Біологоекологічні особливості та елементи технології вирощування топінсоняшника (HELIANTHUS TUBEROSUS L.х HELIANTHUS ANNUUS L.) в умовах Правобережного Полісся України
Loading...
Date
Authors
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
НУБіП України
Abstract
Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата сільськогосподарських наук зі спеціальності 06.01.09 «Рослинництво». Національний університет біоресурсів і природокористування України. Київ, 2020.
У дисертації викладено результати досліджень з питань встановлення біологічних, екологічних, біохімічних особливостей рослин топінсоняшника, виявлення закономірностей продукційного процесу залежно від умов вегетації, а також розроблення елементів технології вирощування і використання фітосировини в умовах Правобережного Полісся України.
Встановлено, що найінтенсивніший розвиток рослин топінсоняшника спостерігається за внесення мінеральних добрив у нормі N120P120K120 та схеми садіння 70×20 см. Вегетаційний період рослин за цих умов найкоротший та становить 158±3 діб. Встановлено, що за удобрення рослин топінсоняшника у нормі гною 15 т/га та мінеральних добрив у нормі N45P45K45 питома активність 137Cs у рослин найменша і у стеблах становить 123,8 Бк/кг, листках –308,0, бульбах – 67,8 Бк/кг. Максимальна площа листкової поверхні рослин (85,6 тис. м2/га), вихід сухої речовини у надземній масі (18,6 т/га) та фотосинтетичний потенціал (6,05 млн м2/га за добу) сформувалися в період квітування. Найвищі середні значення чистої продуктивності фотосинтезу за вегетаційний період забезпечуються у фазі стеблування – 10,4 г/м2за добу.
У фазі квітування в надземній частині рослин інтенсивно відбувається накопичення сухої речовини (29,4 %), протеїну (18,0 %), жиру (1,51 %), цукрів (8,00 %), клітковини (34,3 %), золи (3,66 %) та вітаміну С (26,5 мг %).
Виявлено, що оптимальними строками збирання надземної маси та бульб топінсоняшника в умовах Правобережного Полісся України є перша і друга декада жовтня – врожайність фітомаси становить 56,0 т/га та бульб – 44,7 т/га.
Встановлено, що у фазі квітування за внесення добрив у нормі N120P120K120надземна фітомаса рослин забезпечує найбільший вихід енергії – 78,1 Гкал/га. Висока рентабельність надземної фітомаси (84 %) та бульб (146 %) для виробництва етанолу забезпечується за схеми садіння 7020 см і внесенні мінеральних добрив у нормі N120P120K120. Найбільший Кее (8,03) забезпечуєтьсяза даних варіантів.
Description
Thesis for degree Candidate of Agricultural Sciences on specialty 06.01.09 «Plant Growing». National University of Life and Environmental Sciences of Ukraine. Kyiv. 2020.
It was found that the most intensive development of Helianthus tuberosus L. ×Helianthus annuus L. plants are observed with mineral fertilizers application at the rate of N120P120K120 and planting scheme 70×20 cm. The vegetation period of plants under these conditions is the shortest and is 158±3 days.
Proved, that during Helianthus tuberosus L. × Helianthus annuus L. planting period in the third decade of April and according to the scheme of 70-50 cm with mineral fertilizer application in the dose N120P120K120 provides maximum growth of plants in the flowering phase. Plants height under these conditions averages 347 cm, the number of internodes – 44.0 pcs., leaves number – 46.0 pcs., and stem diameter –29.0 mm.
Helianthus tuberosus L. × Helianthus annuus L. has one of the unique properties to accumulate radioactive Cs in small quantities. Plants fertilizing by manure at the rate of 15 t/ha and mineral fertilizers at the rate of N45P45K45, the specific activity of 137Cs in the stems is 123.8 Bq/kg, leaves – 308.0 Bq/kg, tubers – 67.8 Bq/kg, while in controls (without fertilizers) are much higher –184.9 Bq/kg, 384.4 and 89.5 Bq/kg respectively.
The highest values leaf surface area had in the flowering phase with planting in the third decade of April according to the scheme of 70×20 cm and application of mineral fertilizers at the rate of N120P120K120 – 85.6 thousand m2/ha. Established, that the highest accumulation of dry matter occurs from 0.244 t/ha (in the phase of 8 leaves) to the maximum value (in the flowering phase) – 18.68 t/ha, for planting scheme 70×20 cm and mineral fertilizers application in the dose N120P120K120.
