Дослідження ресурсозберігальних технологій під час вирощування зернових культур в умовах Західного Полісся України

Размещено на http://www.allbest.ru/

Дослідження ресурсозберігальних технологій під час вирощування зернових культур в умовах Західного Полісся України

Сергій Голуб,

Валентина Голуб,

Олена Скуратівська

У статті обґрунтовано застосування елементів біологізації технології вирощування озимої пшениці на основі комплексного використання абіотичних (ґрунт, клімат, погода), біотичних (сорти, біологічні компоненти агроценозів і ландшафтів) й антропогенних (технічні, організаційно-економічні, інформаційні) чинників.

Дослідженнями встановлено, що за впливом на продуктивність вирощуваних культур у прямій дії сидерати й особливо солома поступаються мінеральним добривам, однак їх поєднання з мінеральними добривами поліпшувало використання азоту та сприяло стабілізації вмісту в ґрунті гумусу, тому застосування побічної продукції й сидератів, вирощених у проміжних посівах, є позитивним елементом у сучасному землеробстві з отримання біологічно чистої рослинницької продукції.

У ланці сівозміни найвищі прирости врожаю с.-г. культур формуються у варіантах з унесенням мінеральних добрив на 63-68 % приросту то того, де їх не застосовували, та поєднанні сидератів, соломи й мінеральних добрив - 74-83 % відповідно. Із кожного гектара забезпечується врожайність цукрових буряків на рівні 323370 ц/га, ярого ячменю - 32-53, конюшини - 352-500, озимого тритикале - 35-58 ц/га.

Ресурсозберігальні біологічні технології будуть раціональними з економічного та енергетичного поглядів, якщо всі елементи, які їх складають (строки сівби й норми висіву, удобрення, пестициди, біопрепарати) застосовувати у взаємозв'язку: ґрунт - погода - рослина - сорт - добрива - пестициди - довкілля.

В умовах Західного Полісся України на дерново-підзолистих ґрунтах на фоні Н^Р^К^ та при застосуванні біологічних стимуляторів росту («Агростимулін» - 10 мл/т і 10 мл/га та «Марс» - 200 мл/т і 200 мл/га) для обробки насіння й вегетуючих рослин на V етапі органогенезу при різних строках і нормах посіву озимої пшениці забезпечується врожайність від 43,3 до 54,5 ц/га, уміст у зерні білка - 11,11-14 % та клейковини - 13,6-27,6 %. Особливо це помітно за зменшених норм висіву.

Біологічні стимулятори росту на фоні мінеральних добрив сприяють кущенню рослин, формуванню кількості й довжини міжвузлів, асиміляційної листової поверхні, збільшенню довжини колосу, кількості колосків і зерен у колосі, маси зерна з колоса та маси 1000 зерен, зменшенню розвитку найбільш поширених хвороб у Західному Поліссі України.

Ключові слова: елементи біологізації технології, добрива, норми й строки висіву, сорт, урожайність, якість зерна, хвороби.

Исследование ресурсосберегающих технологий при выращивании зерновых культур в условиях Западного Полесья Украины

Голуб Сергей, Голуб Валентина, Скуративская Елена

В статье обосновано применение элементов биологизации технологии выращивания озимой пшеницы на основе комплексного использования абиотических (почва, климат, погода), биотических (сорта, биологические компоненты агроценозов и ландшафтов) и антропогенных (технические, организационно-экономические, информационные) факторов.

Исследованиями установлено, что по влиянию на производительность выращиваемых культур в прямом воздействии сидераты (и особенно солома) уступают минеральным удобрениям, однако их сочетание с минеральными удобрениями улучшало использование азота и способствовало стабилизации содержания в почве гумуса, поэтому использование побочной продукции и сидератов, выращенных в промежуточных посевах, является положительным элементом в современном земледелии по получению биологически чистой растениеводческой продукции.

В севообороте высокие приросты урожая сельскохозяйственных культур формируются в вариантах с внесением минеральных удобрений на 63-68 % прироста, до того, где их применяли в сочетании сидератов, соломы и минеральных удобрений - 74-83 % соответственно. С каждого гектара обеспечивается урожайность сахарной свеклы на уровне 323-370 ц / га, ярового ячменя - 32-53, клевера - 352-500, озимого тритикале - 35-58 ц / га.

