of moderN scieNce iN UkraiNe aNd eU coUNtries
Monograph
Volume 1
Riga, Latvia
2019
Title: New stages of development of modern science in Ukraine and EU countries
Subtitle: Monograph Scientific editor and
project director: Anita Jankovska
Authors: Marina Nikolova, Valeri Velkovski, Tetiana Baklanova, Valentina Gamayunova, Marina Burgaz, Olga Soborova, Kateryna Garbazhii, Mykola Kovalov, Vita Reznichenko, Maksym Kulyk, Olha Dinets, Ilona Rozhko, Roman Mylostyvyi, Olena Izhboldina, Mykola Mostipan, Valeriy Mytsenko, Hennadii Pinkovsky, Semen Tanchyk, Serhii Smyslov, Mykhailo Sokyrko, Pavlо Shekk, Maryna Burhaz, Valentina Shcherbina, Maxim Ganchuk, Vitalii Martyniuk, Ivan Zubkovych, Yuliia Nizhynska, Liudmyla Datsenko, Iryna Shakhman, Anastasiia Bystriantseva, Oleksiy Davydov, Mariya Zinchenko, Mykhailo Matrofailo, Mykola Korol, Olga Mizina, Ludmylа Dеrеvyаnko, Yuliia Pozdran, Iryna Zozulya, Olha Yatchuk, Natalia Kodatska, Andrii Demianchuk, Lidiya Koval Publisher: Publishing House “Baltija Publishing”, Riga, Latvia
Available from: http://www.baltijapublishing.lv/index.php/all-science-3 Year of issue: 2019
All rights reserved. No part of this book may be reprinted or reproduced or utilized in any form or by any electronic, mechanical, or other means, now known or hereafter invented, including photocopying and recording, or in any information storage or retrieval system, without permission in writing from the publisher and author.
New stages of development of modern science in Ukraine and EU countries: monograph / edited by authors. – 7th ed. – Riga, Latvia : “Baltija Publishing”, 2019. – 474 p.
ISBN: 978-9934-588-15-0
DOI: https://doi.org/10.30525/978-9934-588-15-0
The monograph describes the theoretical and practical aspects of the development of science in Ukraine and the EU countries. There are distinguished the issues on the agricultural science, physical geography, geophysics, economic and social geography, geological sciences, applied social and communicational technologies, decorative and applied arts, etc. The publication is designed for scientists, lecturers, postgraduates, students, as well as a wide range of readers.
© Publishing House “Baltija Publishing”, 2019
© Authors of the articles, 2019
ChAPTer «AgriCulTurAl SCienCeS»
Marina Nikolova, Valeri Velkovski
STRUcTURAL MEASURES IN THE AGRIcULTURAL LANDS – cONDITION AND fAcTOR fOR THE fUNcTIONING
Of ORGANIc AGRIcULTURE IN THE REPUBLIc
Of BULGARIA (BY THE ExAMPLE Of ExPERT STUDY) 1 Tetiana Baklanova, Valentina Gamayunova
INfLUENcE Of THE BASIc TO cULTIVATION Of THE SOIL, TERM AND A WAY Of SOWING ON ELEMENTS Of fERTILITY
Of THE SOIL AND PRODUcTIVITY Of cOLZA WINTER 17 Marina Burgaz, Olga Soborova
fEEDING fEATURES Of KEfAL fISHES IN NATURAL AREAS 41 Kateryna Garbazhii
ANALYSIS ON APPLIcATION Of cHLORELLA
IN THE fEEDING Of fARM ANIMALS 60
Mykola Kovalov, Vita Reznichenko ANTHROPOGENIc EVOLUTION
Of MORPHOLOGIcAL fEATURES Of cHERNOZEMS 86
Maksym Kulyk, Olha Dinets, Ilona Rozhko
EVALUATION Of SWITcHGRASS SOURcE MATERIAL
PRODUcTIVITY fOR PLANT BREEDING 108
Roman Mylostyvyi, Olena Izhboldina
cLIMATE ASSESSMENT IN MODERN SUSTAINABLE cATTLE
BARNS USING TEMPERATURE-HUMIDITY INDEx 124
Mykola Mostipan, Valeriy Mytsenko
WATER AVAILABILITY Of WINTER WHEAT cROPS AND THEIR PRODUcTIVITY
IN THE NORTHERN STEPPE Of UKRAINE 145
Hennadii Pinkovsky, Semen Tanchyk MANAGEMENT Of THE ELEMENTS
Of TEcHNOLOGY Of GROWING Of SUNfLOWER
IN THE RIGHT-BANK STEPPE Of UKRAINE 165
influenCe of The bASiC To CulTiVATion of The Soil, Term And A WAY of SoWing on elemenTS of ferTiliTY of The Soil And ProduCTiViTY of ColZA WinTer
ВПЛИВ ОСНОВНОГО ОБРОБІТКУ ГРУНТУ, СТРОКУ
ТА СПОСОБУ СІВБИ НА ЕЛЕМЕНТИ РОДЮЧОСТІ ГРУНТУ І ПРОДУКТИВНІСТЬ РІПАКУ ОЗИМОГО
Tetiana baklanova1 Valentina gamayunova2
DOI: https://doi.org/10.30525/978-9934-588-15-0-129
Abstract. The article highlights the importance of soil cultivation in the modern period of management, shows the influence of different methods and depth of processing on the moisture content in the soil, weeds and crop yields, in particular, the value of the two main methods of soil cultivation relative to their influence factor on the yield of winter rape. The importance of soil fertility and the content of organic matter in it and the provision of plants with moisture and water-physical properties of the soil, which is espe- cially important when climatic conditions change, is substantiated. These indicators are significantly influenced by measures of basic tillage, which is also covered in the article. The study was conducted during 2012-2015 on ordinary chernozem to determine the measures of basic tillage. The culture was sown on the background of traditional plowing at 25-27 cm and disk- ing, which was carried out to a depth of 12-14 cm, depending on the method of basic tillage and its depth, the main agrophysical properties of the soil, in particular, the density of addition, the content of mobile nutrients during the vegetation of winter rape plants, were investigated. It is determined that the studied factors, taken for study, significantly affect the availability and distribution in the soil layers of mobile compounds of nitrogen, phospho-
