Оптимізація технології вирощування квасолі багатоквіткової (Ph. Multiflorus Willd) в умовах південно-західної частини лісостепу України

Размещено на http://allbest.ru

2

Автореферат

дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата сільськогосподарських наук

Оптимізація технології вирощування квасолі багатоквіткової (Ph. Multiflorus Willd) в умовах південно-західної частини лісостепу України

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

агротехніка квасоля багатоквіткова

Актуальність теми. Квасоля - високобілкова зернобобова культура продовольчого використання. Залежно від умов вирощування вміст білка змінюється від 20,8 до 33,6%. Цінність білкового комплексу визначається високим вмістом (в % на суху речовину): лізина (7,9-8,1%), гістидина (2,6-9,1%), цистина (0,6-1,6%), тирозина (2,2%), триптофана (0,9-2,2%), фенілаланіна (3,3%), лейцина (9,7%). Завдяки специфічності фракційної структури (водорозчинна - 62-95%, солерозчинна - 2-25%, лугорозчинна - 1-13%) квасолевий білок добре засвоюється організмом людини.

У зерні квасолі міститься біля 52,0% вуглеводів, 2,1% жиру, вітаміни (С₁, В₁, В_2, В₆, РР, Е), мінеральні речовини (калій, фосфор, цинк, залізо, мідь). Особливістю вуглеводного складу є високий вміст глюкози, особливо у багатоквіткового виду - до 7%. Калорійність 100 г зерна - 350 ккал, що на рівні з горохом (345 ккал) і значно вище хліба (223 ккал), картоплі (101 ккал), капусти (62), яловичини (160).

Квасоля широко використовується для лікування цукрового діабету, ревматизму, нирок, подагри, набряків тощо.

Велике значення квасолі в агрономії в тому, що вона є відмінним попередником для більшості польових культур.

До 90-х років ХХ ст. в Україні квасоля відносилась до групи польових культур і вирощувалась на ланах від 10 до 100 га, а тому була представлена сортами кущових форм виду Ph. vulgaris, які найбільш придатні до механізованих технологій.

Перехід до фермерського господарювання (середина 90-х років ХХ ст.) змінив умови виробництва, а з ним і статус квасолі. Тепер вона - здебільшого городня культура з невеликими площами посівів і обмеженою механізацією виробничих процесів. Найперспективнішою з виткої квасолі є Ph. multiflorus (багатоквіткова). Її зернова продуктивність у 3-4 рази перевищує кущову, а потреба у викопній енергії при вирощувані істотно менша, що сприяє збереженню енергоресурсів, яке особливо актуально в наше сьогодення.

Враховуючи перспективність виткої квасолі і недосконалість її технології вирощування, вважаємо актуальними дослідження з біології культури у системі агротехнічного комплексу: підтримуюча система + густота і спосіб розміщення рослин + удобрення.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Дослідження за темою дисертації є складовою науково-тематичних планів Інституту цукрових буряків УААН та Подільського державного аграрно-технічного університету і входять до ДНТП «Нові технології виробництва, збереження та переробки сільськогосподарської продукції». Номер державної реєстрації 0108U008974.

Мета і задачі дослідження. Мета - визначити сортовий склад та розробити базовий технологічний комплекс вирощування квасолі багатоквіткової для фермерських господарств та присадибних ділянок: «сорт + підтримуюча система рослин + густота і спосіб розміщення рослин + удобрення»

Задачі досліджень:

1. Вивчити місцеві форми квасолі виткої, придатної для сучасного городництва.

2. Дослідити асиміляційну поверхню, ККД ФАР, динаміку ЧПФ, інші фотометричні та фізіолого-біологічні показники продукційного процесу рослин квасолі багатоквіткової.

3. Дослідити процеси формування складових урожаю і розробити оптимальний варіант агрозаходів його підвищення.

4. Дати економічну й енергетичну оцінки спроектованого комплексу у технології вирощування квасолі багатоквіткової сортів Сокільчанка і Дністрівка.

Об'єкт дослідження: процеси росту, розвитку і урожайності квасолі багатоквіткової сортів Сокільчанка і Дністрівка.

Предмет дослідження - агротехнічний комплекс - «сорт + підвіска рослин + густота насадження рослин + спосіб розміщення рослин + удобрення», фенологія, онтогенез, ФП, ККД ФАР, ЧПФ, урожайність.

Методи дослідження. Загальнонаукові: діалектичний (визначення світогляду автора), гіпотеза (розробки схеми досліду), індукція-дедукція (порівняння і узагальнення), абстрагування - конкретизація (загострення уваги на головних чинниках), моделювання (схеми та графіки), формалізація (математичний виклад процесів і висновків), абстракція (логічні рішення) та ін.

Спеціальні: польовий (дослідження біології і агротехніки культури) і лабораторний (біометричні дослідження рослин, хімічні аналізи тощо).

Наукова новизна. Для умов південно-західної частини Лісостепу України проведені вперше наступні дослідження:

– з місцевих сортів виділені, запатентовані й запроваджені у виробництво сорти квасолі багатоквіткової (Ph. multiflorus) Сокільчанка і Дністрівка (авторські свідоцтва відповідно № 07213 і № 07214);

– запатентовані способи вирощування квасолі багатоквіткової (патенти України № 61276А і № 16416).

– вивчені морфологічні й біологічні особливості рослин квасолі багатоквіткової, ріст і розвиток їх асиміляційного апарату та продуктивність використання ФАР;

– розроблені моделі врожайностей посівів Сокільчанки (var. albus) і Дністрівки (var.сoccineus) в системі агротехнічного комплексу - «сорт + підвісна система рослин + густота та спосіб сівби рослин + удобрення» і визначено оптимальний варіант технології фермерського та присадибного виробництва квасолевого зерна.

Практичне значення отриманих результатів. Автором розроблено:

– пакет технологічних заходів вирощування виткої квасолі (сорти Сокільчанка і Дністрівка; підвісна система рослин, схема посіву і способів сівби; доза удобрення), що гарантує урожайність сухого зерна квасолі 5,0 т/га і більше, який був впроваджений в господарстві ТзОВ ВФ «Мрія» с. Сокіл Кам'янець-Подільського району Хмельницької області.

