Please use this identifier to cite or link to this item: https://repo.snau.edu.ua:8080/xmlui/handle/123456789/11207
Title: Адаптивність та особливості формування продуктивності гібридів соняшнику в умовах північно-східного Лісостепу України
Other Titles: Adaptability and peculiarities of productivity formation of sunflower hybrids in the conditions of the North-Eastern Forest Steppe of Ukraine
Authors: Колосок, Інна Олександрівна
Kolosok, I. O.
Keywords: соняшник
середньоранні гібриди
площа листкової поверхні
мінеральні добрива
норма висіву насіння
урожайність
продуктивність рослин
вміст олії
sunflower
mid-early hybrids
leaf surface area
yield
plant productivity
oil content
yield formation algorithm
adaptability
Issue Date: 2022
Publisher: СНАУ
Citation: Колосок І. О. Адаптивність та особливості формування продуктивності гібридів соняшнику в умовах північно-східного Лісостепу України [Електронний ресурс] : дисертація на здобуття наукового ступеня доктора філософії за спеціальністю : 201 «Агрономія» / І. О. Колосок. – Суми : Сумський національний аграрний університет, 2022. – 202 с.
Abstract: В Україні зосереджена значна частка світових посівних площ та валового виробництва соняшнику. Стійка тенденція до потепління та аридизації клімату, а також успіхи селекції зумовили суттєве зміщення вегетаційної лінії вирощування соняшнику на північ та розширення зони промислового вирощування соняшнику на всю територію України. Процес збільшення посівних площ соняшнику в північно-східному Лісостепу та Поліссі України потребує спеціалізованих генотипів, адаптованих до специфічних ґрунтово-кліматичних умов, насамперед підвищеної кислотності ґрунту та низьких температур у весняний період, а також високої вологості й низьких добових температур у осінній період. Визначення базових параметрів посіву в сортових технологіях вирощування соняшнику в зоні проведення дослідження є актуальним як з практичного погляду, так і наукового для формування теоретичного базису, насамперед програм зі створення нових моделей генотипів та підходів до оптимізації їх технологічного супроводу. Експериментальні дослідження за темою дисертації були проведені у 2019–2022 роках у рамках наукових тем: Сумського національного аграрного університету – «Оптимізація технології вирощування сучасних гібридів соняшнику в умовах Лівобережного Лісостепу України» (номер державної реєстрації 0116U003806, 2016–2020 рр.); Інституту сільського господарства Північного Сходу НААН України – «Розробити модель генотипу та удосконалити методику створення адаптованих до умов північно-східного Лісостепу та Полісся гібридів соняшнику» (номер державної реєстрації 0116U003756, 2016–2020 рр.). Метою досліджень було удосконалення підходів до вибору гібридів та підвищення ефективності культури соняшнику в умовах північно-східного Лісостепу України. Для досягнення мети були поставлені такі завдання: Визначити рівень реалізації та динаміку розвитку вегетативної сфери гібридів соняшнику залежно від норми добрив та густоти посіву. Провести оцінювання реакції гібридів соняшнику на зміну умов вегетації за показниками урожайності рослин та структури продуктивності. Визначити алгоритми формування урожайності та рівень адаптивності гібридів соняшнику в різних умовах середовища. За показниками економічної ефективності визначити оптимальні параметри вирощування середньоранніх гібридів соняшнику в умовах північно-східного Лісостепу України. За результатами виконання поставлених завдань уперше для зони північно-східного Лісостепу України було розраховано динаміку вегетативного розвитку, продуктивності рослин та змін у алгоритмах формування урожайності середньоранніх гібридів соняшнику під впливом факторів генотипу, норми мінеральних добрив та густоти посіву. Визначено, що середній рівень накопичення фітомаси посівами соняшнику становить 8,84 т/га на ділянках без добрив, 10,77 та 13,05 т/га за використання добрив нормою N45P45K45 та N90P90K90 відповідно. За збільшення густоти посіву із 45 до 55 та 65 тис/га відбувається зростання фітомаси посіву на 17,3 та 23,3 % (+ 1,66 та + 2,23 т/га). Підтверджено, що рівень прибавки урожаю від використання мінеральних добрив визначається природою гібриду і прямо не залежить від показників кінцевої густоти посіву. Установлено, що збільшення урожайності гібридів за використання середньої та високої норм добрив відбувалося за рахунок зростання загальної фітомаси посіву та супроводжувалося зменшенням частки господарського урожаю. Pівень урожайності, вищий за середній (більше 3 т/га на ділянках без добрив, більше 3,5 т/га на ділянках із внесенням середньої норми добрив та більше 4,0 т/га за внесення високої норми добрив), формувався в діапазоні значень коефіцієнта урожайності: від 50 до 25 %; від 45 до 25 % та від 42 до 24 %. Зменшення значень коефіцієнта менше 24–25 %, незалежно від схеми внесення добрив та кількості надземної фітомаси, супроводжувалося зниженням показника врожайності. Крім того, було встановлено, що генотипи з високим рівнем реалізації генеративного потенціалу характеризувалися вищим за середнє значенням індексу урожайності, що забезпечувало блокування процесів накопичення фітомаси на рівні 7,0–8,0 т/га на ділянках без добрив, 8,5–9,5 та 10,5–12,5 т/га на ділянках із внесенням середньої та високої норм добрив. Було розраховано, що незалежно від норми добрив достатнім для забезпечення найвищого в умовах середовища