Вплив застосування азотних добрив на насіннєву продуктивність ріпаку озимого

Озимий ріпак – одна з найпоширеніших культур у світі. Посіви його у світі займають понад 40 млн га або майже 16% площ основних олійних культур. Виробництво ріпакової олії поступається лише виробництву олії пальмової та соєвої і займає біля 10% світового виробництва. Ріпакове насіння використовується для виробництва рослинних харчових та технічних олій, біопалива для автомобілів, а також як матеріал для синтезу у хімічній промисловості. Шроти ріпаку багаті білками і використовуються у приготуванні кормів для тваринництва. Виробництво олійних культур у світі щорічно зростає в межах 3,5 млн т, тож ринки збуту ріпакового насіння відкриті.

Для вітчизняних с/г виробників ріпак озимий є однією з високопродуктивних культур. Він є і агрономічно цінною культурою. Потужна, глибоко прониклива коренева система покращує фізичні властивості ґрунту, його водопроникнення та вологоутримування, а фосфоромобілізуючі властивості поповнюють ґрунт засвоєними для рослин формами фосфору. Отже, збільшення виробництва ріпакового насіння – це надійний спосіб забезпечення продуктивності та рентабельності с/г виробництва, збереження родючості ґрунтів.

На ефективність вирощування ріпаку впливає якість насіння: потенційна продуктивність сортів та гібридів, стійкість до захворювань, природнокліматичних змін тощо.

Враховуючи постійні зміни погодних умов під час проходження вегетації культури, необхідним стає удосконалення елементів технології вирощування, в тому числі розробка ефективних прийомів оптимізації мінерального живлення рослин ріпаку озимого задля пом’якшення негативного впливу різноманітних стресових факторів. Використання добрив є одним з дієвих прийомів стабілізації високого рівня насіннєвої продуктивності та якості продукції. Найбільш ефективним є внесення основних добрив у ґрунт, хоча можливе листкове внесення азоту восени і навесні. Ріпак позитивно реагує на позакореневе внесення азоту аж до початку дозрівання. Визначення оптимальних параметрів внесення добрив є важливим фактором отримання потенційної продуктивності нових сортів культури.

Тому метою наших досліджень було встановити особливості формування урожайності зерна ріпаку озимого на основі застосування раціональної системи удобрення в умовах степової зони півдня України.

Експериментальну роботу проводили в 2016-2019 рр. на дослідному полі Інституту зрошуваного землеробства НААН. Ґрунт ділянки проведення випробувань темнокаштановий середньосуглинковий з вмістом гумусу в орному шарі 2,12%. Дослідження проводили у трьохфакторному короткостроковому польовому досліді, закладеному методом розщеплених ділянок, розміщення варіантів – рендомізоване. Посівна площа ділянок третього порядку – 50 м2, облікова – 25 м2 . Повторність в дослідах чотириразова. В дослідженнях використовували сорти ріпаку озимого вітчизняної селекції Чорний велетень та Сенатор Люкс (фактор А). Застосовували різні варіанти удобрення (фактор В) – контроль (без добрив), фон (N30), фон + N50, фон + N50 + N50, фон + N50 + N50 + мікродобриво (бор (В) – 150 г/л, азот (N) – 65 г/л) – 1,5 л/га («Авангард Бор», Ukravit). Закладання дослідів та дослідження в них проводили відповідно загальноприйнятих у землеробстві методик та стандартів.

Попередником культури була пшениця озима. Агротехніка в дослідах загальноприйнята для умов степової зони півдня України крім факторів, що вивчали. Основний обробіток – оранка на глибину 28-30 см та передпосівна культивація. Сівбу проводили широкорядним способом (70 см) з нормою висіву насіння 0,8 млн шт/га, збирання та облік врожаю – прямим комбайнуванням. Система захисту посівів ріпаку озимого проти однорічних злакових та дводольних бур’янів включала внесення гербіциду (метазахлор, 333 г/л + квінмерак, 83 г/л) – 2,0 л/га («Бутізан Стар», Basf) на ранніх стадіях розвитку рослин культури. За наявності в посівах падалиці зернових культур та багаторічних злакових бур’янів восени застосовували гербіцид (флуазифоп–П–бутил, 150 г/л) – 1,0 л/га («Фюзілад Форте», 150 ЕС, к.е., Syngenta); проти однорічних дводольних і багаторічних коренепаросткових бур’янів – гербіцид (клопіралід, 267 г/л + піклорам, 80 г/л + амінопіралід, 17 г/л) – 0,3 л/га («Галера» 33% в.р., Syngenta).

Боротьбу зі шкідниками ріпаку озимого проводили, виходячи з обстеження посівів, враховуючи економічні пороги шкодочинності. З метою підвищення зимостійкості рослин та запобіганню їх переростанню у фазі 4-6-ти розеткових листків застосовували фунгіцид регуляторної дії (метконазол, 30 г/л + мепікват-хлорид, 210 г/л) – 0,6 л/га («Карамба Турбо», Basf).