– методику державної експертизи сортів квасолі багатоквіткової на ВОС (відмінність, однорідність і стабільність), що схвалена методичною комісією і вченою радою Українського інституту експертизи рослин сортів та затверджена Наказом Держсортслужби за № 680 від 19 грудня 2006 р.

Результати досліджень з фенології, морфології, фотосинтезу (ФП, ЧПФ, ККД ФАР, вмісту хлорофілу), моделей урожайностей придатні для використання в підручниках, посібниках, практикумах для вищих навчальних закладів усіх рівнів акредитації.

Особистий внесок здобувача. Автор провела аналіз сучасного стану досліджуваної проблеми, висунула робочу гіпотезу, розробила програму й методику досліджень (частка участі пошукувача 80%), особисто виконала експериментальну й аналітичну роботу, узагальнила результати досліджень, провела впровадження результатів у виробництво (участь 80%). Участь автора у створенні сортів Сокільчанка і Дністрівка - по 40%, підвісної системи рослин - 30%; публікаціях - більше 90%.

Апробація результатів дисертації. Апробація підвісної системи рослин здійснена Державним департаментом інтелектуальної власності МОН України; сортів Сокільчанка і Дністрівка - Державною службою з охорони прав на сорти рослин Мінагрополітики України.

Результати досліджень та основні положення дисертації доповідалися: на методичних комісіях Інституту цукрових буряків, науково-теоретичних конференціях професорсько-викладацького і аспірантського складу та науковців Подільського державного аграрно-технічного університету (2004, 2006-2008 рр.). Методика проведення експертизи сортів рослин на ВОС схвалена методичною комісією і вченою радою Українського інституту експертизи рослин сортів та затверджена Наказом Держсортслужби 2006 р. № 680.

Публікації. За темою дисертації опубліковано 9 наукових праць, в тому числі авторських свідоцтв - 2, патентів України - 2.

Обсяг та структура дисертації. Дисертація містить вступ, п'ять розділів, висновки, рекомендації виробництву, додатки, список використаних джерел 203 (з них вітчизняних авторів - 187, іноземних - 16). Вона викладена на 174 сторінках, містить 53 таблиці, 28 рисунків.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

ОСОБЛИВОСТІ ТЕХНОЛОГІЇ ВИРОЩУВАННЯ КВАСОЛІ БАГАТОКВІТКОВОЇ (Рh. multiflorus Willd)

(Огляд літератури)

Обґрунтовано доцільність вирощування квасолі багатоквіткової на зерно (окреслена проблематика досліджень), висвітлені ботаніко-біологічні особливості рослин, елементи технології вирощування - за варіантами організації підвісних систем рослин, площ живлення і їх конфігурацій, локального удобрення. Сформульована робоча гіпотеза, за якою розроблена схема досліду.

УМОВИ І МЕТОДИКА ДОСЛІДЖЕНЬ

Польові досліди проводилися в ботанічному саду Подільського державного аграрно-технічного університету (південно-західна зона Хмельницької області; широта 48°40', довгота - 26°35', висота над рівнем моря - 227 м) протягом 2005-2007 рр.

Ґрунт дослідної ділянки - чорнозем типовий малогумусний, за гранулометричним складом - крупнопилуватий середньосуглинковий. Вміст гумусу (за Тюріним) в шарі ґрунту 0-30 см становить 3,8-4,4%. Вміст азоту, що легко гідролізується, (за Корнфілдом) становить 92-126 мг/кг, рухомого фосфору і обмінного калію (за Чириковим) відповідно 120 і 130 мг/кг ґрунту, ємність поглинання і сума поглинутих основ відповідно 33-36 і 30-33 мг/екв. на 100 г ґрунту. Гідролітична кислотність становить 2,3-2,8 мг/екв. на 100 г ґрунту, ступінь насичення основами 94,7-99,0%.

Водно-фізичні властивості ґрунту: щільність будови твердої фази 1,44 г/см³, щільність твердої фази - 2,73 г/см³_, загальна шпаруватість - 48,7%, вологість в'янення - 11,38%, НВ - 38,7%.

Клімат західного Лісостепу України помірно теплий, з достатнім зволоженням. Середня температура січня коливається у межах мінус 4-6^оС, середня температура липня плюс 18-19^оС. Мінімальна температура мінус 31^оС. Середня тривалість безморозного періоду - 180-200 днів. Середня дата останнього весняного морозу припадає на середину квітня, першого осіннього заморозку на другу декаду жовтня. Максимальна температура в липні сягає плюс 35^оС. Річні суми опадів коливаються в межах 550-700 мм. Сума активних температур сягає 2765^оС.

Подібність температурних умов 2005 і 2006 рр. становить 95,1%, 2006-2007 - 95%. Подібність досліджуваних років з багаторічними даними є на рівні 90%. Подібність років за опадами - низька, на рівні 50-60 %; а в порівнянні із середніми за три роки і багаторічними - 70% і більше.

Методика досліджень. Трифакторний дослід (А, В і С) з градаціями факторів 2 Ч 2 Ч 4 містить 16 варіантів; повторність в часі - 3 (2005-2007 рр.), просторі - 4; кількість усіх ділянок - 64 (табл. 1).

Площа елементарної облікової ділянки становила 37,8 м² (7 Ч 5,4). Площа повторення - 324 м² (21,6 Ч 15 м). Облікова площа під дослідом - 1296 м² (30 Ч 43,2 м), загальна площа - 0,26 га.

Дослід закладався за методом розщеплених ділянок. Сорти розміщені у двох окремих блоках. Способи сівби -- в межах блоків сортів. Фони живлення -- розщепленими ділянками в межах способів сівби. Варіанти сортів і способів сівби закладалися систематично. Повторення -- у дві смуги.

Технологія вирощування квасолі виткої в досліді, за виключенням досліджуваних елементів технології, була типовою для регіону досліджень.

Схема конструкції для підв'язування рослин виткої квасолі наведена на рис. 1.