1 candidate of Agricultural Sciences, Associate Professor,
Associate Professor of the Department of Mechanization and Life Safety, Kherson State Agrarian University, Ukraine
2 Doctor of Agricultural Sciences, Professor,
Head of the Department of Agriculture, Geodesy and Land Management, Mykolaiv National Agrarian University, Ukraine
rus, potassium. The main water-physical and agrochemical properties of the soil, in turn, affect the level of yield of winter rape seeds and individual indicators of its quality. Based on the background of two methods of basic tillage, the optimal sowing time and row spacing were studied in the culti- vation of winter rape. Under the influence of all factors and weather condi- tions of the growing season, the yield of seeds changed. It is established that the productivity of the studied culture is most affected by the sowing period and less it depends on the tillage and row spacing. These factors affected the content of fat and protein in winter rape seeds and their conditional collec- tion (output) per unit area. The highest protein content in the seeds and its oiliness, as well as their conditional fee for sowing in the i decade of Sep- tember with a width of 15 cm row spacing. Later planting and increasing the row spacing to 30 and 60 cm led to a decrease in both the yield level and the deterioration of the main indicators of the quality of winter rape seeds.
1. Вступ
Відомо, що в останні роки родючість основних типів ґрунтів Укра- їни потерпає змін, що пов’язані як з особливостями господарювання, добором елементів технології у вирощуванні сільськогосподарських культур, застосуванням добрив, зокрема недостатнім внесенням орга- нічних, так і зі зміною клімату. Зокрема, збіднення ґрунтів на орга- нічну речовину дуже сильно послаблює їх здатність накопичувати, утримувати вологу в ґрунті та ощадливе її використання рослинами.
І навпаки, якщо органіки міститься достатньо, волога утримується в ґрунті та ефективно використовується рослинами на формування вро- жаю, а не на непродуктивні втрати через надмірне випаровування [1].
Залежно від умов, що склалися нині зі станом родючості грунтів і в першу чергу з їх структурно-агрегатним складом та здатністю погли- нати й утримувати вологу, чільне місце посідає обробіток грунту, добір культур у сівозміні і головне систематичне поповнення грунту органічною речовиною [2]. За оптимізації усіх зазначених факторів, процеси деградації посилюватись не будуть, а навпаки, основні показ- ники родючості залишаться на постійному рівні, стабільними у т.ч. не буде зменшуватись вміст гумусу, основних елементів живлення тощо.
Основний обробіток грунту при цьому за впливом на елементи родю- чості грунту та продуктивність сільськогосподарських культур посідає
чільне місце, його дослідження є виключно актуальними, а зі зміною кліматичних умов практично першочерговими. Проте в останні роки немає чіткої думки вчених щодо ефективності добору кращого способу основного обробітку грунту як у системі сівозмін, так і під окремі сіль- ськогосподарські культури. Окремі дослідники вважають за доцільне переходити до більш мілких (поверхневих) способів обробітку грунту, інші пропонують проводити традиційні системи обробітку грунту, прийняті й рекомендовані для зони, а більшість дослідників вважають найбільш оптимальним використовувати диференційовану різногли- бинну систему основного обробітку грунту за чергування глибоких і мілких способів грунту залежно від сільськогосподарської культури, стану грунту і погодних умов року. Тобто у теперішній час відсутня єдина думка щодо правильності добору способу і технічного зна- ряддя для того чи іншого заходу обробітку грунту. До того ж раніше за дотримання науково обгрунтованого чергування сільськогоспо- дарських культур у сівозміні, за високої та середньої забезпеченості грунту органічною речовиною і NPK, на обробіток грунту в структурі сформованого рівня врожаю припадало лише 4-5 % впливу від усіх факторів, а за сучасних умов ця частка істотно зростає й особливо за посилення посушливості.
2. Властивості грунту під впливом заходів його обробітку Сприятливі умови для життєдіяльності рослин створюються за оптимізації усіх факторів у т.ч. й за створення відповідної щільності ґрунту, яка в свою чергу впливає на поживний, водний і повітряний режими, тобто від щільності зложення значною мірою залежить забез- печеність рослин вологою, елементами живлення та повітрям і в кін- цевому підсумку рівень їх урожайності.
