Формування оптимального стеблостою озимої пшениці в умовах Південного Степу України

В останні роки відбувається глобальний перегляд світових аграрних стратегій. На заміну звичній моделі ведення агровиробництва «більше і дешевше» приходить принципово нова – «якісніше і безпечніше».

Дедалі більше уваги приділяється зменшенню (обмеженню) вико­ристання пестицидів, ставиться завдання зменшити використання синтетичних пестицидів та за можливості замінити їх біологічними засобами захис­ту рослин. Усі ці вимоги націлені на зменшення хімічного навантаження на агрофітоценози та спрямування сільського господарства в бік екологізації виробництва.

НОРМА ВИСІВУ ТА ШИРИНА МІЖРЯДЬ

Пшениця озима, як і багато інших культур, виріз­няється широким діапазоном індивідуальної продук­тивності залежно від формування площі живлення як однієї рослини, так і агроценозу загалом. Зазвичай площа живлення однієї рослини пшениці озимої за норми висіву 4,5 млн схожих насінин на 1 га стано­вить 30–35 см², і за таких умов рослина здатна сфор­мувати до 1,5–1,6 г зерна. Тобто продуктивність 1 колоса становить близько 1 г, а кожна рослина утворює лише 1,5 колоса.

Сучасні інтенсивні сорти пшениці озимої мають вищий рівень продуктивності, тому думки щодо доцільності формування густоти стеблостою, за якої рослини формують таку продуктивність в умовах недостатнього зво­ложення, розходяться. Дослідженнями вчених встановлено, що збільшення площі живлення рослин до 60–65 см² сприяє зростанню індивідуальної продуктивності до 3,5 г. Отже, менша кількість рослин не лише компенсує рівень урожайності, а й зумовлює тенденцію до її зростання.

Одним із важливих агротехнічних питань, що привертає увагу як сільськогосподарських виробників, так і науко­вців, є оптимізація ширини міжрядь. Сьогодні цей показ­ник є не результатом наукових досліджень, а особ­ливістю тих чи інших посівних агрегатів, які застосо­вує виробник.

Ці два елементи технології вирощування пше­ниці озимої у зв’язку з неоднозначністю їх трактування різними фахівцями було поставлено на вивчен­ня за конкретних умов.

РЕЗУЛЬТАТИ ПОПЕРЕДНІХ ДОСЛІДЖЕНЬ

На думку науковців Оренбурзького ДАУ, сівба озимої пшениці є складною саморегулівною системою, в якій незалежно від числа висіяних схожих насінин (в обумовлених межах) у конкретних ґрунтово-кліматичних умовах навіть за наявності інтенсивних чинників зберігається «посильне» число продуктив­них стебел.

Дані наукових досліджень вчених Інституту зе­рнового господарства НААН України свідчать про те, що накопичення надземної маси залежно від норм висіву було більшим на ділянках, де пшени­цю висівали мінімальними нормами (3,0 млн шт./га), а найменшим – за максимальних норм (7,0 млн шт./га).

Суттєвий вплив на кількість сформованих продук­тивних стебел мала також густота рослин. За сівби нормою висіву 3,0–4,0 млн шт./га спостерігався набагато більший відсоток сформованого продуктивного стеблостою, ніж за сівби вищими нормами. Що ж до норми висіву насіння пшениці озимої від 4,0 до 5,5 млн шт./га, то вона практично не впливала на структурні показники урожаю: кількість колосків, зерен у колосі та масу зерна з колоса. Аналогічні результати досліджень було отримано і науковцями Львівського НАУ. Так, за збільшення норм висіву довжина колоса мала тенденцію до зменшення: за норми висіву 4,0 млн шт./га колос мав довжину близько 9,4 см, а за сівби нормою 5,5 млн шт./га вона зменшувалась до 9,2 см. Отже, довжина колоса здебільшого не мала прямого зв’язку з величиною врожаю. Продуктивність колоса більше залежить від інших структурних елементів, зокре­ма, від кількості колосків та квіток у ньому й озерненості колоса.

Читати по темі: Алгоритми гербіцидного захисту озимої пшениці від бур’янів

Дослідженням оптимізації норм висіву пшениці озимої займалися в 2015–2017 рр. також вчені Інституту сільського господарства степової зони НААН України. Результати дослідження показали, що найвища польова схожість насіння за традиційною технологією ви­рощування була за норм висіву 3–5 млн схожих насінин на гектар. За підвищення норм висіву насіння до 7 млн схожих насінин на гектар простежувалася чітка тенденція до зниження польової схожості та загальної виживаності рослин. Це яви­ще спостерігалося як у сприятливі, так і в несприя­тливі за гідротермічним режимом роки. І збіль­шення, і зменшення норм висіву проти оптима­льної (яка забезпечує максимальну зернову проду­ктивність) зумовлювало зниження врожайності. Найвищий рівень зернової продуктивності спосте­рігався у варіанті з нормою висіву 4 млн схожих насінин на гектар.

