Агроекологічна оцінка сортів рису різних груп стиглості в умовах півдня України

Аналіз продуктивності сортів рису з різним морфотипом, швидкості проходження фізіологічних процесів у рослинах залежно від кліматичних умов зони вирощування. Визначення сортів культури, які найкраще реалізують свій продуктивний і адаптивний потенціал.

Рубрика Сельское, лесное хозяйство и землепользование
Вид автореферат
Язык украинский
Дата добавления 14.09.2015
Размер файла 113,7 K

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

ДЕРЖАВНИЙ ВИЩИЙ НАВЧАЛЬНИЙ ЗАКЛАД

"ХЕРСОНСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ АГРАРНИЙ УНІВЕРСИТЕТ"

УДК: 633.18:631.95

АВТОРЕФЕРАТ

дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата сільськогосподарських наук

АГРОЕКОЛОГІЧНА ОЦІНКА СОРТІВ РИСУ РІЗНИХ ГРУП СТИГЛОСТІ В УМОВАХ ПІВДНЯ УКРАЇНИ

06.01.09 - рослинництво

ПЕТКЕВИЧ ЗОЯ ЗАХАРІВНА

Херсон - 2008

Дисертацією є рукопис.

Робота виконана в Інституті землеробства південного регіону УААН.

Науковий керівник:

Сніговий Володимир Семенович, доктор сільськогосподарських наук, професор, член-кореспондент УААН, начальник відділу землеробства, меліорації та агроекології УААН.

Офіційні опоненти:

Уджуху Аскер Черимович, доктор сільськогосподарських наук, Всеросійський науково-дослідний інститут рису, завідувач лабораторії технології вирощування рису і супутніх культур;

Орлюк Анатолій Павлович, доктор біологічних наук, професор, Державний вищий навчальний заклад "Херсонський державний аграрний університет", професор кафедри рослинництва, генетики, селекції і насінництва.

Захист відбудеться 7 листопада 2008 р. о 12 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, 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, головний корпус.

Автореферат розіслано 6 жовтня 2008 р.

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

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність теми. Сільське господарство відрізняється від інших галузей народного господарства особливою вразливістю до коливань та змін клімату.

Одержання високих та сталих урожаїв зерна рису було і залишається основною проблемою галузі рисівництва. Факти свідчать про значне коливання врожаю рису за роками незалежно від рівня інтенсифікації технологій вирощування. Щорічне виконання одних і тих же агротехнічних комплексів не гарантує одержання стабільних урожаїв. У виробничих умовах коливання врожайності рису становлять 18,0-40,0 ц/га. Ці факти свідчать, що одержання сталих урожаїв можливо отримати за рахунок науково-обґрунтованого сортового складу та агроекологічної оцінки сортів рису різних груп стиглості. Вивчення кількісних зв'язків між урожайністю рису та агроекологічними умовами її формування дозволять розробити методи стабілізації врожаю зерна.

Тому вирішення проблем адаптації сортів рису різних груп стиглості до агроекологічних умов і оцінка їх впливу в період вегетації на продуктивність та валові збори зерна, а також показники економічної ефективності та біоенергетичної оцінки вирощування культури в Україні має наукову новизну та є актуальною для сільськогосподарського виробництва.

Зв'язок роботи з науковими програмами. Тема дисертаційної роботи відповідає основним напрямам наукової діяльності Інституту рису УААН у 2002-2005 рр. по завданню "Створити і передати на Державне сортовипробування сорти рису" згідно НТП "Зернові і олійні культури" (№ д.р. 0101U001926), з 2006 р. НТП "Зернові культури" (№ д.р. 0106U001967) та "Теоретичне обґрунтування морфо-фізіологічної моделі сорту рису для умов півдня України на основі вивчення впливу екологічних факторів на процеси формування врожаю та визначення екологічних параметрів сучасних сортів" (№ д.р. 0107U004743).

Мета та завдання дослідження. Метою дослідження була оцінка продуктивності сортів рису різних груп стиглості, швидкості проходження фізіологічних процесів у рослинах залежно від агрокліматичних умов зони вирощування.

Для досягнення мети були поставлені наступні завдання:

- встановити тривалість фаз росту та розвитку рослин рису залежно від температурних умов та групи стиглості;

- дати оцінку коливань валових зборів урожаю рису в Україні з урахуванням агрометеорологічних умов;

- визначити закономірності динаміки середньої урожайності сортів рису різних груп стиглості в Україні;

- розробити модель впливу чинників зовнішнього середовища на формування продуктивності рису сортів різних груп стиглості;

- дослідити ступінь пустозерності різних сортів рису залежно від температурних умов у період викидання волоті - цвітіння;

- провести аналіз стабільності показників якості зерна сортів рису за різних умов вегетації;

- встановити особливості формування фотосинтетичних характеристик посівів сортів рису з різним морфотипом;

- розрахувати економічну ефективність та провести енергетичну оцінку вирощування сортів рису різних груп стиглості на півдні України;

- розробити рекомендації виробництву.

Об'єкт досліджень: посіви сортів рису різних груп стиглості; процеси росту, розвитку рослин і формування врожаю зерна та їх якісні показники залежно від досліджуваних факторів.

Предмет дослідження: ранньостиглі сорти (Мутант-428, Дніпровський, Агат, Престиж, Серпневий); середньостиглі (Спальчик, Україна-5, Зубець, Україна-96, Пам'яті Гічкіна); пізньостиглі - (Краснодарський-424, Антей); метеорологічні фактори, елементи технології вирощування рису.

