Реакція ярого ячменю на мульчування, добрива та ширину міжрядь

843
Реакція ярого ячменю на мульчування, добрива та ширину міжрядь_

МЕТА – ЗБЕРЕГТИ ВОЛОГУ

Останніми роками у зв’язку зі зміною кліматичних умов у зоні степового регіону в бік посушливості спостерігається суттєве зниження врожайності ярого ячменю. Доведено, що за таких умов на випаровування ґрунтом витрачається 35–60% річної кількості води, яка надходить з опадами. Одним із засобів попередження непродуктивних втрат ґрунтової вологи є мульчування ґрунту. Цей захід послаблює руйнування структури ґрунту від дощів, особ­ливо злив, запобігає виникненню та розвитку вітрової й водної ерозії, утворенню ґрунтової кірки, скорочує діапазон температурних коливань на поверхні ґрунту.

Тому метою наших досліджень було з’ясувати особливості росту, розвитку рослин ячменю ярого та формування ними зернової продуктивності залежно від мульчування ґрунту при внесенні різних доз мінеральних добрив і встановити при цьому вплив розширених міжрядь як заходу щодо збереження та ефективного використання запасів вологи.

УМОВИ ДОСЛІДУ

Польові досліди проводили впродовж 2012–2014 рр. на Ерастівській дослідній станції ДУ «Iнститут сільського господарства степової зони». Висівали сорт ячменю ярого Iлот.

Ґрунтовий покрив дослідних ділянок представлений чорноземом звичайним малогумусним важкосуглинковим. Основні агрохімічні властивості чорнозему характеризуються такими показниками: вміст гумусу в орному шарі – 4,0–4,5%, валового азоту – 0,23–0,26%, фосфору – 0,11–0,16%, калію – 2,0–2,5%.

Досліди закладали в 6­пільній ланці сівозміни, де попередником ячменю ярого була пшениця озима. Технологія вирощування – загальноприйнята для північного Степу, крім елементів, поставлених на вивчення, і відповідала зональним і регіональним рекомендаціям. Після передпосівної культивації та внесення мінеральних добрив проводили сівбу з подальшим прикочуванням і мульчуванням поверхні поля соломою з розрахунку 8 т/га.

Характерними особливостями погодних умов у роки досліджень були значні коливання температури, кількості місячних і річних опадів та нерівномірний розподіл їх впродовж вегетації рослин. Так, погодні умови під час вегетації ячменю ярого в 2012 рр. були середніми щодо вологозабезпеченості та температурного режиму. В 2013 р. окремі періоди вегетації ячменю були посушливими, що негативно вплинуло на розвиток рослин і формування зерна. Вологим виявився 2014 р. – у травні випало 118 мм опадів, червні – 78 мм, тобто перевищення середньобагаторічних показників становило 73 та 17 мм відповідно; температурний режим був сприятливим. На основі аналізу гідротермічних умов встановлено суттєве варіювання агроекологічних показників, проте загалом вони були досить інформативними і дали змогу встановити реакцію рослин ячменю на погодні умови, типові для північного Степу.

ВПЛИВ ЧИННИКІВ І РЕЗУЛЬТАТИ

На основі досліджень встановлено, що покриття поверхні поля рослинними рештками попередника суттєво впливає на водний і температурний режим ґрунту, зокрема, на накопичення та збереження вологи, прогрівання верхнього шару тощо. При покритті ґрунту соломою суттєво затінюється його поверхня, внаслідок чого послаблюється випаровування вологи. Так, температура ґрунту на глибині залягання вузла кущіння ячменю ярого впродовж 20 діб (від фази повних сходів до початку виходу рослин у трубку) змінювалась як під впливом погодних умов, так і залежно від часу доби та наявності на поверхні ґрунту рослинних решток попередника. Покриття поверхні поля соломою призводило до зниження температури ґрунту. Менш помітним воно було у ранковий час. Так, охолоджений впродовж ночі ґрунт зранку поступово прогрівався, тож під час першого вимірювання (8:00) його температура була найнижчою. В цей час різниця між температурою на глибині залягання вузла кущіння ячменю ярого у варіанті з мульчею та без неї коливалася в межах 0,2–0,9°С. В міру прогрівання повітря температура ґрунту підвищувалася і становила: о 13:00 – 0,3–1,5°С, о 18:00 – 0,4–1,8°С (рис. 1).

