На думку більшості дослідників, найкращим способом обробітку ґрунту під ячмінь ярий є осіння полицева оранка з попереднім лущенням стерні, застосування якої сприяє оптимальному росту і розвитку рослин ячменю ярого та забезпечує суттєві прибавки зерна порівняно з іншими способами обробітку ґрунту, особливо в посушливі роки. При заміні зяблевої оранки осіннім дискуванням основна маса коренів рослин ячменю розміщується мілкіше, ніж по зябу. Це ставить рослини в залежність від літніх опадів, що загрожує розвитку надземної маси, і, як наслідок, до зниження їх продуктивності. Так, наприклад, на Генічеській, Розівській і Запорізькій дослідних станціях від заміни оранки після кукурудзи на зерно дискуванням урожайність зерна ячменю в середньому за три роки зменшилася на 2,2–3,2 ц/га. На Драбівській дослідній станції після цукрових буряків у середньому за 6 років після дискування урожайність була меншою на 2,1 ц/га, ніж після оранки. За узагальненими даними дослідів, поверхневий обробіток під ячмінь ярий здебільшого поступається урожаєм перед оранкою.
Значення обробітку грунту для
розвитку рослин ячменю ярого
Останнім часом у технології вирощування ячменю ярого значного поширення набуває мілкий мульчувальний обробіток ґрунту, який виключає можливість перевертання орного шару й передбачає використання побічної продукції попередніх культур. У зв’язку з малою кількістю інформації щодо впливу мілкого мульчувального обробітку ґрунту на ріст і розвиток рослин ячменю в північному Степу, а також суперечливим ставленням різних дослідників до того чи іншого обробітку ґрунту, виникає необхідність у продовженні досліджень у цьому напрямі з метою визначення оптимального варіанту розпушення ріллі в технології вирощування зернової культури, який забезпечує максимальний ріст, розвиток та урожайність зерна за мінімальної кількості виробничих витрат і високої рентабельності виробництва.
Мета досліджень — встановити вплив різних способів основного обробітку ґрунту та внесених мінеральних добрив при залишенні післяжнивних решток попередника на ріст і розвиток рослин ячменю ярого його продуктивність та економічну ефективність в умовах Північного Степу України.
Експериментальні дослідження виконували протягом 2011–2015 рр. в стаціонарному польовому досліді ДУ Інститут сільського господарства степової зони НААН України (нині ДУ Інститут зернових культур НААН України) у п’ятипільній короткоротаційній сівозміні: чистий пар-пшениця озима-соняшник-ячмінь ярий-кукурудза із загальнофоновим залишенням післяжнивних решток всіх польових культур. Основний обробіток ґрунту під ячмінь ярий проводили полицевим плугом ПО-3–35 на глибину 20–22 см (контроль), безполицевий (чизельний) обробіток — канадським чизель-культиватором Conser Till Plow на 14–16 см, безполицевий (дисковий) обробіток ґрунту — важкими дисковими боронами БДВ-3 на 10–12 см.
Висівали сорт ячменю ярого Ілот, який адаптований до посушливих умов Степу. Посіви обов’язково обробляли у фазі кущіння гербіцидом Естерон — 0,8 л/га для повного знищення падалиці соняшнику і бур’янів. Схема досліду також включала три фони удобрення:
1) без добрив + післяжнивні рештки попередника;
2) N30P30K30 + післяжнивні рештки попередника;
3) N60P30K30 + післяжнивні рештки попередника.
Мінеральні добрива вносили навесні розкидним способом під передпосівну культивацію. Агротехніка вирощування ячменю ярого у дослідах — загальноприйнята для зони Степу. Всі експериментальні дослідження проводили у відповідності до загальноприйнятих методик. Дослід закладений у трикратній повторності, загальна площа посівної ділянки — 330 м², облікової — 100 м².
Ґрунт дослідної ділянки — чорнозем звичайний важкосуглинковий із вмістом гумусу в шарі 0–30 см — 4,2%, нітратного азоту — 13,2, рухомих форм фосфору і калію (за Чириковим) відповідно 145 і 115 мг/кг.
Ріст і розвиток рослин ячменю ярого істотно відрізнявся за роками досліджень і суттєво залежав перш за все від погодних умов (температурний режим, вологозабезпеченість). Крім погодних умов, біометричні показники також істотно залежали від дози внесення мінеральних добрив, розвитку кореневої системи, вихідних запасів вологи, агрофізичних показників ґрунту які тісно пов’язані зі способами основного обробітку ґрунту. Наприклад, при визначенні висоти рослин в фазі кущіння встановлена закономірна тенденція до підвищення показників висоти рослин при внесенні N30–60P30K30 порівняно з не удобреним варіантом (контроль).
