8,2 ц/га (1,7-10,6%) и на 2,8-10,7 ц/га (3,6-13,9%) при опрыскивании посевов в фазу кущення в сравнении с 77,2 ц/га на фоне внесения только расчетной дозы минеральных удобрений. В большей мере при обоих способах применения микроудобрений урожай возрастал под влиянием микома, а в наименьшей - кобальта.

При этом улучшаются технологические показатели качества зерна: увеличивается масса 1000 зерен, повышается стекловидность, выход крупы и целого ядра; снижается пленчатость и трещиноватость, вследствие чего увеличивается процентный выход товарной части продукции переработки зерна. Улучшаются биохимические показатели качества зерна риса под влиянием микроудобрений и особенно при внекорневой подкормке ними посевов: увеличивается содержание белка и крахмала, а также их сбор с единицы площади.

Исследованиями установлено, что применение микроудобрений под рис существенно не влияет на содержание токсичных элементов в конечной продукции, содержание тяжелых металлов не превышает ПДК. Качество выращенного зерна соответствует требованиям, предъявляемым к сырью, предназначенному для производства детских и диетических продуктов.

Наиболее целесообразно на посевах риса применять препарат миком нормой 2,5 л/т семян и 6 л/га, расход рабочего раствора при обработке семян составляет 10 л/т и 350 л/га при опрыскивании посевов в фазу кущения риса.

Ключевые слова: рис, микроудобрения, способы применения, урожай, качество, экономическая эффективность.

ANNOTATION

Marushchak G.M. Rice productivity formation depending on microfertilizers and methods of their applications.- Manuscript.

Thesis for a candidate's degree in Agriculture in the major 06.01.09 - Crop production. - Kherson State Agrarian University, Kherson, 2008.

The thesis is devoted to the research into the processes of growth, development and formation of rice yields and quality under the effect of applying different microfertilizers at the background of estimated NPK rates for the yield of 80 c/ha. It was determined that the microfertilizers under study (zinc, copper, cobalt, mikom) had an enhancing effect on the growth of plants' above-ground mass, leaf surface area, and photosynthetic intensity. The investigation revealed a close correlation between those indices and rice productivity. Microfertilizers influenced rice plant lineal height, chlorophyll content in leaves (both “a” and “b” groups), and vegetation period duration.

The research proved high efficiency of non-root fertilization and pre-sowing treatment of seeds with microfertilizers in obtaining stable yields of high quality rice. Rice grains contain more protein and starch, no extra amounts of heavy metals, and meet the requirements of children's and dietary nutrition.

It is shown that the highest productivity and economic efficiency are ensured under the application of a composite microfertilizer mikom.

Key words: rice, microfertilizer, application methods, yield, quality, economic efficiency,

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність теми. Рис є найпродуктивнішою круп'яною культурою, проте його біологічний потенціал дозволяє формувати значно вищі рівні врожаїв, ніж зараз отримують в рисосіючих господарствах України. Для його реалізації необхідно виконати ряд вимог і перш за все щодо ефективного використання добрив, які серед багатьох агротехнічних прийомів відносяться до найважливіших.

У зв'язку з цим доцільними є дослідження стосовно підвищення ефективності використання добрив під рис. Виправдовується це ще й тим, що в останні роки застосування органічних і мінеральних добрив істотно скоротилося, знизилась забезпеченість ґрунту елементами живлення, а періодичне затоплення посіву рису певним чином впливає на їх доступність рослинам.

Для отримання високих рівнів урожаїв та якості зерна рису необхідно забезпечити рослини не тільки макро-, а й мікроелементами. Потреба в останніх значною мірою задовольнялась шляхом застосування органічних добрив і перш за все гною, внесення якого в останні роки практично припинено, у т.ч. і під рис. Тому актуальності набувають дослідження щодо впливу різних мікроелементів та способів їх застосування на процеси росту й розвитку рослин рису, формування врожаю та якості зерна і крупи. Таких досліджень в умовах півдня України проведено недостатньо, хоч роль мікродобрив у визначенні спрямованості багатьох біохімічних процесів є загальновідомою.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Робота є складовою частиною досліджень, передбачених тематичним планом Інституту рису Української академії аграрних наук у 2004-2005 рр. згідно НТП «Зернові і олійні культури» (№ Державної реєстрації 0101U001929), у 2006 р. НТП «Зернові культури» (№ Державної реєстрації 0101U001962).

Мета і завдання досліджень.

Метою дослідження було вивчення особливостей росту, розвитку рослин рису, формування врожаю зерна і його якості під впливом мікродобрив та способу їх застосування під рис на лучно-каштанових ґрунтах південної зони України. Для досягнення поставленої мети необхідно було вирішити наступні завдання:

- визначити продуктивність рослин рису та структуру врожаю залежно від мікродобрив та способу їх застосування;

- дослідити особливості росту і розвитку рослин рису під впливом мікродобрив;

- вивчити вплив досліджуваних факторів на площу листкової поверхні, фотосинтетичний потенціал посівів, інтенсивність фотосинтезу і вміст та співвідношення хлорофілів у листках рису;

- визначити біохімічні і технологічні показники якості зерна рису та структуру продуктів його переробки залежно від мікродобрив та способу їх внесення;

- дати еколого-біологічну оцінку якості зерна рису, у т.ч. визначити вміст у ньому важких металів та токсичних елементів у зв'язку з застосуванням мікродобрив;

- визначити посівні якості насіння, вирощеного у варіантах досліду;

- провести економічну та біоенергетичну оцінки застосування мікродобрив під рис.