Таблиця 1. Схема трифакторного досліду

Досліджувані фактори	Варіанти
Сорт - фактор А	Спосіб сівби -- фактор В	Фон живлення - фактор С	№	шифр
Сокільчанка (var. albus) А0	80 Ч 80 см -контроль	В0	Без добрив - контроль	С0	1	А0В0С0
			N30 P30 K45	С1	2	А0В0С1
			N30 P45 K60	С2	3	А0В0С2
			N30 P60 K90	С3	4	А0В0С3
	80 Ч 100 см	В1	Без добрив - контроль	С0	5	А0В1С0
			N30 P30 K45	С1	6	А0В1С1
			N30 P45 K60	С2	7	А0В1С2
			N30 P60 K90	С3	8	А0В1С3
Дністрівка (var. coccineus) А1	80 Ч 80 см - контроль	В0	Без добрив - контроль	С0	9	А1В0С0
			N30 P30 K45	С1	10	А1В0С1
			N30 P45 K60	С2	11	А1В0С2
			N30 P60 K90	С3	12	А1В0С3
	80Ч100 см	В1	Без добрив - контроль	С0	13	А1В1С0
			N30 P30 K45	С1	14	А1В1С1
			N30 P45 K60	С2	15	А1В1С2
			N30 P60 K90	С3	16	А1В1С3

У дослідах проводилися наступні обліки, спостереження і аналізи:

- відбір проб ґрунту і готування їх до аналізу поживного режиму проводився за методичними вказівками В.Ф. Мойсейченка, В.О. Єщенка. Вологість за шарами ґрунту визначалася термогравіметричним методом. Показник рН сольової витяжки - потенціометричним методом. Гідролітична кислотність - рН-метричним методом за Каппеном. Вміст в грунті гумусу визначали за І.В. Тюріним з використанням колориметричного методу, гідролізований азот - за Корнфілдом, рухомий фосфор і обмінний калій - за Чириковим в модифікації ЦІНАО;

- фенологічні спостереження проводили з моменту появи сходів, трійчастого листка, бутонізації, цвітіння, перших бобів, достигання перших бобів, збору урожаю: перший, другий-шостий, перші приморозки, (кінець вегетації); біометричні (висота, параметри бобів, насіння) - за методичними вказівками практикумів з селекції і насінництва польових культур та рослинництва державного сортовипробування;

- фізіолого-біохімічні та анатомічні аналізи рослин здійснювали за методичними вказівками З.М. Грицаєнка, А.О. Грицаєнко і В.П. Карпенка. Вологість та вміст сухої речовини в рослинному матеріалі визначали термогравіметричним методом;

- площу листкового апарату визначали за методичними вказівками В.Ф. Мойсейченка і В.О.Єщенка; чисту продуктивність фотосинтезу - за порівняльними змінами сухої маси рослин; масові частки пігментів у листках - спектрофотометричним методом;

- обліки густоти й урожайності посівів проводили за методичними вказівками В.Ф. Мойсейченка і В.О. Єщенка;

- масу 1000 насінин встановлювали за ДСТУ 4138-2002; натуру насіння літровою пуркою; вирівняність - просіюванням через набір сит; лабораторну схожість насіння - за ДСТУ 2240-93; інші сортові й посівні якості насіння - за ГОСТ 12041-66;

- статистичний аналіз результатів досліджень проводили за методами дисперсійного, кореляційного та регресійного аналізів в прикладній програмі Statistica-6;

- екологічні аналізи проводили на вміст важких металів (свинцю, кадмію, ртуті, міді, цинку, миш'яку), мікотоксинів (афлотоксину В₁, зеараленона), радіонуклідів (цезію, стронцію) за методичними вказівками О.Ф. Смаглія, А.Т. Кардашова, П.В. Литвака (2006);

- економічну оцінку проводили з визначенням вартості продукції, виробничих затрат, собівартості одиниці продукції, прибутковості і рівня рентабельності;

- енергетичний аналіз проведено за методичними вказівками О.К. Медведовського і П.І. Іваненка.

ІНТРОДУКЦІЯ, РІСТ І РОЗВИТОК КУЛЬТУРИ

Відбір та інтродукція місцевих форм квасолі багатоквіткової Phasolius multiflorus. Інтродукція рослин - є уведення (залучення) видів чи сортів рослин у регіони, де вони раніш не зустрічалися. Експериментальна частина даного підрозділу полягла в наступному: було відібрано 282 місцевих сортозразків виткої квасолі в селах Придністровської зони Хмельницької, Чернівецької, Тернопільської та Івано-Франківської областей. Головною ознакою при визначенні виду використано підземне і надземне розташування сім'ядолі. Після цього обстеження для подальшої роботи залишено 42 зразки, які відносились до виду Phasolius multiflorus (табл. 2).

Таблиця 2 Структура Придністровської колекції місцевих форм квасолі Ph. multiflorus Willd

Місце збору зразків	Кількісно-якісний склад зразків
адміністративний район	село (урочище)	всього шт.	в т.ч. ботанічних різновидів
			var. albus	var. coccineus
			шт.	%	шт.	%
Кам'янець-Подільський	Каветчина	3	1	2,4	2	4,8
Кам'янець-Подільський	Гринчук	1	0	0	1	2,4
Кам'янець-Подільський	Жванець	4	3	7,1	1	2,4
Кам'янець-Подільський	Ісаківні	2	0	0	2	4,8
Кам'янець-Подільський	Сокіл	5	3	7,1	2	4,8
Кам'янець-Подільський	Устя	3	1	2,4	2	4,8
Кам'янець-Подільський	В. Слобода	4	2	4,8	2	4,8
Хотинський	Атаки	7	6	14,3	1	2,4
Кельменецький	Нагоряни	3	2	4,8	1	2,4
Мельниця-Подільська	Трубчин	5	3	7,1	2	4,8
Мельниця-Подільська	Вільховець	1	1	2,4	0	0
Мельниця-Подільська	Худиківці	1	1	2,4	0	0
Муровані-Курилівці	Жван	3	3	7,1	0	0
Разом	42	25	59,5	17	40,5

З цих зразків на рівні конкурсного сортовипробування протягом 2003-2005 рр. вивчалося 5 номерів різновиду var. аlbus і 4 - var. сoccineus.

