Використання природних мінералів та розсолів при вирощуванні ячменю ярого в умовах лісостепової зони України

The importance of spring barley for modern Ukrainian society is emphasized. Spring barley, along with wheat and other important cereals, plays a leading role in solving the grain supply of the regions of Ukraine. In terms of sown areas and yields, it ranks fourth among cereals in world agriculture after wheat, corn and rice. The sown area of spring barley on the globe is about 75 million hectares. In Ukraine, it is sown on an area of about 3 million hectares.

The main ways to increase the yield of the studied crop are analyzed and it is concluded that the bischofite solution has a positive effect on the growth and earing of barley. The research of scientists on the use of bischofite in crop production is considered. Bischofite protects crops from adverse conditions and has a positive effect on soils and soil biota. Treatment ofplants with a solution of bischofite in a concentration of 1.0% can significantly increases the growth, yield and preservation of plants.

Analysis of the elements of the structure of spring barley harvest showed that the height of plants in the phase offull ripeness of grain when applying fertilizers at a dose of N30P30K30 increased by 9.8-11.1 cm (for Helios and Parnassus), afid based on N60P60K60 - by 12.413.2 cm compared to non-fertilized areas (for Helios variety). There was an increase in ear length by 3.9-12.3 and 16.1-26.7% (Helios and Parnassus) and grain weight from the plant by 4,7 13.2 and 9.6-23.3% in accordance.

The given example includes the process when the electrolytic oxidation of a natural bischofite solution using copper electrodes produces chlorites, hypochlorites, magnesium and copper hypobromites, the interaction of which creates a synergistic effect that increases with increasing bischofite concentration, thereby increasing fungicidal activity of fungicidal activity. The electroactivated bischofite solution affects the growth and development of spring barley, increasing its resistance to diseases and pests (spring barley yield increases by 35-40% compared to ordinary bischofite).

The obtained results confirmed the prospects of using bischofite to obtain high yields of spring barley. In further studies, it is advisable to assess the effectiveness of the use ofbischofite solution to increase the yield of winter barley.

Key words: Bischofite, brine solution, natural mineral, yield, spring barley, Parnassus, ontogenesis, Helios, Vakula, Forest-steppe zone of Ukraine.

Постановка проблеми

Ячмінь ярий - важлива кормова (фураж), технічна (пиво), продовольча (круп'яна) культура. Особливо цінними в кормовому і продовольчому відношеннях є зерно ячменю ярого степових районів обробітку, оскільки посушливість клімату сприяє більшому накопиченню білка в зерні. У зв'язку з розширюваними можливостями для тваринництва, в сучасному суспільстві зростає потреба у виробництві високоякісного кормового зерна ячменю [1].

Аналіз останніх досліджень і публікацій

Значні за обсягом дослідження по вивченню можливостей використання природних мінералів та розсолів в умовах Лісостепової зони України проведені такими науковцями, як А. Д. Гирка, І. Д. Ткаліч [8], В. І. Романюк [10], Н. В. Барбасов [1], Н. В. Громова [3], Н. А. Мамірова [7].

Мета дослідження. оцінити можливості використання природних мінералів та розсолів при вирощуванні ячменю ярого (сортів Вакула, Парнас, Геліос) в умовах Лісостепової зони України.

Методи дослідження: теоретичний аналіз наукової літератури; аналіз і узагальнення. В основу даної роботи лягли методи порівняльного аналізу і класифікації.

Виклад основного матеріалу дослідження

При вирощуванні ячменю ярого за інтенсивною технологією його слід розташовувати на вододілах. У Лісостеповій зоні України (ЛСЗ) кращі грунти для ячменю - чорноземи суглинні високородючі. Для ячменю ярого необхідним є нейтральне середовище ґрунту, добре розвивається ячмінь на грунтах з рН від 5,6-5,8 до 6,8-7,5. Малопридатними для вирощування ячменю ярого є кислі та піщані грунти. При обробітку ячменю ярого за нормальною технологією придатні групи земель зі схилів різної експозиції до 5°, слабо - і середньозмиті, не схильні до сезонного перезволоження. Вибір попередників і розміщення ячменю ярого в сівозмінах багато в чому залежать від грунтово-кліматичних, агротехнічних, економічних та інших умов [4].

