Оптимізація елементів технології вирощування топінамбура в заплавах степової зони Причорномор'я

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

державний вищий навчальний заклад

«херсонський державний аграрний університет»

АВТОРЕФЕРАТ

дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата сільськогосподарських наук

оптимізація елементів технології вирощування топінамбура в заплавах степової зони причорномор'я

Коджебаш Владислав Федорович

Херсон-2010

Анотація

Коджебаш В.Ф. Оптимізація елементів технології вирощування топінамбура в заплавах степової зони Причорномор'я. - Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата сільськогосподарських наук за спеціальністю 06.01.09 - рослинництво. ДВНЗ «Херсонський державний аграрний університет», Херсон, 2009.

У дисертаційній роботі викладено результати досліджень з актуальних питань технології вирощування топінамбура: впливу строків скошування, площі живлення і мінеральних добрив на урожай і якість зеленої маси і бульб сорту Інтерес, добору сортів для різних напрямків використання, способам викорінювання топінамбура.

Встановлено, що на заплавному ґрунті внесення фосфорних і калійних добрив не дає достовірної прибавки урожаю, внесення азотних добрив підвищує урожай зеленої маси і бульб на 5-11%, але економічно недоцільне. Найбільший валовий урожай бульб спостерігалося щорічно при посадці 70Ч30 см, але вихід товарних бульб вищий при посадці 70Ч50 см.

Відмічено, що на тривалі посухи топінамбур реагує лише уповільненням приростів у висоту; величина урожаю надземної маси (21-44 т/га) залежить від кількості опадів влітку; величина урожаю бульб (29-57 т/га) визначається умовами зволоження у вересні, причому літні посухи помірної тривалості навіть сприяють збільшенню урожаю бульб.

За результатами вивчення 20 сортозразків виділені найпридатніші для кормового (бульби, бульби та зелена маса), овочевого і технічного використання.

Показано, що ефективний екологічний спосіб знищення посадок топінамбура - посів кормової суміші, що скошується до кінця червня, потім висів озимої пшениці або люцерни.

Ключові слова: топінамбур, сорти, добрива, густота стояння, строки скошування, урожайність, ліквідація плантацій.

Аннотация

Коджебаш В.Ф. Оптимизация элементов технологии возделывания топинамбура в поймах степной зоны Причерноморья. - Рукопись.

Диссертация на соискание учёной степени кандидата сельскохозяйственных наук по специальности 06.01.09 - растениеводство. ГВУЗ «Херсонский государственный аграрный университет», Херсон, 2009.

В диссертационной работе изложены результаты исследований по некоторым актуальным вопросам технологии возделывания топинамбура: влиянию сроков скашивания, густоты стояния и сочетаний минеральных удобрений на урожай и качество надземной массы и клубней сорта Интерес, подбору сортов для разных целей использования, эффективным способам искоренения топинамбура.

Показано, что на пойменной почве внесение фосфорных и калийных удобрений не даёт достоверной прибавки урожая, внесение азотных удобрений повышает урожай зеленой массы и клубней на 5-11%, но экономически нецелесообразно. Наибольший валовой урожай клубней отмечен ежегодно при посадке 70Ч30 см, но выход товарных клубней выше при посадке 70Ч50 см.

Отмечено, что на длительные засухи топинамбур реагирует лишь замедлением приростов в высоту; величина урожая надземной массы (21-44 т/га) зависит от количества осадков в летние месяцы; величина урожая клубней (29-57 т/га) определяется наличием осадков в сентябре, причем летние засухи умеренной продолжительности даже способствуют увеличению урожая клубней.

По результатам изучения 20 сортообразцов выделены наиболее пригодные для кормового (клубневого, клубне-силосного) и технического использования.

Показано, что эффективный экологичный способ уничтожения поросли топинамбура - посев кормовой (викоовсяной и др.) смеси, которая скашивается до конца июня, затем посев озимой пшеницы или люцерны.

Ключевые слова: топинамбур, сорта, удобрения, густота стояния, сроки скашивания, урожайность, ликвидация плантаций.

топінамбур біологічний мінеральний економічний

Summary

V. Kodzhebash. Optimization of Jerusalem artichoke cultivating parameters in the steppe region polders. - Manuscript.

The dissertation is submitted in support of the candidate for an academic degree in agricultural sciences on a specialty 06.01.09 - plant cultivation. Kherson state agrarian university, Kherson, 2009.

The results of researches on some actual questions of Jerusalem artichoke cultivating are presented: influence of mowing dates, plant density and mineral fertilizers combinations on the aerial part and tubers harvest and its quality (for the cultivar Interes), cultivars assortment for different using, effective Jerusalem artichoke extermination methods.

It is noted that shoots appearance corresponds to the certain soil temperature and is depended on a cultivar, at the same time as the budding and flowering phases depend on day-length and at every cultivar are in the same dates independently of weather conditions, correlation among cultivars between the order of shoots appearance and flowering or tubers growth was not observed.

It is set that Jerusalem artichoke responses to the long-term droughts only by diminishing of height increases; the above-ground mass harvest (21-44 t/ha) depends on the summer months precipitations amount; at the same time the tubers harvest (29-57 t/ha) is determined by the moistening conditions in the period of active tubers growth (for most cultivars - September-October), and what's more the summer droughts (of moderate extent) are even led to the raising of tubers harvest: for years with a droughty summer and humid September we have got higher tubers harvest than in years both with a drought in September and with equal precipitations distributing during all vegetation period.

It is shown that under polder soil conditions phosphoric and potassium fertilizers do not give the trustworthy harvest increasing, the using of nitric fertilizers (NH₄NO₃) led to the raising of green mass and tubers harvest in 5-11%, but economically inexpedient: a net profit is higher at growing without fertilizers application. Most gross tubers harvest was noted annually at landing 70Ч30 cm, but the commodity tubers harvest was higher at landing 70Ч50 cm. The most photosynthetic potential is noted at high plant density, which is associated to the most leaf surface, however because of shading of many leaves the net productivity of photosynthesis index was higher at landing 70Ч50 cm. The economic and energetic estimation of cultivating technology also showed advantage of plant density 28,6 thous./hа (70Ч50 cm). The results of plant density influence to the commodity tubers harvest allow to recommend only one-year-cultivation of Jerusalem artichoke, because on the second and following years to form definite plants density is impossible.

