Browse
Recent Submissions
Item Агроекологічне обґрунтування вирощування енергетичних культур для виробництва біосировини(Полтавський державний аграрний університет, 2024-05-28) Дьомін, Дмитро ГеннадійовичУ дисертаційній роботі обґрунтовано теоретичні положення та запропоновано практичні рекомендації щодо удосконалення агротехнології вирощування енергетичних культур задля отримання біосировини – біомаси для виготовлення біопалив та продуктів з доданої вартістю. На даний час, актуальною проблемою є створення ефективних та екологічно-безпечних агротехнологій вирощування енергетичних культур, зокрема малопоширених, як одного з найбільш перспективних джерел біосировини: як для виробництва біопалив, так і продуктів із доданою вартістю. У зв’язку з чим, для підвищення ефективності виробництва біомаси та отримання максимальної продуктивності енергокультур необхідно раціонально використовувати земельні угіддя, особливо маргінальні землі. При цьому, рекультивація таких земель є частиною проблеми раціонального використання природних ресурсів та охорони навколишнього середовища. Таким чином, питання відновлення порушених земель в Україні та отримання рослинної сировини для виробництва біопалив є досить актуальним і потребує подальшого вивчення. У зв’язку з чим, було вивчено ефективність вирощування традиційних та малопоширених енергетичних культур протягом 2018-2023 років на маргінальних землях Лісостепу та Степу України. Наукова новизна одержаних результатів полягає у тому що вперше, в умовах України, вивчено особливості росту й розвитку, закономірності формування продуктивності рослин малопоширених енергетичних культур (сорговник поникаючий, біг-блуестем та сорго багаторічне) за різних агрозаходів. Удосконалено агротехнологію вирощування сорго багаторічного завдяки застосування допосівної обробки насіннєвого матеріалу та застосування підживлення, що позначилось на збільшенні врожайності біомаси. Набули подальшого розвитку питання вивчення особливостей ростових процесів рослин енергетичних культур, методичні підходи до визначення біоенергетичної та економічної ефективності їх вирощування. За результатами багаторічних досліджень удосконалено основні складові управління енергетичними посівами: світчграсу, сорго багаторічного, Біг-блуестему, індіанграсу. Що здійснено на основі удосконалення елементів технології вирощування енергетичних культур. За результатами вивчення впливу умов вирощування на мінливість біометричних показників, продуктивності та якість енергетичних культур встановлено, що урожайність біомаси за досліджуваними культурами, у середньому за роки, варіювала: від 8,2 до 12,3 т/га (умови Степу), від 9,0 до 12,7 т/га (умови Лісостепу). При цьому відмічена динаміка щорічного збільшення врожаю (від першого по четвертий вегетаційний рік) по усім культурам незалежно від умов вирощування. Якість біомаси енергетичних культур залежно від умов вирощування не має значних змін. За результатами проведення визначення впливу сумісного вирощування у фітоценозі на врожайність біомаси енергетичних культур в різних умовах встановлено, що сумісне вирощування енергетичних культур дозволяє оптимізувати структуру фітоценозу і найбільш доцільно використати площу. Це сприяє рівномірному розподілу рослин у відсотковому складі, інтенсивнішому росту й розвитку енергетичних культур, затіненню й витісненню ними бур’янів. Визначено, що одновидові посіви енергетичних культур займали 100 % склад, тоді як у сумісних посівах відмічалося варіювання за даним показником – від 43,7 до 55,7 % (Степ) та від 44,0 до 56,0 % (Лісостеп) у залежності від складу травосумішки. Цю закономірність пов’язуємо із природньою конкуренцією рослин за світло та поживні речовини при розміщенні їх сумісно на одній площі. Оптимізація видового складу у сумісних посівах енергетичних культур також впливає на збільшення врожайності біомаси рослинних компонентів енергокультур в розрізі умов Степу і Лісостепу України. Найбільшу врожайність біомаси за сухою речовиною в умовах Степу забезпечили варіанти сумісного вирощування Sw+Ig – на рівні 13,7 т/га (прибавка 0,7 т/га) та Sw+Bb – 13,4 т/га (прибавка 0,3 т/га). На рівні стандарту (в межах НІР05) врожайність за сухою масою була на варіантах: Sw+Sa – 12,3 т/га. Для Лісостепу найбільша врожайність біомаси була