В останні роки в землеробстві швидко зростає енергоозброєність сільського господарства, що створює необмежені можливості для інтенсифікації та оптимізації основних заходів обробітку ґрунту. Проте досвід і практика показують, що в багатьох випадках з посиленням інтенсивності обробітку все частіше проявляються негативні наслідки.
Перш за все істотно зростають грошові витрати на його виконання, (адже в структурі витрат на вирощування обробіток ґрунту займає вагоме місце), які не завжди супроводжуються підвищенням урожай-
ності, до того ж під впливом окремих заходів обробітку пришвидшу- ється і посилюється мінералізація гумусу, ґрунт може розпилюватись, зменшується його стійкість проти ерозії. Відомо, що кожен прохід трактора і ґрунтообробних знарядь призводить до переущільнення ґрунту, що негативно впливає на якість наступних обробітків та вро- жайність сільськогосподарських культур [3].
За даними ряду авторів, визначено, що тривале застосування мілкої оранки, безполицевого обробітку і особливо дискування, сприяє дифе- ренціації орного шару грунту за твердістю і щільністю. Як правило, ці показники в шарі ґрунту 0–10 см зменшуються, а у глибших шарах 10–20 і 20–30 см, порівняно з оранкою збільшуються.
Теоретичною основою мінімізації обробітку слугують досягнення в галузі агрофізики ґрунту. У багатьох випадках рівноважна щільність не виходить за межі оптимальної, а розпушування ґрунту не завжди сприяє збереженню в ньому вологи [4; 5]. Загально визнаною є думка, що над- мірна щільність погіршує водний і повітряний режими ґрунту, стає механічною перешкодою на шляху розвитку кореневої системи рослин, що особливо сильно проявляється за зростання посушливості клімату.
Набагато раніше проведено багато досліджень щодо вивчення реакції сільськогосподарських культур на щільність орного шару ґрунту. І.Б. Ревут зі співавторами узагальнюючи літературний мате- ріал, роблять висновок про те, що реакція рослин на щільність будови ґрунту носить зональний характер [6].
В останні десятиліття в більшості регіонів України все частіше з метою економії ресурсів різні заходи у т.ч. й основний обробіток грунту спрямовують у сторону мінімалізації, враховуючи при цьому ґрунтово-кліматичні умови, кількість післяжнивно-кореневих залиш- ків попередньої культури, фітосанітарний стан посіву тощо [7; 8].
В окремих випадках науковці рекомендують використовувати навіть мульчувальний обробіток ґрунту, який залежно від умов може бути ефективним [9].
З метою зменшення енергетичних витрат досліджують і пропону- ють використовувати під різні сільськогосподарські культури замість традиційного полицевого безполицевий за різної глибини, пропону- ють поєднувати поверхневі мілкі, звичайні та глибокі полицеві і безпо- лицеві способи обробітку ґрунту. Вказані способи звичайно ж мають
як певні переваги, так і недоліки, адже якість обробітку залежить від багатьох факторів, і перш за все стану ґрунту (рівня його зволоження, вмісту органічної речовини) та конкретних кліматичних умов [10; 11;
12]. Ряд дослідників, провівши тривале вивчення і порівняння щодо ефективності заходів основного обробітку грунту, дійшли висновку про необхідність його диференціації, зокрема, оптимальною у спри- ятливі за зволоженням роки визначено оранку, а за посушливих умов краще застосовувати поверхневий обробіток ґрунту [8; 13; 14].
Урожайність ріпака залежно від факторів вирощування. За тради- ційних технологій вирощування ріпаку озимого, рівень урожайності коли- вається в досить широких межах. У середньому, по Україні врожайність цієї культури становить 1,73 т/га, а в окремих господарствах 3,0-3,5 т/га.
Хоча для Європи врожайність ріпаку в 3,5-4,0 т/га є звичайною.
Вплив основного обробітку ґрунту на врожайність польових куль- тур носить різнобічний, складний характер. Обумовлюється це бага- тьма агрофізичними показниками ґрунту, біологічними особливос- тями сорту чи гібриду, агротехнічними умовами вирощування культур про що ми зазначали.
У науковій літературі немає єдиної думки щодо впливу різних сис- тем основного обробітку грунту на врожайність насіння ріпаку озимого.
У вчених і виробничників існує декілька думок. Більшість з них дотри- муються думки, що кращим є традиційний обробіток ґрунту – оранка, разом з тим в останні роки зростає кількість прихильників безполице- вого обробітку, який, порівняно з оранкою є менш енерговитратним.
Як відомо з наукової літератури, традиційна технологія вирощу- вання ріпаку базується на оранці, завдяки чому забезпечується безпе- решкодний розвиток стрижневого кореня рослини.
До того ж відомо, що на початкових фазах росту і розвитку ріпак не витримує конкуренції з бур’янами. Забур’яненість посіву в осінню вегетацію призводить до надмірного виносу точки росту над поверх- нею грунту, слабкішого розвитку кореневої системи, що збільшує ризик вимерзання ріпаку озимого і призводить у подальшому до фор- мування низької врожайності таких посівів [15; 16]. Встановлено, що за умов оптимізації живлення та недопущення зрідження посівів уміст цукрів у коренях рослин ріпаку накопичується більш високим та забез- печує сприятливу перезимівлю [17].
