Анотація до роботи:

Голобородько С.П. Біологічні й агротехнічні основи вирощування люцерни на корм і насіння в південному Степу України. – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора сільськогосподарських наук за спеціальністю 06.01.09 – рослинництво. – Херсонський державний аграрний університет, Херсон, 2007.

Багаторічними дослідженнями (1979-2005 рр.) з розробки енергозберігаючих технологій вирощування люцерни на корм і насіння в умовах південного Степу України при зрошенні встановлено, що гарантоване щорічне отримання високих урожаїв культури можливе при використанні сортів інтенсивного типу, широкорядкового способу сівби, використанні для збирання врожаю насіннєвих посівів першого та другого років плодоношення, виборі оптимізованого укосу, оптимізації режиму зрошення, застосуванні інтегрованої системи захисту посівів від шкідників, збільшенні чисельності диких запилювачів, проведенні боротьби з бур'янами, енергозберігаючої системи удобрення, своєчасному збиранні врожаю.

У дисертації наведено теоретичне узагальнення й нове вирішення наукової проблеми, що виявляється у з'ясуванні біологічних особливостей і реалізації продуктивного потенціалу районованих і перспективних сортів люцерни залежно від біологічних особливостей культури й агротехнічних факторів, а також у розробці комплексних енергозберігаючих технологій її вирощування на корм і насіння шляхом експериментальної розробки й удосконалення елементів існуючих технологій з метою отримання за найменших енергетичних витрат і матеріальних ресурсів високих урожаїв рослинницької продукції, що забезпечує збільшення валових зборів насіння люцерни й високобілкових кормів у господарствах південного Степу України.

1. На малородючих дернових меліорованих пісках південного Степу України при зрошенні продуктивний потенціал районованих сортів люцерни різний і реалізація його істотно залежить від складу травосумішок. За участі у складі травосумішок кореневищного злакового компоненту стоколосу безостого, порівняно з канарником очеретяним, істотний приріст урожаю абсолютно сухої речовини забезпечує використання районованого сорту Херсонська 7 – 22,5 ц/га і перспективних сортів люцерни селекції Херсонського селекційного центру: Б 3526 – 22,4 ц/га, Б 480 – 18,6 і Б 426 – 17,9 ц/га. Приріст кормових одиниць, відповідно, склав – 15,3 ц/га; 9,6; 14,0 і 10,8 ц/га, перетравного протеїну – 2,7 ц/га; 3,1; 2,9 і 2,9 ц/га і обмінної енергії – 24,1 ГДж/га; 12,6; 20,6 і 17,8 ГДж/га.

2. Азотні добрива у формі аміачної селітри й сечовини дозою N₁₂₀ і N₂₄₀ при роздрібному їх внесенні під люцерну на меліорованих пісках Лівобережного Нижньодніпров'я збільшують чисельність несимбіотичних азотфіксаторів, підвищують активність тих, що вільно живуть, і симбіотичних азотфіксуючих бактерій, що сприяє суттєвому підвищенню врожаю фуражної люцерни. При цьому азотні добрива в обох формах не пригнічують розвиток азотфіксуючих мікроорганізмів і не знижують азотфіксуючої активності ґрунтів.

3. Середньодобові прирости абсолютно сухої речовини та перетравного протеїну люцерни сорту Херсонська 7 при зрошенні залежать від тривалості світлового дня, і при 13,83 годинах у першому укосі становлять 63,4 кг/га і 10,25 кг/га перетравного протеїну; у другому укосі при 15,43 годинах, відповідно, – 74,0 і 12,14 і третьому, при 14,80 годинах – 65,9 і 10,42 кг/га. У четвертому укосі при тривалості світлового дня 12,38 годин середньодобовий приріст сухої речовини знижується до 39,6 кг/га і 6,42 кг/га – перетравного протеїну.

Індекс продуктивності люцерни на корм сорту Херсонська 7 у першому укосі досягає 4,58 кг абсолютно сухої речовини на 1 годину світлового дня і 0,74 кг перетравного протеїну; у другому укосі – 4,79 і 0,78; третьому – 4,45 і 0,70 і четвертому – 3,20 і 0,51 кг на 1 годину світлового дня.

