Продуктивність пшениці озимої на зрошенні залежно від основного обробітку ґрунту в сівозміні південного Степу України

Размещено на http://www.allbest.ru/

ДЕРЖАВНИЙ ВИЩИЙ НАВЧАЛЬНИЙ ЗАКЛАД «ХЕРСОНСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ АГРАРНИЙ УНІВЕРСИТЕТ»

06.01.02 - сільськогосподарські меліорації

УДК 633.114:631.6:631.42 (477.72)

Автореферат

дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата сільськогосподарських наук

Продуктивність пшениці озимої на зрошенні залежно від основного обробітку ґрунту в сівозміні південного Степу України

Марковська Олена

Євгеніївна

Херсон - 2008

Дисертацією є рукопис.

Робота виконана в Інституті землеробства південного регіону Української академії аграрних наук

Науковий керівник : доктор сільськогосподарських наук, старший науковий співробітник Малярчук Микола Петрович,

Інститут землеробства південного регіону УААН, завідувач відділу землеробства

Офіційні опоненти : доктор сільськогосподарських наук, професор

Лимар Анатолій Остапович, Інститут південного овочівництва і баштанництва УААН, головний науковий співробітник кандидат сільськогосподарських наук, старший науковий співробітник Вожегов Сергій Гервасійович, Інститут рису УААН, старший науковий співробітник відділу технології

Захист відбудеться “____” червня 2008 р. о ______ годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 67.830.01 у Державному вищому навчальному закладі “Херсонський державний аграрний університет” за адресою: 73006, м. Херсон, вул. Р. Люксембург, 23, ауд.92

З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці університету за адресою: 73006, Херсон, вул. Р. Люксембург, 23, головний корпус ХДАУ.

Автореферат розісланий “____” _____________ 2008р.

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

1. ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність теми. Однією з найважливіших зернових культур південної зони України є пшениця озима. Для формування високої її продуктивності необхідно постійно удосконалювати технологічні прийоми вирощування, важливим із яких у системі зрошуваного землеробства є основний обробіток ґрунту. В останні роки стало очевидним, що традиційні системи обробітку ґрунту, які базувалися на різноглибинному обробітку з обертанням скиби, не мають достатньої ґрунтозахисної здатності. Обробіток ґрунту є найбільш витратним агротехнічним заходом, на який в технології вирощування припадає близько 40% енергетичних і 25% трудових витрат. У зв'язку з цим постає необхідність розробки ресурсозберігаючих систем основного обробітку ґрунту в сівозміні. Можливість використання тих чи інших його способів під пшеницю озиму в різних ґрунтово-кліматичних зонах України висвітлена в літературі досить повно. Однак, стосовно тривалості їх беззмінного застосування у сівозміні, інформації зустрічається недостатньо. До того ж відсутні дані про вплив способу основного обробітку ґрунту на водоспоживання пшениці озимої та його баланс. Тому вирішення цього питання й визначає актуальність даної роботи.

Зв'язок роботи з науковими програмами, проектами, темами

Дисертаційну роботу виконано за державною науково-технічною програмою “Ресурсозберігаюче водокористування в АПК” (номер державної реєстрації 0197U015156).

Мета і задачі дослідження. Встановити вплив тривалого (25 років) застосування різних способів і систем основного обробітку ґрунту у зрошуваній сівозміні на продуктивність пшениці озимої та показники родючості темно-каштанового середньосуглинкового ґрунту в умовах південного Степу України.

Для досягнення мети поставлено наступні завдання:

- визначити раціональні способи та встановити оптимальну глибину основного обробітку ґрунту під пшеницю озиму після люцерни та кукурудзи на силос;

- вивчити особливості формування основних показників родючості тривало зрошуваного ґрунту - щільності складення, пористості, водопроникності, запасів продуктивної вологи, біологічної активності та поживного режиму за різних способів і систем основного обробітку;

- визначити сумарне водоспоживання пшениці озимої та його баланс залежно від способів, систем обробітку ґрунту та попередників;

- встановити вплив різних способів і систем основного обробітку ґрунту на забур'яненість посівів пшениці озимої та визначити шляхи зниження шкодочиності бур'янів;

- виявити вплив попередника та основного обробітку ґрунту на ріст, розвиток і продуктивність пшениці озимої;

- розробити математичну модель формування заданих рівнів урожаїв зерна пшениці озимої;

- розрахувати економічну та енергетичну ефективність технології вирощування пшениці озимої на зрошенні за різних способів основного обробітку ґрунту.

§ Об'єкт дослідження - процеси формування продуктивності посівів пшениці озимої, що розміщується в плодозмінній сівозміні на зрошенні після люцерни і кукурудзи на силос.

§ Предмет дослідження - попередники, способи і глибина основного обробітку ґрунту, тривало зрошуваний темно-каштановий середньосуглинковий ґрунт, агрофізичні властивості, поживний режим, біологічна активність, фітосанітарний стан.

Методи дослідження - польовий - вивчення агрофізичних властивостей ґрунту, біометричні виміри, облік врожаю; лабораторний - визначення біологічної активності, поживного режиму ґрунту та якості - зерна, борошна і хліба; статистичний - для проведення дисперсійного, кореляційного та регресійного аналізів оцінки результатів досліджень; розрахунково-порівняльний - оцінка економічної та енергетичної ефективності досліджуваних факторів оцінка способів і систем основного обробітку ґрунту та технології вирощування

Наукова новизна досліджень. Уперше на темно-каштановому грунті південного Степу України за умов зрошення розроблено елементи технології вирощування пшениці озимої в сівозміні. Удосконалено способи і встановлено глибину розпушування ґрунту після люцерни і кукурудзи МВС на фоні тривалого застосування різних систем основного обробітку. Набуло подальшого розвитку прогнозування врожаю зерна пшениці озимої з урахуванням густоти стояння рослин на час відновлення весняної вегетації, вмісту основних елементів живлення та сумарного водоспоживання рослин.