Часто складні кліматичні умови, в першу чергу недостатня кіль- кість вологи на період підготовки ґрунту під сівбу ріпаку озимого та збільшення посівних площ під цією культурою, вимагають добору у застосуванні різних систем мінімального, так званого безполицевого, обробітку ґрунту.
Як відомо, ріпак озимий вважають холодостійкою культурою. Він здатен витримувати температури до -21°С, а за наявності снігового покриву 5-10 см деякі сорти не гинуть навіть при t -31°С. Дослідниками встановлено, що рослини ранніх строків сівби часто переростають в осінній період і за зиму вимерзають за відсутності або при незначному сніговому покриві, а пізніх – не встигають достатньо розвинутися і також гинуть. Саме недотримання оптимального строку сівби призво- дить до недобору 30-50 % урожаю [18]. Одним, із елементів технології вирощування, який здатен забезпечити високу продуктивність агроце- нозів ріпаку озимого, є оптимальний строк сівби. Це набуває актуаль- ності в останні роки за зміни основних показників родючості грунтів, кліматичних умов і зростання посушливості.
Наведений аналіз щодо ефективності обробітку ґрунту пересвідчує нас, що єдиної думки і рекомендації застосування конкретного заходу його під певну сільськогосподарську культуру, зокрема і ріпак озимий, не існує. Необхідно вивчати вплив існуючих способів обробітку ґрунту для конкретної зони, умов року вирощування, виду культури, характе- ристики показників родючості ґрунту тощо з тим, щоб його удоскона- лити і визначитись, якому заходу чи системі обробітку за конкретних умов надати перевагу. Це іще раз пересвідчує актуальність напряму досліджень.
3. Матеріали і методи проведення досліджень
Мета досліджень полягала у визначенні більш ефективного способу основного обробітку ґрунту під ріпак озимий – традиційної оранки на 25-27 см або дискування на 12-14 см, його вплив на щільність зло- ження чорнозему звичайного, забезпеченість грунту рухомими еле- ментами живлення, вплив на формування урожайності і якості насіння культури у роки вирощування.
Зважаючи, що спосіб основного обробітку грунту впливає на основні агрофізичні показники й перш за все накопичення вологи в
грунті та у зв’язку зі зміною кліматичних умов, важливим елементом у технології вирощування ріпаку озимого є визначення найбільш опти- мального строку сівби і ширини міжрядь. Ці фактори ми також вклю- чили в програму дослідження.
Дослідженнями передбачали встановити вплив факторів обробітку грунту на щільність зложення чорнозему, вміст у ньому рухомих NPK, рівень урожайності та якості насіння залежно від розробки та удоскона- лення елементів технології вирощування, зокрема від способу обробітку грунту під ріпак озимий сорту Чемпіон України в умовах південного Лісостепу України з метою отримання високої врожайності та якісного насіння за позитивного впливу на щільність грунту й окремі показники його родючості. Польові досліди проводили на чорноземі звичайному згідно методики польових дослідів та методичних рекомендацій.
У трифакторному польовому досліді вивчали вплив способу основ- ного обробітку грунту на окремі показники його родючості, ріст, розвиток і формування продуктивності рослин ріпаку озимого залежно від обро- бітку ґрунту, а також інших важливих елементів технології – строку і спо- собу сівби, які зі зміною клімату потребують уточнення та удосконалення.
Дослід закладено методом розщеплених ділянок у відповідності з методикою польових дослідів з вивчення агротехнічних прийомів вирощування сільськогосподарських культур. Повторність досліду чотириразова. Площа посівної ділянки – 80 м2, облікової – 50 м2. У досліді висівали районований сорт ріпаку озимого Чемпіон України.
Попередником його була пшениця озима.
4. Зміна властивостей грунту під впливом способу і глибини обробітку
Використовуючи щільність складення як діагностичний показник при застосуванні того чи іншого способу обробітку ґрунту рекомендується зіставляти рівноважну щільність для конкретного типу ґрунту з оптималь- ними її параметрами для рослин. Невідповідність цих величин вказує на необхідність добору заходу обробітку ґрунту, прийоми і способи якого повинні визначатись біологічними особливостями вирощуваної культури.
Нами були проведені визначення щільності складення орного шару за різних прийомів основного обробітку ґрунту в основні періоди веге- тації ріпаку озимого, результати яких наведені в таблиці 1.
Щільність складення 0-30 см шару ґрунту після збирання попере- дника ріпаку озимого, коливалася у роки досліджень від 1,38 г/см3 до 1,41 г/см3. В результаті проведення основного обробітку ґрунту щіль- ність складення всіх варіантів досліду знизилася, однак зміна цього показника більшою мірою залежала від способу основного обробітку та його глибини. Більш рихле складення ґрунту забезпечувала оранка, яку проводили на 25-27 см. У середньому щільність складення 0-30 см шару ґрунту у цьому варіанті в фазу сходів ріпаку становила 1,16 г/см3. На ділянках, оброблених дисковою бороною, на глибину 12-14 см, вона була більшою порівняно з варіантами оранки на 0,12 г/см3.
Таблиця 1 Динаміка щільності складення ґрунту на посівах ріпаку озимого залежно від способу його обробітку, г/см3 (середнє за 2013-2015 рр.)