Середньодобовий приріст насіння люцерни сорту Херсонська 7 у першому укосі становить 3,08 кг/га і 2,52 кг/га – у другому, проти – 3,58 і 4,12 кг/га сорту Надєжда. Індекс продуктивності люцерни сорту Херсонська 7 на насіння у першому укосі досягає 0,21 кг насіння на 1 годину світлового дня і 0,17 кг у другому, сорту Надєжда – 0,25 кг насіння у першому укосі і 0,27 кг у другому.

4. Витрати сукупної енергії при вирощуванні люцерни на корм на неполивних землях південного Степу України складають 8458-8588 МДж/га, із яких 16,52-16,77% припадають на трактори й сільськогосподарські машини; 45,41-46,10 – на паливно-мастильні матеріали; 8,80-14,90 – добрива; 17,03-24,15 – насіння і 5,12-5,20% – працю людей. При вирощуванні люцерни на корм в умовах природного зволоження (без зрошення) у вологі (5%) і середньовологі (25%) за забезпеченістю опадами роки забезпечується отримання двох укосів, а у середні (50%), середньосухі (75%) і сухі (95%) роки – лише одного.

5. При вирощуванні в умовах зрошення люцерни на насіння сорту Надєжда, порівняно з сортом Херсонська 7, на першому році плодоношення забезпечується отримання приросту врожайності насіння 1,24 ц/га, що вище стандарту (сорт Херсонська 7) на 34,5%, другому – 0,90 (21,1%) і третьому році використання насіннєвих посівів – на 0,87 ц/га, або 34,1%.

Витрати енергії на виробництво 1 ц насіння люцерни сорту Надєжда, порівняно з сортом Херсонська 7, на першому році використання посівів зменшуються на 25,7%, на другому – на 17,4 і третьому – на 25,4%. У насінні люцерни сорту Надєжда, зібраному з травостоїв різного року плодоношення, при цьому не знижуються посівні якості й насіннєва продуктивність рослин у потомстві.

6. Застосування широкорядкового способу сівби люцерни сорту Надєжда з міжряддям 70 см, порівняно зі звичайним рядковим (15 см), за насіннєвою продуктивністю перевищує врожайність кондиційного насіння на першому році плодоношення культури на 1,85 ц/га (56,2%), другому – на 0,60 (13,6) і третьому – на 0,23 ц/га (8,0%). При цьому витрати сукупної енергії на виробництво 1 ц насіння широкорядкового способу сівби на першому році плодоношення культури зменшуються на 31,5%, другому – 7,0 і третьому – на 2,5%.

7. При вирощуванні насіння люцерни у першому укосі, порівняно з другим, забезпечується приріст урожайності кондиційного насіння сорту Херсонська 7 на 1,76 ц/га, або 39,9%, сорту Надєжда – на 0,78 ц/га (15,2%). Енергоємність 1 ц насіння люцерни сорту Херсонська 7, вирощеного у другому укосі, зростає проти першого на 147,0% (6005 МДж), сорту Надєжда – на 75,1% (2642 МДж). Використання люцерни сорту Надєжда, порівняно з сортом Херсонська 7, забезпечує зниження енергоємності 1 ц насіння у першому укосі на 13,8% (566 МДж) і на 38,9% (3929 МДж) – у другому.

8. Урожайність кондиційного насіння люцерни, вирощеного на чорноземі супіщаному без зрошення, досягає лише 0,55-0,65 ц/га і при високих витратах енергії на виробництво 1 ц насіння – 16151-20262 МДж, сума збитку складає 269,5-367,5 грн./га.

Проведення у міжфазний період "початок відростання-початок бутонізації" на насіннєвій люцерні одного вегетаційного поливу нормою 600 м³/га дозволяє підтримувати оптимальну вологість ґрунту лише до фази цвітіння, а в критичний період розвитку рослин (масове цвітіння) рівень передполивної вологості шару ґрунту 0-100 см на чорноземі супіщаному знижується до 40% НВ, що забезпечує отримання врожайності насіння люцерни сорту Херсонська 7 – 2,81 ц/га, а сорту Надєжда – 3,55 ц/га.