на варіантах сумісного вирощування Sw+Ig – на рівні 10,7 т/га (прибавка 0,5 т/га) та одновидового вирощування Sw – 10,2 т/га. На рівні стандарту (в межах НІР05) врожайність за сухою масою була на інших варіантах. У сумісних посівах найбільш урожайним виявилося поєднання проса прутоподібного та індіанграсу на варіантах підживлення посівів 11,0 т/га (прибавка 0,3 т/га). За результатами визначення впливу препарату «Агростимулін» на формування продуктивності біомаси сорго багаторічного визначено що тривалість міжфазних періодів цієї енергокультури залежала як від сортових властивостей, так і від застосування препарату. Встановлено, що вегетаційний період для сорго багаторічного сорту Колумбо становив 132–140,7 діб, та 116,7–122,6 діб – для сорту Парана. За результатами спостережень встановлено, що рослини сорго багаторічного, за роки вирощування, можуть досягати до 3–3,5 метрів висоти. Найбільш інтенсивний приріст рослин відбувається у літні місяці (у липні). Обґрунтовано, що застосування препарату «Агростимуліну» для допосівної підготовки насіння дозволяє скоротити тривалість початкових етапів росту та розвитку рослин. Це дозволяє контролювати рівень забур’яненості посіві сорго багаторічного, що створює сприятливі умови для росту і розвитку рослин сорго. За роки дослідження з-поміж варіантів поставлених на вивчення, найбільший вплив на врожайність зеленої маси та вихід сухої речовини сорго багаторічного має допосівна обробка насіння та позакореневе підживлення посівів препаратом «Агростимулін». Для сорту Коломбо отримали збільшення врожайності до 45,2 т/га зеленої маси і 12,1 т/га сухої речовини, а у сорту Парана – на рівні 38,1 т/га зеленої маси і 10,7 т/га сухої речовини. Визначено енергетичну ефективність сумісного вирощування енергетичних культур, в порівнянні з одновидовими посівами. Цей агрозахід збільшує кількість енергії, отриманої з одного га для Степу: – cвітчграсу і сорговника поникаючого – 198,1 ГДж/га (Кее 3,2), – світчграсу та біг-блуестему – 191,8 ГДж/га (Кее 3,3), – біг-блуестему та сорговника поникаючого – 143,1 ГДж/га (Кее 2,9). Сумісне вирощування енергокультур збільшує кількість енергії, що отриманана з одного га і для Лісостепу: – cвітчграсу і сорговника поникаючого –163,0 ГДж/га (Кее 2,9), – світчграсу та біг-блуестему – 130,5 ГДж/га (Кее 2,7), – біг-блуестему та сорговника поникаючого – 93,8 ГДж/га (Кее 2,3). На інших варіантах досліду, за сумісного вирощування енергетичних культур, отримана енергопродуктивність на рівні контролю. Обґрунтовано, що ефективність виробництва біомаси енергетичних культур, яка реалізована за оптимізації та екологізації елементів технології вирощування відкриває нові пріоритетні можливості для виробництва біосировини та виробництва з неї енергоємної біомаси та продуктів із доданою вартістю. З метою ефективного вирощування енергетичних культур для отримання стабільно високого урожаю біомаси, виробництва твердого біопалива й продуктів з доданою вартістю в умовах України рекомендуємо: – розміщувати в сумісних посівах світчграс й біг-блуестем, світчграсу й сорговник поникаючий, що дозволить отримувати збільшену врожайність за сухою біомасою – до 10,7-13,7 т/га. – для отримання найбільшої кількості енергії з одиниці площі на маргінальних землях проводити сумісне вирощування світчграсу й сорговника поникаючого для умов Лісотепу (163,0 ГДж/га) та світчграсу й біг-блуестему (191,8 ГДж/га) для умов Степу. – за вирощування сорго багаторічного, з метою отримання збільшеного виходу біомаси застосовувати допосівну обробку насіння та позакореневе підживлення посівів препаратом «Агростимулін». При цьому збільшення врожайності для сорту Коломбо становитиме 45,2 т/га зеленої маси і 12,1 т/га сухої речовини, для сорту Парана (38,1 т/га зеленої маси і 10,7 т/га сухої речовини).Item Удосконалення технології вирощування рослин роду Мальва (Malva L.) в умовах Лівобережного Лісостепу України(Полтавський державний аграрний університет, 2023) Панченко, Катерина СтепанівнаВ дисертаційній роботі представлено узагальнення світового та вітчизняного досвіду інтродуційних досліджень, біології та вирощування представників роду Мальва (Malvaceae); наведені результати власних досліджень агроекологічної оцінки окремих видів ролу Мальва (Malvaceae) щодо придатності їх вирощування