Практичне значення одержаних результатів. На підставі проведених досліджень на зрошуваних землях південного Степу України обґрунтовано доцільність застосування під пшеницю озиму мілкого безполицевого обробітку на фоні диференційованої системи основного обробітку ґрунту в сівозміні.

Результати досліджень пройшли апробацію в дослідному господарстві “Каховське” (1999-2002 рр.) та на центральній експериментальній базі (2003-2006 рр.) Інституту землеробства південного регіону УААН. Виробниче впровадження проведено в ДПДГ “Каховське” (2004-2006), що розташоване в Каховському районі, на площі 1200-1600 га. Результати досліджень включені до “Науково-обґрунтованої системи ведення сільського господарства Херсонської області на 2004 рік і на період до 2010 року”.

Особистий внесок здобувача полягає у визначенні мети та завдань досліджень, розробленні програми експерименту, плануванні та проведенні польових і лабораторних досліджень, опрацюванні вітчизняних та зарубіжних літературних джерел за темою дисертації, аналізі та статистико-математичному обробленні одержаних результатів, розрахунку економічної та енергетичної ефективності. У наукових працях, що написані у співавторстві, внесок автора складає не менше 65%.

Апробація результатів дисертації. Основні результати досліджень доповідались на міжнародній науково - практичній конференції "Наукове забезпечення агропромислового виробництва” (Одеса, 1999), науково-практичній конференції "Актуальні проблеми ефективного використання зрошуваних земель" (Херсон, 1999), Всеукраїнській науково-практичній конференції молодих вчених і спеціалістів " Наукові проблеми виробництва зерна в Україні та сучасні методи їх вирішення" (Дніпропетровськ, 2000), Всеукраїнській науково-практичній конференції “Наукові засади зерновиробництва в посушливих умовах півдня України” (Херсон, 2007), на засіданнях вченої ради Інституту землеробства південного регіону УААН впродовж 1997-2007 рр.

Публікації. За результатами досліджень опубліковано 8 статей, з них 5 - у фахових виданнях, в т.ч. отримано деклараційний патент на корисну модель.

Структура та обсяг роботи. Дисертація викладена на 140 сторінках машинописного тексту основного змісту, включає 50 таблиць, 14 рисунків, 6 вихідних комп'ютерних форм і двадцять три додатки. Робота складається з вступу, семи розділів, висновків і рекомендацій виробництву, додатків, списку використаних літературних джерел, який включає 329 найменувань, у тому числі 12 - іноземних авторів.

2. ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

У вступі представлено загальну характеристику роботи, висвітлено її актуальність, наведено мету та завдання досліджень, наукову новизну і практичне значення одержаних результатів.

В огляді літератури наведено короткий аналіз результатів експериментальних досліджень вітчизняних і зарубіжних вчених щодо оцінки впливу різних способів основного обробітку зрошуваного ґрунту в сівозмінах на його основні властивості, рівень забур'яненості посівів, водоспоживання, урожай і якість зерна пшениці озимої. Зроблено висновок, що стосовно посівів пшениці озимої в агроценозах при зрошенні ці аспекти вивчені недостатньо, що обумовлює актуальність досліджень дисертаційної роботи.

умови проведення дослідів і методика досліджень

В розділі охарактеризовано умови проведення та представлено програму і методику досліджень Експериментальну частину роботи виконували впродовж 1996-1999 рр. у стаціонарному досліді Інституту землеробства південного регіону УААН, який було закладено в 1976 році. Дослід включено до переліку стаціонарних польових дослідів УААН, згідно з “Положенням про порядок визначення наукових об'єктів, що становлять національне надбання”.

Ґрунт дослідного поля - темно-каштановий середньосуглинковий з вмістом гумусу в орному шарі 2,15%, нітратів в компостованих зразках - 9,53 мг/100г ґрунту, рухомого фосфору - 7,57 мг/100г, обмінного калію - 26,75 мг/100/г ґрунту.

Пшеницю озиму вирощували у 8-пільній плодозмінній сівозміні на зрошенні з наступним чергуванням культур: ячмінь з підсівом люцерни, люцерна 2-го року, люцерна 3-го року користування, пшениця озима з післяжнивним посівом однорічних травосумішок на зелений корм, буряки цукрові, кукурудза на силос, пшениця озима з післяжнивним посівом однорічних травосумішок на зелений корм, кукурудза на зерно. Відповідно до схеми досліду на гектар сівозмінної площі вносили 157 кг діючої речовини азотних, 110 кг фосфорних і 15 т/га напівперепрілого гною. Під пшеницю озиму після обох попередників вносили N150 Р90. Під основний обробіток застосовували 40% азотних і 90% фосфорних добрив, решту - при сівбі та в підживлення. За роками досліджень розрахункові дози внесення азотних і фосфорних добрив були на 27-32% нижчими від проектних середньорекомендованих.

Основний обробіток ґрунту в дослідах виконували з використанням ґрунтообробних знарядь серійного виробництва: оранку - навісним плугом ПЛН-5-35; плоскорізний обробіток - плоскорізним культиватором КПГ-250; чизельний обробіток - чизельним плугом ПЧ-2,5; фрезерний обробіток - комбінованим фрезерним культиватором КФГ-3,6; щілювання - щілювачем ЩРП-3-70. Схема досліду за варіантами основного обробітку ґрунту після кукурудзи МВС і люцерни під пшеницю озиму була наступною:

1. Оранка на 28-30 см (контроль) в системі різноглибинного полицевого обробітку ґрунту у сівозміні;

2. Плоскорізний обробіток ґрунту на глибину 28-30 см в системі різноглибинного безполицевого обробітку ґрунту у сівозміні;

3. Плоскорізний обробіток на глибину 12-14 см в системі одноглибинного мілкого основного безполицевого обробітку ґрунту у сівозміні;

4. Фрезерний обробіток на глибину 12-14 см зі щілюванням до 40 см під пшеницю озиму в системі диференційованого, за способами і глибиною, основного обробітку ґрунту у сівозміні;

5. Чизельний обробіток на глибину 14-16 см, також у системі диференційованого основного обробітку ґрунту впродовж ротації сівозміни.