Рис. 1. Динаміка температури ґрунту на глибині залягання вузла кущіння ячменю ярого залежно від мульчування (середнє за 2012–2014 рр.), °С
Рис. 1. Динаміка температури ґрунту на глибині залягання вузла кущіння ячменю ярого залежно від мульчування (середнє за 2012–2014 рр.), °С

Покриття поверхні поля рослинними рештками пшениці озимої стабільно знижувало температуру верхнього шару ґрунту впродовж всього періоду спостережень (20 діб). Слід зазначити, що відмінності у прогріванні ґрунту під впливом мульчі спостерігалися впродовж усього світлового дня: найбільші коливання температури на глибині залягання вузла кущіння були між нічними та денними годинами.

В Степу головним лімітуючим чинником, який впливає на ріст і розвиток ярих культур, є запаси продуктивної вологи у ґрунті. Отримані дані свідчать, що мульчування соломою сприяло збереженню продуктивної вологи у ґрунті. Так, при настанні повної стиглості зерна в посівах ячменю ярого в шарі ґрунту 0–100 см у варіантах із мульчею залишкові запаси вологи були більшими порівняно з ділянками без неї: у посівах з міжряддями 15 см – на 27,7 мм, або на 49,5%, а з міжряддями 30 см – на 35,2 мм, або на 59,4% (табл. 1).

Таблиця 1. Динаміка запасів продуктивної вологи під посівами ячменю ярогоВідмічено, що збільшення дози внесених добрив активізувало використання ґрунтової вологи рослинами. Так, у посівах ячменю її залишкові запаси у шарі 0–100 см за внесення N60P60K60 порівняно з N30P30K30 були нижчими як на ділянках з мульчею, так і без неї – відповідно на 4,8–6,1 та 11,5–14,6 мм.

Встановлено, що на фоні N30P30K30 за ширини міжрядь 30 см у 0–100 см шарі ґрунту під посівами ячменю ярого на момент збирання врожаю залишалося від 5,9% (без мульчі) до 12,9% (з мульчею) води більше, ніж у посівах з міжряддями 15 см, а на фоні N60P60K60 – відповідно від 15,5 до 15,6%.

При внесенні N30P30K30 за вегетацію посіви ячменю використали 1492–1877 м3/га води, що на 3,2–7,8% менше, ніж на фоні N60P60K60, де до настання повної стиглості зерна рослини встигли витратити 1540–2023 м3/га води (див. табл. 2).

Таблиця 2. Використання вологи посівами ячменю ярогоТакож виявлено зниження об’єму спожитої посівами ячменю ярого води за збільшення ширини міжрядь і мульчування.

Заходи, що вивчалися, значно впливали на ефективність водоспоживання посівів. Так, найменші витрати води на формування 1 т врожаю зерна ячменю ярого (452,9–590,4 м3/т) були при мульчуванні поверхні поля соломою і перевищували варіанти без мульчі на 22,3–32,7%. Внесення підвищених доз мінеральних добрив (N60P60K60) сприяло більш ефективному (на 2,0–46,0 м3/т) використанню води рослинами ячменю порівняно з дозою N30P30K30 лише в посівах з міжряддями 15 см. Натомість у посівах з міжряддями 30 см менший коефіцієнт водоспоживання ячменю ярого був за мульчування на фоні внесення N30P30K30 (598,7 м3/т), а без мульчі – на фоні N60P60K60 – 452,9 м3/т (рис. 2).