Серед var. аlbus кращою була Сокільчанка, середня врожайність якої за роки досліджень становила 3,83 т/га, а серед var. сoccineus - Дністрівка - 3,47 т/га. Вони заявлені як перспективні для Лісостепу України (табл. 3).

Таблиця 3 Урожайність колекційних номерів квасолі, т/га

Назва номера	2003 р.	2004 р.	2005 р.	Середнє
	т/га	+ до St	т/га	+ до St	т/га	+ до St	т/га	+ до St
		т/га	%		т/га	%		т/га	%		т/га	%
var. аlbus
St	2,17	-	-	2,33	-	-	2,25	-	-	2,26	-	-
Біла	3,00	0,83	38,2	3,12	0,79	33,9	3,29	1,04	46,2	3,13	0,88	39,1
Надія	3,18	1,01	46,5	3,58	1,25	53,6	3.46	1,21	53,8	3,39	1,14	50,7
Мрія 1	3,32	1,15	53,0	3,48	1,15	49,4	3,50	1,25	55,6	3,43	1,18	52,4
Мрія 2	3,50	1,33	61,3	3,70	1,37	58,8	3,77	1,52	67,6	3,66	1,41	62,7
Сокільчанка	3,74	1,57	72,4	3,86	1,53	65,7	3,90	1,65	73,3	3,83	1,58	70,2
НІР05	-	0,33	10,4	-	0,25	7,5	-	0,38	11,4	-	-	-
var. сoccineus
St	2,24	-	-	2,26	-	-	2,39	-	-	2,30	-	-
Смуглявка	2,92	0,68	30,3	3,21	0,95	42,0	3,39	1,00	41,8	3,17	0,87	37,8
Ялинка	3,21	0,97	43,3	3,14	0,88	38,9	3,61	0,62	25,9	3,32	1,02	44,3
Галинка	3,07	0,83	37,1	3,48	1,22	54,0	3,48	1,09	45,6	3,34	1,04	45,2
Дністрівка	3,26	1,02	45,5	3,35	1,09	48,2	3,80	1,41	59,0	3,47	117	50,9
НІР05	-	0,32	10,8	-	0,29	9,5	-	0,38	11,5	-	-	-

Фенологічні й морфологічні зміни. За вегетаційний період можна помітити особливості росту й розвитку рослин протягом онтогенезу. Фенологія у квасолі багатоквіткової характеризується датами появи сходів, примордіальних та перших трійчастих листків, початку бутонізації, цвітіння, утворення бобів та достигання насіння (за періодами молочної, воскової і повної стиглості). Зазначені фенофази є технологічними орієнтирами своєчасної сівби, внесення добрив, проведення агрозаходів по догляду за рослинами, визначення кращих строків збирання урожаю.

Фенологічні фази росту й розвитку квасолі багатоквіткової тісно пов'язані з етапами органогенезу: проростанням насіння (І етап), формуванням елементів габітусу рослини (листків, міжвузлів, ІІ), генеративних зон на гілках та стеблах (ІІІ); базових елементів суцвіть, квіток (андроцею, гінецею, оцвітини - IV ); дозріванням андро- і гінецею (V), проходженням мікро- і мегаспорогенезу та гаметогенезу (VІ), оформленням квітки як повноцінного статевого органу (VІІ), бутонізацією (VІІІ), заплідненням (ІХ), формуванням та розвитком бобів (Х), формуванням насіння (ХІ), фізіологічним дозріванням насіння (ХІІ).

Фенологія і етапи росту й розвитку рослин за окремими елементами співпадають повністю. Наприклад, бутонізація (VІІ етап органогенезу), цвітіння (ІХ етап), розвиток бобів (Х етап), насіння (ХІ-ХІІ етапи, табл. 4).

Більш ранні етапи органогенезу проходять на стадіях утворення і диференціювання конуса наростання і визначаються інструментальними засобами на рівні ідентифікації окремих меристематичних горбиків і їх угрупувань. Вважається, що потенціал вегетативного росту рослин визначається на І-ІІІ етапах органогенезу, а на ІV-VІІІ - генеративний. Орієнтовно 20-25% вегетаційного періоду рослини припадає на перші три етапи органогенезу, 30-35% - на ІV-VІІІ і 40-50% - на ІХ-ХІІ.

Таблиця 4 Фенологія та етапи органогенезу рослин квасолі багатоквіткової

Фаза росту й розвитку	Етап органогенезу	Роки досліджень	Тривалість
		2005	2006	2007		вегетаційного періоду	органогенезу
						діб	%	діб	%
Сівба		13.05	06.05	30.04	6.05
	І-ІІІ		12	-	12	13,2
Сходи		29.05	18.05	9.05	17.05
	ІV- VІІ		10	5,9	10	11,0
Трійчастий лист		06.06	02.06	16.05	26.05
		21	12,5	21	23,1
Бутонізація	VІІІ	28.06	20.06	3.06	15.06
	7	4,2	7	7,6
Цвітіння	ІХ	04.07	28.06	10.06	21.06
	14	8,3	14	11,0
Перші боби	Х-ХІ	12.07	08.07	23.06	4.07
	31	18,5	31	34,1
Достигання	ХІІ	10.08	9.08	25.07	06.08
Збір урожаю	Перший		10.08	14.08	29.07	09.08
	Другий		17.08	20.08	4.08	15.08	7	4,2
	Третій		31.08	1.09	24.08	01.09	18	10,7
	Четвертий		15.09	17.09	9.09	16.09	15	8,9
	П'ятий		05.10	03.10	30.09	03.10	22	13,1
	Шостий		10.10	10.10	8.10	10.10	7	4,2
	Сьомий		23.10	25.10	24.10	24.10	16	9,5
Перший приморозок (кінець вегетації)	30.10	26.10	2.11	27.10	168	100,0	91	100

Рослини квасолі багатоквіткової мають тривалість вегетаційного періоду 168 діб, з них від сходів до цвітіння - 22,6% (38 діб), від цвітіння до перших стиглих бобів - 26,8% (45 діб); період збирання - 85 діб.

