Методика проведення досліджень
Протягом 2011-2012 рр. у дослідах лабораторії рослинництва і сортовивчення Інституту рослинництва ім. В. Я. Юр’єва НААН вивчали вплив витяжки з плаценти тварин (ВПТ) на урожайність та якість зерна пшениці озимої залежно від комплексу агротехнічних факторів. Досліди закладали у стаціонарній 9-пільній зерно-паро-просапній сівозміні з триразовою повторністю після попередника горох на зерно. Ґрунт дослідної ділянки - чорнозем типовий середньо-гумусний. Системи сівозміни, удобрення та обробітку ґрунту на дослідному полі дотримуються впродовж 38 років, що засвідчено відповідним сертифікатом НААН. Таким чином, одержані результати досліджень мають високу достовірність.
Оскільки різні стимулятори росту мають індивідуальний прояв своєї дії залежно від фону мінерального живлення рослин, тому варіанти експерименту було закладено на чотирьох фонах живлення: 1 - без добрив; 2 - післядія внесення гною (30 т/га), 3 - післядія гною + основне внесення комплексного мінерального добрива в дозі N30P30K30, 4 - післядія гною + внесення комплексного мінерального добрива в дозі N60P60K60 + N30 у весняне прикореневе підживлення.
На фоні післядії гною + внесення комплексного мінерального добрива в дозі N60P60K60 + N30 у весняне прикореневе підживлення застосовували два варіанти основного обробітку ґрунту у сівозміні:
- Оранка під ярі культури;
- Чизельний обробіток під усі культури.
За усіх варіантів удобрення та обробітку ґрунту вивчали чотири способи застосування біостимулятора:
- 1 спосіб - обробка насіння перед сівбою (застосовували 1 %-й розчин препарату: для обробки 1 т насіннєвого матеріалу використовували 100 мл ВПТ, яку розводили у 10 л води);
- 2 спосіб - дворазове обприскування посівів розчином препарату (перше обприскування застосовували у фазі осіннього кущення культури (0,5 л/га діючої речовини), друге - у фазі виходу в трубку пшениці озимої (0,5 л/га д. р.);
- 3 спосіб - комплексне застосовування розчину препарату шляхом обробки насіння та дворазового обприскування посівів (поєднання першого та другого способів);
- 4 спосіб - дворазове обприскування посівів розчином суміші препаратів ВПТ та хелатного мікродобрива (оригінальну назву не даємо) (перше обприскування застосовували у фазі осіннього кущення культури (0,5 л/га діючої речовини ВПТ + 2 л/га д.р. мікродобрива), друге - у фазі виходу в трубку пшениці озимої (0,5 л/га д. р. ВПТ + 2 л/га д. р. мікродобрива).
Для порівняння результатів експерименту застосовувалидва варіанти контролю. За першого варіанту контролю (чистий контроль) висівали не протруєне (чисте) насіння, за другого варіанту контролю (протруєний контроль) висівали протруєне хімічним протруйником (активні інгредієнти - протіоконазол 250 г/л, тебуконазол, 150 г/л) насіння пшениці без послідуючого застосування стимулятора.
Сівбу проводили у допустимий для зони вирощування строк (третя декада вересня).
Крім цього, проводили виробничу перевірку препарату на посівах пшениці озимої сорту Богдана після попередника соняшник у ФГ «Київська Русь» Харківської області. У виробничому досліді вивчали вплив обприскування посівів препаратом на врожайність культури.
Для цього у травні 2012 р. під час фази виходу в трубку-початку колосіння пшениці озимої застосовували одноразове обприскування посівів розчином препарату в дозі 0,5 л/га діючої речовини (1 варіант), а також обприскування посівів баковою сумішшю препаратів ВПТ (0,5 л/га) та хелатного мікродобрива (2 л/га). Порівняння проводили з контрольними ділянками (без обробки). Експеримент було закладено у дворазовому повторенні. Сівбу проводили насінням, протруєним хімічним препаратом. Решта технологічних операцій були загальноприйнятими для зони проведення досліджень.
Погодні умови за період досліджень
Погодні умови осінньо-зимового періоду 2011-2012 рр. та весняно-літнього періоду 2012 р. були не властиві для умов Харківської області і за всіма показниками сильно відрізнялися від середньо багаторічних значень. Так, восени лише у серпні сума опадів перевищувала середні багаторічні показники на 14,6 мм (31 %) і становила 61,5 мм, більша частина яких - 38,1 мм випала 15 числа. Вересень 2011 року був дуже сухим: випало 37,2 % опадів (16,2 мм) від необхідної кількості. На час сівби та впродовж тривалого часу після сівби посівний шар ґрунту містив недостатню кількість вологи для одержання своєчасних та якісних сходів. Сходи пшениці озимої з’являлися з великою затримкою, були неодночасними та дуже ослабленими.
