ВСТУП
Останніми рокамив південному Лісостепу України значною мірою змінилася структура посівних площ.
Тому перед намипостало завдання: обрати культуру, що в нашій посушливій зоні давала б прибутокнарівні з соняшником та була добрим попередником під озиму пшеницю.
Аналізуючивирощування альтернативних кормовим культурами рослин сої, ріпаку ярового таозимого, гірчиці, ми дійшли висновку, що ці культури поряд з позитивнимипоказниками мають низку агрономічних недоліків: низьку врожайність, пізнєдостигання.
Наукові тавиробничі досліди засвідчили, що крім згаданих вище культур, перспективурозширення площ посіву має така культура, як льон олійний [1].
Олійний льон –цінний харчовий та лікувальний продукт. Олія з нього містить ненасичені жирнікислоти, тому попереджає виникнення судинних захворювань насіння льону, запрактикою народної та даними наукової медицини має лікувальну властивість.Окрім жиру, воно містить білок, вуглеводи, органічні кислоти, ферменти. Унасінні різних сортів льону олійного міститься 42 – 48% олії. Йодне число оліїстановить 165 – 192.
Олійний льон – цепо сухостійна, скоростигла і високоврожайна культура (14 – 30 ц/га) і є добримпопередником для озимих культур. У стеблах олійного льону міститься волокно,придатне для виробництва грубих тканин і шпагату. Солома, у якій до 50%целюлози, є сировиною для виробництва цигаркового паперу, картону. З відходів(костриці) виготовляють будівельні плити. Розвиток галузі льонарства в сучаснихумовах неможливий без виробництва високоякісної конкурентоспроможної продукції,яка б користувалась попитом на внутрішньому і зовнішньому ринках. Це значноюмірою залежить від використання нових сортів льону і економічно вигіднихтехнологічних прийомів вирощування, здатних забезпечувати високі врожаї насінняі бути конкурентним на ринку збуту продукції. Одним із шляхів підвищенняконкурентності льону – зменшення затрат на його виробництво за рахунок зниженняінтенсивності найбільш енергоємного основного обробітку ґрунту, вивченняможливості використання цього шляху і було завданням наших досліджень [2].
РОЗДІЛ 1 ЗЯБЛЕВИЙОБРОБІТОК ҐРУНТУ ТА УМОВИ ВИРОЩУВАННЯ ЛЬОНУ ОЛІЙНОГО (огляд літератури)
1.1 Вплив різнихглибин зяблевої оранки на водний режим ґрунту
В умовахнестійкого і недостатнього зволоження водний режим є лімітуючим фактором вотримані високих урожаю всіх сільськогосподарських культур, тому всіагротехнічні заходи, в тому числі і механічний обробіток ґрунту, повинні бутинаправлені на акумуляцію атмосферних опадів у ґрунті та раціональне їхвикористання рослинами впродовж вегетації.
Серед науковцівкінця ХХ і початку ХХІ століття немає єдиної думки щодо ефективностізастосування конкретного способу чи глибини основного зяблевого обробіткуґрунту щодо нагромадження вологи за осінньо-зимовий період і ефективного їївикористання рослинами протягом вегетації.
У дослідженнях,що проводились на дослідному полі кафедри загального землеробства УманськогоДАУ [3, 4] на чорноземі опідзоленомувстановлено тенденцію до незначного зменшення загальних запасів ґрунтової водив метровому шарі при зменшенні глибини полицевої оранки. Так, на фоніполицевого обробітку на 25 – 27 см вміст загальної вологи складав 325,4 мм, а при зменшенні обробітку до 10 – 12 см цей показник знижувався лише на 3,0 мм.
З результатівдосліджень М.В. Калієвського і В.О. Єщенка [5] видно, що вміст доступноївологи в метровому шарі чорнозему опідзоленого важкосуглинкового на фоніглибокої оранки під час сходів льону олійного становив 180 мм, а при зменшенні глибини оранки до 15 – 17 см запаси доступної вологи зменшувались лише на 4 мм. Однак впродовж вегетації культури більшими запаси ґрунтової вологи залишались за мілкогополицевого обробітку.
