64372

НАУКОВЕ ОБҐРУНТУВАННЯ ВІДТВОРЕННЯ РОДЮЧОСТІ ҐРУНТІВ ТА ПІДВИЩЕННЯ ПРОДУКТИВНОСТІ ЗЕРНО-БУРЯКОВИХ СІВОЗМІН ЛІСОСТЕПУ УКРАЇНИ

Автореферат

Лесное и сельское хозяйство

Умовою інтенсивного ведення галузі землеробства є розширене відтворення родючості ґрунту за допомогою науково-обґрунтованих систем землеробства, які враховують ґрунтово-кліматичні умови, ландшафтні особливості і екологічну безпеку довкілля.

Украинкский

2014-07-05

763 KB

0 чел.

PAGE  2

НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ БІОРЕСУРСІВ І ПРИРОДОКОРИСТУВАННЯ УКРАЇНИ

ЦВЕЙ   ЯРОСЛАВ   ПЕТРОВИЧ

УДК 633.63: 631.452:631.582:631.8

НАУКОВЕ ОБҐРУНТУВАННЯ ВІДТВОРЕННЯ РОДЮЧОСТІ ҐРУНТІВ ТА ПІДВИЩЕННЯ ПРОДУКТИВНОСТІ ЗЕРНО-БУРЯКОВИХ СІВОЗМІН ЛІСОСТЕПУ УКРАЇНИ

06.01.01 – загальне землеробство

Автореферат

дисертації на здобуття наукового ступеня

доктора сільськогосподарських наук

Київ – 2010


Дисертацією є рукопис

Робота виконана в Інституті цукрових буряків Національної академії аграрних наук України

Науковий консультант  – доктор сільськогосподарських наук, професор,

заслужений працівник освіти України,

ВЛАСЕНКО Микола Юхимович, Білоцерківський національний аграрний університет, завідувач кафедри агрохімії, ґрунтознавства та фізіології рослин

Офіційні опоненти:          доктор сільськогосподарських наук, професор,
академік НААН України ЛЕБІДЬ Євген Макарович, Інститут зернового господарства НААН України, завідувач відділу землеробства
доктор сільськогосподарських наук, професор, заслужений діяч науки і техніки України,
СЛЮСАР Іван Тимофійович, «ННЦ Інститут землеробства НААН України», завідувач лабораторії землеробства на осушених земель
доктор сільськогосподарських наук, професор,
МАНЬКО Юрій Прокопович, Національний університет біоресурсів і природокористування України професор кафедри землеробства та гербології

Захист дисертації відбудеться "10"листопада 2010 р. о 10 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 26.004.10 у Національному університеті біоресурсів і природокористування України за адресою: 03041, м. Київ-41, вул. Героїв Оборони, 15, навчальний корпус № 3, к. 65.

З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Національного університету біоресурсів і природокористування України за адресою: 03041, м. Київ-41, вул. Героїв Оборони, 13, навчальний корпус № 4, к. 28.

Автореферат розісланий    "7" жовтня 2010 р.

Вчений секретар

спеціалізованої вченої ради                                              В.М. Рожко


ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність теми. Умовою інтенсивного ведення галузі землеробства є розширене відтворення родючості ґрунту за допомогою науково-обґрунтованих систем землеробства, які враховують ґрунтово-кліматичні умови, ландшафтні особливості і екологічну безпеку довкілля. Проблеми підвищення продуктивності сільськогосподарських угідь та збереження родючості ґрунтів у різних агробіоценозах Лісостепу не втрачають актуальності в аграрній науці. Вирішенню їх проблем присвячені дослідження українських та російських вчених В.Ф.Сайка, В.Ф.Зубенка, П.І.Бойка, В.І. Кисіля, Г.А.Мазура, С.П.Танчика, Ю.П.Манька, Є.М.Лебідя, О.Г.Тараріка, В.М.Якименка, І.Д.Примака, О.М.Берднікова, В.О.Єщенка, Г.М.Господаренка, О.М.Ликова, В.Г.Лошакова, О.М.Каштанова. Виконана нами робота стала розвитком цих досліджень у напрямку досягнення ресурсозабезпеченої продуктивності ріллі, відтворення родючості ґрунту та екологічної безпеки довкілля в умовах ринкової економіки.

Необхідність інтенсифікації землеробства при переході до ринкових взаємовідносин в аграрному секторі економіки ставить перед сільським господарством завдання підвищення родючості ґрунту і збільшення виробництва високоякісної продукції рослинництва.

В Україні виробництво зерна, цукрових буряків можна значно збільшити, передусім, через удосконалення технологій вирощування сільськогосподарських культур, упровадження високопродуктивних сівозмін в господарствах усіх форм власності. Оптимізація сівозмін з довгою і короткою ротаціями та удобрення сільськогосподарських культур має вагомий вплив на поживний, водний, тепловий і повітряний режими ґрунту, підвищення ефективності використання елементів живлення.

У більшості господарств вирощування сільськогосподарських культур здійснюється без урахування ланок сівозмін, системи удобрення і збереження родючості ґрунту, екологічного впливу на довкілля, енергетичних і економічних затрат на одиницю продукції, покращення балансу поживних речовин у сівозміні.

Для підвищення ефективності виробництва сільськогосподарської продукції почали вводити короткоротаційні сівозміни на заміну сівозмін з довгою ротацією. Це дало б змогу одержати вагомий економічний ефект за умов поглиблення спеціалізації виробництва сільськогосподарської продукції, але одночасно виникли проблеми щодо оптимізації поживного режиму ґрунту, мінералізації органічної речовини, росту забур’яненості посівів, збільшення шкідників і хвороб сільськогосподарських культур, що вимагає вивчення і уточнення. Тому питання обґрунтування теоретичних основ ведення високопродуктивних сівозмін як з довгою, так і короткою ротацією, оптимізація систем удобрення, поживного режиму ґрунту, його обробітку в сівозміні, забезпечення балансу органічної речовини залишаються актуальними на сьогодні і вимагають поглиблення наукових досліджень.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Дисертаційна робота виконувалась відповідно до завдань науково-технічних програм: на 1991–1995 рр. 03.А НТП "Цукрові буряки" "Розробити теоретичні основи зональних природоохоронних систем управління родючістю ґрунту і поліпшенням фітосанфітарного стану бурякових агроценозів в інтенсивних бурякових сівозмінах, які забезпечують формування програмованої продуктивності цукрових буряків"; на 2001–2005 рр. 03.01. НТП "Цукрові буряки" (номер державної реєстрації 0104U002621) "Провести моніторинг і встановити закономірності змін показників родючості, фітосанітарного стану ґрунту і посівів, формування їх продуктивності у різних агроекологічних умовах з метою забезпечення сталого функціонування буряківництва"; на 2001–2005 рр. 03.01. НТП "Цукрові буряки" (номер державної реєстрації 0105U007156) "Вивчити способи оцінки і регулювання складових ґрунтової родючості в агроекосистемах Лісостепу України"; на 2001–2005 рр. 03.01. НТП "Цукрові буряки" (номер державної реєстрації 0105U007155) "Удосконалити способи розміщення цукрових буряків у сівозмінах при вирощуванні їх за інтенсивних технологій в умовах Лісостепу України"; на 2006–2010 рр. 02 НТП "Землеробство" (номер державної реєстрації 0104U002082) "Вивчити і розробити високопродуктивні короткоротаційні сівозміни з урахуванням взаємокомпенсації посівів і балансу агротехнічних і енергетичних показників".

Мета і завдання дослідження. Розробити наукові агротехнологічні і агроекологічні основи відтворення родючості чорноземних ґрунтів із допомогою раціональної системи удобрення ґрунту в сівозмінах з довгою і короткою ротацією для сталого функціонування агроекосистем, що забезпечує підвищення врожайності сільськогосподарських культур за екологічної безпеки довкілля і вирощеної продукції.

Для досягнення поставленої мети були виконані наступні завдання:

поглибити дослідження впливу сівозмін як з довгою, так і з короткою ротацією, систем удобрення на зміну фізико-хімічних та агрохімічних показників чорноземів типових вилугуваних і чорноземів типових слабосолонцюватих;

провести моніторингові спостереження за зміною вмісту гумусу та його трансформацією на чорноземах типових вилугуваних і чорноземах типових слабосолонцюватих під впливом сівозмін і застосування добрив;

провести дослідження вмісту поживних речовин у ґрунті залежно від періодів вегетації буряків цукрових та системи удобрення у ланках сівозмін;

розробити моделі найбільш ефективних високопродуктивних сівозмін з урахуванням зростання врожайності сільськогосподарських культур, ефективного використання добрив і збереження родючості ґрунту;

встановити вплив ланок сівозмін на ефективність елементів живлення у формуванні врожаю сільськогосподарських культур;

обґрунтувати залежність урожайності сільськогосподарських культур від ланок сівозмін, наявності просапних і зернових культур у сівозміні, системи удобрення і рівня біологізації;

дослідити зміни фітосанітарного стану посівів буряків цукрових, пшениці озимої залежно від ланок сівозмін та системи удобрення;

розробити агротехнічні заходи підвищення урожайності сільськогосподарських культур за допомогою використання післяжнивних культур, пожнивних решток, обробітку ґрунту;

обґрунтувати найбільш ефективні технології використання мінеральних і органічних добрив у різних польових сівозмінах, визначити їхній вплив на врожай і якість сільськогосподарської продукції залежно від ланок сівозмін;

дати агроекономічну, енергетичну та екологічну оцінки продуктивності сівозмін як з довгою, так і з короткою ротацією залежно від системи удобрення і чергування культур.

Об’єкт дослідженняпроцес відтворення родючості ґрунту та формування урожаю і якості зернових культур, буряків цукрових, кормових культур залежно від сівозмін, добрив і обробітку ґрунту.

Предмет дослідження – чорноземи типові вилугувані, чорноземи типові слабосолонцюваті, польові культури в різноротаційних сівозмінах, дози внесення мінеральних добрив, способи обробітку ґрунту, продуктивність та економічна і енергетична ефективність опрацьованих технологій.

Методи дослідження. В процесі проведення досліджень використані польовий, лабораторний і статистичний методи. Польовий метод застосований у багаторічних стаціонарних багатофакторних дослідах з вивчення сівозмін, удобрення сільськогосподарських культур, обробітку ґрунту. Біологічні методи застосовували під час проведення тривалих польових стаціонарних і тривалих багатофакторних дослідів землеробського спрямування щодо ведення сівозмін, удобрення сільськогосподарських культур і обробітку ґрунту, засвоєння елементів живлення та їхнього балансу у сівозміні, їх агроекономічної та енергетичної ефективності.

У короткострокових польових дослідах проводили розробку агротехнічних заходів з підвищення врожайності сільськогосподарських культур.

Лабораторний метод використано для визначення фізико-хімічних, агрохімічних та мікробіологічних показників ґрунту. Оцінку кількісних і якісних характеристик об’єктів досліджень виконано із використанням статистичних методів досліджень – регресійного, дисперсійного, кореляційного аналізу, що забезпечило достовірність одержаних результатів, визначення функціональної залежності між різними факторами і технологічними процесами.

Наукова новизна одержаних результатів. Уперше для умов Правобережного і Лівобережного Лісостепу України обґрунтовано і експериментально розроблено способи підвищення родючості чорноземів типових вилугуваних і чорноземів типових слабосолонцюватих залежно від системи удобрення та обробітку ґрунту в різноротаційних сівозмінах.

За результатами досліджень запропоновано систему удобрення сільськогосподарських культур, враховано особливості окремих ланок сівозмін з відповідним співвідношенням і розміщенням польових культур, наявністю біологічного азоту, насиченням сівозміни просапними і зерновими культурами і рівнем родючості ґрунту.

Виявлено зміни чорнозему типового вилугуваного і чорнозему типового слабосолонцюватого залежно від сівозмін і системи удобрення в них. На основі досліджень встановлено основні параметри показників родючості ґрунтів, розроблено моделі високопродуктивних енергетично збалансованих сівозмін з довгою і короткою ротаціями з урахуванням напрямків спеціалізації господарства.

Практичне значення одержаних результатів. На основі даних, одержаних при проведенні багаторічних досліджень на чорноземах типових вилугуваних і чорноземах типових слабосолонцюватих в умовах Правобережного і Лівобережного Лісостепу України обґрунтовано теоретичні основи і практичні рекомендації щодо оптимізації системи ведення сівозмін як з довгою, так і з короткою ротацією, спрямовані на підвищення врожайності сільськогосподарських культур, збереження і відтворення родючості чорноземних ґрунтів. Розроблено агротехнічні заходи підвищення продуктивності сільськогосподарських культур, удосконалено способи підвищення родючості чорноземних ґрунтів, рекомендовано проводити оцінку і регулювати поживний режим ґрунту залежно від ланок сівозмін і систем удобрення.

Теоретично обґрунтовані і технологічно розроблені практичні заходи з оптимізації системи удобрення сівозмін як з довгою, так і з короткою ротацією, з урахуванням підвищення врожайності і збереження родючості ґрунту, покращення балансу поживних речовин у сівозміні. Ці та інші заходи впроваджуються в сільськогосподарських підприємствах усіх форм власності.

Основні положення роботи використано при розробленні наукових рекомендацій для впровадження у сільськогосподарське виробництво підприємств різних форм власності: «Рекомендації з агротехнологічної оцінки концентрації цукрових буряків у сівозмінах» (2006), «Інтенсивна технологія виробництва цукрових буряків» (2006), «Буряківництво» (2007), «Методичні рекомендації щодо оптимального співвідношення сільськогосподарських культур у сівозмінах різних ґрунтово-кліматичних зон України» (2008), «Сучасні системи удобрення сільськогосподарських культур у сівозмінах з різною ротацією за основними ґрунтово-кліматичними зонами України» (2008), «Високоефективна технологія виробництва цукрових буряків» (2010).

Особистий внесок здобувача полягає в розробленні і обґрунтуванні концепції роботи, програми і методики досліджень, визначенні теоретичних положень та шляхів їх практичної реалізації, проведенні експериментальної частини досліджень, узагальненні одержаних результатів, написанні наукових звітів, підготовці друкованих праць та практичних рекомендацій для впровадження у сільськогосподарському виробництві.

За надану методичну допомогу у підготовці дисертаційної роботи автор висловлює вдячність доктору с.-г. наук, професору, академіку НААН, М.В.Роїку, доктору с.-г. наук, професору, член-кореспонденту НААН О.О.Іващенку – за допомогу у проведенні польових і експериментальних досліджень, доктору сільськогосподарських наук, професору М.Ю.Власенку – за наукове консультування з проведеня досліджень. Разом з автором у виконанні окремих наукових розробок брали участь кандидат с.-г. наук Н.К.Шиманська, старші наукові співробітники А.М.Горобець, М.О.Кісілєвська, за що автор висловлює їм щиру вдячність.

Апробація результатів дисертації. Основні положення і результати досліджень в 1997–2010 рр. апробовано на вчених та координаційних радах Інституту цукрових буряків, ННЦ "Інститут землеробства НААН України" і представлені у виступах на з’їздах та конференціях: науково-практичній конференції „Сталий розвиток агроекологічних систем в умовах обмеженого ресурсного забезпечення”. – Київ, 26–29 жовтня 1998 р.; Міжнародній конференції „Оптимізація структури агроландшафтів і раціональне використання ґрунтових ресурсів”. – Київ, 4–6 липня 2000 р.; Міжнародній конференції «Сталий розвиток агроекосистем». – Вінниця, 17–20 вересня 2002 р.; Міжнародній конференції «Наукові основи раціонального використання земель, виведених з обробітку». – Чабани, 11–13 червня 2002 р.; науково-практичній конференції молодих учених – третій міжвузівській конференції „Сучасна аграрна наука: напрямки досліджень, стан і перспективи”. – Вінниця, 17–19 березня 2003 р.; Міжнародній науково-практичній конференції "Актуальні проблеми сучасного землеробства". – Луганськ, 14–16 травня 2003 р.; Міжнародній науковій конференції „Севооборот в современном земледелии”. – Москва, 14–15 жовтня 2004 р.; Міжнародній науково-практичній конференції „Сучасний стан ґрунтового покриву України та шляхи забезпечення його сталого розвитку на початку 21-го століття”. – Харків, 17–18 травня 2006 р.; VІІ з’їзді Українського товариства ґрунтознавців та агрохіміків „Ґрунти – основа добробуту держави, турбота кожного” (Київ, 2008); 7-мій науково-теоретичній конференції Українського наукового товариства гербологів «Рослини-бур’яни: особливості біології та раціональні системи їх контролювання в посівах сільськогосподарських культур». – Київ, 3–5 березня 2010 р.; VІІІ з’їзді Українського товариства ґрунтознавців та агрохіміків „Охороні ґрунтів –державну підтримку”. –Житомир, 5–9 липня 2010 р.

