Анотація до роботи:

Назарчук С.А. Агроекологічне обґрунтування оптимізації живлення суданської трави за вирощування її в основному посіві в умовах зрошення півдня України. – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата сільськогосподарських наук за спеціальністю 06.01.09 – рослинництво. – Херсонський державний аграрний університет, Херсон, 2006.

Дисертація присвячена дослідженню процесів росту і розвитку рослин суданської трави в умовах зрошення півдня України. Викладено результати формування та шляхи підвищення врожаю зеленої маси і покращення її поживних якостей залежно від фонів живлення.

Наростання надземної маси суданської трави, ріст рослин у висоту, облистяність, площа листкової поверхні, чиста продуктивність фотосинтезу та ін. мають кращі значення за вне-сення розрахункової норми добрива на запланований урожай, яка в середньому за роки досліджень (при низькій забезпеченості ґрунту рухомим азотом, середній фосфором і калієм) становила N₁₃₃Р₀К₀.

При цьому забезпечується найвища окупність добрив зеленою масою, чистий прибуток, максимальний урожай (450 ц/га) хорошої якості – з високим вмістом протеїну, кормо протеїнових одиниць та ін.

У дисертаційній роботі подано агроекологічне обґрунтування вирощування суданської трави на темно-каштановому ґрунті в умовах зрошення та нове вирішення питання підвищення продуктивності і якості культури шляхом оптимізації системи живлення. Результати одержаних експериментальних даних дозволяють сформулювати наступні основні висновки:

1. За середньої забезпеченості ґрунту рухомими сполуками фосфору і калію та низької азоту при вирощуванні суданської трави в основному посіві внесення мінеральних добрив сприяє створенню оптимального режиму живлення. Уже у період сходів у шарі ґрунту 0-30 см при внесенні на фоні Р₆₀К₃₀ азотного добрива у нормі N₃₀ містилося нітратів 2,83 мг/100 г, N₉₀ – 3,86, N₁₅₀ – 4,26, а в неудобреному ґрунті – 1,23 мг/100 г. У шарі ґрунту 0-100 см їх вміст складав 1,82; 2,20; 2,24 та 0,84 мг/100 г відповідно. Аналогічно під впливом добрив збільшувалася кількість рухомого фосфору та обмінного калію.

Протягом вегетації суданської трави та після укосів вміст рухомих елементів живлення в ґрунті зменшувався.

2. При вирощуванні суданської трави в основному посіві середня зрошувальна норма становить 3000 м³/га з коливаннями по роках залежно від їх водозабезпеченості у межах 2000-3700 м³/га. Кількість поливів по укосах у вологий рік становила 1-1-2, у посушливий – 2-4-1, а в середньому за роки досліджень 1-3-1,7, тобто основне навантаження з поливами припадає на другий укіс.

Витрати поливної води на формування 1 тонни зеленої маси за внесення добрив істотно зменшувалися. В цілому за вегетацію на неудобреному варіанті вони становили в середньому 108,4, а за внесення N₁₅₀Р₆₀К₃₀ – 65,9 м³. Найменше витрачалося поливної води на формування першого, а найбільше – другого укосу - відповідно 30,2; 17,8 та 365,9; 223,9 м³/т.

При формуванні третього укосу витрати поливної води на 1 тонну зеленої маси зменшуються, однак залишаються високими (185-223 м³).

3. Сумарне водоспоживання посіву суданської трави із 0-100 см шару ґрунту в середньому становило 6138-6506 м³/га. Застосування добрив збільшувало його на 124-368 м³/га або на 2- 6 %.

У балансі сумарного водоспоживання посіву при формуванні першого укосу основна частка припадає на опади, за виключенням посушливого року, коли більше 50 % водоспоживання приходилось на зрошувальну норму. Третій укіс формується за рахунок зрошувальної норми та атмосферних опадів.