Рис. 2. Коефіцієнт водоспоживання ячменю ярого залежно від мульчування, ширини міжрядь і мінерального живлення (середнє за 2012–2014 рр.), м3-т
Рис. 2. Коефіцієнт водоспоживання ячменю ярого залежно від мульчування ширини міжрядь і мінерального живлення (середнє за 2012–2014 рр.), м3/т

Біометричні спостереження свідчать про залежність між розвитком рослин ячменю і умовами, які створювалися за різної ширини міжрядь, мульчування та внесення добрив. Так, якщо висота рослин ячменю ярого залежно від мульчування збільшувалась тільки на 1,3–1,9 см, то залежно від ширини міжрядь та удобрення – на 5,5–6,0 та 3,3–3,6 см відповідно. Довжина колосу ячменю за ширини міжрядь 15 см на фоні N60P60K60 під впливом мульчування зростала на 5,0%, на фоні N30P30K30 – на 5,5%, в той час як за ширини міжрядь 30 см – на 23,2 та 25,5% відповідно (табл. 3).

Таблиця 3. Структура урожайності ячменю ярогоКількість зерен у колосі на фоні живлення N60P60K60 у варіантах з шириною міжрядь 15 см при мульчуванні їх соломою збільшувалася на 23,4%, а за удобрення N30P30K30 – на 4,5%. У варіантах з шириною міжрядь 30 см на фоні N60P60K60 за рахунок мульчування ґрунту соломою цей показник зростав на 8,6%, а на фоні N30P30K30 – на 16,3%.

Під впливом агротехнічних заходів кущистість рослин змінювалась. Так, найбільші її показники були у варіантах із шириною міжрядь 30 см і мульчуванням поверхні ґрунту на обох фонах живлення – відповідно 1,52 та 1,51.

Дещо крупніше зерно було у варіантах із мульчуванням за ширини міжрядь 30 см на обох фонах живлення (N30P30K30 та N60P60K60): тут маса 1000 зерен становила 66,3 та 65,3 г відповідно.

Солома пшениці озимої, залишена на полі після збирання врожаю, позитивно впливає на ріст і розвиток ячменю за рахунок зменшення випаровування вологи та ефективного використання її посівами

Урожайність ячменю ярого при мульчуванні ґрунту соломою підвищувалась на 0,07–0,23 т/га порівняно з варіантами, де цей захід не проводився. При збільшенні дози добрив від N30P30K30 до N60P60K60 урожайність зерна на ділянках без мульчі підвищувалася на 0,18–0,21 т/га, а з нею – на 0,25–0,33 т/га залежно від ширини міжрядь.

Продуктивність посівів ячменю ярого за ширини міжрядь 15 см на фоні N60P60K60 залежно від мульчування збільшувалася на 8,1%, а на фоні N30P30K30 – на 4,2%. За ширини міжрядь 30 см прибавка врожайності зерна завдяки мульчуванню на фоні живлення N60P60K60 становила 4,9%, а N30P30K30 – 2,3% (рис. 3).

Рис. 3. Урожайність ячменю ярого залежно від мульчування, ширини міжрядь і мінерального живлення (середнє за 2012–2014 рр.), т/га
Рис. 3. Урожайність ячменю ярого залежно від мульчування, ширини міжрядь і мінерального живлення (середнє за 2012–2014 рр.), т/га

ВИСНОВКИ

Таким чином, підсумовуючи результати досліджень, варто зазначити, що мульчування поверхні ґрунту соломою попередника та вирощування ячменю ярого за ширини міжрядь 30 см – досить ефективні заходи підвищення стійкості рослин зернової культури до посушливих умов степової зони України.

А. Д. Гирка, І. Д. Ткаліч, доктори  с.-г. наук; Ю. Я. Сидоренко, О. В. Бочевар, О. В. Ільєнко, кандидати с.-г. наук, ДУ «Інститут зернових культур НААН України»