Методи дослідження включали методи аналізу часових рядів. В процесі виконання роботи застосовували спеціальні наукові методи досліджень:

1) польовий метод - вивчення взаємозв'язку об'єкта з предметом досліджень у природних екологічних умовах півдня України;

2) вимірювально-ваговий - біометричні обліки та виміри параметрів росту і розвитку рослин рису, аналіз структури врожаю та показників якості зерна;

3) статистичні методи: кореляційний, регресійний, дисперсійний аналізи, визначення вірогідності даних між показниками, що вивчалися;

4) порівняльно-розрахунковий - визначення економічної ефективності та енергетичної оцінки вирощування сортів рису різних груп стиглості.

Наукова новизна одержаних результатів полягає в тому, що результати досліджень представляють собою вирішення проблеми впливу клімату на продуктивність рису в Україні. Автором вперше для умов півдня України проведена комплексна науково-обґрунтована оцінка продуктивності сортів рису різних груп стиглості у взаємозв'язку з агроекологічними умовами середовища; встановлені параметри моделі формування продуктивності рису в агрокліматичних умовах зони вирощування, дана оцінка впливу погодних умов у період дозрівання зерна, встановлені закономірності динаміки середньої врожайності сортів різних груп стиглості та кількісні характеристики коливання врожайності. Набули подальшого розвитку питання формування елементів фотосинтетичної продуктивності сортів рису з різним морфотипом, прогнозування врожаю, економічної ефективності та енергетичної оцінки вирощування сортів рису різних груп стиглості в умовах півдня України.

Практичне значення одержаних результатів полягає в агроекологічному обґрунтуванні вирощування сортів рису різних груп стиглості в умовах півдня України. Модель формування врожайності рису буде використовуватися з урахуванням агрометеорологічних спостережень в умовах вирощування культури.

Визначено економічно доцільні параметри досліджуваних елементів при вирощуванні рису в умовах півдня України, взаємодія яких забезпечує отримання стабільного врожаю зерна з високими показниками якості. Параметри формування оптимальної продуктивності рису сортів різних груп стиглості рекомендовані виробникам з метою коригування технологічних процесів при його вирощуванні.

Наукове обґрунтування вирощування сортів рису різних груп стиглості в господарствах, забезпечить зменшення впливу несприятливих погодних умов в окремі роки, і дає змогу для найбільш ефективного використання потенційних можливостей сортів рису при одержані стабільних урожаїв та високоякісного зерна. Виробничу перевірку проведено в 2006-2007 рр. в господарствах Херсонської області та АР Крим.

Особистий внесок здобувача. Автором разом з науковим керівником розроблена схема досліду, особисто проведені польові та лабораторні дослідження, зроблений аналітичний огляд вітчизняної та зарубіжної літератури, опрацьовані експериментальні результати дослідів, обчислені показники економічної ефективності та енергетичної оцінки вирощування сортів рису різних груп стиглості, обґрунтовані висновки та рекомендації для практичного використання.

Проведення польових, лабораторних досліджень, аналіз їх результатів, висновки виконані особисто дисертантом.

Апробація результатів дисертації. Основні результати роботи та головні висновки проведених досліджень доповідалися на щорічних науково-практичних конференціях Інституту рису, Інституту землеробства південного регіону та Інституту рослинництва ім. В.Я. Юр'єва Української академії аграрних наук, Всеросійський Інститут рису, а також на виробничих семінарах.

Публікації. Всього з проблем рисосіяння опубліковано 34 наукові праці, із них за матеріалами дисертації 7, а також отримано 4 авторських свідоцтва на сорти рису Зубець, Антей, Пам'яті Гічкіна, Агат.

Структура та обсяг дисертації. Дисертація викладена на 152 сторінках друкованого тексту. Робота складається із вступу, шести розділів, аналізу та узагальнення результатів досліджень, висновків, списку використаних джерел із 194 найменувань, у тому числі 9 - латиницею. Робота включає 46 таблиць, 16 рисунків, 4 додатки.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

У вступі розкрито актуальність дисертаційної роботи, сформульовано мету завдання, предмет та об'єкт досліджень, зазначено наукову новизну одержаних результатів, показано їх практичне значення..

Огляд літературних джерел з досліджуваних питань. У розділі проаналізований стан вивченості питань та результати досліджень вітчизняних і зарубіжних учених щодо встановлення реакції рослин рису на різні метеорологічні умови, вплив погодних умов на їх ріст і розвиток, формування врожаю та якості зерна залежно від агрометеорологічних умов вегетації. Наведені результати літературних відомостей, які охоплюють великий проміжок часу, відображають сучасний стан досліджень за даною темою. На основі узагальнення обґрунтовано доцільність проведення досліджень з даних питань в умовах півдня України. Визначені недостатньо розроблені питання з зазначеної проблеми та обґрунтовано вибір напрямку досліджень.

Умови та методика проведення досліджень. Польові досліди, лабораторні та аналітичні дослідження виконувалися протягом 1965-2007 рр. в Інституті рису УААН (до 2003 р. - Дослідна станція рису УААН), розташованому в 0,5 км від центральної садиби с. Антонівка та в 1,5 км від узбережжя Джарилгацької затоки Чорного моря. В роботі використані матеріали метеорологічних спостережень Скадовського метеопоста за період 1965-2007 рр.

Польові дослідження проводилися на лучно-каштанових різного ступеня солонцюватості в комплексі з солонцями ґрунтах типових для рисосіючих господарств. Кількість гумусу - 2,1-2,4 %. Забезпеченість ґрунту елементами живлення характеризувалася такими агрохімічними показниками: вміст легкогідролізованого азоту - 4,5-7,1; рухомих сполук фосфору - 6,8-8,9, калію - 29,4-36,5 мг/100 г ґрунту. У розділі наведена коротка характеристика сортів рису.