Ресурсосберегающие биологические технологии будут рациональными с экономической и энергетической точек зрения, все элементы, которые их составляют (сроки сева и нормы высева, удобрения, пестициды, биопрепараты), необходимо применять во взаимосвязи: грунт - погода - растение - сорт - удобрение - пестициды - окружающая среда.

В условиях Западного Полесья Украины на дерново-подзолистых почвах на фоне И60Р60К60 и применении биологических стимуляторов роста («Агростимулин» - 10 мл / т и 10 мл / га и «Марс» - 200 мл / т и 200 мл / га для обработки семян и вегетирующих растений на V этапе органогенеза при разных сроках и нормах посева озимой пшеницы обеспечивается урожайность от 43,3 до 54,5 ц / га, содержание в зерне белка - 11,1114 % и клейковины - 13,6-27,6%, особенно это заметно по уменьшенных нормах высева.

Биологические стимуляторы роста на фоне минеральных удобрений способствуют кущению растений, формированию количества и длины междуузлий, ассимиляционной листовой поверхности, увеличению длины колоса, количества колосков и зерен в колосе, массы зерна с колоса и массы 1000 зерен, уменьшению развития наиболее распространенных болезней в Западном Полесье Украины.

Ключевые слова: элементы биологизации технологии, удобрения, нормы и сроки высева, сорт, урожайность, качество зерна, болезни.

Study Saving Technologies for Growing Crops in Western Polissya of Ukraine

Golub Sergii, Golub Valentyna, Skuratyvska Olena

In the article the applications of elements of biologizatsii of technology of growing of winter wheat are grounded on the basis of the complex use of abioticheskih (soil, climate, weather), biotichnih (sorts, biological components of agrotsenozov and landscapes) and antropogennih (technical, organizational-economic, informative) factors.

h is set by Researches, that after influence on productivity of the reared cultures in direct action of siderati and, especially, a straw yields to the mineral fertilizers, however their combination with the mineral fertilizers improved the use of nitrogen and was instrumental in stabilization of maintenance in soil of goumousou, therefore the use of side products and siderativ, reared in the intermediate sowing, is a positive element in modern agriculture after the receipt of biological clean products plant-grower.

In the link of crop rotation the greatest increases of harvest of s.-г. cultures are formed in variants with bringing of mineral fertilizers on 63-68 % I will grow on that, where did not apply them that the combination of siderativ, straw and mineral fertilizers - 74-83 % accordingly. From every hectare the productivity of sugar beets is provided at the level of 323-370 ts/ga, furious barley - 32-53, clover - 352-500, winter triticale - 35-58 ts/ga.

Resoursozberigayochi biological technologies will be rational from a point economic and power, if all elements which make (terms of sowing and norm of sowing, fertilizer, pesticides, biopreparatbi) them to apply in intercommunication: soil - weather - plant - sort - fertilizers - pesticides - environment.

In the conditions of Western Polissya of Ukraine on dernovo-pidzolistih soils on a background N60R60C60 and application of biological stimoulyatoriv of growth (Agrostimoulin - 10 ml/t and 10 ml/ga and Mars - 200 ml/t and 200 ml/ga) for treatment of seed and vegetouyochih plants on the V stage of organogenezou at different terms and norms of sowing of winter wheat productivity is provided from 43,3 to 54,5 ts/ga, maintenance in a corn squirrel - 11,11-14 % but gluten - 13,6-27,60 %, especially this notedly at the diminished norms of sowing.

Biological stimoulyatori of growth on a background mineral fertilizers are instrumental in bushing of plants out, to forming of amount and length of migvouzliv, assimilation sheet surface, to the increase of length to the ear, amount of ears and corns in an ear, mass of corn from an ear and mass 1000 corns, to reduction of development of the most widespread illnesses in Western of Polissya Ukraine.

Key words: elements of biologizatsii of technology, fertilizers, norms and terms of sowing, sort, productivity, quality of corn, illness.