рівня реалізації генеративного потенціалу є забезпеченість насіння листковою поверхнею на рівні 80–120 см2/г. У групі середньоранніх гібридів найвищий рівень реалізації генеративного потенціалу забезпечує алгоритм із визначальним впливом на зміну показника урожайності таких параметрів, як кількість насіння на одиницю площі, маса 1000 насінин та надземна фітомаса посіву. Характерною ознакою високопродуктивних гібридів було від’ємне значення коефіцієнта регресії для показника середньої маси рослин. Незалежно від норми добрив найвищі показники екологічної пластичності (bi>1,2) мали гібриди Агент та LG 53.77. Найвищий рівень стабільності за показником Si було відмічено у гібридів: Феномен, Набір та Ясон. Ці ж гібриди продемонстрували найкращі показники стресостійкості. Удосконалено підходи до вибору (створення) гібридів для зональних технологій вирощування соняшнику. Запропоновано оптимальну для умов зони досліджень модель середньораннього гібрида, орієнтованого на кінцеву (передзбиральну) густоту 55 тис/га з такими параметрами: тривалість періоду «сходи–цвітіння» – 55-60 днів; кількість листків – 18–23; індекс урожайності – більше 30 %; коефіцієнт листкової поверхні посіву – 2,5 м2/м2; здатність формувати на м2 більше 5,0 тис. шт. насіння. У процесі теоретичного узагальнення отриманих результатів набули подальшого розвитку положення щодо шляхів управління та ефективності заходів з регулювання параметрів вегетативного та генеративного розвитку культури соняшнику однорічного на рівні особин та популяцій. У практичному аспекті результати проведених досліджень свідчать про можливість підвищення врожайності соняшнику на 0,4–0,6 т/га, збільшення показників виходу олії на 0,21–0,36 т/га та зростання рівня рентабельності до 132,4 %. Фактичне впровадження результатів було проведено у 2022 році в умовах ТОВ «МАЯК» на площі 42,0 га та ФГ «Колос» на площі 56 га. Економічна ефективність від впровадження становила 178,50 та 340,68 тис. грн відповідно. Було створено та передано до державного сортовипробування високопродуктивний гібрид соняшнику Хорал (заявка 20039041 від 29.10.2020 р.). Для забезпечення максимального рівня реалізації потенціалу культури соняшнику в зоні північно-східного Лісостепу України виробничим підприємствам рекомендовано: У технологіях, орієнтованих на отримання органічної продукції (без використання мінеральних добрив), перевагу віддавати гібридам з високим рівнем екологічної стабільності та стресостійкості ( Феномен, Набір, Ясон). У технологіях, спрямованих на отримання найвищого рівня прибутку з одиниці площі, використовувати гібриди Агент та LG 53.77 з передзбиральною густотою 55 тис./га за внесення добрив нормою N45P45K45 та 65 тис/га – нормою N90P90K90.
Description: A significant share of the world's cultivated areas and gross sunflower production is concentrated in Ukraine. The persistent trend towards warming and climate aridization as well as the breeding success caused a significant shift of the vegetation line of sunflower cultivation to the north and the expansion of the zone of industrial sunflower production to the entire territory of Ukraine. The process of increasing sunflower acreage in the northern Forest-Steppe and Polissia of Ukraine requires of specialized genotypes adapted to specific soil and climatic conditions, primarily with increased soil acidity and low temperatures in the spring period, as well as high humidity and low daily temperatures in the autumn ones. Determining the basic parameters of sowing in varietal technologies of sunflower cultivation in the zone of the north-eastern Forest Steppe is relevant both in practical terms and scientifically for the formation of a theoretical basis, first of all, programs for the creation of new models of genotypes and approaches to the optimization of their technological support. Experimental research on the dissertation was carried out in 2019-2022 within the framework of scientific topics: «Optimization of the cultivation technology of modern sunflower hybrids in the conditions of the Left Bank Forest Steppe of Ukraine» (state registration number 0116U003806, 2016–2020) – Sumy National Agrarian University;  «Develop a genotype model and improve the method of creating sunflower hybrids adapted to the conditions of the northeastern Forest Steppe and Polissia» (state registration number 0116U003756, 2016–2020). – Institute of Agriculture of the North-East of the National Academy of Sciences of Ukraine The purpose of the research was to improve approaches to the hybrid breeding and increase the efficiency of sunflower crop in the conditions of the North-Eastern Forest Steppe of Ukraine. To achieve the goal, the following tasks were set: • To determine the level of implementation and the development dynamics of the vegetative sphere of sunflower hybrids depending on the rate of fertilizers and the sowing density. • To evaluate the response of sunflower hybrids to changes in vegetation conditions based on indicators of plant yield and productivity structure. • To determine yield formation algorithms and the level of adaptability of sunflower hybrids in different environmental conditions. •To determine the optimal parameters for growing of sunflower hybrids according to indicators of economic efficiency in the conditions of the North-Eastern Forest Steppe of Ukraine. Based on the results of the tasks, the