Публікації. За темою дисертації опубліковано 49 наукових праць, у т.ч. 29 – у фахових наукових журналах та збірниках; доповідях і тезах науково-практичних конференцій – 11, рекомендаціях 7,патентах – 3.

Структура і обсяг дисертації. Робота складається зі вступу, 8-ми розділів, основних висновків, рекомендацій виробництву, списку використаних джерел, додатків. Загальний обсяг дисертації об’єднує 425 сторінок комп’ютерного тексту, містить 98 таблиць, 17 рисунків, 21 додаток. Перелік посилань містить 694 джерела, у тому числі 63 латиницею.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

ЗАЛЕЖНІСТЬ РОДЮЧОСТІ ҐРУНТУ ВІД ОСОБЛИВОСТІ СІВОЗМІН ТА ЙОГО УДОБРЕННЯ

Сучасний етап ведення сівозміни в агроекосистемах Лісостепу значною мірою залежить від економічних факторів, коли при вирощуванні продукції рослинництва більше звертається уваги на економічну вигоду, але недостатньо враховуються вимоги до підтримання родючості ґрунтів, порушення чергування культур у сівозмінах.

В огляді наукових публікацій показано залежність продуктивності сільськогосподарських культур від ланок сівозмін, насичення їх зерновими і просапними культурами, рівня біологізації, що впливає на фізико-хімічні показники ґрунту та фітосанітарний стан посівів. Ця проблема потребує системного вивчення, що дасть змогу підвищити продуктивність сільськогосподарських культур, розробити моделі найбільш ефективних високопродуктивних сівозмін, спрямованих на вирощування зернових культур, буряків цукрових та кормових культур.

Оцінка родючості чорноземних ґрунтів, їх зміни в агроекосистемах Лісостепу вимагає подальшого розвитку на основі досліджень антропогенного впливу на ґрунт як засіб виробництва, складових ґрунтової родючості, способів їх регулювання, що дасть змогу розробити високопродуктивні різноротаційні сівозміни і оптимізувати їх систему удобрення.

УМОВИ ТА МЕТОДИКА ПРОВЕДЕННЯ ДОСЛІДЖЕНЬ

Експериментальні дослідження проводили протягом 1980–2007 рр. за методикою польових, стаціонарних і короткотермінових, а також вегетаційних і лабораторних дослідів.

Польові досліди проводили на Уладово-Люлинецькій дослідно-селекційній станції Калинівського району Вінницької області, Веселоподільській ДСС Семенівського р-ну Полтавської області, Ялтушківській ДСС Барського р-ну Вінницької області та на Хмельницькій ДСС Старокостянтинівського району Хмельницької області, де вивчали системи удобрення зерно-бурякових сівозмін і цукрових буряків, їхній вплив на продуктивність культур, родючість ґрунту і способи підвищення ефективності мінеральних та органічних добрив.

Дослідження на Уладово-Люлинецькій ДСС проводили з 1980 по 1993 р. у довготривалих стаціонарних дослідах з вивчення системи сівозмін і удобрення сільськогосподарських культур залежно від родючості ґрунту (табл. 1).

Таблиця 1

Система удобрення культур у зерно-бурякових сівозмінах, Уладово-Люлинецька ДСС, 1980–1993 рр., кг/га д.р.

№ з/п

І

Буряки цукрові

Кукурудза на силос з підсівом бобів

Пшениця озима

У цілому по сівозмінах, на 1 га сівозмінної площі

ІІ

Буряки

Цукрові

Кукурудза на силос

Пшениця озима

гній, т/га

N

Р

К

кг/га д.р мінеральних добрив

1

Без добрив

Без добрив

Без добрив

-

-

-

-

2

N90Р110К130

N70Р60К80

N40Р40К40

-

46

51

59

3

N130Р160К200

N100Р90К120

N60Р60К60

-

67

75

90

4

N180Р220К280

N140Р120К160

N80Р80К80

-

92

102

118

5

20 т/га гною + N90Р110К130 

N70Р60К80

N40Р40К40

6

46

51

59

6

20 т/га гною + N130Р160К200

N100Р90К120

N60Р60К60

6

67

75

90

7

20 т/га гною + N180Р220К280 

N140Р120К160

N80Р80К80

6

92

102

118

8

40 т/га гною + N90Р110К130

N70Р60К80

N40Р40К40

12

46

51

59

9

40 т/га гною + N130Р160К200

N100Р90К120

N60Р60К60

12

67

75

90

10

40 т/га гною + N180Р220К280 

N140Р120К160

N80Р80К80

12

92

102

118

11

40 т/га гною

N70Р60К80

N40Р40К40

12

46

51

59

12

N200Р100К240

N100Р90К120

N40Р40К40

-

0

75

90

13

N0Р160К200

N0Р90К120

N0Р60К60

-

67

0

90

14

N130Р0К200

N100Р0К120

N60Р0К60

-

67

75

0

15

N130Р160К0

N100Р160К0

N60Р60К0

-

-

-

-

Примітка: І – сівозміна з бобовими культурами, ІІ – сівозміна без бобових культур.

Сівозміни стаціонарного досліду розміщені в просторі на 5 полях з тривалістю спостережень у часі – 10 років. Повторність досліду 5 разова. Площа посівної ділянки –150 м2, облікової – 75 м2. Ґрунти дослідного поля – чорноземи типові вилугувані, які характеризуються наступними агрохімічними показники орного шару: рН сольове 6,26,5; Нг 1,21,25 мг/екв на 100г ґрунту; сума вбирних основ – 24,4 мг/екв на 100г ґрунту; гумус за Тюріним – 4,2 %; вміст лужногідролізованого азоту – 125 мг/кг ґрунту; Р2О5 і К2О за Чіріковим – 230240 і 7080 мг/кг ґрунту.

Таблиця 2

Система удобрення культур в короткоротаційних сівозмінах, Веселоподільська ДСС, 1998–2004 рр., кг/га д.р.


№ варіанта

Еспарцет з підсівом костриці лучної

Пшениця озима

Буряки цукрові

Ячмінь

У цілому по сівозміні, на 1 га сівозмінної площі

гній, т/га

N

Р

К

кг/га д.р. міне-ральних добрив

Плодозмінна сівозміна

7

Без добрив

N45Р60К45

25 т/га гною

Без добрив

6,25

11,2

15,0

11,2

8

N45Р60К45

25 т/га гною +N180Р240К180

6,25

56,2

75,0

56,2

9

Без добрив

Без добрив

-

-

-

-

10

N45Р60К45

25 т/га гною +N90Р120К90

6,25

33,8

45,0

33,8

11

N45Р60К45

25 т/га гною N135Р180К135

6,25

45,0

60,0

45,0

12

N45Р60К45

50 т/га гною N90Р120К90

12,5

33,8

45,0

33,8

Зернопросапна сівозміна з 50 % просапних

Кукурудза на силос

Пшениця озима

Буряки цукрові

Ячмінь

25

Без добрив

N45Р60К45

25 т/га гною

Без добрив

6,25

11,2

15,0

11,2

27

Без добрив

Без добрив

-

-

-

-

28

N45Р60К45

25 т/га гною +N90Р120К90

6,25

33,8

45,0

33,8

29

N45Р60К45

25 т/га гною N135Р180К135

6,25

45,0

60,0

45,0

30

N45Р60К45

солома N90Р120К90

1,25

33,8

45,0

33,8

Зернопаропросапна сівозміна

Чорний пар

Пшениця озима

Буряки цукрові

Ячмінь

43

Без добрив

N45Р60К45

25 т/га гною

Без добрив

6,25

11,2

15,0

11,2

45

Без добрив

Без добрив

-

-

-

-

46

N45Р60К45

25 т/га гною +N90Р120К90

6,25

33,8

45,0

33,8

47

N45Р60К45

25 т/га гною N135Р180К135

6,25

45,0

60,0

45,0

Зернопросапна сівозміна з 25 % просапних

Пшениця озима

Пшениця озима

Буряки цукрові

Горох

Плоскорізний обробіток

57

Без добрив

Без добрив

Без добрив

Без добрив

-

-

-

-

58

N45Р60К45

25 т/га гною +N90Р120К90

6,25

33,8

45,0

33,8

59

N45Р60К45

25 т/га гною N135Р180К135

6,25

45,0

60,0

45,0

Оранка

63

Без добрив

Без добрив

Без добрив

Без добрив

-

-

-

-

64

N45Р60К45

25 т/га гною +N90Р120К90

6,25

33,8

45,0

33,8

65

N45Р60К45

25 т/га гною N135Р180К135

6,25

45,0

60,0

45,0

Чергування культур у сівозміні з бобовими культурами було таким: 1 кукурудза на силос з підсівом кормових бобів, 2 пшениця озима, 3 буряки цукрові, 4 ячмінь з підсівом конюшини, 5 конюшина, 6 пшениця озима, 7 буряки цукрові, 8 горох, 9 пшениця озима, 10 буряки цукрові; у сівозміні без бобових культур: 1 кукурудза на силос, 2 пшениця озима, 3 буряки цукрові, 4 ячмінь з підсівом вівсяниці лучної, 5 вівсяниця лучна, 6 пшениця озима, 7 – буряки цукрові, 8 ячмінь, 9 пшениця озима, 10 буряки цукрові.

Довготривалі багатофакторні стаціонарні досліди з вивчення продуктивності короткоротаційних сівозмін і системи удобрення проводили на Веселоподільській ДСС Семенівського р-ну Полтавської області (19982004 рр.) на чорноземах типових слабосолонцюватих (табл. 2). Чергування культур у сівозмінах, названих за ДСТУ 4691:2006, було таким – у плодозмінній сівозміні: 1 – ячмінь з підсівом еспарцету і грястиці збірної, 2 еспарцет + грястиця збірна, 3 пшениця озима, 4 – буряки цукрові; у зернопросапній сівозміні з 50 % просапних: 1 кукурудза на силос, 2 пшениця озима, 3 буряки цукрові, 4 ячмінь; у зернопаропросапній сівозміні: 1 чорний пар, 2 пшениця озима, 3 буряки цукрові, 4ячмінь; у зернопросапній сівозміні з 25 % просапних: 1 горох, 2 пшениця озима, 3 пшениця озима, 4 буряки цукрові.

Сівозміни стаціонарного досліду розміщені на 4-х полях, площа посівної ділянки 250 м2, облікової 100 м2. Ґрунт дослідного поля – чорнозем типовий глибокослабосолонцюватий, має таку агрохімічну характеристику шару 030 см: рН водне 7,27,4; вміст гумусу за Тюріним 4,54,7 %; лужногідролізованого азоту – 180 мг/кг ґрунту; вміст Р2О5 і К2О за Мачигіним 1920 і 100110 мг/кг ґрунту.

У стаціонарних дослідах на Уладово-Люлинецькій та Веселоподільській ДСС застосовували добрива у вигляді аміачної селітри, суперфосфату гранульованого, хлористого калію і напівперепрілого гною. За схемою по системі удобрення сільськогосподарських культур мінеральні добрива вносили згідно схеми стаціонарних дослідів.

Ґрунтові зразки в польових дослідах відбирали в такі періоди: період сходів, середина і кінець вегетації буряків цукрових. Оцінку ґрунтової родючості проводили на кінець ротації сівозміни. Рослинні зразки у польових дослідах відбирали на період збирання врожаю.

Агрохімічні дослідження ґрунтових та рослинних зразків проводили в лабораторії агроекомоніторингу ІЦБ НААН України і лабораторії агрохімії Уладово-Люлинецької ДСС за методичними вказівками ВНІЦ «Современные методы химического анализа почв и растений» (1986) і «Агрохимические методы исследований почв» (1975).

На чорноземах типових вилугуваних нітратний азот визначали з дисульфофеноловою кислотою, амонійний – за методикою ЦИНАО з послідуючим колориметруванням, лужногідролізований азот – за Корнфільдом, нітрифікаційну здатність ґрунту – шляхом компостування на чорноземах слабосолонцюватих амонійний і нітратний азот за методикою ЦИНАО, рухомий фосфор і обмінний калій – за Чіріковим згідно ДСТУ 41152002 і за Мачігіним ДСТУ 4114–2002, кальцій і магній – комплексометричним методом.

Загальний гумус у ґрунті визначали за Тюріним, фракційний склад – за Кононовою-Бєльчиковою, вміст важких металів у ґрунті – на атомно-сорбційному спектрометрі у HNO3, рН сольове водне – на рН-метрі згідно ДСТУ ISO 10390–2001, гідролітичну кислотність ґрунту – за Капеном, суму вбирних основ – за Капеном-Гільковицем, ступінь насичення ґрунту основами – математично-розрахунковим методом. Вологість ґрунту визначали до 1,5 м у період сходів і збирання буряків цукрових, пшениці озимої на період посіву, на період відновлення вегетації і на період збирання методом постійного висушування за температури 1050С до постійної маси.

Фітосанітарний стан посівів визначали кількісно-ваговим методом, видовий склад бур'янів – протягом вегетаційного періоду буряків цукрових і пшениці озимої за визначником, ураженість рослин буряків цукрових коренеїдом – шляхом проб у фазі 1–2 пар справжніх листків. Пошкодження рослин коренеїдом, церкоспорозом цукрових буряків та кореневими гнилями пшениці озимої – за методикою Інституту цукрових буряків (1986).

Для встановлення впливу різних систем удобрення на біологічну активність чорноземів типових слабосолонцюватих визначали чисельність таких груп мікроорганізмів: гриби, актиноміцети на середовищі Чапека, амоніфікатори – на МПА, фосфорні бактерії, олігонітрофіли – на Ешбі, бактерії, що використовують азот мінеральних сполук – на КАА.

У рослинних зразках сиру масу визначали ваговим методом, вміст сухої речовини – термостатично-ваговим методом, загальний вміст N, Р2О5, К2О на кінець вегетації в одній наважці після мокрого озолення – за методом Гінзбург у модифікації ЦІНАУ. Баланс поживних речовин на кінець ротації визначали співставленням використання елементів живлення рослинами на основі хімічного складу рослин і виносу його рослинами (аналітичний метод) та втрат елементів живлення і надходження в ґрунт поживних речовин від мінеральних і органічних добрив (по трьох полях сівозмін). Технологічні показники якості коренеплодів і цукристість визначали на технологічній лінії «Венема», вихід цукру, втрати цукру в мелясі, доброякісність нормально очищеного соку – розрахунковим методом. Вміст кормових одиниць, перетравного протеїну визначали за довідником (М.М.Карпусь, 1995 р.).

Кількість протеїну в зерні пшениці озимої розраховували за вмістом загального азоту і переведенням за допомогою коефіцієнта в протеїн, сиру клейковину – відмиванням водою після набухання за ДСТУ 3768–2004.

Статистична оцінка даних спостережень в дослідах проведена методами дисперсійного, кореляційного та регресійного аналізів, які дали змогу визначити ступінь достовірності одержаних результатів. При визначенні енергетичної і економічної ефективності між показника продуктивності сівозмін користувалися загальноприйнятими методиками з використанням комп’ютерної програми з визначення енерговитрат і енергетичного балансу, розробленими ННЦ "Інституту землеробства НААНУ" (2008).

ФОРМУВАННЯ РОДЮЧОСТІ ЧОРНОЗЕМНИХ ҐРУНТІВ ЗАЛЕЖНО ВІД СІВОЗМІН І УДОБРЕННЯ

Формування запасів продуктивної вологи в сівозмінах. Вагомий вплив на родючість чорноземних ґрунтів і продуктивність сільськогосподарських культур має вологозабезпечення ґрунту. В умовах недостатнього зволоження Лівобережного Лісостепу України в середньому за 1992–2002 рр. найменшу кількість продуктивної вологи на час посіву пшениці озимої спостерігали у зернопросапній з 50 % просапних і зернопросапній сівозмінах з 25 % – 118 і 121, м3/га, тоді як в плодозмінній і зернопаропросапній – 163,0 і 225,0 м3/га (рис. 1). На  період  відновлення  вегетації  пшениці  озимої  запаси  продуктивної

вологи були найбільшими в зернопаропросапній сівозміні 286, м3/га, що зумовлено не тільки впливом опадів, але й вертикальною міграцією вологи із нижчих шарів ґрунту, тоді як у зернопросапній сівозміні з 25 % просапних –230м3/га. На період збирання врожаю кількість продуктивної вологи    у     плодозмінній

Рис. 1. Запаси продуктивної вологи в короткоротаційних сівозмінах у посівах пшениці озимої,

середнє за 19922002 рр., Веселоподільська ДСС.