Об'єкт дослідження: процеси росту, розвитку та формування врожаю і якості зерна рису залежно від мікродобрив і способу їх застосування (допосівна обробка насіння і позакореневе підживлення посівів).

Предмет дослідження: рис сорту Україна-96; лучно-каштановий залишковосолонцюватий середньосуглинковий ґрунт; біоенергетична, економічна та біолого-екологічна оцінки вирощування культури.

Методи дослідження: польовий двофакторний короткотривалий дослід - для визначення врожаю, біометричні обліки та виміри; лабораторний - аналіз структури врожаю, біохімічних та технологічних якостей зерна, посівних якостей насіння, вмісту основних елементів живлення, рухомих форм мікроелементів в ґрунті, важких металів в зерні, його сумарної токсичності; розрахунковий - оцінка біоенергетичної і економічної ефективності застосування мікродобрив під рис; статистичний - проведення дисперсійного аналізу та статистичного обробітку результатів досліджень.

Наукова новизна одержаних результатів полягає у тому, що вперше на лучно-каштановому ґрунті в зоні півдня України досліджено процеси росту і розвитку рослин рису протягом вегетації - динаміки наростання їх маси, площі листкової поверхні, формування врожаю на рівні 75-80 ц/га з високими показниками якості зерна і крупи на фоні розрахункової норми мінерального добрива під впливом різних видів мікродобрив під рис шляхом обробки ними насіння та проведення позакореневого підживлення у фазу кущіння.

Встановлено, що максимальну врожайність зерна рису з найкращими показниками його якості - вмістом та збором білка і крохмалю, виходом крупи та цілого ядра, склоподібністю, масою 1000 зерен тощо забезпечує обприскування посіву комплексним мікродобривом мікомом. За такого способу застосування формуються найсприятливіші показники економічної та біоенергетичної ефективності.

Практичне значення одержаних результатів. Результати досліджень пройшли виробничу перевірку в 2006 р. на полях Інституту рису УААН, що розташований в Скадовському районі Херсонської області на площі 7,3 га;

у 2007 р. - в СВК «Каркінітський» Роздольненського району та СТОВ «Штурм Перекопу» Красноперекопського району Автономної республіки Крим на площі

9,0 га 8,3 га відповідно.

Особистий внесок здобувача. Безпосередня участь автора полягає в розробці програми досліджень, закладенні та проведенні польових дослідів і лабораторних досліджень, виконанні аналітичної частини роботи, узагальненні та опрацюванні одержаних даних, підготовці до друку наукових публікацій, держпатенту на корисну модель, впровадженні результатів досліджень у виробництво.

Апробація результатів дисертації. Матеріали дисертаційної роботи доповідались на ІІ-й міжнародній конференції „Підвищення ефективності ведення галузі рисівництва в ринкових умовах" (м. Скадовськ, 30 серпня 2006 р.),

Причорноморській регіональній науково-практичній конференції (м. Миколаїв, 11-13 квітня 2007 р.), науково-практичній конференції з проблем сільського господарства південного регіону (м. Сімферополь, 15 травня 2007 р.), Всеукраїнській науково-практичній конференції “Наукові засади зерновиробництва в посушливих умовах півдня України” (м. Херсон, 6-8 червня 2007 р.), міжнародній науковій конференції “Стан, проблеми та перспективи адаптивного землеробства в геоінформаційному просторі”(м. Херсон, 14-16 червня 2007 р.), на засіданнях методичних рад Інституту рису УААН та Херсонського ДАУ (2004-2007 рр.).

Публікації. За темою дисертаційної роботи опубліковано 7 наукових праць, у тому числі 5 у фахових виданнях, а також отримано патент на корисну модель.

Структура дисертації. Дисертація викладена на 127 сторінках машинописного тексту і складається зі вступу, 6 розділів, аналізу і узагальнення результатів досліджень, висновків та пропозицій виробництву. Робота містить 30 таблиць,

17 рисунків, 7 додатків. Список літературних джерел включає 242 найменування, у тому числі 34 - латиницею.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

У вступі розкрито суть наукової проблеми, обґрунтовано актуальність теми дисертаційної роботи, сформульовано мету і завдання досліджень, обґрунтовано зв'язок роботи з науковими програмами і темами, зазначено наукову новизну одержаних результатів, показано їх практичне значення.

ТЕОРЕТИЧНІ ТА ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНІ ПЕРЕДУМОВИ ЗАСТОСУВАННЯ МІКРОДОБРИВ У РИСІВНИЦТВІ (огляд літератури)

На основі огляду літературних джерел наведено характеристики та функції мікроелементів в рослинах, проаналізовано ефективність застосування мікродобрив під рис в різних природно-кліматичних зонах, обґрунтовано доцільність проведення досліджень з ними у зоні рисосіяння півдня України.

