Продуктивність ріпаку озимого залежно від строків сівби та позакореневих підживлень в умовах півдня України

Abstract

Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора філософії за спеціальністю 201 «Агрономія». – Миколаївський національний аграрний університет, м. Миколаїв, 2026. Дисертаційна робота присвячена пошуку можливості підвищення продуктивності посівів пізніх строків сівби ріпаку озимого. Строк сівби озимого ріпаку завжди був і залишається актуальним питанням, не дивлячись на те, що оптимальний час сівби визначено іншими науковцями. Але умови півдня України не завжди відповідають вимогам культури. Саме у оптимальний строк часто (до 45%) посівний шар ґрунту втрачає вологу, необхідну для отримання дружних і своєчасних сходів озимого ріпаку. У таких випадках виробники відмовляються висівати цю культуру зовсім, або використовують пізні строки, коли випадають опади і можна отримати сходи із запізненням у 15-20 діб. Такі посіви зазвичай хоч і формують недорозвинені рослини, проте доволі вдало перезимовують і навесні можуть утворити травостій, який здатен забезпечити задовільний урожай. Постає питання: яким чином такі слабо розвинені посіви можна стимулювати, щоб рівень їх продуктивності підвищити до оптимальних параметрів? Відповідь на це питання і стала основою даного дослідження, беручи до уваги використання багатофункціональних рістстимулюючих препаратів. Польові досліди проведено впродовж 2022 – 2025 рр. в умовах землекористування ТОВ «Добробут» Миколаївського району Миколаївської області на південному чорноземі з вмістом гумусу 3,0 – 3,1%. За рівнем вологозабезпечення роки досліджень можна кваліфікувати як помірносприятливі (2022-2023 та 2024-2025 сільськогосподарські роки) та несприятливий (2023-2024). Двохфакторний польовий дослід передбачав вивчення трьох строків сівби (15.08; 05.09 та 25.09) та чотири варіанти застосування рістрегулюючого препарату Хелафіт (1 – без внесення препарату, контроль; 2 – внесення Хелафіту восени у фазі формування 2 – 3 листа; 3 – внесення Хелафіту навесні у фазі бутонізації; 4 – подвійне внесення препарату: восени у фазі формування 2 – 3 листа та навесні у фазі бутонізації). Площа дослідної ділянки складала 1600 м2, а облікової 900 м2. Розміщення ділянок у досліді було двохярусним у чотирикратній повторності, ширина міжрядь складала 36,3 см. Результатами досліджень доведено, що впродовж посівного періоду лише один раз за три роки досліджень умови зволоження посівного шару ґрунту давали можливість одержати задовільні і вчасні сходи (2022 – 2023 рр.). У 2024 – 2025 році несприятливими були умови для проведення сівби у ранній строк, а у 2023 – 2024 році тільки пізній посів сформував задовільні сходи. Осіння обробка рослин рістрегулюючим препаратом сприяла активному росту коренів, проникненню їх на більшу глибину і мала вищий рівень продуктивності. Якщо за умов посіву в ранні строки внесення препарату сприяло підвищенню кореневої маси на 3 – 6% порівняно з контрольним варіантом, то за посіву у пізній строк таке збільшення маси коренів сягало 10 – 11%. Спостереженнями встановлено, що рослини ріпаку, оброблені Хелафітом підвищували зимостійкість на 5 – 8%. Разом з більш високим рівнем польової схожості це дає помітну перевагу посівам пізнього строку стосовно формування густоти травостою. Усі позитивні зміни, які відбувалися внаслідок застосування препарату, найбільш істотно проявлялися за умов пізнього строку сівби. На весняно-літньому етапі розвитку вплив препарату не лише не припиняється, а й зростає у разі обробки рослин восени (у фазі 2 – 3 листків) і навесні (у фазі бутонізації). За рахунок такого використання на фонах усіх строків сівби відзначається: - зростання площі листя на 4,5 – 12,0%; - збільшення урожаю сухої надземної маси на 9,3 – 14,2%; - змінюється співвідношення вегетативної і генеративної частини урожаю з перевагою листя і суцвіть над масою стебел; - під дією цитокінінів, що містяться в препараті, зростає коренева маса на 9,0 – 20,1%, максимального збільшення кореневої маси відзначається саме на рослинах пізнього строку сівби. Водночас, частка коренів, що розташована у шарі 20 – 50 см досягає максимального значення за пізнього строку сівби (18 проти 30%). Щодо впливу строків сівби на водоспоживання рослин встановлено, що пізній строк сівби виявився більш ефективним. Так, коефіцієнт водоспоживання у рослин цього строку впродовж років досліджень мав найменший рівень і у разі застосування рістрегулюючого препарату зменшення досягало 15,6 – 32,7% (на фоні раннього строку сівби таке зменшення коефіцієнту споживання становило 6,2 – 9,2%, а оптимального 11,0 – 23,8%). Відповідно рослини пізнього строку сівби на кожному гектарі посіву економлять вологи на утворення фітомамаси від 225 до 789 м3. Дослідженнями доведено, що ріпак озимий характеризуються високим рівнем компенсаторної реакції густоти рослин на продуктивність культури. Так, за умов формування на 1м2 50 рослин кожна з них утворює до 79-80 стручків, якщо на 1 м2 залишається 30 рослин – то кількість стручків зростає до 150-180 шт/рослину і за умов розташування до 20 рослин на 1 м2 кожна рослина здатна сформувати до 230-240 стручків. Посіви ріпаку озимого раннього і оптимального строків формують на одній рослині 200 – 207 стручків, а пізнього – лише 118 – 123 стручки. Подвійний обробіток рослин рістрегулюючим препаратом