It is proved that the maximum aerial part and tubers total biomass is at mowing in the complete flowering phase (to the cultivar Interes on October, 8-10). After this date leaves part, carbohydrate content and above-ground mass harvest goes down sharply, the cellulose content is increasing. But to receipt the highest commodity tubers harvest it is necessary to make mowing at 2-3 days before the autumn digging of tubers in November, and the mowed mass which have not a forage value to leave on the field to compensate of soil fertility decreasing.

It is shown that after twice loosening Jerusalem artichoke efficiently represses weeds development, including malicious rhizome perennials, and its plantations can be used for the purging field from weeds without herbicides. After J.a. cultivating it is necessary to exterminate its underwood only. It is shown that Jerusalem artichoke elimination is effective both by herbicides and without their using, but for ecological agriculture the best method of J.a. underwood elimination is the sowing of the early forage (vetch-and-oat or other) mixture which is mowed on the late June, and after - the sowing of winter wheat or alfalfa. It is set that absence of any crop in the first year of J.a. extermination is entirely undesirable: in this case the Jerusalem artichoke plants density in the second year was 6.8 per m², while in other variants 0.9-1.8 per m².

The economic and energetic estimations are convincingly shown, that Jerusalem artichoke is a very remunerative crop: the average profitability among cultivars is 99%, conditional net profit - about 4 thousand UAH/ha or 115 GJ/ha, a ton of tubers prime cost - 106 UAH, bioenergetics' index - 3.3. It should be noted that at low tubers harvest (until 8 t/ha) profitability of growing for only tubers obtaining falls to the zero. After detailed studying of 20 cultivars is recommended: for a tubers-forage using chose the next cultivars - Beliy Kievskiy, Novost' VIRa, Interes and topinflowers of № 9 type as giving the high tubers harvest; for a tubers-row using the best are Interes and Violet de Rennes as the cultivars with the high percent of the rounded tubers; as vegetable crop is prefer to grow Dietic Pink.

Keywords: Jerusalem artichoke, cultivars, fertilizers, plant density, mowing date, productivity, plantation extermination.

1. Загальна характеристика роботи

Актуальність досліджень. Для збільшення валового виробництва і різноманітності одержуваних кормів, а також для раціональнішого використання відведеної площі під кормовими культурами необхідно ширше використовувати нетрадиційні високоврожайні культури. Хоча топінамбур можна бачити на багатьох присадибних ділянках, промислових плантацій в Україні та Молдові поки небагато, хоча у деяких країнах, наприклад, у Франції, площі, зайняті топінамбуром, достатньо великі.

Технологія вирощування топінамбура розроблена не повністю і далеко не для всіх регіонів і умов вирощування. Однією з серйозних перепон широкого поширення культури є неуважне відношення господарів до вже розроблених елементів технології, необґрунтоване і нерідко неприпустиме перенесення на топінамбур елементів технології вирощування картоплі.

З умов вирощування топінамбура практично не розроблені наступні питання: продуктивність культури залежно від ґрунтової родючості, оптимальні строки збирання надземної маси і бульб у зв'язку з напрямком використання, по застосуванню добрив рекомендації більш ніж суперечливі, не досліджено вихід товарних бульб залежно від елементів технології вирощування. Тому адаптація елементів технології вирощування (доз добрив, густини стояння, строків збирання та ін.) до умов регіону з метою формування оптимальних параметрів агрофітоценозу топінамбура є необхідною умовою отримання максимальних урожаїв як зеленої маси, так і бульб при мінімальних енергетичних і матеріальних витратах на одиницю продукції.

Сортимент до теперішнього часу невеликий, селекційна робота за останні два десятиліття згорнута, тому в кожному регіоні необхідно виявляти, які саме сорти слід добирати згідно напрямку використання.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Робота входила до складу державної програми Міністерства сільського господарства і промислової переробки республіки Молдова за темою «Характеристика і дані по урожаю зеленої маси, якості корму багаторічних нетрадиційних кормових культур (включаючи топінамбур)» і комплексної теми «Удосконалення технології вирощування польових культур на суходолі в південному Степу України» Одеського державного аграрного університету (реєстраційний номер 0101U001375).

Мета і завдання досліджень. Мета досліджень - виявлення перспективних сортозразків топінамбура і вдосконалення деяких прийомів вирощування в умовах заплави степової зони Причорномор'я. Для досягнення цієї мети необхідно було вирішити наступні завдання:

- вивчити біологічні особливості росту і розвитку різних сортів і гібридів топінамбура в умовах обвалованої заплави річки Прут;

- провести порівняльний аналіз урожаю і його структури залежно від сорту і прийомів вирощування;

- встановити оптимальні строки скошування надземної маси для отримання максимального урожаю як зеленої маси, так і бульб високої якості;

- визначити вплив мінеральних добрив на продуктивність культури та розрахувати рентабельність їх застосування;

- виявити найефективніші способи ліквідації плантацій топінамбура в умовах забур'яненої заплави;

- дати економічну і біоенергетичну оцінку елементів технології вирощування топінамбура сорту Інтерес в конкретних ґрунтово-кліматичних умовах.

Об'єкт досліджень: елементи технології вирощування топінамбура в умовах заплав річок Причорномор'я.

Предмет досліджень: топінамбур сорту Інтерес як базовий, а також низка сортів, гібридів, місцевих і дикорослих форм.

Методи досліджень: експериментальний, метод гіпотез, польовий і лабораторний, обліковий, окомірний, вимірювально-ваговий, хімічний, математико-статистичний, розрахунково-порівняльний.

