Продуктивність тритікале залежно від комплексного застосування добрив, регуляторів росту рослин та пестицидів в умовах Північного Лісостепу України

Размещено на http://www.allbest.ru/

Інститут землеробства української академії аграрних наук

УДК 633.112.9.004.12 :581.4

Автореферат

дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата сільськогосподарських наук

Продуктивність тритікале залежно від комплексного застосування добрив, регуляторів росту рослин та пестицидів в умовах північного лісостепу України

Спеціальність: 06.01.09 - рослинництво

Єгупова Тетяна Валеріївна

Київ 2002

Загальний зміст роботи

Серед багатьох факторів, що визначають продуктивність та якість сільськогосподарських культур, важливе місце належить технологіям вирощування.

Певного прогресу у розв'язанні проблеми розробки сучасних технологій вирощування сільськогосподарських культур можна досягти за допомогою регуляторів росту, застосування яких, за прогнозованою оцінкою Нікелла, вже в недалекому майбутньому стане обов'язковим агротехнічним прийомом. Роль регуляторів росту рослин, як вказує академік В.С.Шевелуха, різко зростає в зв'язку з широким застосуванням інтенсивних технологій вирощування сільськогосподарських культур. Концентрація ресурсів з метою отримання від них максимальної віддачі вимагає комплексного застосування засобів хімізації, визначення оптимального їх співвідношення

В Україні до використання дозволено понад 80 препаратів регуляторів росту рослин, з них більше 60 - препарати біостимулюючої дії. Близько 25% препаратів рекомендовано до використання на посівах зернових культур. Проте вони мають низький рівень апробації в польових і виробничих умовах.

Актуальність досліджень обумовлена необхідністю удосконалення технологій вирощування озимого тритікале за рахунок з'ясування ролі та обгрунтування ефективності застосування і місце регуляторів росту рослин нового покоління в технологіях вирощування озимого тритікале з різним рівнем техногенного навантаження; розробки регламентних норм їх застосування як елементу сучасних технологій залежно від взаємодії їх з іншими структурними елементами технології тритікале і з врахуванням економічної та енергетичної доцільності

Зв'язок роботи з науковими програмами. Дослідження є складовою частиною тематики Інституту землеробства УААН і виконані в межах НТП УААН на 1996-2000 рр. 01.05 “Зернові і олійні культури”, підпрограма “Технологія вирощування зернових і олійних культур в зоні Лісостепу і Полісся”.(№ держреєстрації 0196U018395)

Мета і завдання досліджень полягала у визначенні особливостей формування продуктивності, технологічної та насіннєвої якості зерна озимого тритікале сорту АДМ 11 залежно від застосування добрив, регуляторів росту, пестицидів; визначенні ефективних регламентних комбінацій їх застосування та встановленні найбільш ефективних вітчизняних препаратів стимулюючої дії для озимих зернових культур.

Для досягнення поставленої мети вирішувались такі задачі:

визначити ефективність регуляторів росту рослин залежно від рівня мінерального живлення тритікале та системи захисту;

виявити фізіологічні та морфофізіологічні особливості формування продуктивності рослин залежно від досліджуваних факторів;

встановити прямий вплив та післядію регуляторів росту біостимулюючої дії на насіннєву якість зерна тритікале;

встановити взаємозв'язок між рівнем ураження посівів хворобами і застосуванням регуляторів росту і фунгіциду;

визначити найбільш ефективні препарати стимуляторів росту вітчизняного виробництва для озимого тритікале

провести економічну та енергетичну оцінку ефективності технологій вирощування озимого тритікале залежно від регламентів застосування добрив, регуляторів росту та засобів захисту рослин.

Об'єкт дослідження: процес формування продуктивності посівів та технологічної і насіннєвої якості зерна тритікале АДМ 11, залежно від систем удобрення, захисту та регуляторів росту рослин.

Предмет досліджень: сорт озимого тритікале АДМ 11; регулятори росту рослин: гумат натрію, емістим С, агростимулін, віталін, альфа, ріст 3, протон, гарт, триман; системи удобрення та захисту.

Методи дослідження. В процесі виконання роботи застосовували спеціальні та загальнонаукові методи досліджень.

