Управління процесом кущіння рослин ячменю

216
Дискусії про позитивну роль кущіння зернових культур ведуться завдяки різним переконанням. Значна частина дослідників вважає, що в технологіях вирощування можливість досягнення рівнозначної продуктивності у рослин пагонів кущіння та головного є цілком реальною.

Перші три бокові пагони можуть забезпечити не тільки найбільшу продуктивність, а й порівняно з головним однакові строки цвітіння, колосіння, параметри кількості зерен та маси крупної зернівки. Цим підкреслюється висока ймовірність синхронного розвитку саме перших трьох пагонів: головного і бокових з пазух першого та другого справжніх листків, в окремих випадках – і колеоптильного.

Чеські спеціалісти стосовно зернових культур зазначають, що здатність рослин утворювати пагони кущіння дає можливість їм у посівах ефективніше використовувати фактори вегетації у формуванні максимального врожаю зерна. Оптимальне число продуктивних пагонів на одиниці площі посіву повинно бути досягнуто мінімальним числом рослин, тобто завдяки порівняно високому коефіцієнту кущіння. Відповідно кущіння в технології вирощування ячменю слід розглядати як важливу біологічну властивість регуляції густоти посівів, що сприяє покращенню ценотичних умов реалізації потенціалу продуктивності рослин.

Експериментальну основу ефективного використання фітоценозами факторів вегетації британські вчені обґрунтували в наукових працях ще у двадцяті роки ХХ ст. Отже, розвиток багатостебельних рослин у посівах є важливим завданням технології вирощування.

E.J.M. Kirby і D.G. Faris у Кембриджському інституті селекції довели, що кущіння рослин залежить від балансу фітогормонів та інгібіторів росту, які накопичуються в тканинах. Встановлено, що реалізація розвитку починається з активізації пазушної бруньки після зупинки росту листка, в якому відбулось накопичення інгібіторів, і зменшення вмісту гіберелінів. Кількість і, насамперед, розвиток бокових пагонів у рослин, що закладаються в процесі кущіння, залежать від апікального домінування головного пагона.

Встановлено вплив факторів вегетації на реалізацію процесу кущіння ячменю ярого. Короткі весняні дні спричиняють послаблення апікального домінування головного пагона, змінюється співвідношення стимуляторів і інгібіторів, внаслідок чого кущіння зернових культур довгого дня підсилюється. На фазу розвитку істотно впливає також температурний режим. Чеські дослідники зазначають, що температура вище 20-­ 25°С у рослин колосових культур призводить до руйнування інгібіторів, внаслідок чого інтенсивність кущіння послаблюється. Найкраще з елементів мінерального живлення сприяють процесу кущіння внесені разом азот і фосфор. Формування продуктивного стеблостою посівів ячменю залежить і від норм висіву насіння.

Поряд з усіма факторами впливу увага кущінню надається і у взаємозв’язку з глибиною загортання насіння під час сівби. Зокрема підкреслено, що ячмінь біологічно дуже вимогливий до умов розвитку під час фази проростання насіння. При його глибокому загортанні знижується інтенсивність росту, що проявляється у післясходовому періоді навіть за сприятливих умов. Як правило, це обмежує кількість бокових пагонів у рослин.

Мета і задачі досліджень – встановити ефективність керованих факторів технології в управлінні продуктивним кущінням рослин ячменю, зокрема таких як норми висіву насіння та внесення мінеральних добрив. Оцінку означених технологічних чинників провести за умови рівномірного розміщення насіння ячменю в ґрунті при сівбі та нерівномірного, яке відображає загальноприйняту технологію рядкової сівби, досі поширену у виробництві.