Весняний хімічний обробіток включав застосування препаратів інсектицидної дії (хлорпірифос, 500 г/л + циперметрин, 50 г/л) – 0,6 л/га («Нурел Д», Syngenta), а пізніше – (тіаклоприд, 240 г/л) – 0,6 л/га («Біскайя», Bayer).

На варіантах контролю добрива не використовували. На варіантах фону мінеральні добрива N30 (аміачна селітра) вносили в основне удобрення, на інших варіантах досліду підживлення проводили наприкінці зимового періоду. Мікродобриво (бор (В) – 150 г/л, азот (N) – 65 г/л) – 1,5 л/га вносили по листу навесні у фазі початок стеблування культури (І-ІІ декади квітня).

За роки досліджень погодні умови були різними.

Протягом вересня, І та ІІ декад жовтня 2016 року випали опади у вигляді дощу, що сприяло отриманню повноцінних сходів і створенню оптимальних умов для подальшої вегетації рослин ріпаку озимого. ІІІ декада жовтня характеризувалась холодною, без суттєвих опадів погодою. Середня температура повітря за даний період склала 5,3°С, що на 1,9°С нижче норми.

Наприкінці декади, через зниження температури до від’ємних значень в нічні години, рослини культури припинили вегетацію. В листопаді пройшли опади, які значно поліпшили запаси продуктивної вологи в орному шарі ґрунту. Але через зниження температури повітря на початку ІІ декади (12 листопада – до -0,1°С), вже 14 листопада припинилася вегетація рослин ріпаку озимого.

На початку ІІ декади грудня, через підвищення температури повітря рослини ріпаку озимого відновили вегетацію на декілька днів. ІІІ декада грудня була холодною. В окремі дні були невеликі опади у вигляді дощу, снігу та мокрого снігу. Середня температура повітря становила -1,7°С морозу, що на 1,1°С нижче кліматичної норми. Впродовж декади озимий ріпак перебував у стані зимового спокою.

Погодні умови січня 2017 року характеризувались холодним та теплим періодами. Протягом місяця рослини культури продовжували знаходитись у зимовому спокої. В лютому агрометеорологічні умови для перезимівлі культури були сприятливі, рослини ріпаку озимого знаходились у стані зимового спокою, лише останнього дня ІІІ декади лютого відновили вегетацію.

Протягом березня утримувалась відносно тепла погода, з невеликими опадами у вигляді мряки і дощу. Погодні умови сприяли росту озимого ріпаку – в цей період почалося інтенсивне відновлення вегетації.

Агрометеорологічні умови квітня були задовільними для росту і розвитку рослин ріпаку. У ІІІ декаді відбулася різка зміна погоди (зниження температури та сильні дощі), що сприяло поповненню ґрунту продуктивною вологою. Внаслідок стрімкого підвищення температури повітря на початку травня, запаси вологи з ґрунту почали поступово зменшуватися.

Початок літа характеризувався сухою та спекотною погодою. Недостатня кількість опадів призвела до ґрунтової посухи. Друга декада характеризувалася теплою, переважно без опадів, погодою. Третя декада була спекотною, без суттєвих опадів. В цій декаді провели збір врожаю (27 червня).

Вересень 2017 року характеризувався теплою, без опадів, погодою. Середня температура повітря за місяць була вище норми, в середньому на 2,7°С. У першій декаді жовтня температурний режим сягав 12,1°С, що на 0,1°С нижче норми. Рослини ріпаку озимого знаходились у фазі утворення листової розетки. Запаси продуктивної вологи під культурою станом на 8 жовтня у посівному шарі ґрунту 0-10 см були незадовільними та складали 4-7 мм. Друга та третя декади жовтня були теплими, без суттєвих опадів. Ситуація з вологістю ґрунту залишалася складною, ґрунтова посуха тривала. Погода листопада була нестійкою, з невеликими опадами. 11 листопада встановлено припинення вегетації через зниження температури повітря.

Протягом грудня рослини ріпаку озимого перебували у стані зимового спокою. Перезимівля культури проходила задовільно. Січень характеризувався прохолодними та теплими періодами. В лютому спостерігали прохолодну, з опадами, погоду.

Весна 2018 р. була помірно теплою, з прохолодними періодами. Погодні умови березня були сприятливими для відновлення вегетації ріпаку озимого. Квітень був більш теплий за погодними умовами, без суттєвих опадів, з середньою місячною температурою 14,1°С. За місяць склалися сприятливі умови росту та розвитку ріпаку озимого. Перша декада травня – спекотна, з помірними опадами, середня температура повітря склала 20,5°С. Друга декада була помірно теплою, з опадами. Середня температура повітря склала 17,4°С. Третя декада характеризувалася спекотною погодою, з невеликими опадами. Середня температура 20,4°С, що на 3,0°С вище норми.

Початок літа характеризувався сухою та спекотною погодою без опадів. Середня температура І декади була 20,5°С, що вище норми на 1,3°С. ІІ декада була спекотною, з невеликими опадами, середня температура повітря склала 24,5°С, що на 5°С вище норми. ІІІ декада була спекотною, з опадами. Середня температура була 23,7°С, шо на 2,5°С вище норми.