призводить до зростання кількості стручків на рослині на 5,9% за посіву у ранній строк, на 6,4% - в оптимальний і на 8,2% при посіві в пізній строк. Основний урожай насіння формується на головному суцвітті: чим пізніший строк посіву, тим вищий відсоток має частка насіння із суцвіття першого порядку (ранній – 51%; оптимальний – 60% і пізній – 77%) від загальної маси насіння. Внесення Хелафіту сприяє зменшенню кількості недорозвинених стручків, особливо за пізнього строку сівби. Індивідуальна продуктивність ріпаку озимого має високий рівень залежності від густоти рослин і тому не в змозі слугувати показником, що є визначальним для популятивної продуктивності. Максимальний урожай насіння одержано за сівби в оптимальний строк з прибавкою у порівнянні з раннім на 0,63 і з пізнім – на 0,78 т/га. Подвійне внесення рістрегулюючого препарату дозволило одержати приріст урожаю за раннього строку сівби – 0,34; за оптимального – 0,58 і за пізнього – 0,82 т/га. Проведені розрахунки доводять, що усі вивчені фактори мають помірний або середній рівень зв’язку з урожаєм. Лише кількість насінин з 1 рослини має високий позитивний зв'язок, але за суттєвої зміни густоти і цей показник може давати низький рівень коефіцієнту кореляції. За пізнього строку сівби відзначено зростання олійності насіння на 1,5 – 2,3%, а внесення Хелафіту також підвищує вміст жиру на 0,8 – 1,0%. Таке підвищення є істотним і доведеним математично. Рослини пізніх строків сівби формують насіння, олія з якого містить на 0,89% більше ерукової кистоли та на 1,2 мкмоль/г глюкозинолатів у шроті, але одержана продукція все одно відповідає державному стандарту. За даними економічного аналізу встановлено, що максимального рівня чистого прибутку та найвищого показнику рівня рентабельності досягнуто за сівби в оптимальний строк з внесенням Хелафіту. Найвищого рівня ефективності препарату досягнуто за пізнього строку сівби, де чистий прибуток досягав 18,0 тис. грн/га. На підставі одержаних результатів сформульовано рекомендації виробництву, в яких пропонується для послаблених рослин пізнього строку сівби застосовувати багатофункціональний рістрегулюючий препарат Хелафіт. Зазначений препарат доцільно вносити двічі за вегетацію культури: восени у фазі 2 – 3 листків і навесні - у фазі бутонізації. Такий подвійний обробіток сприяє розвитку кореневої системи рослин, формуванню конкурентного генеративного апарату і зменшення стресів рослин, які викликані несприятливими факторами навколишнього середовища.

Thesis for the degree of a Doctor of Philosophy in the specialty 201 "Agronomy". Mykolaiv National Agrarian University, Mykolaiv, 2026. The dissertation work is devoted to the search for the possibility of increasing the productivity of the late-sown winter rapeseed crops. The sowing date of winter rapeseed has always been and remains an urgent issue, despite the fact that the optimal sowing time has been determined by other scientists. But the conditions of southern Ukraine do not always meet the requirements of the crop. Exactly at the optimal time the seedbed layer of soil often (up to 45%) loses moisture necessary for obtaining even and timely germination of winter rapeseed. In such cases, producers refuse to sow this crop at all, or use late dates when precipitation falls and shoots can be obtained with a delay of 15-20 days. Although such crops usually form underdeveloped plants, they overwinter quite successfully and in spring can form a grass stand that is capable to provide a satisfactory harvest. The question arises: how can such poorly developed crops be stimulated in order to increase their productivity to optimal parameters? The answer to this question became the basis of this study, taking into account the use of multifunctional growth-stimulating fertilizers. Field experiments were conducted during 2022 - 2025 in the land use conditions of LLC "Dobrobut" of the Mykolaiv district of the Mykolaiv region on southern black soil with a humus content of 3.0 - 3.1%. In terms of moisture supply, the research years can be classified as moderately favorable (2022-2023 and 2024-2025 agricultural years) and unfavorable (2023-2024). The two-factor field experiment involved the study of three sowing dates (15.08; 05.09 and 25.09) and four options for applying the growth regulator Helafit (1 – without applying the fertilizers; 2 – applying Helafit in autumn in the phase of formation of 2–3 leaves; 3 – applying Helafit in spring in the budding phase; 4 – double application of the fertilizers: in autumn in the phase of formation of 2–3 leaves and in spring in the budding phase). The area of the experimental plot was 1600 m2, and the accounting plot was 900 m2. The placement of plots in the experiment was two-tiered in four-fold replication, the row spacing was 36.3 cm. The results of the research proved that during the sowing period, only once in three years of research, the conditions of moistening the seed layer of the soil made it possible to obtain satisfactory and timely seedlings (2022 - 2023). In 2024 - 2025, the conditions for early sowing were unfavorable, and in 2023 - 2024, only late sowing formed satisfactory shoots. Autumn treatment of plants with a growth regulator promoted active root growth, their penetration to a greater depth and had a higher level of productivity. If, under