в умовах України на підставі прогностичних моделей; оцінено посівні якості насіння та проведено вивчення регуляції періоду спокою; проведені дослідження продуктивності мальви лісової (Malva sylvestris L.) залежно від схем розміщення, на основі розрахунків математичних моделей обгрунтовано способи вирощування культури для отримання максимального врожаю сировини для лікарських і харчових потреб. Об’єктом дослідження є представники роду Malva природної флори України та інтродуковані види, які є перспективними для вирощування за умов Лісостепу України. Предметом вивчення є агробіологічні закономірності впливу агрокліматичних, ґрунтових режимів та агротехнічних умов вирощування на агроекологічний стан та продуктивність рослин роду Malva. Основою дисертаційного дослідження є необхідність вдосконалення агротехнологічних досліджень в зв’язку з тим, що фітомаса та квітки (як сировина) рослин використовуються в усьому світі в фармації, народній та доказовій медицині, харчових технологіях, у косметиці, біотехнології та як елемент у системі вирощування біоенергетичних культур. Мальви є досить екологічно пластичними, що пояснює значне географічне поширення багатьох представників цієї родини. Також екологічна пластичність є причиною їх значної невимогливості до умов вирощування, тому питання агротехнології вирощування цієї культури раніше не викликало значного наукового інтересу. Сортове різноманіття представлене тільки у відношенні декоративних форм цих рослин. Застосування мальви у сільському господарстві для виробництва галузевої сировини вимагати створення сортів, які будуть здатні задовільнити високі технологічні вимоги. Також питання перспективи впровадження мальв у сільськогосподарське виробництво тісно пов’язане з проблемою глобальних змін клімату як фактору динаміки агротехнологічних умов вирощування сільськогосподарських культур. Тенденції потепління є визнаним трендом змін клімату, що треба враховувати для стратегічного планування аграрного виробництва. Звичайним підходом є моделювання глобальних змін клімату за різними сценаріями. Моделі, які є прийнятними для описання поширення видів рослин або тварин, можуть базуватися тільки на біокліматичних предикторах. У свою чергу, моделі для прогнозу змін агрокліматичних умов вирощування сільськогосподарських культур мають також враховувати вплив клімату на ґрунтові властивості. Для оцінки комплексного впливу біокліматичних змінних та ґрунтовихвластивостей на просторове поширення рослин був виконаний факторний аналіз екологічної ніші. Градієнтний аналіз було використано для визначенняпараметрів оптимуму та толерантності видів до дії агроекологічних факторів. Для вирішення завдань моделювання просторового розміщення видів у теперішньому часі та для прогнозування майбутніх змін під впливом глобальних змін клімату було використано процедуру Maxent. Для біокліматичного моделювання було використано 19 біокліматичних змінних з просторовою роздільною здатністю 2,5 хв з глобальної бази кліматичнихданих WorldClim. У дисертації уперше встановлені тенденції трансформації глобального та європейського ареалу видів роду Мальва: мальви кучерявої (Malva verticillata L.), калачиків дрібненьких (Malva pusilla L.), калачиків непомітних (Malva neglecta Wallr.), мальви лісової (Malva sylvestris L.), лаватери однорічної (Malva trimestris (L.) з урахуванням змін клімату в найближчі 50–70 років. Створені моделі змін просторової мінливості вмісту органічного вуглецю та з загального азоту в ґрунті, а також кислотності ґрунту в межах Європейського континенту, які індуковані глобальними змінами клімату. Визначені кліматичні фактори, що здійснюють найбільший вплив на просторове поширення рослин роду Malva. Оцінені провідні ґрунтові фактори,які впливають на вегетацію на просторове поширення рослин роду Malva. Визначені найбільш перспективні види роду Malva для культивування в Полтавській області з урахуванням глобальних змін клімату: Malva sylvestris та Malva trimestris. З метою регуляції посівних якостей насіння мальви лісової (Malva sylvestris L.) досліджували стратифікацію та оцінювали її результативність, було встановлено, що показники енергії, дружності, швидкості проростання та лабораторної схожості змінювалися за роками досліджень. При цьому умови стратифікації показали