Польовий дослід 1 виконано за умови рівномірного розміщення насіння в ґрунті при сівбі за параметрами встановленої відстані відповідно до норми висіву і за глибиною загортання, яка витримана близько 3 см. Ширина міжрядь – 15 см. Передпосівне розпушування поверхневого шару ґрунту проводили відповідно до межі передбачуваної глибини загортання насіння. Польовий дослід 2 виконано за дотримання типового технологічного процесу передпосівного обробітку ґрунту і масово досі поширеної у виробництві технології сівби, за якої насіння розміщується різноглибинно та нерівномірно вздовж рядка. Ширина міжрядь – 15 см.

Норми застосування мінеральних добрив у дослідах (фосфорні та калійні внесені під зяблеву оранку, азотні – під підготовку ґрунту) становили N30P45K45, N60P90K90, N60P120K120, N90P120K120, контроль – варіант без добрив. Норми висіву насіння становили 250, 300, 350, 400 насінин/ м2. Для закладання дослідів використано сорт ячменю ярого Скарлет. Глибину загортання насіння встановлювали за вимірами базальної зони рослин. Коефіцієнт продуктивного кущіння ячменю визначали за результатами проведеного біометричного аналізу рослин рендомізовано відібраного снопа.

Виявлено, що в досліді 2 проростання насіння відбувалось з глибини загортання його в шарі ґрунту від 0,5 до 10,5 см. У значної частини рослин за таких умов із самого початкового розвитку відбувалось видовження міжвузлів підземної їх частини. У структурі посівів за будовою базальної (підземної) зони рослин ячменю внаслідок нерівномірно проведеної сівби відповідно до норм висіву насіння 250, 300, 350, 400 насінин/ м2 лише 21,0; 26,0; 29,0; 33,7% не формували додаткових підземних морфоструктур, решта 60,0; 56,0; 54,0; 52,0% утворювали одне видовжене міжвузля (епікотіль), 18,6; 17,8; 16,5; 13,9% з них – два видовжених підземних міжвузля. Дослідження, які провели Е.К. Халлер, М.А. Ламан, Б.Н. Янушкевич, К.Й. Хмурец, довели, що поглиблення загортання насіння при сівбі більше як на 3 см спричиняє втрати можливості формувати рослинами ячменю бокові пагони кущіння. При загортанні насіння в ґрунт під час сівби на глибину більше 3 см вони, як правило, не розвиваються.

За кількісною характеристикою відповідно до норм висіву насіння аналізи показали, що у 149, 166, 181, 191 рослини на 1 м2 при проростанні сформовані зайві додаткові морфоструктури, підземні міжвузля. Це було закономірним, коли розвиток відбувався за встановленої глибини загортання насіння більше 3 см. Крім того, це факт нераціонального використання поживних речовин ендосперми зернівки, або енергетичних ресурсів, накопичених материнською рослиною.

Із зазначеної вище кількості рослин у 36, 41, 43, 41 шт./ м2 виявлено додатково ще одне підземне, крім епікотіля, міжвузля, яке за фітомерною концепцією відноситься до другого справжнього листка. В основному це рослини, які розпочали свій розвиток з глибини розміщення насіння більше 4,5 см. Вони, як правило, втрачають здатність формувати боковий пагін кущіння від бруньки першого справжнього листка. Незважаючи на те що при сформованому лише одному підземному міжвузлі брунька пазухи першого справжнього листка знаходиться під поверхнею ґрунту в оптимальних умовах, але формування бокового пагона з неї, за проведеним нами спостереженням, відбувається із запізненням, що знижує динамічність вузла кущіння, а відповідно, – і синхронність розвитку головного та бокових пагонів. За цим виявлено невирівняне формування посівів ячменю. Зокрема, для наукового доказу цього твердження проведено порівняння, за яким встановлено тривалість періоду настання фази розвинутих трьох листків у рослин ячменю. В досліді посівів рівномірної сівби це відбувалось впродовж чотирьох днів. У дослідних посівах нерівномірно проведеної сівби цей період тривав сім днів (рис. 1, 2). Цим можна констатувати факт неоднорідного формування посівів за розвитком рослин через різноглибинне розміщення насіння при сівбі (стан розвинутих трьох листків є морфологічною ознакою початку кущіння рослин ячменю). Важливо підкреслити, що саме в цей період розпочинають закладатися структурні елементи формування урожаю.