У дисертаційній роботі зроблений аналіз часових рядів і розраховані кореляційні зв'язки між сумою активних температур, середньодобовою температурою повітря, тривалістю міжфазних періодів і урожайністю сортів рису різних груп стиглості. Представлені матеріали досліджень у двофакторних дослідах: Дослід №1 - пустозерність різних сортів рису залежно від температурних умов: фактор А - сорти рису (ранньостиглі, середньо- та пізньостиглі); фактор В - роки досліджень (2002-2006 рр.); Дослід №2 - характеристика елементів продуктивності рису та особливості їх зміни в часі: - фактор А - сорт (Агат, Пам'яті Гічкіна, Антей), фактор В - роки досліджень (2003-2005 рр.). Агротехніка вирощування рису - рекомендована для використання в рисосіючих господарствах. Спостереження за ростовими та продуційними процесами рослин виконувалися за загальноприйнятими методиками. Збирали врожай шляхом прямого комбайнування з наступним доведенням зерна до стандартних показників. Економічну ефективність та енергетичну оцінку вирощування сортів рису різних груп стиглості розраховували за загальноприйнятими методиками на основі діючих нормативів. Статистичну обробку результатів досліджень проводили методами дисперсійного та кореляційно-регресійного аналізів.

Використання природного енергетичного потенціалу рослинами рису. Встановлено, що найкраще природний енергетичний потенціал півдня України використовують середньостиглі сорти рису. Пізні сорти рису, при майже рівній урожайності із середньостиглими, а ранньостиглі з меншою врожайністю на 11 ц/га, не використовують значну кількість надходячої ФАР, тобто використовують не в повній мірі природній енергетичний потенціал.

Температурний режим і продуктивність рису. На півдні України щорічно формується певний температурний режим в період вегетації рису, який впливає на реалізацію потенціалу продуктивності посівів рису. У свою чергу блок чинників навколишнього середовища містить підблоки: перший - радіаційний та водно-тепловий режим посівів; другий - вплив температури повітря та вологозабезпеченості на фотосинтез; третій - комплекс оцінок умов формування врожайності в окремі міжфазні періоди.

Кількісна оцінка агрометеорологічних умов формування врожаю рису розглядалася в три періоди: затоплення - сходи; сходи - викидання волоті; викидання волоті - повна стиглість. Тривалість міжфазних періодів є показником, який змінюється залежно від умов року. Аналіз результатів спостережень дозволив дійти висновку, що міжфазний період затоплення - сходи в середньому становив 22-23 доби, а сума активних температур 374-392єС для сортів рису різних груп стиглості; період сходи - викидання волоті коливався від 60 до 72 діб з сумою активних температур 1270-1569єС; а період викидання волоті - повна стиглість становив 33-42 доби при сумі температур 720-817єС. У середньому за роки досліджень період вегетації становив 115-138 діб, а сума активних температур повітря склала 2370-2760єС залежно від групи стиглості сортів рису.

Таблиця 1. Рівняння ліній тренда врожайності сортів рису (1965-2003 рр.)

Група стиглості

Рівняння лінії тренду

Урожай, ц/га

Приріст врожаю за весь період

Коефіцієнт

варіації, (Сп)

початок періоду

кінець періоду

ц/га

%

Ранньостигла

Y=0,0300х 2-0,3554х+44,932

45

68

23

51

0,15

Середньостигла

Y=0,0109х 2+0,5734х+48,881

50

78

28

56

0,14

Пізньостигла

Y=0,0525х 2-1,3654х+64,631

63

79

16

25

0,11

У розділі приведені результати аналізу динаміки сучасної тенденції врожайності сортів рису різних груп стиглості в Україні, детальна оцінка коливання цього показника та валових зборів зерна з різним ступенем імовірності (табл.1).

Дослідження мінливості врожайності рису в часі показують, що врожаї пізніх сортів більш стійкі (Сп=0,11), ніж ранніх та середніх (Сп =0,14-0,15).

Вірогідність отримання гарантованого врожаю рису представлена в таблиці 2.

Таблиця 2. Вірогідність отримання гарантованого врожаю рису (ц/га) на півдні України

Група стиглості

Вірогідність, %

1

5

10

20

30

40

50

60

70

80

90

95

99

Ранньостигла

84

76

70

62

58

55

51

48

45

41

32

28

20

Середньостигла

99

88

80

74

72

68

62

60

56

48

46

43

28

Пізньостигла

106

90

76

70

68

66

62

60

58

54

46

40

28

Урожай рису сортів різних груп стиглості від 84 до 106 ц/га і більше, з однієї сторони, може мати місце в умовах вирощування на півдні України (вірогідність 1 %); з іншої сторони, можна на 50 % гарантувати, що рівень урожаїв не буде знижуватися нижче межі, яка складає 51-62 ц/га залежно від метеорологічних умов періоду вегетації при умові дотримання досягнутого рівня землеробства.

Визначили реалізацію потенціалу продуктивності нових сортів рису. Найкращими сортами рису за продуктивним потенціалом визначили у групі ранньостиглих - сорт Престиж; середньо- і пізньо- - сорти Україна 96 та Антей. За адаптивним потенціалом найбільш стабільними є сорти Антей та Пам'яті Гічкіна.

Сума активних температур повітря, яка накопичує тепло протягом певного часу є важливим показником для формування продуктивності рису. Результати кореляційного аналізу між урожайністю сортів рису різних груп стиглості та сумою активних температур повітря в окремі міжфазні періоди наведені в таблиці 3.

