Технології вирощування насіння цукрових і кормових буряків у Східному Лісостепу України Ч1

ВСТУП

Надзвичайно важливе значення сьогодні набуває створення дієвого механізму виробництва і споживання відновлюваних джерел енергії в Україні. У зв'язку з цим актуальним є використання енергії, накопичуваної рослинами в результаті їх фотосинтетичної діяльності. Найбільш поширеними у світі є кукурудза, цукровий буряк, сорго цукрове та інші сільськогосподарські культури. У нашій країні одним з альтернативних джерел для виробництва біопалива може бути сорго цукрове, яке сьогодні вирощується на зерно і зелену масу.

Стебла сорго цукрового після віджимання соку є цінною сировиною для виробництва висококалорійного твердого палива у вигляді гранул та брикетів, а також для виробництва біогазу. Вирощувати сорго економічно дуже вигідно, оскільки рентабельність культури складає 80-90 %.

З гектару посіву сорго цукрового можна отримати 90-100 т/га біомаси, що містить до 95 ГВт-год/га енергії, біоетанолу - 5000 л/га, біогазу, 60 % [1, 10]. На ріст, розвиток і продуктивність рослин сорго впливають два фактори: біологічні особливості сортів та гібридів і умови навколишнього середовища. Тому взаємозв'язок рослин і умов чинять вплив на формування кінцевого продукту - біомаси як в кількісному, так і якісному значеннях. Продуктивність рослин сорго залежить від гідротермічних умов вегетаційного періоду та регіону вирощування [1]. При цьому важливе значення для формування його продуктивності мають сортові особливості та елементи агротехніки [5, 6, 10].

Однак за сучасної вартості засобів захисту, добрив та енергоносіїв економічно недоцільно вирощувати сорго цукрове як енергетичну культуру в чистих посівах. Попередні дослідження показали, що підвищення продуктивності сорго цукрового можливе за вирощування його в сумісних посівах з іншими культурами - кукурудзою, соєю [4], маточними буряками [1, 5].

Запропоновані рекомендації містять комплекс взаємопов’язаних теоретичних передумов і технологічних заходів, направлених на забезпечення максимальної продуктивності сорго цукрового за сумісної сівби з маточними буряками та максимальний вихід маточників буряків цукрових.

1. Необхідні умови вирощування сорго цукрового в сумісних посівах

1.1. Посіви сорго цукрового як біоенергетичної культури і за сумісної сівби слід розміщувати в регіоні, де сума опадів за рік становить 460-560 мм, в тому числі за вегетаційний період - 322-460 мм, запаси вологи в шарі 0-100 см весною - 150-180 мм, сума температур за період активної вегетації 2450- 2800 °С, гідротермічний коефіцієнт (ГТК) - 0,8-1,3.

1.2. Технологічні заходи повинні бути направлені на одержання густоти стояння рослин сорго перед збиранням - 160-170 тис./га, урожайність зеленої маси - 60-70 т/га, вміст сухої речовини - 23-27 %, цукру - 16,8-17,5%. 

1.3. Густота стояння маточних буряків перед збиранням повинна бути в межах 150-160 тис./га, вихід маточників - 110-130 тис./га масою 50-350 г.

1.4. Технологічні заходи повинні бути також направлені на вихід біоетанолу 2,44-2,63 т, твердого біопалива 13,3-14,3 т/га, енергії - 275- 295 ГДж/га.

2. Теоретичні передумови сумісних посівів сільськогосподарських культур Сумісна сівба двох культур вивчається давно і знаходить широке застосування в різних районах земної кулі. Встановлено, що такі посіви із біологічно сумісними компонентами є засобом не тільки збільшення збору основної та побічної продукції, але й підвищенням економічної ефективності в цілому.

Кожна рослина в ценозі виступає в ролі продуцента, донора фізіологічно активних речовин і їх споживача, акцептора або реципієнта. Відповідно до цього А.М. Гродзинський виділяє алелопатичну активність, тобто здатність створювати прямим чи не прямим шляхом захисну біохімічну сферу і алопатичну толерантність або комплексну витривалість рослин до колінів (фізіологічно активних речовин, що виділяються вищими рослинами у середовищі і пригнічують інші види вищих рослин). Дослідження показали, що кореневі виділення інших сільськогосподарських культур, особливо кукурудзи, сорго сприяють розкладанню токсинів, що зменшує токсичність ґрунту.

Використання цих закономірностей (алелопатична дія донора), сприяє підвищенню продуктивності обох культур [4]. Наші дослідження, проведені у 2005-2008 рр. в умовах Степу України (АР Крим), показали, що за сумісної сівби з маточниками цукрових буряків вихід зеленої маси сорго цукрового збільшується на 6,0-7,6 %, вміст сухої речовини - на 0,2-2,7 %, загальна кущистість - на 0,2-0,7 порівняно з чистою сівбою [1,8].