Протягом жовтня випало 19,7 мм опадів, що становило 50 % від багаторічної норми.
Найбільш посушливим був листопад, протягом якого випало всього 2,9 мм опадів, що становило лише 7 % від середньої багаторічної норми.
Лише у грудні кількість опадів була достатньою і становила 50,5 мм, перевищуючи багаторічні показники на 16 %. В осінні місяці середньодобова температура повітря істотно перевищувала середні багаторічні показники. Так, середньодобова температура повітря у вересні становила 21,3 оС, що на 0,7 оС (3 %) вище середніх показників. У жовтні середньодобова температура повітря перевищувала середні багаторічні показники на 0,8 оС (11 %). Аномально теплими були листопад та грудень. Так, середньодобова температура повітря у листопаді утричі перевищувала багаторічну норму і становила 1,8 оС. У грудні середньодобова температура повітря становила 1,1 оС при нормі -3,7 оС, тобто перевищення норми було майже уп’ятеро (рис. 1).
Рис. 1. Сума опадів та середньодобова температура повітря у посівний період 2011 р.
За такої високої температури (вдень до + 9,2 оС) у грудні посіви пшениці озимої продовжували вегетувати. Припинення вегетації відбулося лише у січні. В цілому протягом грудня рослини пшениці озимої встигли сформувати додатковий один лист.
Весна 2012 р. була досить теплою та посушливою. Так, кількість опадів у квітні була лише 1,1 мм, що становить 3 % від норми (35,5 мм). Кількість опадів у травні також була меншою від норми на 16,5 мм, або на 38 %. Середньодобова температура повітря в квітні перевищила норму на 3,8 оС (13,4 оС проти 9,6 оС), а в травні на 4,4 оС (20,5 оС проти 16,1 оС).
Середньодобова температура повітря літніх місяців також перевищувала норму: в червні - на 2,1 оС, в липні - на 1,2 оС та в серпні - на 1,1 оС. Кількість опадів у червні була меншою від норми на 15 мм, або на 24%, а в липні - на 51,4 мм, або на 72 %. Лише в серпні кількість опадів перевищила норму на 62,1 мм, або на 132 % (рис. 2).
В цілому вегетаційний період 2012 року характеризувався посушливими умовами та підвищеним температурним режимом.
Рис. 2. Сума опадів та середньодобова температура повітря у весняно-літній період 2012 р.
Отже, істотні відхилення показників суми опадів та середньодобової температури повітря від середньої багаторічної норми протягом періоду вегетації 2011-2012 рр. сприяли ефективному дослідженню дії препарату ВПТ в екстремально-посушливих умовах.
Результати досліджень
Протруювання насіння хімічним протруйником дало позитивний ефект на усіх фонах удобрення. Так, порівняно з чистим контролем, за протруєння насіння прибавка урожайності пшениці на варіанті без добрив становила 0,10 т/га (2,4 %), на фоні післядії гною - відповідно 0,05 т/га (прибавка в межах НІР), на фоні основного внесення мінеральних добрив (N30P30K30) й післядії органічних - відповідно 0,17 т/га та 4,1 %, на цьому ж фоні органічних добрив, але із внесенням мінеральних у дозі N90P60K60 - відповідно 0,25 та 5,9 %.
На усіх фонах живлення було одержано достовірні прибавки врожайності пшениці озимої від застосування ВПТ порівняно з чистим контролем. Винятком був варіант комбінованого застосування препарату (обробка насіння + обприскування посівів) на фоні післядії гною та внесення мінеральних добрив у дозі N90P60K60, де урожайність на 0,09 т/га (2,1 %) знизилася порівняно з чистим контролем.
Так, на фоні без добрив прибавки врожайності зерна пшениці озимої до чистого контролю, залежно від способу застосування ВПТ, становили від 0,09 т/га (2,2 %) до 0,19 т/га (4,6 %), на фоні післядії гною - відповідно від 0,10 т/га (2,2 %) до 0,25 т/га (5,6 %), на фоні післядії гною та внесенні N30P30K30 - відповідно від 0,20 т/га (4,8 %) до 0,21 т/га (5,1 %), на фоні післядії гною та внесенні N90P60K60 - відповідно від 0,20 т/га (4,7 %) до 0,22 т/га (5,2 %) (рис. 3).