Таблиця 3. Кореляційний зв'язок урожайності рису з сумою активних температур повітря (1965-2003 рр.)

Група стиглості

Сума активних температур, °С

Урожайність, ц/га

з

затоплення - сходи

Ранньостигла

410,9

49,4

0,55

0,21

Середньостигла

310,1

63,1

0,66

0,22

Пізньостигла

346,3

63,2

0,61

0,19

сходи - викидання волоті

Ранньостигла

1208,2

53,7

0,74

0,15

Середньостигла

1444,6

61,4

0,70

0,16

Пізньостигла

1546,4

63,1

0,54

0,19

викидання волоті - повна стиглість

Ранньостигла

714,1

53,9

0,74

0,18

Середньостигла

791,8

60,6

0,64

0,18

Пізньостигла

776,4

63,8

0,32

0,23

Кореляція існує при:

>3.

Стійкий зв'язок урожайності рису залежно від суми активних температур відзначили в період сходи - викидання волоті та викидання волоті - повна стиглість ранньостиглих сортів (з=0,74), а у пізньостиглих на початку вегетації (з=0,61±0,19).

Відзначили зв'язок середньодобової температури повітря з урожайністю ранньостиглих сортів (з=0,83±0,16) у міжфазний період затоплення - сходи. В результаті багаторічних даних розрахували оптимальні параметри періоду вегетації і тривалості окремих міжфазних періодів, які забезпечать найбільш сприятливе збігання темпів росту та розвитку рослин з метеорологічними факторами, а як результат - забезпечення високої та стабільної врожайності.

Тісний зв'язок відзначили між урожаєм та тривалістю періоду затоплення - сходи у ранньостиглих сортів рису (з=0,83±0,14), у середньостиглих - в період сходи - викидання волоті (з=0,70±0,16), а в пізньостиглих кореляційний аналіз не підтвердив стійку залежність цих факторів (з=0,46±0,20).

Отримали регресійні моделі, в яких відображений вплив фактора тривалості періоду вегетації на врожайність сортів рису різних груп стиглості (табл. 4). За результатами кореляційного аналізу виявили тісний зв'язок між урожайністю зерна рису та тривалістю періоду вегетації у ранньостиглих сортів (з=0,87±0,08), середньостиглих (з=0,65±0,18), пізньостиглих(з=0,71±0,17).

При порівнянні розрахункової та фактичної врожайності рису спостерігалася задовільна точність розрахунків.

Таблиця 4. Урожайність рису залежно від тривалості періоду вегетації (1965-2003 рр.)

Групи стиглості

Період вегетації, (n) діб

Урожайність, ц/га

з

s з

фактична, у

розрахункова, уn

Ранньостигла

103

52,5

58,8

0,87

0,08

105

66,4

58,2

110

56,6

55,3

118

47,0

48,9

136

28,0

27,0

Середні дані

114

50,1

49,6

Рівняння регресії

уn= -0,0194n2+3,6581n-112,16

Середньостигла

114

66,0

64,6

0,65

0,18

122

67,0

69,7

128

72,0

69,3

135

64,5

63,8

147

43,5

43,1

Середні дані

129

62,6

62,1

Рівняння регресії

уn= -0,0522n2+12,9600n-734,47

Пізньостигла

121

71,3

74,8

0,71

0,17

129

74,9

69,7

134

64,0

66,4

141

62,8

61,6

146

52,0

58,3

158

49,3

48,8

Середні дані

138

62,4

63,3

Рівняння регресії

уn= -0,0027n2+0,0332n+109,64

Кореляція дійсна при:

>3,

(n-2)=18.

З урахуванням розрахованих оптимальних параметрів середньодобової температури повітря, суми активних температур, тривалості періоду вегетації та окремих періодів можна прогнозувати одержання врожаю ранньостиглих сортів на рівні 55,3-58,8 ц/га, середньостиглих та пізньостиглих 69,3-74,8 ц/га.

Роки для одержання стабільного врожаю рису (50-70 ц/га) сортів різних груп стиглості склали 45 % за період з 1965 по 2003 рр., що підтверджує вище наведені результати.

Особливий вплив температурних умов для формування пустих колосків у волоті спостерігається в критичний для рослин рису період викидання волоті - цвітіння. Несприятливі умови в зазначений період складаються при температурі повітря нижче 18,0 і вище 32,0 єС.

Величина пустозерності у сортів рису протягом 2002-2006рр. різнилася між собою за роками. Однак, характер зміни цього показника за роками майже однаковий для сортів Мутант 428, Дніпровський, Агат, Престиж, Україна 96, Зубець,

Пам'яті Гічкіна, Антей. Але ці співвідношення порушують дані 2002 року. Так, ранньостиглий сорт Агат, який в інші роки мав меншу кількість пустих колосків різко збільшив їх число. Модель добового ходу температури повітря в період цвітіння ранньостиглих сортів показана на рис. 1.

Рис. 1. Модель добового ходу температури повітря в період цвітіння ранньостиглих сортів рису (2002-2006 рр.)

З рис. 1 видно, що в 2002 році цвітіння рису ранньостиглих сортів проходило при підвищених температурах повітря для цього періоду, а середньостиглих на рівні оптимальних температур для цього періоду Максимальний показник пустозерності ранньостиглих сортів відмічений у 2002 році і в середньому становив 18,6 %. а середньостиглі мали значно меншу пустозерність, ніж в інші роки спостережень. Встановлено, що з підвищенням температури повітря в період викидання волоті - цвітіння збільшується кількість пустих колосків у сорту Агат (в середньому на 38,2 %). Серед сортів, які досліджували, виділили такі, у яких не відмічено збільшення пустозерності при високій температурі повітря. Величина пустозерності залежно від температурного режиму в період викидання волоті - цвітіння вивчена з використанням коефіцієнтів лінійної кореляції. Серед факторів, які суттєво вплинули на прояв пустозерності слід відзначити середню, максимальну температуру, суму активних температур та тривалість періоду викидання волоті - цвітіння.