9. Два вегетаційних поливи, проведені в міжфазні періоди "початок відростання-початок бутонізації" і "початок бутонізації-початок цвітіння" тією ж нормою, сприяють суттєвому збільшенню врожайності кондиційного насіння люцерни сорту Херсонська 7 до 4,57 ц/га і сорту Надєжда до 6,52 ц/га. При проведенні трьох вегетаційних поливів, які призначались у міжфазні періоди "початок відростання-початок бутонізації", "початок бутонізації-початок цвітіння" і "початок цвітіння-масове цвітіння" нормою 600 м³/га, урожайність насіння люцерни сорту Херсонська 7 підвищується до 4,91 ц/га і сорту Надєжда –7,46 ц/га.

Сумарне водоспоживання насіннєвої люцерни в південному Степу України залежить від температурного режиму, відносної вологості повітря, кількості атмосферних опадів і за проведення одного вегетаційного поливу складає 3287-3295 м³/га, двох – 3860-3873 і трьох – 4401-4500 м³/га, проти 2643-2659 м³/га без вегетаційних поливів.

10. Застосування фосфорно-калійних добрив на чорноземі супіщаному (Р₁₂₀К₁₈₀) за широкорядкового способу сівби забезпечує отримання врожайності кондиційного насіння люцерни сорту Надєжда першого року плодоношення на рівні 6,46 ц/га, другого – 4,82 і третього – 3,55 ц/га, що вище, порівняно з неудобреним фоном, на 61,1%; 47,8 і 59,9%. Внесення повного мінерального добрива (N₁₂₀Р₁₂₀К₁₈₀), порівняно з фосфорно-калійними (Р₁₂₀К₁₈₀), призводить до підвищення собівартості насіння на 26,7% й збільшення витрат енергії на виробництво 1 ц насіння, залежно від року плодоношення культури, на 1825-1865 МДж, або 35,4-55,7%.

11. Рослини люцерни сорту Надєжда накопичують в листях 15,7% азоту, міченого за амонійною формою (¹⁵NH₄); 22,1% – за нітратною (¹⁵NО₃), відповідно у стеблах – 22,9 і 32,5, насінні – 10,7 і 11,8 і корінні – 50,7 і 33,6% до загального виносу азоту добрив. При застосуванні азотних добрив, мічених ¹⁵N за амонійною і нітратною формами на чорноземі супіщаному, як і на забезпечених органічною речовиною ґрунтах, рослини люцерни додатково використовують 14,58% азоту ґрунту, у тому числі 9,27% при внесенні ¹⁵NH₄NО₃ і 5,31% – при NH₄¹⁵NО₃. Коефіцієнт використання рослинами азоту добрив, розрахований за ізотопним методом, складає 23,46%, у тому числі 10,13% при внесенні ¹⁵NH₄NО₃ і 13,33% – при NH₄¹⁵NО₃, проти, відповідно, 23,97% і 21,37%, встановлених за різницевим методом за винесенням азоту порівняно з неудобреним фоном.

12. На насіннєвих посівах люцерни, вирощуваної на зрошуваних землях південного Степу України, виявлено 157 видів шкідників, які належать до 8 загонів, 14 родин і 70 родів, із яких вузькоспеціалізованими та найбільш шкідливими виявилися 47 видів. Інтегрована система захисту насіннєвої люцерни від шкідників з використанням організаційно-господарських, агротехнічних заходів і хімічного захисту сприяє отриманню 5,85-6,24 ц/га кондиційного насіння, що перевищує варіанти без захисту рослин на 27,4-35,9%. Енергоємність 1 ц насіння з використанням інтегрованої системи захисту складає –3578-3813 МДж, або нижче, порівняно з абсолютним контролем (без захисту), на 71,7-73,5%.