сівозміні становила 116,0 м3/га, тоді як у зернопросапній сівозміні з 50 % просапних – 91, а у зернопросапній з 25 % просапних – 87,0 м3/га. Така різниця між сівозмінами зумовлена витратою вологи рослинами, а також насиченням сівозміни зерновими культурами до 75 %, що призводить до зменшення продуктивної вологи, до такого рівня, як у зернопросапній сівозміні з 50 % просапних. За 2000–2002 рр. у зернопаропросапній сівозміні на період посіву пшениці озимої в шарі ґрунту 0–150 см запаси продуктивної вологи становили 195,6 мм, зернопросапній з 50 % просапних – 128,0, на період збирання – відповідно 120,6 і 84,2 мм

Зміна вмісту гумусу залежно від сівозмін і удобрення. Дослідженнями встановлено, що на чорноземах типових вилугуваних в умовах Уладово-Люлинецької ДСС на удобреному варіанті десятипільної зерно-бурякової сівозміни з бобовими культурами втрати гумусу за ротацію сівозміни на фоні N46P51K59 становили 0,09і 0,03 %, у зерно-буряковій сівозміні без бобових культур через зниження вмісту біологічного азоту втрати гумусу збільшились до 0,16 і 0,13 % (табл. 3). За використання органо-мінеральної системи удобрення 12 т/га гною + N46P51K59 вміст гумусу стабілізувався на рівні 4,35 і 3,78 %, тоді як на початок ротації – 4,39 і 3,82 %. У сівозміні без бобових на кінець ротації цей показник був на рівні 4,35 і 3,65 %, що було менше від початку ротації на 0,09 і 0,08 %. Стабілізацію вмісту гумусу в орному шарі у сівозміні з бобовими культурами спостерігали при застосуванні 12 т/га гною + N92P102K59 – 4,32 т/га.

У довготривалому стаціонарному досліді в умовах недостатнього зволоження на Веселоподільській ДСС на чорноземах типових слабо-солонцюватих у плодозмінній короткоротаційній сівозміні на неудобреному варіанті втрати гумусу за шість ротацій сівозміни становили в орному шарі ґрунту 0,18 %, у зернопросапній з 50 % просапних – 0,40, у зернопросапній з 25 % просапних – 0,10 % (табл. 4). На фоні 6,25 т/га гною + N33,8P45K33,8 вміст гумусу у плодозмінній сівозміні підвищився на 0,28, у зернопросапній сівозміні з 50 % просапних – на 0,15, зернопросапній з 25 % просапних – на 0,14 % і його кількість становила в орному шарі ґрунту 4,86, 4,52 і 4,61  %. Від підвищення кількості органічних добрив до 12,5 т/га + N33,8P45K33,88 у плодозмінній сівозміні вміст гумусу підвищився в орному шарі ґрунту до 4,76 %, тоді як на початку ротації 4,39 %. У сівозмінах з короткою ротацією підвищення вмісту гумусу спостерігали і в підорному шарі ґрунту.

Таблиця 3

Вплив фонів удобрення в зерно-бурякових сівозмінах на чорноземах типових вилугуваних на вміст гумусу, Уладово-Люлинецька ДСС, %

№ варіанта

Система удобрення

Шар ґрунту, см

Зерно-бурякова сівозміна із бобовими культурами

Зерно-бурякова сівозміна без бобових культур

Початок ротації,

1980 р.

кінець ротації,

1990 р.

початок ротації,

1980 р.

кінець ротації,

1990 р.

1

Без добрив

0-30

4,27

4,00

4,00

3,65

30-50

4,00

3,78

3,65

3,33

2

N46P51K59

0-30

4,36

4,27

4,10

3,94

30-50

4,23

4,20

3,72

3,65

3

N92P102K118

0-30

4,39

4,27

3,82

3,73

30-50

3,82

3,74

3,56

3,47

4

12 т/га гною + N46P51K59

0-30

4,39

4,35

4,43

4,35

30-50

3,82

3,78

3,73

3,65

5

12 т/га гною + N92P102K59

0-30

4,32

4,32

-

-

30-50

4,00

3,96

-

-

6

12 т/га гною

0-30

4,25

4,26

-

-

30-50

3,43

3,59

-

-

НІР05

0-30

0,16

0,20

0,17

0,22

30-50

0,15

0,21

0,20

0,24

Таблиця 4

Вплив добрив і сівозмін на вміст гумусу в чорноземі типовому слабосолонцюватому, Веселоподільська ДСС, %

№  варіанта

Система удобрення

початок ротації,

1978-1979 рр.

кінець шостої ротації,

2001-2002 рр.

Початок ротації,

1978-1979 рр.

кінець шостої

ротації,

2001-2002 рр.

шар ґрунту 0-30 см

шар ґрунту 30-60 см

Плодозмінна сівозміна

9

Без добрив (контроль)

4,45

4,29

3,63

3,59

10

6,25 т/га гною + N33,8P45K33,8

4,57

4,86

3,68

3,87

11

6,25 т/га гною + N45P60K45

4,50

4,78

3,68

3,90

Зернопросапна сівозміна з 50 % просапних

27

Без добрив

4,36

3,96

3,48

3,15

28

6,25 т/га гною + N33,8P45K33,8

4,37

4,52

3,71

3,85

29

6,25 т/га гною + N45P60K45

4,42

4,61

3,86

4,06

Зернопросапна сівозміна з 25 % просапних

63

Без добрив

4,45

4,35

3,73

3,48

64

6,25 т/га гною + N33,8P45K33,8

4,47

4,61

3,83

3,98

65

6,25 т/га гною + N45P60K45

4,42

4,57

3,76

3,87

НІР05

0,15

0,20

0,19

0,21

Чергування культур у короткоротаційних сівозмінах і система удобрення вплинули на фракційний склад гумусу. За шість ротацій сума трьох фракцій гумінових кислот у плодозмінній сівозміні на неудобреному варіанті тенденційно зменшилась до 1,17 %, зернопросапній з 50 % просапних – 0,98, зернопросапній з 25 % просапних відповідно – 1,16 %, проти 1,25, 1,24 і 1,14 % на початок ротації, що зумовлено зменшенням першої та другої фракції гумінових кислот. Сума трьох фракцій фульвокислот становила відповідно у плодозмінній сівозміні 0,48 %, у зернопросапній з 50 % просапних і зернопросапній з 25 % просапних 0,41 і 0,40 %, на початок ротації відповідно 0,79, 0,61 і 0,49 %, що обумовлено зменшенням першої і другої фракції фульвокислот. Співвідношення між СКГ і ФК становило у плодозмінній сівозміні 2,44, зернопросапній з 50 % просапних – 2,39, зернопросапній з 25 % просапних – 2,90 вказуючи на гуматний тип гумусуутворення. Кількість нерозчиненого залишку відповідно становила 1,17 і 1,23, 1,09 %, що пояснює збільшення вмісту гумусу за рахунок зростання цієї його частки.

Формування мікробіологічних властивостей чорноземів. Наявність біологічного азоту завдяки вирощуванню багаторічних трав у плодозмінній сівозміні сприяло зростанню чисельності мікроорганізмів до 84,8 млн в 1 г ґрунту. Серед мікроорганізмів спостерігали найбільшу рівновагу між амоніфікаторами і нітрифікаторами – до 32,0 та 33,5 млн в 1 г ґрунту, що вказувало на зрівноваження нітрифікаційних і мінералізаційних процесів у ґрунті, тоді як у зернопаропросапній сівозміні цей показник був на рівні 21,7 та 36,4 млн в 1 г ґрунту. Одночасно зменшення кількості амоніфікаційних мікроорганізмів спостерігали у зернопросапній з 25 % просапних та зернопросапній сівозмінах з 50 % просапних до 18,3 і 21,7 млн в 1 г ґрунті, тоді як чисельність нітрифікаторів становила відповідно 36,5 та 36,3 млн в 1 г ґрунту за загальної чисельності мікроорганізмів 72,3, 85,8 млн в 1 г ґрунту. Посилений розвиток амоніфікаційних мікроорганізмів спричинив істотне скорочення чисельності олігонітрофілів до 13,7 млн в 1 г ґрунту у плодозмінній сівозміні і до 9,6 млн в 1 г ґрунту у зернопаропросапній, тоді як у зернопросапній з 50 % просапних і зернопросапній сівозмінах з 25 % просапних – до 9,8 та 19,8 млн в 1 г ґрунту. На кінець вегетації буряків цукрових спостерігається зменшення чисельності мікроорганізмів до 50,0 60,3, 59,9 та 63,8 млн в 1 г ґрунту в плодозмінній, зернопросапній з 50 % просапних, зернопаропросапній та зернопросапній сівозмінах з 25 % просапних відповідно.

Азотний режим чорноземних ґрунтів. Вміст мінерального азоту на чорноземах вилугуваних залежить від ланок сівозмін і систем удобрення. В посівах буряків цукрових на фоні 40 т/га + гною N90P110К130 у ланці з конюшиною в період сходів вміст мінерального азоту становив в шарі 030 см і 3050 см 21,8 і 32,8 мг/кг ґрунту, відповідно в ланці з горохом –27,0 і 47,0 мг/кг ґрунту, тоді як в ланці з вівсяницею лучною – 24,1 і 24,9 мг/кг ґрунту, а з ячменем 45,3 і 26,6 мг/кг ґрунту. Встановлено, що вміст мінерального азоту на чорноземах типових вилугуваних у ланці з конюшиною за мінеральної системи удобрення буряків цукрових характеризувався такою модельною залежністю: Nz1=38,323-0,561×н-19,201×с+5,315×н2-3,754×н×с+3,425×с2, де н – норма мінеральних добрив, с – строки спостережень (рис 2а). За органо-мінеральної системи удобрення буряків цукрових ця залежність мала такий вигляд: Nz2=36,413-9,672×н-12,084×с+6,603×н2-3,903×н×с+2,75×с2 (рис. 2б). Ці моделі дозволяють прогнозувати вміст мінерального азоту в період вегетації буряків цукрових. 

У короткоротаційних сівозмінах на чорноземах типових слабо-солонцюватих при застосуванні 25 т/га гною + N135P180К135 у період сходів буряків цукрових вміст мінерального азоту у ґрунті зменшувався зі збільшенням посівів зернових становлячи у плодозмінній сівозміні 34,8, зернопросапній з 50 % просапних – 29,6, зернопросапній з25 % просапних – 26,9 і зернопаропросапній– 28,3 мг/кг ґрунту. За використання плоскорізного обробітку ґрунту цей показник сягав 30,6, за оранки – 26,9 мг/мг ґрунту, вказуючи на тенденцію поліпшення азотного живлення культурних рослин під впливом безполицевого заходу.


а)мінеральний азот за мінеральної системи удобрення

б) мінеральний азот за органо-мінеральної системи удобрення

Рис. 2. Множинна регресивна залежність вмісту мінерального азоту залежно від норм застосування добрив та строків спостереження у ланці з конюшиною.

Формування фосфатного фонду чорноземних ґрунтів залежно від системи ведення сівозмін і удобрення. На чорноземах типових вилугуваних за застосування 12 т/га + N46P51К59 за ротацію у сівозміні з бобовими культурами вміст рухомого фосфору становив в орному шарі 198, без бобових – 200 мг/кг ґрунту, тоді як без добрив – 125 і 118 мг/кг ґрунту відповідно. За мінеральної системи удобрення (N46P51К59) цей вміст істотно поступався органо-мінеральній системі – 158 і 163 мг/кг ґрунту, а від застосування 12 т/га гною підтримувався на рівні 128 мг/кг ґрунту. В короткоротаційних сівозмінах на чорноземах типових слабосолонцюватих вміст рухомого фосфору більше залежав від систем  удобрення ніж від ланок сівозмін. За застосування 6,25 т/га гною + N33,8P45К33,8  його кількість на кінець шостої ротації істотно зростала відповідно до 33,2, 32,0 в плодозмінній, зернопросапній сівозміні з 50 % просапних, 37,1 та 37,1 мг/кг ґрунту у зернопаропросапній та зернопросапній сівозмінах з 25 % просапних, проти 20,7, 23,0, 23,6 та 24,5 мг/кг ґрунту на початок ротації. При удобренні буряків цукрових найбільший вміст рухомих фосфатів спостерігали в період їх сходів за застосування 40 т/га гною N90P120K90 в ланці з конюшиною і вівсяницею лучною – 191 і 186 мг/кг ґрунту.

Встановлено, що вміст рухомого фосфору на чорноземах типових вилугуваних у ланці з конюшиною за мінеральної системи удобрення буряків цукрових характеризувався такою модельною залежністю: Рz1=177,169+18,993×н-30,629×с+4,394×н2-3,886×н×с+8,0× с2, (рис. 3а). За органо-мінеральної системи удобрення буряків цукрових ця залежність мала такий вигляд: Рz2=161,862+45,488 ×н+12,4×с-15,606×н2+4,2×н×с-6,375×с2 де н – норма мінеральних добрив, с – строки спостережень (рис. 3б). Ці моделі дозволяють прогнозувати вміст рухомого фосфору в період вегетації буряків цукрових.

а) рухомий фосфор за мінеральної системи удобрення

б) рухомий фосфор за

органо-мінеральної системи удобрення

Рис. 3. Множинна регресивна залежність вмісту рухомого фосфору залежно від норм застосування добрив та строків спостереження у ланці з конюшиною.

На чорноземах типових слабосолонцюватих у короткоротаційних сівозмінах на період сходів буряків цукрових вміст рухомого фосфору становив на фоні 25 т/га гною + N90P120К90 – 38,10 мг/кг ґрунту в плодозмінній сівозміні, зернопросапній з 50 % просапних – 44,6, зернопаропросапній та зернопросапній сівозмінах з 25 % просапних – 54,0 та 52,2 мг/кг ґрунту, тоді як без добрив 23,6, 19,3, 23,7 та 28,5 мг/кг ґрунту, за використання плоскорізного обробітку ґрунту в зернопросапній сівозміні з 25 % просапних – 40,5, оранки – 52,2 мг/кг ґрунту.

Зміна калійного фонду в чорноземних ґрунтах залежно від системи ведення сівозмін і удобрення. На чорноземах типових вилугуваних найбільш істотне зростання вмісту обмінного калію в посівах буряків цукрових спостерігали за мінеральної системи удобрення в період сходів буряків цукрових, де від застосування N90P110К130 і N180P220К260 у ланці з кукурудзою на силос з підсівом бобів його вміст становив 86 і 96 мг/кг ґрунту, з конюшиною 94 і 109, з горохом 84 і 96 мг/кг ґрунту. У сівозміні без бобових культур найбільш істотне зростання вмісту обмінного калію спостерігали від застосування N180P220К260, коли у ланці з кукурудзою на силос з підсівом бобів цей показник становив 102 мг/кг ґрунту, з вівсяницею лучною – 89, ячменем – 80 мг/кг ґрунту.

Найбільш високий вміст обмінного калію спостерігали при застосуванні органо-мінеральних систем удобрення 40 т/га гною + N90P110К130, маючи його в орному шарі на період сходів буряків цукрових 124, 103 і 130 мг/кг ґрунту, відповідно у ланках з кукурудзою з підсівом бобів, конюшиною і горохом, що істотно більше від неудобреного контролю – 67, 81 та 82 мг/кг ґрунту.