Проте, згідноданих досліджень, що проводились у дослідному господарстві “Дніпро” Інституту зернового господарства УААН [6], запаси доступної вологи навесні при зменшенні полицевого обробітку з 30– 32 см до 20 – 22 см збільшувались з 186 до 192 мм, що є незначним. Однак, як стверджують дослідники, у посушливі роки різниця між досліджуванимиваріантами була більшою на користь оранки на глибину 20 – 22 см. Аналогічні результати отримали В.Т. Канцалієв [7] і В.А. Гулідова [8].
У дослідахЕрастівської дослідної станції [9] на чорноземі звичайному важкосуглинковомупри вивченні впливу зяблевої оранки на 20 – 22 і 25 – 27 см на запаси доступної вологи в шарі ґрунту 0 – 150 см встановлено, що навесні ґрунтової води нацих фонах було однаково (190,1 — 190,2 мм). Аналогічні результати були одержані на Розівській дослідній станції [10] на чорноземі звичайномулегкосуглинковому.
За данимидосліджень кафедри землеробства і гербології НАУ [11], найбільше вологи в ґрунтіза рахунок опадів протягом осінньо-зимового періоду нагромаджувалось на фоніглибокого основного зяблевого обробітку.
У дослідженняхВ.О.Єщенка, Д.Л.Каричковського, В.Д.Каричковського і О.В.Єщенка [12], що проводились на чорноземі опідзоленому важкосуглинковому, запасидоступної вологи в шарі ґрунту 0 – 160 см навесні за оранки на 30 – 32 см становили 261,5 мм, а при зменшенні глибини полицевого обробітку до 10 – 12 см запаси води в ґрунту збільшувались на 8,0 мм.
З результатівдосліджень В.П. Гудзя, І.П. Максимчука, О.П. Кротінова та інших [13] такожвидно, що кращі умови водного режиму складались на фоні мілкішої зяблевоїоранки.
1.2 Щільністьґрунту за різноглибинної оранки
Одним з головнихпоказників, що характеризує фізичні властивості ґрунту, є щільність, яка маєзначну мінливість і залежність від заходів обробітку, вирощуваної культури іперіоду визначення. Тому одною з основних задач основного обробітку ґрунту єзабезпечення оптимальної щільності для росту рослин, яка для більшості культурв шарі 0 – 30 см знаходиться в межах 1,05 — 1,36 г/см3 [14 – 16],проте вона може дещо змінюватись залежно від типу ґрунту і культури.
У дослідженняхВ.П.Тохтарова [17], що проводились на чорноземахпівденних середньосуглинкових, щільність орного шару ґрунту перед сівбою соргопри оранці на глибину 28 – 30 см була 1,12 г/см3, що на 0,10 г/ см3менше, ніж при оранці на 12 – 14 см.
Більш щільнескладення 30-сантиметрового шару чорнозему південного малогумусного післямілкої оранки порівняно до глибокої спостерігали і в дослідах Кримськогонауково-виробничого об’єднання Еліта, де цей показник зростав на 0,06 г/см3,хоча і при цьому щільність ґрунту не виходила за вищезазначені параметриоптимальності.
З результатівдосліджень В.О.Єщенка, О.Б. Карнауха і Д.Л. Каричковського [19], якіпроводились на чорноземі опідзоленому, видно, що зменшення глибини зяблевоїполицевої оранки з 30 – 32 до 10 – 12 см приводило до ущільнення орного шару ґрунту перед сівбою цукрових буряків з 1,10 до 1,14 г/см3.
Підвищеннящільності перед сівбою ярого ячменю на фоні зяблевої оранки на 15 – 17 см зафіксовано також у дослідженнях Ю.І. Накльоки і В.О. Єщенка, де на цих же ґрунтах вона в шарах0 – 10, 10 – 20 і 20 – 30 см була відповідно на 0,03, 0,04 і 0,03 г/см3більшою, ніж за оранки на 25 – 27 см. До такого ж висновку у своїх дослідженняхдійшов і М.В. Калієвський/
Щільністьтемно-сірого легкосуглинкового ґрунту на дослідному полі Львівського СГІ [22]від зменшення глибини оранки з 28-30 до 20 – 22 см збільшувались на 0,02 – 0,06 г/см3.