кращі результати при дослідженні насіння 2019 р порівняно з іншими. В середньому за три роки, стратифікація підвищувала енергію проростання на 5,0 %-5,4 %, схожість – на 4,2 %-4,6 %, дружність проростання на 6,2 %-10,5 %. Була проведено дослідження динаміки росту і розвитку мальви лісової в онтогенезі. Максимальна висота рослин сягала 89.0±4.57 см (у діапазоні 68–112 см). Кількість листків на рослині динамічно збільшувалась до 20-60 доби (в різні роки), в подальшому кількість стабілізувалась та зменшувалась до кінця вегетації. Їх маса коливалась за роками і була максимальною в другий-третій строки відборів. Маса стебел сягало максимального значення на 40-60 доби від фази п’яти листків – початкового відліку спостережень (15,20см-18,35 см). Кількість квіток стабільно зростала до 20 доби, після чого була на стабільному рівні до кінця спостережень. Маса генеративних елементів також сягала максимальних значень до 20 доби, в подальшому змінювалась мало. Кількість плодоелементів динамічно зростала від 20 доби до кінця спостережень і досягала 74, 6 шт (2021 р.). На підставі математичних розрахунків є загальний тренд збільшення та маси органів і частин рослин до 20 доби від фаза п’яти листочків. Виняток становить маса плодоелементів та маса рослини (максимальні значення на 40 добу). Було проведено дослідження впливу схем розміщення мальви лісової на її продуктивність. Незалежно від ширини міжрядь та відстані між рослин максимальне утворення квіток спостерігалось на 4-7 відбори, починаючи із початку цвітіння (15-26 шт. за відбір). В подальшому динаміка продуктивності поступово спадала до кінця спостережень. Разом з тим, при збільшенні ширини міжрядь одночасність утворення квіток зростала, що призводило до збільшення частки урожаю в певний період часу. Якщо увесь період утворення і збирання квіток (27 зборів) умово поділити на три періоди, то при ширині міжрядь 45 см в перший період збирали 49 %-51 % урожаю, а при ширині міжрядь 60 см – 57 %-60 % урожаю. Найменша частка урожаю (до 5 %-15 %) утворювалась в третій період збору урожаю. Спостерігалась певне залежність продуктивності від схем розміщення (R2=0,7303) та маси однієї квітки від площі живлення (R2=0,9021). На підставі отриманих нами експериментальних даних були нами розраховані математичні моделі, які доводять, що умови року, ширина міжряддя та відстань між рослинами забезпечують 55 %-95 % варіювання показників. В загущених посівах подовжується період утворення квіток та знижується продуктивність за одне збирання. За даними математичного моделювання, оптимальна продуктивність квіток мальви лісової може бути досягнута за ширини міжряддя 60 см та відстані між рослинами 16-17 см.Item Агробіологічні аспекти вирощування конопель посівних (Cannabis sativa L.) за системою органічного землеробства в умовах нестійкого зволоження Лісостепу України(Полтавський державний аграрний університет, 2023) Пилипченко, Андрій ВасильовичДисертаційна робота присвячена вирішенню важливої сільськогосподарської проблеми – науковому обгрунтуванню органічних технологій вирощування на прикладі універсальної й гостро затребуваної культури – конопель посівних (Cannabis sativa L.). Проаналізовано сучасні літературні джерела за тематикою експерименту, досліджено вплив органічних технологій на агрохімічні й агробіологічні властивості ґрунту. Встановлено роль сортів і умов вирощування на формування урожайності і якості продукції конопель. В дослідах були використані сучасні сорти конопель посівних, окремі з них були створені за безпосередньої участі автора. Дослідження проведені із застосуванням сучасної сільськогосподарської техніки та технологій, які були розроблені й апробовані під керівництвом автора. Встановлено, що застосування біологічного деструктора БіоСтимікс- Нива з нормою 1,0 л/га призводить до збільшення кількості біомаси в ґрунті на 3,2–3,6 т/га, лабільних ґрунтових речовин – на 1,1–1,4 т/га, а органічного вуглецю – на 3,2–5,4 %, але істотно не вплинуло на вміст макроелементів у ґрунті. Органічні технології вирощування сприяли збільшенню вмісту лужногідралізованого азоту майже на 3 мг/кг грунту. Застосування біодеструктора БіоСтимІкс-Нива може супроводжуватися певним зниженням інтенсивності наростання кореневої маси й зменшенням врожайності, які мають між собою