Площа посівної ділянки - 450, облікової - 50 м2. Повторність досліду чотириразова, розміщення варіантів послідовне. Технологія вирощування пшениці озимої була загальновизнаною для умов зрошення півдня України. Висівали районований сорт пшениці озимої Херсонська 86.

У досліді визначали: щільність складення та водопроникність ґрунту - за методом Н.А.Качинського; вологість ґрунту - термостатно-ваговим методом; загальну кількість мікроорганізмів - за методикою Інституту мікробіології УААН; вміст елементів живлення - нітрати за методом Грандваль-Ляжу, рухомий фосфор - за Мачигіним, обмінний калій - в 1% вуглецевоамонійній витяжці на полуменевому фотометрі; забур'яненість посівів - кількісно-ваговим методом; фенологічні спостереження - впродовж вегетації пшениці озимої; урожай зерна - методом суцільного обмолоту з перерахунком на стандартну вологість (14%); облік структури врожаю - методом пробних снопів. Для оцінювання якості зерна визначали масу 1000 зерен, натурну масу зерна, вміст білка згідно з ДСТУ 10846-91, клейковини - ДСТУ 13568.1-68. Економічну ефективність розраховували на основі технологічних карт за цінами 2002 року. Енергетичну оцінку технологій вирощування проводили за методичними рекомендаціями О.К. Медведовського, П.І. Іваненка (1998).

вплив основного обробітку грунту на його агрофізичні властивості та водоспоживання рослин пшениці озимої

Будова та фізичні властивості орного шару ґрунту. Основні показники агрофізичного стану ґрунту, які змінюються при його обробітку, це - щільність складення та пористість орного шару. Від їх величин залежить водний, повітряний, тепловий, поживний режими, кількість корисної мікрофлори, що має певний вплив на врожай сільськогосподарських культур.

Результатами досліджень встановлено, що застосування плоскорізного, особливо мілкого одноглибинного обробітку ґрунту, забезпечує створення орного шару з підвищеною щільністю складення і нижчою, порівняно з оранкою, пористістю.

У варіантах з безполицевим і диференційованим обробітком щільність складення шару ґрунту 0-40 см в період появи сходів пшениці озимої, порівняно з контролем істотно підвищилася на 0,08-0,09 г/см3 або на 7,0-7,9% після люцерни та 0,05-0,08 г/см3 або на 4,3-6,8% - після кукурудзи на силос, але разом з тим не перевищувала межі параметрів, які є оптимальними для пшениці озимої.

Опади осінньо-зимового періоду та вегетаційні поливи значно ущільнили ґрунт і знівелювали різницю між попередниками. Значення цього показника у варіантах досліду в період відновлення вегетації в шарі ґрунту 0-40-см не виходили за межі 1,25-1,30 г/см3, різниця між варіантами не перевищувала помилки досліду. Подальше активне розростання кореневої системи супроводжувалось зменшенням щільності складення шару ґрунту 0-40 см усіх варіантів досліду і в кінці вегетації цей показник зменшився на 4,0-9,2%. В цілому щільність складення шару ґрунту 0-40 см перед збиранням пшениці озимої була в оптимальних межах і коливалася від 1,18 до 1,24 г/см3 незалежно від попередника (табл.1).

Таблиця 1 Вплив попередників і основного обробітку на щільність складення шару ґрунту 0-40 см, г/см3 , (середнє за 1996-1999 рр.)

№ варіанта	Система основного обробіткуґрунту	Глибина і спосіб обробітку під пшеницю, см (В)	Попередник (А)
			люцерна	кукурудза на силос
			після сходів	перед збиранням	після сходів	перед збиранням
1	Полицева різноглибинна (контроль)	28-30 (о)	1,14	1,20	1,17	1,20
2	Безполицева різноглибинна	28-30 (п)	1,22	1,18	1,22	1,18
3	Безполицева одноглибинна	12-14 (п)	1,23	1,24	1,25	1,21
4	Диференційована - 1	12-14 (ф + щ)	1,22	1,22	1,25	1,23
5	Диференційована - 2	14-16 (ч)	1,22	1,19	1,24	1,20

Сходи: НІР05 , г/см3 для фактора А - 0,02-0,04; В - 0,05-0,06; АВ - 0,06-0,08.

Перед збиранням: НІР05 , г/см3 для фактора А - 0,03-0,05; В - 0,05-0,07; АВ - 0,07-0,10

Примітка: о - оранка; п - плоскорізний обробіток; ф - фрезерний обробіток; щ - щілювання; ч - чизельний обробіток.

Встановлено, що в період появи сходів пшениці озимої пористість за варіантами систем основного безполицевого обробітку суттєво не різнилась. Зміни відбувались в інтервалі 52,1-53,5% і не виходили за межі оптимальних параметрів для пшениці озимої - 50-54%. Істотно від цих варіантів відрізнявся контроль, де показники пористості були вищими на 6,1-6,4%.