УМОВИ ТА МЕТОДИКА ПРОВЕДЕННЯ ДОСЛІДЖЕНЬ

Експериментальні дослідження проводили протягом 2004-2006 років на полях Інституту рису УААН у зоні дії Краснознам'янської зрошувальної системи. Ґрунт дослідних ділянок лучно-каштановий середньосуглинковий залишковосолонцюватий. В орному шарі його міститься гумусу - 2,3%, легкогідролізованого азоту за Тюриним-Кононовою - 4,3 мг/100 г ґрунту, рухомих фосфору - 4,0, калію - 32 мг/100 г ґрунту за Мачигіним, рН водного витягу - 6,5. Вміст елементів живлення в середньому за роки досліджень знаходився на такому рівні: гумусу, легкогідролізованого азоту, рухомих фосфору - середній, калію - підвищений, рН водного витягу близький до нейтрального. Вміст в орному шарі рухомих форм мікроелементів становив Cd - 0,12; Fe - 42,3; Ni - 1,51; Pb - 0,84; Cr - 0,33; Co - 0,29; Cu - 0,50; Mn - 116,5; Zn - 0,88, забезпеченість рослин рису цинком і міддю - низька, а кобальтом - середня (ВНД 33-5.5-06.99). Агрофізичні властивості 0-100 см шару ґрунту характеризуються наступними показниками: щільність складення 1,43 г/см³, загальна шпаруватість - 45,0%, найменша вологоємність - 23,5%.

За кліматичними умовами район досліджень належить до південного Степу України і характеризується помірно-континентальним посушливим кліматом з великою сумою позитивних температур і сонячного світла, незначною середньорічною кількістю опадів. У 2004-2006 рр. в цілому склались сприятливі метеорологічні умови для росту і розвитку рослин рису. Сума активних температур повітря за період квітень-вересень склала у 2004 р. - 3094 єС; у 2005 р. - 3230 єС; у 2006 р. - 3168 єС.

Формування продуктивності рису під впливом мікродобрив та способу їх застосування визначали шляхом проведення двофакторного польового досліду за схемою:

Фактор А - спосіб застосування мікродобрив:

1) обробка насіння, 2) обприскування посівів;

Фактор В - мікродобриво:

1) розрахункова норма мінеральних добрив (фон), 2) фон + цинк, 3) фон + мідь, 4) фон + кобальт, 5) фон + міком.

При закладанні польових дослідів, проведенні спостережень, відборів та підготовці зразків ґрунту і рослин до аналізів, проведенні аналітичних робіт, обліків, розрахунків керувались загальноприйнятими методичними вказівками та ДСТУ.

Досліджували сорт рису Україна-96. Посівна площа ділянок 41,8 м², облікова - 27,0 м². Повторність досліду чотириразова. Попередник - рис. Агротехніка проведення експерименту відповідала рекомендаціям Інституту рису УААН, агротехнічні заходи і рівень механізації в досліді - типові для рисосіючих господарств півдня України за виключенням факторів, що досліджували.

Контролем (фоном) слугувала розрахункова норма добрив для отримання врожаю зерна рису на рівні 80 ц/га. Залежно від фактичного вмісту елементів живлення в ґрунті вона становила під урожай 2004 р. - N₁₁₀Р₂₀К₀, 2005 р. -N₈₄Р₂₀К₀, 2006 р. - N₁₄₆Р₂₀К₀ (у середньому за роки досліджень - N₁₁₃ Р₂₀К₀).

По фону розрахункової норми добрив застосовували мікродобрива у вигляді сульфатів цинку, міді, кобальту та комплексне мікродобриво міком, яке містить 1,8% цинку; 2,7% міді; 0,005% кобальту; 0,45% бору; 0,015% молібдену у вигляді хелатних сполук.

Використовували мікродобрива двома способами - шляхом обробки насіння перед сівбою (сумісно з протруєнням фундазолом) та обприскування посіву у фазу кущіння рослин. Концентрація мікроелементів становила 0,1% по д.р., міком застосовували нормою 2,5 л/т насіння і 6 л/га посіву. При обробці насіння витрата робочого розчину складала 10 л/т, при обприскуванні посівів - 350 л/га.

Досліди супроводжувалися фенологічними спостереженнями за основними фазами росту та розвитку рослин рису, тривалістю їх вегетації. Визначення структури врожаю та біометричний аналіз проводили за Б.О.Доспєховим.

Лабораторні досліди проводили за методичними вказівками Всеросійського науково-дослідного інституту рису, 1994 р.

Збирали врожай шляхом прямого комбайнування малогабаритним комбайном “Yanmar” з наступним доведенням зерна до стандартних показників: 100% чистоти та 14% вологості.

У зразках ґрунту визначали: вміст гумусу за Тюриним (ДСТУ 4289-2004); легкогідролізованого азоту - за Тюриним-Кононовою; нітратів - за Грандваль-Ляжу; амонійного азоту - з реактивом Неслера; вміст рухомого фосфору і обмінного калію - за Мачигіним (ДСТУ 4114-2002); рН водного витягу - потенціометрично (ГОСТ 26423-85); вологість - гравіметричним методом (ДСТУ ІSO 11465-2001). Вміст рухомих форм важких металів (Co, Cu, Cd, Ni, Pb, Zn, Mn, Fe) визначали у буферній амонійно-ацетатній витяжці з рН 4,8 за М.К.Крупським і Г.М.Александровою на атомно-абсорбційному спектрофотометрі у Національному науковому центрі «Інститут ґрунтознавства та агрохімії ім. О.Н.Соколовського» Української академії агарних наук (МВВ 31-497058-015-2003).