Тривалезастосування мілкого обробітку у сівозміні порівняно з глибокою оранкоюпризводить до ущільнення ґрунту в шарах 10 – 20 і 20 – 30 см. Так, на Білоцерківській ДСС [23] щільність в цих шарах на час сівби буряків при застосуванніглибокої оранки на 30 – 32 см становила відповідно 1,12 і 1,10 г/см3,що на 0,05 і 0,07 г/см3 менше, ніж при оранці на 12 – 14 см. Аналогічні результати досліджень отримали В.І. Бровкін і Н.І. Нікітаєва.
За данимидосліджень Л.В. Костащука і М.В. Костащука, щопроводились на чорноземі вилугуваному, щільність ґрунту перед сівбою цукрових буряківу шарі 0 – 10 і 0 – 30 см була вищою на фоні оранки на 12 – 14 см і становила відповідно1,15 і 1,19 г/см3, що на 0,05 і 0,04 г/см3 більше, ніж заобробітку на 30 – 32 см… Подібні результати досліджень спостерігались і у С.Н.Шевченко та В.А. Корчагіна [26].
Отже, щільність різнихґрунтів по-різному залежить від глибини зяблевого полицевого обробітку ґрунту.
1.3 Загальна пористістьґрунту залежно від глибини обробітку
Важливим показникомбудови орного шару ґрунту слід вважати загальну пористість, яка знаходиться в тіснійзалежності від щільності складення.
Дослідженнями Ю.О.Ременяка [27], які проводились на Уладово-Люлинецькій ДСС в підзоні достатньогозволоження Лісостепу України на чорноземі глибокому середньо суглинковому встановлено,що загальна пористість ґрунту в шарі 0 – 30 см на фоні оранки на 30 – 32 см підчас сходів цукрових буряків становила 52,5 %, а при виміленні полицевого обробіткудо 20 – 22 і 12 – 14 см цей показник зменшувався відповідно на 1,0 і 1,4 %. Такаж тенденція зберігалася впродовж всієї вегетації культури. Такого ж висновку у своїхдослідженнях дійшли і Є.П. Божкова, С.І. Баршадська і Л.Н. Вишегородцева, де загальнапористість 30-сантиметрового шару чорнозему звичайного була більшою на варіантахз глибоким полицевим обробітком. Аналогічні результати отримали В.М.Новиков, Л.А.Нечаєві В.І. Коротєєв.
З досліджень М.В.Калієвського видно, що загальна пористість чорнозему опідзоленого важкосуглинкогов шарі 0-30 см на середину вегетації льону олійного за умов посушливого весняногоперіоду була вищою на фоні глибокого полицевого обробітку ґрунту, а за умов достатньогозволоження тенденція була зворотною.
У дослідах Л.В. Костащукаі М.В. Костащука, що виконувались на чорноземі глибокому середньосуглинковому, значноїрізниці за показником загальної пористості залежно від глибини зяблевої оранки неспостерігалось і на початок вегетації цукрових буряків цей агрофізичний показникна фоні оранки на 12 – 14 і 30 – 32 см в 30-сантиметровому шарі ґрунту знаходивсяв межах 52,5 – 52,8%, а в кінці вегетації – 49,7 – 50,7%. Аналогічні результатибули отримані В.О. Єщенком іЛ.М. Кононенко та І.П. Котоврасовим/
Згідно даних досліджень,що проводились в Інституті зрошуваного землеробства УААН [33], при зменшенні глибиниобробітку до 12 – 14 см відмічалось зниження загальної пористості відносно глибокоїполицевої оранки на 1,4 – 2,0%.
1.4 Потенційна і фактичназабур’яненість ярих культур за різного зяблевого обробітку ґрунту
Однією з важливихланок комплексної системи захисту посівів сільськогосподарських культур від бур'яніву сучасному землеробстві є механічний обробіток ґрунту. У сумарному ефекті загальноїсистеми обробітку ґрунту протибур’яновий ефект основного обробітку становить 60%,хоч цей показник змінюється залежно від технологій обробітку ґрунту, погодних умовтипу забур’яненості. Ось чому важливим для науки і практики землеробства є опрацюванняі вдосконалення раціонального основного обробітку ґрунту, який би забезпечував найкращийпротибур’яновий ефект і відповідав вимогам ресурсозбереження і підвищення родючостіґрунту.