У сівозміні без бобових культур у ланках з кукурудзою, вівсяницею лучною, ячменем цей показник дорівнював відповідно на тлі органо-мінеральної системи удобрення 107, 106 та 103 мг/кг ґрунту. Встановлено, що вміст обмінного калію на чорноземах типових вилугуваних у ланці з конюшиною за мінеральної системи удобрення буряків цукрових характеризувався такою модельною залежністю: Кz1=113,759+18,42×н-39,529×с+0,424 ×н2-6,086×н×с+8,125×с2, (рис. 4а). За органо-мінеральної системи удобрення буряків цукрових ця залежність мала такий вигляд: Кz2=56,33+3,997×н+71,957×с-1,697×н2+2,371×н×с+23,125×с2 де н – норма мінеральних добрив, с – строки спостережень (рис. 4б). Ці моделі дозволяють прогнозувати вміст обмінного калію в період вегетації буряків цукрових.

а) обмінний калій за мінеральної системи удобрення

б) обмінний калій за органо-мінеральної системи удобрення

Рис. 4. Множинна регресивна залежність вмісту обмінного калію залежно від норм застосування добрив та строків спостереження у ланці з конюшиною.

На чорноземах типових слабосолонцюватих вміст обмінного калію був досить високим і залежав як від системи удобрення, так і від ланок сівозмін. У плодозмінній сівозміні від застосування 25 т/га гною + N90P120К90 вміст обмінного калію становив 186,0 і мг/кг ґрунту, істотно перевищуючи контроль без добрив –110 мг/кг гнуту. У варіанті за застосування 25 т/га гною + N135P180К135 в плодозмінній і зернопаропросапній сівозмінах вміст обмінного калію в період сходів буряків цукрових становив 190 і 191,2, зернопросапній з 25 % просапних – 222,0 мг/кг ґрунту, а за плоскорізного обробітку ґрунту – 196,0 мг/кг ґрунту.

На чорноземах типових вилугуваних від застосування 12 т/га гною + N46P51К59 за ротацію в зерно-буряковій сівозміні з бобовими культурами вміст обмінного калію на кінець ротації істотно підвищився до 100 мг/кг ґрунту, порівняно з контролем без добрив (73 мг/кг), а без бобових культур до 98 мг/кг ґрунту, за вмісту на неудобреному фоні 66 мг/кг ґрунту.

На чорноземах типових слабосолонцюватих за 24 роки, на кінець шостої ротації від застосування 6,25 т/га гною + N33,8P45К33,8 за ротацію сівозміни вміст обмінного калію мав істотне збільшення до 134,0, 133,0, 115,0 та 137 мг/кг ґрунту у плодозмінній, зернопросапній з 50 % просапних, зернопаропросапній та зернопросапній сівозмінах з 25 % просапних, проти 106,0, 82,0, 104,0 та 106,0 мг/кг ґрунту на початку першої ротації.

При моніторингових спостереженнях за родючістю ґрунту необхідно спостерігати за зміною агрохімічних показників як орного так підорного шару

УРОЖАЙНІСТЬ СІЛЬСЬКОГОСПОДАРСЬКИХ КУЛЬТУР ЗАЛЕЖНО ВІД СИСТЕМИ СІВОЗМІН І УДОБРЕННЯ

Урожайність буряків цукрових залежно від ланок сівозмін і системи удобрення. Універсальним показником, що характеризує родючість ґрунту і систему удобрення сівозміни є рівень врожайності сільськогосподарських культур. Дослідженнями встановлено, що в зоні достатнього зволоження на чорноземах типових вилугуваних продуктивність буряків цукрових зумовлена ланками сівозмін і системою удобрення. Від застосування як мінеральних, так і органо-мінеральних систем удобрення продуктивність буряків цукрових істотно зростає. Найбільш ефективною нормою одних мінеральних добрив під буряки цукрові є N90P110К130 , що дає можливість одержати у ланці з кукурудзою з підсівом бобів, конюшиною і горохом 41,9, 42,0 та 42,8 т/га коренеплодів і 7,42, 7,66 та 7,92 т/га збору цукру, за величини цих показників на неудобрених варіантах відповідно 36,4, 35,9 та 35,0 т/га, збір цукру – 6,66, 6,52 та 6,51 т/га (табл. 5).

У сівозміні без бобових культур у ланці з кукурудзою, вівсяницею лучною та ячменем врожайність була на рівні 42,5, 39,3 та 40,3 т/га, збір цукру 7,77, 7,41 та 7,50 т/га. На більш високих фонах удобрення N130P160К200 та N180P220К260 не спостерігали істотної різниці в сівозміні з бобовими культурами. Найбільш істотний приріст врожаю 46,2 т/га спостерігали в ланці з ячменем від застосування N180P220К260 безпосередньо під буряки цукрові.

Найбільш високі врожаї буряків цукрових були одержані на фоні органо-мінеральної системи удобрення як в сівозміні із бобовими культурами, так і без них. На фоні 40 т/га гною + N90P110К130 у ланці із кукурудзою з підсівом бобів врожай сягав 45,3 т/га коренеплодів, з конюшиною – 46,2, з горохом – 47,7 т/га. При цьому найбільший збір цукру було одержано в ланці з горохом – 8,74 т/га, та з конюшиною – 8,40 т/га. В сівозміні, де буряки цукрові висівали в ланці із кукурудзою, вівсяницею лучною та ячменем, їх урожай становив відповідно 45,9, 45,7 та 46,7 т/га, а збір цукру 8,03, 8,47 та 8,46 т/га, маючи тенденцію до зменшення показників порівняно з наявністю у сівозмінах бобових культур. Від збільшення доз добрив до 40 т/га гною + N130P160К200 у сівозміні із бобовими ланками сівозмін не спостерігали істотного приросту врожаю відповідно до фону 40 т/га гною + N90P110К130. Так, в сівозміні без бобових у ланці з ячменем урожайність підвищилася на 2,5 т/га, за НІР05 2,67 т/га (див. табл. 5).

У зоні недостатнього зволоження на чорноземах типових слабо-солонцюватих продуктивність буряків цукрових у короткоротаційних сівозмінах більше залежить від ланок сівозміни. В плодозмінній сівозміні, де буряки цукрові вирощувалися в ланці з еспарцетом з підсівом костриці лучної на фоні 25 т/га гною + N90P110К130 врожай становив – 41,1 т/га, в зернопросапній з 50 % просапних – 37,8 т/га, зернопаропросапній – 42,7 т/га; зернопросапній з 25 % просапних – 39,0 коренеплодів при зборі цукру відповідно 7,1 , 6,4, 7,0 та 6,5 т/га (табл. 6). При збільшенні фонів удобрення до 25 т/га гною + N135P180К135 достовірне зростання врожаю спостерігали лише в зернопросапній сівозміні з 50 % просапних на 2,8 т/га коренеплодів і цукру – на 0,4 т/га.


Таблиця 5

Вплив ланок сівозмін і удобрення на продуктивність буряків цукрових на чорноземах типових вилугуваних, Уладово-Люлинецька дослідно-селекційна станція

№ з/п

Варіант

Сівозміна з бобовими

Сівозміна без бобових

Кукурудза на силос + боби, пшениця озима, буряки цукрові (1982-1985 рр.)

Конюшина, пшениця озима, буряки цукрові

(1986-1990 рр.)

Горох, пшениця озима, буряки цукрові

(1989-1993 рр.)

Кукурудза на силос, пшениця озима, буряки цукрові (1982-1985 рр.)

Вівсяниця лучна, пшениця озима, буряки цукрові

(1986-1990 рр.)

Ячмінь, пшениця озима, буряки цукрові

(1989-1993 рр.)

т/га

%

т/га

%

т/га

%

т/га

%

т/га

%

т/га

%

1

Без добрив

36,4

18,30

35,9

18,17

35,0

18,60

36,8

17,70

31,7

18,68

28,0

18,45

2

N90 P110 K130

41,9

17,70

42,0

18,25

42,8

18,52

42,5

18,30

39,3

18,88

40,3

18,60

3

N130 P160 K200

43,7

17,60

44,2

18,07

45,3

18,18

43,8

17,90

42,9

18,69

43,1

18,28

4

N180 P220 K260

44,9

17,20

44,4

17,75

47,2

17,94

45,0

17,40

43,6

18,08

46,2

18,10

5

N90 P110 K130 + 20 т/га гною

45,7

17,80

45,2

18,43

46,4

18,27

44,3

17,90

42,4

18,78

45,4

18,25

6

N130 P160 K200 + 20 т/га гною

46,0

17,40

46,1

18,03

47,3

18,11

45,3

17,70

43,9

18,53

47,1

17,98

7

N180 P220 K260 + 20 т/га гною

48,3

17,00

46,5

17,52

49,4

17,75

46,9

16,70

45,1

18,98

49,4

17,68

8

N90 P110 K130 + 40 т/га гною

46,2

17,50

46,2

18,18

47,7

18,34

45,9

17,50

45,7

18,54

46,7

18,11

9

N130 P160 K200 + 40 т/га гною

45,3

17,10

46,3

17,94

48,7

17,71

47,0

17,10

46,0

18,33

48,3

17,92

10

N180 P220 K260 + 40 т/га гною

46,8

16,50

47,6

17,80

46,5

17,57

48,7

16,90

46,4

17,94

49,2

17,59

11

40 т/га гною

41,4

18,10

42,7

18,65

43,5

18,65

-

-

-

-

-

-

Точність досліду,%

2,2

1,25

2,0

1,1

2,9

0,9

2,6

1,1

2,3

0,9

3,9

1,1

НІР05

2,7

0,7

2,46

0,6

2,46

0,5

3,3

0,5

2,9

0,4

3,7

0,6


Найбільшу віддачу гною, по фону удобрення буряків цукрових спостерігали у плодозмінній сівозміні з урожайністю 40,4 т/га, що зумовлено наявністю біологічного азоту передпопередника, і найменшу у зернопросапній з 50 % просапних і зернопросапній сівозмінах з 25 % просапних – 33,0 та 35,7 т/га.

Таблиця 6

Вплив систем удобрення на продуктивність буряків цукрових у короткоротаційних сівозмінах, Веселоподільська ДСС, середнє за 20002003 рр.

№ варіанта

Система удобрення

Продуктивність, т/га

Цукристість, %

Збір цукру, т/га

Плодозмінна сівозміна

7

25 т/га гною

40,4

17,1

6,9

9

Без добрив

29,8

17,1

5,1

10

25 т/га гною + N90Р120К90

41,1

17,1

7,0

11

25 т/га гною + N135Р180К135

40,8

16,5

6,7

12

50 т/га гною + N90Р120К90

43,9

15,6

6,8

Зернопросапна сівозміна з 50 % просапних

25

25 т/га гною

33,0

17,3

5,7

26

25 т/га гною + N45Р60К45

34,9

17,0

5,8

27

Без добрив

19,0

17,0

3,2

28

25 т/га гною + N90Р120К90

37,8

17,0

6,4

29

25 т/га гною + N135Р180К135

40,6

16,8

6,8

Зернопаропросапна сівозміна

43

25 т/га гною

39,8

16,8

6,7

45

Без добрив

29,9

16,7

5,0

46

25 т/га гною + N90Р120К90

42,7

16,1

6,8

47

25 т/га гною + N135Р180К135

43,2

16,2

7,0

Зернопросапна сівозміна з 25 % просапних

61

25 т/га гною

35,7

16,6

5,9

63

Без добрив

20,8

16,8

3,1

64

25 т/га гною + N90Р120К90

39,0

16,8

6,5

65

25 т/га гною + N135Р180К135

38,5

16,4

6,3

НІР05 загальна

5,33

0,74

0,39

НІР05 для фактору А – сівозміна

2,66

0,37

0,19

НІР05 для фактору Б – система удобрення

2,67

0,37

0,26

Точність досліду, %

5,20

1,60

3,8

При заорюванні 5 т/га соломи + N135P180К135 під буряки цукрові в зернопросапній сівозміні з 50 % просапних їхня врожайність становила 41,4 т/га, цукристість – 16,8 %, а збір цукру – 6,93 т/га, не поступаючись істотно варіанту 25 т/га гною + N135P180К135 – 40,6 т/га, 16,8 % і 6,82 т/га.

Із використанням плоскорізного обробітку ґрунту під усі культури сівозміни врожайність буряків цукрових на фоні 25 т/га гною + N90P120К90 становила 36,1 т/га, цукристість – 16,3 %, збір цукру – 5,88 т/га, що істотно не поступалося оранці – 37,1 т/га, 16,3 % і 6,04 т/га відповідно. 

Технологічна якість буряків цукрових залежно від системи удобрення і ведення сівозмін. На чорноземах типових вилугуваних від внесення середньої норми добрив N90P110K130 доброякісність нормально очищеного соку у ланці з кукурудзою з підсівом бобів досягала 92,6, конюшиною – 92,2, горохом 92,1 %, що на 1,3, 0,6 і 1,0 % більше, ніж на неудобреному варіанті сівозміни. Із застосуванням високої норми мінеральних добрив N180P220K260 доброякісність нормально очищеного соку знизилась порівняно із неудобреним варіантом ще більше в ланці з кукурудзою з підсівом бобів на 2,5 %, у сівозміні з конюшиною на 21, після гороху на 06 %. Відповідно дегестія в ланці з кукурудзою з підсівом бобів становила 13,4, конюшиною – 13,7, з горохом – 13,2 %, а втрати цукру в мелясі були найбільшими у ланці із конюшиною – 3,06, а горохом – 3,17 %, тоді як з кукурудзою з підсівом бобів – 2,58 %. Застосування мінеральних добрив сумісно з органічними сприяє зниженню доброякісності нормально очищеного соку. Від застосування 40 т/га гною + N90P110K130 доброякісність нормально очищеного соку в ланці з конюшиною і горохом була на 1,10 і 1,40 % менше відповідно до фону тільки мінеральних добрив. Від застосування високої норми добрив 40 т/га + N180P220K260 доброякісність нормально очищеного соку знизилася в ланці з кукурудзою з підсівом бобів до 88,90 %, конюшиною – 89,90, горохом – 90,10 %, відповідно розрахунковий вихід цукру на заводі становив 11,90, 13,20 і 12,50 %, що було менше від норми тільки мінеральних добрив на 2,40, 1,40 і 0,60 %. Використання гною в кількості 40 т/га за своїм впливом на технологічні якості була на рівні середньої норми добрив. Дослідженнями встановлено залежність вмісту α-амінного азоту в коренеплодах буряків цукрових, яка характеризується наступним математичним рівнянням αN=0,0089×N+2,8445 (R=0,8), де αN – вміст α-амінного азоту в коренеплодах буряків цукрових, мг:екв на 100 г. сирої маси; N – норма внесення азотних добрив, кг/га д.р.

У короткоротаційних сівозмінах на чорноземах слабосолонцюватих при застосуванні під буряки цукрові 25 т/га гною + N90P110K130 доброякісність нормально очищеного соку становила в плодозмінній сівозміні 91,34, зернопросапній з 50 % просапних – 91,36, зернопросапній з 25 % просапних 91,50 %, тоді як у зернопаропросапній короткоротаційній сівозміні – 89,86 %, вихід цукру на заводі за цього становив 13,95, 13,75, 13,63 і 13,24 %.

Урожайність пшениці озимої залежно від ланок сівозмін і системи удобрення. На чорноземах типових вилугуваних у зерно-буряковій сівозміні з бобовими культурами на фоні N40P40К40 у ланці з конюшиною і горохом було  одержано 5,02 та 4,98 т/га зерна, тоді як у ланці з вівсяницею лучною і ячменем – 4,99 та 4,65 т/га. Від збільшення фонів удобрення до N60P60К60 і N80P80К80 у ланці з конюшиною і через вилягання стеблостою врожай не перевищував 4,76 і 4,93 т/га, з горохом 4,71 та 5,09 т/га, тоді як з вівсяницею лучною 5,23 і 5,51, а з ячменем –5,08 та 5,21 т/га.

На фоні післядії добрив, застосованих під буряки цукрові 40 т/га гною + N90P110К130 і N40P40К40 під пшеницю озиму в ланці з конюшиною і горохом одержано 4,90 та 5,15 т/га зерна, на більш високих органо-мінеральних фонах удобрення не спостерігали зростання врожаю як у сівозміні з бобовими культурами, так і без них.

У зоні недостатнього зволоження в умовах Веселоподільської дослідно-селекційної станції врожайність пшениці озимої в короткоротаційних сівозмінах на фоні 6,25 т/га гною + N33,8P45К33,8 і N45P60К45 безпосередньо під пшеницю озиму найбільш високою була у зернопаропросапній і плодозмінній сівозмінах 4,92 та 4,41 т/га, тоді як у зернопросапній з 50 % просапних та зернопросапній з 25 % просапних 4,03 та 4,06 т/га. Використання плоскорізного обробітку ґрунту в зернопросапній сівозміні з 25 % просапних призводить до зниження врожайності, коли пшеницю висівають по пшениці на 0,29 та 0,5 т/га. В ланці з горохом зниження було менш істотним.