4. Середньодобове водоспоживання посіву неудобреної суданської трави за вегетацію становило 39,9, а на фоні добрив – 40,7-42,3 м³/га з відповідним розподілом по укосах: перший – 41,8; 42,4-44,1; другий – 51,6; 52,6-54,5 і третій – 28,7; 29,5-30,9 м³/га.

Коефіцієнт водоспоживання неудобреної суданської трави в середньому за вегетацію становив 224,0, а удобреної – 183,5-144,3 м³/т. У тому числі при формуванні першого укосу відповідно 97,3 та 72,5-60,5; другого – 620,7 і 480,2-401,0; третього укосу – 487,4 та 437,2-378,5. З підвищенням норми азотного добрива цей показник зменшувався.

5. Висота та середньодобові прирости рослин суданської трави збільшувались від доз азотного добрива. Так, у фазу викидання волотей у неудобрених рослин першого укосу середньодобові прирости становили 4,4 см, за внесення N₁₂₀Р₆₀К₃₀ та розрахункової норми добрив (N₁₃₃) – по 5,3, а N₁₅₀Р₆₀К₃₀ – 5,4 см. Так же змінювались ці показники в рослинах другого та третього укосів.

6. Забезпеченість ґрунту елементами живлення впливала на облистяність суданської трави. У рослин першого укосу від добрив облистяність зростала на 5,7-13,6, другого укосу - на 3,0-17,9, а третього укосу – від 3,0 до 15,2 %.

7. Максимальними прирости надземної маси були у рослин першого укосу. У міжфазний період кущіння – вихід у трубку під впливом фону живлення приріст сухої речовини суданської трави збільшувався на 22,9-64,4, а вихід у трубку – початок викидання волотей – на 18,0-64,8%.

Проведення підживлень після укосів збільшувало інтенсивність відростання рослин після скошування, проте темпи приросту та продуктивність суданської трави у 2 та 3 укосах були значно меншими, ніж у 1-му. Добрива підсилювали наростання надземної маси суданської трави у другому укосі в 1,2-3,0, а третьому – в 1,3-1,7 разів.

Максимальною маса суданської трави формувалася на фоні внесення N₁₅₀Р₆₀К₃₀. На початку викидання волотей рослини 1-го укосу накопичили 671; 2-го укосу – 239,4; 3-го укосу – 93,8 г/м² сухої речовини. Показники за розрахункової норми добрив були: 654,0; 131,9 та 89,6, а без них - 395,0; 80,1 та 65,8 г/м².

8. Площа листкової поверхні рослин суданської трави першого укосу у фазу кущіння під впливом добрив збільшилася в середньому у 1,5-2,0, а другого укосу – в 1,3-1,8 разів. Максимальною вона була на фоні N₁₅₀Р₆₀К₃₀ та розрахункової норми добрива.

Протягом вегетації асиміляційна поверхня рослин суданської трави істотно збільшувалася. Максимальних значень вона досягала у фазу викидання волотей і у 3,0-3,7 разів перевищувала показники у фазу кущіння. Між площею листкової поверхні і рівнем урожаю зеленої маси суданської трави першого укосу встановлена тісна залежність – у фазу кущіння коефіцієнт кореляції в середньому за роки досліджень становив 0,90 ± 0,05.

9. Чиста продуктивність фотосинтезу максимуму досягала у міжфазний період кущіння – вихід рослин у трубку. З покращенням поживного режиму ґрунту вона зростала. За внесення N₁₅₀Р₆₀К₃₀ ЧПФ дещо знижувалася порівняно з меншими нормами добрива, хоч перевищувала цей показник у неудобрених рослин у міжфазний період кущіння – вихід у трубку на 18,8, а вихід у трубку – викидання волоті – на 15,2 %. Між фотосинтетичним потенціалом та врожаєм суданської трави першого укосу встановлена тісна залежність - 0,87 ± 0,11.