Наукова новизна одержаних результатів полягає у тому, що вперше для заплави степової зони Причорномор'я виявлені кращі сорти і гібриди топінамбура для різних напрямків використання. Встановлені закономірності формування урожаю та його структурних елементів, показана недоцільність застосування мінеральних добрив в умовах заплавних ґрунтів. Визначена оптимальна структура агрофітоценозу топінамбура, що дозволяє якнайповніше використовувати потенційні можливості культури. Для топінамбура сорту Інтерес встановлений оптимальний строк скошування бадилля для отримання урожаю бульб високої товарності. Обґрунтовані способи ліквідації плантацій культури.

Практичне значення одержаних результатів полягає у тому, що вони дозволяють:

- здійснювати правильний добір сортів культури згідно напряму вирощування;

– цілеспрямовано формувати оптимальні параметри агрофітоценозу топінамбура;

- проводити скошування надземної маси в строк, точно відповідний напряму використання урожаю;

- відмовитися від використання мінеральних добрив при вирощуванні на заплавних ґрунтах.

Особистий внесок здобувача полягає у тому, що на основі аналізу джерел літератури він сформулював мету і завдання досліджень, самостійно розробив схеми дослідів. Автором особисто проведені дослідження по темі дисертаційної роботи, включаючи спостереження, обліки, статистичний аналіз одержаних даних, зроблені теоретичні узагальнення. Основні результати досліджень впроваджено у виробництво на дослідному полі Кагульської філії НДІ кукурудзи і сорго Республіки Молдова та в СФГ «Мальва» Іванівського району Одеської області.

Апробація результатів дисертації. Результати досліджень оприлюднено на конференції “Problemele agrochimiei оn agricultura contemporanг” /Проблеми агрохімії в сучасному сільському господарстві/ (Кишинів, 1997), наукової конференції “Bazele teoretice ale оnverzirii єi amenajarii localitгюilor rurale єi urbane” /Теоретичні основи озеленення і благоустрою міст і сел/ (Кишинів, 1997), на 7-й міжнародної науково-практичної конференції «Нетрадиційне рослинництво, екологія і здоров'я» (Алушта, 1998), щорічно на науково-практичних конференціях ОДАУ (2006-2009), на ІV Всеукраїнської наук.-практ. конференції «Екологічні проблеми сільськогосподарського виробництва» (Сколе, 2010).

Публікації. Основні результати досліджень опубліковані переважно самостійно в 11 наукових роботах, у тому числі 7 - у фахових виданнях.

Структура та обсяг дисертації. Дисертація виконана на 178 сторінках друкарського тексту, складається з введення, восьми розділів, висновків і пропозицій виробництву, включає 32 таблиці, 16 малюнків і 10 фотографій. Список використаних джерел містить 170 найменувань, зокрема 7 латиницею. Додатки містять 15 таблиць і 2 акти впровадження.

2. Зміст роботи

У даному розділі висвітлено історію культури, поширення і значення топінамбура, його ботаніко-біологічна характеристика, хімічний склад зеленої маси і бульб. Розглянуто особливості елементів технології вирощування в різних зонах, а саме: роль добрив і густини стояння у формуванні елементів продуктивності, вплив строків скошування на урожай надземної маси і бульб. Проаналізовані описані в літературі особливості агрозаходів, пов'язаних з ліквідацією посадок топінамбура. Дається походження і опис сортів, задіяних в дослідженнях.

Дослідження проводилися на дослідному полі КФ НДІ кукурудзи і сорго в 1995-1999 рр. Ґрунт дослідної ділянки заплавний, важкого гранулометричного складу, вміст гумусу - 2,85-2,97% (невисокий), загального азоту (за К'єльдалем) - 0,18%, рухомих форм фосфору (по Мачигину) - 34-40 мг/кг (середній-оптимальний), обмінного калію - 306-339 мг/кг ґрунту (високий). Оскільки частина обмінного натрію складає 0,6 % і у складі обмінних основ переважають кальцій і магній, - ґрунт характеризується як не солонцюватий. Згідно загальноприйнятому розділенню ґрунтів по хімізму засолення, ґрунт дослідної ділянки - солончакуватий, з переважанням у верхньому сольовому горизонті SO₄^2--іонів.

Метеорологічні умови в роки досліджень істотно відрізнялися від середньобагаторічних. Оскільки вплив мезорельєфу на розподіл опадів значний, їх кількість протягом вегетаційного періоду визначалася автором самостійно безпосередньо на дослідному полі. 1995 і 1996 роки характеризувалися як посушливі для півдня Молдови, 1997 - надмірно вологий, а 1998 і 1999 роки як сприятливі для вегетації рослин з відносно рівномірним розподілом опадів.

Крім того, автором на трьох свердловинах проводилися спостереження за рівнем ґрунтових вод і щодекади визначалася вологість ґрунту в шарі 0-50 см.

Для вирішення поставлених завдань закладалися наступні досліди:

Дослід 1. Вивчення сортів і гібридів топінамбура різних строків дозрівання. Вивчалися 20 сортозразків: сорти української, російської і французької селекції і місцеві форми. Площа ділянки - 16,8 м², повторність чотириразова, розміщення рендомізоване. Посадка ручна у борозни за схемою 70Ч50 см. Догляд - 2 міжрядні культивації з підгортанням. Скошування надземної маси на висоті 15-20 см у фазі повного цвітіння, облік урожаю бульб - у листопаді.

Дослід 2. Вивчення впливу мінеральних добрив і площі живлення на вихід біомаси і структуру урожаю. З 1995 по 1997 рік з сортом Інтерес закладався двофакторний дослід: фактор А - схема посадки: 70Ч30 см - 47,6 тис./га рослин, 70Ч50 см - 28,6 тис./га, 70Ч60 см - 23,8 тис./га; фактор В - фони мінеральних добрив: без добрив - контроль, N₁₂₀, N₁₂₀P₁₂₀, N₁₂₀K₁₂₀, N₁₂₀P₁₂₀K₁₂₀. Таким чином, з класичної схеми - б/у, N, P, К, NP, NK, PK, NPK - були виключені третій, четвертий і сьомий варіанти, оскільки заплавні ґрунти багаті на фосфор і, особливо, на калій, тобто дія фосфорних і калійних добрив розглядалася на фоні азотних. Добрива (аміачну селітру, суперфосфат і калійну сіль) вносили одночасно з посадкою. Скошування гички на висоті 15-25 см проводилося у жовтні, збирання бульб - в листопаді. Облікова площа ділянок 50,4 м², розміщення рендомізоване, повторність чотириразова.