Established, that the highest values of NPF in Helianthus tuberosus L. × Helianthus annuus L. plants were observed in the stalking phase with planting period in the third decade of April according to the scheme 70-20 cm and application of mineral fertilizers at the rate of N120P120K120 – 10.42 g/m2/day.
Studies on storage peculiarities of Helianthus tuberosus L. × Helianthus annuus L. tubers, depending on the timing, methods of storage and fertilizers, were conducted. High quality tubers are ensured during overwintering in the soil.
With spring digging, the lowest moisture loss was detected – 1.8 %.Established, that the highest yields of Helianthus tuberosus L. × Helianthus annuus L. for an average of three years of research are observed for planting in the third decade of April with a planting scheme 70×20 cm and the application of mineral fertilizers at the rate of N120P120K120. Under this variant, a green mass of 76.3 t/ha was obtained, while in the control variant (without fertilizers) the yield was lower by 19.5 %. The yield of tubers for the specified planting period is also characterized by the highest rates with mineral fertilizer application at the rate of N120P120K120 for planting scheme 7020 cm – 57.0 t/ha, what is by 23.1 % higher than the control option (without fertilizers).
In the flowering phase in the aboveground part of the plants are a more intense accumulation of dry matter (29.4 %), protein (18.0 %), fat (1.51 %), sugars (8.00 %), fiber (34.3 %), ash (3.66 %) and vitamin C (26.5 mg%). Was found that manure application at the rate of 40 t/ha provides the highest rates of dry matter (32.0 %), sugars (9.1 %), fiber (36.0 %), vitamin C (28.6 mg%), and fat (1.7 %). Mineral fertilizer application at the rate of N120P120K120 yields the highest values of protein (19.5 %) and sugars (9.1 %) in the aboveground phytomass.
Helianthus tuberosus L. × Helianthus annuus L. is an important energy crop. Established, that in the flowering phase the mentioned indicator can range from 52.1 to 78.1 Gcal/ha. The application of fertilizers in the dose of N120P120K120 has the highest energy yield – 78.1 Gcal/ha, which is 33 % higher than the control (without fertilizers).
It was determined that the scheme of planting (76 %) and fertilizing (16 %) have a significant influence on biomass formation. As shown by the obtained results on the share of factors influencing the formation of Helianthus tuberosus L. - Helianthus annuus L. tubers yield, the influence of the planting scheme on this indicator is at the level of 60 %, fertilizing – 19 %, year conditions – 12 %. That is, the decrease in the influence of the planting scheme is accompanied by an increase in the influence of two other important factors.
Established, that the highest profitability of aboveground phytomass (84 %) can be obtained by planting scheme 7020 cm and application of mineral fertilizer in the dose of N120P120K120, in the control (without fertilizers) – 78 %. For the ethanol production from tubers in such variants, this figure is 146 %, in the control (without fertilizers) the level of profitability is significantly lower (129 %).
Based on the analysis of energy efficiency of Helianthus tuberosus L. - Helianthus annuus L. growing technology, explored, that the energy efficiency coefficient varies depending on the planting schemes and different fertilizer rates application. The highest energy efficiency coefficient (8.03) was observed for planting scheme 70×20 cm and application of mineral fertilizer at the rate of N120P120K120. In control (without fertilizers), this figure is significantly lower (7.58).
Keywords
топінсоняшник, інтродукція, продуктивність, строки та норми садіння, органічне та мінеральне добриво, біологічні та екологічні особливості, технологія вирощування, урожайність, економічна та енергетична ефективність, introduction, productivity, terms and rates of planting, organic and mineral fertilizer
Citation
Біологоекологічні особливості та елементи технології вирощування топінсоняшника (HELIANTHUS TUBEROSUS L.х HELIANTHUS ANNUUS L.) в умовах Правобережного Полісся України: автор. дис. . кандидата с.-г. наук: 06.01.09 "Рослинництво" (с.-г. науки) / В.П. Волощук ; Національний університет біоресурсів і природокористування України. - К., 2020. - 22 с.