Рис. 1. Тривалість настання фази розвитку трьох листків у рослин ячменю
Рис. 1. Тривалість настання фази розвитку трьох листків у рослин ячменю посівів рівномірної сівби, дні: червоний – 1; помаранчевий – 2; жовтий – 3; зелений – 4
Рис. 2. Тривалість настання фази розвитку трьох листків у рослин ячменю
Рис. 2. Тривалість настання фази розвитку трьох листків у рослин ячменю посівів нерівномірної сівби, дні: червоний – 1; помаранчевий – 2; жовтий – 3; зелений – 4; блакитний – 5; синій – 6; фіолетовий – 7

Аналіз результатів досліджень продуктивного кущіння рослин посівів рівномірної та нерівномірно проведеної сівби загалом свідчить про перевагу рівномірної, але незначну через більшу кількість рослин на одиниці площі (табл. 1). Показники середніх даних дослідів становлять 2,5 та 2,3 відповідно, різниця істотна, нульова гіпотеза відсутня, р=0,00.

Продуктивне кущіння рослин ячменю ярогоЗа отриманими результатами спостерігається, що продуктивне кущіння рослин ячменю залежить від норм внесення мінеральних добрив і висіву насіння. Проведений аналіз дії цих факторів, зокрема мінеральних добрив, свідчить, що кожне підвищення рівня мінерального живлення сприяло істотному збільшенню у рослин кількості пагонів кущіння у посівах як рівномірно, так і нерівномірно проведеної сівби (табл. 2).

Залежність продуктивного кущіння рослин ячменю від впливу норм внесення мінеральних добривАле необхідно звернути увагу на ефективність добрив, вона покращувалась за умови рівномірно проведеної сівби лише за норми N60P90K90 і більше.

Щодо впливу норм висіву за рівномірної сівби, кожна з них окремо характеризується груповими даними, які відрізняються від усіх інших на істотному рівні (табл. 3). Найменші значення встановлені для норми висіву 400 насінин/ м2 і найбільші – при висіві 250 насінин/ м2. Аналогічна за змістом закономірність дії норм висіву насіння на продуктивне кущіння на посівах нерівномірно проведеної сівби, яка полягає в тому, що збільшення норми висіву призводить до істотного зниження продуктивного кущіння. Порівнюючи коефіцієнти кущіння норм висіву двох посівів ячменю, істотних розбіжностей не встановлено при висіві 350 та 400 насінин/ м2, проте за норм висіву 250 та 300 насінин/ м2 перевага за рахунок рівномірного висіву достатньо значуща.

Залежність продуктивного кущіння рослин ячменю від впливу норм висіву насінняПроведений статистичний аналіз дії факторів на досліджувану ознаку засвідчив, що в посівах ячменю рівномірно проведеної сівби вплив застосованих мінеральних добрив становив 77,2%, частка впливу норм висіву насіння становила 21,4%. На посівах нерівномірної сівби норми висіву насіння менше впливали на процес кущіння, їх частка становила 12,6%, а частка впливу мінеральних добрив, навпаки, була більшою – 86,6%. Це свідчить, що ефективність застосування норм висіву насіння в управлінні процесом кущіння залежить від того, як проведена сівба, яка була при цьому досягнута якість щодо рівномірного розміщення насіння в ґрунті, яке спрямування розвитку рослин було з самого початку.

Отже, ефект факторіальних чинників доведено. Сама залежність процесу кущіння від норм внесених мінеральних добрив і норм висіву насіння характеризується тісним кореляційним зв’язком.