Дослід 3. Вплив строків скошування на продуктивність і якість урожаю. Дослід проводився в 1995-1997 роках з сортом Інтерес. Посадка за схемою 70Ч50 см, облікова площа ділянок 12,6 м², розміщення рендомізоване, повторність шестиразова. Скошування проводилося кожні 10 днів на висоті 20-30 см, починаючи з фази повної бутонізації, а саме: 20 вересня, 1 жовтня, 10 жовтня, 20 жовтня і контроль - без скошування.

Дослід 4. Вивчення різних способів ліквідації плантацій топінамбура. Порівнювалися способи викорінювання топінамбура як за допомогою гербіцидів, так і використовуючи санітарні культури суцільної сівби по 2 варіанти у кожному випадку. Без гербіцидів: 1. Посів горохо-вівсяної суміші з скошуванням наприкінці червня; 2. Посів суданської трави з соєю з двома строками скошування. З обробкою гербіцидом 2,4-Д в першій декаді червня - посів: 3. вівса на зерно і 4. кукурудзи. У серпні або на початку вересня проводилася оранка і підготовка поля під посів озимої пшениці або люцерни - санітарних культур другого року. Облік паростків топінамбуру як в перший, так і в другій роки боротьби проводився наприкінці червня.

Методика супутніх досліджень. Облік урожаю надземної маси і бульб супроводжувався визначенням структури урожаю (облистяність, частина гілок, фракційний склад бульб), який проводився на 5 модельних рослинах з кожної повторності. На тіх самих рослинах підраховувули кількість стебел, міжвузля, гілок, листків, бульб, а також щодекади вимірювалась вистота рослин для оцінки дінаміки росту. Зразки для зоотехнічного аналізу відбиралися за загальноприйняти-ми методами, аналіз сирого протеїну - розрахунковим методом (по загальному азоту), сирої клітковини - по Геннебергу і Штоману, сирого жиру - по Рушковському, золи - мокрим озоленням, БЕР - розрахунковим методом, каротину - по методу Циреля. Вміст сухої речовини в рослинах і вологість ґрунту - термостатно-ваговим методом. Площа листкової поверхні - методом висічок.

Для визначення достовірності відхилень між варіантами проводили дисперсійний аналіз даних, а для тісноти зв'язку окремих показників використовували метод кореляційного аналізу. Показники економічної і біоенергетичної ефективності пропонованих елементів технології вирощування розраховувалися згідно посібникам «Методические указания по проведению полевых опытов с кормовыми культурами» (1987), «Методика определения экономической эффективности...» (1980) і «Енергетичній аналіз інтенсивних технологій в сільськогосподарському виробництві» (1988).

Порівняльна характеристика сортозразків в умовах заплави р. Прут.

Особливості росту і розвитку рослин різних генотипів. Фенологічні спостереження показали, що поява сходів залежить від сорту і приурочена до певної температури; зазвичай це перша декада травня, але в 1998 і 1999 роках сходи з'яви-лися на декілька днів раніше через надто теплий квітень. Кореляція між строком появи сходів по сортах і утворенням генеративних органів або формуванням бульб не спостерігається. Фази бутонізації і цвітіння не залежать ані від погодних умов, ані часу посадки, і залежать лише від довжини дня, а тому спостерігалися точно в одні і ті ж строки. Початок відмирання нижніх листків детермінується індексом листкової поверхні, тому у вологому 1997 році у зв'язку з сильним розвитком надземної маси ця фаза була відзначена на місяць раніше, ніж в попередні роки.

Аналіз динаміки росту сортозразків показав, що найбільші прирости у висоту у топінамбура як рослини з С₄-типом фотосинтезу спостерігаються в літні місяці - 2,4-3,3 см/добу, причому при нормальному вологозабезпеченні вони підвищуються наприкінці червня і початку липня до 4,5 см/добу. Посухи, навіть тривалі, не зупиняли росту рослин, лише зменшували прирости.

Найбільш низькорослі були сортозразки раннього строку стиглості - 160-175 см, найбільш високорослі (більше 3 м) - середньопізні і середньостиглі: №3, №4, Білий Київський і Новость ВИРа. Кількість гілок знаходиться у від'ємній кореляції з висотою рослини, тому у скоростиглих налічувалося в середньому близько 50 гілок/кущ, у інших - 18-38. Кількість стебел в кущі у червонобульбових і ранніх сортів 2,9-4,1, тоді як у більшості білобульбових не перевищує двох, тобто більшість кущів одностеблові, оскільки розвиваються з бульб з сильною верхівковою брунькою, яка гальмує зростання інших. Діаметр стебла знаходиться в слабкій позитивній кореляції з висотою рослин і дорівнює у скоростиглих сортів 1,6-1,9 см, у інших - 2,5-2,9 см. Кількість кошиків знаходиться у від'ємній кореляції із скоростиглістю, складає у ранніх сортозразків 77-128 шт./кущ, у пізньостиглих - 4-8 шт./кущ, у інших - 9-35. Найбільшу кількість бульб в нашій колекції утворюють сорти середнього строку дозрівання - 48-76 шт./кущ, найменшу - ранньо- і пізньостиглі - близько 30 шт./кущ, середньопізні - 39-56.