Серпень та початок вересня 2018 р. були вкрай несприятливими за накопиченням вологи. Ґрунтова посуха тривала 67 днів, що призвело до висушування верхнього шару ґрунту. Тому в 2018 році сівбу проводили у сухий ґрунт і сходи отримали після опадів у кінці вересня. Через дефіцит вологи в осінній період розвиток рослин озимого ріпаку дуже затримувався. Проте, внаслідок тривалої теплої осені рослини достатньо розвинулись і на час припинення вегетації мали добрий стан.

Перезимівля рослин ріпаку озимого в січні 2019 року проходила задовільно. Вегетацію рослини культури відновили 16 лютого. Починаючи з березня і до моменту збирання посіви культури були в доброму стані.

В цілому погодні умови 2016-2019 рр. були сприятливими для росту та розвитку рослин ріпаку озимого. В усі роки досліджень озимий ріпак добре перезимовував. Досить негативно впливали на ріст та розвиток ріпаку озимого високі температури повітря і практично відсутність опадів у квітні місяці в усі роки досліджень. Але покращення погодних умов в подальшому сприяло і покращенню стану ріпаку, хоча розвиток культури був не однаковим по роках.

Слід зауважити, що посіви ріпаку озимого по чорному пару розвивались більш інтенсивно, особливо у ранньовесняний період, ніж після озимої пшениці. Вже у фазу бутонізації рослини ріпаку по паровому попереднику на 14-21 см перевищували рослини після попередника пшениця озима. Маса однієї рослини по пару в цей час на 34% перевищувала показники стерньового попередника, а кількість гілок першого порядку була на 12% більшою.

Встановлено, що морфологічні показники розвитку рослин (кількість сформованих листків у розетці, діаметр кореневої шийки) істотно залежали від застосування різних систем удобрення. Проведеними спостереженнями визначено, що на варіанті Контролю (без добрив) рослини були малорозвинутими та сформували найменшу кількість листків – 6,2 шт., невеликий діаметр кореневої шийки – 5,9 мм, тому загибель рослин ріпаку озимого на цьому варіанті після перезимівлі була найбільшою (13,1%). Внесення різних доз азотних добрив сприяло кращому розвитку рослин: кількість листків у розетці становила 8,4-9,7 шт., діаметр кореневої шийки – 9,1-11,5 мм. Це забезпечило добру перезимівлю посівів культури, при цьому загибель рослин була незначною – на рівні 4,9-6,5%.

Оптимальний розвиток рослин ріпаку озимого забезпечив варіант удобрення: фон + N50 + N50 + мікродобрива. Кількість сформованих листків у розетці становила 9,1-9,7 шт., діаметр кореневої шийки – 10,3-11,5 мм, що на 26,1-36,1% та 35,2-48,7% більше аналогічних показників на варіантах Контролю (без добрив).

Збільшення доз внесення азотних добрив також сприяло покращенню ростових процесів. Найбільш інтенсивно у весняний період розвивались рослини за варіанту удобрення: фон + N50 + N50 + мікродобрива. Такий розвиток рослин у подальшому мав вплив на формування структурних показників та урожай зерна ріпаку озимого. За варіантами досліду залежно від удобрення висота рослин знаходилась в межах 137,12-184,1 см. Максимальні показники висоти мали рослини на варіантах удобрення: фон + N50 + N50 + мікродобрива – 178,0-184,1 см.

Проведені дослідження свідчать, що застосування раціональних систем удобрення позитивно впливає на структурні показники та урожайність насіння ріпаку озимого (табл. 1). Застосування восени N30 підвищувало врожайність насіння порівняно з контролем на варіантах сорту Чорний велетень в середньому на 0,73 т/га (47,4%), Сенатор Люкс – на 0,92 кг (50,5%). Зі збільшенням доз внесення добрив спостерігали підвищення продуктивності культури за всіма варіантами досліду.

Таблиця 1. Показники продуктивності ріпаку озимого залежно від удобрення (середнє за 2017-2019 рр.)

У досліджуваних сортів максимальні показники урожайності насіння отримали за використання варіанту удобрення фон + N50 + N50 + мікродобриво (бор (В) – 150 г/л, азот (N) – 65 г/л) – 1,5 л/га. Найбільшу середню урожайність насіння культури – 3,18 т/га отримали за сівби сорту ріпаку озимого Сенатор Люкс та використання варіанту удобрення фон + N50 + N50 + мікродобриво (бор (В) – 150 г/л, азот (N) – 65 г/л) – 1,5 л/га. На даному варіанті було отримано найбільшу вартість валової продукції – 42 тис. грн, максимальний умовно чистий прибуток – 31,8 тис. грн та найвищий рівень рентабельності –310%.

Таким чином доведено, що диференційоване внесення добрив сприяє отриманню максимальної економічної ефективності вирощування культури.