Вплив елементів технології вирощування на продуктивність і якість насіння гірчиці білої в умовах Західного Лісостепу України

Abstract

Волощук М. Ю. Вплив елементів технології вирощування на продуктивність і якість насіння гірчиці білої в умовах Західного Лісостепу України. – Кваліфікаційна наукова праця на правах рукопису. Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора філософії за спеціальністю: 201 – Агрономія (20 – Аграрні науки та продовольство). – Інститут сільського господарства Карпатського регіону НААН України, Оброшине, 2025. У дисертаційній роботі представлено теоретичне обґрунтування та нове рішення важливого наукового завдання, що стосується оцінки та вибору сортів гірчиці білої для Західного Лісостепу України. Крім того, розроблено ефективні агрозаходи для їх вирощування з метою забезпечення стабільно-високої врожайності насіння. Структура дисертації визначена логікою дослідження та поставленими завданнями і включає вступ, шість розділів, висновки до розділів, загальні висновки, рекомендації для сільськогосподарського виробництва, список використаних джерел та додатки. У роботі розглянуто актуальність теми та значення вирощування гірчиці білої в умовах ґрунтово-кліматичної зони Західного Лісостепу України. Зазначено вчених, які займаються створенням нових конкурентоспроможних сортів та удосконаленням технології вирощування цієї культури. Висвітлено зв'язок дослідження з відповідними тематичними програмами, планами та завданнями Інституту сільського господарства Карпатського регіону НААН. Окреслено мету досліджень, основні завдання та методи їх реалізації, а також підкреслено наукову новизну отриманих результатів. Визначено особистий внесок здобувача, надано інформацію про публікації та апробацію результатів за темою дисертаційної роботи. Розглянуто морфологічні та біологічні особливості культури, а також обґрунтовано підвищення урожайності насіння залежно від вибору сортових ресурсів та застосування елементів технології. 3 Проаналізовано ґрунтово-кліматичні умови Західного Лісостепу, зокрема специфіку погодних умов, що мали місце в роки проведення досліджень. Визначено гідротермічний коефіцієнт (ГТК), а також надано фізико-хімічну та агрохімічну характеристику ґрунтів дослідних ділянок. Описано схему проведення досліджень, а також застосовані методики та методи. Досліджено вплив регуляторів росту у передпосівній обробці насіння гірчиці білої, зокрема на польову схожість, фази розвитку рослин, площу листкової поверхні, чисту продуктивність фотосинтезу, показники структури рослин, урожайність та посівні якості вирощеного насіння. Встановлено, що на проростання насіння впливали запаси продуктивної вологи в посівному шарі ґрунту (0–10 см), температурні умови та регулятори росту, під дією яких відбувалося інтенсивне поглинання вологи та активація ферментів в обробленому насінні. Передпосівна обробка насіння баковими сумішами протруйника та регуляторів росту сприяла підвищенню польової схожості на 0,9–2,9 %. Найбільш ефективним виявилось поєднання протруйника Модесто, 48 % т. к. с. (12,5 л/т) з регулятором росту Нертус ПлантаПег у нормі 0,40 л/т. На варіантах з внесенням регуляторів росту спостерігався кращий розвиток рослин, що призводило до того, що стадія росту 8 (достигання), фаза ВВСН 87 (70 % стручків достигли, насіння стало жовтим і твердим) наступала на 2–3 дні раніше. У 2022 р. повне дозрівання насіння в сорту Аріадна наступило на 84–86 добу, у 2023 р. – 87–91, а в 2024 р. – 81–83 добу. Для сорту Біла Принцеса ці терміни були наступними: у 2022 р. – 101–103 