Урожайність сортозразків і її зв'язок з погодними умовами. Дослідження показали велику залежність урожаю зеленої маси і, особливо, бульб від погодних умов. Кореляція між надземною масою і урожаєм бульб топінамбура не спостерігається, що свідчить про певну автономність процесів їх формування. Величина урожаю зеленої маси визначається кількістю опадів влітку, тому максимальний урожай був одержаний в 1997 і 1998 роках (табл. 1). Урожай же бульб залежить, головним чином, від вологості ґрунту в період основного росту бульб; для більшості сортозразків це - вересень. Тому найнижчий урожай бульб був в 1997 і 1999 роках, коли у вересні опадів не було, хоча літо 1997 року було екстремальної вологості для нашої зони: 379 мм опадів проти 201 мм середньобагаторічних. 1998 рік був найсприятливішим з рівномірним розподілом опадів, проте найбільший урожай бульб одержано в посушливому 1996 році, тому було зроблено висновок, що літні посухи помірної тривалості сприяють підвищенню урожаю бульб за наявності опадів у вересні.

Структура урожаю і якість одержуваної продукції. Якщо зоотехнічний аналіз показав невеликі відхилення між сортозразками, особливо по надземній частині, то структура урожаю, особливо фракційний склад бульб, - дозволили точніше (чим показники валового урожаю) визначити переважний напрям використання урожаю по кожному сортозразку. На структуру урожаю надземної маси також великий вплив зробили умови кожного року. Оскільки облік проводився у фазу повного цвітіння, тобто в одні і ті ж дати, то облистяність до цього моменту істотно відрізнялася по роках. У роки з нормальним вологозабезпеченням вересня облистяність була в межах 30-40%; при вересневих посухах, особливо в 1997 році, - знижувалася до 20-22%.

По структурі урожаю бульб виявлена велика різниця між сортозразками. Найбільша частина крупних бульб відмічена у таких сортів як Violet de Rennes, Дієтичний, №9, Blanc precore, а також Скороспілка, Інтерес; вони ж дають і якнайменшу частину дрібних бульб. Відповідно, у цих сортозразків найвищі показники середньої маси бульби - більше 50 г, а у першої трійки - більше 60 г. Якнайменшу частину крупних і найбільшу дрібних показали сортозразки №8, №5, №3. Вони характеризуються достатньо великою кількістю бульб, більшість з яких - дрібні. Оскільки №3 і №8 дають високий урожай зеленої маси - тому можна їх використовувати як силосні сорти з високим коефіцієнтом розмноження.

Найбільшу частину округлих бульб щорічно мали сорти Інтерес і Violet de Rennes - більше 50%, а також Скороспілка, Дієтичний і №2. Таким чином, ці сортозразкі, не дивлячись на те, що вони поступаються іншим за врожайністю, краще вирощувати для технічної переробки: найменший відсоток відходів при машинному митті і очищенні. Для годування ж тварин бульбами вигідніше вирощувати високоврожайні сорти з більш-менш задовільною формою бульб: Новость ВИРа, Скороспілка, Білий Київський, №9, - що дають в середньому понад 500 ц/га бульб. Дієтичний, маючи, на наш погляд, чудові смакові якості, є кращим овочевим сортом.

Залежність урожаю топінамбура і його якості від густоти стояння рослин і мінеральних добрив.

Особливості розвитку рослин залежно від схеми посадки і мінеральних добрив. Проведені дослідження показали, що наведені чинники не впливають на строки проходження фенофаз, висоту рослини, число стебел в кущі і міжвузлів.

Але число і маса листків, гілок і бульб відрізнялося по варіантах значно. Число гілок при загущенні зменшується у 2 рази, а масова частка гілок - у 1,8 рази. Внесення добрив збільшувало число і масу як гілок, так і листя на 14-20%. Індекс листової поверхні пов'язаний з показниками фотосинтетичної діяльності рослини. При внесенні азотних добрив підвищується як фотосинтетичний потенціал посіву, так і чиста продуктивність фотосинтезу (ЧПФ). Залежність цих показників від густоти стояння складніша. Найвищий фотосинтетичний потенціал відзначений при найбільшій густоті стояння рослин - 25,23 тис. м²/гаЧ10 діб, що пов'язано з вищою листовою поверхнею, проте при цьому більше листків знаходиться в затінку, тому показник ЧПФ виявився вище при посадці за схемою 70Ч50 см - 4,25 г/м²Чдобу.

Продуктивність топінамбура залежно від густоти стояння і мінеральних добрив. Вплив фосфорних і калійних добрив розглядався на фоні азотних, оскільки заплавний ґрунт багатий на фосфор і калій більше ніж на азот. Проте результати дослідів показали, що тільки азотні добрива достовірно підвищують урожай топінамбура на заплавному ґрунті. Причому, при найбільшій густоті рослин азотні добрива підвищили урожай зеленої маси на 14%, бульб - на 10%, а при посадці по схемі 70Ч60 см - як бульб, так і зелену масу всього на 5% (табл. 1).

Таблиця 1. Продуктивність топінамбура залежно від густоти стояння і мінеральних добрив в 1996 році: у чисельнику - урожай зеленої маси, в знаменнику - бульб, т/га

Схема посадки (Фактор А)	Мінеральні добрива, по 120 кг/га д.р. (Фактор В)	Середнє по А
	Б/д	N	NP	NK	NPK
70Ч30 см	38,5 53,3	44,8 60,0	43,9 56,2	43,8 59,0	43,2 59,5	42,9 57,6
70Ч50 см	38,4 53,4	39,7 60,0	40,8 55,4	42,7 55,1	41,7 59,7	40,7 56,7
70Ч60 см	37,9 49,5	39,5 51,7	39,9 52,1	39,0 50,7	39,1 53,8	39,1 51,6
Середнє по В	38,3 52,1	41,3 57,2	41,5 54,6	41,8 54,9	41,3 57,7	40,9 55,3

Що стосується густоти стояння, то найбільший урожай був всі роки одержаний при найбільшій густоті - 70Ч30 см. При збільшенні густоти стояння у 2 рази, таким чином, урожай надземної біомаси підвищився на 17-19% в 1995 і 1997 роках і лише на 9% в 1996 році, причому, як за сирою масою, так і за виходом сухої речовини. Урожай при середній густоті стояння (70Ч50 см) в 1996 році практично не відрізнявся від урожаю на ділянках за схемою 70Ч30 см, тому було зроблено висновок, що посадка за схемою 70Ч50 більш вигідна, оскільки при значній економії садівних бульб одержуємо майже максимальний урожай.