Шар ґрунту, см Обробіток ґрунту
оранка дискування
Сходи
0-10 1,05 1,08
10-20 1,16 1,34
20-30 1,28 1,41
0-30 1,16 1,28
Стеблування
0-10 1,12 1,24
10-20 1,30 1,39
20-30 1,35 1,44
0-30 1,26 1,36
Цвітіння
0-10 1,24 1,25
10-20 1,39 1,41
20-30 1,41 1,44
0-30 1,35 1,37
Повна стиглість насіння
0-10 1,14 1,17
10-20 1,23 1,40
20-30 1,26 1,44
0-30 1,21 1,34
Аналогічні результати отримали й інші автори, що присвятили свої дослідження заходам основного обробітку грунту та визначенню цього показника [19].
Під впливом осінньо-зимових опадів спостерігали ущільнення ґрунту. Причому, незалежно від прийому основного обробітку в біль- шій мірі до ущільнення мав схильність верхній (0-10 см) шар ґрунту.
У середньому, 0-30 см шар до фази стеблування у варіанті з оранкою ущільнився на 0,1 г/см3, а за дискування на 0,08 г/см3. Нашими дослі- дженнями встановлено, що орний шар грунту істотніше ущільнюється в осінньо-зимовий і ранньовесняний періоди.
Незначне ущільнення ґрунту в усіх варіантах досліду спостерігали до фази цвітіння ріпаку озимого, що частково відбувалося й під впли- вом атмосферних опадів. У цей період спостерігали деяке нівелювання відмінностей у щільності складення ґрунту за варіантами досліду.
Таким чином, проведення оранки на глибину 25-27 см під посіви ріпаку озимого сприяє зменшенню щільності складення ґрунту, внас- лідок чого покращує умови для життєдіяльності рослин – сприяє опти- мальному розвитку кореневої системи, покращує водний, поживний та повітряний режими ґрунту.
Основним джерелом елементів живлення для рослин є ґрунт. Рівень родючості грунту вважають визначальним фактором одержання висо- ких і сталих урожаїв сільськогосподарських культур. Це явище не є постійним, у деяких випадках воно динамічне, а в оброблюваних ґрун- тах ця динаміка безперервна. Численні наукові дані щодо впливу три- валого застосування різних систем основного обробітку на поживний режим ґрунту є суперечливими.
Порівняно зі щорічною оранкою довготривалий безполицевий обробіток призводить до збільшення вмісту рухомого фосфору та обмінного калію у верхній частині орного шару грунту і значного їх зменшення в нижній [20].
З метою усунення диференціації орного шару грунту за родючі- стю та підвищення його мікробіологічної активності ряд дослідників дійшли висновку про доцільність періодичного чергування полицевих і безполицевих обробітків грунту [21; 22].
Ріпак озимий здатен розвивати велику кореневу систему та нако- пичувати значну надземну біомасу, тому він засвоює з ґрунту багато
елементів живлення. Для створення однієї тонни насіння він виносить із ґрунту: азоту – 45-80 кг, фосфору – 18-40 кг, калію – 25-100 кг, каль- цію – 30-150 кг, магнію – 5-15 кг, сірки – 30-45 кг [23].
Поживний режим ґрунту багато в чому залежить від способу основ- ного обробітку ґрунту. Оранка порівняно з дискуванням призводить до значного посилення мінералізації органічної речовини і збільшує ефективність використання елементів мінерального живлення [24].
Разом з тим, при проведенні основного обробітку ґрунту з обертом пласта, через активну нітрифікацію і подальшу денітрифікацію, від- бувається втрата азоту [10]. За безвідвальних обробітків цей процес відбувається в анаеробних умовах, що сприяє збагаченню ґрунту еле- ментами живлення.
Наші дослідження підтверджують вплив прийомів основного обро- бітку ґрунту під ріпак озимий на його поживний режим.
Проведеними дослідженнями в умовах природного зволоження, нами встановлено, що вміст нітратів у ґрунті змінювався на протязі вегетаційного періоду ріпаку озимого (табл. 2).
Таблиця 2 Вміст нітратів у ґрунті під посівами ріпаку озимого,
мг/кг ґрунту (середнє за 2013-2015 рр.) Шар ґрунту,
см
Фаза росту та розвитку рослин сходи* весняна
розетка цвітіння молочна стиглість насіння Дискування на 12-14 см
0-30 2,29 28,6 11,1 15,7
30-50 1,12 14,7 4,7 7,1
0-50 1,82 23,0 8,5 12,3
Оранка на 25-27 см
0-30 2,34 30,8 2,7 16,1
30-50 1,09 15,3 5,5 7,6
0-50 1,84 24,6 9,8 12,7
*середнє за 2012-2014 рр.
Визначено, що незалежно від прийому основного обробітку ґрунту, максимальна кількість нітратів містилася у фазу утворення весняної
розетки. У подальшому, у фазу цвітіння, спостерігали зниження вмісту нітратів у ґрунті, що співпадає з періодом максимального споживання азоту рослинами ріпаку. У фазу молочної стиглості насіння через відми- рання дрібних коренів і часткової їх мінералізації відбувається незначне підвищення вмісту нітратів у орному і підорному шарах ґрунту 0-50 см.
Проведення оранки сприяло посиленню процесів нітрифікації і супроводжувалося більшим накопиченням нітратів у шарі ґрунту 0-50 см порівняно з дискуванням. У цьому варіанті досліду їх вміст у період вегетації рослин ріпаку озимого був на 0,02-0,16 мг/100 г ґрунту більшим порівняно з посівами, де проводили дискування.