Рис. 2. Лінії регресії розподілення сортів рису за загальним виходом крупи

Сорти рису здатні зберігати генетично заданий рівень показників якості зерна і крупи в кліматичних умовах зони вирощування, які змінюються з року в рік. Ми розглянули закономірності впливу клімату і погоди на якість зерна рису. З того, як проходять лінії регресії очевидно, що реакцію сортів на зміни умов середовища можна розподілити на декілька типів (рис. 2).

До першого типу відносяться сорти, лінії регресії яких проходять паралельно осі абсцис або мають незначні відхилення (Антей та Пам'яті Гічкіна). До другого типу можна віднести сорти з позитивною реакцією на зміни умов середовища (Спальчик, Україна-96 та Зубець). Сорти Мутант-428 та Агат належать до третього типу з негативною, проте незначною, реакцією на зміни кліматичних умов.

Для виробництва рису сорт повинен бути не тільки екологічно стабільним, але і з високими показниками якості крупи. Аналіз результатів показав, що суттєвого впливу умов вирощування на якість зерна не спостерігалося. У нових сортів рису (Антей, Пам'яті Гічкіна, Агат, Україна-96) показники виходу крупи і склоподібність виявилися достатньо високими незалежно від індексу середовища. Відмічена тенденція до зниження показників якості зерна у сорту Спальчик.

Динаміка елементів продуктивності посіву рису. Аналіз результатів спостережень за ростовими процесами рослин рису дозволив прийти до висновку, що на показники лінійного росту рослин, площі листкової поверхні, накопичення сухої біомаси впливають морфобіологічні характеристики сортів та умови вирощування. У фазу кущіння максимальна висота і надземна маса у сортів рису з різним морфотипом була в 2004 році. Максимальна висота стебла у сортів перевищувала мінімальне значення на 11,4-35,0 %, а максимальна надземна маса була в 1,5-2,5 рази більша, ніж мінімальна. Такий приріст біомаси відбувся в умовах підвищеного температурного режиму в період кущіння рису.

Найбільші сортові відмінності спостерігалися за величиною площі листків на одному стеблі. Перевага за цим показником характерна для сорту Агат.

Так, у фазу кущіння найбільша площа листкової поверхні була сформована в 2004 році у сорту Агат, що на 14,3 % більша, ніж в інших сортів, а у фазу викидання волоті в 2005 році більша на 20,2 %, що зумовлене крупнішими листками і їх кількістю (рис. 3).

Чиста продуктивність фотосинтезу (ЧПФ) була суттєво вищою у сортів Пам'яті Гічкіна - 9,5 та Антей 9,9 г/м 2 за добу. У сорту Агат ЧПФ 7,4 г/м 2 за добу, що пояснюється формуванням значної асиміляційної поверхні, листки затіняють одне одного, тим самим зменшили його продуктивність. Сорти Пам'яті Гічкіна та Антей краще використали фотосинтетичні функції рослин, що підвищило інтенсивність та продуктивність роботи кожної одиниці площі листків та зберегло їх в активному стані найбільш тривалий проміжок часу. Важливо відмітити, що показники ЧПФ та ФП в значній мірі змінювалися залежно від морфотипу рослин. За роки вивчення коливання ФП склало для сорту Антей - 10,0-23,9 %, сорту Агат 21,1-25,0 % та Пам'яті Гічкіна - 10,2-20,3 %.

Рис. 3. Динаміка площі листкової поверхні рослин рису

В середньому за три роки за рівнем урожайності сорти рису різнилися несуттєво (91,4-94,1 ц/га), але від коливань погодних умов року значно відрізнялися (сила впливу фактора 0,7). Найбільші коливання врожайності зерна рису серед сортів від 13,0 до 28,0 %. Найвищий урожай зерна 115,0 ц/га одержали в 2004 році. За роки вивчення сорти рису сформували в середньому 337-530 штук продуктивних стебел на 1 м2. Найвища маса зерна з волоті у сортів рису була в 2004 році і становила 2,8-3,4 г (НІР 05=0,4-0,8), найбільш стабільним відмітили сорт Антей, коефіцієнт варіації 10,7-15,3 %. Пустозерність висока і значно коливалася в роки вивчення. Сила впливу фактора на величину пустозерності значна (0,8-0,9). Отже, можна зробити висновок, що умови року впливають як на тривалість міжфазних періодів і в цілому вегетаційного періоду, так і на елементи структури врожаю зерна рису різних груп стиглості.

Ми провели аналіз агрометеорологічних умов періоду вегетації за 2003-2005рр. з метою перевірки попередніх розрахунків. Найменші відхилення від оптимальних параметрів відмічені в 2004 році, де сформована найвища врожайність зерна рису сортів різних груп стиглості. Отже, якщо фактичні відхилення (більше 10,0 %) тривалості міжфазних періодів і температурного режиму перевищують оптимальні, то це негативно впливає на ріст і розвиток рослин рису та величину врожаю зерна (табл. 5).

Таблиця 5. Агрометеорологічні умови в період вегетації рису

Показники

2003

2004

2005

1

2

3

1

2

3

1

2

3

n

21,0

71,3

29,7

18,0

69,0

41,6

23,0

67,7

34,3

У t°C

368,7

1526

642,8

331,2

1384

849

375,4

1393

784

t°середн.