13. На насіннєвій люцерні різних років плодоношення виявлено 36 видів диких однорічних запилювачів, однак ефективними виявилися лише 24 види, у тому числі: рофіт сивий, мелітта витончена, мелітурга, андрена оватула і андрена флавіпес, які відкривають за 1 хвилину 13-15 квіток. Розміщення поряд з посівами люцерни однорічного білого буркуну, який характеризується більш тривалим вегетаційним періодом й періодом цвітіння, порівняно з люцерною, сприяє збільшенню чисельності диких запилювачів у наступні роки в 1,2-1,5 рази, істотному підвищенню рівня запилення, плодоутворення та зростання врожаю насіння люцерни.

14. Використання на насіннєвих посівах люцерни першого року плодоношення системного гербіциду 48% в.р. базаграну сприяє збільшенню урожайності насіння люцерни на 1,58 ц/га, або на 53,5%, порівняно з посівами без застосування гербіцидів (контроль 1). На люцерні другого року плодоношення внесення до початку її вегетації гербіциду тривалого строку дії (70% з.п. зенкор) підвищує врожайність насіння, порівняно з варіантом без гербіцидів, на 0,80 ц/га (28,1%). Енергоємність 1 ц насіння при внесенні на люцерні першого року плодоношення системного гербіциду знижується на 2009 МДж, або на 32,4%, на люцерні другого року плодоношення, відповідно, на 1295 МДж, або на 20,2%.

15. Втрати насіння люцерни під час збирання врожаю прямим комбайнувань-ням комбайном "Сампо -500", порівняно з ручним обмолотом снопів, досягають 19,3% (1,13 ц/га); відповідно комбайном СК-5 "Нива" з пристроєм ПСТ-54-108 для витирання насіння в бобах – 32,2 (1,88) і СК-5 "Нива" без пристрою ПСТ-54-108 – 35,1% (2,05 ц/га).

За розподільного способу збирання врожаю підбір валків через 5 днів після дозрівання насіння в бобах, порівняно з оптимальним строком (100% дозрівання насіння в бобах), втрати врожаю збільшуються на 23,1% (1,03 ц/га), через 10 днів – на 31,7 (1,41), 15 днів – 44,7 (1,99) і через 20 днів – на 55,3%, або 2,46 ц/га. Енергоємність 1 ц насіння при розподільному способі збирання урожаю насіння, порівняно з прямим комбайнуванням, підвищується на 49,7% (239 МДж/ц).

16. Вирощування за енергозберігаючою технологією люцерни першого року плодоношення в першому укосі забезпечує отримання врожайності 5,84 ц/га і 5,22 ц/га кондиційного насіння – у другому; другого року, відповідно, 5,15 і 3,76 ц/га. Енергоємність 1 ц насіння першого року плодоношення, отриманого у першому укосі, порівняно зі звичайною технологією, знижується на 30,3% і у другому укосі – на 26,3%. На другому році плодоношення витрати енергії на 1 ц насіння нижчі, ніж при вирощуванні за звичайною технологією, відповідно, в першому укосі на 28,5% і на 32,3% – у другому.

17. Вирощування люцерни на насіння за енергозберігаючими технологіями підвищує економічну ефективність виробництва насіння культури. Урожайність її насіння в першому укосі на першому році плодоношення зростає на 2,03 ц/га і в другому – на 1,64 ц/га. Умовно чистий прибуток з 1 га у першому укосі складає 2315,3 грн., проти 1518,5 грн. за звичайною технологією, відповідно, у другому – 2043,1 грн./га і 1080,1 грн./га, рівень рентабельності підвищується зі 132,2% до 159,9% і з 75,4 до 126,8%. На другому році плодоношення врожайність культури у першому укосі зростає на 2,35 ц/га і в другому – на 1,48 ц/га, умовно чистий прибуток збільшується з 671,5 грн./га до 1962,7 грн./га у першому укосі і з 323,4 грн./га до 1133,4 грн./га – у другому, а рівень рентабельності з 52,1% до 119,5% у першому і з 22,1% до 67,2% – у другому укосі.