Як за чистої, так і за сумісної сівби збільшення норми висіву сорго з 10-12 до 12-15 кг/га, густоти стояння з 130 до 200 тис./га також сприяло підвищенню виходу зеленої маси на 2,4-6,9 %, вмісту сухої речовини - на 2,4-2,7 %, загальної цукристості- на 0,4-0,5 %.

Розрахунки показали, що за врожайності зеленої маси цукрового сорго 50-60 т/га і вмісту цукру 15,0-15,7 % можна одержати 30-35 т соку, а з

останнього - 60-65 % концентрації сироп для виробництва біоетанолу [9].

3. Біологічні особливості сорго цукрового За способом використання культурні види сорго поділяються на чотири групи: сорго зернове, сорго цукрове, сорго віничне і сорго трав’янисте. Сорго цукрове. Стебло відносно високе (230-250 см), має соковиту солодку серцевину. Вирощується для кормових цілей, а також для одержання з стебла цукру і патоки. Зерно плівчасте або напівплівчасте, волоть розлога.

Сорго - теплолюбива культура. Мінімальна температура проростання насіння +10-12°С, оптимальна +18-20°С. Сума середніх добових температур дорівнює залежно від сорту 2400-3500°С, а період вегетації становить 90- 150 днів.

Цінною особливістю сорго є висока посухостійкість - транспіраційний коефіцієнт становить 150-200. Тому сорго дуже економно, високопродуктивно витрачає вологу на формування одиниці сухої маси (в декілька разів менше, ніж у таких традиційних кормових культур, як кукурудза, люцерна, соя, горох та інші). Ці властивості забезпечуються насамперед дуже розвиненою кореневою системою, яка проникає на глибину 2,0-3,0 м, в боки на 100-120 см та здатністю відбивати надмірну сонячну радіацію завдяки восковому шару на поверхні листя [2, 11].

На формування продуктивності агрофітоценозів сорго цукрового впливають насамперед біологічні особливості цієї культури, у розвитку рослин якої важливі два основних періоди: перший - поява сходів і формування вегетативних органів, другий - утворення генеративних органів [13, 11]. За вирощування сорго цукрового в сумісних посівах з маточними буряками спостерігається взаємний вплив на ріст і розвиток двох сільськогосподарських культур. На початку вегетації, коли в ґрунті є достатня кількість вологи та поживних речовин і кожна культура забезпечена в рівній кількості факторами зовнішнього середовища (сонячна радіація, температура), не спостерігається взаємного пригнічення одних рослин іншими. Тому тривалість появи сходів практично однакова як за одновидової сівби, так і за сумісної (табл. 3.1). Поява 3-4, 5-6 і 7-8 листка (період інтенсивного росту) також практично однакова за обох способів сівби і становила 4-11 днів за одновидової сівби і 4-10 днів за сумісної.

Наступні фази розвитку: вихід у трубку, стеблоутворення, викидання волоті, цвітіння, воскова і повна стиглість наступали в сумісних посівах пізніше, ніж в одновидових. Так, тривалість фази цвітіння за одновидової сівби становила 31 день, сумісної- 34 дні, повна стиглість - відповідно 10 і 12 днів.

Вегетаційний період в роки проведення досліджень становив за одновидового посіву 123 дні, сумісного - 127 днів (див. табл. 3.1). сівба в другій декаді травня, гібрид Медовий (середнє за 2010-2015 рр.) Таблиця 3.1. Фази розвитку сорго цукрового залежно від способів сівби, Фази росту та розвитку, тривалість, днів Спосіб сівби одновидова сумісна Сівба-сходи 8 7 Сівба - повні сходи 14 11- Поява 3-4 листка 4 3 Кущіння: поява 5-6 листка, 9 7 поява 7-8 листка 11 9 Вихід у трубку 15 17 Стеблеутворення 15 17 Викидання волоті 7 9 Цвітіння 31 34 Воскова стиглість 7 8 Повна стиглість 10 12 Тривалість вегетаційного періоду 23 127

4. Сорти і гібриди сорго цукрового 

До Державного реєстру сортів рослин України станом на 14.01.2015 р. занесено 10 сортів і гібридів сорго цукрового вітчизняної та іноземної селекції [11]. З них найбільш поширені такі вітчизняні сорти - Силосне 42 (рік реєстрації 2003), Сило 700Д (2008), Фаворит (2003), Г 1990 (2007), Рона 1  2009), і гібриди Медовий (1998), Довіста (2008), Троїстий (2007) та ін.За допомогою українського партнера ДП «Рейлінг» в Україну було завезено, випробувано та занесено до Державного реєстру п’ять нових ранніх високопродуктивних гібридів, в тому числі Сорго-суданковий гібрид Чудовий БМР та Силосне сорго Ss 506. [11].

