Анотація до роботи:

Кулик М.І. Вплив агроекологічних факторів на врожайність і якісь зерна озимої м’якої пшениці в центральній частині Лісостепу України. – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата сільськогосподарських наук за спеціальністю 06.01.09 – рослинництво. – Інститут рослинництва
ім. В.Я. Юр’єва УААН, м. Харків, 2008 р.

Дисертація присвячена питанню удосконалення технології вирощування, визначенню агроекологічних основ формування врожайності та якості зерна озимої м’якої пшениці в умовах центральної частини Лісостепу України. Встановлено оптимальні дози основного мінерального добрива, прикореневого і позакореневого підживлення, строки сівби і норми висіву насіння озимої пшениці. Досліджено вплив агрозаходів і гідротермічного режиму в певні періоди росту і розвитку рослин на елементи структури врожайності, продуктивність, якість зерна і хліба сортів озимої пшениці.

На основі системного дослідження впливу агроекологічних чинників на врожайність і якість зерна озимої пшениці в центральній частині Лісостепу України встановлено доцільність проведення агротехнічних заходів з урахуванням впливу гідротермічних умов під час вирощування нових сортів пшениці. Розкриті механізми реакції і узгодження життєвих процесів рослин з динамікою факторів зовнішнього середовища, з урахуванням агротехнічних заходів: доз добрив, підживлення, норм висіву насіння і строків сівби у формуванні врожайності і якості зерна озимої пшениці, реологічних властивостей тіста і випеченого хліба.

Вдосконалено технологію вирощування озимої пшениці шляхом застосування позакореневого підживлення залежно від часу відновлення весняної вегетації рослин: у фази кущіння і колосіння – для збільшення врожайності і поліпшення якості зерна озимої пшениці.

Вперше розкрито питання фізіологічного механізму і біохімічної суті мінливості білка в зерні озимої пшениці під впливом погодних чинників в період наливу зерна. Проведена економічна оцінка пропонованих агротехнічних заходів, які показали високий доход, рівень рентабельності і знайшли практичне застосування у ряді господарств Полтавської області.

В дисертації теоретично узагальнено і висвітлено залежність основних прийомів формування врожайності та якості зерна озимої м’якої пшениці залежно від технології її вирощування, яка включає: підбір найбільш продуктивних сортів, встановлення оптимальних строків сівби, доз мінеральних добрив і норм висіву, а також застосування прикореневого і позакореневого підживлення з урахуванням тривалості осінньої вегетації, міжфазних періодів розвитку рослин, часу відновлення вегетації озимих в умовах центральної частини Лісостепу. Встановлено взаємозв’язки між урожайністю і погодними умовами періоду осінньої вегетації, часом відновлення весняної вегетації; виявлена залежність якості зерна, реологічних властивостей тіста і якості хліба від гідротермічних умов періоду формування і наливу зерна.

1. Встановлено, що сівба озимої пшениці сорту Українка полтавська по чорному пару нормою висіву 5 млн. шт. насінин на 1 гектар на фоні N₆₀P₆₀K₆₀ як основного добрива і за підживлення навесні N₆₀ сприяє збільшенню врожайності культури порівняно з варіантами без добрив на 1,04 т/га; збільшення врожайності на цьому ж фоні, порівняно з N₆₀P₆₀K₆₀ за норми висіву 3, 4 і 6, 7 млн. шт. насінин/га – становило від 0,20 і 0,89 т/га. Внесення підвищених доз мінеральних добрив (N₁₂₀P₆₀K₆₀) суттєво зменшувало врожайність за всіх норм висіву. Збільшення кількості клейковини високої якості, числа падання та вмісту білка в зерні відмічено за внесення N₆₀P₆₀K₆₀ в основне удобрення та за підживлення азотними добривами весною (60 кг д.р./га) за норми висіву 5, 6 і 7 млн. шт. насінин/га. Із збільшенням доз азотних добрив до N₁₂₀ на фоні P₆₀K₆₀ вміст білка і кількість клейковини зростає, але погіршується якість клейковини.

2. Доведено, що за позакореневого підживлення посівів препаратом „Кристалон особливий” на фоні N₆₀P₆₀K₆₀, внесеного в основне удобрення, досягається ефект одночасного збільшення як урожайності, так і поліпшення якості зерна озимої пшениці. За підживлення у фазі кущіння сорти озимої пшениці Українка полтавська, Левада, Фора і Манжелія порівняно з фоном добрив формували істотно більшу врожайність відповідно на 0,73 (14,6%); 0,97 (23,2%), 0,89 (20,5%) і 0,82 т/га (21,1%). За позакореневого підживлення у фазі колосіння істотної прибавки врожайності у сортів озимої пшениці не спостерігалось.