На варіанті полицевої оранки приріст висоти рослин ячменю від використання N30P30K30 порівняно з неудобреним контролем був 1,7 см (6,8%), а при N60P30K30–11,4 см (32,9%). За чизелювання приріст висоти рослин ячменю ярого відповідно становив 8,2 см (27,4%) при внесенні N30P30K30 та 8,9 см (29,0%) у разі застосування N60P30K30. На дисковому обробітку ґрунту цей показник сягав відповідно 4,9 см (20,7%) на фоні N30P30K30 та 6,1 см (24,5%) на фоні N60P30K30. Найбільший приріст від використання мінеральних добрив був відмічений за чизельного та дискового обробітків ґрунту, порівнюючи з полицевою оранкою, де приріст висоти був мінімальним. Пояснити це явище можна дещо кращим поживним режимом за полицевого обробітку, внаслідок інтенсивнішої біологічної активності орного шару ґрунту, кращої аерації та мінералізаційних процесів рослинних решток (табл. 1).
Таблиця 1. Біометричні показники ячменю ярого у фазі кущіння рослин
на різних обробітках ґрунту та доз добрив
Приблизно ж такі закономірності було виявлено при визначенні кількості стебел на одну рослину та вузлових коренів. Так, кількість їх зростала при використанні N30P30K30 в 1,1–1,4 рази, а N60P30K30 в — 1,2–1,6 рази.
Застосування полицевої оранки та чизелювання давало можливість отримати однакову або дещо більшу кількість стебел на одну рослину, а також вузлових коренів на відміну від дискового обробітку, де їх кількість була мінімальною і зменшувалась в 1,1–1,3 та 1,1–1,2 рази відповідно, що також пояснюється кращим поживним режимом на полицевому фоні.
Використання дискового обробітку в технології вирощування ячменю ярого значно знижувало висоту рослин порівняно з полицевою оранкою та чизелюванням на 9,7 см (28%) та 5,7 см (18,6%) відповідно. Аналогічно змінювалась кількість стебел та вузлових коренів на одній рослині. Зменшення цих показників становило 9,5 та 12,5%.
Однією з головних передумов одержання високопродуктивних рослин є добре розвинута вегетативна маса, яка за нормальної густоти рослин утворюється завдяки оптимальному кущенню, розвитку великих стебел і листків. Вага надземної маси рослин була прямопропорційною по відношенню до їх висоти, кількості стебел та вузлових коренів. Тобто зі зростанням цих показників на удобрених ділянках, особливо за полицевої оранки і чизелювання відповідно, зростала і надземна маса рослин ячменю порівняно з дисковим обробітком. Так, на дисковому фоні приріст сирої надземної маси був нижчим в 1,4–1,5 рази, а повітряно-сухої — в 1,6–1,8 рази.
На кінець вегетації рослин ячменю ярого, залежно від фонів живлення та різних способів обробітку ґрунту, формувалися по-різному й елементи структури урожаю, які є найважливішими показниками продуктивності рослин зернової культури.
Кількість продуктивних
стебел — основа врожайності
Серед елементів структури урожаю отримання оптимальної кількості продуктивних стебел на одиниці площі є однією з найважливіших умов досягнення поставленої мети, оскільки вони на 50–60% зумовлюють рівень урожайності ячменю. Найбільша кількість продуктивних стебел була відмічена за чизельного (396 шт./ м²) та полицевого (390 шт./м²) способів основного обробітку ґрунту, а використання дискування дещо понижувало цей показник до 380 шт./м², або на 2,5–4,0%. Коефіцієнт продуктивного кущіння в середньому за роки досліджень був практично однаковим і становив 1,40–1,42 незалежно від способу основного обробітку ґрунту.
Слід відмітити різну висоту рослин на кінець вегетації рослин ячменю ярого. Так, їх висота, залежно від фону удобрення, зростала по висхідній неудобрений фон (32,9–41,0 см) — N30P30K30 (33,9–43,0 см) — N60P30K30 (39,2–47,5 см). Що стосується способів основного обробітку ґрунту, то рослини ячменю за дискування мали найменшу висоту (32,9–39,2 см) залежно від рівня живлення рослин. За полицевої оранки і чизелювання відмічений максимальний показник, а саме 41,0–47,5 та 35,2–46,9 см відповідно, що пояснюється як і в попередніх випадках кращим поживним режимом ґрунту, і як результат, більш інтенсивним ростом та розвитком рослин ячменю.