Серед спеціальних методів використовували:

- польовий - вивчення взаємодії об'єкта дослідження з факторами зовнішнього середовища в умовах досліджуваної зони;

- лабораторні: а) морфофізіологічний - визначення розвитку конусу наростання рослин тритікале по етапах органогенезу та біометричних параметрів рослини; б) хімічні - визначення хімічного складу рослин та зерна; в) біохімічні- визначення вмісту хлорофілу та каротиноїдів в листках тритікале; г) фізичні - визначення показників фізичної якості зерна;

- статистичні методи: дисперсійний;

- порівняльно-розрахунковий - визначення економічної та енергетичної ефективності технологій вирощування.

Наукова новизна отриманих результатів полягає у:

- виявленні фізіологічних, морфофізіологічних особливостей продукційного процесу посівів тритікале залежно від застосування добрив, пестицидів та регуляторів росту;

- виявленні найбільш ефективних регуляторів росту вітчизняного виробництва, встановленні оптимальних регламентів їх застосування, як елементу технологій вирощування тритікале, та їх взаємодії з іншими елементами технологій;

- виявленні особливостей впливу досліджуваних елементів технологій вирощування на рівень продуктивності посівів, технологічну та насіннєву якість зерна тритікале - та на підвищення стійкості тритікале до несприятливих факторів довкілля.

Практичне значення отриманих результатів полягає в обгрунтуванні та розробці і впровадженні у виробництво технологій вирощування тритікале, які дозволяють одержувати врожаї зерна озимого тритікале на рівні 55-65 ц/га та за рахунок застосування регуляторів росту рослин триман, емістим С, агростимулін зменшити рівень хімічного та пестицидного навантаження технологій без зниження захисного ефекту.

Особистий внесок здобувача. Автором особисто або за його безпосередньою участю виконано польові і лабораторні дослідження. За темою дисертації проведено аналіз вітчизняної та зарубіжної літератури. Узагальнено результати досліджень, зроблено їх систематизацію та сформульовані основні положення дисертаційної роботи, висновки та рекомендації виробництву; підготовлені матеріали та написані статті

Апробація результатів досліджень. Результати досліджень оприлюдненні та обговорені на міжнародній науково-практичній конференції “Землеробство ХХІ століття - проблеми та шляхи вирішення” (Чабани - Київ, 1999), науково-практичному семінарі молодих вчених та спеціалістів “Вчимося господарювати” (Чабани - Київ, 1999), Всеукраїнській науково-практичній конференції “Наукові проблеми виробництва зерна в Україні та сучасні методи їх вирішення” (Дніпропетровськ, 2000), Міжнародній науковій конференції “Онтогенез рослин, біологічна фіксація молекулярного азоту та азотний метаболізм”(Тернопіль, 2001), науково-виробничих засіданнях лабораторії інтенсивних технологій зернових колосових культур і кукурудзи (1997-2000 рр.) та методичній комісії з питань землеробства і рослинництва Інституту землеробства УААН (2001р.)

Публікації. За матеріалами досліджень опубліковано 9 наукових праць, з яких 5 статей у фахових виданнях, 4 тези доповідей.

Обсяг та структура роботи. Дисертаційна робота викладена на 189 сторінках машинописного тексту й складається з вступу, 6 розділів, висновків, рекомендацій виробництву, списку використаної наукової літератури (272 джерела, у т.ч. 39 іноземних), додатків. Робота містить 39 таблиць, 7 рисунків.

Основний зміст роботи

Шляхи інтенсифікації технологій вирощування тритікале

продуктивність тритікале добриво

У розділі наведено короткий аналіз результатів досліджень вітчизняних і зарубіжних авторів з питань впливу окремих елементів і в цілому технологій вирощування озимого тритікале на реалізацію його біологічного потенціалу. Показано, що застосування регуляторів росту рослин є ефективним засобом впливу на продукційний процес рослин. В ході аналізу наукової літератури показано, що далеко не повно вивчено механізм дії і комплексної взаємодії структурних елементів технологій вирощування, а особливо стимуляторів росту рослин і ефективність їх застосування в польових умовах. На цій основі розроблено програму дослідження за темою дисертації.