Пояснюється це тим, що у фазу весняної розетки більша частина нітратів витрачалась на відновлення відмерлої вегетативної маси, через що їх вміст у ґрунті зменшувався. У фазу цвітіння рослини фор- мували значну надземну масу, що й спричинило відповідно більше використання нітратів із ґрунту. До кінця вегетації споживання азоту рослинами знижується і вміст нітратів у ґрунті за варіантами досліду вирівнюється.
У рослинах фосфору міститься значно менше, ніж азоту. Однак забезпеченість рослин цим елементом живлення потребує не меншої турботи, ніж азотом. Особливо важливою обставиною, яка ускладнює живлення рослин фосфором, є низька його розчинність та рухомість у грунті. Фосфор за внесення в ґрунт у формі розчинних мінеральних добрив, швидко переходить в слабко- і важкорозчинні форми за взає- модії, перш за все, з карбонатами кальцію, утворюючи тризаміщений фосфат кальцію, який слабко розчиняється за нейтрального середо- вища ґрунтового розчину.
Доступність рослинам фосфатів ґрунту залежить, перш за все, від оптимізації умов для мікробіологічної активності ґрунту, шляхом ство- рення відповідної аерації і підвищення вологозабезпеченості внаслі- док структуроутворення і розпушування ґрунту, внесення органічних добрив. Особливість забезпечення рослин фосфором за різних спосо- бів обробітку грунту пов’язана з перерозподілом рухомих фосфатів у межах шару, що обробляється.
Акумуляція рухомого фосфору в 0-10 см шарі пов’язана з локаліза- цією в ньому добрив, а також з тим, що фосфати контактують з меншим об’ємом ґрунту і тому менше фіксуються абсорбуючим комплексом [21].
Гетерогенність орного шару ґрунту у відношенні до фосфору вва- жають позитивним явищем, тому що за цього покращуються умови живлення, особливо на початку вегетації рослин, коли з верхнього шару рослини використовують у 10 разів більше фосфору, ніж з ниж- нього шару ґрунту [22].
Нашими дослідженнями встановлено, що на початку вегетації ріпаку озимого в шарі ґрунту 0-50 см більша кількість рухомого фос- фору містилася за проведення оранки на 25-27 см (табл. 3).
У варіантах з проведенням дискування ґрунту на 12-14 см цей показ- ник був меншим на 1,72 мг/кг ґрунту. У подальшій вегетації відмінності у вмісті рухомого фосфору в ґрунті за обох способів його обробітку вирів- нюються і вже у фазу молочної стиглості насіння вони були неістотними.
Таблиця 3 Вміст рухомого фосфору у ґрунті під посівами ріпаку озимого,
мг/кг ґрунту (середнє за 2013-2015 рр.) Шар ґрунту, см Фаза росту та розвитку рослин
Сходи Молочна стиглість насіння Дискування на 12-14 см
0-30 47,2 39,9
30-50 21,8 18,2
0-50 33,9 29,0
Оранка на 25-27 см
0-30 42,4 33,9
30-50 38,7 29,0
0-50 41,1 31,5
Найбільшим зниження вмісту рухомих фосфатів упродовж вегета- ції було визначене в грунті варіанта з проведенням оранки – 9,6 мг/кг ґрунту, що лише на 0,05 мг/кг ґрунту перевищило варіант з дискуванням.
5. Вплив досліджуваних факторів формування врожаю і якості насіння ріпаку озимого
Проведені нами дослідження з визначення рівня врожайності насіння свідчать, що в середньому за три роки посіви ріпаку озимого
за поверхневого обробітку ґрунту (дискування на 12-14 см) за рів- нем урожайності поступались посівам, під які проводили оранку на 25-27 см: зібрано 3,2 т/га та 3,4 т/га відповідно.
Нами визначено, що врожайність насіння ріпаку істотно залежала і змінювалась під впливом погодних умов, що склались у роки досліджень.
Дискування на глибину 12-14 см призводило до її зниження у сухі роки, а у вологі роки вона формується на такому ж рівні як і за проведення типового основного обробітку грунту – оранки. Так, у сприятливому за зволоженістю 2013 р. перевагу мали посіви по фону безполицевого обробітку ґрунту, за якого врожайність насіння склала 3,3 т/га. Проте у 2014 та 2015 рр. у варі- антах з оранкою на 25-27 см порівняно з дискуванням на 12-14 см посіви ріпаку озимого сформували врожайність насіння на 12,9-22,6% вищу.
Оранка на глибину 25-27 см забезпечила покращення водного режиму ґрунту за рахунок акумуляції осінньо-зимових опадів, про що ми вже зазначали. Крім того, за кращої структури ґрунту на глибині його обробітку, а саме за оранки зменшувались непродуктивні втрати вологи на стік та непродуктивне випаровування. Як наслідок, створю- ються більш сприятливі умови для росту й розвитку рослин ріпаку в осінній період, що забезпечує значний приріст урожайності порівняно з дискуванням на 12-14 см. Тобто вплив основного обробітку ґрунту на врожайність насіння ріпаку озимого, головним чином, залежить від природно-кліматичних умов у період вегетації культури, і значно менше від способу підготовки основного обробітку ґрунту.