Найбільш ефективним способом застосування ВПТ на усіх фонах живлення була передпосівна обробка насіння, за якої прибавки врожайності пшениці озимої до чистого контролю становили від 0,19 т/га (4,6 %) на фоні без добрив до 0,25 т/га (5,6 %) на фоні післядії гною. Обробка ВПТ насіння перед сівбою на окремих фонах живлення була більш ефективною, ніж протруєння насіння хімічним протруйником. Так, на фонах без добрив та післядії гною прибавки врожайності до протруєного контролю становили відповідно 0,09 т/га (2,1 %) та 0,20 т/га (4,4 %).
Майже рівнозначними способами застосування ВПТ на посівах пшениці озимої були подвійне обприскування та комплексне внесення препарату шляхом передпосівної обробки насіння та подвійним обприскуванням рослин. За останнього способу застосування ВПТ було одержано прибавки врожайності до чистого контролю від 0,11 т/га (2,7 %) на фоні без добрив до 0,20 т/га (4,8 %) на фоні післядії гною та внесенні N30P30K30. Втім, на фоні післядії гною та N90P60K60 комбінований спосіб виявився неефективним. Подвійне обприскування посівів сприяло одержанню стабільних прибавок урожайності (від 2,2 до 4,8 %) на усіх фонах живлення (рис. 3).
Рис. 3. Динаміка урожайності пшениці озимої залежно від способу застосування ВПТ на різних фонах живлення, т/га, 2012 р.
Неефективним у більшості варіантів було застосування подвійного обприскування посівів пшениці озимої баковою сумішшю препаратів ВПТ та хелатного мікродобрива. Так, на фонах без добрив, післядії гною, а також післядії гною + N90P60K60 обприскування сумішшю препаратів призвело до істотного зменшення урожайності пшениці порівняно з протруєним контролем. Достовірну ефективність (+0,16 т/га або 3,9 % до чистого контролю) застосування суміші ВПТ та хелатного мікродобрива було одержано лише на фоні післядії гною + N30P30K30. У решті варіантів відхилення урожайності пшениці озимої було в межах найменшої істотної різниці (НІР) до чистого контролю.
Протруєння насіння перед сівбою на фоні чизельного обробітку ґрунту в умовах 2012 р. виявилося неефективним. Так, якщо на фоні оранки прибавка врожайності від протруєння насіння становила 0,25 т/га (5,9 %) до чистого контролю, то на фоні чизельного обробітку достовірної прибавки одержано не було, відхилення врожайності було в межах НІР.
Результатами досліджень було встановлено, що застосування ВПТ на фоні чизельного обробітку ґрунту у сівозміні було більш ефективним, ніж на фоні оранки. Винятком був спосіб застосування ВПТ шляхом обробки насіння перед сівбою, за якого на фоні чизельного обробітку грунту ефективність препарату була нижчою, ніж на фоні оранки.Так, якщо на фоні оранки обробка насіння ВПТ сприяла одержанню прибавки врожайності до чистого контролю 0,22 т/га (5,2 %), то на фоні чизельного обробітку вона становила 0,14 т/га (3,4 %).
Найбільш ефективним способом застосування ВПТ на фоні чизельного обробітку ґрунту було подвійне обприскування посівів, яке сприяло одержанню прибавок урожайності 0,23 т/га (5,6 %) до чистого контролю та 0,20 т/га (4,8 %) до протруєного контролю.
Комбінований спосіб застосування ВПТ за ефективністю був майже на рівні обробки насіння перед сівбою - прибавка врожайності від його застосування становила 0,12 т/га (2,9 %) до чистого контролю (рис. 4).
Обприскування посівів баковою сумішшю препаратів ВПТ та хелатного мікродобрива виявилося неефективним на обох фонах обробітку ґрунту. Так, на фоні оранки від застосування бакової суміші препаратів врожайність пшениці знижувалася на 0,15 т/га (3,3 %), а на фоні чизельного обробітку - на 0,11 т/га (2,7 %) порівняно з протруєним контролем (рис. 4).
Отже, польовими дослідженнями було експериментально доведено ефективність застосування ВПТ на посівах пшениці озимої в умовах гострого дефіциту вологи та за підвищеної (порівняно з середньою багаторічною нормою) температури повітря в усі фази росту й розвитку культури у 2012 р.