Дуже важливими елементами структури урожаю ячменю ярого є також довжина колоса та кількість і маса зерна в ньому. Показники структури урожаю колоса залежали передусім від кількості внесених мінеральних добрив, а вже потім від способу основного обробітку ґрунту. Так, внесення помірних доз мінеральних добрив N30P30K30 сприяло деякому збільшенню довжини колоса на 0,1–0,3 см, кількості зерен у ньому — 0,7–1,1 шт., та його маси на 0,02–0,06 г, а застосування N60P30K30 — відповідно на 0,4–0,6 см, 1,1–2,1 шт. та 0,07–00,8 г.
Стосовно обробітку ґрунту, то очікувано найбільш розвиненим виявився колос ячменю ярого саме за полицевої оранки, тут відмічено максимальну його довжину (5,7–6,1 см), кількість зерен (14,8–16,9 шт.) і їх масу (0,68–0,76 г). Дещо поступався полицевій оранці за елементами структури урожаю колоса чизельний обробіток ґрунту, а найгірше розвиненим виявився колос за дискування, довжина якого зменшувалась порівняно з контролем (оранка) на 9,8–14,0%, а кількість зерен і їх маса — відповідно на 11,5–14,7 та 5,3–5,9%.
Проведений облік урожаю зерна показав, що у середньому за 5 років при використанні полицевої оранки і чизелювання урожаї були майже рівноцінними — 2,69–3,35 та 2,35–3,32 т/га, відповідно (табл. 2). Дисковий обробіток ґрунту знижував урожайність зернової культури на 0,14–0,48 т/га (5,9–17,8%).
Таблиця 2. Урожайність зерна ячменю ярого за різних способів
обробітку ґрунту та удобрення, т/га
У сильно посушливому році чизельний обробіток за урожайністю навіть перевищував полицеву оранку на ділянках із внесенням мінеральних добрив (на 0,05–0,09 т/га (2,7–4,5%)). Це, безумовно, пов’язано з кращою вологозабезпеченістю посівів, адже запаси вологи при чизелюванні навесні переважали зорані ділянки на 179 м³/га за рахунок наявності рослинних решток, які сприяли додатковому накопиченню снігу, а у підсумку — зростанню акумуляції продуктивної вологи в ґрунті.
Основною причиною зниження урожаю ячменю ярого після соняшнику по дисковому обробітку є погіршення поживного режиму внаслідок іммобілізації азоту мікроорганізмами під час розкладання рослинних решток та зростання забур’яненості посівів, особливо збільшення числа амброзії полинолистої (Ambrosia artemisiifolia L.) до 45,9–48,7% у структурі бур’янового угрупування.
За полицевої оранки і чизелювання отримано істотно вищий урожай зерна, ніж при дискуванні, а це, своєю чергою, сприятливо позначилося на собівартості виробництва зерна і рентабельності його виробництва. Найвищий рівень рентабельності забезпечив чизельний обробіток ґрунту — 48,7%, дещо нижчі показники отримано за полицевої оранки — 44,7%, а мінімальні, безумовно, за дискового обробітку скиби — 41,0%.
Висновки
Використання помірних доз мінеральних добрив (N30–60P30K30) суттєво підвищує всі біометричні показники рослин ячменю ярого в 1,1–1,3 рази. Застосування полицевої оранки та чизелювання у технологічному циклі робіт при вирощуванні ячменю дає можливість отримати максимальні показники біометричних вимірювань рослин та елементів структури уражаю колоса на відміну від дискування, де вони суттєво знижується на 5,3–14,0% за рахунок дещо гірших умов поживного режиму, агрофізичних показників та аерації ґрунту.
Використання полицевої оранки та чизелювання забезпечує отримання практично рівноцінного врожаю зерна ячменю 2,69–3,35 і 2,35–3,32 т/га, відповідно. Дискування ґрунту знижує урожайність зернової культури на 0,14–0,48 т/га (5,9–17,8%) за рахунок іммобілізації азоту мікроорганізмами при розкладанні рослинних залишків і зростання засміченості посівів, особливо збільшення числа амброзії полинолистої (Ambrosia artemisiifolia L.) до 45,9–48,7% у структурі бур’янового угрупування.
О. І. ЦИЛЮРИК, доктор с.-г. наук, доцент
Дніпропетровський державний аграрно-економічний університет
В. П. ШАПКА, науковий співробітник
Державна установа Інститут зернових культур НААН України