В розрізі сортів при застосуванні Кристалону особливого на посівах у фазі колосіння, порівняно з варіантом без позакореневого підживлення, збільшився вміст білка на 0,7-1,7%, клейковини – на 1,8-2,7%, об’єм хліба – на 16-38 см³.

3. Обґрунтовано, що сівба озимої пшениці 12 вересня, без будь-яких інших додаткових витрат, порівняно з пізніми строками (20 вересня і 4 жовтня) дає приріст урожайності в середньому по досліду 0,46 і 1,42 т/га (8,9 і 27,6%). Сівба раніше цих строків призводить до суттєвого зменшення врожайності на 0,64 т/га, або 12,4%. Високий вміст білка і клейковини І-ІІ групи якості формується в зерні за сівби озимої пшениці в першій-третій декадах вересня. За сівби в пізніші строки (перша декада жовтня) ці показники зростають, але якість клейковини погіршується.

4. Встановлено залежність врожайності озимої пшениці від суми ефективних температур повітря (r=0,60) і кількості опадів осінньої вегетації (r=0,79). За період осінньої вегетації озимої пшениці потреба рослин оптимальних строків сівби в ефективних температурах повітря становить 420-610С. В межах допустимих строків сівби вона може зменшуватись на 25-105С, або збільшуватись на 31-85С, що забезпечує формування врожайності з відхиленням від максимально досягнутої на 8,9-27,6%. Середня оптимальна тривалість осінньої вегетації озимої пшениці, за якої формується врожайність не нижче 88-96% від максимально досягнутої, становить 56-88 діб і забезпечується сівбою культури 4-12 вересня. За нестачі вологи для появи сходів озимої пшениці в межах оптимальних строків, тривалість сівби може на 1-2 діб скорочуватись або подовжуватись за умови одержання повноцінних сходів після ефективних опадів.

5. Виявлено кореляцію між врожайністю і ЧВВВ (r=-0,57) – за раннього часу відновлення вегетації всі сорти озимої пшениці, що вивчалися формували підвищений рівень врожайності порівняно з середнім і пізнім ЧВВВ, з одночасним погіршенням якості зерна (кількості і якості клейковини). Це підтверджується тісним коефіцієнтом кореляції з кількістю продуктивних стебел (r=-0,76), масою зерна з колоса (r=-0,71) і кількістю зерен в колосі (r=-0,55). Між кількістю і якістю клейковини і ЧВВВ встановлено зв’язки середньої сили (r=0,37 і 0,54).

6. Доведено, що за сівби у другій декаді вересня в усі роки дослідження відмічено найбільшу кількість продуктивних стебел, кількість зерен з колоса, масу зерна з колоса і масу 1000 зерен (МТЗ). Пізні строки сівби знижують елементи структури врожайності сорту озимої пшениці Українка полтавська. Встановлено тісний взаємозв’язок між масою зерна з колоса і МТЗ, виявлена обернена кореляція між врожайністю і МТЗ (r=-0,58), з озерненістю і продуктивністю колоса (r= -0,48 і 0,52). Встановлено рівний ступінь залежності продуктивності колоса як від його довжини (r=-0,39), так і від МТЗ (r=-0,37). Довжина колоса має зв’язок з врожайністю культури (r=-0,63).

7. Визначено обернену кореляцію між урожайністю озимої пшениці і тривалістю періоду сівба–сходи в (r=-0,72), періодом сівба–колосіння – пряму (r=0,52), і тривалістю вегетації – суттєвий прямолінійний зв’язок (r =0,88).

8. Встановлено зв’язки між вмістом білка і середньодобовою температурою повітря в певні періоди формування і наливу зерна, що дозволило виявити, що сорти озимої пшениці Українка полтавська, Левада і Фора за підвищених температур (r=0,60...0,78), незначної кількості опадів (r=-0,54...087) і низького значення гідротермічного коефіцієнту (r=-0,65...-0,93) у період молочний стан зерна – воскова стиглість формують зерно із більшим вмістом білка. На заключному етапі наливу зерна (воскова – повна стиглість) вплив погодних факторів слабшає, але залишається вагомим (r=0,58...0,69). Найбільший влив на вміст білка в зерні сорту Манжелія має температура повітря у період молочний стан – воскова стиглість зерна (r=0,54) і кількість опадів у період колосіння – молочний стан зерна (r=-0,90). Розкрито питання фізіологічного механізму і біохімічної сутності мінливості білка в зерні озимої пшениці під впливом погодних чинників.