У надземній масі та зерні рису з однієї наважки після мокрого озолення за Гінзбург визначали: вміст загального азоту з реактивом Неслера за Починком, фосфору - варіант Мерфі-Рейлі з аскорбіновою кислотою; калій - на полуменевому фотометрі; крохмаль - за Еверсом (ГОСТ 10845-98); білок - за К'єльдалем (ГОСТ 10846-91); вологість - гравіметричним методом (ГОСТ 13586.5-93). Якісні показники: склоподібність і тріщинуватість визначали на діафаноскопі (ГОСТ 10987-76), масу 1000 зерен (ГОСТ 10842-89) і плівчастість (ГОСТ 10843-76) - ваговим методом. Визначення токсичних елементів у зерні проводили атомно-абсорбційним методом (ГОСТ 30178-96) після сухого озолення (ГОСТ 26929-94). Екологічну чистоту зерна визначали за В.Г.Мінєєвим.

Площу листкової поверхні визначали за параметрами листка. Чисту продуктивність фотосинтезу за методикою, що описана А.А. Нічипоровичем, згідно формули Кідда-Веста-Брігса. Загальний вміст хлорофілу, вміст та співвідношення хлорофілів «а» і «б» визначали в етаноловому витягу.

Сумарне водоспоживання і його коефіцієнт визначали методом водного балансу.

Економічну ефективність розраховували згідно загальних виробничих норм та за обліком усіх витрат, прямих і накладних видатків за розцінками на 01.06.2007 року. Визначали біоенергетичну ефективність і розраховували коефіцієнт енергетичної ефективності за методичними вказівками В.О.Ушкаренка, П.Н.Лазера та ін., 1997.

Результати досліджень обраховували методом дисперсійного аналізу з допомогою прикладних комп'ютерних програм MSExсel і Statistica 5.0.

ОСОБЛИВОСТІ РОСТУ І РОЗВИТКУ РОСЛИН РИСУ ЗАЛЕЖНО ВІД МІКРОДОБРИВ ТА СПОСОБУ ЇХ ЗАСТОСУВАННЯ

У процесі досліджень встановлено, що під впливом мікродобрив збільшується приріст сирої і сухої надземної біомаси рослин рису протягом вегетації. Найбільшою мірою це відбувається при застосуванні мікому шляхом обприскування посіву в фазу кущіння. Так, приріст сухої біомаси рису в період викидання волоті при цьому збільшується на 44,1%, а у повну стиглість зерна - на 50,6% порівняно з фоном - розрахунковою нормою мінерального добрива (рис. 1).

Між приростами сухої надземної біомаси та врожаєм зерна рису встановлено тісний взаємозв'язок: при обробці насіння мікродобривами він становив у фазу викидання волоті r=0,898…0,978, повної стиглості зерна r=0,922…0,985; а при обприскуванні посівів - r=0,820…0,963 та r=0,863…0,935 відповідно.

Під впливом мікродобрив збільшувалась висота рослин, проте між цим показником та рівнем урожаю зерна рису взаємозв'язок був менш тісним. Певним чином мікродобрива впливали і на наростання листкового апарату.

Рис. 1. Динаміка накопичення сухої надземної біомаси рослинами рису під впливом мікродобрив: А - обробка насіння, Б - обприскування посівів, ц/га (середнє за 2004-2006 рр.)

Примітка. - кущіння; - викидання волоті; - повна стиглість зерна.

Максимальних розмірів площа листкової поверхні рослин рису досягла у фазу викидання волоті. На фоні розрахункової норми мінеральних добрив цей показник досяг 18,8 тис.м²/га, при обробці насіння мікродобривами він зростав до 18,8-19,6, а при обприскуванні посіву - до 19,4-20,9 тис.м²/га.

Аналогічним чином під впливом досліджуваних мікродобрив та способу їх застосування змінювалась чиста продуктивність фотосинтезу та фотосинтетичний потенціал посіву. Між цими показниками та рівнем сформованого врожаю зерна рису встановлено тісний кореляційний зв'язок. Найбільшим позитивним впливом на площу листкової поверхні рослин, чисту продуктивність фотосинтезу та фотосинтетичний потенціал за обох способів застосування мікродобрив вирізнявся міком, а найменшим - кобальт.

Мікродобрива сприяли збільшенню в листках рису як загальної кількості хлорофілу, так і оптимізували співвідношення хлорофілів груп «а» та «б». Найбільш високим загальний вміст хлорофілу в рослинах рису був у фази кущіння та виходу рослин у трубку і особливо за проведення обприскування рослин мікомом і кобальтом. Найменшим впливом на цей показник вирізнялась мідь. Визначення хлорофілів груп «а» і «б» та їх співвідношення показало, що у більш пізні фази вегетації воно дещо зменшувалося, проте чіткого впливу мікродобрив на цей показник не виявлено.