Урожайність кукурудзи на силос. У зерно-буряковій сівозміні, де кукурудзу вирощували з підсівом бобів, її врожайність на фоні N100P90К200 сягала 46,3 т/га, без підсіву бобів – 43,9 т/га. На початок другої ротації її врожайність на фоні післядії 40 т/га гною і N100P90К120 безпосередньо під кукурудзу – була відповідно 57,7 т/га, тоді як самої кукурудзи на силос без підсіву 44,8 т/га.

На чорноземах типових слабосолонцюватих врожайність кукурудзи на силос у зернопросапній сівозміні з 50 % просапних при застосуванні 6,25 т/га гною + N33,8P45К33,8 за ротацію сівозміни і N60P80К60 безпосередньо під неї сягала 28,8 т/га, тоді як без добрив – 21,2 т/га.

Вплив післядії добрив на урожайність сільськогосподарських культур у зерно-буряковій сівозміні залежно від сівозмін і фонів удобрення. Післядія добрив, які застосовували на чорноземах типових вилугуваних у зерно-буряковій сівозміні з бобовими культурами в нормі 40 т/га гною + N90P110К130 під буряки цукрові, сприяла одержанню врожаю ячменю на рівні 4,46 т/га, конюшини зеленої маси – 27,0, гороху 3,08 т/га, тоді як без добрив 3,26, 24,2 та 2,64 т/га. В сівозміні без бобових культур врожай ячменю в ланці із вівсяницею лучною і буряками цукровими становив 4,54 і 4,27 т/га, вівсяниці лучної (зелена маса) – 11,23 т/га, тоді як без удобрення 3,51, 3,17 та 5,68 т/га. В короткоротаційних сівозмінах на чорноземах типових слабосолонцюватих від застосування 25 т/га гною + N90P120К90 безпосередньо під буряки цукрові найбільшу віддачу добрив у своїй післядії спостерігали у плодозмінній сівозміні, що дало можливість одержати 4,64т/га ячменю, тоді як у зернопросапній з 50 % просапних 3,82 і 4,17 т/га в зернопаропросапній, без добрив відповідно 3,41, 2,75 та 3,03 т/га. На фоні 6,25 т/га гною + N33,8P45К33,8, застосованих за ротацію сівозміни, врожай гороху в зернопросапній сівозміні з 25 % просапних становив 1,71 т/га, сіна еспарцету та костриці лучної в плодозмінній сівозміні – 3,20 т/га.

ПРОДУКТИВНІСТЬ СІВОЗМІНИ. МОДЕЛІ ВИСОКОПРОДУКТИВНИХ СІВОЗМІН

Ключовим показником продуктивності  зерно-бурякових сівозміни є вихід з одного гектара кормових одиниць, зерна, цукру, оскільки за цими показниками можна дати правильну оцінку спроможності одиниці площі через продукцію реалізувати свої можливості як потенційної, так і ефективної родючості.

На чорноземах типових вилугуваних в умовах Уладово-Люлинецької дослідно-селекційної станції продуктивність сівозмін у варіанті, де застосовували N46P51K59, збір кормових одиниць у сівозміні з бобовими культурами мав досить істотне зростання порівняно з неудобреним варіантом – на 1,22 т/га, що становило відповідно 8,54 т/га і обумовлено ефективністю біологічного азоту, тоді як у сівозміні без бобових – на 0,68 т/га менше (табл. 7).

Таблиця 7

Вплив системи удобрення на продуктивність зерно-бурякових сівозмін, Уладово-Люлинецька ДСС, середнє за 19801993 рр., т/га

№ варіанта

Система удобрення

Сівозміна з бобовими культурами

Сівозміна без бобових культур

кормових одиниць

збір зерна

Збір цукру

кормових одиниць

збір зерна

збір цукру

1

Без добрив

7,32

1,84

1,96

6,42

1,74

1,76

2

N46P51K59

8,54

2,06

2,30

7,86

2,06

2,27

3

N67P75K90

8,97

2,13

2,39

8,55

2,19

2,37

4

N92P102K118

9,39

2,21

2,41

9,22

2,31

2,41

5

6 т/га гною + N46P51K59

9,10

2,19

2,49

8,46

2,15

2,42

6

6 т/га гною + N67P75K90

9,46

2,23

2,49

8,94

2,30

2,46

7

6 т/га гною + N92P102K118

9,67

2,21

2,51

9,27

2,34

2,51

8

12 т/га гною + N46P51K59

9,11

2,20

2,52

9,57

2,20

2,50

9

12 т/га гною + N67P75K90

9,32

2,20

2,47

9,27

2,31

2,51

10

12 т/га гною + N92P102K59

9,61

2,25

2,43

9,33

2,36

2,52

11

12 т/га гною

8,79

1,96

2,36

НІР05

0,48

0,16

0,19

0,95

0,18

0,19

Точність досліду, %

3,4

2,8

3,34

4,8

3,5

2,9

Таблиця 8

Продуктивність короткоротаційних сівозмін залежно від системи удобрення на Веселоподільській ДСС, середнє за шосту ротацію 19982004 рр., т/га

№ варіанта

Система удобрення

Збір кормових одиниць

Збір зерна

Збір цукру

всього

на 1га сівозмінної площі

всього

на 1га сівозмінної площі

всього

на 1га сівозмінної площі

Плодозмінна сівозміна

9

Без добрив

21,1

5,28

6,29

1,57

5,12

1,28

10

6,25 т/га гною +N33.8P45K33.8

26,8

6,70

7,55

1,88

7,07

1,76

11

6,25 т/га гною +N45P60K45

24,1

6,02

7,27

1,81

6,74

1,68

Зернопросапна сівозміна із часткою просапних 50 %

27

Без добрив

16,5

4,12

4,73

1,18

3,34

0,83

28

6,25 т/га гною +N33.8P45K33.8

27,2

6,82

7,02

1,75

6,40

1,60

29

6,25 т/га гною +N45P60K45

28,0

7,00

7,19

1,79

6,83

1,70

Зернопаропросапна сівозміна

45

Без добрив

19,0

4,77

6,61

1,65

5,55

1,38

46

6,25 т/га гною +N33.8P45K33.8

25,9

6,49

7,35

1,83

7,03

1,75

47

6,25 т/га гною +N45P60K45

25,8

6,46

7,14

1,78

6,82

1,70

Зернопросапна сівозміна із часткою просапних 25 %

63

Без добрив

16,5

4,13

6,06

1,51

4,45

1,11

64

6,25 т/га гною +N33.8P45K33.8

21,0

5,25

6,33

1,58

6,48

1,62

65

6,25 т/га гною +N45P60K45

21,5

5,37

6,88

1,72

6,42

1,60

НІР05 загальна

3,9

0,97

0,94

0,24

1,16

0,29

НІР05 для фактору А – сівозміна

2,3

0,57

0,55

0,14

0,68

0,17

НІР05 для фактору Б – система удобрення

2,0

0,50

0,48

0,12

0,59

0,15

Точність досліду, %

5,8

5,7

5,3

4,9

5,4

5,1

У сівозміні з бобовими культурами за використання 6 т/га гною + N46P51K59 збір кормових одиниць сягав 9,10 т/га, тоді як без бобових культур – 8,46 т/га. Під час застосування економічно обґрунтованої системи удобрення 12 т/га гною + N46P51K59 у сівозміні з бобовими культурами збір кормових одиниць становив 9,11 т/га, що було на рівні 6 т/га гною + N46P51K59. З підвищенням норм добрив за органо-мінеральної системи удобрення зростає продуктивність сівозмін і нівелюється різниця між ними.

Система удобрення ґрунту в сівозмінах сприяє зростанню не тільки кількості кормових одиниць, але і збору зерна, цукру. За внесення N46P51K59 у сівозміні з бобовими культурами збір зерна і цукру становив 2,06 і 2,30 т/га, а без бобових – 2,06 і 2,32 т/га. По фону 6 т/га гною + N46P51K59 збір зерна і цукру становив 2,19 і 2,48 т/га, а від 12 т/га гною + N46P51K59 – 2,20 і 2,52 т/га.

У зоні недостатнього зволоження на чорноземах типових слабосолонцюватих в умовах Веселоподільської дослідно-селекційної станції продуктивність короткоротаційних сівозмін зумовлена врожайністю культур і їх чергуванням у сівозміні.

Найбільш високопродуктивними сівозмінами виявилися плодозмінна і зернопросапна з 50 % просапних, де за застосування 6,25 т/га гною + N33,8P45K33,8 збір кормових одиниць становив 6,70 і 6,82 т/га (табл. 8). Найменшу кількість кормових одиниць спостерігали у зернопросапній сівозміні з 25 % просапних – 5,25 т/га, що на 1,45 т/га поступалось плодозмінній сівозміні. Окрім збору зернових одиниць, вагому оцінку продуктивності короткоротаційних сівозмін має збір зерна і цукру на одиницю площі. Найбільш високий збір зерна спостерігали на фоні 6,25 т/га гною + N33,8P45K33,8 у плодозмінній і зернопаропросапній сівозмінах – 1,88 та 1,83 т/га, а найменший у зернопросапній з 25 % просапних – 1,58 т/га, інші варіанти сівозміни мали тенденцію до зниження збору зерна.

Збір цукру на цьому фоні удобрення найбільшим був у плодозмінній і зернопаропросапній сівозмінах – 1,76 та 1,75 т/га, що істотно перевищувало контроль без добрив.

ФІТОСАНІТАРНИЙ СТАН СІВОЗМІН

Забур’яненість посівів у сівозмінах. Найменша забур’яненість посівів буряків цукрових спостерігалась у плодозмінній короткоротаційній сівозміні в ланці з еспарцетом і кострицею лучною, де їх рясність у період сходів культури за використання 25 т/га гною + N90P120K90 становила 77 шт/м2, зернопаропросапній, а у зернопросапній з 50 % просапних і зернопросапній з 25 % просапних – на 41, 145 і 150 % більше. Зі збільшенням норм удобрення буряків цукрових до 25 т/га гною + N135P180K135 спостерігали ріст забур’яненості посівів на 38 % у зернопросапній сівозміні з 50 % просапних, а в і зернопросапній з 25 % просапних на 78 % порівняно з середньою нормою добрив.

Використання плоскорізного обробітку ґрунту під буряки цукрові на глибину 30–32 см, а під культурами сівозміни на 20–22 см у зернопросапній сівозміні з 25 % просапних викликало збільшення кількості бур'янів у посівах буряків цукрових до 853 шт/м2 з часткою однодольних 62 % та дводольних – до 38 %, тоді як на тлі оранки їх кількість становила 205 шт/м2, з яких 34 % – однодольні і 66 % – дводольні. Серед синузії бур'янів за плоскорізного обробітку перевага була за однодольними видами – 62,9 %, тоді як за оранки – за дводольними 66,5 %. Використання добрив під буряки цукрові за плоскорізного обробітку ґрунту збільшувало забур’яненість посівів, а за оранки зменшувало її.

На забур’яненість посівів пшениці озимої найбільший вплив мали ланки короткоротаційних сівозмін. У плодозмінній, зернопаропросапній, зернопросапній з 50 % просапних короткоротаційних сівозмінах забур'яненість посівів пшениці озимої при застосуванні добрив знижувалась, що зумовлено токсичним впливом солей мінеральних добрив на сходи насіння бур'янів. У плодозмінній сівозміні загальна забур’яненість посівів пшениці озимої на середньому фоні органо-мінеральної системи удобрення становила 38,2 шт/м2, у зернопросапній з 25 % просапних у ланці горох – пшениця озима до 20,4 шт/м2, а у зернопаропросапній зменшувалась на 53 %, в зернопросапній з 50 % просапних в 4,1 рази. За насичення зернопросапної сівозміни з 25 % просапних до двох полів зернових культур з розміщенням пшениці озимої по пшениці забур'яненість посівів підвищувалась до 51 шт/м2, що було більше від ланки із горохом на 31 шт/м2. Серед видового складу бур’янів у плодозмінній сівозміні переважали зірочник середній (Stellaria media Vill.), види мишіїв (Setaria media, glauca L.) і підмаренник чіпкий (Galium apharine L.), в зернопаропросапній сівозміні – жабрій звичайний (Galeopsis tetrahit L.). У повторних посівах пшениці озимої переважали види мишіїв, а в ланці з горохом – сокирки польові (Consolida arvensis L.,).

Ураження посівів хворобами. Науково обґрунтуване чергування культур у різноротаційних зерно-бурякових сівозмінах зменшує ураження рослин хворобами і шкідниками. У дослідженнях, які проводились на Веселоподільській дослідно-селекційній станції, ураженість пшениці озимої кореневими гнилями у плодозмінній сівозміні на варіанті без добрив становила 50,8 %, тоді як у зернопросапній з 50 % просапних, де пшениця озима висівалась після кукурудзи на силос зменшилась майже вдвічі – 27,7 %. Під впливом добрив спостерігали підвищення розвитку кореневих гнилей. У плодозмінній сівозміні за вирощування пшениці озимої на фоні оранки 6,25 т/га гною + N33,8P45K33,8 на гектар сівозмінної площі розвиток кореневих гнилей сягав 55,2 %, в зернопросапній з 50 % просапних 40,5, зернопросапній з 25 % просапних і 75 % зернових 62,0 %. Збільшення внесення органо-мінеральних добрив посилювало прояв кореневих гнилей у плодозмінній та зернопросапній сівозміні з 50 % просапних, що зумовлено активізацією ґрунтових мікроорганізмів.

У свою чергу впровадження короткоротаційних сівозмін істотно позначилось на розвитку хвороб кореневої системи буряків цукрових. Найбільше їх поширення спостерігали на неудобреному фоні у зернопросапній сівозміні з 50 %просапних – 24,2 %, найменше у зернопаропросапній – 7,25, тоді як у плодозмінній – 11,6, зернопросапній і 25 % просапних – 17,8 %. При застосуванні органо-мінеральної системи удобрення 25 т/га гною + N90P120K90 спостерігали зниження ураженості посівів коренеїдом до 8,5 % у зернопросапній сівозміні з 50 % просапних, тоді як у інших сівозмінах ураженість коренеїдом не змінилась, що зумовлено високою чисельністю патогенної мікрофлори. Одночасно на підвищених фонах удобрення 25 т/га гною + N135P180K135 спостерігали зменшення пошкодження корнеплодів коренеїдом у сівозмінах: плодозмінній і зернопросапній з 50 % просапних – на 3,6 і 7,0 %.

У дослідженнях, які проводили на Уладово-Люлинецькій дослідно-селекційній станції найбільший розвиток коренеїду спостерігали в ланці з кукурудзою з підсівом бобів, а також у ланці з горохом. На фоні N180P220K260 пошкодження коренеїдом становило відповідно в ланці з кукурудзою на силос з підсівом бобів до 17,7 , з конюшиною 9,3, тоді як з горохом 21,6 %. Сумісне використання гною і мінеральних добрив знижувало пошкодження коренеїдом у ланці з кукурудзою з підсівом бобів і в ланці з конюшиною, тоді як у ланці з горохом спостерігали підвищення пошкодження коренеїдом. У короткоротаційних сівозмінах Веселоподільської дослідно-селекційної станції розвиток церкоспорозу на неудобреному фоні становив 49,5, 50,5, 49,2 і 49,9 % в плодозмінній, зернопросапній з 50 % просапних, зернопаропросапній та зернопросапній сівозмінах з 25 % просапних відповідно. На фоні органо-мінеральної системи удобрення розвиток церкоспорозу мав тенденцію до незначного зростання і не залежав від ланок сівозмін за 25 % насичення їх буряками цукровими.