Об'єкти, методики та умови проведення досліджень

Експериментальна частина досліджень проводилась в 1997-2000 роках на базі стаціонарного багатофакторного та короткострокових дослідів лабораторії інтенсивних технологій зернових колосових культур та кукурудзи Інституту землеробства УААН в дослідному господарстві “Чабани” Києво-Святошинського району Київської області, в зоні північного Лісостепу України. Грунт дослідної ділянки темно-сірий опідзолений крупнопилувато-легкосуглинковий на лесовидному суглинку. Глибина залягання грунтових вод 3,0-3,5 м.

Озиме тритікале сорту АДМ 11 в стаціонарному досліді розміщувалось в восьмипільній зернопросапній сівозміни після кукурудзи на силос. Загальна площа ділянки в стаціонарному досліді 42м2, облікова - 25м2. В короткострокових дослідах площа облікової ділянки становила 10м2. Повторність в стаціонарному досліді - 4-х, в короткостроковому - 6-ти разова.

Дослід №1. Дослідження в стаціонарному багатофакторному досліді проводились в 1997-1999 роках. Добрива вносили за схемою представленою в таблиці 1. У стаціонарному багатофакторному досліді на варіанти з добривами накладали чотири системи захисту: І - мінімальна - протруєння насіння фунгіцидом вінцит у дозі 2л/т; ІІ - мінімальна система захисту і обробка посівів триманом 10 г/га; ІІІ - інтегрована - регламент системи розроблявся у відповідності з даними фітосанітарного обстеження посівів і економічних порогів шкодочинності організмів і включала, крім протруєння насіння вінцитом в дозі 2 л/т, обробку посівів на IV етапі органогенезу баковою сумішшю з гербіциду гранстар в дозі 25г/га та регулятора росту цикоцель в дозі 3,6 л/га; ІУ - інтегрована система і обробка посівів триманом в дозі 10г/га. Обробку посівів триманом проводили сумісно з обробкою пестицидами, використовуючи бакову суміш.

Дослід № 2. Вивчення абсолютної ефективності регуляторів росту рослин і їх ефективності залежно від добрив і протруєння насіння фунгіцидом вінцит.

Дослідження проводились в короткострокових дослідах в 1998-2000 роках.

Ефективність обробки насіння емістимом, агростимуліном та віталіном визначали на двох фонах живлення: 1) без добрив; 2) повне мінеральне удобрення в дозі P90 K120 N30II + N60IV + N30VIII; та на двох фонах захисту: 1) без застосування фунгіциду для протруєння насіння; 2) протруєнням насіння вінцитом (2л/т). Обробку насіння проводили восени перед посівом з одночасним застосуванням регуляторів росту рослин та вінциту. На IV етапі органогенезу посіви, які вирощувались на фоні добрив додатково обробляли розчином регуляторів росту.

Дослід №3 Вивчення ефективності стимуляторів росту вітчизняного виробництва на посівах озимого тритікале. Препарати застосовували в наступних дозах: емістим С, агростимулін, ріст 3, протон - 5 мл/га; альфа - 10 мл/га; гарт - 40 мл/га; гумат натрію - 70 мл/га; віталін - 500 мл/га. Обробку розчинами препаратів проводили на IV етапі органогенезу. Тритікале вирощували на фоні мінеральних добрив, які вносили в дозі P90 K120 N30II + N60IV + N30VIII.

Для вирішення поставленої задачі проводився комплекс досліджень, підрахунків та спостережень:

· фенологічні спостереження за ростом і розвитком рослин, облік густоти посіву, продуктивного кущення, виживання рослин за “Методикою державного сортовипробування сільськогосподарських культур”;

визначення вегетативної маси та сухої речовини визначали за основними етапами органогенезу шляхом відбору рослинних проб в двох несуміжних повтореннях з 0,33 погонного метра, в яких визначали масу сирої проби, вміст сухої речовини, морфологічні і структурні показники будови рослин;

площу листя визначали в цих же пробах методом “висічок”. Фотосинтетичний потенціал (ФПЛ) та чисту продуктивність фотосинтеза (ЧПФ) визначали розрахунковим шляхом;

визначення лабораторної схожості насіння (ГОСТ 12038-84), енергії проростання (ГОСТ 12039-82);

визначення маси коріння проростків і надземної маси в період сходів;

визначення хлорофілів а і в та каротиноїдів в прапорцевому листку проводили методом біохімічного аналізу рослин з використанням спектрофотометру з подальшим розрахунком концентрації пігментів за рівняннями Ветштейна і Хольма;