Як встановлено результатами лабораторного досліду, за обробки насіння мікродобривами покращувались посівні якості насіння рису. Якщо без мікродобрив схожість насіння склала 94,5%, енергія проростання 92,1%, маса 10 проростків 590 мг, то за обробки ними насіння наведені показники збільшувались до 95,5-97,8%; 92,4-94,4% та 601-644 мг відповідно.

Виявлено, що під впливом мікродобрив змінюється тривалість міжфазних та вегетаційного періоду рису. Так, за обробки насіння цинком міжфазний період затоплення - кущіння скорочується на 3 доби, міддю і мікомом - на 2, а кобальтом - на 1 добу. В цілому ж період вегетації рису подовжується на 3-4 доби, що дозволяє більш повно реалізувати його потенціал продуктивності.

СУМАРНЕ ВОДОСПОЖИВАННЯ ТА ЙОГО КОЕФІЦІЄНТ ЗАЛЕЖНО ВІД ДОСЛІДЖУВАНИХ ФАКТОРІВ

У середньому за роки досліджень сумарне водоспоживання посіву рису за варіантами застосування мікродобрив різнилось неістотно і складало 17518-

17533 м³/га. Найбільшу частку у балансі сумарного водоспоживання займає зрошувальна норма - 94,3-94,4%, а найменшу - ґрунтова волога. Проте коефіцієнт водоспоживання за обробки ними насіння знижувався до 205-223, а обприскування посіву - до 199-219 при 227 м³/ц на фоні розрахункової норми мінеральних добрив. Наведені дані свідчать, що при застосуванні мікродобрив зрошувальна вода використовується більш продуктивно, внаслідок формування вищих рівнів урожаїв зерна рису.

Під впливом мікродобрив збільшувалась окупність одиниці зрошувальної води зерном рису. Так, на 1 м³ зрошувальної води за вирощування рису на фоні розрахункової норми NPK приходилось 0,44 кг зерна рису, за обробки насіння мікродобривами цей показник збільшувався до 0,45-0,49, а обприскування посіву в фазу кущіння - до 0,47-0,50 кг/м³. З окремих мікродобрив на наведені показники найбільш помітно впливав міком, а найменш істотно - кобальт.

УРОЖАЙ ТА ЯКІСТЬ ЗЕРНА РИСУ ПІД ВПЛИВОМ МІКРОДОБРИВ ТА СПОСОБУ ЇХ ЗАСТОСУВАННЯ

Урожай є найважливішим показником ефективності того чи іншого агроприйому. Дослідженнями встановлено, що мікродобрива, які застосовували по фону розрахункової норми мінеральних добрив, сприяли підвищенню врожаю зерна рису (табл. 1). Так, у середньому за три роки вони збільшували врожайність на 2,6-8,2 ц/га за обробки насіння та на 4,3-10,7 ц/га - за обприскування посівів. За останнього способу застосування мікродобрив урожайність формувалась дещо більшою і перевищувала фон на 5,6-13,9%, тоді як за обробки насіння - на 3,4-10,6%. Максимальне збільшення врожаю за обох способів застосування забезпечив міком, а найменше - кобальтове мікродобриво.

Різнились рівні врожаю зерна рису і в окремі роки досліджень. Так, найвищим він виявився в 2006 р., а найнижчим - у 2005 р., у якому й прирости від мікродобрив були найменшими.

Таблиця 1. Урожайність зерна рису у роки досліджень залежно від мікродобрив та способу їх застосування, ц/га

Варіант досліду (фактор А)	Роки досліджень	Середнє за три роки	Приріст до фону
	2004	2005	2006		ц/га	%
Розрахункова норма добрив (фон)	77,8	72,3	81,4	77,2	-	-
Обробка насіння - контроль (фактор В)
Фон + цинк	79,8	73,8	85,9	79,8	2,6	3,4
Фон + мідь	81,1	75,2	86,1	80,8	3,6	4,7
Фон + кобальт	78,7	73,6	83,1	78,5	1,3	1,7
Фон + міком	87,9	78,0	90,4	85,4	8,2	10,6
Обприскування посівів (фактор В)
Фон + цинк	81,7	76,6	86,3	81,5	4,3	5,6
Фон + мідь	82,4	77,5	86,9	82,3	5,1	6,6
Фон + кобальт	80,3	75,6	84,2	80,0	2,8	3,6
Фон + міком	88,6	81,2	93,9	87,9	10,7	13,9
Підвищення врожаю від способу застосування мікродобрив
Фон + цинк	1,9	2,8	0,4	1,7	-	-
Фон + мідь	1,3	2,3	0,8	1,5	-	-
Фон + кобальт	1,6	2,0	1,1	1,5	-	-
Фон + міком	0,7	3,2	3,5	2,5	-	-
НІР05, ц/га:
для мікродобрив	1,71	2,28	1,64
для способу їх застосування	1,08	1,44	1,04
для взаємодії факторів	2,42	3,23	2,32

Аналіз структури врожаю показав, що під дією мікродобрив зростали показники продуктивної кущистості, кількості колосків у волоті, а пустозерність, навпаки, зменшувалась. Так, у фоновому варіанті кількість колосків у волоті у середньому за роки досліджень склала 122,7 шт., за обробки насіння мікродобривами 124,3-129,3, а за обприскування посівів - 126,7-136,3 шт., пустозерність становила - 15,6; 11,8-14,4 та 8,8-11,8% відповідно.