На початку вегетації рослин усереднений показник пористості шару ґрунту 0-40см недостатньо характеризує умови їх росту. Тому цікаво простежити зміни пористості у шарах ґрунту 0-10, 10-20, 20-30 і 30-40 см, залежно від системи основного обробітку. Так, показники цих шарів ґрунту у варіантах безполицевого та чизельного обробітків ґрунту не виходили за межі оптимальних значень і коливались від 50,1 до 54,0%, а у 0-10 см майже у всіх варіантах були вищими від оптимуму і змінювались у межах 54,2-55,7%. За різноглибинного полицевого обробітку майже всі показники різних шарів ґрунту перевищували оптимальне значення. Так, за оранки на глибину 28-30 см після люцерни, пористість зменшувалась від 58,0 (0-10 см) до 54,9% (30-40 см), а по такому ж обробітку після кукурудзи на силос - відповідно від 57,0 до 53,9% (рис. 1).

Рис 1. Пористість шару ґрунту 0-40 см за вегетацію пшениці озимої залежно від попередників і способів основного обробітку, % (середнє за 1996-1999 рр.)

Примітки: 1 - оранка на 28-30 см; 2 - плоскорізний обробіток на 28-30 см; 3 - плоскорізний обробіток на 12-14 см; 4 - фрезерний обробіток на 12-14 зі щілюванням до 40 см; 5 - чизельний обробіток на 14-16 см

Таким чином, на початку вегетації пшениці озимої спостерігається перевищення оптимальних параметрів пористості у верхніх шарах ґрунту, особливо у варіантах з обертанням скиби, що негативно впливає на розвиток рослин у цей період. Істотної різниці між варіантами обробітку ґрунту в період відновлення весняної вегетації та перед збиранням урожаю не встановлено. Відомо, що майже всі способи основного обробітку сприяють його розпушенню, а, відповідно, і підвищенню водопроникності ґрунту, що є особливо важливим для озимих культур. Результатами досліджень 1996-1999 рр. встановлено, що в період сходів пшениці озимої водопроникність була найбільшою у варіанті оранки на глибину 28-30 см в системі різноглибинного полицевого обробітку - 3,20 мм/хв. після люцерни та 2,73 мм/хв. після кукурудзи МВС. У варіанті мілкого плоскорізного обробітку вона була меншою відповідно на 6,9% та 8,8%. За осінньо-зимовий період ґрунт ущільнився і як на початку весняної вегетації, так і перед збиранням культури, впливу способів основного обробітку ґрунту на показники водопроникності не спостерігали (рис. 2).

Рис 2. Динаміка водопроникності ґрунту в періоди вегетації пшениці озимої залежно від попередників і способів основного обробітку, мм/хв. (середнє за 1996-1999 рр.)

Примітка: 1 - оранка на 28-30 см; 2 - плоскорізний обробіток на 28-30 см; 3 - плоскорізний обробіток на 12-14 см; 4 - фрезерний обробіток на 12-14 зі щілюванням до 40 см; 5 - чизельний обробіток на 14-16 см.

Вологість ґрунту. Найбільшою мірою ріст і розвиток рослин залежить від вологості ґрунту на період сівби і появи сходів. Ми порівнювали вологість шарів ґрунту 0-20 і 0-40 см, які визначають умови початкового росту і розвитку пшениці озимої.

Вологість шару ґрунту 0-40 см при застосуванні плоскорізного, фрезерного та чизельного розпушування на фоні безполицевих та диференційованих систем обробітку була вищою, ніж по оранці (контроль) у 1996 р. на 15,3-37,6%, у 1997 р. на 0,7-15,0% , а в 1998 р. на 6,1-16,7%. Розподіл вологи по шарах ґрунту за різних систем його обробітку дещо відрізнявся. Так, у варіантах глибокої оранки і щілювання після обох попередників у шарі 0-20 см вологість була меншою, ніж у шарі 20-40 см, а у варіантах з мілким розпушуванням вона була більшою.

Впродовж зимового періоду в усі роки досліджень вологість ґрунту у варіантах дослідів вирівнювалась і відмінностей між ними не спостерігали.

Водоспоживання. Аналізуючи динаміку сумарного водоспоживання залежно від застосовуваних систем і способів основного обробітку ґрунту, виявлено загальну закономірність - збільшення витрат вологи у варіанті різноглибинного обробітку з обертанням скиби, порівняно з одноглибинним мілким безполицевим розпушуванням. У середньому за 1996-1999 рр. різниця сягає 200 м3/га (рис. 3).

Усереднені коефіцієнти водоспоживання пшениці озимої після кукурудзи на силос були нижчими і становили 88,2-96,6 м3/ц, проти 90,7-102,4 м3/ц після люцерни. У варіантах глибокого і мілкого плоскорізного та чизельного розпушування під пшеницю озиму на фоні тривалого застосування в сівозміні диференційованих і безполицевих систем основного обробітку ґрунту, порівняно з оранкою, проведеною на фоні різноглибинної системи обробітку з обертанням скиби, волога використовувалася більш ефективно після обох попередників.

Рис 3. Вплив способів основного обробітку ґрунту і попередників на сумарне водоспоживання пшениці озимої, м3/га (середнє за 1996-1999 рр.)

Примітка: 1 - оранка на 28-30см; 2 - плоскорізний обробіток на 28-30 см; 3 - плоскорізний обробіток на 12-14 см; 4 - фрезерний обробіток на 12-14 зі щілюванням до 40 см; 5 - чизельний обробіток на 14-16 см.