Якість урожаю залежно від густоти рослин та добрив. Аналіз структури урожаю показав, що при збільшенні густоти стояння в 2 рази облистяність знижується на 8% і частка гілок зменшується в 1,8 рази, тобто посадка за схемою 70Ч60 см має перевагу, оскільки призводить до отримання зеленої маси вищої якості. Внесення азотних добрив підвищувало облистяність на 1-4%.

До таких же висновків ми прийшли під час аналізу урожаю бульб. При збільшенні площі живлення в 2 рази кількість бульб однієї рослини зростає тільки в 1,7-1,8 рази, оскільки змінюється фракційний склад бульб: збільшується частка крупних бульб з 25 до 39 % у 1995 році, з 14 до 32 % у 1996, з 12 до 18 % у 1997 році і майже удвічі зменшується частка дрібних бульб. Середня маса бульби, таким чином, збільшується на 14-15%. Це більш ніж достатньо компенсує деяке загальне падіння урожаю, при цьому збір товарних бульб виявляється дещо вищим (табл. 2).

Таблиця 2. Вплив площі живлення на урожай товарних бульб*

Рік	Схема посадки
	70Ч30 см	70Ч50 см	70Ч60 см
	урожай бульб, т/га
	всього	в т.ч. товарних	всього	в т.ч. товарних	всього	в т.ч. товарних
1995	49,8	34,9	44,2	34,9	40,7	33,8
1996	57,6	29,9	56,7	36,8	51,6	37,1
1997	45,0	24,3	40,8	24,8	37,9	25,3
Середнє	50,8	29,7	47,2	32,2	43,4	32,1

* середнє по фонах живлення

Аналіз вмісту сухої речовини показав, що густота рослин не впливає на цей показник, а добрива підвищили кількість сухої речовини зеленої маси на 12-13% в 1995 році і на 4-5% в 1996 році. Це перевищення було меншим на ділянках з внесенням тільки аміачної селітри, що цілком закономірне, оскільки азотні добрива завжди призводять до підвищення вмісту води в рослинах. За аналізом кількості сухої речовини бульб виявилася також відсутність впливу густини стояння на цей показник; стосовно варіантів з добривами виявлено збільшення кількості сухої речовини на варіантах із внесенням NP і NPK і невелике зниження в порівнянні з контролем при внесенні тільки азоту і азоту з калієм.

Зоотехнічний аналіз рослин по варіантах досліду показав, що густота стояння рослин не вплинула істотно на хімічний склад як зеленої маси, так і бульб. Аналіз вмісту азоту, фосфору і калію по варіантах добрив показав, що внесення азоту підвищило вміст азоту (і, відповідно, протеїну) в листках, стеблах і бульбах на 8, 21 і 20% відповідно, а фосфору - в листах і бульбах. Внесення суперфосфату не вплинуло на вміст фосфору в органах рослини. Внесення калійної солі підвищило вміст калію в стеблах і бульбах при одночасному зниженні його в листках. Це можна пояснити тим, що проби відбиралися під час обліку у фазу повного цвітіння, коли відбувається вже значний відтік цукрів і мінеральних елементів в бульби. За вмістом клітковини, золи і БЕР відміни між варіантами були несуттєві.

Роль строків скошування у формуванні урожаю топінамбура

Продуктивність топінамбура при різних строках скошування. Результати показали, що ріст бульб триває до повного усихання бадилля, яке в наших умовах припадає на початок листопаду, незалежно від дати перших заморозків. З 20-го вересня по 10-е жовтня, тобто за 20 діб, урожай бульб приблизно подвоївся, незалежно від року; ще за 20 днів урожай збільшився приблизно в півтора рази. Максимум урожаю зеленої маси в 1995 і 1996 роках припадав на кінець вересня, початок жовтня, потім впродовж жовтня відбувалося достатньо швидке усихання і відмирання листя: у період з 20-го вересня по 20-е жовтня урожай знизився в 1,7 рази. У 1997 році максимум урожаю зеленої маси відмічений у середині вересня, після чого урожай невпинно знижувався, що з'явилося наслідком вересневої посухи. Найбільший вихід сумарної біомаси гички і бульб (сухої речовини) спостерігається у першій декаді жовтня, після чого знижується незалежно від року. Проте суха речовина бульб, листя і стебел з точки зору кормової якості - суть не одне і те ж.

Вплив строків скошування на якість урожаю. Від ранніх строків скошування бадилля до пізніх у всіх випадках частина крупних бульб зростає, а дрібних - знижується. Оскільки кількість бульб в кущі при цьому істотно не змінюється, середня маса бульби збільшується пропорційно урожаю: з 20 до 40-51 г в 1995 і 1996 роках і з 18 до 32 г в 1997 році. Вміст сухої речовини і протеїну в бульбах впродовж осені зростає, кількість клітковини - декілька падає, вміст БЕР в цілому майже не змінюється (інулін частково перетворюється в олігосахариди). Т.ч., чим пізніше проводиться скошування, тим вище урожай бульб і його кормові якості. Динаміка якісних характеристик надземної маси наступна: з 20-го вересня по 10-е жовтня облистяність не змінювалася, до кінця другої декади жовтня різко впала з 39-42% до 27-31% в 1995-96 рр. і з 30-32% до 17-22% в 1997 році; вміст сухої речовини зростає, але це не компенсує падіння урожаю (див. табл. 5), при цьому різко зростає вміст клітковини. В результаті, для сорту Інтерес найпізніший строк, при якому урожай надземної маси і його якість залишається достатньо високою - це кінець першої декади жовтня. Ступінь зниження урожаю бульб при скошуванні гички у фазі цвітіння варіює по сортах значно.