Рис. 4. Динаміка урожайності пшениці озимої залежно від способу застосування ВПТ та фону обробітку ґрунту, т/га, 2012 р.
У ході досліджень вивчали формування показників якості зерна пшениці озимої залежно від застосування ВПТ на різних фонах живлення. Для порівняння з чистим та протруєним контролем використовували варіант із комбінованим застосуванням ВПТ, який включав обробку насіння перед сівбою та подвійне обприскування посівів. Було встановлено, що застосування ВПТ позитивно впливало на окремі показники якості зерна.
Так, у наших дослідженнях на фоні без добрив у варіанті з застосуванням ВПТ одержано максимальну натуру зерна, яка становила 786 г/л, тоді як на чистому й протруєному контролі вона сягала відповідно 780 г/л та 768 г/л (рис. 5).
На удобреному фоні, порівняно з неудобреним, натура зерна у варіанті з застосуванням ВПТ дещо знизилася і становила 780 г/л, втім, таке зниження було неістотним і не вплинуло до загального погіршення показників якості, тоді як на чистому контролі зниження натури на удобреному фоні до 724 г/л призвело до віднесення пшениці до четвертого класу якості.
Отже, за показником натури зерна пшениця із застосуванням ВПТ відповідала вимогам першого (найвищого) класу якості незалежно від фону живлення (рис. 5).
Рис. 5. Динаміка натури зерна пшениці озимоїзалежно від застосування ВПТ та фону живлення, г/л, 2012 р.
У варіанті з застосуванням ВПТ на фоні без добрив склоподібність зерна становила 30 %, а на удобреному фоні - 38 %, тобто за цим показником зерно відповідало вимогам третього класу якості. На чистому контролі склоподібність становила відповідно 29 % та 25 %, а на протруєному - 25 % та 27 %, зерно відносилося до четвертого класу якості (рис. 6).
Рис. 6. Динаміка склоподібності зерна пшениці озимоїзалежно від застосування ВПТ та фону живлення, %, 2012 р.
Одним із найбільш важливих показників якості пшениці м’якої є вміст білка в її зерні. У варіанті з застосуванням ВПТ на фоні без добрив вміст білка в зерні становив 13,6 %, а на удобреному фоні зріс до 14,4 %, тобто за показником вмісту білка на неудобреному фоні зерно відповідало вимогам другого класу якості, а на удобреному фоні - першого. На чистому контролі вміст білка становив відповідно до фонів живлення 13,4 % та 12,8 % (другий клас), а на протруєному - відповідно 13,2 % (другий клас) та 14,3 % (перший клас). Отже, застосування ВПТ сприяло одержанню зерна пшениці озимої м’якої із максимальним вмістом білка у досліді (рис. 7).
Рис. 7. Динаміка вмісту білка в зерні пшениці озимоїзалежно від застосування ВПТ та фону живлення, %, 2012 р.
Вміст сирої клейковини в зерні, а також її якість, як і вміст білка, є визначальними показниками якості зерна пшениці. У варіанті з застосуванням ВПТ на фоні без добрив вміст сирої клейковини в зерні становив 23,2 %, а на удобреному фоні зріс до 24,4 %, тобто за цим показником на обох фонах зерно відповідало вимогам другого класу якості. На чистому контролі вміст білка становив відповідно до фонів живлення 23,2 % та 24,8 % (другий клас), а на протруєному - відповідно 21,6 % (третій клас) та 24,8 % (другий клас). Отже, застосування ВПТ сприяло одержанню зерна пшениці озимої м’якої із показниками вмісту сирої клейковини, які відповідали вимогам другого класу на усіх фонах живлення, не поступаючись істотно чистому контролю та маючи перевагу над протруєним контролем (рис. 8).
Рис. 8. Динаміка вмісту клейковини в зерні пшениці озимоїзалежно від застосування ВПТ та фону живлення, %, 2012 р.
В умовах 2012 р. лише у варіанті з чистим контролем на фоні без добрив якість клейковини за показником ВДК становила 45 одиниць, що відповідало вимогам до пшениці першого та другого класів (рис. 9).
Рис. 9. Динаміка якості клейковини за показником приладу ВДК в зерні пшениці озимоїзалежно від застосування ВПТ та фону живлення, од., 2012 р.
У решті варіантів якість клейковини становила 30-35 одиниць, при цьому на фоні без добрив була стабільна тенденція до збільшення цього показника (рис. 9).