17,6

21,4

21,6

18,4

20,0

20,4

16,3

20,6

22,8

t°води

22,2

22,3

20,0

22,3

23,7

19,8

19,7

22,9

22,0

Відхилення від оптимальних параметрів, %

n

+14

+6,7

-23,8

-2,7

+3,2

+6,7

+24

+1,3

-12,0

У t°C

+16

+6,8

-26,6

+4,5

-3,1

-3,0

+18

-2,6

-10,5

t°середн.

-9,3

0

-5,3

-5,2

-6,5

-10,5

-16

-3,7

0

Примітки: 1 - міжфазний період затоплення-сходи; 2 - сходи - викидання волоті; 3 - викидання волоті - повна стиглість.

Найменші відхилення від оптимальних параметрів, які не перевищують 10,0 %, відмічені в 2004 році, де сформована найвища врожайність зерна рису сортів різних груп стиглості. Отже, якщо фактичні відхилення тривалості періодів росту та температури перевищують на 10,0 % оптимальні, то це негативно впливає на ріст і розвиток рослин рису та величину врожаю зерна.

За результатами досліджень фізіологічний оптимум сортів рису, який був близький до оптимальних температур повітря в період вегетації рослин, відмітили в 2004 році. Цей рік характеризувався високими показниками фотосинтетичної діяльності посівів та структури врожаю. В кінцевому результаті одержали достатньо високий врожай з високими показниками якості зерна рису.

Економічна та енергетична оцінка ефективності вирощування сортів рису різних груп стиглості в умовах півдня України. За рахунок створення нових високоврожайних сортів рису всіх груп стиглості суттєво збільшилася врожайність культури. Середня врожайність нових сортів ранньостиглої групи становила 71,2 ц/га, тобто збільшилася на 20,4 ц/га або на 40,2 % порівняно з сортами, які вирощувалися в період 1965-1999 рр.; у середньостиглої групи врожайність - 84,9 ц/га збільшення склало 22,6 ц/га, або 36,3 %, а урожайність пізньостиглого сорту Антей - 92,9 ц/га, що в середньому більше на 31,1 ц/га, або на 50,0 %. Коефіцієнт енергетичної ефективності за роки вивчення становив 1,51-1,77 в період 1965-1999 рр. та 2,12-2,53 за період 2000-2007 рр. залежно від групи стиглості сортів рису.

Розрахунки економічної ефективності вирощування сортів рису різних груп стиглості здійснювали за цінами, які сформувалися на кінець 2007 року. У результаті проведених досліджень встановлено, що рівень рентабельності вирощування сортів рису в період з 1965 по 1999 рр. в 2,0-2,9 разів нижчий ніж у період 2000-2007рр. (табл.6).

Таблиця 6. Економічна ефективність вирощування рису (1965-2007 рр.)

Група стиглості

Урожайність, ц/га

Вартість валової продукції, грн.

Загальні витрати, грн.

Чистий прибуток, грн.

Рівень рентабельності, %

Ранньостигла

50,8

71,2

6096

8544

4826

1270

3718

26,3

77,1

Середньостигла

62,3

84,9

7476

10188

4838

2638

5350

54,5

110,6

Пізньостигла

61,8

92,9

7416

11148

4851

2565

6297

52,9

129,8

Примітка. В чисельнику наведено показники економічної ефективності за 1965-1999 рр., в знаменнику - 2000-2007 рр.

Коефіцієнт енергетичної ефективності коливався в межах 2,1-2,5 залежно від групи стиглості і майже вдвічі був вищім, ніж при оцінці старих сортів, які вирощувалися за період 1965-1999 рр. Таким чином, вирощування нових сортів рису економічно та енергетично обґрунтовано і ефективне в умовах півдня України.

ВИСНОВКИ

У дисертаційній роботі подано теоретичне обґрунтування і практичне вирішення задачі підвищення врожаю та якості зерна рису на базі встановлених закономірностей реакції різних сортів на біокліматичні фактори зони рисосіяння. Отримані результати дозволили зробити наступні висновки:

1. Найкраще природний енергетичний потенціал півдня України використовують середньостиглі сорти рису. Пізньостиглі сорти рису, при майже рівній урожайності із середньостиглими, а ранньостиглі з меншою врожайністю на 11 ц/га не використовують в повній мірі природний енергетичний потенціал регіону.

2. В зоні вирощування рису встановлена середня тривалість міжфазних періодів: затоплення - сходи - 22-23 доби, сума активних температур повітря - 374-392, ефективних - 145-162 °С; сходи - викидання волоті - 59,5-71,8 діб, сума активних температур повітря - 1270-1569, ефективних - 670-849 °С; викидання волоті - повна стиглість - 32,6-41,9 діб, сума активних температур повітря - 720-817, ефективних - 377-417 °С; тривалість періоду вегетації - 114,8-137,7 діб, сума активних температур повітря - 2370-2760, а ефективних - 1220-1378 °С.

3. Зменшення тривалості періоду вегетації у сортів рису із збільшенням їх скоростиглості спостерігалося у періодах: сходи - викидання волоті - повна стиглість. Структура періоду вегетації (співвідношення тривалості міжфазних періодів затоплення - сходи - викидання волоті - повна стиглість до періоду вегетації у відсотках) склала відповідно 18,0; 51,8; 29,9 % до виділених періодів.

4. Розрахована кліматична мінливість урожаю рису сортів різних груп стиглості в часі показує, що врожаї пізньостиглих сортів більш стійкі (Сп=011), ніж у ранньо- та середньостиглих сортів (Сп =0,14-0,15).