ФОРМУВАННЯ ОПТИМАЛЬНОГО СТЕБЛОСТОЮ

Мета наших досліджень полягала в удосконаленні елеме­нтів технології вирощування пшениці озимої в умовах Південного Степу України шляхом фор­мування оптимального стеблостою досліджува­ної культури.

Польові досліди проводилися в 2017–2018 рр. в умовах Єланецького району Миколаївської області на дос­лідному полі фермерського господарства «Д–А–В». Ґрунт дослідних ділянок – чорнозем звичайний неглибокий малогумусний. Вміст гумусу в орному шарі ґрунту – 4,87%, вниз по профілю кількість гумусу поступово зменшується. У нижній частині профілю ґрунту кількість гумусу становить 1,89%, рН водної витяжки – 6,9 в орному шарі, вниз по профілю вона поступово збільшується і реакція ґрунтового розчину стає слаболужною. За даними Миколаївської зональної агрохімлабораторії, чорноземи звичайні неглибокі малогумусні середньозабезпечені легкорозчинними формами фосфору і високозабезпечені обмінним калієм. Кількість Р₂О₅ становить 5–10 мг-екв. на 100 г ґрун­ту, К₂О – 11–15 мг-екв. на 100 г ґрунту.

Програмою досліджень було передба­чено вивчення впливу різних норм висіву і ширини міжрядь на формування оптимального стеблостою пшениці озимої та продуктивність культури. Для реалі­зації програми досліджень було закладено польовий двофакторний дослід, що включав 7 варіантів: фак­тор А (норми висіву): від 1,5 до 4,5 млн насінин на 1 га з інтервалом 0,5 млн, контроль – 4,0 млн/га; фактор В: ширина міжрядь – 15 см, 23 см, 30 см. Висівалася пшениця озима сорту Смуглянка (оригінатор – Одеський СГІ) в останню декаду вересня по попереднику ріпак озимий.

Головним показником польового досліду було визначення динамічного процесу формування густоти стеблостою. Між кількістю висіяних насінин і кількістю рослин прямо пропорційної залежності не простежувалось, оскільки спостерігався різний рівень виживання (табл. 1).

Аналіз результатів досліджень, наведених у табл. 1, дає підстави стверджувати, що різні норми висіву і ширина міжрядь не мали істот­ного впливу на виживання рослин пшениці озимої. Проте варіанти з низькими нормами висіву (1,5 і 2,0 млн шт./га) мали тенденцію до підвищення рівня виживання рослин пшени­ці озимої незалежно від ширини міжрядь. Кіль­кість рослин і відсоток їх виживання більшою мірою залежав від погодно-кліматичних умов років досліджень.

ВПЛИВ НА РІВЕНЬ КУЩІННЯ

Такі показники, як густота рослин і ширини міжрядь створили умови для суттєвого варіювання рівня кущистості рослин (табл. 2).

За даними таблиці, можна зробити виснов­ки, що найвища густота стеблостою не форму­ється за найвищої норми висіву. За будь-якої ширини міжрядь максимальна густота стеблос­тою спостерігалася за норми висіву 2,5–3,0 млн насінин на 1 га. Цю залежність зображено графічно на рис. 1.

З рис. 1 видно, що додаткове кущіння за най­меншої норми висіву не компенсує вихідної низької густоти. Починаючи з 3,5 млн насінин на га показник рівня кущіння зменшується, а підвищена норма висіву також не компенсує інтегральний показник густоти.

Загальна кущистість не дає змоги об’єктивно і всебічно пояснити продукційний процес, оскільки додаткові пагони не лише не забезпечують перева­ги в формуванні генеративних органів, а й можуть створювати певні перешкоди в розвитку рослин за рахунок зайвої витрати вологи та поживних речовин. Тому необхідно визначити і проаналізувати показник продуктивності кущи­стості агроценозу. У досліді цей показник коли­вався в межах 1,5–3,4 колоса на 1 рослину (табл. 3).

Результати польових досліджень, наведені в табл. 3, свідчать про те, що ширина міжрядь не мала істотного впливу на формування продуктив­них колосів. На цей показник вплинули різні норми висіву: так, найбільшою кількістю колосів на оди­ниці площі характеризувалися варіанти з нормами висіву 2,5 млн і 3,0 млн насінин на 1 га.