Наводимо біологічні особливості найбільш поширених в Україні. Сорт Силосне 42. Оригінатор -Інститут зернового господарства степової зони НААН. Сорт середньостиглий, високопродуктивний. Середня врожайність сухої речовини становить 8,22 т/га, насіння - 3,79 т/га. Вміст протеїну в зерні 13,6 %, у зеленій масі - 8,7 %, клітковині - 32,8 %, вміст цукру в соку стебла - 19,0 %.

Сорт Фаворит. Оригінатор - Селекційно-генетичний інститут - Національний центр насіннєзнавства та сортовивчення НААН. Виведений

методом індивідуального добору з гібридної комбінації. Сорт характеризується стабільним високим урожаєм зеленої маси та насіння, стійкістю до вилягання та ураження сажкою. Середня урожайність сухої речовини за роки випробування на державних сортовипробувальних станціях становила 9,39 т/га, насіння - 3,28 т/га. В зерні міститься 5,9-6,1 % протеїну, вміст цукру в соку стебла 14,0%. Гібрид Медовий. Оригінатор - Селекційно-генетичний інститут - Національний центр насіннєзнавства та сортовивчення НААН.

Високоврожайний, дає 50-60 т/га листостеблової маси на богарі і до 100 т/га при зрошенні. Призначений як для одержання високоякісної силосної маси, так і соку та сиропу як дієтичного продукту. Вміст цукру в соку стебел 17-18 %. Середньостиглий, вегетаційний період до молочно-воскової стиглості зерна 100-105 днів.

Гібрид Довіста. Оригінатор - Інститут зернового господарства степової зони НААН, Синельниківська селекційно-дослідна станція ІЗГСЗ НААН. Напрямок використання - кормовий. Середньопізній, з вегетаційним періодом 120-130 днів. Урожайність 75-90 т/га, сухої речовини - 15-17 т/га. Вміст цукру в соку-12,8-15,6%.

Гібрид Троїстий. Заявник - Інститут зернового господарства степової зони НААН. Середньостиглий, придатний до механізованого збирання. Сорт характеризується стійкістю до вилягання та ураження сажкою. Середня врожайність сухої речовини за роки випробування на державних

сортовипробувальних станціях становила: Степ - 8,8 т/га, насіння - 46,2; Лісостеп - 8,4, насіння - 5,80 т/га. Вміст сирого протеїну - 9,0, клітковини - 27,5 %

Сорго-суданковий гібрид Чудовий БМР. Заявник ДП «Рейлінг». Ранній, високопродуктивний гібрид. Урожайність зеленої маси в умовах України 30- 70 т/га, зерна - до 3 т/га. Недозріле зерно не містить таніну, тому зелена маса повністю придатна для переробки на силос. Силосне сорго Ss 506. Заявник— «Сингента Сідз С.А.С.». Високоврожайний гібрид - потенціал урожайності становить 90-140 т/га силосу. Характеризується високою стабільністю врожаю та посухостійкістю, що дає змогу значно підвищити врожайність зеленої маси за сумісної сівби з іншою культурою.

5. Технологія вирощування сорго цукрового за сумісної сівби з іншими культурами Розміщення в сівозміні. Сорго, як і інші просовидні культури, на початку вегетації росте дуже повільно і тому в цей період може пригнічуватись бур’янами. Тому посіви його розміщують у просапному полі, на площах чистих від бур’янів. Кращим попередником сорго є озимина, посіяна на чистих та зайнятих парах, однорічні трави, горох, кукурудза на зелений корм. Сорго в сівозміні є непоганим попередником для ярих зернових. Основний обробіток ґрунту. Його проводять з метою глибокого розпушування, ретельної заробки органічних і мінеральних добрив, поживних решток, створення умов для поліпшення водно-повітряного і поживного режимів та якісного проведення наступних польових робіт. Залежно від погодних умов, стану ґрунту та засміченості поля застосовують поліпшену і напівполіпшену систему обробітку ґрунту.

Поліпшений обробіток. На полях, де переважно багаторічні коренепаросткові бур’яни (осот, гірчак, березка польова та інші) проводять дворазове лущення стерні, перше - дисковими знаряддями на глибину 8-10 см, друге - після масової появи бур’янів лемішними знаряддями на глибину 12- 14 см з боронуванням або коткуванням під глибоку зяблеву оранку.

У випадку значного забур’янення застосовують гербіцид суцільної дії Раундап або його аналоги (Ураган Форте 500 LS, в.р.к. - 2-4 л/га або суміш з Банвел 45 480 LS, в.р.к. - Ураган Форте (2 л/га) + Банвел 45 (0.5 л/га). Напівпаровий обробіток. На полях, де трапляються переважно однорічні бур’яни (мишій сизий, куряче просо, лобода біла, щириця, дика редька та ін.) проводять дискування стерні на глибину 6-8 см у два сліди, глибоку оранку на 30-32 см в серпні. В агрегаті з плугом у суху погоду, особливо при утворенні брил, пускають кільчасто-шпорові котки, а на вологих ґрунтах для якісної його розробки - борони. В міру потреби ріллю боронують і розпушують культиваторами.