Дослідженнями встановлено позитивний вплив мікродобрив на показники якості зерна рису (табл. 2). Так, маса 1000 зерен, склоподібність, вихід крупи та цілого ядра збільшувались, а плівчастість і тріщинуватість зменшувались.

Таблиця 2. Вплив досліджуваних факторів на показники якості зерна рису (середнє за 2004-2006 рр.)

Варіант досліду (фактор А)	Показники
	Маса 1000 зерен, г	Плівчастість, %	Склоподібність, %	Тріщинуватість, %	Загальний вихід крупи, %	Вихід цілого ядра, %
Розрахункова норма добрив (фон)	29,8	18,4	90,8	11,0	67,2	86,9
Обробка насіння (фактор В)
Фон + цинк	30,1	17,9	92,7	6,2	68,0	89,1
Фон + мідь	30,2	18,0	93,2	6,7	67,9	89,0
Фон + кобальт	30,0	18,2	90,7	9,5	67,5	87,5
Фон + міком	30,3	17,8	94,7	4,3	68,3	90,1
Обприскування посівів (фактор В)
Фон + цинк	31,0	17,6	95,3	4,2	68,4	90,3
Фон + мідь	30,8	17,8	94,0	5,7	68,1	89,5
Фон + кобальт	30,1	18,1	92,3	8,2	67,7	88,3
Фон + міком	31,2	17,5	97,5	2,3	68,8	91,3
НІР05 у роки досліджень коливалась у межах для:
мікродобрив	0,16-0,24	0,17-0,22	1,41-1,85	1,36-1,48	0,18-0,25	0,55-0,65
способу їх застосування	0,10-0,15	0,11-0,14	0,89-1,17	0,86-0,94	0,11-0,16	0,35-0,41
взаємодії факторів	0,23-0,34	0,25-0,31	2,00-2,62	1,92-2,10	0,26-0,35	0,77-0,92

Застосування мікродобрив сприяло збільшенню виходу крупи із зерна рису. Так, на фоні розрахункової норми добрив цей показник склав 58,4%, при обробці мікродобривами насіння він зріс до 59,0-61,5, а обприскування посівів - до 59,8-62,8%. Максимальним вихід крупи був при застосуванні мікому. Вихід січки був найменшим - за обробки мікомом насіння 6,8, обприскування посівів - 6,0, при 8,8% на фоні розрахункової норми добрив.

Мікродобрива, особливо за обприскування посівів, позначались на вмісті білка і крохмалю в зерні рису. Так, вміст білка в зерні за вирощування рису на фоні розрахункової норми мінеральних добрив склав 6,75%, а під дією мікродобрив змінювався по-різному. Найбільш високим він виявився на фоні мікому, а саме: за обробки насіння 6,82, а обприскування посіву - 6,93%. При застосуванні міді показники вмісту білка відповідно становили 6,79 та 6,89%, а цинку були найменшими - 6,74 та 6,70%

При застосуванні мікому також найбільше в зерні містилося крохмалю -69,93 та 71,04% відповідно при 67,63% на фоні розрахункової норми добрив. Кількість білка та крохмалю позначалось і на їх зборі з гектару (рис. 2, 3).

Рис. 2. Вплив мікродобрив та способу їх застосування на збір білка, ц/га (середнє за 2004-2006 рр.)



Рис. 3. Збір крохмалю залежно від мікродобрив та способу їх застосування, ц/га (середнє за 2004-2006 рр.)

Застосування мікродобрив істотно не впливало на вміст токсичних елементів у зерні рису. Вміст усіх мікроелементів і важких металів, що визначали, а саме кадмію, міді, цинку, свинцю був значно нижчим за ГДК, а вирощена продукція відповідала вимогам, які ставляться до дитячих і дієтичних продуктів. Визначенням сумарної токсичності зерна рису встановлено, що вона в жодному із років досліджень не перевищувала граничних 20%, а знаходилась у межах 16,3-17,8% при 16,5% на фоні розрахункової норми добрив.

БІОЕНЕРГЕТИЧНА ТА ЕКОНОМІЧНА ЕФЕКТИВНІСТЬ ЗАСТОСУВАННЯ МІКРОДОБРИВ ПІД РИС

Розрахунок біоенергетичної ефективності застосування мікродобрив під рис дозволяє стверджувати, що загальна енергоємність урожаю під їх впливом збільшується з 123,4 ГДж/га на фоні розрахункової норми мінеральних добрив до 125,5-136,5 за обробки насіння та до 127,9-140,5 ГДж/га - за обприскування посівів. Зростає при цьому приріст енергії та коефіцієнт енергетичної ефективності, а енергоємність 1 ц зерна, навпаки, зменшується. Наприклад, останній показник на фоні розрахункової норми добрив становив 0,74, за обробки насіння мікродобривами він склав 0,67-0,72, а за обприскування посівів - 0,65-0,71 ГДж/ц зерна. Коефіцієнт енергетичної ефективності вирощування рису відповідно змінювався з 2,17 до 2,21-2,40 та до 2,24-2,45. Найкращими біоенергетичними показниками серед досліджуваних мікродобрив характеризується міком. Аналогічно найбільш сприятливо він позначався й на інших основних показниках економічної ефективності.