доба, у 2023 р. – 95–98, в 2024 р. – 93–96 добу. Під впливом регуляторів росту площа листкової поверхні збільшувалася на 1,6–3,5 тис. м²/га, а коефіцієнт чистої продуктивності фотосинтезу – на 0,12–0,25 г/м² за добу. Регулятори росту позитивно впливали на ріст і розвиток рослин з ранніх етапів органогенезу, зокрема на їх висоту, кількість стебел і стручків, довжину стручків, кількість насінин на рослині, масу насіння з рослини та масу 1000 насінин. При передпосівній обробці насіння регуляторами росту на фоні мінерального живлення N30P60K70 + N40 4 (макростадія 1 – розвиток листків, фаза ВВСН 14–16, 4–6 листків) + N20 ВВСН 52–53 (макростадія 4 – основна стадія росту, фаза – поява суцвіття), приріст урожайності становив 0,19–0,29 т/га. Найвищу ефективність показав регулятор росту Трептолем (норма 0,25 л/т), що містить природні фітогормони в поєднанні з 2,6-диметилпиридин-1-оксидом і бурштиновою кислотою (50 г/л), а також біогенні мікроелементи (Zn, Cu, Mn, Mg, Ca, Fe, Na, K). Також ефективним був Нертус ПлантаПег (0,40 л/т), що містить фульвокислоти та солі гумінових кислот. Посівні якості насіння (маса 1000 насінин, енергія проростання, лабораторна схожість) сортів гірчиці білої, отримані з материнських рослин, на які діяли регулятори росту при передпосівній обробці, були вищими на 0,6–1,0 г, 1,4–3,0 % та 2,1–4,2 % порівняно з контролем (протруйник Модесто, 48 % т. к. с. (12,5 л/т). Обґрунтовано формування врожайності та якості насіння гірчиці білої залежно від реакції сортів на рівень мінерального живлення рослин. Визначено, що при низькій природній родючості сірих лісових поверхнево-оглеєних ґрунтів застосування мінеральних добрив у технології вирощування гірчиці є ефективним. З'ясовано, що кореляція між польовою схожістю висіяного насіння і нормою внесення мінеральних добрив була прямою слабкою (r = 0,265–0,309) за їх внесення. Достатнє вологозабезпечення та підвищені середньодобові температури в весняно-літні періоди сприяли інтенсивному проходженню фенологічних фаз гірчиці білої. Вегетаційний період сортів цієї культури залежав як від біологічних особливостей сорту, так і від рівня мінерального живлення рослин, що впливали на тривалість етапів органогенезу, подовжуючи їх до формування насіння і скорочуючи до досягнення повної стиглості. Вегетаційний період сортів у 2022 р. становив: Аріадна – 85–88 діб, Біла Принцеса – 100–105 діб; у 2023 р. відповідно – 83–85 і 94–96 діб, а в 2024 р. – 85–89 і 93–96 діб. Збільшення норм внесення мінеральних добрив з N30P30К35 + N30 (ВВСН 14–16) до N30P90К100 + N50 (ВВСН 14–16) + N30 (ВВСН 52–53) сприяло зростанню площі листкової поверхні на 2,8–5,4 тис. м²/га та чистої продуктивності фотосинтезу на 0,33–0,62 г/м² за 5 добу. Оптимальна система мінерального живлення підвищувала продуктивність рослин, що забезпечувало високу врожайність насіння – 2,95–3,56 т/га. Найбільший приріст до контролю (без добрив) – 1,97 т/га було досягнуто при нормі внесення N30P90К100 + N50 (ВВСН 14–16) + N30 (ВВСН 52–53) за рахунок вищої маси 1000 насінин на 1,93 г. Розробки вітчизняної селекції дозволяють повною мірою реалізувати біологічний потенціал сорту за умови його вирощування в рекомендованій ґрунтово-кліматичній зоні та за технології, що відповідає його біологічним вимогам. За врожайністю насіння між сортами достовірної різниці не спостерігалося (Аріадна – 3,50 т/га, Біла Принцеса – 3,62 т/га). Інтенсивний розвиток вегетативної маси білої гірчиці під час досліджень був забезпечений високим рівнем мінерального живлення N110P90К100 та достатньою кількістю опадів у період