Наприклад, при забезпеченні рівномірної сівби внесення під ячмінь у розрахунку 100 кг/ га д.р. азоту, фосфору, калію за відповідних співвідношень збільшуватиме коефіцієнт продуктивного кущіння рослин у середньому на 0,40 при однаковому значенні норм висіву насіння, або сприятиме збільшенню кількості продуктивних стебел у 100 рослин на 40 шт., на посівах нерівномірної сівби – відповідно на 0,25, або збільшення кількості продуктивних стебел на 25 шт. у 100 вегетуючих рослин. Ефективність норм висіву в управлінні процесом кущіння є також неоднаковою: при одних і тих самих нормах внесення добрив за прогнозом зниження норми висіву на 100 насінин/ м2 підвищуватиме коефіцієнт продуктивного кущіння у рослин ячменю на посівах рівномірної сівби в середньому на 0,46, тобто 100 рослин додатково утворять 46 продуктивних бокових пагонів; на посівах нерівномірної сівби – на 0,21, або 100 рослин додатково сформують 21 боковий продуктивний пагін кущіння. Достовірність рівнянь регресії висока, похибка прогнозування неістотна, тобто різниця між емпіричними і теоретичними даними знаходиться в межах допустимих відхилень.

Якщо врахувати, що кількість рослин ячменю на одиниці площі посіву у першому досліді в середньому становила 270 шт./ м2, у другому за умови нерівномірно проведеної сівби – 208 шт./ м2, то цілком логічно можна стверджувати – ефект впливу оцінюваних факторів в управлінні продуктивним кущінням залежить від сформованих посівів або фітоценозів і визначатиметься він не лише одним показником коефіцієнта продуктивного кущіння, а додатковою кількістю продуктивних бокових пагонів на одиниці площі посіву. Такий показник встановлений: кількість бокових пагонів кущіння у досліді рівномірно проведеної сівби становить 391 шт./ м2, нерівномірної – 275 шт./ м2, різниця – 116 шт. додаткових продуктивних стебел на 1 м2.

Отже, агробіологічне управління продуктивним кущінням рослин ячменю за допомогою таких технологічних прийомів як застосування мінеральних добрив і норм висіву насіння полягає в необхідності забезпечення рівномірного розміщення насіння в ґрунті під час сівби.

ВИСНОВКИ

За впливом на формування бокових пагонів рослинами ячменю доведено ефект рівномірного розміщення насіння в ґрунті при сівбі, коефіцієнт продуктивного кущіння становить 2,5, за умови нерівномірно проведеної сівби – 2,3.

Ефективність мінеральних добрив за впливом на кущіння рослин залежить від норм внесення та розміщення насіння при сівбі. На фонах живлення N0P0K0, N30P45K45, N60P90K90, N60P120K120, N90P120K120 за груповими даними коефіцієнт продуктивного кущіння становив 1,69; 2,15; 2,64; 2,83; 3,04 відповідно на посівах рівномірної сівби та 1,79; 2,19; 2,40; 2,53; 2,72 на посівах нерівномірно проведеної сівби.

Зміна норм висіву насіння ячменю при зменшенні на 50 насінин/ м2 сприяє покращенню кущіння рослин. Ефект дії фактора залежить від якості сівби.

За прогнозуванням ефект внесення 100 кг/ га д.р. NPK мінеральних добрив полягає у підвищенні коефіцієнта продуктивного кущіння рослин ячменю при незмінній нормі висіву насіння на 0,4 за умови рівномірної сівби і на 0,25 – при нерівномірно проведеній сівбі.

Ефективність норм висіву насіння в управлінні процесом кущіння ячменю залежить від посівів. Зменшення норми висіву насіння на 100 шт./ м2 за прогнозуванням підвищує продуктивне кущіння рослин посівів, сформованих за рівномірно проведеної сівби на 0,46, за умови нерівномірно проведеної сівби – лише на 0,21.

О.С. Гораш, д. с.- г. н., В.Я. Хоміна, к. с.- г. н., Подільський державний аграрно- технічний університет

Опубліковано в журналі “Агроном”, 2012