Період плодоношення у багатоквіткової квасолі завершується з настанням перших осінніх приморозків. Активний період плодоношення триває протягом серпня й вересня, коли формується і дозріває 86,3% загального врожаю - на 1 вересня - 51,8%, 16 вересня - 15,9% і 3 жовтня - ще 18,6%. Найменша частка продуктивної урожайності була на початку і в кінці генеративного періоду розвитку рослин: 9 серпня вона становила лише 1,1%, 15 серпня - 5,8; 10 жовтня - 4,2 і 24 жовтня - 2,6%.

Під час першого збору переважали боби з трьома насінинами - 35,5%; другого -з двома (39,9%) і третього - з однією (40,0%). В останніх зборах переважали двонасінні боби, частка яких становила 52,2% (у Дністрівки -57,6%).

Проведені результати досліджень дозволили сформувати методику проведення експертизи сортів квасолі багатоквіткової (Phaseolus multiflorus Willd) на відмінність, однорідність та стабільність, суть якої викладено на рис. 2.

Будова рослини сорту Сокільчанка характеризується формуванням 48 гілок різних порядків загальною довжиною 1059 см, що у 4,7 рази більше за довжину стебла; загальна кількість метамерів (частина стебла з листком, піхвовою брунькою і вузлом) - 192,9, з них 43,8 (22,7%) припадає на генеративні.

Середній розмір метамера зі збільшенням його порядку зменшується. На стеблі він становить 16,4 см, пагонах першого порядку - 9,8, другого - 6,3 і третього й інших - 3,5 см. Кількість метамерів залежать від ієрархічного рівня, на стеблі їх 12,5, гілках першого порядку - 35,0; другого порядку - 73,1 шт., третього й інших - 72,3. Із зростанням ієрархічного рівня метамерність зростає.

Архітектоніка у вигляді габітуса рослини відіграє важливу роль у визначенні продуктивності, так як є носієм фотосинтезуючої поверхні, визначає якість освітлення рослини, рівень її забезпечення повітряним і ґрунтовим живленням, виконує багато інших життєво важливих функцій. Тому ажурність розташування рослин, як елемента архітектоніки посівів, є важливою складовою у формуванні урожаю.

Щоб дати належну оцінку новій технології вирощування квасолі багатоквіткової, було проведено порівняння контрольного і дослідного варіантів за ажурністю підтримуючих систем, вмістом хлорофілу у фасадних і затінених (внутрішніх) листках.

У нормально розвинених листках вміст хлорофілу коливається від 0,5 до 3 мг на 1 г свіжої зеленої маси.

За період вегетації вміст хлорофілу в листі рослин не є стабільним і залежить від ярусності листків, їх віку та фізіологічного стану; впливають на його вміст світло, живлення, водоспоживання, агротехніка та інші фактори зовнішнього середовища.

Протягом доби можна помітити наступну динаміку: до 8-10 год. концентрація хлорофілу максимальна, з 12 до 16 - стає мінімальною і після 16 години - знову зростає до максимальної, а з початком смеркання - спадає до мінімуму. Різниця між тах і тіп може сягати 30-50%, що підтверджується і нашими дослідженнями. Проте зустрічалися факти, коли ранкові концентрації були меншими за денні (6.07, 12.07, 22.07…), залежали вони від особливості дня. У похмурі - ранкова концентрація була менша, у сонячні - висока, тобто вміст хлорофілу в листках напряму залежав від кількості і якості освітлення. Аналіз вмісту хлорофілу у листках протягом дня на посівах різної архітектоніки дозволив визначити, яка підтримуюча система краще освітлена з тіньової (внутрішньої) сторони фігури.

Спостереження проводили протягом липня, через кожні три доби: в 10 год., 13 і 17 год., вимірювався вміст хлорофілу у фасадних і внутрішніх листках. За різницею між ними встановлювалось освітлення зовнішньої і внутрішньої частин систем, що підтримують рослини.

За результатами досліджень, листки фасадної сторони контрольної підвіски містили хлорофілу в сирій масі: в 10 годин - 4,18 мг/г, 13 год. - 3,71; в 17 год. - 4,31 мг/г; внутрішньої - 3,80; 3,29; 3,11 мг/г. Різниці становили в 10 годин - 0,38 мг/г (10,0%), 13 годин - 0,42 мг/г (12,8%) і в 17 годин - 1,20 мг/г (38,6%) (табл. 5).

Таблиця 5. Вміст хлорофілу в листках квасолі багатоквіткової залежно від освітленості фасадної і внутрішньої (тіньової) сторін посіву (2005-2007 рр.)

Дата визначення	Підтримуюча система
	контрольна	дослідна
	Година спостереження
	10	13	17	10	13	17
	сторона посіву
	фасадна	тіньова	фасадна	тіньова	фасадна	тіньова	фасадна	тіньова	фасадна	тіньова	фасадна	тіньова
2.07	4,91	3,05	2,65	2,60	3,30	2,61	4,41	2,28	4,26	2,44	3,12	3,59
5.07	4,73	4,59	3,20	3,07	4,41	2,98	4,02	2,67	4,81	2,80	3,38	4,05
6.07	2,88	2,91	2,97	2,75	3,38	2,56	3,88	3,78	3,50	2,84	2,92	2,82
9.07	4,26	4,12	4,02	4,05	4,89	1,54	3,60	2,82	4,14	3,78	5,24	3,47
12.07	3,13	3,01	4,49	4,17	3,41	3,25	3,11	3,16	3,26	4,03	3,69	4,40
15.07	6,57	5,55	3,60	3,65	3,06	3,35	2,95	4,68	2,40	2,55	3,70	3,21
21.07	3,78	3,71	2,61	2,67	5,17	3,42	3,71	3,06	4,18	3,17	5,29	3,67
22.07	2,63	3,10	3,68	2,83	4,20	3,01	4,97	3,46	3,30	3,07	3,96	4,82
25.07	4,17	3,67	4,35	3,21	4,47	4,13	4,67	3,23	2,65	4,51	2,67	3,58
30.07	4,66	4,32	5,52	3,93	6,34	4,25	3,96	4,59	3,48	3,35	2,88	2,72
	4,18± 0,37	3,8± 0,27	3,7± 0,29	3,29± 0,19	4,3± 0,13	3,1± 0,25	3,9± 0,20	3,3± 0,25	3,5± 0,20	3,2± 0,21	3,6± 0,29	3,6± 0,21
у	1,16	0,85	0,92	0,61	0,99	0,79	0,64	0,78	0,63	0,67	0,93	0,66
V, %	27,8	22,4	24,8	18,5	23,0	25,4	16,3	23,1	17,9	20,6	25,3	18,2
d	0,38	0,24	1,20	0,56	0,26	0,05
d %	10,0	12,8	38,6	16,6	10,8	1,4
Sd	0,458	0,347	0,398	0,320	0,290	0,358
tф	0,83	1,21	3,02	1,75	0,897	0,140
t05=2,10	< t05	< t05	> t05	< t05	< t05	< t05