мікробіологічна активність, поживний режим і забур'яненість посівів пшениці ОЗИМОЇ за різних СПОСОБІВ обробітку грунту в сівозміні

Мікробіологічна активність ґрунту. Дослідженнями з вивчення впливу способів основного обробітку ґрунту у сівозміні на кількість амоніфікуючих, нітрифікуючих, олігонітрофільних та целюлозоруйнівних мікроорганізмів, виявлена тенденція до збільшення їх чисельності у шарі ґрунту 0-40 см під посівами пшениці озимої у варіантах плоскорізного, фрезерного та чизельного розпушування, проведених на фоні застосування систем безполицевого та диференційованого обробітку. Так, найбільша кількість амоніфікаторів, при визначенні у фазу виходу в трубку пшениці озимої, як після люцерни, так і після кукурудзи на силос, була в ґрунті варіанту диференційованого обробітку (варіант-4) з фрезерним розпушуванням на 12-14 см, що поєднувався зі щілюванням на глибину 40 см. Порівняно з контролем їх виявилось після попередника люцерна більше на 3,8%, а після кукурудзи на силос - на 8,1%. Максимальна кількість олігонітрофілів у весняний період визначена після кукурудзи на силос при проведенні плоскорізного розпушування на глибину 28-30 см. Різниця в чисельності нітрифікуючих і целюлозоруйнівних мікроорганізмів між варіантами була неістотною.

Вміст основних елементів живлення. Обробіток ґрунту обумовлює і розподіл мінеральних та органічних добрив в орному шарі.

Аналіз усереднених даних засвідчив, що загальний вміст нітратів у шарі ґрунту 0-40 см у фазу виходу в трубку пшениці озимої при плоскорізному обробітку на глибину 28-30 см після кукурудзи на силос був у 2,2 рази більшим, ніж після люцерни, а у варіанті одноглибинного мілкого (12-14 см) безполицевого - в 2,9 рази.

Нітрифікаційна здатність ґрунту мала тенденцією до збільшення у варіантах, де попередником була кукурудза на силос. Чітко простежується її підвищення у варіантах різноглибинної оранки та диференційованого обробітку з оранкою і фрезеруванням зі щілюванням під пшеницю. Так, нітрифікаційна здатність ґрунту у цих варіантах перевищувала її показники при глибокому і мілкому плоскорізному обробітку після люцерни на 16,9-39,9%, після кукурудзи МВС - на 9,2-32,3%.

Вміст Р2О5 у верхніх шарах ґрунту був більшим при безполицевому та диференційованому обробітку ґрунту порівняно з полицевим, за якого більша кількість рухомого фосфору містилася у глибших (20-40см) шарах.

Щодо вмісту обмінного калію, то у ґрунті варіантів основного обробітку при використанні обох попередників виділяються варіанти з безполицевим розпушуванням, за яких кількість цього елементу була значно меншою. Забур'яненість посівів пшениці озимої. Результатами досліджень встановлено, що забур'яненість посівів пшениці озимої значною мірою залежить від системи основного обробітку ґрунту та попередника.

У період сходів пшениці озимої після люцерни найменша кількість бур'янів визначена у варіанті полицевого обробітку з оранкою на глибину 28-30 см (контроль). Проведення глибокого та мілкого безполицевого розпушування у сівозміні обумовлює збільшення забур'яненості посівів у 1,5-2,3 рази. обробіток пшениця родючість ґрунт

Навесні у цих варіантах вона була вищою, ніж при застосуванні оранки, в 1,7-2,6 рази. Аналогічна закономірність простежується і після кукурудзи на силос.

Таким чином, застосування плоскорізного, фрезерного і чизельного розпушування, виконаних на фоні систем безполицевого та диференційованого обробітку ґрунту в сівозміні, супроводжується збільшенням забур'яненості посівів пшениці озимої, порівняно з системою різноглибинної оранки.

Урожай пшениці озимої залежно від попередників і СПОСОБІВ основного обробітку ґрунту в СІВОЗМІНІ

Усереднені дані за роки досліджень показують, що врожайність пшениці озимої була вищою після кукурудзи МВС, порівняно з люцерною. У першому випадку врожайність зерна варіювала в межах 42,8-45,3 ц/га, у другому - 40,0-43,3 ц/га Що стосується другого фактора - систем основного обробітку ґрунту, то у варіанті різноглибинної оранки з глибиною обробітку під пшеницю озиму на 28-30 см її врожайність зменшилася порівняно з іншими варіантами на 2,0-3,3 після люцерни і на 1,1-2,5 ц/га - по кукурудзі на силос. Причому у 1997 і 1999 роках ця різниця була істотною (табл. 2).

Таблиця 2 Вплив попередників і способів основного обробітку ґрунту в сівозміні на урожайність пшениці озимої, ц/га

Попередник (А)	Глибина і спосіб обробітку під пшеницю, см (В)	Урожайність за роками	У середньому за три роки	Відхилення від контролю
		1997	1998	1999		спосіб обробітку	попередник
Люцерна	28-30 (о)	29,9	43,2	46,8	40,0	-	-
	28-30 (п)	34,2	45,3	50,4	43,3	+ 3,3	-
	12-14 (п)	33,5	43,3	51,8	42,8	+ 2,8	-
	12-14 (ф+щ)	34,7	43,5	49,4	42,5	+ 2,5	-
	14-16 (ч)	32,4	43,9	49,7	42,0	+ 2,0	-
Кукурудза МВС	28-30 (о)	40,1	43,2	45,0	42,8	-	+ 2,8
	28-30 (п)	47,5	41,6	46,9	45,3	+ 2,5	+ 2,0
	12-14 (п)	44,7	41,7	46,9	44,4	+ 1,6	+ 1,6
	12-14 (ф+щ)	43,6	42,7	45,4	43,9	+ 1,1	+ 1,4
	14-16 (ч)	43,5	43,1	47,6	44,7	+ 1,9	+ 2,7
НІР05, ц/га	А 0,8 1,3 0,8
	В 1,2 2,1 1,2
	АВ 1,8 2,9 1,7

Показники якості зерна, борошна і хліба були майже однаковими у всіх варіантах досліду. Спостерігали лише тенденцію до погіршення якості хліба у варіанті диференційованого обробітку з фрезерним розпушуванням на фоні щілювання, коли цей показник після обох попередників становив 4,2, тоді як в інших варіантах - 4,3-4,4 бали.