10. Вміст основних елементів живлення та винос їх урожаєм суданської трави зростав із збільшенням норми азоту у складі повного мінерального добрива. Між рівнем урожаю суданської трави першого укосу і вмістом загального азоту в рослинах встановлена тісна залежність: у фазу кущіння коефіцієнт кореляції становив 0,939 ± 0,12, а виходу рослин у трубку – 0,912 ± 0,14.

Загальний винос азоту врожаєм неудобреної суданської трави становив 90,4, фосфору – 21,4, калію – 116,7, на фоні добрив він збільшувався до 128,4-196,6; 27,8-45,1 та 143,7-196,6 кг/га відповідно.

Витрати елементів живлення на формування тонни зеленої маси суданської трави при вирощуванні її без добрив склали: азоту 3,30; фосфору – 0,78; калію – 4,26 кг, а на фоні внесення добрив відповідно: 3,88-4,36; 0,84-1,00 та 4,30-4,38 кг. Середні показники становлять: азоту 4,07, фосфору – 0,89, калію – 4,33 кг/т.

11. Урожай зеленої маси суданської трави підвищувався пропорційно нормі внесення добрив. У загальному врожаї частка 1-го укосу в роки досліджень становила 61,6-75,1%, а 24,9-38,4% припадало на 2-й та 3-й укоси.

Максимальну врожайність зеленої маси суданської трави 457 ц/га отримали при внесенні N₁₅₀Р₆₀К₃₀, що на 64,6 % перевищувало її рівень без добрив. Практично така ж продуктивність сформована на фоні розрахункової норми добрива – 440 ц/га та 60,6 % відповідно. В останньому варіанті на 1 кг д.р. азотного добрива додатково отримано 125 кг, а на фоні N₁₅₀Р₆₀К₃₀ – 118 кг зеленої маси суданської трави.

12. З неудобреного посіву збір кормових одиниць становив 41,8, перетравного протеїну 4,8 ц/га, а за внесення добрив збільшувався відповідно до 57,5-85,5 та 6,8-10,7 ц/га. Максимальними ці показники були за внесення N₁₅₀Р₆₀К₃₀ та розрахункової норми добрива. На загальну зольність, кількість клітковини, сирого жиру, вміст загальних фосфору і калію добрива практично не впливали.

13. Вартість вирощеного врожаю, загальні витрати на вирощування та собівартість одиниці продукції збільшувалися від добрив. Чистий прибуток порівняно з неудобреним варіантом (397,8 грн./га) змінювався у незначних межах. Максимальним він виявився на фоні розрахункової норми добрив і становив 602,9 грн./га. Найвищим серед удобрених варіантів у ньому був і рівень рентабельності – 103,0 при 116,3% в неудобреному контролі. Собівартість одиниці продукції відповідно склала 1,33 та 1,25 грн./ц, приріст енергії 11,30 та 64,24 тис. МДж, енергетичний коефіцієнт 4,18 та 3,40, а енергоємність 1 ц продукції 0,08 і 0,098 тис. МДж.

14. Після вирощування суданської трави в неудобреному ґрунті залишається 26,2 ц/га післяжнивно-кореневих решток, а за їх внесення 34,3-41,9 ц/га. З ними в ґрунт повертається азоту – 17,2 та 32,7-50,6, фосфору 12,3 та 21,3-25,0 і калію 21,3; 32,6-42,1 кг/га. Перерахунок їх на стандартні туки та вартісне вираження показало, що в неудобреному ґрунті елементів живлення залишається на суму 59,9, а в удобреному – 83,4-142,5 грн./га. Можна стверджувати, що суданська трава сприятливо впливає на родючість ґрунту та зменшує антропогенне навантаження на нього.