5. Кращими за продуктивним потенціалом є ранньостиглий сорт Престиж - 71,2 ц/га, середньостиглі: Україна-96-89,1 та Пам'яті Гічкіна - 80,8 ц/га, пізньостиглий сорт Антей - 92,9 ц/га. За адаптивним потенціалом найбільш стабільними виявили сорти Пам'яті Гічкіна та Антей.

6. На основі багаторічних даних встановили, що урожайність ранньостиглих сортів рису значно залежить від теплозабезпеченості (з=0,75), тривалості періоду вегетації (з=0,87), суми активних температур повітря в період сходи - викидання волоті та викидання волоті - повна стиглість (з=0,74), середньодобової температури повітря в період затоплення - сходи (з=0,83).

7. Відзначили зв'язок між пустозерністю та середньої і максимальної температурою повітря впродовж періоду викидання волоті - цвітіння, його тривалості та суми активних температур. При цьому з першими двома показниками коефіцієнт кореляції позитивний (r=0,471; 0,504), а з останніми - зворотній (r=-0,520; -0,469). Сорт Агат найбільше реагує на підвищення температурного режиму в період викидання волоті - цвітіння, пустозерність колосків у волоті склала 23,9 %.

8. Сорти рису здатні стійко зберігати генетично заданий рівень показників якості зерна та крупи в кліматичних умовах півдня України, які змінюються з року в рік. Показники виходу крупи, склоподібності у нових сортів рису виявилися достатньо високими незалежно від індексу середовища. Відмічена тенденція до зниження показників якості зерна у сорту Спальчик.

9. Найвищої висоти рослин рису (49-54 см) і найбільшого накопичення абсолютно сухої надземної маси (0,72-0,81 г/стебло) досягли сорти рису з різним морфотипом у фазу кущіння в 2004 році. Формування максимальної площі листя у сорту Агат за період вегетації вказує на крупніші листки і більшу їх кількість.

10. При вирощуванні сортів рису різних груп стиглості в 2000-2007 рр. отримали продукцію з чистим прибутком - 3178-6297 грн./га та рівнем рентабельності на рівні 77,1-129,8 %. При цьому енергетичний коефіцієнт технології вирощування культури знаходився в межах 21,1-2,5.

Рекомендації виробництву:

1. При оцінці показників продуктивності сортів рису різних груп стиглості необхідно враховувати метеорологічні спостереження та розраховані параметри температури повітря, тривалість міжфазних періодів і в цілому періоду вегетації культури.

2. При виборі сортів культури особливу увагу треба приділяти різносторонньому врахуванню температурних факторів, які найбільш суттєво проявляються на північному кордоні вирощування рису. Найкраще природний енергетичний потенціал півдня України використовують середньостиглі сорти рису. З метою якісної організації збирання рису рекомендуємо використовувати декілька сортів культури різних груп стиглості. продуктивність рис кліматична фізіологічний

СПИСОК ОПУБЛІКОВАНИХ ПРАЦЬ ЗА ТЕМОЮ ДИСЕРТАЦІЇ

1. Петкевич З.З. Теплозабезпеченість та тривалість вегетаційного періоду рису / З.З. Петкевич // Таврійський науковий вісник. - Херсон, 2004. - Вип. 30 - С. 73-76.

2. Петкевич З.З. Оцінка сортового складу й урожайність сортів рису різних періодів сівозміни / Д.В. Шпак, Р.А. Вожегова, В.М. Судін, З.З. Петкевич // Таврійський науковий вісник. - Херсон, 2005. - Вип. 37. - С. 53-56.

3. Петкевич З.З. Прогнозування урожайності рису / Д.В. Шпак, Р.А. Вожегова, В.М. Судін, З.З. Петкевич // Вісник аграрної науки. - К., 2006. - № 2. - С. 24-25.

4. Петкевич З.З. Врожайність сортів рису різних груп стиглості та тривалість вегетаційного періоду / З.З. Петкевич, В.М. Судін // Зрошуване землеробство. - Херсон., 2007. - Вип. 47. - С. 73-77.

5. Петкевич З.З. Обґрунтування параметрів температурних умов міжфазних періодів та їх вплив на продуктивність рису /З.З. Петкевич // Зрошуване землеробство. - Херсон., 2007. - Вип. 48. - С. 138-142.

6. Петкевич З.З. Влияние температурных условий на урожайность риса сортов разных групп спелости / З.З. Петкевич, Т.Н. Шпак, Р.А. Вожегова, В.М. Судин, Д.В. Шпак // Наукові праці Південного філіалу "Кримський агротехнологічний університет". - Сімферополь., 2007. - Вип. 100. - С. 189-191.

7. Петкевич З.З. Фотосинтетична діяльність посівів та урожайність рису різних сортів /З.З. Петкевич, А.Д. Репніков // Таврійський науковий вісник. - Херсон, 2008. - Вип. 57. - С. 44-48.

8. Петкевич З.З. Достижения в селекции риса на Украине / Р.А. Вожегова, Д.В. Шпак, В.М. Судин, З.З. Петкевич // Устойчивое производство риса: настоящее и перспективы: междунар. науч. - практ. конф., 5-9 сен. 2006 г: тезисы докл. - Краснодар, 2006. - С. 155-158.

АНОТАЦІЯ

Петкевич З.З. Агроекологічна оцінка сортів рису різних груп стиглості в умовах півдня України. - 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.