У дослідженнях С.П.Танчика встановлено, що за проведення глибокої оранки при вирощуванні кукурудзи23 – 35% насіння бур’янів розміщувалось у верхньому 10-сантиметровому шарі ґрунту,а в шарах ґрунту 10 – 20 і 20 – 30 см відповідно 22 – 31 і 40 – 49%.
Згідно даних дослідженьЛ.М.Кононенко і В.О.Єщенка [38], що проводились в Уманському ДАУ, засміченість верхньогопотенційно небезпечного 10-сантиметрового шару ґрунту насінням бур'янів на фонізяблевої оранки на 10 – 12 см була більшою на 15,7 %, ніж після аналогічного обробіткуна 25 – 27 см. Величина частки насіння бур'янів у цьому шарі значною мірою булавизначальною у формуванні рівня забур’яненості посівів на початок вегетації ріпакуярого і тому на фоні наймілкішого полицевого обробітку ґрунту нараховувалось найбільшебур'янів – 110,8 шт./м2, а за глибокого обробітку – 96,0 шт./м2.
По-різному впливалиглибини основного полицевого обробітку ґрунту на забур’яненість посівів ячменю ярогопротягом вегетації у дослідженнях Ю.І. Накльоки і В.О. Єщенка. Із зменшенням глибиниполицевого обробітку з 25 – 27 см до 10 – 12 см кількість бур'янів на початок вегетаціїкультури збільшувалась, але до кінця вегетаційного періоду тенденція змінилась впротилежний бік.
Науковці ЛьвівськогоДАУ, вивчаючи вплив різноглибинної оранки на забур’яненість посівів, встановили,що при оранці на 10 – 12 см бур’янів було більше, ніж за звичайної та глибокої іу середньому за 1996 – 1998 рр. їхня кількість зросла відповідно на 25 і 41%.
Дослідження впливурізних глибин основного обробітку на забур’яненість посівів, які проводили В.Ф.Ківері В.Ф.Москаленко на чорноземах звичайних середньосуглинкових, засвідчують, що зменшенняглибини зяблевої оранки з 28 – 30 до 18 – 20 см супроводжувалось збільшенням кількостібур'янів у посівах кукурудзи на початку вегетації з 29,8 шт./м2 до 39,2шт./м2, а їх сухої маси – з 41,7 до 54,1 г/м2.
Отже, більшість науковцівстверджують, що із зменшенням глибини основного полицевого обробітку ґрунту підвищуєтьсяпотенційна і фактична забур’яненість ґрунту.
1.5 Врожайність льонуолійного за різного основного обробітку ґрунту
Сучасне землеробствоУкраїни перебуває на етапі переходу від інтенсивних великозатратних технологій вирощуваннясільськогосподарських культур до більш раціональних і менш енергоємних, за якихшироко застосовується принцип мінімалізації.
В останні роки інтересдо вирощування льону олійного в Україні поступово зростає, особливо на півдні ів центральній її частині. Однак, питання вирощування даної культури за ресурсоощаднимитехнологіями практично не вивчено.
Згідно з результатамидосліджень А.М. Крохмаля [44], урожайність насіння льону олійного на фоні полицевогообробітку становила 10,4 ц/га, що більше на 1,0 ц/га, ніж за безполицевого розпушування.
У дослідах Інститутуолійних культур УААН [45] на чорноземі звичайному врожайність насіння льону в середньомуза два роки була практично однаковою як на фоні оранки, так і на фоні плоскорізногорозпушування на середню глибину і відповідно дорівнювала 9,1 і 9,7 ц/га. При поверхневомуобробітку вона була дещо нижчою – 7,8 ц/га.
З даних дослідженьМ.В. Калієвського і В.О. Єщенка [46], що проводились в Уманському ДАУ, врожайністьнасіння льону олійного знижувалась незначно як при зменшенні глибини полицевої оранкиз 20 – 22 см до 15 – 17 см, так і при поглибленні до 25 – 27 см, коливаючись у дослідівід 20,0 до 20,3 ц/га.