Для практичного застосування у виробничих умовах нами розроблено модель прогнозування майбутнього врожаю на основі густоти стояння рослин у період весняного відновлення вегетації. Наводимо отриману математичну модель у вигляді рівняння лінійної регресії: у = 5,5482 + 0,1024х, де у - урожайність пшениці озимої, ц/га; х - густота рослин, шт/м2.

економічна і енергетична ефективність виробництва пшениці озимої в сівозміні за різних попередників і способів обробітку грунту

Розрахунками визначено, що при підвищенні врожаю пшениці озимої після кукурудзи МВС собівартість її зменшується, збільшується прибуток від виробництва 1ц продукції на 1-2 грн. та зростає рівень рентабельності на 5-10% (залежно від варіанту досліду), порівняно з відповідними показниками при використанні як попередника люцерни (табл. 3).

Таблиця 3 Економічна та енергетична оцінка виробництва пшениці озимої на зрошенні. залежно від способів основного обробітку ґрунту, (середнє за 1996-1999 рр.)

Показник	Варіант обробітку ґрунту
	1	2	3	4	5
Попередник - кукурудза на силос
Рівень рентабельності, %	91,2	103,6	103,2	94,6	102,6
Коефіцієнт енергетичної ефективності	1,9	2,0	2,0	1,9	2,0
Виробнича собівартість 1ц продукції, грн.	42,3	39,8	39,9	41,6	40,0
Попередник - люцерна
Рівень рентабельності, %	81,2	96,6	97,5	89,7	93,0
Коефіцієнт енергетичної ефективності	1,8	1,9	1,9	1,8	1,9
Виробнича собівартість 1ц продукції, грн.	44,7	41,2	41,0	42,7	42,0

Найвища собівартість виробництва продукції була у варіанті оранки на глибину 28-30 см після обох попередників, при цьому знижується рівень рентабельності на 3-16%, порівняно з іншими варіантами досліду. Слід відзначити відносно невисокі показники економічної ефективності застосування фрезерування зі щілюванням.

Найкращі умови для формування врожаю забезпечували варіанти глибокого та мілкого плоскорізного і чизельного розпушування на фоні тривалого застосування у сівозміні безполицевих і диференційованої ( вар. 5) систем обробітку ґрунту.

Коефіцієнти енергетичної ефективності технології вирощування пшениці озимої після обох попередників у цих варіантах досліду були вищими, порівняно з оранкою в системі різноглибинного обробітку з обертанням скиби, на 5,6%.

виробнича перевірка результатів досліджень

Упродовж 2003-2006 рр. у ДПДГ “Каховське” на площі 1200-1600 га після люцерни і кукурудзи МВС традиційний основний обробіток ґрунту з обертанням скиби було замінено на мілкий безполицевий. Прибавка врожайності при цьому в середньому склала 3,6 ц/га, прибуток від впровадження рекомендованого основного обробітку ґрунту, з урахуванням економії пального, склав 256,2 тис. грн. або 192,2 грн./га.

ВИСНОВКИ

У дисертаційній роботі представлено теоретичне обґрунтування і практичне вирішення застосування основного обробітку ґрунту під пшеницю озиму після кукурудзи МВС і люцерни у сівозміні на зрошенні. Отримані результати досліджень і виробнича перевірка дають підстави зробити наступні висновки:

1. В умовах зрошення півдня України на темно-каштановому ґрунті заміна оранки на безполицевий - глибокий та мілкий обробіток призвела до збільшення щільності складення шару ґрунту 0-40 см у фазу сходів пшениці озимої після люцерни з 1,14 до 1,23 г/см3 або на 7,0-7,9%, а після кукурудзи МВС - з 1,17 до 1,25 г/см3 або на 4,3-6,8%, водночас ці показники не перевищували межі оптимальних для культури.

2. Загальна пористість орного шару ґрунту за безполицевих способів і систем обробітку у період сходів знижувалась з 53,3% до 52,9% після люцерни і з 53,5 до 52,1% після кукурудзи МВС, що сприяло зменшенню непродуктивних витрат вологи на випаровування.

3. Способи основного обробітку ґрунту істотно не впливали на його водопроникність, відзначено лише тенденцію до її зменшення у варіантах безполицевих та диференційованих систем. Після попередника кукурудзи МВС водопроникність ґрунту була меншою на 11,6-18,5%, ніж після люцерни.

4. Запаси вологи в шарі ґрунту 0-40 см у варіантах безполицевих способів основного обробітку у фазу сходів пшениці озимої становили 860-905 м3/га проти 760 м3/га на контролі після люцерни або зростали на 13,1-19,1% і 950-1000 м3/га проти 906 м3/га - після кукурудзи МВС, або збільшились на 5,5-11,0%.

5. Сумарне водоспоживання й коефіцієнт водоспоживання були найбільшими у варіанті оранки на 28-30 см. Коефіцієнт водоспоживання у варіантах безполицевого обробітку знижувався порівняно з варіантом оранки після люцерни на 7,8-11,9 м3/ц або на 7,6-11,4%, а після кукурудзи МВС - на 5,2-8,4 м3/ц або на 5,4-8,7%.

6. Біологічна активність шару ґрунту 0-40 см за кількістю нітрифікаторів, амоніфікаторів, олігонітрофілів і целюлозоруйнівних мікроорганізмів як на початку весняної вегетації, так і перед збиранням пшениці озимої підвищувалась у варіантах безполицевих способів основного обробітку ґрунту. Посиленням активності навесні вирізнялась група олігонітрофілів, збільшуючи кількість після кукурудзи МВС на 11,7-46,6%. Зростання чисельності нітрифікуючих та олігонітрофільних мікроорганізмів перед збиранням врожаю пов'язано зі значним покращанням температурного режиму. В цей період кількість нітрифікаторів після кукурудзи МВС збільшилась на 1,9-15,7%, порівняно з попередником люцерна, що пояснюється післядією гною, внесеного під просапний попередник.

