Мінливість архітектоніки насіннєвого куща та урожайність насіння буряка столового у Східному Лісостепу України в умовах зрошення

Размещено на http://www.allbest.ru/

Інститут овочівництва і баштанництва НААН

МІНЛИВІСТЬ АРХІТЕКТОНІКИ НАСІННЄВОГО КУЩА ТА УРОЖАЙНІСТЬ НАСІННЯ БУРЯКА СТОЛОВОГО У СХІДНОМУ ЛІСОСТЕПУ УКРАЇНИ В УМОВАХ ЗРОШЕННЯ

О.Д. ВІТАНОВ, доктор сільськогосподарських наук

Є.О. ТОМАХ, молодший науковий співробітник

Анотація

Наведено результати досліджень з вивчення мінливості архітектоніки насіннєвого куща буряка столового та встановлено рівень врожайності насіння під впливом способів зрошення, внесення добрив в умовах Східного Лісостепу України. Відмічено збільшення кількості високопродуктивних кущів третього та четвертого типів за краплинного зрошення та внесення добрив локально. Найбільшу врожайність насіння отримано з насіннєвих кущів, вирощених через стандартні маточні коренеплоди - 1,89 т/га та коренеплоди-штеклінги - 1,83 т/га.

Ключові слова:. буряк столовий, архітектоніка, штеклінги, краплинне зрошення, локальне внесення добрив, фертигація, урожайність.

Summary

Described the results of research of variability of the architectonics of seed bushes, as well as the level of seed yield under the influence of different methods of irrigation and fertilization in eastern forest-steppe zone of Ukraine. Noticed the increase of highly-yielding bushes of the third and fourth types in the background of drip irrigation with local application of fertilizers. Obtained the highest yield of seeds from seed shrubs grown by standard mother roots - 1,89 t/ha and mother-root-shteklings - 1,83 t/ha.

Виклад основного матеріалу

буряк столовий насіння лісостеп

Буряк столовий важлива овочева рослина, зважаючи на велику харчову цінність для людини, простоти прийомів вирощування, великого різноманіття форм та наявності скоростиглих сортів отримала широке розповсюдження. Добра лежкість коренеплодів забезпечує цілорічне споживання продукції у свіжому вигляді [1]. Однак низькою залишається врожайність його насіння, яка в середньому по Україні становить - 460 кг/га [2]. Саме забезпечення виробників якісним насінням у необхідній кількості є важливою складовою стабільного виробництва овочевої продукції.

Розробка енергоефективних елементів технології вирощування насіння буряка столового є основою сталого виробництва. На сьогоднішній день в Україні не існує обґрунтованих рекомендацій застосування краплинного зрошення у насінництві буряка столового у поєднанні з локальним внесенням добрив за використання різних фракцій маточних коренеплодів. Не визначено вплив даних елементів технології на архітектоніку насіннєвого куща і урожайність насіння.

Науковцями накопичено певні дані щодо впливу різних факторів на будову насіннєвого куща. Тимчасом у науковій спільноті не існує остаточної думки на її мінливість під впливом елементів технології. Так, А. В. Петров, В. С. Краснов показують, що найбільший врожай насіння буряка забезпечує насінник, маточний коренеплід якого утворює більш рівномірний кущ без центрального пагона з великою кількістю розвинених бічних пагонів [3].

Між тим за даними дослідників існують різні думки щодо факторів формування різних типів кущів. Домінуючий вплив на формування, насіннєвого кущу, величину врожаю з одиниці площі та його посівні якості має ступінь загущеності насіннєвих рослин, тобто зменшення площі живлення однієї рослини [4]. А. А. Єрмілов стверджує, що незалежно від величини коренеплодів якість насіння вище у рослин отриманих з 1-го та 2-го типу насіннєвих кущів, що утворюються на менших площах живлення у порівнянні з насіннєвими кущами 3-го та 4-го типу [5].