У дисертації викладені та обґрунтовані теоретичні узагальнення проблеми оцінки впливу клімату на продуктивність культури рису на півдні України. Встановлена залежність розвитку рослин та їх продуктивність від погодних умов року. Визначені температурні показники для періодів росту. Сума активних температур за період вегетації різних за скоростиглістю сортів склала 2370-2760 ?С. Виділені сорти рису, які найкраще реалізують свій продуктивний та адаптивний потенціал і забезпечують високий рівень урожаю. Кращі за продуктивним потенціалом сорти Престиж, Україна-96, Антей, за адаптивним виділилися сорти Пам'яті Гічкіна та Антей.

На основі багаторічних даних встановили, що урожайність ранньостиглих сортів рису значно залежить від теплозабезпеченості (з=0,75) та тривалості періоду вегетації (з=0,87), суми активних температур повітря в період сходи - викидання волоті та викидання волоті - повна стиглість (з=0,74), середньодобової температури повітря в період затоплення - сходи (з=0,83).

Сорти рису, які вирощуються на півдні України здатні стійко зберігати генетично заданий рівень показників якості зерна та крупи в кліматичних умовах, які змінюються з року в рік. Набули подальшого розвитку питання формування елементів фотосинтетичної продуктивності сортів рису з різним морфотипом, прогнозування врожаю, економічної ефективності та енергетичної оцінки вирощування сортів рису різних груп стиглості в умовах півдня України.

Ключові слова: рис, сорт, температура, сума активних температур, міжфазний період, урожайність, якість зерна і крупи, фотосинтетична продуктивність, економічна ефективність, енергетична оцінка.

АННОТАЦИЯ

Петкевич З.З. Агроэкологическая оценка сортов риса разных групп спелости в условиях юга Украины. - Рукопись.

Диссертация на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук по специальности 06.01.09 - растениеводство - Государственное высшее учебное заведение "Херсонский государственный аграрный университет", Херсон, 2008.

В диссертации изложены и обоснованы теоретические обобщения проблемы оценки влияния климата на продуктивность культуры риса. Исследована зависимость развития растений, их продуктивность от погодных условий года. Определены температурные показатели для межфазных периодов. Сумма активных температур воздуха за период вегетации разных за скороспелостью сортов составляет 2370-2760 °С.

Проведена комплексная научно-обоснованная оценка формирования продуктивности и качества зерна во взаимосвязи с агроэкологическими условиями среды. Выделены сорта риса, которые наиболее полно реализуют свой продуктивный и адаптивный потенциал и обеспечивают высокий уровень урожая. По продуктивному потенциалу - раннеспелый сорт риса Престиж, среднеспелый - Украина 96 и позднеспелый Антей. По адаптивному потенциалу наиболее стабильными являются сорта Памяти Гичкина и Антей.

Доказано, что урожайность раннеспелых сортов риса значительно зависит от теплообеспеченности (з=0,75), продолжительности периода вегетации (з =0,87), суммы активных температур воздуха в период всходы - выметывание - полная спелость (з =0,74), среднесуточной температуры воздуха в период затопления - всходы (з =0,83). Выявлены оптимальные параметры продолжительности отдельных межфазных периодов и периода вегетации, которые обеспечивают наиболее благоприятное совпадение ритмов роста и развития растений с метеорологическими факторами и как результат - получение высокой и стабильной урожайности. Получены регрессионные модели, в которых отображено влияние эффектов факторов на урожайность.

Отметили, что с повышением температуры воздуха в период цветения риса у сорта Агат возрастает количество пустых колосков (в среднем на 38,2 %), выделены сорта, у которых не отмечено повышения пустозерности от высоких температур.

Установлено, что сорта риса способны сохранять генетически заданный уровень показателей качества зерна и крупы в климатических условиях зоны выращивания, которые изменяются из года в год.

Изучена фотосинтетическая деятельность трех различных сортов риса с разным морфотипом. Отмечена положительная корреляционная связь между площадью листьев посева и урожайностью зерна риса. Приведены результаты экономического эффекта от использования селекционных достижений. Обоснованы новые селекционные компоненты экономического эффекта.

Ключевые слова: рис, сорт, температура, сумма активных температур, межфазный период, урожайность, качество зерна и крупы, фотосинтетическая продуктивность, экономическая эффективность, энергетическая оценка.

ANNOTATION

Petkevich Z.Z. Agroecological estimation of rice varieties belonging different ripeness groups in conditions of the south of Ukraine. - Manuscript.

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

In the thesis author gives and substantiates theoretical generalizations of estimation of climate influence on rice productivity. Dependence of plants development, their productivity on weather conditions during the year is investigated. Temperature parameters for these periods are determined. The sum of air active temperatures for vegetation period of different varieties behind precocity makes 2370-2760°С. Influence of climatic and biological factors on duration of rice vegetation period and its structure is investigated. Varieties which most full realize the productive and adaptive potential and provide a high level of yield are determined. The best rice varieties on productive potential are Prestizh, Ukraine-96, Antey. On adaptive potential most stable have noted rice varieties Pamyaty Gichkina and Antey.

On the basis of the long-term data have established, that productivity of early-ripening rice varieties considerably depends from provision of heat (з =0,75), durations of vegetation period (з =0,87), sums of air active temperatures in period shoot - full ripeness (з =0,74), daily air average temperature during flooding - shoot (з =0,83).

It was established, that rice varieties are capable to keep genetically level set of parameters of grain and groats quality in climatic conditions of cultivation zone which change from year to year. Have got the further development questions of formation elements of photosynthetic productivity rice varieties with different morphotype, yield forecasting, economic and energy estimation of cultivation rice varieties of different ripeness groups in conditions of Ukraine.

Key words: rice, variety, temperature, sum of active temperatures, interphase period, productivity, quality of grain and groats, economic efficiency, energy estimation.

Размещено на Allbest.ru

...

Подобные документы

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.