7. Нітрифікаційна здатність шару ґрунту 0-40 см на період відновлення весняної вегетації пшениці озимої за оранки і мілкого безполицевого обробітку, доповненого щілюванням, збільшувалась, порівняно з варіантами тривалого застосування безполицевого одноглибинного обробітку ґрунту, відповідно на 1,65-2,89мг/ 100г ґрунту або на 22,3-40,0% після люцерни і на 0,88-2,75 мг/100 г ґрунту або на 17,3-32,3% після кукурудзи МВС. Збільшення нітрифікаційної здатності на 10,9-17,2% після кукурудзи МВС пояснюється другим роком післядії гною.

8. Вміст Р2О5 у верхніх шарах тривало зрошуваного ґрунту був більшим при безполицевому та диференційованому обробітку ґрунту порівняно з полицевим, за якого більша кількість рухомого фосфору містилася у глибших шарах - 20-40 см.

9. Вміст обмінного калію по варіантах безполицевого обробітку ґрунту був меншим за контроль на 6,4-17,1% після люцерни та на 4,1-12,9% - після кукурудзи МВС.

10. Тривале застосування систем безполицевого різноглибинного та мілкого обробітку ґрунту в сівозміні на зрошенні збільшувало забур'яненість посівів пшениці озимої в 1,1-2,6 рази, порівняно з системою різноглибинної оранки. Після люцерни забур'яненість була в 6 разів більшою, ніж після кукурудзи МВС.

11. Застосування мілкого плоскорізного та чизельного розпушування на фоні тривалого застосування безполицевих і диференційованих систем обробітку ґрунту в сівозміні спряло підвищенню врожайності зерна на 2,0-3,3 ц/га після люцерни і 1,1-2,5 ц/га після кукурудзи. Дані структури врожаю та якості зерна пшениці озимої свідчать про позитивний вплив на них обробітку ґрунту без обертання скиби.

12. Економічно й енергетично обґрунтовано ефективність технології вирощування пшениці озимої, що базується на безполицевому мілкому розпушуванні за диференційованої системи основного обробітку ґрунту в сівозміні на зрошенні.

13. Високий коефіцієнт кореляції R=0,92 і незначна різниця між фактичним і розрахунковим урожаєм (< 3%) дає підстави вважати модель залежності врожаю пшениці озимої від густоти рослин на період весняного відновлення вегетації придатною для застосування у виробничих умовах.

14. Для умов зрошення в південній частині зони Степу України з метою отримання гарантованого і сталого врожаю високоякісного продовольчого зерна пшениці озимої рекомендується застосовувати після люцерни і кукурудзи на силос мілкий (14-16 см) чизельний основний обробіток на фоні диференційованої різноглибинної системи обробітку ґрунту в сівозміні.

ПЕРЕЛІК ДРУКОВАНИХ РОБІТ ЗА ТЕМОЮ ДИСЕРТАЦІЇ

1. Малярчук М.П., Ковтун В.А., Зенкіна О.Є. Мінімалізація основного обробітку ґрунту - можливість і наслідки // Аграрний вісник Причорномор'я: Зб. наук. пр. - Одеса, 1999. - Вип. №3 (6). - С.77-80. (Частка авторства 65% - проведення дослідів та аналіз даних).

2. Зенкіна О.Є. Математичний аналіз даних досліджень з озимою пшеницею та побудова моделі прогнозу урожаю // Таврійський науковий вісник: Зб. наук. пр. - Херсон: Айлант, 2002.- Вип. 24. - С. 252-255.

3. Зенкіна О.Є. Ріст і розвиток рослин озимої пшениці на фоні беззмінних систем основного обробітку ґрунту у зрошуваній сівозміні // Таврійський науковий вісник: Зб. наук. пр. - Херсон: Айлант, 2004. - Вип. 30. - С.68-72.

4. Малярчук М.П., Марковська О.Є. Система основного обробітку ґрунту у сівозміні і продуктивність озимої пшениці // Зрошуване землеробство: Міжв. тем. наук. зб. - Херсон: Айлант, 2007. - Вип. 48. - С. 62-67. (Частка авторства 75% - проведення дослідів і розрахунків та аналіз результатів).

5. Зенкіна О.Є. Обробіток ґрунту та урожайність озимої пшениці // Наукові проблеми виробництва зерна в Україні та сучасні методи їх вирішення: Тези Всеукраїнської конференції молодих вчених і спеціалістів (10-11 лютого 2000р.). - Дніпропетровськ, 2000.- С.16-17.

6. Малярчук М.П., Шелудько О.Д., Марковська О.Є. та ін. Рекомендації до сівби озимих культур під урожай 2007 року // Деловой агрокомпас. - 2006. - №8-9 (118). - С.83-91. (Частка авторства 65% - проведення розрахунків, аналіз їх результатів).

7. Малярчук М.П., Шелудько О.Д., Криштопа П.А., Марковська О.Є. та ін. Рекомендації до посіву озимих культур під урожай 2006 року в Херсонській області (До виробничої програми “Зерно Херсонщини 2006”).- Херсон: Айлант, 2005. - 31с. (Частка авторства 65% - проведення розрахунків, аналіз їх результатів).

8. Деклараційний патент на корисну модель №3297: “Спосіб основного обробітку ґрунту в польовій сівозміні для вирощування озимої пшениці на зрошенні” / Зенкіна О.Є, Малярчук М.П. Дата опублікування 15.11.2004. Бюл. №11. (Частка авторства 75% - проведення розрахунків, аналіз їх результатів).