За критерієм Стьюдента (t₀₅ = 2,10 за н = 18), тільки в 17 годин різниця між вмістом хлорофілу у фасадних і тіньових листках була істотна; в інші терміни спостерігалася лише тенденція до меншого накопичення хлорофілу в листі, що були у тіні. У дослідному варіанті спостерігалась аналогічна картина. О 10 годині різниця була на користь фасадної частини і становила 0,56 мг/г (16,6%), в 13 год. - 0,26 мг/г (10,8%) і 17 год. - 0,05 мг/г (1,4%).

Порівнюючи підвісні системи, виявлено наступне: в дослідній системі немає жодного варіанту, різноякісність якого була б істотною; якщо різниця освітлення фасадної і внутрішньої сторін в 17 годин у дослідному варіанті становила лише 1,4%, то в контрольному - 38,6%.

Таким чином, на фізіологічному рівні доведена перевага дослідної технології підвіски рослин над контрольною. Дослідна виявилася більш ажурною з кращим проникненням світла, особливо в другу половину дня.

Характеристика середньої й максимальної площі листкової поверхні та фотосинтетичного потенціалу залежно від сорту, способу сівби і норми добрив наведена в табл. 6.

Таблиця 6. Вплив способу сівби і норми добрив на площу листкової поверхні та фотосинтетичний потенціал квасолі (2005-2007 рр.)

Сорт	Фактори і їх градації	тах, тис м2/га	, тис м2/га	ФП, млн. м2діб/га (154 доби)
	А	В	АВ	А	В	АВ	А	В	АВ	А	В
Сокільчанка	0	0	62,3	64,0	56,8	45,3	46,6	41,6	6,98	7,18	7,08
		1	71,9			52,3			8,06
		2	59,1		66,6	43,0		48,6	7,08		7,48
		3	62,9			45,8			7,05
	1	0	51,4	57,5	59,8	37,6	42,2	43,8	5,79	6,50	6,74
		1	61,3			45,0			6,93
		2	60,6		59,8	44,6		43,7	6,97		6,73
		3	56,6			41,6			6,41
середнє	60,8	44,4	6,91
Дністрівка	0	0	65,4	71,4	61,4	53,7	58,4	51,0	8,27	8,99	7,85
		1	76,8			61,9			9,53
		2	70,7		70,2	58,4		59,6	8,99		9,19
		3	72,6			59,6			9,18
	1	0	57,5	62,6	67,4	48,3	53,2	56,3	7,44	8,19	8,67
		1	63,6			57,3			8,82
		2	64,1		68,9	54,2		56,4	8,35		8,68
		3	65,2			53,1			8,18
середнє	67	55,8	8,59

У рослин Сокільчанки максимальна площа листкової поверхні становила при 80 Ч 80 см - 64 тис. м²/га, а 80 Ч 100 см - 57,5 тис. м²/га, тобто відрізнялась на 6,5 тис. м²/га (11,3%); у Дністрівки - різниця становила 8,8 тис. м²/га (14,1%). Аналогічні зміни характерні і для середнього значення площі листкової поверхні: у Сокільчанки - 4,2 (9,5%), Дністрівки - 5,2 тис. м²/га (11,0%).

Більша площа листкової поверхні формувалася у варіанті внесення N₃₀P₃₀K₄₅ - у Сокільчанки й Дністрівки відповідно 66,6 і 70,2 тис. м²/га, що перевищує варіант без добрив на 17,2 і 11,4%.

Як у сорту Сокільчанки, так і Дністрівки більш потужна фотосинтетична поверхня була при способі сівби 80 Ч 80 см та норми добрив N₃₀P₃₀K₄₅ і становила 8,06 і 9,53 млн. м² діб/га

Чиста продуктивність фотосинтезу за періодами росту й розвитку рослин змінювалася наступним чином: з 29.05 до 21.06 вона становила 6,16 г/м² за добу; з 21.06 по 11.07 - 5,39; з 11.07 по 1.08 - 5,48; з 1.08 по 21.08 - 3,62; з 21.08 по 11.09 - 2,71 і з 11.09 по 30.10 - 1,34 г/м² за добу (табл. 7).

Таблиця 7.Чиста продуктивність фотосинтезу посівів квасолі багатоквіткової за різних способів сівби і норм удобрення

Сорт	Фактори і градації	ЧПФ, г/м2 за 1 добу
	А	В		± до контролю	А	В
				г/м2	%
Сокільчанка	80 Ч 80 см	Без добрив	2,48	контроль	2,65	2,64
		N30P30K45	2,79	0,31	12,5
		N30P45K60	2,62	0,14	5,6		2,96
		N30P60K90	2,70	0,22	8,9
	80 Ч 100 см	Без добрив	2,79	0,31	12,5	2,93	2,76
		N30P30K45	3,13	0,65	26,2
		N30P45K60	2,90	0,42	16,9		2,80
		N30P60K90	2,91	0,43	17,3
Дністрівка	80 Ч 80 см	Без добрив	2,46	контроль	2,54	2,41
		N30P30K45	2,56	0,10	4,1
		N30P45K60	2,56	0,10	4,1		2,56
		N30P60K90	2,57	0,11	4,5
	80 Ч 100 см	Без добрив	2,36	-0,10	4,1	2,44	2,50
		N30P30K45	2,54	0,08	3,2
		N30P45K60	2,44	-0,02	0,8		2,48
		N30P60K90	2,40	-0,06	2,4

Найбільша ЧПФ була у варіанті внесення N₃₀P₃₀K₄₅; у Сокільчанки вона становила 2,96 і у Дністрівки 2,56 г/м² добу.