conditions of early sowing, the application of the fertilizers contributed to an increase in root mass by 3-6% compared to the control variant, then, in case of late sowing, such an increase in root mass reached 10-11%. Observations have shown that rapeseed plants treated with Helafit increased winter hardiness by 5-8%. Together with a higher level of field germination, this gives a noticeable advantage to late sowings in terms of the formation of grass density. All positive changes that occurred as a result of the use of the fertilizers were most significantly manifested under conditions of late sowing. At the spring-summer stage of development, the effect of the fertilizer not only continues, but also increases in case of treatment plants in autumn (in the phase of 2- 3 leaves) and in spring (in the phase of budding). Due to such treatment, the following issues are noted against the background of all sowing dates: - an increase in leaf area by 4.5-12.0%; - increase in dry aboveground mass yield by 9.3 - 14.2%; - the ratio of vegetative and generative parts of the crop changes with the predominance of leaves and inflorescences over the mass of stems; - under the treatment with cytokinins contained in the fertilizers, the root mass increases by 9.0 - 20.1%, the maximum increase in root mass is noted precisely in plants of late sowing date. At the same time, the proportion of roots located in the layer of 20 - 50 cm reaches its maximum value at late sowing date (18 versus 30%). Regarding the influence of sowing dates on water consumption of plants, it was found out that the late sowing date turned out to be more effective. Thus, the water consumption coefficient of plants of this date during the years of research had the lowest level and in the case of treatment with a growth regulator, the reduction reached 15.6 - 32.7% (against the background of the early sowing date, such a reduction in the consumption coefficient was 6.2 - 9.2%, and the optimal 11.0 - 23.8%). Accordingly, plants of the late sowing date save moisture on the formation of phytomass from 225 to 789 m3 per hectare of sowing. Studies have shown that winter rapeseed is characterized by a high level of compensatory reaction of plant density to crop productivity. Thus, under the conditions of formation of 50 plants per 1 m2, each of them forms up to 79-80 pods, if 30 plants remain per 1 m2, then the number of pods increases to 150-180 pcs/plant and under the conditions of arrangement of up to 20 plants per 1 m2, each plant is able to form up to 230-240 pods. Winter rapeseed crops of early and optimal terms form 200-207 pods on one plant, and late - only 118-123 pods. Double treatment of plants with a growth fertilizer leads to an increase in the number of pods on a plant by 5.9% when sowing in the early term, by 6.4% - in the optimal and by 8.2% when sowing in the late term. The main seed yield is formed on the main inflorescence: the later the sowing date, the higher the percentage of seeds from the inflorescence of the first order (early – 51%; optimal – 60% and late – 77%) of the total seed mass. The application of Helafit helps to reduce the number of underdeveloped pods, especially at a late sowing date. Individual productivity of winter rapeseed has a high level of dependence on plant density and therefore is not able to serve as an indicator. That is decisive for population productivity. The maximum seed yield was obtained when sowing at the optimal date with an increase compared to early by 0.63 and late – by 0.78 t/ha. Double application of the growth fertilizer allowed to obtain an increase in yield at early sowing date – 0.34; at optimal – 0.58 and at late – 0.82 t/ha. The calculations demonstrate that all the studied factors have a moderate or average level of correlation with the yield. Only the number of seeds from 1 plant has a high positive relationship, but with a significant change in density and this indicator can give a low level of correlation coefficient. At late sowing time was noted an increase in seed oil content by 1.5 - 2.3%, and the application of Helafit also increases the fat content by 0.8 - 1.0%. Such an increase is significant and mathematically proven. Plants of late sowing times form seeds, the oil of which contains 0.89% more erucic cystol and 1.2 μmol/g of glucosinolates in the shot, but the resulting product still meets the state standard. According to the economic analysis, it was found out that the maximum level of net profit and the highest profitability index were achieved while sowing at the optimal time with the application of Helafit. The highest level of effectiveness of the fertilizer was achieved at a late sowing date, where the net profit reached 18.0 thousand UAH/ha. Based on the results obtained, there were formulated the recommendations for production, which suggest using the multifunctional growth-regulating fertilizer Helafit for weakened plants of a late sowing date. The specified fertilizer should be applied twice during the growing season: in autumn in the phase of 2-3 leaves and in spring - in the budding phase. Such a double treatment contributes to the development of the plant root system, the formation of a competitive generative apparatus and the reduction of plant stress caused by adverse environmental factors.