облік ураження хворобами - за “Методикою державного сортовипробування сільськогосподарських культур”, визначення прихованої форми фузаріозного ураження в лабораторних умовах за методикою Н.А.Наумова,1960 ;

визначення показників структури врожаю проводили по пробних снопах, відібраних з двох погонних метрів у двох несуміжних повтореннях в різних місцях ділянки;

визначення врожайності основної та побічної продукції проводили поділяночно, методом суцільного обліку прямим комбайнуванням. З кожної ділянки досліду відбирали зразки зерна для визначення засміченності та показників якості зерна. Бункерна маса зерна перераховувалась на урожай з 1 гектару з урахуванням засміченості і вологості [ГОСТ 12041-82];

визначення показників фізичної якості зерна: масу 1000 зерен (ГОСТ 12042-80), натуру зерна (ГОСТ 10840-64);

визначення хімічного складу рослин та якості зерна: протеїну, клейковини, золи, жиру, азоту, фосфору та калію - за допомогою методу інфрачервоної спектрометрії на інфрачервоному аналізаторі NIP Scanner 4250 з комп'ютерним забезпеченням ADI DM 3114;

хімічний аналіз рослин та зерна виконано в аналітичній лабораторії Інституту землеробства УААН при безпосередній участі автора;

економічну та енергетичну ефективність елементів технологій вирощування розраховували, керуючись ,,Методичними вказівками по визначенню економічної оцінки вирощування сільськогосподарських культур за інтенсивними технологіями '' і типовими технологічними картами вирощування озимих зернових культур. Дані продуктивності озимого тритікале обраховані методом дисперсійного аналізу.

Вплив добрив, регуляторів росту рослин та пестицидів на формування і параметри посівів тритікале

Дослідження по вивченню комбінованої дії добрив, регуляторів росту рослин та вінциту на наростання вегетативної маси протягом вегетації показали, що на неудобреному фоні найвищий ефект від препаратів отриманий на початкових етапах росту та розвитку рослин. На IV етапі органогенезу маса рослин зростала на 11-23%, на VI етапі на 15%, порівняно з контрольним варіантом.

Біомаса рослин на IV етапі органогенезу на 20,3-24,7 ц/га перевищувала контрольний варіант, при вирощувані на фоні N120P90K120; на 23,9-28,3 ц/га на фоні комплексної дії добрив та регуляторів росту; на 25,3-32,5 ц/га - на фоні добрив, регулятора росту та вінциту.

Максимальна вегетативна маса посівів тритікале була в період кінець колосіння - початок цвітіння. Середній приріст від добрив становив 192-206 ц/га; від обробки насіння регуляторами росту на фоні N120P90K120 - 12-21 ц/га, композиції ще й з вінцитом - 19-31 ц/га. На Х етапі ці показники становили 44-64 ц/га та 65-74 ц/га. Додаткова обробка посівів тритікале емістимом ( 5 мл/га), агростимуліном (5 мл/га) або віталіном ( 0,5 л/га) сприяла наростанню вегетативної маси рослин - на VIII етапі органогенезу середній приріст склав 18-27 ц/га, в композиції з вінцитом - 21-33 ц/га, на Х етапі - 53-72 ц/га та 68-80 ц/га відповідно. Протягом вегетації прирости біомаси від застосування емістиму, агростимуліну та віталіну були вищі від ефекту отриманого при застосуванні гумату натрію.

Регулятори росту рослин сприяли збільшенню вегетативної маси, як на варіантах з внесенням добрив так і без них. Найбільший ефект від спостерігався на фоні 0.5-1.0 дози мінеральних добрив. Наростання вегетативної маси переважно відбувалося за рахунок збільшення частки листя і подовження періоду його функціонування. Комплексне застосування добрив, регуляторів росту рослин та вінциту сприяло збільшенню цього ефекта.