ВПЛИВ ЕЛЕМЕНТІВ ТЕХНОЛОГІЇ ВИРОЩУВАННЯ НА ВРОЖАЙНІСТЬ КВАСОЛІ БАГАТОКВІТКОВОЇ

За 2005-2007 рр. середня врожайність насіння квасолі багатоквіткової сорту Сокільчанка становила 5,18 т/га, яка достовірно на 0,66 т/га (НІР₀₅ = 0,14) переважала сорт Дністрівка (4,52).

Кращою схемою розміщення рослин обох сортів при сівбі виявилася 80 Ч 80 см; за нею середня врожайність насіння сорту Сокільчанка становила 5,24 т/га, а Дністрівки 4,71 т/га. За схеми сівби 80 Ч 100 см спостерігалося зниження врожайності як окремо за роками, так і в середньому за період досліджень. Зростання індивідуальної продуктивності рослин за 80 Ч 100 см не компенсувалося недобором насіння від більшої щільності рослин за схеми 80 Ч 80 см.

Оптимальною нормою добрив для обох сортів квасолі багатоквіткової є N₃₀P₃₀K₄₅. Порівняно з контролем без добрив середній надвишок врожайності в цьому варіанті становив 0,38 т/га (НІР₀₅ = 0,20); у Сокільчанки добрива сприяли перевищенню контролю на 0,45 т/га, Дністрівки - на 0,51 т/га. (табл. 8)

Таблиця 8. Вплив сорту, схеми сівби і норми добрив на врожайність насіння квасолі багатоквіткової, т/га (середнє за 2005-2007 рр.)

Сорт, фактор А	Спосіб сівби, фактор В	Норма добрив, фактор C	Середнє фактору В	Різниця	Середнє фактору А	Різниця
		Контроль	N30P30K45	N30P45K60	N30P60K90
Сокільчанка	80Ч80 см	4,91	5,46	5,34	5,35	5,24	0,12	5,18	0,66
	80Ч100 см	5,11	5,07	5,16	4,32	5,12	-
Дністрівка	80Ч80 см	4,32	4,95	4,85	4,76	4,71	0,37	4,52	-
	80Ч100 см	4,06	4,44	4,52	4,66	4,34	-
Середнє фактору С	4,60	4,98	4,97	4,77	4,80
Різниця	-	0,38	0,37	0,17
НІР05 - загальна 0,40; фактора А - 0,14; фактора В - 0,14; фактора С - 0,20

Збільшення норми фосфорно-калійних добрив не сприяло суттєвому підвищенню врожайності. Із факторів, що досліджувалися, достовірний вплив у межах 5%-ного рівня значущості мали сорт, спосіб сівби і норма мінеральних добрив (рис. 3). Так, частка впливу сорту становила 46%, способу сівби - 10, а норми мінеральних добрив - 22%. Інші фактори спричинили зміни врожайності квасолі багатоквіткової на 22%. Взаємодія факторів не мала достовірного впливу на врожайність квасолі.

ЕНЕРГЕТИЧНА, ЕКОНОМІЧНА І ЕКОЛОГІЧНА ЕФЕКТИВНІСТЬ

Енергетика. Коефіцієнт енергетичної ефективності дослідного варіанту Сокільчанки (80 Ч 80 см + N₃₀P₃₀K₄₅) поступався контролю на 8,5% у зв'язку зі збільшенням затрат, проте різниця між урожаєм зерна, яка виражена в МДж, і енергетичними витратами на його виробництво, становила 65753 МДж, що вище контролю на 4484 МДж або 7,6%, а у Дністрівки - 7860 МДж (15,9%). Економіка. За порівняльними цінами 2007 року на сільськогосподарську продукцію вартість урожаю зерна визначена за ціною 2711,3 грн./т. За середньої врожайності сортів Сокільчанка і Дністрівка 4,91, і 4,33 т/га вартість урожаю становила відповідно 13312 і 11740 грн.; виробничі затрати Сокільчанки - 3325 грн., Дністрівка - 3211 грн.; собівартість - 677 грн./т, та 742 грн./т; чистий прибуток Сокільчанки - 9987 грн., Дністрівки - 8529 грн.; рівень рентабельності відповідно - 300% та 266%.

На варіанті досліду з нормою мінеральних добрив N₃₀P₃₀K₄₅ умовно чистий прибуток становив у Сокільчанки 11196 грн., у Дністрівки - 10265 грн. з рівнем рентабельності відповідно 313 і 293%.

Екологія. За вмістом важких металів, (свинцю, кадмію, миш'яку, ртуті, міді, цинку), залишків отрутохімікатів (гентохлору, г -ГХЦГ, метафосу), мікотаксинів (афлотоксину В₁, зеараленона, ) і радіонуклідів (цезію, стронцію) насіння квасолі відповідає нормативним вимогам ГОСТ 7758-75 «Фасоль продовольственная. ТУ», ДР-97.

ВИСНОВКИ

1. У дисертації подано теоретичне узагальнення і запропоновано нове рішення наукової задачі, що полягає у розробці технології вирощування квасолі виткої з врожайністю насіння на рівні 5,0 і більше т/га шляхом використання підвісної системи рослин сортів Сокільчанка і Дністрівка, способу посіву 80 Ч 80 см і внесення мінеральних добрив нормою N₃₀P₃₀K₄₅.