Результатами досліджень встановлено, що строки сівби істотно впливали на насіннєву продуктивність ріпаку. Так, у середньому за роки досліджень, за сівби у І декаду вересня врожайність насіння склала 4,0 т/га. За сівби у ІІ та ІІІ декади вересня вона знижувалась на 15,0% і 40,0% та відповідно становила 3,4 т/га і 2,4 т/га (рис. 1). Таку ж закономірність встановлено і за роками досліджень.
Максимальну врожайність насіння у досліді – 4,3 т/га, незалежно від вивчаємих факторів, отримали за сівби у І декаду вересня у сприят- ливому за природно-кліматичними показниками 2015 році.
Погодні умови холодної пори 2012-2013 рр. виявилися надто склад- ними для перезимівлі рослин ріпаку озимого. Як насідок, урожайність насіння на посівах останнього строку сівби знизилась в 1,7 рази порів- няно із сівбою у І декаду вересня і склала 2,2 т/га. Для рослин за ІІІ
строку сівби погодні умови осені виявилися несприятливими і перш за все за температурним режимом. Прохолодна погода з заморозками затримала розвиток рослин ріпаку в результаті чого вони на кінець листопада сформували 3,4-4,4 листки і діаметр кореневої шийки 1,7-2,3 мм, що було вкрай недостатнім для сприятливої перезимівлі.
Найсприятливіші умови для формування врожаю насіння ріпаку озимого створюються за умов, які найкраще відповідають потребам рослин. Відомо, що оптимізація густоти посіву й площі живлення рос- лин, бере початок із його просторового розміщення.
У середньому за роки досліджень із способів сівби, що вивчали, більш результативним виявився звичайний рядковий із шириною міжрядь 15 см, де середня врожайність склала 3,6 т/га та перевищила її у широкорядних посівах з шириною міжрядь 30 см та 60 см відповідно на 11,1% і 16,7% (рис. 2).
Таким чином, досліджувані фактори є важливими у технології вирощування ріпаку озимого та значно впливають на врожайність.
Так, найвищою – 4,54 т/га вона сформована за сівби ріпаку у І декаду вересня, з шириною міжрядь 15 см по фону оранки, проти 2,18 т/га за сівби у ІІІ декаду вересня, з шириною міжрядь 60 см та дискування на глибину 12-14 см (табл. 4).
3,7 3,3
2,2 3,7
3,2 2,9
4,3
3,3
2,8 4,0
3,4
2,4
2,0 2,5 3,0 3,5 4,0 4,5
І дек. вересня ІІ дек. вересня ІІІ дек. вересня
Урожайність, т/га
2013 р 2014 р 2015 р Середнє за 2013-2015 рр.
Рис. 1. Урожайність насіння ріпаку озимого залежно від строку сівби
Упродовж років проведення досліджень урожайність насіння ріпаку коливалася в межах від 1,77 до 5,02 т/га залежно від основного обробітку ґрунту, строку сівби, ширини міжрядь та погодних умов вегетаційного періоду.
Невід’ємною часткою при виконанні завдання щодо отримання високих урожаїв ріпаку озимого є покращення якості продукції. Остан- нім часом вимогливість до якості врожаю значно зросла.
Зумовлено це інтенсифікацією процесів у харчовій промисловості та тваринництві, забрудненням навколишнього середовища, запро- вадженням інтенсивних технологій вирощування польових культур, широким використанням хімічних речовин у сільському господарстві.
Основною метою при вирощуванні насіння ріпаку озимого на товарні цілі є високий вміст у ньому олії. Вміст жиру в насінні ріпаку озимого коливався в межах від 41,7%, у варіантах з поверхневим обро- бітком ґрунту за сівби у ІІІ декаду вересня з шириною міжрядь 60 см, до 45,5% при оранці на 25-27 см за сівби у І декаду вересня звичайним рядковим способом (табл. 5).
Дослідженнями впливу основного обробітку ґрунту під сівбу ріпаку озимого встановлено, що оранка сприяла більш високому – 42,1-45,5%
вмісту жиру в насінні порівняно з дискуванням, де він коливався від 41,7% до 44,7%.
3,4
3,0 2,8
3,7
3,2
2,9
3,6 3,4 3,4
3,6
3,2
3,0
2,5 3,0 3,5 4,0
15 см 30 см 60 см
Урожайність, т/га
2013 р 2014 р 2015 р Середнє за 2013-2015 рр.
Рис. 2. Урожайність насіння ріпаку озимого залежно від способу сівби
Таблиця 4 Урожайність ріпаку озимого
залежно від досліджуваних факторів, т/га Обробіток
ґрунту, А Строк сівби, В
Ширина міжрядь,
см, С
Роки досліджень
2013 р. 2014 р. 2015 р. Середнє
Дискування на 12-14 см
I дек.
вересня
15 4,46 4,12 4,13 4,24
30 3,86 3,65 3,84 3,78
60 3,58 3,26 3,70 3,51
II дек.
вересня
15 3,72 3,80 3,10 3,54
30 3,28 3,46 2,95 3,23
60 3,12 3,02 2,81 2,98
III дек.
вересня
15 2,79 2,38 2,61 2,59
30 2,38 2,05 2,51 2,31
60 2,09 1,89 2,56 2,18
Оранка на 25-27 см
I дек.