БАЛАНС ПОЖИВНИХ РЕЧОВИН У СІВОЗМІНАХ. ВИНЕСЕННЯ ЕЛЕМЕНТІВ ЖИВЛЕННЯ БУРЯКАМИ ЦУКРОВИМИ ЗАЛЕЖНО ВІД ЛАНОК СІВОЗМІН

Винесення елементів живлення з ґрунту. Винесення елементів мінерального живлення рослинами буряків цукрових залежить від сівозмін і системи удобрення грунту. У сівозміні з бобовими культурами на середньому фоні мінерального живлення N90P110K130 винесення елементів живлення буряками цукровими досягало у ланці з кукурудзою з підсівом бобів N – 161,1; Р2О5 –55,5; К2О – 231,6 кг/га, з конюшиною – N – 165,2; Р2О5 – 34,9 і К2О – 193,2 кг/га, з горохом – N – 171,8; Р2О5 –98,8 і К2О – 148,1 кг/га. Сівозміна без бобових культур відрізнялась тенденцією зменшення в ланці з кукурудзою N – 164,8; Р2О5 – 54,7 і К2О – 229,6 кг/га, з вівсяницею лучною – N – 178,1; Р2О5 – 37,6 і К2О – 220,1 кг/га ,з ячменем – N – 167,6; Р2О5 – 75,6 і К2О – 146,7 кг/га. Тобто, незалежно від ланок сівозмін спостерігається поступове збільшення азоту та фосфору і зменшення калію, що обумовлено підвищенням рухомого фосфору у ґрунті і зменшення обмінного калію. На фоні 40 т/га гною + N90P110K130 винесення елементів живлення істотно зросло у ланці з кукурудзою з підсівом бобів: азоту – на 63,1 фосфору –32,6 і калію – 46,3 %, у ланці з конюшиною – азоту на 20,5 фосфору –14,3 і калію – 9,3 % порівняно з мінеральною системою удобрення.

Отже органо-мінеральний фон удобрення має властивість підвищувати винесення елементів живлення буряками цукровими у всіх ланках сівозмін. У ланці з бобовими культурами це підвищення було більше властиве для фосфору, зі злаковими культурами – калію.

Баланс поживних речовин у зерно-бурякових сівозмінах. Винесення поживних речовин культурами сівозміни та надходження їх у ґрунт визначають баланс поживних речовин у ньому. У сівозміні з бобовими культурами по органо-мінеральному фону удобрення 12 т/га гною + N45P51K59 дефіцит азоту складав 94,51 кг/га, калію – 18,90 кг/га, поряд з надлишком фосфору – 40 кг/га, інтенсивність балансу, відповідно, становила: азоту – 59, фосфору – 160 і калію – 88 %. У сівозміні без бобових культур інтенсивність балансу сягала азоту відповідно 68, фосфору – 183 і калію – 96 %, що пов’язано з меншим виносом елементів живлення культурами сівозміни.

На більш високому фоні удобрення 12 т/га гною + N67P75K90 інтенсивність балансу підвищилась як у сівозміні з бобовими культурами, так і без них. Відповідно це становило: азоту 69,0–83,61, фосфору – 233–233 і калію – 95–120 %. У зв’язку з виявленими показниками балансу в даних сівозмінах норму внесення фосфору можна зменшити на 30 %, а калію на 15 %, збільшивши норму застосування азоту на 10–15 %.

ЕНЕРГЕТИЧНА І ЕКОЛОГІЧНА ОЦІНКА СІВОЗМІН

Енергетична ефективність технологій у землеробстві залежить від продуктивності сівозмін та затрат непоновлювальної енергії на їх здійснення. На чорноземах вилугуваних у зоні достатнього зволоження у сівозміні з бобовими культурами підвищується вихід енергії як на мінеральному, так і органо-мінеральному фоні удобрення порівняно з варіантом без бобових.

За застосування середньої норми добрив N46P51K59 вихід енергії з урожаєм у сівозміні з бобовими становив 105970 МДж/га, що на 5650 МДж/га більше ніж у сівозміні без бобових культур (табл. 9). Із збільшенням фонів удобрення зростає вихід енергії як у сівозміні з бобовими культурами, так і без них.

Таблиця 9

Вплив системи удобрення на енергетичну ефективність сівозмін, Уладово-Люлинецька ДСС, середнє за першу ротацію 1980–1993 рр.

№ варіанта

Варіанти

Сівозміна без бобових культур

Сівозміна з бобовими культурами

всього витрат МДж/га

вихід енергії з урожаєм МДж/га

модулі енергії на 1 т зернових одиниць, МДж

Кее

всього витрат МДж/га

вихід енергії з урожаєм МДж/га

модулі енергії на 1 т зернових одиниць, МДж

Кее

1

Контроль

15460

78790

3230

5,09

17826

93120

3150

5,22

2

N46P51К59

24110

100320

3950

4,16

25236

105970

3920

4,20

3

N67P75К90

27390

106250

4240

3,88

28387

111080

4200

3,91

4

N92P102К118

30720

110330

4580

3,59

31759

115440

4530

3,84

5

N46P51К59+ 6 т/га гною

26270

105990

4070

4,03

27641

113320

4010

4,10

6

N67P75К90+ 6 т/га гною

29330

111080

4340

3,79

30395

115900

4310

3,81

7

N92P102К118+6 т/га гною

32530

113840

4700

3,50

33665

119230

4640

3,54

8

N46P51К59+ 12т/га гною

28130

110159

4200

3,92

29178

114970

4170

3,94

9

N67P75К90+ 12т/га гною

31090

114210

4470

3,67

31734

1163                                    90

4490

3,67

10

N92P102К118+12т/га гною

33790

113450

4890

3,36

34630

117440

4850

3,39

НІР05

4560

6155

270

4210

5300

190

Точність досліду, %

3,7

4,3

3,5

3,8

4,2

3,6

У короткоротаційній сівозміні на чорноземах типових слабосолонцюватих у плодозмінній сівозміні за застосування 6,25 т/га гною + N33,8P45K33,8 вихід енергії становив 80530 МДж/га, що було на 12270 МДж/га більше, ніж у варіанті без внесення добрив (табл. 10). Порівняно з зернопросапною сівозміною з 25 % просапних приріст енергії сягав 9480 МДж/га, з зернопаропросапною – 6470 МДж/га. Використання більш високого фону живлення 6,25 т/га гною + N45P60K45 сприяє приросту енергії з урожаєм у плодозмінній і зернопросапній з 50 % просапних на 5635 і 4384 МДж/га, тоді як у зернопаропросапній і зернопросапній з 25 % просапних – не підвищується, що зумовлено невисокою ефективністю добрив.

Таблиця 10

Енергетична ефективність системи удобрення короткоротаційних сівозмін, Веселоподільська дослідно-селекційна станція, середнє за1998–2004 рр.

№ варіанта

Система удобрення

Всього витрат, МДж/га

Вихід енергії з урожаєм, МДж/га

Модулі енергії на 1 т зернових одиниць, МДж

Кее

Плодозмінна сівозміна

9

Контроль

13780

68260

3320

4,95

10

6,25 т/га гною + N33,8P45К33,8

21250

80530

4340

3,79

11

6,25 т/га гною + N45P60К45

22440

86160

4800

3,57

Зернопросапна сівозміна із часткою просапних 50 %

27

Контроль

10730

51590

3420

4,81

28

6,25 т/га гною + N33,8P45К33,8

22440

81270

4540

3,62

29

6,25 т/га гною + N45P60К45

24490

85660

4700

3,50

Зернопаропросапна сівозміна

45

Контроль

12160

56190

3560

4,62

46

6,25 т/га гною  N33,8P45К33,8

20500

74060

4550

3,61

47

6,25 т/га гною + N45P60К45

21750

73810

4850

3,39

Зернопросапна сівозміна із часткою просапних 25 %

63

Контроль

11710

49040

3920

4,19

64

6,25 т/га гною + N33,8P45К33,8

21970

71050

5080

3,23

65

6,25 т/га гною + N45P60К45

23390

71540

5370

3,06

НІР05

7120

1315

200

Точність досліду, %

4,2

4,5

3,6

Найбільш повно енергетичну ефективність сівозміни характеризують модулі енергії на 1 т зернових одиниць  і коефіцієнт енергетичної ефективності (Кее).

На чорноземах типових вилугуваних у сівозміні з бобовими культурами найменші модулі енергії на 1 т зернових одиниць спостерігали у сівозміні з бобовими культурами на фоні N46P51K59 – 3950 МДж, за застосування N46P51K59 – 4200 МДж Кее становив відповідно 4,20 і 3,91,без бобових – 4,16 і 3,88. На фоні 12 т/га гною + N46P51K59 модулі енергії на 1 т зернових одиниць становили 4170 МДж, за Кее – 3,99, без бобових – 4200 МДж і 3,92.

У короткоротаційній плодозмінній сівозміні на фоні 6,25 т/га гною + N45P60K45 модулі енергії на 1 т зернових одиниць становили відповідно 4800 Мдж, зернопросапній з 50 % просапних 4700, зернопаропросапній – 4850, Кее відповідно 3,57, 3,50, 3,39. В зернопросапній сівозмінах з 25 % просапних, де зернові культури становлять 75 % зростають модулі енергії на 1 т зернових одиниць на 11,8 %, порівняно із плодозмінною сівозміною, Кее знижується до 3,06.

Економічна ефективність досліджених сівозмін і удобрення ґрунту залежить від валового виробництва продукції рослинництва, її вартості і затрат. У сівозміні з бобовими культурами на фоні N67P75K90 рентабельність виробництва сільськогосподарської продукції становила 159 %, без бобових – 169 %, а за внесення 12 т/га гною + N46P51K59 – 152 і 171 %. Незначне підвищення рентабельності рослинництва у сівозміні без бобових культур зумовлено вищим врожаєм зерна ячменю, ніж гороху. У короткоротаційних сівозмінах на фоні 6,25 т/га гною + N33,8P45K33,8 рентабельність найбільш високою була у плодозмінній сівозміні – 126 %, у зернопросапній з 50 % просапних – 96, зернопаропросапній – 82, а найменше в зернопросапній з 25 % просапних – 74 %.

Собівартість однієї тони зернових одиниць у сівозміні з бобовими культурами становила на фоні N46P51K59 227,9 грн./т без бобових – 227,1 грн./т, рентабельність відповідно 159 і 169 %. Внесення 12 т/га гною + N46P51K59 обумовила собівартість відповідно 234,2 і 220.0 грн./т, рентабельність – 152 і 171 %.

У короткортаційних сівозмінах найефективнішою до умовно чистого прибутку була плодозмінна, за якої спостерігали найменшу собівартість однієї тони зернових одиниць – 256 грн./т, тоді як у зернопросапній з 50 % просапних – 348, у зернопаропросапній і зернопросапній з 25 % просапних – 330 і 340 грн./т. рентабельність цих сівозмін найбільш високою була у плодозмінній сівозміні – 126 %.

Тривале використання добрив в нормі 12 т/га гною + N46P51K59 на чорноземах типових вилугуваних не мало негативного впливу на нагромадження важких металів: вміст свинцю становив 7,3 мг/кг ґрунту, міді – 5,3, цинку 7,0, кадмію – 0,06, нікелю 7,6 мг/кг ґрунту, що не перевищувало значень ГДК

ВИСНОВКИ

У дисертаційній роботі викладене теоретичне обґрунтування і експериментально встановлене нове розв’язання наукової і практичної проблеми ефективного використання чорноземів з відтворенням їх родючості за допомогою раціональних сівозмін, обробітку ґрунту, систем їх удобрення з урахуванням біологічного азоту в умовах Лісостепу України. На підставі аналізу експериментальної інформації зроблено висновки:

Тривале протягом  ротації застосування мінеральних добрив N46P51K59 на чорноземах типових вилугуваних в умовах достатнього зволоження в зерно-буряковій сівозміні призводить до втрат гумусу в орному і підорному шарах ґрунту 0,09 і 0,03 %. За застосування 12 т/га гною + N46P51К59 спостерігали стабілізацію гумусу на рівні 4,32 в орному і 3,96 % – у підорному шарах ґрунту. Вилучення бобових культур з схеми сівозміни призводить до більш посиленої мінералізації гумусу, внаслідок чого його втрати за мінеральної системи удобрення становлять 0,16 і 0,17 %, за органо-мінеральної – 0,08 і 0,06 % у варіантах з бобовими і без них.

У короткоротаційних сівозмінах на чорноземах типових слабо-солонцюватих в умовах недостатнього зволоження вміст гумусу залежить від чергування культур у сівозмінах. За внесення 6,25 т/га гною + N33,8Р45К33,8 за ротацію сівозміни вміст гумусу підвищився у плодозмінній та зернопросапній сівозміні з 25 % просапних на 0,20 і 0,14 %, зернопросапній з 50 % просапних – на 0,15 %. Підвищення вмісту гумусу зумовлене зростанням фракції нерозчинного органічного залишку. Чергування культур і система удобрення забезпечили формування гуматного типу гумусоутворення при співвідношенні СГК:СФК у плодозмінній сівозміні – 2,44, зернопросапній з 50 % просапних – 2,39, зернопросапній з 25 % просапних – 2,90.

Наявність чорного пару у короткоротаційних сівозмінах на час сівби пшениці озимої формує найбільші запаси продуктивної вологи в півтора метровому шарі в чорноземах типових слабосолонцюватих – 195,6 мм, тоді як у ланці з кукурудзою на силос вони були менші на 76 мм, а на період збирання врожаю на 36,4 мм. Сумарні витрати води були найбільшими у зернопросапній сівозміні з 50 % просапних – 1712 м3/т, тоді як у зернопросапній з 25 % просапних – 1636м3/т. На час сівби буряків цукрових запаси продуктивної вологи менше залежали від ланок короткоротаційних сівозмін.

Оптимальний біологічний стан чорноземів залежить від спрямованості мікробіологічних процесів. Застосування під буряки цукрові 25 т/га гною + N90P120К90 сприяє найбільшому розвитку мікробіоти у плодозмінній сівозміні, де на удобреному фоні в період появи сходів буряків цукрових загальна чисельність мікроорганізмів становила 91,5 та 84,8 млн в 1 г ґрунту, а серед груп мікроорганізмів переважали амоніфікатори і нітрифікатори за переваги у зернопросапній з 50 % просапних, зернопаропросапній та зернопросапній сівозмінах з 25 % просапних – нітрифікаторів.

Забезпечення чорноземних ґрунтів мінеральним азотом у період вегетації буряків цукрових зумовлено ланками сівозмін і системою удобрення. За застосування 40 т/га гною + N90Р110К130 під буряки цукрові на чорноземах вилугуваних найбільший вміст мінерального азоту у шарі 0–30 см спостерігали у ланці з конюшиною та горохом – 27,3 і 37,0 мг/кг ґрунту, а в ланці з ячменем і вівсяницею лучною тенденцію до зменшення – 24,5 і 35,9 мг/кг ґрунту. В короткоротаційних сівозмінах від застосування 25 т/га гною + N135Р180К135 найбільший вміст мінерального азоту (34,8 мг/кг ґрунту) спостерігався в плодозмінній сівозміні. Встановлено, що вміст мінерального азоту на чорноземах типових вилугуваних у ланці з конюшиною за мінеральної системи удобрення буряків цукрових характеризувався такою модельною залежністю: Nz1=38,323-0,561×н-19,201×с+5,315×н2-3,754×н×с+3,425×с2, де н – норма мінеральних добрив, с – строки спостережень. За органо-мінеральної системи удобрення буряків цукрових ця залежність мала такий вигляд: Nz2=36,413-9,672×н-12,084×с+6,603×н2-3,903×н×с+2,75×с2. Ці моделі дозволяють прогнозувати вміст мінерального азоту в період вегетації буряків цукрових. 

Фосфатний фонд чорноземних ґрунтів як у сівозміні з довгою ротацією, так і з короткою покращується та піддається регулюванню залежно від системи удобрення. На чорноземах вилугуваних у зерно-буряковій сівозміні з бобовими культурами при застосуванні 12 т/га гною + N46Р51К59 за ротацію сівозміни вміст рухомого фосфору підвищився на 73 мг/кг ґрунту порівняно з неудобреним варіантом і його кількість становила 198 мг/кг ґрунту. На чорноземах типових слабосолонцюватих при застосуванні 6,25 т/га гною + N33,8Р45К33,8 на кінець шостої ротації кількість рухомого фосфору підвищилася в орному шарі ґрунту на 13,0 і 9,0 мг/кг ґрунту і його кількість становила відповідно 30 і 33 мг/кг ґрунту. Ланки сівозміни не впливали на вміст фосфору у ґрунті. Встановлено, що вміст рухомого фосфору на чорноземах типових вилугуваних у ланці з конюшиною за мінеральної системи удобрення буряків цукрових характеризувався такою модельною залежністю: Рz1=177,169+18,993×н-30,629×с+4,394×н2-3,886×н×с+8,0× с2, де н – норма мінеральних добрив, с – строки спостережень. За органо-мінеральної системи удобрення буряків цукрових ця залежність мала такий вигляд: Рz2=161,862+45,488×н+12,4×с-15,606×н2+4,2×н×с-6,375×с2. Ці моделі дозволяють прогнозувати вміст рухомого фосфору в період вегетації буряків цукрових.