Кращими попередниками ячменю ярого є культури, які залишають поле чистим від бур'янів, з достатньою кількістю в грунті легкодоступних рослинам поживних речовин. Найбільш поширеними попередниками для досліджуваної культури є цукровий буряк і кукурудза. Однак потрібно враховувати, що дані попередники не рівноцінні. Це пов'язано з більш сильним висушуванням грунту після цукрових буряків в глибоких підорних горизонтах, в яких запаси вологи не встигають відновитися наступної весни. В середньому, за 10 років урожай ячменю ярого, розміщеного по кукурудзі, склав 3,63 т/га, по цукрових буряках - на 0,6 т/га менше. У роки із значним недобором опадів за вегетаційний період перевага кукурудзи як попередника ячменю проявляється ще сильніше. Ячмінь ярий в сівозміні добре поєднується з вівсом, однак при повторних посівах ячменю урожайність знижується за рахунок посиленого накопичення збудників кореневих гнилей і зниження біологічної активності грунту. Помітно знижується урожайність ячменю ярого при посіві після пшениці ярої (до 4,2 ц/га).

Завдяки короткому вегетаційному періоду, ячмінь ярий є цінною покривною культурою для багаторічних бобових і злакових трав. Для більш повного використання площ, зайнятих ячменем ярим та збільшення виробництва кормів рекомендується посів під його покрив еспарцета, який при першому укосі дає не менше 2 т якісного білкового сіна.

Найбільшим фактором, що впливає на урожайність ячменю ярого є використання в якості стимуляторів природних мінералів або розсолів. Використання природних мінералів або розсолів - специфічний агротехнічний прийом, який не може бути замінений такими технологічними прийомами впливу на рослини, як мінеральні добрива і полив. Тому вплив мінеральних добрив на продукційний процес ячменю ярого має бути комплексним, а не взаємозамінними [6].

Характеризуючи мінеральні добрива, як природні мінерали, ми можемо відмітити, що внесення підживлення позитивно впливає на проростання, ріст та загальну урожайність ячменю ярого. Так, внесення мінеральних добрив в дозі N₃₀P₃₀K3₀ сприяє збільшенню висоти рослин ячменю ярого (сорта Геліос, Вакула, Парнас) в середньому на 2,8-11,0%, а на основі N₆₀P₆₀K₆₀ - на 7,3-12,0% в порівнянні з непідкормленим фоном. Кількість вузлових коренів при внесенні N₃₀P₃₀K₃₀ змінюється незначно в порівнянні з фоном без добрив, а на основі N₆₀P₆₀K₆₀ значення цього показника збільшується на 45,0-56,0% [3].

В залежності від передпосівної обробки насіння ячменю ярого, коефіцієнт кущіння при осінньому посіві на основі N₃₀P₃₀K₃₀ підвищується в середньому на 6,6-11,7%, а при внесенні N₆₀P₆₀K₆₀ - на 12,4-19,9% порівняно з не підкормленим варіантом. При висіві насіння ячменю ярого (сорта Геліос, Вакула, Парнас) без добрив висота рослин (через 7 днів після посіву) в середньому була (0,8-1,3 см), а при внесенні добрив у співвідношенні N₃₀P₃₀K₃₀-12,3-14,7% (2,3-2,7 см), N₆₀P₆₀K₆₀ - 6,5-11,7% (1,3-2,3 см) в порівнянні з контролем. Підрахунок вузлових коренів після передпосівної обробки насіння добривами у співвідношенні N₃₀P₃₀K₃₀ - засвідчив збільшення вузлових коренів на 15,0-35,0%, а при внесенні добрив у співвідношенні N₆₀P₆₀K₆₀ відбувається збільшення вузлових коренів на 20,7-34,5% порівняно з контролем. Встановлено, що за рахунок передпосівної обробки насіння ячменю ярого добривами, маса 1000 зерен при внесенні підживлення у співвідношенні N₃₀P₃₀K₃₀ та N₆₀P₆₀K₆₀ спостерігається збільшення урожайності на 4,9-6,8 і 0, 5-5,4% відповідно [11].

З хімічної точки зору, бішофіт є мінералом класу галогеновмісного складу - MgCl₂ * 6 Н2О, що в кристалогідратній формі має таку будову - Mg(H₂O)₆Cl₂, безбарвна, кристалічна порода з низькою твердістю і високою гігроскопічністю. Характеризується високою розчинністю у воді, що зростає при нагріванні. Бішофітний розсіл має безбарвний або жовтувато-рожевий колір з пекучим гірко-солоним смаком. У бішофіті присутні близько 70 активних речовин (мікроелементи калію, кальцію, натрію, йоду, купруму, феруму, молібдену, титану, силіцій, рубідій, літій), але його головним компонентом є магнію хлорид (MgCl₂), концентрація якого на літр розчину становить 450 г (98%). Найкращі фізико-хімічні показники має бішофіт, що видобувається в Полтавському регіоні.