dynamics of vegetative development, plant productivity and changes in the yield formation algorithms of sunflower hybrids were calculated for the first time for the North-Eastern Forest Steppe zone of Ukraine under the influence of genotype factors, mineral fertilizer rates and sowing density. It was determined that the average level of accumulation of phytomass by sunflower crops was 8.84 t/ha in plots without fertilizers, 10.77 and 13.05 t/ha with fertilizer application with the rate of N45P45K45 and N90P90K90 respectively. When the sowing density increased from 45 to 55 and 65 thousand/ha, there was an growth in phytomass of sowing by 17.3 and 23.3% (+ 1.66 and + 2.23 t/ha). It has been confirmed that the yield level increase after from mineral fertilizers application was determined by the hybrid genotype and did not have a direct relationship with the indicators of the final sowing density. It was established that the increase in the hybrids yield with application of medium and high fertilizer rates occured due to the growth of the total crop phytomass and was accompanied by decrease in the share of the economic harvest. The yield level of higher than the average (more than 3 t/ha in plot without fertilizers, more than 3,5 t/ha in plots with the application of average fertilizer rate and more than 4.0 t/ha with application of high fertilizer rate) was formed in the range of values of the productivity coefficient: from 50 to 25 %; from 45 to 25 % and from 42 to 24 %. A decrease in coefficient values of less than 24–25 %, regardless of the fertilizer application scheme and the amount of above-ground phytomass, was accompanied by a decline in the yield index. In addition, it was established that genotypes with a high level of realization of the generative potential were characterized by higher than average values of the productivity coefficient, which ensured the blocking of phytomass accumulation processes at the level of 7–8 t/ha in plots without fertilizers, 8,5–9,5 and 10, 5–12,5 t/ha on plots with medium and high fertilizer rates. It was calculated that, regardless of the fertilizer rate, for ensuring of the highest level of generative potential realization in the environmental conditions was the supply of the seed with a leaf surface at the level of 80–120 cm 2 /g. In the group of mid-early hybrids, the highest level of generative potential realization was provided by an algorithm with a decisive influence on the change in the yield index of such parameters as the number of seeds per unit area, the 1000 seed weight and the above-ground phytomass of the crop. A characteristic feature of highly productive hybrids was the negative value of the regression coefficient for the indicator of average plant mass. Regardless of the fertilizer rate, the Agent and LG 53.77 hybrids had the highest indicators of ecological plasticity (bi>1.2). The highest level of stability according to the Si indicator was noted in such hybrids as Phenomen, Nabir and Yason. These hybrids showed the best stress resistance indicators as well. Approaches to the hybrids creation for zonal sunflower technologies have been improved. For the conditions of the research area, an optimal model of the mid-early hybrid is proposed, aimed at a final (pre-harvest) density of 55 thousand/ha with the following parameters: duration of the «seedling-flowering» period – 55–60 days; number of leaves – 18–23; the yield rate is more than 30 %; coefficient of сrop leaf surface – 2,5 m 2 /m2 ; the ability to form more than 5,000 th seeds/ m 2. In the process of theoretical generalization of results, further provisions development of regarding the management ways and measures effectiveness to regulate the parameters of vegetative and generative development of sunflower crop at the level of individuals and populations was obtained. In a practical aspect, the research results indicate the possibility of increasing the sunflower yield by 0,4–0,6 t/ha and growth of the oil yield by 0,21–0,36 t/ha. The actual implementation of the results was carried out in 2022 in the conditions of ―Mayak‖ LLC on an area of 42,0 hectares and ―Kolos‖ Farm on an area of 56 hectares. The economic efficiency from the implementation was 178,50 and 340,68 thousand UAH, respectively. The high-yielding Khoral sunflower hybrid was created and submitted for state variety testing (application 20039041 dated 10/29/2020). To ensure the maximum level of realization of the potential of sunflower in the zone of the North-Eastern Forest-Steppe of Ukraine, production enterprises are recommended: • In technologies aimed at obtaining organic products (without the use of mineral fertilizers), preference should be given to hybrids with a high level of environmental stability and stress resistance (Phenomen, Nabir, Yason). • In technologies aimed at obtaining the highest level of profit from a unit of area, it is desiarable to use Agent and LG 53.77 hybrids with a pre-harvest density of 55 thousand/ha when applying fertilizers at the rate of N45P45K45 and 65 thousand/ha at the rate of fertilizers N90P90K90.
URI: https://repo.snau.edu.ua:8080/xmlui/handle/123456789/11207
Appears in Collections:Дисертації та автореферати

Files in This Item:
File Description SizeFormat 
KOLOSOK_DIS (1).pdf4,92 MBAdobe PDFView/Open


Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.