В. Д. Пінчук відмічає, що збільшення кількості бокових пагонів у буряка столового відбувається головним чином при пониженні температури та нестачі вологи у ґрунті, тобто в умовах, що знижують інтенсивність процесів ділення в центральній точці росту рослини. При підвищеній температурі та пониженій вологості повітря кількість одностебельних рослин збільшується [6]. С. П. Агапов, Н. І. Орловський стверджують, що цвітіння буряка столового починається на гілках першого порядку головного стебла та поступово розповсюджується на гілки наступних вищих порядків.

Проте було відмічено, що на гілках всіх порядків першими розкриваються квітки у основі колосу, а потім зацвітають і квітки, що розташовані вище [7, 8]. С. Т. Чижов вчащає, що загущені висадки насінників столових коренеплодів забезпечують насіння кращих посівних якостей та збільшений врожай, і навпаки, зріджене стояння сприяє затримці дозрівання насіння, що викликає загибель рослин або погіршує якість насіння [9]. А. А. Волкова стверджує, що саме різна будова насіннєвого куща відображається на кількості та якості отриманого насіння [10]. При зменшенні площі живлення однієї рослини через їх загущення спостерігається так зване явище «самообрізування». Г. Клебс пояснює біологічну сутність цього явища так: «функція органу відпадає, коли відсутні для цього умови», тобто з втратою тих чи інших органів у певних умовах припиняється і їх розвиток [11].

Таким чином значно підвищити насіннєву продуктивність насінників буряка столового можливо різними елементами технології вирощування [12-14]. Насіннєві кущі овочевих рослин, крім головного пагона, мають велику кількість пагонів послідуючих порядків.

Залежно від будови куща А. А. Волковою було виділено чотири морфо фізіологічних типа насінників [15-17] (рис. 1):

I - тип. Насінники з верхнім галуженням і чітко вираженим центральним пагоном. Пагони першого порядку зосереджені у верхній частині центрального пагона. В нижній частині насінника вони відсутні або їх небагато. Галуження сягає другого, рідше третього порядку. Основна маса квіток розташована на пагонах першого порядку і центральному. Облистненість помірна, листки середнього розміру з досить густим жилкуванням.

II - тип. Насінники з нижнім галуженням і чітко вираженим центральним пагоном. Пагони першого порядку зосереджені переважно в нижній частині центрального пагона, розвинені слабше та підпорядковані йому. Галуження сягає третього порядку. У верхній частині насінника пагони першого порядку або відсутні, або слаборозвинуті. Основна маса квіток розташована на центральному пагоні та пагонах першого порядку. Облистненість куща слабша, ніж у насінників І типу. Листки дрібніші, жилкування середнє.

III - тип. Насінники мають центральний та до 6-7 розеткових пагонів, які утворюються з бічних бруньок головки коренеплоду і за ростом та розвитком дещо поступаються центральному.

IV - тип. Насінник має декілька розеткових пагонів, однакових за силою росту і розвитку. Центральний пагін слаборозвинутий та підпорядкований розетковим. Пагони першого порядку розташовані у верхній частині центрального, як у насінників І типу.

IVa - тип. Виділяють при відсутності центрального пагона, за типу IV.

I II III IV IVa

Рис. 1 Схема галуження насінників буряка столового за А. А. Волковою

Мета досліджень. Встановити закономірності мінливості архітектоніки насіннєвого куща буряка столового та рівня врожайності насіння під впливом ефективних елементів технології вирощування в умовах різних способів зрошення та удобрення східного Лісостепу України.

Методика досліджень. Дослідження проведені в овочево-кормовій зрошуваній сівозміні лабораторії адаптивного овочівництва Інституту овочівництва і баштанництва НААН у 2009-2011 роках. Дослід трифакторний. Фактор А - способи зрошення: без зрошення (контроль), дощування (при рівні передполивної вологості - 70-65% НВ), краплинний (70-65% НВ); фактор Б - способи внесення добрив: без добрив (контроль), суцільне внесення добрив (N₆₀P₆₀K₁₂₀), локальне внесення добрив (N₁₅P₃₀K₆₀+фертигація N₁₅); фактор В - фракція маточних коренеплодів: стандартна (d=61-100 мм), густотою - 41 тис.шт./га, штеклінги (d=41-60 мм), густотою - 71 тис.шт./га. Сорт буряка столового - Бордо харківський. Технологічні прийоми вирощування насінників буряка столового загальноприйняті для Лівобережного Лісостепу України в умовах зрошення. Ґрунт ділянки - чорнозем опідзолений середньосуглинковий лучнуватий Проведення польових дослідів виконували згідно "Методики дослідної справи в овочівництві і баштанництві" [17], математичну обробку результатів досліду проводили згідно Б. А. Доспехова [18].

