Адаптивність та особливості формування продуктивності гібридів соняшнику в умовах північно-східного Лісостепу України

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.