Формування калійного фонду чорноземних ґрунтів залежить від системи удобрення і наявності калію у грунтововбирному комплексі. На чорноземах вилугуваних Правобережного Лісостепу України за використання оптимальної мінеральної системи удобрення у зерно-буряковій сівозміні вміст обмінного калію лише підтримується на початковому рівні 70 мг/кг ґрунту. З використанням 12 т/га гною + N46Р51К59 його вміст зростає на 35 мг/кг ґрунту, на чорноземах типових слабосолонцюватих Лівобережного Лісостепу за використання 6,25 т/га гною + N33,8Р45К33,8 – на 32 мг/кг ґрунту. Органо-мінеральна система удобрення сприяє збагаченню калієм підорного шару ґрунту. Встановлено, що вміст обмінного калію на чорноземах типових вилугуваних у ланці з конюшиною за мінеральної системи удобрення буряків цукрових характеризувався такою модельною залежністю: Кz1=113,759+18,42×н-39,529×с+0,424×н2-6,086 ×н×с+8,125×с2, де н – норма мінеральних добрив, с – строки спостережень. За органо-мінеральної системи удобрення буряків цукрових ця залежність мала такий вигляд: Кz2=56,33+3,997×н+71,957×с-1,697×н2+2,371×н×с+23,125×с2. Ці моделі дозволяють прогнозувати вміст обмінного калію в період вегетації буряків цукрових.

Для встановлення оптимальних параметрів родючості чорноземних ґрунтів необхідно враховувати зміни агрофізичних, фізико-хімічних, агрохімічних показників ґрунту та відновлювальної енергії, яка може зростати з покращенням даних показників.

Для реалізації продуктивності ріллі на чорноземах типових вилугуваних за достатнього зволоження ефективними нормами мінеральних добрив виявились N130Р160К180, що забезпечує урожай буряків цукрових у ланці із бобовими культурами – 42,8 і 45,8 т/га, а збір цукру відповідно 7,58 і 7,92 т/га. Використання органо-мінеральної системи удобрення N90Р110К130 + 40 т/га гною підвищувало врожайність у сівозміні з бобовими культурами від 46,2 до 47,1 т/га, збір цукру від 8,13 до 8,72 т/га, у сівозміні без бобових культур – від 45,7 до 46,7 т/га, збір цукру від 8,03 до 8,48 т/га, що нівелювало вплив ланки сівозмін. В умовах недостатнього зволоження на чорноземах типових слабосолонцюватих найбільш ефективною нормою добрив є 25 т/га гною + N90Р120К90, що сприяє одержанню 41,1 і 42,7 т/га коренеплодів і 7,1, 7,0 т/га цукру. Збільшення частки просапних культур до 50 % зменшувало їх врожай на 3,0 т/га.

За розміщення буряків цукрових необхідно враховувати мезорельєф території. На сірих опідзолених ґрунтах ресурсно-забезпечені врожаї можна одержати на фоні 25 т/га гною + N150Р120К170 як за оранки, так і плоскорізного обробітку ґрунту при розміщенні їх на плато або південних схилах, тоді як на північних схилах урожайність у варіанті з плоскорізним обробітком істотно зменшувалась майже на 10,0 т/га. В умовах достатнього зволоження на чорноземах опідзолених використання під буряки цукрові післяжнивних гірчиці білої, редьки олійної або післяжнивних сумішок гірчиця + овес + гречка; редька олійна + овес + горох сприяє істотному підвищенню урожайності коренеплодів на 4,4 т/га.

Збільшення норм застосування як мінеральних, так і органо-мінеральних добрив понад оптимальні призводить до істотного погіршення якості буряків цукрових. Найбільш високу доброякісність нормально очищеного соку спостерігали на фоні середньої норми добрив N90Р110К130, тоді як збільшення норми добрив до N180Р220К160 призводить до зростання кількості калію, натрію і α-амінного азоту по всіх ланках сівозмін. Виключення калію із системи удобрення призводить до різкого зниження технологічних якостей буряків цукрових. В короткоротаційних сівозмінах вирощування буряків цукрових в ланці із чорним паром приводить до погіршення доброякісності нормально очищеного соку. Встановлена залежність вмісту α-амінного азоту в коренеплодах буряків цукрових, яка характеризується таким математичним рівнянням: αN=0,0089×N+2,8445 (R=0,8), де αN – вміст α-амінного азоту в коренеплодах буряків цукрових, мг:екв на 100 г. сирої маси; N – норма внесення азотних добрив, кг/га д.р.

Післядія N90P110K130 і 40 т/га гною + N90P110K130, які застосовували під буряки цукрові на чорноземах вилугуваних у сівозміні з бобовими культурами, сприяла одержанню 3,83–4,90 т/га ячменю, 24,9–29,3 т/га зеленої маси конюшини та 2,67–3,09 т/га гороху. У сівозміні без бобових культур урожайність ячменю становила 3,99–4,71 т/га, вівсяниці лучної – 7,84–12,27 т/га.

Оптимальною нормою удобрення ґрунту під пшеницю озиму на чорноземах типових вилугуваних в умовах достатнього зволоження в ланці із конюшиною і горохом є N40Р40К40, що дає можливість одержати 5,02 і 4,98 т/га зерна, а в ланці із вівсяницею лучною і ячменем – N80Р80К80 сприяє одержанню 5,51 і 5,25 т/га зерна.

В умовах недостатнього зволоження найбільші врожаї пшениці озимої 5,60 т/га одержані в короткоротаційній зернопаропросапнії сівозміні в ланці із чорним паром із застосуванням N45Р60К45 безпосередньо під пшеницю озиму і 6,25 т/га гною + N33,8Р45К33,8 за ротацію сівозміни. Застосування плоскорізного обробітку ґрунту в зернопросапній сівозміні з 25 % просапних знижує врожайність пшениці озимої майже на 0,5 т/га.

Використання чорного пару попередником пшениці озимої знижувало її забур’яненість до 17,8 шт/м2 порівняно з розміщенням після кукурудзи на силос (156,6 шт/м2). Збільшення використання добрив під пшеницю озиму знижує її забур’яненість. Використання плоскорізного обробітку ґрунту в короткоротаційних сівозмінах призводить до різкого збільшення забур'янення посівів буряків цукрових. У зернопросапній сівозміні з 25 % просапних забурячненість буряків цукрових за плоскорізного обробітку ґрунту зростала у 4,8 рази порівняно із оранкою. Серед бур'янів тут переважали двосімядольні види. У зернопросапній сівозміні з 25 % просапних з повторним розміщенням пшениці по пшениці зростає чисельність коренепаросткових, насамперед, осоту жовтого і з однодольних – мишію сизого.

Оптимізація ланок сівозмін дає можливість прогнозувати і контролювати ураженість сільськогосподарських культур хворобами. Найменший розвиток кореневих гнилей пшениці озимої спостерігали у зернопросапній сівозміні з 50 % просапних в ланці з кукурудзою на силос – 40–50 % за їх поширеності 23,5 і 29,5 %. Наявність бобових ланок сівозмін підсилює розвиток кореневих гнилей до 62,3 % у плодозмінній сівозміні і 60,7 % у зернопросапній з 25 % просапних, за поширеності від 39,5 до 34,5 %. Наявність чорного пару у короткоротаційній сівозміні сприяла зниженню поширення коренеїда в посівах буряків цукрових до 7,7 % за розвитку хвороби до 2,45 %. Збільшення частки зернових культур у короткоротаційній сівозміні до 75 % посилює ураженість коренеїдом до 18,5 % за розвитку хвороби 5,5 %. На чорноземах типових вилугуваних у зерно-буряковій сівозміні при збільшенні норм застосування добрив не спостерігали збільшення ураженості коренеїдом, що зумовлено токсичним впливом мінеральних солей на розвиток патогенної мікрофлори.

Використання бобових культур у десятипільних сівозмінах на чорноземах вилугуваних у зоні достатнього зволоження сприяє істотному підвищенню продуктивності за мінеральної системи удобрення на 0,90 і 0,37 т/га кормових одиниць, органо-мінеральної – на 0,63 і 0,27 т/га, за застосування 12 т/га гною + N46Р51К59 і 12 т/га гною + N92Р102К118 вихід кормових одиниць становив 9,19 і 9,61 т/га. На чорноземах типових слабосолонцюватих у зоні недостатнього зволоження за використання 6,25 т/га гною + N33,8Р45К33,8 найбільш високопродуктивними короткоротаційними сівозмінами були плодозмінна і зернопросапна сівозміни з 50 % просапних – 6,70 і 6,82 т/га кормових одиниць, тоді як за насичення сівозміни трьома полями зернових культур (зернопросапна сівозміна з 25 % просапних) її продуктивність зменшувалась на 1,55 т/га порівняно з плодозмінною. Збір зерна відповідно становив 1,88 і 1,83, 1,58 т/га, цукру – 1,76 і 1,60 і 1,62 т/га.

За умов застосування економічно і агрохімічно обґрунтованої системи удобрення – 12 т/га гною + N46Р51К59 у десятипільній зерно-буряковій сівозміні на чорноземах вилугуваних сумарна енергія врожаю становила 114970 МДж/га, сумарні витрати енергії на вирощування врожаю – 29178 МДж/га, модулі енергії на 1 т зернових одиниць – 4170 МДж, Кее – 3,94. Органо-мінеральна система удобрення – 12 т/га гною + N92Р102К118 сприяла збільшенню затрат на збір урожаю на 18,6 %, а модулі енергії на 1 т зернових одиниць – на 16,3 %, з величиною Кее –3,39. У короткоротаційних сівозмінах при застосуванні органо-мінеральної системи удобрення 6,25 т/га гною + N33,8Р45К33,8 за ротацію сівозміни сумарні витрати енергії у плодозмінній сівозміні становили 21250 МДж/га, у зернопросапній з 50 % просапних – 22440 МДж/га, енергія врожаю сягала відповідно 80530 і 81270 МДж/га, модулі енергії на 1 т зернових одиниць – 4340 і 4540 МДж, Кее – 3,79 і 3,62.

Із використанням економічно і агрохімічно обґрунтованої системи удобрення 12 т/га гною + N46Р51К59 у зерно-буряковій сівозміні із бобовими культурами чистий прибуток становив 2496 грн./га, рентабельність – 152 %, собівартість однієї тонни зернових одиниць – 234,2 грн. При збільшенні норм добрив до 12 т/га гною + N92Р102К118 прибуток знизився на 540 грн./га, а рентабельність – на 65 %. Серед короткоротаційних сівозмін найбільш економічно обґрунтованою системою удобрення є 6,25 т/га гною + N33,8Р45К33,8, що сприяє одержанню у плодозмінній сівозміні 1639 грн./га чистого прибутку із рентабельністю 126 % та собівартістю 1 однієї тонни зернових одиниць 256,0 грн. Насичення зернопросапної сівозміни з 25 % просапних трьома полями зернових культур (горох – пшениця озима по пшениці озимій) зменшує чистий прибуток до 1104 грн./га та знижує рентабельність до 74 % із собівартістю 1 однієї тонни зернових одиниць 340,0 грн.

Найбільш агроекологічно обґрунтованого балансу поживних речовин на чорноземах вилугуваних у сівозміні з бобовими культурами досягають при застосуванні 12 т/га гною + N46Р51К59, інтенсивність балансу тоді становить для азоту 59,0, фосфору 194,0, калію 88,0 %. У сівозміні без бобових культур інтенсивність балансу по азоту зменшується до 68, фосфору – 183, калію – 96 %. З урахуванням балансу поживних речовин у сівозмінах і забезпеченості ґрунту рухомим фосфором і обмінним калієм норму застосування фосфорних добрив за цієї системи удобрення можна зменшити на 30, а калію на 10–15 %. У сівозміні з бобовими культурами і без них, через інтенсивне використання азоту культурами сівозмін норму його застосування необхідно збільшити на 10–15 %.

За умов використання добрив в нормі 12 т/га гною + N46P51K59за ротацію сівозмін на чорноземах типових вилугуваних не спостерігається зростання вмісту важких металів.

РЕКОМЕНДАЦІЇ ВИРОБНИЦТВУ

1. Для відтворення родючості чорноземів типових та оптимальних фітосанітарних умов вирощування сільськогосподарських культур з продуктивністю ріллі 10 т/га кормових одиниць в умовах достатнього зволоження в зоні діяльності цукрових заводів необхідно впроваджувати зерно-просапні сівозміни з часткою буряків цукрових 30 %, бобових культур – 20, зернових – 40, кормових – 10 %, з внесенням на один гектар ріллі 12 т/га органічних добрив в тому числі під буряки цукрові – в нормі 40 т/га із такою системою удобрення: 1 – кукурудза на силос з підсівом бобів – N70Р60К80 кг/га д.р.; 2 – пшениця озима – N40Р40К40 кг/га д.р.; 3 – буряки цукрові – 40 т/га гною + N90Р110К130 кг/га д.р.; 4 – ячмінь з підсівом конюшини; 5 – конюшина; 6 – пшениця озима – N40Р40К40 кг/га д.р.; 7 – буряки цукрові – 40 т/га гною + N90Р110К130 кг/га д.р.; 8 – горох; 9 – пшениця озима – N40Р40К40 кг/га д.р.; 10 – буряки цукрові – 40 т/га гною + N90Р110К130 кг/га д.р.

2. На чорноземах типових слабосолонцюватих в умовах недостатнього зволоження рекомендуються варіанти короткоротаційних сівозмін та система диференційованого обробітку ґрунту в них, які забезпечують одержання 7,0–7,55 т/га кормових одиниць: І 1 – еспарцет з кострицею лучною; 2 – пшениця озима – N45Р60К45 кг/га д.р.; 3 – буряки цукрові – 25 т/га гною + N90P120K90 кг/га д.р.; 4 – ячмінь; ІІ 1 – кукурудза на силос; 2 – пшениця озима – N45Р60К45 кг/га д.р.; 3 – буряки цукрові – 25 т/га гною + N90P120K90 кг/га д.р. (5 т/га соломи + N90P120K90 кг/га д.р.); 4 – ячмінь. У господарствах, які спеціалізуються на виробництві зерна і буряків цукрових з продуктивністю ріллі 5,0 т/га кормових одиниць рекомендована схема сівозміни: 1 – горох; 2 – пшениця озима – N45Р60К45 кг/га д.р.; 3 – буряки цукрові – 25 т/га гною + N90P120K90 кг/га д.р.

3. Моніторингові спостереження за змінами родючості чорноземних ґрунтів необхідно здійснювати не тільки в орному шарі, але й у підорному. Під час передачі землі в оренду на тривалий час необхідно в договірних документах передбачати відшкодування орендатором завданих ним втрат, керуючись вартісними нормативами витрат, пов’язаними з відновленням вмісту гумусу, рухомого фосфору, обмінного калію і буферності ґрунту.

,

СПИСОК НАУКОВИХ ПРАЦЬ ЗА ТЕМОЮ ДИСЕРТАЦІЇ

Монографії

Буряківництво. Проблеми інтенсифікації та ресурсозбереження / В. Зубенко, М. Роїк, О. Іващенко, Н. Гізбулін, В. Саблук, А. Заришняк, В. Балан, В. Курило, Я. Цвей, Ю. Шпіхер, Д. Шпаар, Л. Ковачев, С. Мезеі, Н. Нагл: за ред. В. Зубенка. – Серія «Інтенсивне землеробство». – К.: НВП ТОВ «Альфа-стевія ЛТД», 2007. – 486 с.