Результати досліджень. Відповідно до результатів з вивчення мінливості архітектоніки насіннєвих кущів, були відмічені, закономірності формування для насінників вирощених через стандартні маточні коренеплоди так і маточники-штеклінги. Насамперед відмічалося збільшення частки сильно розгалужених кущів третього (35-48%) та четвертого (21-41%) типів галуження, при вирощуванні через стандартні маточні коренеплоди і їх зменшення склало до 12-17 та 8-12% для насінників отриманих через маточні коренеплоди штеклінги відповідно ( рис. 2, 3).

Рис. 2 Типи галуження насінників буряка столового сорту Бордо харківський, вирощених через стандартні маточні коренеплоди, (середнє за 2009-2011 рр.)

До того ж маточні коренеплоди-штеклінги формували переважну більшість кущів з чітко вираженими центральним пагоном за першим (27-32%) та другим (43-48%) типами галуження (рис. 3). Проте саме такі кущі є менш продуктивними, але на них формується рівномірно розвинуте насіння з високими посівними якостями, формування якого проходить на центральному пагоні та пагонах першого порядку. За третім та четвертим типами галуження підвищується продуктивність рослин через зростання кількості сильно розгалужених кущів. Разом з тим збільшення менш продуктивних, слаборозгалуджених насіннєвих кущів 1-го та 2-го типів кущіння від'ємно корелювала з насіннєвою продуктивністю - r=-0,57…-0,80±0,15-0,25. Збільшення врожайності насіння пов'язано зі збільшення високопродуктивних насіннєвих кущів 3-го та 4-го типів кущіння - (r=0,63…0,81±0,15-0,19).

У рамках кожної з фракцій маточних коренеплодів встановлено вплив зрошення та удобрення на мінливість архітектоніки насіннєвого куща. Серед стандартних маточних коренеплодів за зрошення відмічено зростання кущів третього (41-48%) та четвертого (36-41%) типів у порівнянні з богарними умовами (див. рис. 2).

Рис. 3 Типи галуження насінників буряка столового сорту Бордо харківський, вирощених через маточні коренеплоди-штеклінги, (середнє за 2009-2011 рр.)

Це підтверджує вплив зрошення на інтенсивність диференціюванню бокових бруньок головки коренеплоду. Крім того, удобрення також сприяло зростанню кількості бічних пагонів та збільшенню частки розгалужених кущів.

Тим часом вплив зрошення та удобрення при вирощуванні насінників через маточні коренеплоди-штеклінги не мало значного впливу на формування кущів першого та другого типів, що пояснюється індивідуальним ступенем розвитку периферійних бруньок головки коренеплоду у перший рік онтогенезу.

Найбільша кількість високопродуктивних кущів третього (48%) та четвертого (37%) типів відмічено за краплинного зрошення та внесення добрив локально, що на 11 та 16 % більше за фон без зрошення-без добрив (контроль) при вирощуванні через стандартні маточники (див. рис. 2).

Урожайність насіння є головним показником дворічного циклу насінництва буряка столового і визначає ефективність досліджуваних елементів технології вирощування. Характеризуючи урожайні показники насінників буряка столового, можна відмітити збільшення її на всіх варіантах з удобренням, поряд з цим ефективність використання добрив залежить від наявності в ґрунті достатньої кількості вологи, яка безпосередньо необхідна для процесу засвоєння поживних елементів з добрив і ґрунту. Дана тенденція відмічена як на насінниках висаджених зі стандартної фракції маточників, так і штеклінгів. Тому за наявності оптимального волого забезпечення рослин можливо підвищити врожайність в два рази про, свідчать дані досліджень (табл. І, ІІ).