від сходів до цвітіння. Середній рівень урожайності зеленої маси сорту Аріадна становив 34,2 т/га, а сорту Біла Принцеса – 34,8 т/га. Найбільші прирости спостерігалися на стадії 6 (цвітіння), фаза ВВСН 65 (повне цвітіння: 50 % квіток на головній китиці відкрито, старі пелюстки опали), і становили від 0,66 до 0,75 т/га. Агротехнічна цінність сортів підтверджена не лише утворенням вегетативної частини рослин, а й масою кореневих решток – 10,0–9,8 т/га. Вміст у зеленій масі 0,11 од./кг та 0,14 г/кг перетравного протеїну забезпечують вихід з 1 га 4,081–4,158 т кормових одиниць і 0,502–0,553 т перетравного протеїну, що підтверджує значну кормову цінність цієї культури. Наведено агробіологічне обґрунтування способів сівби та норм висіву насіння гірчиці білої на врожайність і якість продукції. Встановлено, що за ширини міжрядь 30 см звичайно рядкового способу сівби порівняно з 15 см – цвітіння рослин відбувалося на 1–2 доби раніше, а за широкорядного (45 см) – на 2–3 доби. Зі зменшенням норм висіву насіння площа листкової поверхні зменшувалася на 1,3–2,6 тис. м²/га. Більша площа живлення при широкорядному способі сівби з нормою висіву 0,5 млн схожих насінин на гектар сприяла формуванню більшої кількості гілок першого порядку, стручків та насінин у стручку. Порівняно з звичайним рядковим способом 6 сівби (15 см) і нормою висіву 1,5 млн схожих насінин на гектар при ширині міжрядь 30 см і нормі 1,0 млн схожих насінин на гектар, врожайність сортів була вищою на 0,10–0,17 т/га, а за широкорядного способу (45 см) при нормі 0,5 млн схожих насінин на гектар – на 0,15–0,28 т/га. Найвищі показники посівних якостей насіння забезпечив широкорядний спосіб сівби (45 см) з нормою висіву 0,5 млн схожих насінин на гектар, зокрема маса 1000 насінин становила 4,99 г для сорту Біла Принцеса та 5,31 г для сорту Аріадна. Посівні якості зібраного насіння були високими завдяки сприятливим погодним умовам і використовуваним методам сівби та нормам висіву. Енергія проростання насіння залежала від маси 1000 насінин і становила 90,5–94,1 %, а лабораторна схожість – 94,8–99,5 %. Здійснено економічну оцінку агротехнологічних методів вирощування гірчиці білої в залежності від продуктивності сорту, реакції на передпосівну обробку стимуляторами росту, внесення різних норм мінеральних добрив, а також способів сівби та норм висіву насіння. Встановлено, що використання протруйника Модесто, 48 % т. к. с. (12,5 л/т) і стимуляторів росту при обробці насіння забезпечує підвищення рентабельності виробництва насіння на 23,9–34,3 % порівняно з необробленим насінням. При використанні стимуляторів росту, таких як Нертус ПлантаПег (0,40 л/т), цей показник був вищим на 4,1 %, а за Трептолем (0,25 мл/т) – на 10,4 % порівняно з Вимпел 2 (1,0 л/т). За нормою внесення мінеральних добрив N30P30К35 + N30 (підживлення в фазі ВВСН 14–16) собівартість 1 т продукції була найнижчою і складала 8,0 тис. грн/т (для сорту Аріадна) та 7,7 тис. грн/т (для сорту Біла Принцеса). Висока реалізаційна ціна насіння забезпечувала рентабельність виробництва на рівні 400 і 419 % відповідно. Широкорядний спосіб сівби (45 см) з нормою висіву 0,5 млн схожих насінин на гектар забезпечує на 26 % вищу рентабельність виробництва насіння білої гірчиці порівняно з звичайним рядковим способом (15 см) і нормою висіву 1,5 млн схожих насінин на гектар. Ключові слова: гірчиця біла, сорт, добрива, стимулятор росту, спосіб сівби, норма висіву насіння, структура рослини, продуктивність, 7 урожайність, якість, енергія проростання, схожість, маса 1000 насінин, економічна ефективність.