2. Створені сорти квасолі багатоквіткової (Phaseolus multiflorus Willd) Сокільчанка (var. аlbus) і Дністрівка (var. coccineus) придатні для всіх регіонів України. Головними особливостями їх є висока врожайність (> 5,0 т/га), крупнонасінність (маса 1000 насінин 1400-1600 г).

3. Тривалість вегетаційного періоду 168 діб - з травня до кінця жовтня. Період від сходів до цвітіння становить 38 діб (22,6%), від цвітіння до перших стиглих бобів - 45 діб (26,8%), масового достигання і збирання плодів - 85 діб (50,6%).

4. Квасоля Ph. multiflorus Willd характеризується високим закладанням нижніх бобів на стеблі - 12-13 см; боби переважно списовидної форми, в поперечному перетині - еліптичні; вміст насінин в бобі - на рівні 1-3; в структурі урожаю 1-3-насінні боби становлять 90%. Строками масового збирання урожаю є перша половина вересня-початок жовтня.

5. Максимальна площа листкової поверхні у сорту Сокільчанка формується на початок другої декади вересня - 51,4 тис. м²/га. За схемою сівби 80 Ч 80 см у Сокільчанки максимальна листкова поверхня досягала 64 тис. м²/га, а 80 Ч 100 см - 57,5 тис. м²/га, що менше на 6,5 тис. м²/га (11,3%); у Дністрівки різниця становила 8,8 тис. м²/га (14,1%).

6. Як у Сокільчанки так і у Дністрівки показник фотосинтетичного потенціалу був найвищим при способі сівби 80Ч80 та нормі добрив N₃₀P₃₀K₄₅ і становив 8,06 і 9,53 млн. м²· діб/га.

7. Чиста продуктивність фотосинтезу посіву у Сокільчанки у варіанті за схемою 80 Ч 80 см + N₃₀P₃₀K₄₅ становила 2,79 г/м² за добу, що на 12,5% > контролю і за схемою 80 Ч 100 см + N₃₀P₃₀K₄₅ - 3,13 г/м² за добу, що на 26,2% > контролю.

8. Урожайність квасолі за схеми сівби 80 Ч 80 см у сортів Сокільчанка і Дністрівка становила відповідно 5,24 і 4,71 т/га. На фоні мінеральних добрив нормою N₃₀P₃₀K₄₅ врожайність у Сокільчанки й Дністрівки достовірно збільшувалася - на 0,45 і 0,51 т/га.

9. Енергетична ефективність технології вирощування квасолі багатоквіткової за схемою посіву 80 Ч 80 см і нормою добрив N₃₀P₃₀K₄₅ сприяє зростанню виробництва поновлюваної енергії порівняно з контролем на 4487 МДж/га або на 7,6%, а у Дністрівки - на 7866 МДж/га або на 15,9% при коефіцієнтах енергетичної ефективності відповідно до сортів 3,91 і 3,67.

10. Економічна ефективність запроваджених елементів технології вирощування квасолі багатоквіткової з використанням схеми посіву 80 Ч 80 см і норми добрив N₃₀P₃₀K₄₅ забезпечує умовно чистий прибуток сортів Сокільчанки і Дністрівки - 11196 і 10265 грн./га, а рівень рентабельності - відповідно 313 і 293%.

РЕКОМЕНДАЦІЇ ВИРОБНИЦТВУ

В умовах південно-західного Лісостепу України для вирощування квасолі багатоквіткової (Phaseolus multiflorus Willd) з врожайністю на рівні 5,0 т/га рекомендується застосовувати наступні елементи технології:

– запатентовану конструкцію підвіски для утримання рослин,

– сорти Сокільчанка (var. аlbus) і Дністрівка (var. coccineus),

– схему посіву 80 Ч 80 см з висівом в кожну лунку 5 насінин,

– локальне внесення добрив нормою N₃₀P₃₀K₄₅.

СПИСОК ДРУКОВАНИХ ПРАЦЬ ЗА ТЕМОЮ ДИСЕРТАЦІЇ

1. Фурман Т.В. Особливості технології вирощування виткої квасолі / Т.В Фурман, В.П. Дудчак // Збірник наукових праць. - Кам'янець-Подільський, - 2004. - № 12. - С.112-116.

2. Пат. № 61276А Спосіб вирощування квасолі виткої і конструкція для його здійснення: Дудчак В.П., Печенюк В.І., Фурман Т.В. та ін. заявник Подільська державна аграрно-технічна академія - № 20021210013; заявл. 12.12.2002, опуб. 17.11.2003, бюл. № 11.

3. Пат. № 16416 Спосіб вирощування квасолі виткої: Роїк М.В., Фурман Т.В., Дудчак В.П.; заявник Інститут цукрових буряків УААН - № 200600459; заявл. 18.01.2006, опуб. 15.06.2006, бюл. № 8.

4. Дудчак Т.В. Стан і перспективи виробництва в Україні зерна квасолі / Т.В. Дудчак // Збірник наукових праць. - Кам'янець-Подільський, - 2007. - № 15. - С.92-96.

5. Методика проведення експертизи сортів квасолі багатоквіткової (Phaseolus multiflorus Willd) на відмінність, однорідність і стабільність / Дудчак Т.В., Роїк М.В., Манько А.Е. ; Охорона прав на сорти рослин. - К. : Альфа, 2007. - № 1. Частина 4. - С. 105-118

6. Свідоцтво про авторство на сорт рослин «Сокільчанка» № 07213. Роїк М.В., Дудчак Т.В., Дудчак В.П. 2007р.

7. Свідоцтво про авторство на сорт рослин «Дністрівка» № 07214. Роїк М.В., Дудчак Т.В., Дудчак В.П. 2007р.

8. Дудчак Т.В. Особливості методики досліджень способів сівби та удобрення квасолі багатоквіткової / Т.В. Дудчак // Збірник наукових праць. К.: 2008. - Вип. 10. - С. 384-388.

9. Безручко О.І. Квасоля багатоквіткова - новий вид у Реєстрі сортів України / О.І. Безручко, Т.В. Дудчак // Збірник наукових праць. К.: 2008. - Вип. 10. - С. 139-143

Размещено на Allbest.ru