15. В умовах півдня України на темно-каштановому середньосуглинковому ґрунті з низькою забезпеченістю його рухомим азотом, середньою фосфором і калієм при вирощуванні суданської трави в основному посіві на зрошенні для одержання врожайності зеленої маси на рівні 400-450 ц/га з хорошими показниками якості рекомендується вносити розрахункову норму добрива, яку визначають за різницею між виносом елементів живлення запланованим урожаєм та фактичним їх вмістом у ґрунті. Саме ця норма добрив на основі економічного, біоенергетичного та агроекологічного аналізу є найбільш рентабельною і найменш енергоємною. Якщо ж норму добрив не визначали, то слід застосовувати N_120-150Р₆₀К₃₀.

Публікації автора:

1. Гамаюнова В.В., Каращук Г.В., Назарчук С.А. Проблеми та шляхи удосконалення застосування добрив на зрошуваних землях півдня України // Вісник аграрної науки південного регіону. – Одеса, 2001. – Випуск 2. – С. 41-45. (Частка авторства 70%, узагальнення даних, підготовка статті).

2. Гамаюнова В.В., Назарчук С.А., Каращук Г.В. Добрива на зрошуваних землях – вирішальний фактор впливу на формування врожаїв та якості сільськогосподарських культур // Экологические основы онтогенеза природных и культурных сообществ в дендропарках Евразии. – Материалы ХІІІ международной научной конференции. – Херсон, 2001. – С. 70-72. (Частка авторства 72%, експериментальна частина).

3. Гамаюнова В.В., Куц Г.М., Каращук Г.В., Назарчук С.А. Вимоги до регулювання поживного режиму зрошуваних ґрунтів за умов збереження їх родючості та екологічного стану // Вісник аграрної науки Причорномор’я. – Миколаїв, 2001. – Вип. 3. – С. 409-415. (Частка авторства 70%, узагальнення даних).

4. Назарчук С.А. Визначення оптимальної дози добрива під суданську траву в умовах зрошення Присивашшя // Збірник наукових праць ІЗПР УААН. – Херсон, 2002. - № 3. – С. 36-39.

5. Деклараційний патент на корисну модель за №2541 (2004 р., бюл. №6), Україна, МПК 7А01В79/00. Спосіб вирощування суданської трави на темно-каштановому ґрунті при основному посіві в умовах зрошення // Гамаюнова В.В., Назарчук С.А. Заявка №2003076549 від 2003 (особистий внесок здобувача 80%).

6. Гамаюнова В.В., Назарчук С.А. Площа листкової поверхні, про-дуктивність фотосинтезу та фотосинтетичний потенціал посіву суданської трави при вирощуванні її в умовах зрошення півдня України // Таврійський науковий вісник. – Херсон, 2004. – Вип. 34. – С.131-134. (Частка авторства 85%, експериментальні дані).

7. Гамаюнова В.В.. Філіп’єв І.Д., Назарчук С.А. Визначення ефективної системи удобрення зрошуваної суданської трави // Каталог наукових розробок, що рекомендуються до впровадження в аграрному секторі виробництва. – Херсон: ХДАУ, 2005. – С. 64. (Частка авторства 70%, підготовка рекомендацій).

8. Гамаюнова В.В., Філіп’єв І.Д., Назарчук С.А. та ін. Методичні рекомендації по ефективному використанні добрив. – Херсон, 2005. – 20 с. (Частка авторства 60%, узагальнення даних).

9. Гамаюнова В.В., Назарчук С.А. Водоспоживання суданської трави залежно від фону живлення за вирощування її в умовах півдня України // Таврійський науковий вісник. – Херсон, 2005. – Вип. 37. – С. 185-191. (Частка авторства 90%, аналіз даних, оформлення статті).

10. Гамаюнова В.В., Назарчук С.А. Урожай зеленої маси
    суданської трави за вирощування її в умовах зрошення півдня
    України залежно від фону живлення // Таврійський науковий
    вісник. – Херсон, 2005. – Вип. 42. – С. 69-75. (Частка авторства
    90%, аналіз даних, оформлення статті).