АНОТАЦІЯ

Марковська О.Є. Продуктивність пшениці озимої на зрошенні залежно від основного обробітку ґрунту в сівозміні південного Степу України. - Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата сільськогосподарських наук за спеціальністю 06.01.02 - сільськогосподарські меліорації. - ДВНЗ “Херсонський державний аграрний університет” - Херсон, 2008.

В дисертації проведено дослідження впливу способів полицевого і безполицевого глибокого та мілкого основного обробітку тривало зрошуваного темно-каштанового середньосуглинкового ґрунту за різних попередників на зміну показників родючості орного шару, фітосанітарного стану посівів та продуктивність пшениці озимої. Встановлено вплив різних способів і систем основного обробітку ґрунту за тривалого їх застосування в сівозміні на водно-фізичні властивості, сумарне водоспоживання, поживний режим, мікробіологічну активність ґрунту, забур'яненість посівів, урожайність та якість зерна пшениці озимої.

Визначено енергоємність технологій вирощування пшениці озимої після кукурудзи на силос і люцерни, що базуються на різних за витратами способах основного обробітку ґрунту та розраховано їх рентабельність і коефіцієнти енергетичної ефективності. Робиться висновок, що для формування гарантованого і сталого врожаю високоякісного продовольчого зерна пшениці озимої на зрошенні доцільно застосовувати після люцерни і кукурудзи МВС мілкий безполицевий основний обробіток ( чизельне розпушування на 14-16 см) на фоні диференційованої системи обробітку ґрунту в сівозміні. Ключові слова: системи основного обробітку ґрунту, зрошення, водоспоживання, пшениця озима, зернотрав'янопросапна сівозміна, урожай, економічна ефективність.

Марковская Е.Е. Продуктивность пшеницы озимой на орошении в зависимости от основной обработки почвы в севообороте южной Степи Украины. - Рукопись.

Диссертация на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук по специальности 06.01.02 - сельскохозяйственные мелиорации. - ГВУЗ “Херсонский государственный аграрный университет” - Херсон, 2008.

Опыты проводили на центральной экспериментальной базе Института земледелия южного региона УААН (г. Херсон) на протяжении 1996-1999 гг. в длительном стационаре лаборатории обработки почвы, заложенном в 1976 г.

В результате исследований установлено, что способы и системы основной обработки почвы влияли на ее физические показатели только в начальный период роста растений. Так, замена вспашки на глубокую и мелкую плоскорезную обработку способствовала повышению плотности сложения слоя почвы 0-40 см после люцерны на 7,0-7,9%, а после кукурузы на силос на 4,3-6,8%. При этом исследуемый показатель не превышал пределов оптимальных параметров для культуры.

Одним из наиболее положительных эффектов от применения плоскорезной обработки почвы является увеличение запасов влаги в период всходов пшеницы озимой в слое почвы 0-40 см на 13,1-19,1% после люцерны и на 5,5-11,0% - после кукурузы МВС.

Расчет суммарного водопотребления пшеницы озимой в весенне-летний период вегетации позволил установить, что в вариантах безотвальных способов основной обработки почвенная влага и поливная вода на формирование единицы урожая используется наиболее эффективно.

Наблюдениями за питательным режимом почвы в период весеннего возобновления вегетации установлено повышение нитрификационной способности слоя почвы 0-40 см по вспашке и мелкой обработке, дополненной щелеванием, на 22,3-40,0% после люцерны и на 17,3-32,3% - после кукурузы на силос, что объясняется лучшим температурным режимом, в сравнении с плоскорезными обработками. Уменьшение содержания подвижного фосфора на 8,0-25,7% после люцерны и 6,9-16,6% после кукурузы на силос, а обменного калия, соответственно, на 6,4-17,1 и 4,1-12,9% по безотвальным способам обработки почвы происходит за счет большего выноса элементов питания лучше развитыми растениями.

Прибавка урожайности зерна пшеницы озимой от внедрения безотвальных способов основной обработки почвы, в среднем за три года, составила 2,0-3,3 ц/га после люцерны и 1,1-2,5 ц/га после кукурузы МВС. Различий в показателях качества зерна, муки и хлеба между вариантами опыта не обнаружено.

Таким образом, для получения высокого урожая качественного зерна пшеницы озимой после люцерны и кукурузы на силос целесообразно применять мелкую безотвальную обработку почвы (чизельное рыхление на 14-16 см) на фоне дифференцированной системы обработки почвы в севообороте.

Ключевые слова: система обработки почвы, орошение, водопотребление, пшеница озимая, зернотравянопропашной севооборот, урожай, экономическая эффективность.

Markovska O.E. Winter wheat productivity at irrigation depending on the basic soil cultivation in the crop rotation of the southern Steppe of Ukraine. - Manuscript.

Dissertation for obtaining the scientific degree of the candidate in the speciality of agricultural reclamation 06.01.02 - “Kherson State agrarian University”, - Kherson, 2008.

In the dissertation work are given the results of three years researches on studying of the influence of the basic soil tillage systems after different predecessors upon its water-physical peculiarities, the level of water using and nutritional regimes, microbiological processes in soil, weediness of sowings. Is looked through the influence of investigated factors upon the growth and development of winter wheat plants and their productivity. Winter wheat is planting after foregoing crops: alfalfa and corn for silage. There are studied different systems of tillage: moldboard, board less deep and surface and differentiated. Irrigation is fulfiled by the waters of Inguletz irrigating system.

Was made the economic, energy and mathematic analysis of data that have been received and given the practical recommendations to production. It is determined that reducing of the depth of tillage for 12-16 sm economy expenditure has not reduced the yield.

Key-words: systems of the basic soil cultivation, winter wheat, irrigation, water using graingrasshoeing crop rotation, yield, economical effective.

Размещено на Allbest.ru

...