Застосування мікродобрив під рис збільшувало додаткові витрати, що пов'язані з вартістю мікродобрив та їх внесенням, витратами на збирання додатково сформованого врожаю, його перевезення й доопрацювання. Проте додатково отриманий чистий прибуток при цьому зростав на 235-1450 грн./га за обробки насіння та на 516-1966 грн./га за обприскування посівів. Рівень рентабельності відповідно склав 110,3-128,6 та 114,6-136,3% при 106,6% на фоні розрахункової норми мінеральних добрив.

Наведені показники свідчать про доцільність та високу економічну ефективність застосування мікродобрив під рис. Найвищими показниками біоенергетичної та економічної ефективності вирізнялось комплексне мікродобриво міком, а найнижчими - кобальт.

врожай якість рис мікродобриво

ВИСНОВКИ

Проведені протягом 2004-2006 рр. дослідження з визначення впливу окремих мікроелементів і способу їх застосування на ріст, розвиток рослин, продуктивність та якість зерна рису за вирощування культури в умовах півдня України дозволили зробити наступні висновки:

1. Мікродобрива незалежно від способу їх застосування, позитивно позначалися на накопиченні надземної маси рослин рису, їх висоті, площі листкової поверхні посіву, величині фотосинтетичного потенціалу та чистій продуктивності фотосинтезу. Встановлені тісні кореляційні зв'язки між зазначеними показниками і врожаєм зерна рису. Так, між площею листкової поверхні у фазу виходу рослин у трубку і врожаєм зерна при позакореневому підживленні посівів мікродобривами коефіцієнт кореляції становив r=0,889...0,960; викидання волоті - r=0,828...0,854, а молочно-воскової стиглості зерна - r=0,807...0,862.

Найбільш сильно на всі наведені показники росту впливало комплексне мікродобриво міком, а найменше - кобальт.

2. Загальний вміст хлорофілу в рослинах рису найбільшим був у фази кущіння та виходу рослин у трубку. Під впливом мікродобрив цей показник зростав і особливо за проведення позакореневого підживлення мікомом та кобальтом. Найменше загальний вміст хлорофілу змінювався від застосування міді. Співвідношення хлорофілів «а» та «б» у більш пізні фази вегетації рослин рису порівняно з кущінням та виходом рослин у трубку зменшувалося, проте чіткого впливу на цей показник мікродобрива не спричиняли.

Між загальним вмістом хлорофілу в рослинах рису та рівнем урожаю визначено тісну залежність. Взаємозв'язок співвідношення хлорофілів груп «а» та «б» з урожайністю виявився зворотнім та несуттєвим.

3. Посівні якості насіння рису за обробки його мікродобривами покращувалися. Так, схожість збільшувалась до 97,8%, енергія проростання - до 94,4%, маса

10 проростків - до 644 мг порівняно з необробленим насінням, де ці показники відповідно склали 94,5%; 92,1% та 590 мг. Найбільш сильним позитивним впливом на посівні якості насіння вирізнявся міком.

4. Досліджувані мікродобрива та способи їх застосування впливали на тривалість міжфазних та вегетаційного періодів. За обробки насіння цинком тривалість періоду затоплення - кущіння скорочується на 3 доби, міддю і мікомом - на 2, а кобальтом - на 1 добу. В цілому ж вегетаційний період рису подовжується на 3-4 доби, що сприяє підвищенню продуктивності рослин.

5. Мікродобрива та способи їх застосування під рис практично не вплинули на сумарне водоспоживання посіву, а коефіцієнт водоспоживання за обробки ними насіння зменшувався до 205-223, а обприскування посіву - до 199-219 м³/ц порівняно з 227 м³/ц на фоні лише розрахункової норми мінеральних добрив. Цей показник переважно залежав від рівнів сформованих урожаїв зерна рису.

Окупність одиниці зрошувальної води врожаєм зерна рису під дією мікродобрив зростала: за обробки ними насіння до 0,45-0,49, а обприскування посіву - до 0,47-0,50 при 0,44 кг/м³ без мікродобрив.

6. У середньому за роки досліджень на фоні розрахункової норми NPK сформована врожайність зерна рису на рівні 77,2 ц/га. За обробки насіння мікродобривами вона збільшувалась на 1,3-8,2 ц/га або на 1,7-10,6%, а обприскування посіву - на 2,8-10,7 ц/га або на 3,6-13,9%. За останнього способу порівняно з обробкою насіння врожайність зростала в середньому на 1,5-2,5 ц/га.

Найбільшою мірою за обох способів застосування мікродобрив урожайність збільшувалася під впливом мікому, а найменшою - кобальту.

Аналіз структури врожаю показує, що підвищення продуктивності посівів рису від мікродобрив відбувається за рахунок збільшення продуктивної кущистості, озерненості волоті та зменшення її пустозерності.