На основі проаналізованихлітературних джерел можна зробити висновок, що ефективність використання різнихглибин полицевої оранки в системі основного обробітку ґрунту є неоднаковою і залежитьяк від ґрунтових, так і погодних умов року. Все це і різні погляди вчених вказуєна необхідність вивчення цього важливого питання в конкретних умовах, в тому числіі на дослідному полі навчально-науково-виробничого відділку Уманського ДАУ.
РОЗДІЛ 2 ОБ’ЄКТ ДОСЛІДЖЕНЬ
2.1 Ботанічна і біологічнахарактеристика льону олійного
Льон олійний належитьдо виду Linum usitatissimum L. (льон звичайний) родини льонових (linaceae L), яка об’єднує близько 200 видів як однорічних,так і багаторічних рослин. В межах виду Linum usitatissimum в культуру увійшли виключно однорічніформи з коробочками, які не розтріскуються. Найпоширенішим підвидом льону в Європіта Азії є Євразійський. До нього належать такі екотипи: довгунець, межеумок, кучерявець,сланкий. Виключно на олію вирощують льон-кучерявець. Льон-кучерявець – однорічнатрав’яниста рослина 20 – 45 см заввишки, кущиста, з великою кількістю коробочок.Льон не дуже вимогливий до тепла. Насіння його починає проростати при температурі3 – 4оС, а сходи з’являються при температурі повітря 6оС.Сходи льону витримують навесні заморозки до мінус 6оС. Для повного розвиткурослин і достигання насіння олійного льону потрібно не менше 80 – 90 безморознихднів. Найбільше тепла і сонячних днів потребує льон олійний під час достигання.За хмарної та вологої погоди із зниженням температури достигає повільно. До вологильон олійний менш вимогливий, ніж прядивний, проте коефіцієнт транспірації у ньогодосить високий (420 – 690). Коренева система льону розвинена порівняно слабко, алевсмоктувальна її здатність дуже висока. Найбільше вологи використовує з шару ґрунту0 – 50 см. Характерною ознакою розвитку кореневої системи льону є її невпинний рістуглиб майже до кінця вегетації. Це дає змогу рослинам засвоювати вологу після цвітінняз більш глибоких шарів грунту і краще витримувати посуху порівняно з іншими яримикультурами.
Найбільший урожайнасіння льону буває тоді, коли в період від початку
бутонізації до кінця цвітіння за помірних температур випадає біля 50 мм опадів.
Льон дуже вибагливийдо родючості грунту. На утворення одиниці сухої речовини він витрачає поживних речовинудвічі більше, ніж зернові колосові хліба: на формування 1ц насіння з відповідноюкількістю побічної продукції господарського урожаю льон виносить з грунту 7,6 кг.азоту, 2,4 кг фосфору і 5,5 кг калію. Елементи мінерального живлення він засвоюєнерівномірно: спочатку повільно, а у фазі бутонізації – посилено. Водночас з посиленнямзасвоєння поживних речовин збільшується приріст органічної речовини за рахунок прискоренняросту стебел льону, який іноді досягає 3 – 4 см. за добу. Наприкінці цвітіння рістрослин та засвоєння ними поживних речовин уповільнюються, а на початку утвореннянасіння – припиняються.
Кращими грунтами длянього є чорноземи і каштанові. Залежно від сорту та погоди вегетаційний період льонутриває від 73 до 115 днів. У помірно теплу і похмуру погоду він продовжується, ав суху та сонячну – скорочується [47].
Сорти олійного льону,вирощувані в Україні, належать до рослин середнього світлового дня. Із сортів льонуолійного районовано в Україні Дебют, Південна ніч, які вирощують у зонах Степу іЛісостепу України. Крім того, в господарствах висівають також сорти Авангард, Воронезький1308, Кіровоградський 2, Крупнонасінний 3, Айсберг, Орфей, Золотистий [48].