За даними 2009 р. відмічено найбільший рівень врожайності насіння буряка столового, що пояснюється оптимальним розподілом температури і атмосферних опадів протягом вегетаційного періоду. Урожайність насіння отримано на рівні 2,46-2,37 т/га з краплинного зрошення та локального удобрення (див. табл. І, ІІ).

У 2010 р. внаслідок перевищення максимально допустимої середньодобової температури (?25?С) під час цвітіння та наливу насіння спостерігалося зниження урожайності на 49,1-50,3% за всіма варіантами досліду. Поряд з цим зниження вологості ґрунту у фазу масового цвітіння призвело до того, що на варіантах без зрошення рослини частково втрачали тургор, насіння утворювалося дрібне, нижні листки відмирали, що негативно вплинуло на врожайність (0,35-0,47 т/га) у порівнянні зі зрошенням (0,84-1,33 т/га), де вологість ґрунту у критичні періоди підтримувалася на рівні 65-70% НВ (див. табл. І, ІІ). Проте закономірності, щодо формування врожайності залежно від досліджуваних факторів, залишалися.

У середньому за 2009-2011 рр найбільша врожайність насіння буряка, столового сорту Бордо харківський отримана за краплинного зрошення з використання локального способу внесення добрив і склала для насіннєвих кущів, отриманих через стандартні маточні коренеплоди, 1,89 т/га, та коренеплоди-штеклінги - 1,83 т/га. Відхилення від еталонного варіанту (дощування - внесення добрив врозкид у дозі N₆₀P₆₀K₁₂₀) дорівнювало 0,19 та 0,13 т/га відповідно. Урожайність насіння зменшується на контрольному варіанті до 0,63 і 0,58 т/га відповідно.

Таблиця І

Урожайність насіння буряка столового, вирощеного через стандартні маточники, 2009-2011 рр., т/га

Краплинне зрошення є оптимальним у порівнянні з поливом дощуванням для насінників буряка столового з точки зору економії поливної води та рівня врожайності рослин. На варіантах без удобрення отримано 1,52 та 1,57 т/га насіння з стандартних маточників та коренеплодів-штеклінгів (див. табл. І, ІІ). Застосування при локальному внесенні добрив половинної дози забезпечує економію добрив у два рази в порівняння з внесенням повної дози врозкид. За рівнем врожайності насіння використання маточних коренеплодів штеклінгів фактично не поступається стандартній фракції. Це підтверджується низьким рівнем мінливості показника варіації врожайності V=2,13±1,06%. В середньому за 2009-2011 рр. по досліду зі стандартними маточниками врожайність склала 1,35 т/га, а з маточників штеклінгів -1,31 т/га (див. табл. І, ІІ).

Таблиця 2

Урожайність насіння буряка столового, вирощеного через маточники-штеклінги, 2009-2011 рр., т/га

*контроль - (без добрив - без зрошення)

**еталон - (дощування - внесення добрив врозкид N₆₀Р₆₀ К₁₂₀)

Встановлено середній позитивний кореляційний зв'язок між врожайністю та насіннєвою продуктивністю рослин - r=0,62±0,18...0,69±0,20. На основі отриманих коефіцієнтів кореляції був розраховано коефіцієнт детермінації (r²) та побудовано рівняння лінійної регресії, які допомагають встановити за відомої врожайності рівень насіннєвої продуктивності рослин буряка столового.

Завдяки цьому встановлюється розрахунковий рівень насіннєвої продуктивності однієї рослини, який є додатковим показником визначення ефективності його впливу на врожайність насіння з одиниці площі. Зниження показника детермінації (r²) до 0,47-0,39 вказує на те, що складовою урожайності насіння з площі є не тільки насіннєва продуктивність рослин. Розрахунки проведені в одній виборці для обох фракцій маточних коренеплодів на визначення насіннєвої продуктивності рослин. В цьому випадку важливу роль відграє, і густота рослин.