9. Встановлено ступінь впливу температури повітря в період наливу зерна та стійкістю тіста до замішування (r=0,62), сильний зворотній зв’язок – з кількістю опадів (r=-0,78) і ГТК (r=-0,83). Опірність тіста залежить від суми температур за період наливу зерна (r=0,63), інші погодні фактори не мають суттєвого впливу на нього. На ступінь розрідження тіста впливають середньодобова температура повітря (r=0,50) і кількість опадів (r=-0,37) в період наливу зерна. З об’ємом хліба сильно корелює температура повітря (r=0,72) і кількість опадів (r=-0,82) у зазначений період. Саме тому кращі реологічні властивості борошна і якість печеного хліба отримали у 2006 році, який характеризувався посушливими умовами і підвищеними температурами періоду наливу зерна.

10. Визначено частки впливу застосування агротехнічних заходів на продуктивність озимої пшениці, які забезпечували суттєвий вклад в урожайність залежно від погодних умов осіннього періоду: строки сівби – від 4,7 до 54,0%; дози мінеральних добрив – від 15,4 до 25,1%; норми висіву – від 4,3 до 19,3% та підживлення посівів – від 4,8 до 17,5%.

11. Найбільший економічний ефект досягнуто за впровадження у виробництво сортів Українка полтавська, Левада, Фора і Манжелія, які на виробничих посівах формували вищу врожайність на 0,12-1,16 т/га, збільшували прибуток – на
84-812 грн./га і підвищували рівень рентабельності – на 6,4-61,7%. Встановлено економічну оцінку застосування агротехнічних заходів підвищення врожайності озимої пшениці: за норми висіву 5 млн. шт. схожого насіння на 1 га, строком сівби 4-12 вересня, на фоні повного мінерального добрива у дозі N₆₀P₆₀K₆₀ та ранньовесняного кореневого підживлення N₆₀ і позакореневого у фази кущіння і колосіння препаратом „Кристалон особливий”.

Публікації автора:

1. Жемела Г.П., Кулик М.І. Вплив агроекологічних умов, норм висіву насіння та доз мінеральних добрив на врожайність і якість зерна озимої пшениці // Вісник полтавської державної аграрної академії. – Полтава, 2006. – №4. –
   С. 124-128 (авторство складає 70%, включає результати виконання досліджень, їх аналіз і узагальнення одержаних даних).

2. Жемела Г.П., Кулик М.І. Вплив строків сівби та доз мінеральних добрив на урожайність і якість зерна озимої пшениці // Зб. наук. праць Уманського державного аграрного університету. Агрономія. – Умань, 2006. – Вип. 63. –
   С. 43-47 (авторство складає 70%, включає результати виконання досліджень, їх аналіз і узагальнення одержаних даних).

3. Кулик М.І. Адаптивна реакція рослин озимої пшениці до погодних умов вирощування Вісник ХНАУ / Харк. нац. аграрн. ун-т. (Сер. „Рослинництво, селекція і насінництво, овочівництво”). – Харків, 2006. – №5. – С. 165-173.

4. Кулик М.І. Вплив погодних умов осінньої вегетації і строків сівби на врожайність озимої пшениці // Зб. наук. праць Уманського державного аграрного університету. Агрономія. – Умань, 2007. – Вип. 65. – С. 114-121.

5. Жемела Г.П., Сидоренко А.В., Кулик М.І. Роль погодних факторів у формуванні врожайності і поліпшенні якості зерна озимої пшениці // Вісник полтавської державної аграрної академії. – Полтава, 2007. – №2 – С. 10-16 (авторство складає 50%, включає результати виконання досліджень та їх аналіз).

6. Кулик М.І. Залежність вмісту білка в зерні сортів озимої пшениці від гідротермічних умов періоду наливу зерна // Вісник полтавської державної аграрної академії. – Полтава, 2007. – №4 – С. 198-201.

7. Жемела Г.П., Кулик М.І. Вплив доз мінеральних добрив і способів їх внесення на урожайність та якість зерна озимої пшениці // Наукові праці Полтавської державної аграрної академії. – Том 4 (23). Сільськогосподарські науки. – Полтава, 2005. – С. 124-127 (авторство складає 70%, включає результати виконання досліджень, їх аналіз і узагальнення одержаних даних).

8. Кулик М.І. Урожайність і якість зерна озимої пшениці залежно від умов вирощування // Матеріали всеукраїнської наукової конференції молодих учених. – Умань, 2006 – С. 64.

9. Коваль Р.І., Кулик М.І. Вплив попередників та фону мінерального живлення на врожайність озимої пшениці // Матеріали всеукраїнської наукової конференції молодих учених. – Умань, 2007 – С. 57-58 (авторство складає 50%, включає результати виконання досліджень, їх аналіз і узагальнення одержаних даних).

10. Кулик М.І. Вплив погодних умов осінньої вегетації і строків сівби на врожайність озимої пшениці // Матеріали всеукраїнської наукової конференції молодих учених. – Умань, 2007 – С. 60-61.