2.2 Особливості сортульону олійного
Дебют – сорт ранньостиглий,тривалість вегетаційного періоду становить 85 – 87 днів. Висота рослини 48 – 55см., технічна довжина стебла 30 – 37 см. Квітка середнього розміру, фіолетова. Насіннятемно-коричневе, маса 1000 насінини – 7,6 – 8,0 г. Вміст олії в насінні 46 – 47%. Урожайність 16 – 18 ц/га. Відрізняється раннім дружнім достиганням коробочокта компактним кущем. Занесений до Реєстру сортів рослин України з 2001 року. Стеблоокругле, не опущене. Листки зелені, ланцетні. Плід – округла коробочка. Сорт стійкийдо посухи, вилягання та осипання [48].
РОЗДІЛ 3 УМОВИ ТА МЕТОДИКА ПРОВЕДЕННЯ ДОСЛІДЖЕНЬ
Досліди по вивченнювпливу різних глибин зяблевої полицевої оранки на родючість ґрунту і формуванняврожайності льону олійного закладались на дослідному полі кафедри загального землеробстваУманського ДАУ. Територіядослідного поля представляє собою вирівняне підвищене плато з глибоким заляганнямпідґрунтових вод.
3.1 Характеристикаґрунту
Досліди проводилисьна чорноземі опідзоленому важкосуглинковому. Цей тип ґрунту характеризується відносноюоднорідністю гранулометричного і хімічного складу за профілем, ілювіальним характеромрозподілу карбонатів, значним нагромадженням елементів живлення у гумусовому горизонті.
Гранулометричний складґрунту представлений 21 – 25% агрегатів >10 мм, 10 – 0,25 мм (агрономічно ціннаструктура) – 73 – 75% і
Дані таблиці 3.1 показують,що ґрунт відповідає вимогам рослин до ґрунту. Із поглибленням щільність ґрунту практичноне змінюється, а вологість стійкого в’янення з глибиною дещо збільшується [49].
Таблиця 3.1 Фізичніі гідрологічні властивості ґрунту дослідної ділянкиШар ґрунту, см
Питома маса ґрунту, г/см3
Щільність ґрунту, г/см3 Вологість стійкого в’янення, % 0 – 20 2,63 1,24 10,6 20 – 40 2,70 1,27 10,6 40 – 60 2,57 1,24 12,5 60 – 80 2,63 1,23 12,4 80 – 100 2,66 1,24 12,5
Ґрунт характеризуєтьсянизьким вмістом азоту, підвищеним вмістом фосфору та калію, високим ступенем насиченняосновами і слабо кислою реакцією ґрунтового розчину. В цілому чорнозем опідзоленийважкосуглинковий на лесі дослідного поля придатний для вирощування всіх районованихсільськогосподарських культур, в тому числі і льону олійного.
3.2 Погодні умови
Погодні умови в рокидосліджень різнилися між собою і були не в однаковій мірі сприятливими для ростуі розвитку рослин льону олійного, що в подальшому впливало на величину врожаю цієїкультури.
Як видно з табл. 3.2,в цілому за 2005/2006 сільськогосподарський рік кількість опадів становила 530 мм,що на 10 мм менше середньо багаторічних. Після проведення основного зяблевого обробітку до сівби льону випало 302,6 мм опадів, що відповідало середньобагаторічної норми за цей період. Однак після сівби до кінця вегетації культури сума атмосферних опадів була нижчою за середньо багаторічну на 99,1 мм. Особливо критичним за забезпеченням опадами був період під час цвітіння і формування насіння, що негативно відзначилось на врожайності льону олійного. За 2006/2007 сільськогосподарський рік випало 400 мм опадів, що на 233 мм менше середньо багаторічних.
Від закладання досліду до початку сівби випало 119,6 мм, що на 101,4 мм менше за середньо багаторічну кількість. До того ж з березня опадів стало випадати ще менше і це призвело до швидкого висушування верхнього шару ґрунту.
Так, з квітня по липень (вегетаційний період льону) випало 80,1 мм, що на 196,9 мм менше за середньо багаторічну кількість опадів у цей період. Особливо критичними періоди були на початку вегетації і під час цвітіння льону олійного, що стало причиною слабого росту і розвитку рослин та скорочення періоду вегетації. За температурним режимом веснав 2006 році досліджень була характерною для районів південного Лісостепу.
Підвищена температураповітря і нестача опадів на початкових етапах росту негативно вплинуло лише на появуі формування сходів льону.