вирощування пшениця полісся україна

Постановка наукової проблеми та її значення

Площа екологічного рослинництва в 19902005 рр. у країнах Європейського Союзу зросла майже в 10 разів - із 250 тис. га до 2,5 млн га, що становить близько 2 % від загальної посівної площі ЄС. Особливо розвивається цей вид рослинництва в Австрії, Швейцарії, Фінляндії, Данії, Німеччині, Польщі, США, де біологічні технології вирощування зернових культур складають від 0,8 до 8 %. Як не парадоксально, але «зелену вулицю» цьому напряму в Західному регіоні України відкриває реформування агропромислового комплексу, що привело до зменшення використання мінеральних добрив у сім разів, а засобів захисту рослин - у 1,5-2 рази, порівняно з 1990 р. Ось чому відбувається вимушений перехід до примітивного біологічного рослинництва. Для виходу з цієї ситуації є два способи: укласти кошти в агрохімікати й повернутися до інтенсивних технологій або піти по шляху запровадження біологічних технологій вирощування зернових культур. На родючих ґрунтах за підтримки держави цей шлях може виявитися найдешевшим і найнадійнішим способом, щоб допомогти стабілізації врожайності та отриманню якісного зерна [1].

Найціннішою особливістю зернових культур є здатність рослин - «зелених фабрик» - використовувати енергію й синтезувати в процесі фотосинтезу біологічно цінні речовини з необмежених енергетичних і сировинних ресурсів природного середовища (сонячна радіація, вуглекислий газ, азот, вода тощо). Саме ця властивість зелених рослин і визначає їх основне місце не тільки в харчовій піраміді живої природи, а й у житті людини. Адже вона використовує понад 93 % продуктів харчування, що вироблені з рослинної сировини (зерно дає 54 % протеїну і 70 % сухої маси). Якщо врахувати використання кормів для потреб тваринництва, то значення рослинництва зростає ще більше [6].

Аналіз досліджень цієї проблеми

Розробці прийомів збільшення виробництва рослинної сировини, у тому числі зерна, і передусім перетравного протеїну із застосуванням елементів біологізації технологій, у різні роки в Україні багато уваги приділяли В. М. Ремесло, В. Я. Юр'єв (1960-1999 рр.), А.О. Бабич, В. Д. Бугайов (1987-2001 рр.), В. І. Жарінов (1997 р.), А. О. Лимар (1992), Г. П. Квітко (1999), І. В. Шевель (2002), В. Ф. Сайко (1970-2005), Є. М. Лебідь (2000-2005 рр.) [2; 4; 7]. Проте в умовах Західного Полісся України дослідження з розробки біоенергозберігальних технологій вирощування зернових культур мали фрагментарний характер, а на малородючих землях цього регіону вони не проводилися зовсім. Відсутність експериментальних даних з оцінки впливу елементів біологізації на продуктивність сортового асортименту озимих пшениць, їх чутливості до цих агротехнічних прийомів, як і розробка способів та нормативних критеріїв використання рослинами за етапами органогенезу систем удобрення, норм і строків сівби, не давало змоги ефективно використовувати біоенергозберігальні технології вирощування [3].

Відомо, що сівозміна - основа біологізації технології. Завдяки чергуванню культур у просторі й часу підвищується ефективність мінеральних добрив. Різні групи рослин виносять із ґрунту неоднакову кількість азоту, фосфору та калію й у різному співвідношенні. Зернові використовують більше азоту та фосфору, коренеплоди й бульбоплоди - калію. Льон, пшениця, цукровий буряк засвоюють фосфор тільки з легкодоступних сполук, а овес, картопля, гірчиця та особливо гречка й люпин засвоюють його з важкорозчинних, створюючи сприятливі умови для забезпечення вирощуваних у сівозміні культур фосфором. За рахунок чергування бобових і не бобових рослин покращується азотне живлення рослин.