кореляційну залежність – r = 0,50. Однак це не має негативного впливу на економічні показники вирощування конопель. Вміст Р2О5 на варіантах з пасовищем, паром та перехідними посівами кукурудзи і конопель був на 16,6 мг/кг грунту нижчим порівняно з варіантами, де культуру вирощували за органічною технологією. Середній вміст К2О на неорганічних варіантах становив 83,6 мг/кг грунту, а на органічній – 100,1 мг/кг грунту. Застосування органічних технологій сприяло поліпшенню агробіологічних властивостей ґрунту – інтенсивність руйнування тканини на варіантах, де вирощували культуру за органічною технологією становила 30,5 %, на варіантах з перехідною технологією – 28 %. Технології органічного землеробства сприяють збільшенню кількості мікроорганізмів у ґрунті, але також зростає і кількість збудників хвороб. Важливий вплив виявлено на стан біоіндикаторів ґрунту, зокрема за роки досліджень кількість дощових черв’яків на варіантах з пасовищем і з неорганічними технологіями вирощування була на 6–10 особин/м2 меншою, порівняно з органічними технологіями, а різниця за коловертками та нематодами становила відповідно 4–5 і 20–21 особина. Встановлено, що частка впливу сорту на біометричні показники та урожайність трести і волокна складає 62–95 %. Вплив технології вирощування становив лише 8 %, але в умовах органічного вирощування – це важливий чинник управління врожайністю конопель посівних. Урожайність насіння не залежала від показників родючості ґрунту, обумовлюючись на 66% від властивостей сорту і на 12 % від умов років вирощування. На основі проведених досліджень встановлено, що для подвійного вирощування на насіння й волокно придатні сорти Глоба, Золотоніські 15, Лара та Сула. Сорт Гляна доцільно використовувати для вирощування лише на волокно. Вміст волокна в стеблах конопель не залежав від технології вирощування, що аргументує переведення культивування культури за принципами органічного землеробства. Головним фактором, який формує цей показник є сортові властивості. Між вмістом олії і вмістом волокна у досліді було встановлено пряму залежність (r = 0,35), для сортів Глоба і Сула вона була зворотною: r = –0,43 і r = –0,40, що доводить необхідність ретельного підбору сортів для вирощування. Важливість органічних технологій вирощування полягає в опосередкованому їхньому впливі на вміст біомаси і лабільних гумусових речовин в ґрунті, які мають високі коефіцієнти кореляції з олійністю. Вирощування конопель посівних за органічними технологіями є безсумнівно економічно вигідним. Вартість насіння для обох технологій однакова та складає 3000 грн/га. Урожайність насіння від 0,51 до 0,74 тонни з га. Урожайність трести складає від 3,7 до 4,4 тонни з га. Рентабельність складає від 15,3% на контролі і відповідно по варіантах – 23,0; 38,6 та 78,9%.Item МІНЛИВІСТЬ ГОСПОДАРСЬКО-ЦІННИХ ОЗНАК ТА ОСОБЛИВОСТІ ДОБОРУ НА ПРОДУКТИВНІСТЬ ПШЕНИЦІ ОЗИМОЇ В СТРЕСОВИХ УМОВАХ СЕРЕДОВИЩА(2020) Криворучко, Людмила МихайлівнаСтабільне виробництво якісного зерна має здійснюватися на основі інтенсивних технологій вирощування, впровадження нових більш урожайних сортів із високими адаптивними властивостями до різних стрес-факторів довкілля. Надзвичайно актуальною наразі є розробка й вдосконалення методів створення адаптованих до несприятливих біотичних та абіотичних факторів середовища високопродуктивних сортів пшениці м'якої озимої. Особливої актуальності набуває пошук морфологічних критеріїв ідентифікації генетичного різноманіття, що вказують на специфіку мінливості та формотворення цінних ознак в адаптивній селекції. Успіх практичної селекції визначається рівнем теоретичних досліджень стосовно особливостей генетичного контролю мінливості кількісних ознак і характеру їх прояву у процесі варіювання умов середовища, особливо за умови різного початку відновлення весняної вегетації. Час відновлення весняної вегетації – одне з важливих біологічних явищ в онтогенезі пшениці озимої, вплив якого на розвиток її рослин вивчав Мединець В.Д. (1970), Удовенко Г.В. (1979), Тарчевський І.А. (1993), Чекалін М.М. (1995). По суті, час відновлення вегетації (ранній чи пізній) пшениці озимої можна кваліфікувати – за дослідженням видатного канадського фізіолога Ганса Сел'є (1936), як стрес, тобто це реакція організму на сильний негативний впливсередовища.