Скоростиглі сорти при скошуванні знижують урожай бульб в 2-4 рази; враховуючи, що урожай зеленої маси у них невеликий, скошування абсолютно недоцільне і ці сорти слід вирощувати тільки для отримання раннього урожаю бульб. Також сильно впливає скошування на величину урожаю бульб сортозразків №8, №2, №3, №9. При цьому №8 і №3 дають в порівнянні з іншими сортами низький урожай великої кількості дрібних бульб і найвищі урожаї надземної маси, отже доцільніше їх використовувати як силосні сорти з високим коефіцієнтом розмноження. Найменше скошування у фазі повного цвітіння впливає на урожаї бульб сортозразків №10, №7, №6, №1 і сортів Violet de Rennes і Скороспілка. Три чверті і більш від повного урожаю бульб дають Білий Київський, Новость ВІРа, Інтерес, Дієтичний, №4, № 9. Отже, всі ці сорти можуть бути використані на «вершки» і «корінці» одночасно, з деякою втратою урожаю бульб.

Особливості ліквідації посадок топінамбура

Дослідження показали, що і з застосуванням, і без застосування гербіциду можна ефективно очистити поле від топінамбура. Якщо до проведення вказаних заходів густота стояння топінамбура становила 29-35 шт./м², то після них знизилася в більшості випадків до 1,2-2,6 шт./м², причому, залежно від використаних культур в перший і другий роки, паростки значно відрізнялися не тільки по густоті, але й по силі росту, тобто по здатності утворювати бульби. Слід звернути увагу, що скошування суданки слід проводити не як звичайно, у фазу викидання волоті, а раніше, до початку липня, оскільки топінамбур - дуже потужна рослина, і санітарні культури хоча і пригнічують його в значній мірі, але не заглушають повністю.

Дуже показовим є ботанічний склад бур'янів: у їх складі значно переважають однорічники - 95-99,7%. Це гірчиця польова, щириця загнута, гібіск трійчастий, лобода біла, мишій і деякі інші. Вони з'явилися, на нашу думку, з банку насіння ґрунту. Багаторічні кореневищні бур'яни - жовтий осот городній, осот польовий, гірчак почечуйний - складають всього 0,3-5%. Вони, а також переважаючі в рік посадки топінамбура осот щетинистий, берізка польова були пригнічені топінамбуром і загинули цілком.

Найбільш небажано повна відсутність покривної культури в перший рік боротьби (паровий стан поля). Так, в 1997 році, навіть після двох укосів - в червні і серпні - і наступному посіві люцерни, густота топінамбура на другий рік залишалася досить високою.

Економічна і біоенергетична оцінка прийомів вирощування топінамбура.

При розрахунку економічних і енергетичних показників навмисно враховувалася тільки найцінніша частина урожаю - бульби. Дані переконливо показують, що топінамбур - високорентабельна культура: рентабельність в середньому по сортах склала 99%, умовно чистий прибуток - близько 4 тис. грн./га або 115 ГДж/га, собівартість тонни бульб - 106 грн. або 1,32 ГДж/га, біоенергетич-ний коефіцієнт - 3,34. В цілому, найвищий показник рентабельності виявлений у середньостиглих і середньопізніх сортів - Білий Київський, Скороспілка, Новость ВІРа і Інтерес. Слід зазначити, що при низькому урожаї бульб (до 80 ц/га) рентабельність вирощування з метою отримання тільки бульб знижується до нуля.

Застосування добрив по всіх варіантах абсолютно недоцільне і не виправдує 10-відсоткове перевищення збору урожаю бульб, чистий прибуток з гектара виявляється вищий без застосування добрив.

Що стосується густоти стояння, то посадка за схемою 70Ч30 см поступається іншим варіантам за всіма економічними показниками, що пов'язано з підвищенням витрат на садивний матеріал, і таку густоту слід визнати за недоцільну. При посадці за схемою 70Ч60 см досягаються якнайкращі показники собівартості бульб і рентабельності, проте найбільший прибуток з гектара виявився при посадці за схемою 70Ч50 см.

Аналіз і узагальнення отриманих результатів.

У даному розділі проведено аналіз і узагальнення отриманих результатів, а також результатів виробничих перевірок запропонованих елементів технології вирощування топінамбура. Особлива увага надається відмовленню від використан-ня мінеральних добрив при вирощуванні на заплавах і чорноземах. Обґрунтовано строки скошування. Вказується на зв'язок обраних сортів і елементів технології вирощування з напрямком використання, наприклад, для овочевого і особливо технічного використання вирощувати тільки як однорічну культуру.

Висновки

У дисертації представлені узагальнені експериментальні дані та наукове обґрунтування технологічних прийомів вирощування топінамбура в південному регіоні України шляхом добору сортів, оптимальних строків скошування та схеми посадки, а також способів викорінювання культури. Отримані результати досліджень та їх виробнича перевірка дають підставу зробити наступні висновки:

1. За сумарним збором сухої речовини надземної маси і бульб (131_ 233 ц/га) і за урожаєм основної продукції (250-600 ц/га) можна характеризувати топінамбур як кормову, технічну і продовольчу культуру з високим рівнем продуктивності.

2. Величина урожаю бульб визначається, головним чином, умовами зволоження в період активного росту бульб. Для переважної більшості сортів - це наявність опадів у вересні, причому літні посухи помірної тривалості навіть сприяють збільшенню урожаю бульб.

3. При вирощування на заплавних ґрунтах із заляганням ґрунтових вод на глибині 0,6-3 м топінамбур реагує на тривалі посухи лише деяким уповільненням приростів у висоту, але урожай надземної маси і бульб істотно не знижується.

4. Для вирощування з метою використання бульб на корм придатні сорти Новость ВІРа, Білий Київський і № 9 (54-57 т/га бульб), тоді як для технічної переробки вигідніше культивувати менш урожайні Інтерес і Violet de Rennes, (у меншій мірі - Скороспілка, Дієтичний), що дають вихід товарних округлих бульб близько 37 т/га.