Якщо в умовах монокультури відбувається однотипне використання елементів живлення, то при чергуванні культур для формування врожаю залучаються елементи живлення з різних горизонтів ґрунту, чим підтримується мінеральний баланс. Зокрема, ячмінь формує на 1 га 22-25 ц кореневих залишків, овес - 37-40, озима пшениця - 38-45, тоді як жито - 60 ц. За рахунок кореневих і стерньових решток на посівах багаторічних трав у ґрунт щороку надходить до 60-70 ц/га органічної сухої речовини.

При надмірному насиченні сівозміни однією культурою підвищується шкодочинність хвороб та шкідників. Монокультура вирощування зернових, зокрема озимої пшениці, збільшує кількість хлібної жужелиці в сім разів, дротяників - 1,2-2, попелиці - 2, трипсів - 2,8, злакових мух - у 2,5 раза. Різко зростає комплекс збудників кореневих гнилей, септоріозу, борошнистої роси, різних форм гнилей. Сівозміна різко обмежує ураження рослин зернових шкідниками.

На думку багатьох науковців-аграрників України, за рахунок цілеспрямованих агрозаходів проміжні посіви можуть повністю компенсувати всі недоліки сівозміни. Так, приорювання другого укосу конюшини рівноцінне за впливом на продуктивність наступної культури внесенню КРК60-90. Багаторічні бобові трави можуть нагромаджувати понад 200 кг/га азоту. Біологічний азот конюшини дає надбавку врожаю озимих і ярих зернових культур більше 18 ц/га, підвищує якість зерна. При сівбі озимої пшениці після конюшини можна одержувати 48-50 ц/га зерна без застосування добрив. Люпин, кормові боби, еспарцет, горох, пелюшка, люцерна фіксують 300-500 кг/га азоту. Це проявляється в збільшенні врожаїв, нагромадженні азоту в ґрунті, покращенні його структури, скороченні числа обробітків пестицидами сільськогосподарських культур.

Сучасні інтенсивні, ресурсозберігальні технології вирощування зернових на опідзолених чорноземах передбачають застосування органічних добрив і сидератів, соломи, гички буряків, рештків кукурудзи, а на бідніших дерново-підзолистих супіщаних ґрунтах - сумісне їх використання.

Відомо, що солома озимої пшениці й тритикале містить близько 82 % органічної речовини. Із чотирма тоннами її до ґрунту повертається N - 15-20 кг, Р - 4-7, К - 22-25, кальцію - 20-30 кг/га, а також мікроелементи 8, В, Си, Мп, 2п. Тому при переході на «органіку» чи альтернативну систему вирощування (прямий посів, безвідвальну систему оранки) виграють, насамперед, навколишнє середовище та якість продукції. При високій культурі землеробства в господарствах різних форм власності й забезпеченні бездефіцитного балансу гумусу перехід на біологічну систему ведення землеробства не приведе до значного зменшення врожайності польових культур.

За узагальненими даними наукових установ України, у біологічному рослинництві найціннішим органічним добривом є підстилковий гній. Одночасно з унесенням 20 т/га органіки в ґрунт потрапляє 100 кг азоту, 50 кг фосфору, 120 кг калію, 80 кг кальцію. Засвоюваність поживних речовин гною в перший рік така: N - 25, Р - 30-40 і К - 60-70 %. У ньому міститься значна кількість мікроелементів. Його рекомендується вносити безпосередньо під зернові лише на ґрунтах, уміст гумусу в яких не перевищує 1,5-2,2 %. Середня норма внесення в зоні Полісся - 20-30, у Лісостеповій - 20-25 т/га. Це підвищує врожай на 25 і 14-25 % відповідно. Крім того, потрібно ширше використовувати рідкий або безпідстилковий гній, торф, сапропель, ставковий мул, пташиний послід, зелене добриво, осади стічних вод та ін. [4].

Назріла необхідність вирішення питань використання нетрадиційних добрив, які в умовах достатнього зволоження, обмеженої забезпеченості енергоносіями сприятимуть стабілізації врожайності та отриманню сталих валових зборів продовольчого зерна при зниженні його собівартості й енерго- ємкості. На вирішення цього важливого питання й були спрямовані наші дослідження.