В якості прикладу можна навести практику використання розчину бішофіту на площі 1000 га на озимих культурах І. Д. Ткаліч [8]. Бішофіт порівнювався з такими відомими препаратами, як Агат - 25 К, Фенорам, Кризуцин, закладався і контроль без обробок. Незважаючи на екстремальну ситуацію (посуху) урожай виявився високим у Лісостеповій зоні України. Господарська урожайність склала за варіантом з Агатом-25 К - 21,3 ц/га, Кризацином - 20,0 ц/га, Фенорамом - 25,3 ц/га, Бішофітом - 30,6 ц/га, на контролі (без обробок) він був тільки 17,2 ц/га. Позитивний вплив розчину бішофіту відзначається і в боротьбі проти шкідників і хвороб, які знижуються до 30%, в підвищенні якості зерна: клейковина збільшується на 4% досягаючи - 32-34%, тобто все одержуване зерно є продовольчим.

Відомим є спосіб передпосівної обробки насіння (сорта ячменю Геліос, Вакула, Парнас) водним розчином бішофіту в концентрації 10-15 мас.%. Природний бішофіт в якості домішок містить життєво необхідні мікроелементи, кількість яких в розсолі становить більше 20. Розчин бішофіту підвищує продуктивність рослин і стійкість до хвороб. Обробка бішофітом переслідує дві основні цілі - дезінфекція насіння в передпосівний період та використання в якості підкормки рослин [4].

Відомий також спосіб передпосівної обробки насіння ячменю ярого розчином бішофіту з концентрацією 5-10 мас.% і витратою 10-15 л/т насіння. При цьому використовуваний для обробки насіння розчин бішофіту активують магнітним полем. Однак вищевказаний розчин не забезпечує достатньої надбавки врожаю оброблюваних рослин, крім того, при активації розчину бішофіту магнітним полем змінюється структура розчину.

Існує спосіб передпосівної обробки насіння ячменю ярого (Геліос, Вакула, Парнас) зволоженням розчину бішофіту в концентрації 10-12% і витратою робочої рідини 20-25 л/т насіння [7].

Вченими досліджено рівень урожайності для нового сорту ячменю ярого - Лакомб з нормою висіву 3,5 млн./га схожих насіння, обробивши їх перед посівом 10% розчином бішофіту. Встановлено, що вплив передпосівної обробки насіння та вегетаційної обробки посівів ячменю ярого мінералом бішофіт не обмежується тільки збільшенням урожайності. Виявлено також позитивний вплив на якість зерна ячменю, адже вміст сирої клейковини і сирого протеїну збільшувався в середньому на 0,9-2,4 (0,38-0,74) від впливу бішофіту і на 0,7-1,8 (0,35-0,85)% від впливу бінорама [9].

В цілому можна відзначити, що активні речовини-регулятори в природному розсолі впливають не тільки на швидкість проходження рослиною тієї чи іншої фази росту, але і на зміцнення імунітету до різких метеорологічних змін і хвороб. Таким чином, в посушливих умовах Лісостепової зони України для отримання врожаю зерна ячменю ярого (Геліос, Вакула, Парнас) на рівні 4,59-4,71 т/га слід застосовувати бішофіт, як найбільш ефективний, за результатами проведеного наукового експерименту, біопрепарат в порівнянні з мінеральним живленням (N9₀P6₀).

Обприскування посівів ячменю ярого (Геліос, Вакула, Парнас) 10% розчином бішофіт у фазі початку трубкування сприяє зростанню продуктивної кущистості до 2 при контролі 1,7. Найбільший вміст білка (19,15%) і клейковини (35,0%) в зерні ячменю ярого відзначено при використанні саме 10% розчину бішофіту. Для порівняння - прибавка врожаю до контролю становила відповідно 18,3% і 33,9%. На варіанті із застосуванням 15% розчину бішофіту ці показники практично не відрізняються від контролю, а збільшення концентрації препарату не приводить до зростання показників якості зерна.

В посівах ячменю озимого дворазова обробка посівів 10% розчином бішофіту восени у фазі 3-4 листків і навесні на початку трубкування сприяє незначному укороченню висоти рослин у порівнянні з контролем без обробки. На всіх досліджуваних варіантах з бішофітом збільшилася кількість зерен в головному колосі, що призводило до зростання маси зерна з колоса, збільшилася також маса 1000 зерен, що в кінцевому рахунку забезпечило збільшення урожайності зерна ячменю.

Таблиця 1

Вплив розчину бішофіту на онтогенез ячменю ярого