Зрошення та удобрення не мало суттєвого впливу на мінливість архітектоніки куща насінників, вирощених через коренеплоди-штеклінги, але мало позитивний вплив на мінливість архітектоніки кущів, які отримані через стандартні маточні коренеплоди, збільшуючи частку найбільш продуктивних кущів третього та четвертого типів галуження з одночасним покращенням посівних якостей насіння.

Література

1. Болотских А. С. Овощи Украины / Болотских А. С. Х.: Орбита, 2001. С. 880-884.

2. Насінництво й насіннєзнавство овочевих і баштанних культур / [ Т. К. Горова, М. М. Гаврилюк, Л. П. Ходєєва та ін..]; під. ред. Т. К. Горової. К.: Аграрна наука, 2003. 328 с.

3. Петров A. B. Кормовая свекла / A. B. Петров, B. C. Краснов. Чуваш книгоиздат, 1976. - 80 с.

4. Григорьева Э. С. Влияние величины корня высадков сахарной свеклы на урожай семян, их посевные и породные свойства в связи с площадью питания: автореф. дис. на получение науч. степени. канд. с.-х. наук / Э. С. Григорьева - Иркутск, 1964. 19 с.

5. Ермилов А. А. Влияние величины размера корнеплодов столовой свеклы сорта Бордо на тип ветвления, величину урожая и качество семян / А. А. Ермилов // Сборник научно-исследовательских работ ТСХИ. Москва - 1961. №10. С. 128-134.

6. Пинчук В. Д. Культура семенников сахарной свеклы в оранжереи / В. Д. Пинчук // Свекловодство - 1940. Т. 1. С 90-97.

7. Агапов С. П. Столовые корнеплоды / С. П. Агапов. М.: Сельхозгиз, 1954.264 с.

8. Орловский Н. И. Биология, генетика и селекция сахарной свеклы / Н. И. Орловский // Свекловодство. 1940 - Т. 1 - 591-592.

9. Чижов С. Т. Влияние условий выращивания овощных семенных растений на качество и урожай семян / С. Т. Чижов // Сб. научных трудов ТСХА. 1949. №11. С. 217-224.

10. Волкова А. А. Влияние строения и обрезки семенников двухлетних овощных растений на урожай и качество семян / А. А. Волкова // Рефераты докладов ТСХА. 1954. №18 - С. 151-156.

11. Клебс Г. Основные труды по физиологии и экспериментальной морфологии / Г. Клебс (Сочинения в рус. пер. «Произвольное изменение растительных форм), 1939. Т. 6 - С. 291-454.

12. Еременко JI. JI. Морфофизиологическая изменчивость овощных растений/ JI. JI. Еременко, Е. Г. Гринберг. Новосибирск, 1977. - 198 с.

13. Кружилин, A. C. Роль листьев корневой системы в стадийном развитии и морфогенезе двулетних растений / A. C. Кружилин, З. М. Шведская. М.: МГУ. - 1961.-Т.2.-С. 72-78.

14. Кружилин A. C. Биология двулетних растений / A. C. Кружилин, З.М. Шведская. М.: Наука, 1966. 326 с.

15. Прохоров И. А. Практикум по селекции и семеноводству овощных и плодовых культур / И. А. Прохоров, С. П. Патапов. [2-е изд.]. М.: Агропромиздат, 1988. С. 138-142.

16. Волкова А. А. Строение семенников двулетних овощных культур и зависимость между признаками первого и второго годов жизни / А. А. Волкова // Известия ТСХА. №6 - 1960. С. 30-34.

17. Бондаренко Г. Л. Методика дослідної справи в овочівництві і баштанництві / Г. Л. Бондаренко, К. І. Яковенко - Х.: Основа, 2001. 369 с.

18. Доспехов Б. А. Методика полевого опыта с основами математической обработки результатов исследований / Б. А. Доспехов - М.: Агропромиздат, 1985. 351 с.

Размещено на Allbest.ru