Спрямованість процесу накопичення сухої речовини та перерозподіл між продукуючою та запасаючою системами є однією з оцінок рівня продуктивності. Інтегрований захист сприяв більшому накопиченню сухої речовини в листі на 4-6%, комплексний вплив захисту та триману - на 4-15%. Застосування інтегрованого захисту та триману сприяло більш інтенсивному накопиченню сухої речовини в репродуктивних органах і зменшенню в стеблах. Інтенсивне накопичення сухої речовини в рослинах спостерігалося до Х етапу органогенезу. Внесення добрив в дозі N180P135K180 збільшувало накопичення сухої речовини в 2,4 рази (204 ц/га), N120P90K120 в 2,1 рази (182 ц/га), N90P45K90 - в 1,9 раз (162 ц/га) порівняно з абсолютним контролем (85,6 ц/га). Триман на фоні добрив сприяв накопиченню сухої речовини посівами ще на 9-12 ц/га і подовженню періоду активної вегетації посівів.

Найбільш чітко помітна перевага емістиму С по впливу на накопичення сухої речовини в фазі молочної стиглості, порівняно з іншими препаратами. Вміст сухої речовини в рослині при обробці насіння емістимом С (157 ц/га) збільшувався на 14%, при обробці насіння емістимом С та протруєнні насіння вінцитом (167 ц/га) - на 21%, при подвійній обробці насіння та посівів емістимом С (171 ц/га) на 24%, комплексній обробці насіння та посівів емістимом С та протруєнні вінцитом (172 ц/га)- на 25 % порівняно з контрольним варіантом. Обробка насіння гуматом натрію забезпечувала приріст сухої речовини лише на 11-13%, обробка насіння та посівів - на 15-17%.

Встановлено тісний взаємозв'язок між процесом формування асиміляційного апарату і умовами мінерального живлення та застосуванням регуляторів росту. Добрива сприяли збільшенню площі асиміляційної поверхні на VIII етапі в 1.5-2.0 рази. Застосування інтегрованого захисту та триману також підвищувало інтенсивність формування листкової поверхні. Ефект від комплексного застосування інтегрованого захисту та триману на VIII етапі органогенезу становив 3-8%. Ефект від системи захисту, триману та добрив в дозі N60Р45К60 складав 62%, N120P90K120 - 91 %, N180Р135К180 - 114% або площа листкової поверхні збільшувалась відповідно в 1.6, 1.9 і 2.1 рази порівняно з контрольним варіантом.

Комплексний вплив добрив та агростимуліну (10 мл/т), віталіну (1л/т) сприяв збільшенню площі листкової поверхні на 32%. На VI етапі органогенезу застосування добрив сприяло збільшенню асиміляційної поверхні листя тритікале на 43,5%, комплексне застосування добрив та стимулятора - на 53-65%. Найбільша площа листкової поверхні на VI етапі органогенезу була на варіанті, де застосовували агростимулін (10 мл/т) на фоні мінеральних добрив ( N120P90K120) - 38.2 тис.м2/га, що на 15% вище порівняно з варіантом де застосовували лише добрива, та на 65% вище абсолютного контролю.

Максимальна площа листкової поверхні посівів була на VIII-IX етапах органогенезу - 54,4-64,8 тис.м2/га на фоні добрив та 29,5-31,9 тис.м2/га - без добрив. Обробка насіння емістимом С, агростимуліном, віталіном в варіантах без добрив сприяла зростанню листкової поверхні на 3-8%, на фоні N120P90K120 - на 5-9%, при абсолютних показниках площі листкової поверхні 30.3-31.9 і 57.1-59.0 тис. м2/га. Обробка посівів регуляторами росту на фоні повного мінерального удобрення сприяла збільшенню цього показника на 6.8-12.7%, подвійна обробка насіння та посівів - на 10.8-19.1%. Комплексна дія обробки насіння регуляторами росту та добрив в дозі N120P90K120 виявилася у збільшенні площі листкової поверхні на 27,6-31,8; добрив та обробки посівів регуляторами - на 28,6-31,8; подвійної обробки посівів та насіння в композиції з добривами - на 30,8-35,3 тис.м2/га.

Вміст хлорофілу в фотосинтезуючих тканинах рослин є виразною характеристикою адаптації фотосинтетичного апарату до умов довкілля. Існує тенденція до збільшення вмісту пігментів (хлорофіл а, хлорофіл b, каротиноїди) в прапорцевих листках при обробці рослин фізіологічно активними речовинами, особливо в умовах з підвищеними температурами повітря та нестачею вологи в період активної вегетації рослин - вміст суми хлорофілів зростав на 11% при застосуванні емістиму С для обробки насіння і посівів і на 14% при відповідному застосуванні триману. Це сприяє розвиткові такої адаптивної ознаки, як підвищена водоутримуюча здатність тканин, що особливо важливо в стресових ситуаціях, коли рослини зазнають впливу високої температури та атмосферної посухи.