7. Застосування мікродобрив призводило до покращення показників якості зерна і крупи рису. Так, маса 1000 зерен збільшувалася з 29,8 до 30,0-30,3 г при обробці насіння та до 30,1-31,2 г при обприскуванні посівів, а склоподібність змінювалась з 90,8% до 92,7-94,7 та до 92,3-97,5% відповідно. Під дією мікродобрив збільшувався як загальний вихід крупи, так і вихід цілого ядра, а плівчастість та тріщинуватість зерна, навпаки, зменшувалися порівняно із внесенням лише розрахункової норми NPK.

8. Досліджувані мікродобрива, окрім цинку, незалежно від способу їх застосування збільшували вміст білка і крохмалю в зерні рису, а також їх збір з одиниці площі. Так, збір білка за обробки мікроелементами насіння зростав на 2,2-11,1%, за обприскування посіву - на 4,4-15,6%, а крохмалю відповідно на 6,9-14,7 та 8,7-20,0% порівняно з фоном NPK. Найістотніше на ці показники впливало комплексне мікродобриво міком.

Не виявлено чіткого впливу мікроелементів на вміст загальних сполук азоту, фосфору і калію в зерні та соломі рису.

9. Вміст у зерні рису окремих важких металів: міді, цинку, кобальту, кадмію, свинцю від застосування мікродобрив під цю культуру істотно не змінювався, він не тільки не перевищував показників ГДК, а й не наближався до них. Вирощене зерно відповідає вимогам для продовольчої сировини, що призначена для виробництва дитячих і дієтичних продуктів. Підтверджено це і тестовим методом, за якого сумарна токсичність зерна не перевищувала 20%, а значить зерно не було токсичним.

10. Коефіцієнт енергетичної ефективності при застосуванні мікродобрив зростає до 2,21-2,40 за обробки насіння і до 2,24-2,45 - при підживленні посівів, порівняно з 2,17 у фоновому варіанті.

Застосування мікродобрив на фоні розрахункової норми NPK дозволяє збільшити чистий прибуток з одиниці площі на 602-1966 грн., рівень рентабельності до 116,2-136,3% порівняно з 106,6% на фоні внесення лише розрахункової норми мінеральних добрив. Максимальна економічна і біоенергетична ефективність досягається при застосуванні комплексного мікродобрива міком шляхом позакореневого підживлення посівів: додатковий чистий прибуток становить 1966 грн./га, рівень рентабельності - 136,3%; коефіцієнт енергетичної

ефективності - 2,45.

11. При вирощуванні рису в господарствах рисосіючої зони України з метою отримання врожаю зерна на рівні 80 ц/га і більше з високими показниками якості зерна і крупи рекомендується по фону розрахункової норми мінеральних добрив застосовувати комплексне мікродобриво міком шляхом позакореневого підживлення у фазу кущіння нормою 6 л/га препарату (350 л/га робочого розчину) або шляхом допосівної обробки насіння нормою 2,5 л/т насіння (10 л/т робочого розчину), що дозволяє підвищити врожайність на 10,7 та 8,2 ц/га зерна відповідно.

Чистий прибуток з одиниці площі збільшується на 1966 і 1450 грн./га, а рівень рентабельності виробництва - на 136,3 та 128,6% відповідно.

СПИСОК ОПУБЛІКОВАНИХ ПРАЦЬ ЗА ТЕМОЮ ДИСЕРТАЦІЇ

1. Марущак Г.М. Вплив мікродобрив на фотосинтетичну діяльність рослин рису // Таврійський науковий вісник: Зб. наук. пр. - Херсон: Айлант, 2007. - Вип.53. - С. 98-103.

2. Марущак Г.М. Залежність урожайності рису від мікродобрив та способу їх застосування // Зрошуване землеробство: Міжвід. темат. наук. зб. - Херсон: Айлант, 2007. - Вип.47. - С. 77-79.

3. Марущак Г.М. Особливості росту і розвитку рослин рису під впливом мікродобрив // Зрошуване землеробство: Міжвід. темат. наук. зб. - Херсон: Айлант, 2007. - Вип.48. - С. 156-160.

4. Марущак Г.М. Якість зерна рису під впливом мікродобрив // Таврійський науковий вісник: Зб. наук. пр. - Херсон: Айлант, 2007. - Вип.50. - С. 63-68.

5. Марущак А.Н. Эффективность применения микроудобрений на рисе // Наукові праці Південного філіалу «Кримський агротехнологічний університет» Національного аграрного університету. - Сімферополь, 2007. - Вип. 100. Сільськогосподарські науки. - С.92-96.

6. Марущак Г.М. Продуктивність і якість зерна рису залежно від способів внесення мікродобрив // Підвищення ефективності ведення галузі рисівництва в ринкових умовах: Матеріали міжнародної науково-практичної конференції. - Скадовськ, 2006. - С. 70-71.

7. Марущак Г.М. Ефективність застосування мікродобрив під рис // Матеріали доповідей Причорноморської регіональної науково-практичної конференції професорсько-викладацького складу. - Миколаїв, 2007. - С. 71.

8. Патент на корисну модель № 26994. Спосіб вирощування рису на лучно-каштановому ґрунті в умовах півдня України / В.О. Ушкаренко, Г.М. Марущак,

Р.А. Вожегова. - Заявка u 2007 06676 від 14.06.07; Зареєстр. 10.10.07; Опубл. 10.10.07. Бюл. № 16.

Размещено на Allbest.ru

...