Максимальним рівнем продуктивної кущистості характеризувалися варіанти з нормою висіву 1,5 млн насінин на 1 га за різних варіацій ширини міжрядь. Із поступовим збільшенням норм висіву продуктивна кущистість мала тенденцію до зни­ження, але за збільшення норми висіву до 4,5 млн шт./га продуктивна кущистість рослин різко зменшувалася майже вдвічі незалежно від ширини міжрядь.

ВМІСТ ХЛОРОФІЛУ В ЛИСТІ ТА КОРЕНЕВА СИСТЕМА

Програмою досліджень було передбачено мо­жливість впливу досліджуваних факторів на хлорофіловий комплекс рослин. За невеликих норм висіву вміст хлорофілу в листі помітно зростає (як загального, так і пофракційного) (табл. 4).

Максимальний вміст хлорофілу встановлено у варіантах із нормою висіву 2,0–2,5 млн насінин на 1 га. Різниця досягла в максимумі 14–16%, зрос­тання загального вмісту хлорофілу відбувалось переважно завдяки фракції «а», яка у фотосинтезі відіграє основну роль.

У процесі вивчення особливостей розвитку ко­реневої системи було з’ясовано, що густота рослин мало впливає на загальну масу коренів, але змінює їх пошарове розташування у ґрунті (рис. 2).

На рисунку видно, що за мінімальної норми ви­сіву в шарі ґрунту 30–50 см коренів утворилося в 2 рази більше, ніж у варіанті з нормою висіву 4,0 млн насінин на 1 га. Формування додаткових коренів на глибині з більш стабільним вологозабезпеченням сприяє підвищенню посухостійкості рослин пшениці озимої, особливо на початкових етапах органогенезу.

ЗРОСТАННЯ УРОЖАЙНОСТІ

Дані результатів досліджень показали, що зменшення норми висіву не тільки сприяє додат­ковій економії на насіннєвому матеріалі, а й призводить до зростання врожайності пшениці озимої (табл. 5).

Аналіз результатів досліджень з обліку Врожайно­сті дає змогу стверджувати, що за сівби пшениці озимої нормою 2,5–3,0 млн насінин на 1 га урожай­ність не тільки не зменшилась, а й мала тенденцію до зростання. Так, у середньому за роками дослі­джень прибавка за сівби нормою 2,5 млн/га станови­ла від 0,44 до 0,65 т/га порівняно з контрольним варіантом. Подальше збільшення норми висіву мало тенденцію до зменшення урожайності пшениці озимої.

Що ж до ширини міжрядь, то цей показник не мав ма­тематично доведеного впливу на урожайність культу­ри за зміни норми висіву. Загальноприйнятою законо­мірністю вважається те, що оптимальною конфігураці­єю площі живлення є така, що наближається до квад­рату, однак наші досліди цього не підтвердили (табл. 6).

З даних табл. 6 видно, що опти­­мальною конфігурацією площі живлення є та, що зазначе­на за мінімальної норми висіву та ширини між­рядь 15 см (15 х 6,1 см), а найгіршою – за норми висіву ширини міжрядь 30 см і норми висіву 4,5 млн. У першому випадку відношення довжини прямокутника до ширини становило 2,43, а у другому – 18,75. Ділянка, де було отри­мано максимальний урожай, мала площу жив­лення у вигляді  прямокутника 23 х 2,9 см (довжина до ширини = 7,93).

ВИСНОВКИ

Згідно з результатами польових до­сліджень можна зробити висновок, що найвища густота стеблостою не формується за найвищої норми висіву. За будь-якої ширини міжрядь максимальна густота стеблостою відмічена за норми висіву 2,5–3,0 млн насінин на 1 га.

Максимальний урожай пшениці озимої було сформовано за сівби пшениці озимої нормою 2,5–3,0 млн насінин на 1 га; він становив 3,95–4,35 т/га. Пода­льше збільшення норми висіву до 4,5 млн/га приз­водило до зниження урожайності пшениці озимої. При цьому ширина міжрядь не мала істотного впливу на формування врожайності культури.

В. Я. Щербаков, д-р с.-г. наук, проф., Одеський державний аграрний університет; Є. О. Домарацький, д-р с.-г. наук; О. П. Козлова, канд. с.-г. наук, асистент, Херсонський державний аграрно-економічний університет; А. В. Добровольський, канд. с.-г. наук, Миколаївська ДСДС Інституту зрошуваного землеробства НААНУ

Опубліковано в журналі “Агроном”, 2022