5. Для збільшення загального валового збору бульб перевагу мають посадки з густотою 47,6 тис./га (70Ч30 см), а по виходу товарних бульб - посадки за схемою 70Ч50 см (густота 28,6 тис./га).

6. Фосфорні і калійні добрива на заплавних ґрунтах не дають достовірної прибавки урожаю як надземної маси, так і бульб.

7. Внесення азотних добрив в дозі 120 кг/га д.р. дозволяє підвищити врожайність на 7-14%, проте з економічної точки зору застосування азотних добрив також недоцільне: рентабельність вирощування знижується зі 174 до 95-128%, собівартість бульб зростає із 87-90 до 104-125 грн./т.

8. Максимальний вихід сумарної біомаси (18,4-20,7 т/га сух. реч.) для сорту Інтерес досягається при скошуванні у фазу повного цвітіння (8-10 жовтня). Для отримання максимального урожаю бульб (49-60 т/га) з високою часткою товарних бульб (27-32 т/га) скошування необхідно провести якомога пізніше (перед осіннім збиранням бульб).

9. Посадки топінамбура можна використовувати для очищення поля від бур'янів, особливо від злісних кореневищних багаторічників.

10. Ефективних способів очищення поля від топінамбура декілька і найкращий з них - висів кормових ранньостиглих сумішей зі скошуванням до кінця червня, а після них - висів озимої пшениці або люцерни.

11. Економічний і біоенергетичний аналізи вирощування топінамбура сорту Інтерес на заплавному ґрунті показали найбільш доцільною густоту стояння рослин у 28,6 тис./га (70Ч50 см) при вирощуванні без внесення мінеральних добрив.

12. При урожаї бульб до 80 ц/га вирощування топінамбура з метою отримання тільки бульб є нерентабельним.

На підставі проведених досліджень, виробничої перевірки і розрахунків економічної ефективності виробництву пропонується:

1. Для вирощування з метою отримання бульб на корм використовувати сорти Білий Київський, Новость ВИРа, Інтерес і топінсоняшники типу № 9; для технічної переробки перевагу віддати сортам Інтересу і Violet de Rennes; а як овочевий вирощувати сорт Дієтичний.

2. Для досягнення найкращих результатів формувати густоту 28,6 тис./га, що забезпечується посадкою з міжряддями 70 см з відстанню в рядку між садивними бульбами 50 см.

3. На заплавних ґрунтах відмовитися від внесення мінеральних добрив.

4. Найкращим строком скошування сорту Інтерес в степовій зоні є 2-3 дні перед збиранням бульб.

6. Для знищення посадок топінамбура слід висівати вико-вівсяну суміш, яку треба зібрати до кінця червня, потім посіяти озиму пшеницю або люцерну.

Список опублікованих праць за темою дисертації

1. Коджебаш В.Ф. Особливості формування урожаю топінамбура залежно від розподілу атмосферних опадів / В.Ф. Коджебаш // Аграрний вісник Причорномор'я: Біологічні та сільськогосп. науки. - Вип. 35. - Одеса, 2006. - С. 92-95.

2. Коджебаш В. Вплив мінеральних добрив і густоти стояння на продуктивність топінамбура / В. Коджебаш, В. Щербаков // Вісник ЛДАУ: Агрономія. - Львів: Львів. держ. агроуніверситет, 2007. - № 11. - С. 282-285.

3. Коджебаш В.Ф. Підбір сортів топінамбура для різних напрямів використання / В.Ф. Коджебаш // Аграрний вісник Причорномор'я: Біологічні та сільськогосп. науки. - Вип. 41. - Одеса, 2007. - С. 70-74.

4. Коджебаш В.Ф. Продуктивність топінамбура залежно від строків скошування і розподілу опадів / В.Ф. Коджебаш // Таврійський науковий вісник: Наук. журн. - Вип. 61. - Херсон: Айлант, 2008. - С. 47-51.

5. Коджебаш В.Ф. Топінамбур - проти бур'янів / В.Ф. Коджебаш // Карантин і захист рослин - 2008. - № 12. - С. 14-15.

6. Коджебаш В.Ф. Влияние минеральных удобрений и густоты стояния на урожай зеленой массы топинамбура / В.Ф. Коджебаш - Problemele agrochimiei оn agricultura contemporanг. (Збірн. допов. наук. конф., присвяч. 100-річчю від дня народж. академ. И. Дикусара 19-20 серп. 1997 р.) - Кишинів, 1997. - С. 191-192.

7. Коджебаш В.Ф. Топинамбур на обвалованной пойме р. Прут / В.Ф. Коджебаш - Bazele teoretice ale оnverzirii єi amenajarii localitгюilor rurale єi urbane (Збірник доповідей наук. конф. 4-5 верес. 1997 р.) - Кишинів, 1997. - С. 151-153.

8. Коджебаш В.Ф. Некоторые технологические аспекты возделывания топинамбура и ликвидации его плантаций / В.Ф. Коджебаш - Нетрадиционное растениеводство, экология и здоровье (Збірник доповідей сьомої міжнар. наук.-практ. конф., Алушта, 7-13 верес. 1998 р.) - Сімферополь, 1998. - С. 517-518.

9. Коджебаш В.Ф. Екологічні аспекти вирощування топінамбура / В.Ф. Коджебаш - Екологічні проблеми сільськогосподарського виробництва (Матеріали ІV Всеукр. наук.-практ. конф. 1-4 червня 2010 р.) - Сколе, 2010. - С. 57-59.

10. Коджебаш В.Ф. Топинамбур и его сорта / В.Ф.Коджебаш // Фазенда - 1998. - № 3. - С. 12-13.

11. Коджебаш В.Ф. Влияние сроков скашивания надземной массы на продуктивность топинамбура / В.Ф. Коджебаш // Agricultura Moldovei - 1998.

Размещено на Allbest.ru