вересня
15 3,86 4,75 5,02 4,54
30 3,42 4,12 4,57 4,04
60 3,07 3,80 4,80 3,89
II дек.
вересня
15 3,58 3,96 3,70 3,74
30 3,25 3,48 3,69 3,47
60 2,85 3,32 3,66 3,28
III дек.
вересня
15 2,23 2,98 2,95 2,72
30 1,94 2,53 3,04 2,50
60 1,77 2,24 2,87 2,29
А. Оцінка істотності часткових відмінностей
НІР05 А = 0,07 0,05 0,05 0,08
В = 0,11 0,04 0,12 0,05
С = 0,08 0,04 0,05 0,04
Більш чітко на олійність насіння ріпаку озимого впливали строки сівби. Із запізненням сівби вміст жиру знижувався від 44,2-45,5% за сівби у І декаду вересня до 43,3-44,3% у ІІ декаду та 41,7-42,6% у ІІІ декаду вересня. Отримані нами дані співпадають з результатами досліджень багатьох учених. Посіви ріпаку озимого в оптимальні строки довше вегетують і завдяки цьому накопичують більшу кіль- кість сонячної радіації, яка в свою чергу є головним чинником у нако- пиченні жиру в насінні.
Серед варіантів досліду, де вивчали ширину міжрядь, найбільшу тенденцію до збільшення олійності в насінні мали ділянки з шири- ною міжрядь 15 см. На цих посівах, у середньому за роки проведення досліджень, вміст жиру становив 42,0-45,5% на відміну від 41,7-45,0%
за широкорядних способів сівби.
Насіння ріпаку озимого крім жиру, містить ще до 21-24% сирого протеїну, а ріпакова макуха у сухій масі 37-43% протеїну, що робить ріпак джерелом кормового білка. Білок насіння ріпаку, крім того, бага- тий на сірчасті амінокислоти, які відсутні у складі білка бобових та зернових культур, тому при включенні цих компонентів до кормових сумішок можна отримати добрі результати при згодовуванні їх твари- нам. За результатами досліджень чіткої закономірності у зміні вмісту
Таблиця 5 Вміст жиру й протеїну у насінні ріпаку озимого та їх умовний збір
залежно від досліджуваних факторів (середнє за 2013-2015 рр.) Обробіток
ґрунту, А Строк сівби, В
Ширина міжрядь,
см, С
Вміст, % Умовний збір, т/га жиру сирого
протеїну олії протеїну
Дискування на 12-14 см
I дек.
вересня
15 44,7 24,25 1,99 1,08
30 44,5 24,44 1,75 0,96
60 44,2 24,53 1,63 0,91
II дек.
вересня
15 44,2 24,27 1,59 0,87
30 43,8 24,57 1,42 0,80
60 43,8 24,63 1,35 0,76
III дек.
вересня
15 42,0 23,98 1,17 0,67
30 42,1 24,07 1,04 0,60
60 41,7 24,12 0,96 0,55
Оранка на 25-27 см
I дек.
вересня
15 45,5 24,21 1,97 1,05
30 45,0 24,32 1,75 0,94
60 45,1 24,49 1,67 0,91
II дек.
вересня
15 44,3 24,12 1,64 0,89
30 43,3 24,38 1,50 0,85
60 43,7 24,41 1,39 0,78
III дек.
вересня
15 42,6 24,00 1,07 0,60
30 42,2 24,16 0,99 0,57
60 42,1 24,22 0,92 0,53
сирого протеїну у насінні ріпаку нами не виявлено. Незалежно від досліджуваних факторів у середньому по варіантах, цей показник коливався в межах 23,98-24,63%. Лише статистичним аналізом було визначено незначну закономірність до підвищення вмісту протеїну в насінні за більшої ширини міжрядь. Так, за сівби ріпаку озимого зви- чайним рядковим способом вміст сирого протеїну в насінні був на 0,26% меншим порівняно з сівбою з шириною міжрядь 60 см (рис. 3).
24,14
24,32
24,4
24,0 24,1 24,2 24,3 24,4
15 см 30 см 60 см
Сирий протеїн, %
Рис. 3. Вміст сирого протеїну в насінні ріпаку озимого залежно від ширини міжрядь (середнє за 2013-2015 рр.), % Рівень урожаю насіння ріпаку і вміст у ньому олії та сирого проте- їну забезпечують різний умовний їх вихід з 1 га посіву. Ці показники є вираженням доцільності вирощування ріпаку озимого на насіння. Роз- рахувавши їх вихід з одиниці площі, можна більш детально аргумен- тувати вплив досліджуваних факторів на ефективність вирощування.
У середньому, за роки досліджень, найвища врожайність насіння ріпаку озимого – 4,54 т/га, сформована у варіанті з оранкою, де прово- дили сівбу у І декаду вересня звичайним рядковим способом з шири- ною міжрядь 15 см.
Найвищим вміст жиру визначений у насінні варіантів також з оран- кою – 45,5%. На вміст протеїну, який коливався в межах 24,0-24,6%, досліджувані фактори суттєво не впливали. Максимальний умовний збір олії (1,97 т/га) і протеїну (1,05 т/га) отримали за сівби у І декаду вересня звичайним рядковим способом по фону оранки.