Матеріали та методи досліджень

На дерново-підзолистому ґрунті (гумус - 1,41%, рНсол. - 5,3, рухомі (за методом Чирикова) Р2О5 - 7,8 і К2О - 12,7 % мг на 100 г ґрунту, в опорному господарстві СЗАТ «Нива» Волинського інституту АПВ протягом 2006-2012 рр. проводили дослід щодо трансформації заробленої в ґрунт біомаси сидератів та соломи попередника, її впливу на азотний режим ґрунту, післядію, ефективність мінеральних азотних добрив на фоні біомаси.

Дослід проводили на одному полі, де вирощували одну з культур ланки сівозміни: цукровий буряк - ячмінь із підсівом конюшини - конюшина - тритикале за схемою (табл. 1). 1-варіант - контроль без добрив, 2 - Н;0РК, 3 -Н90РК, 4 - сидерат гірчиця - 200 ц/га, 5 - гірчиця + Н60РК, 6 - солома, 5 т/га - фон (під цукрові буряки вносили Р60К120, ячмінь і конюшину - Р30К60, тритикале - Р40К80 кг/га д. р.

Порівняльну оцінку ефективності використаних біологічних чинників та агротехнічних заходів на структуру, урожай і якість зерна, фітосанітарний стан посіву, біометричні показники здійснювали в польових дослідах дослідного господарства «Рокині» Волинського інституту АПВ на типовому дерново-підзолистому ґрунті. Норма висіву - 5 млн схожих насінин на гектар, повторність - 4-разова, площа посівної ділянки - 50 м2, облікова - 40 м2, строки посіву в три строки - оптимальний - 20,09, пізній - 05,10 та дуже пізній для зони Західного Полісся України - 20,10. Насіння перед посівом обробили стимуляторами росту: Агростимулін - 10 мл/т і Марс - 200 мл/т та вегетуючих рослин Агростимуліном - 10 мл/га при зменшених нормах висіву на фоні К60Р60К60 (де К30 при відновленні весняної вегетації + К30 при виході в трубку). Сорт озимої пшениці - Перлина Лісостепу, попередник - картопля, агротехніка - загальноприйнята для зони.

Виклад основного матеріалу й обґрунтування отриманих результатів дослідження

За умов, коли немає можливості виконати один з основоположних законів біологічного землеробства - повернути в ґрунт винесені з урожаєм поживні речовини за допомогою застосування мінеральних добрив і гною, - виникає потреба в пошуку інших джерел поповнення запасів поживних речовин ґрунту для збереження й розширеного відтворення його родючості. Нині найбільш перспективними, ураховуючи сьогоднішні господарсько-економічні аспекти, є солома попередника та сидерати, вирощені в проміжних посівах.

Застосування біологічних стимуляторів росту й розвитку підсилюює обмінні процеси в рослині, поліпшує енергетичний обмін, сприяє розвитку кореневої системи, фотосинтетичного апарату, а відтак підвищує стійкість рослин до стресових ситуацій (особливо з потеплінням клімату), до негативних абіотичних та антропогенних факторів. Деякі з біостимуляторів мають комплексну природу, тобто містять синтетичні сполуки й речовини природного походження, зокрема екстракти ендомікозних грибів.

Дослідження динаміки показників балансу нагромадження азоту мінеральних добрив показало, що найкраще він використовувався рослинами при внесенні тільки мінеральних добрив. При їх поєднанні з соломою та сидератами величина коефіцієнта використання азоту добрив (КВАД) у середньому по ланці сівозміни знижувалася в межах від 3 до 10 %. Із культур, які вирощували в досліді, озиме тритікале мало найвищі показники КВАД, що, залежно від компонентів удобрення, змінювався від 41,3 до 62,6 %. Порівняльна оцінка впливу сидерату гірчиці показала, що при заробці був вищим КВАД, ніж соломи. Найвищі прирости врожаю вирощуваних культур одержали у варіантах із внесенням мінеральних добрив (63-68 % приросту до контролю) та при поєднанні сидератів, соломи й мінеральних добрив (74-83 %) (табл. 1).

Таблиця 1

Продуктивність культур у ланці сівозміни залежно від компонентів удобрення в господарстві СЗАТ «Нива» (середнє за 2006-2012 рр.)