У варіанті з застосуванням ВПТ на фоні без добрив число падання становило 257 с, а на удобреному фоні істотно знизилося до 218 с, що відповідало вимогам відповідно першого та другого класу якості (рис. 10).
Рис. 10. Динаміка числа падання пшениці озимоїзалежно від застосування ВПТ та фону живлення, с, 2012 р.
Отже, застосування стимулятора росту й розвитку ВПТ на посівах пшениці мякої озимої в умовах 2011-2012 рр. сприяло підвищенню порівняно з чистим та протруєним контролем таких показників якості зерна, як натура, склоподібність та вміст білка. За результатами загальної оцінки показників якості, застосування ВПТ сприяло одержанню зерна третього класу якості (група А), тоді як на чистому та протруєному контрольних варіантах показники якості відповідали вимогам четвертого класу (група В).
Розрахунок показників економічної ефективності вирощування пшениці озимої показав значний економічний ефект від застосування препарату ВПТ. За усіх варіантів його внесення показники економічної ефективності значною мірою перевищували контрольні варіанти, де ВПТ не застосовували. Так, обробка насіння пшениці перед сівбою розчином ВПТ забезпечила найбільший у досліді економічний ефект, сприявши одержанню прибутку 6191,79 грн/га на фоні без добрив та 5331,10 грн/га на фоні післядії гною + N30P30K30. При цьому прибавка до чистого та протруєного контролю на фоні без добрив становила відповідно 626,38 грн/га та 534,04 грн/га, а на удобреному фоні - 661,67 грн/га та 448,30 грн/га (рис. 11).
Обробка насіння перед сівбою забезпечила і найбільшу рентабельність вирощування пшениці, яка на фоні без добрив становила 386 %, а на удобреному - 215 %. Зменшення прибутковості та рентабельності на удобреному фоні порівняно з неудобреним повязано з високою собівартістю вирощеної продукції через дороговизну мінеральних добрив.
Дворазове обприскування посівів пшениці розчином ВПТ також сприяло одержанню високих прибутків, хоча їх рівень був меншим, ніж за обробки насіння. Так, на фоні без добрив завдяки обприскуванню ВПТ прибавки прибутку порівняно з чистим та протруєним контролем сягали відповідно 287,80 грн/га та 195,46 грн/га, а на удобреному фоні - відповідно 485,09 грн/га та 271,72 грн/га.
Комбіноване застосування ВПТ (обробка насіння + дворазове обприскування посівів) за прибутковістю було майже на одному рівні з попереднім варіантом. Так, на фоні без добрив завдяки комбінованому застосуванню ВПТ прибавки прибутку порівняно з чистим та протруєним контролем становили відповідно 314,24 грн/га та 221,90 грн/га, а на удобреному фоні - відповідно 475,53 грн/га та 262,16 грн/га (рис. 11). При цьому варто зазначити, що у варіантах з дворазовим обприскуванням та комбінованим застосуванням ВПТ порівняно з чистим та протруєним контролем на 6-17 % знижувалася рентабельність, а на удобреному фоні вона всього на 3-6 % перевищувала контрольні варіанти.
Рис. 11. Динаміка прибутку від вирощування пшениці озимоїзалежно від застосування ВПТ та фону живлення, грн/га, 2012 р.
За результатами виробничої перевірки, одноразове обприскування посівів пшениці озимої розчином ВПТ сприяло одержання прибавки врожайності зерна 0,14 т/га (4,3 %) до контролю. Так, якщо на необробленому контролі врожайність становила 3,23 т/га, то у варіанті застосування ВПТ вона зростала в середньому до 3,37 т/га (рис. 12).
Менш ефективним було обприскування посівів пшениці озимої баковою сумішшю препаратів ВПТ та хелатного мікродобрива. За такого поєднання препаратів прибавка врожайності була неістотною і становила 0,06 т/га (1,9 %) порівняно з контрольним варіантом (рис. 12).
Рис. 12. Динаміка врожайності пшениці озимої у виробничих посівах ФГ «Київська Русь» залежно від застосування ВПТ та бакової суміші препаратів ВПТ + хелатне мікродобриво, т/га, 2012 р.
Отже, результати польових досліджень та виробничої перевірки засвідчили ефективність застосування витяжки з плаценти тварин на посівах пшениці озимої за екстремально посушливих погодних умов, що має велике значення для перспективи розвитку галузі рослинництва в умовах глобального потепління.