Морфофізіологічні дослідження показали, що комплексне використання добрив, інтегрованого захисту та триману сприяло зростанню реалізації потенціалу врожайності озимого тритікале - зростала озерненість колоса майже в два рази, з них за рахунок триману на 12%, спостерігалася тенденція до зменшення частки редукованих квіток.

Дослідження показали, що зміна процесів надходження поживних речовин в рослину, їх накопичення та перерозподіл в органах залежали від доз внесених добрив. За рахунок впливу системи удобрення в листках відбувалось відносне збільшення вмісту азоту на 61.0-70.4%, порівняно з контрольним варіантом у фазі виходу в трубку і на 50.5-62.8 % в фазі колосіння. Система захисту і триман не мали суттєвого впливу на вміст азоту в рослинах.

Результати досліджень застосування стимуляторів росту спільно з пестицидами для протруєння насіння тритікале і без протруєння показали, що стимулятори сприяють формуванню непатогенного оточення в зоні росту рослин.

Не менш ефективним є спільне застосування регуляторів росту рослини з пестицидами при фітосанітарних обробках посівів проти хвороб. Активізація захисних реакцій за допомогою регуляторів росту рослин сприяє в кінцевому результаті підвищенню продуктивності озимого тритікале.

Продуктивність озимого тритікале залежно від систем удобрення, захисту рослин і стимуляторів росту

В 1997-1999 роках в стаціонарному досліді (дослід №1) вивчалась ефективність дії регулятору росту триман, залежно від фону мінерального живлення і системи захисту. Препарат триман застосовувався для обробки посівів на IV етапі органогенезу в варіантах з внесенням N60P45K60 (вар.1), N120P90K120 (вар.2), N180P135K180 (вар.3) і контрольному варіанті ( вар.4).

Продуктивність посівів в значній мірі залежала від системи удобрення. Частка участі цього фактора в формуванні продуктивності склала - 74,1%. Рівні продуктивності посівів в значній мірі лімітувались погодними умовами років досліджень, що не дозволило реалізувати потенційну продуктивність сорту на високому рівні. Погодні умови 1997 та 1999 років були досить несприятливими. В 1997 році лімітуючим фактором рівня продуктивності посівів було вилягання рослин навіть при невисоких дозах добрив і сильне ураження фузаріозом, тому отриманий ефект від системи захисту в цей рік досить високий - частка участі фактору “захист” склала - 9,7%. При застосуванні мінеральних добрив в дозі N60ІІ+90ІV+60VIIIP135K180 (вар.3) вилягання рослин було найвищим, тому приріст від інтегрованої системи захисту склав 15,3 ц/га (31%). Додаткове застосування триману збільшувало ефект захисту до 38% В 1997-99 роках при вирощуванні озимого тритікале сорту АДМ 11 частка фактору “погодні умови” у прирості врожаю склала 15%, захисту-4.6%. Найвищий вплив добрив на рівень врожайності озимого тритікале спостерігався в 1998/99 році - 94,5%, захисту - в 1996/97 - 9,7%.

Максимальні рівні продуктивності в середньому за 1997-1999 рр. отримані при внесенні N180P135K180 - 57,7 ц/га при мінімальній системі захисту; 59,6 - мінімальній системі захисту та триману, 66,1- інтегрованій системі захисту;68.9 ц/га - інтегрованій системі захисту та триману (рис.1) Інтегрована система захисту сприяла отриманню додатково 8,4 ц/га; інтегрована система захисту і триман - 11,2 ц/га. Найвищий рівень урожайності отримано в 1997/98 вегетаційному році на цьому варіанті при комплексному застосуванні добрив, інтегрованого захисту та триману - 80,2 ц/га. Частка участі фактору “погодні умови” в формуванні врожайності при внесенні N180P135K180 склала 63%, “захист”-24, “триман”-3, взаємодія факторів-8%.

Размещено на Allbest.ru