Наукові основи агропромислового виробництва в зоні Лісостепу України / М.В. Роїк, В.Ф. Сайко, Т.К. Горова, О.Г. Тараріко, А.О. Бабич, В.П. Патика, В.Я. Мессель-Веселяк, М.М. Гаврилюк, В.Г. Михайлов, О.О. Іващенко, В.П. Федоренко, Г.Г. Гізбуллін, М.Ф. Кулик, В.Ф. Петриченко, В.Г. Кургак, А.В. Боговін, М.С. Корнійчук, Е.Г. Дегодюк, В.М. Костромитін, А.С. Заришняк, В.Т. Саблук, В.М. Балан, В.А. Доронін, В.Л. Курило, П.А. Голобородько, І.П. Карпець, П.С. Макаренко, В.П. Борона, В.І. Дубовий, В.С. Гірко, В.Ю. Гончаренко, О.Д. Вітанов, Л.П. Ходєєва, М.П. Секун, Н.А. Макаренко, В.І. Бойко, М.Ю. Коденська, В.М. Скупий, В.С. Дієсперов, В.Ф. Камінський, І.М. Свидинюк, В.О. Круть, С.В. Ретьман, М.І. Драган, Л.М. Кононюк, В.В. Камінська, П.В. Романюк, В.М. Юла, Р.Є. Грищенко, С.І. Колісник, Б.О. Рудницький, В.Г. Липовий, С.Г. Назаров, В.П. Жуков, О.К. Стасюк, Ю.В. Обертюх, А.І. Овсієнко, І.М. Величко, В.В. Хіміч, Н.М. Петриченко, А.А. Побережна, І.О. Чекрізов, В.В. Гангур, С.І. Попов, В.А. Дишлевий, А.І. Буджерак, Л.Д. Тищенко, В.І. Кисіль, В.О. Хроменко, З.В. Лисак, М.Г. Червоненко, Д.І. Шуль, І.Є. Танасевич, В.І. Аралов, В.А. Фостолович, Н.І. Гуменна, С.В. Іванюк, Ф.М. Архипенко, О.О. Артюшенко, П.І. Кухарчук, В.І. Ларіна, С.М. Слюсар, В.Д. Бугайов, С.Ф. Антонів, В.І. Гамалей, С.Г. Корсун, О.С. Щербатенко, А.Г. Дегусаров, М.В. Козлов, С.Е. Дегодюк, О.В. Ступенко, М.Ф. Кушицький, І.Я. Горбунко, В.М. Кузміч, Я.П.Цвей, О.І. Недашківський, Н.М.Мацевецька, А.М. Соколо-Поповський, Р.Я. Шендрик, М.М. Зуєв, А.М. Мазуренко, О.М. Гончаров, В.В. Хареба, Т.В. Чернишенко, О.М. Могильна, В.О. Муравйов, Л.Є. Плужникова, О.І. Онищенко, В.Л. Черненко, Г.Л. Абросімова, А.В. Шаповал, К.П. Середа, С.П. Заїка, Л.І. Перевертун, В.М. Мороз, В.П. Кавунець, В.П. Ситник, Т.С. Віннічук, Л.Г. Жмурко, І.П. Блащук, М.О. Скляревський, А.І. Ящук, В.О. Плужников, Т.В. Ярославська, М.І. Толкач, Л.У. Ігнатченко, О.В. Шанін, О.В. Мазуренко, Т.П. Єсипчук, В.М. Чопенко, Л.Ф. Кондратенко, В.С. Бусол, В.П. Чабанець, М.В. Шапран, М.І. Блащук, І.В. Іщенко, М.Я. Солян, І.М. Музичка, О.Г. Танасевич, М.П. Савчук, М.К. Кузьмич, Р.І. Зелендіна, О.В. Ручкін, С.А. Лисак. Рослинництво. Технічні та олійні культури. Цукрові буряки : за ред. В. Зубця. – К.: Логос, 2004. – С. 262–278.

Статті у наукових виданнях

Цвей Я.П. Обґрунтування системи удобрення озимої пшениці в Лісостепу України / Я.П. Цвей, Н.К. Шиманська // Агроекологія і біотехнологія : Зб. наук. праць – 1999. – Вип.3. – С. 66 – 70 (одержання експериментальних результатів досліджень, формування статті і висновків).

Цвей Я.П. Вплив різних норм добрив на вміст нітратного азоту в чорноземі вилугуваному в різних ланках сівозміни / Я.П. Цвей, Н.К. Шиманська, І.У. Марчук // Науковий вісник Національного аграрного університету. – 2000. – Вип. 32. – С. 175 –178 (одержання і узагальнення результатів досліджень, формування статті і висновків).

Цвей Я.П. Особливості впливу системи удобрення цукрових буряків на фонд обмінного калію чорнозему вилугуваного / Я.П. Цвей, Г.М. Мазур // Агроекологічний журнал. – 2001. – № 1. – С. 55–57 (одержання результатів досліджень за першу ротацію сівозміни, формування статті і висновків).

Цвей Я.П. Продуктивність цукрових буряків і винесення елементів живлення залежно від системи удобрення / Я.П. Цвей, Н.К. Шиманська // Вісник Львівського державного аграрного університету. Агрохімія. – 2001. – № 5. – С. 205–208 (одержання і узагальнення результатів досліджень, написання статті).

Цвей Я.П. Вміст гумусу в чорноземах від антропогенного навантаження / Я.П. Цвей // Цукрові буряки. – 2002. – № 1. – С. 12–13.

Цвей Я.П. Гумусовий стан чорнозему в процесі довготривалого застосування добрив / Я.П. Цвей, Н.К. Шиманська // Агроекологічний журнал. – 2002. – № 3. – С. 73–75 (одержання результатів досліджень, написання статті).

Цвей Я.П. Вплив довготривалого застосування добрив на вміст важких металів / Я.П. Цвей // Зб. наук. праць. Інститут цукрових буряків УААН. – 2003. – Вип. 5. – С. 256–263.

Цвей Я.П. Оцінка фосфатного режиму чорноземів вилугуваних залежно від системи удобрення цукрових буряків / Я.П. Цвей, Н.К. Шиманська // Агроекологічний журнал. – 2003. – № 2. – С. 19–22 (одержання експериментальних досліджень, написання статті).

Цвей Я.П. Родючість ґрунту в короткоротаційних сівозмінах Лісостепу / Я.П. Цвей, О.І. Недашківський, М.О. Кіселевська // Вісник аграрної науки. – 2003. – № 10. – С. 11–15 (одержання і узагальнення результатів досліджень, написання статті).

Цвей Я.П. Окультурення чорнозему типового у короткоротаційні сівозміни Лісостепу України / Я.П. Цвей, О.І. Недашківський, М.О. Кісілєвська, А.М. Горобець // Цукрові буряки. – 2003. – № 5. – С. 4–6 (одержання і узагальнення результатів досліджень, написання статті).

Цвей Я.П. Продуктивність цукрових буряків в короткоротаційних сівозмінах / Я.П. Цвей, О.І. Недашківський, А.М. Горобець // Цукрові буряки. – 2003. – № 6. – С. 10–12 (одержання результатів досліджень, написання статті).

Цвей Я.П. Продуктивність зерно-бурякової сівозміни / Я.П. Цвей // Зб. наук. праць. Інститут землеробства УААН. – 2004. – Вип. 2–3. – С. 19–23.

Цвей Я.П. Формування поживного режиму чорнозему при удобренні цукрових буряків у короткоротаційних сівозмінах / Я.П. Цвей, О.І. Недашківський, М.О. Кісілєвська, А.М. Горобець, О.В. Герасименко // Вісник аграрної науки. – 2004. – №. 2. – С. 11–14 (одержання і узагальнення експеримантальних результатів досліджень, написання статті).

Цвей Я.П. Використання пожнивної культури гірчиці при вирощуванні цукрових буряків / Я.П. Цвей, Ф.П. Косянчук // Цукрові буряки. – 2004. – № 3. – С. 14–16 (розробка програми досліджень, їх проведення, написання статті).

Цвей Я.П. Продуктивність ячменю в короткоротаційних бурякових сівозмінах від післядії добрив / Я.П. Цвей, А.М. Широконос, М.О. Пастух, Н.А. Горобець // Цукрові буряки. – 2004. – № 5. – С. 4–6 (одержання і узагальнення результатів досліджень, написання статті).

Цвей Я.П. Баланс азоту в сівозмінах / Я.П. Цвей, Н.К. Шиманська // Вісник аграрної науки. – 2004. – № 12. – С. 14–18 (узагальнення досліджень, написання статті).

Цвей Я.П. Наукові принципи перебудови сівозмін / Я.П. Цвей // Цукрові буряки. – 2005. – № 1. – С. 7–9.

Цвей Я.П. Вміст мінерального азоту і його міграція у чорноземних ґрунтах залежно від систем удобрення цукрових буряків / Я.П. Цвей // Вісник аграрної науки. – 2005. – № 2. – С. 14–17.

Цвей Я.П. Мікробіологічний стан чорноземів залежно від системи удобрення і сівозмін / Я.П. Цвей, Л.О. Гоголь // Цукрові буряки. – 2005. – № 5. – С. 4–5 (формування програми досліджень, узагальнення результатів, написання статті).

Цвей Я.П. Вартісна оцінка втрат родючості ґрунту в процесі сільськогосподарського використання / Я.П. Цвей, А.В. Фурса // Вісник аграрної науки. – 2005. – № 6. – С. 58–60 (розробка методики досліджень, написання статті).

Цвей Я.П. Продуктивність короткоротаційних сівозмін в Лісостепу України / Я.П. Цвей, А.М. Горобець // Цукрові буряки. – 2006. – № 6. – С. 10–11 (узагальнення одержаних результатів досліджень, написання статті).

Цвей Я.П. Вміст і запаси рухомих фосфатів у чорноземі вилугуваному залежно від удобрення культур сівозміни / Я.П. Цвей // Зб. наук. праць ННЦ «Інститут землеробства УААН» – К.: ЕКМО, 2007. – Вип. 1. – С. 16–20.

Цвей Я.П Продуктивність цукрових буряків на різних ділянках мезорельєфу / Я.П. Цвей, Г.С. Гончарук // Цукрові буряки. – 2007. – № 1. – С. 10–11 (розробка програми досліджень, узагальнення результатів, написання статті).

Цвей Я.П Біоенергетична оцінка короткоротаційних сівозмін / Я.П. Цвей // Цукрові буряки. – 2007. – № 2. – С. 15–17.

Цвей Я.П. Фракційний склад гумусу чорнозему типового в короткоротаційних сівозмінах Лісостепу / Я.П. Цвей // Вісник аграрної науки. – 2009. – № 11. – С. 13–15.

Цвей Я.П. Економічна ефективність продуктивності різноротаційних сівозмін у Лісостепу / Я.П. Цвей // Зб. наук. праць. ННЦ «Інститут землеробства УААН». – 2009. – Спец-випуск. – С. 75–81.

Цвей Я.П. Залежність технологічних якостей цукрових буряків від ланок сівозмін і фонів удобрення / Я.П. Цвей, Н.К. Шиманська, Г.М. Мазур // Зб. наук. праць. Інститут цукрових буряків УААН. – 2010. – Вип. 11. – С. 290–297 (одержання і узагальнення результатів досліджень за першу ротацію, формування статті і висновків).

Авторські свідоцтва, корисні моделі

Деклараційний патент на винахід. Спосіб оцінки потенціального відновлення родючості ґрунтів в процесі сільськогосподарського використання / Цвей Я.П., Фурса А.В.; Інститут цукрових буряків УААН. – (11) 57385 А, (51) 7 А01В79/00. 16.06.2003. Бюл.№ 6.

Деклараційний патент на корисну модель. Спосіб розміщення культур у зерно-бурякових сівозмінах із короткою ротацією / Недашківський О.І., Цвей Я.П., Конопельський М.І.; Інститут цукрових буряків УААН. – (11) 4597, (51) 7 А01В79/02. 17.01.2005. Бюл. № 1.

Свідоцтво про реєстрацію авторського права на твір. Книга «Інтенсивна технологія виробництва цукрових буряків (рекомендації)» / Роїк М.В., Іващенко О.О., Пиркін В.І., Борисик В.О., Гапоненко Г.Д., Заришняк А.С., Захарова В.В., Зорін І.Л., Курило В.Л., Опанасенко Г.П., Саблук В.Т., Цвей Я.П.; Інститут цукрових буряків УААН. – № 18793, 06.12.2006.

Матеріали наукових з’їздів та конференцій

Цвей Я.П. Агрономічне значення сидеральних культур в зерно-буряковій сівозміні / Я.П. Цвей, Ф.П. Касянчук, Г.І. Парфенюк // Сталий розвиток агроекологічних систем в умовах обмеженого ресурсного забезпечення: Мат. наук.-практ. конф. (Київ. 26–29 жовтня 1998 р.) / Інститут агроекології та біотехнології УААН. – К.: ООО «Нова ера», 1998. – С. 138–139 (одержання результатів досліджень, написання статті).

Цвей Я.П. Особливості фосфатного режиму чорнозему вилугуваного в зерно-буряковій сівозміні / Я.П. Цвей // Оптимізація структури агроландшафтів і раціональне використання ґрунтових ресурсів: Наук.-вир. конф. (Київ. 4–7 липня 2000 р.) / Інститут агроекології та біотехнології УААН. – К.: ДІА, 2000. – С. 143–144.

Цвей Я.П. Методичний підхід до агроекологічного моніторингу на сучасному етапі господарювання / Я.П. Цвей, А.М. Широконос // Агроекологічний моніторинг ґрунтів як основа сталого розвитку аграрного виробництва: Мат. міжн. конф. "Сталий розвиток агроекосистем" (Вінниця. 17–20 вересня 2002 р.) / Вінницький державний аграрний університет, Інститут агроекології та біотехнології УААН. – Вінниця: УФЦ, 2002. – С. 149–153 (розробка методики, написання статті).

Цвей Я.П. Вплив системи удобрення цукрових буряків у сівозміні на винос елементів живлення / Я.П. Цвей, Г.М. Мазур // Сучасна аграрна наука: напрями досліджень, стан і перспективи: Зб. мат. третьої міжвузівської наук.-прак. конф. аспірантів (Вінниця, 17–19 березня 2003 р.) / Вінницький державний аграрний університет Мінагрополітики України. – Вінниця.: ОЦ ВДАУ, 2003. – С. 79–80 (одержання і узагальнення результатів досліджень за першу ротацію, оформлення статті).

Цвей Я.П. Профільне окультурення чорноземів типових слабосолонцюватих у короткоротаційній сівозміні Лісостепу України / Я.П. Цвей, О.І. Недашківський, М.О. Кіселевська // Актуальні проблеми сучасного землеробства: Доп. і виступи на Міжн. наук.-прак. конф. (Луганськ, 14–16 травня 2003 р.) / Луганський національний аграрний університет Мінагрополітики України / Ред. В.Г. Ткаченка. – Луганськ: ЛНАУ, 2003. – С. 516–521 (одержання і узагальнення результатів досліджень, написання статті).

Цвей Я.П. Гумусний стан чорноземів типових лівобережного Лісостепу України / Я.П. Цвей, О.І. Недашківський, А.М. Горобець // Наукові основи раціонального використання земель виведених з обробітку : Матеріали міжнар. конф. (Чабани, 11–13 червня 2002 р.) – К.: Фітосоціоцентр, 2003. – С. 148–150 (одержання і узагальнення результатів досліджень, написання статті).

Цвей Я.П. Зависимость почвенного плодородия от размещения культур в короткоротационных севооборотах / Я.П. Цвей, А.И. Недашковский, М.А. Кисилевская, А.Н. Широконос // Севооборот в современном земледелии: Сборник докладов Международной научной конф. (14–15 октября 2004 г.) / Московская с.-х. академия им. К.А. Тимирязева. – М.: МСХА, 2004 – С. 126–130 (одержання і узагальнення результатів досліджень, написання статті).

Цвей Я.П. Зміна вмісту рухомих фосфатів в процесі довготривалої системи удобрення цукрових буряків / Я.П. Цвей // Сучасний стан ґрунтового покриву України та шляхи забезпечення його сталого розвитку на початку 21-го століття: Міжнар. наук.-прак. конф. присвяченої 50-річчю з дня створення ННЦ ІГА ім. О.Н. Соколовського (Харків. 17–18 травня 2006 р.). – Харків: КП друкарня № 13, 2006. – С. 116–117.

Цвей Я.П., Залежність поживного режиму чорноземних ґрунтів від системи удобрення цукрових буряків в короткоротаційних сівозмінах / Я.П. Цвей, О.І. Недашківський М.О. Кісілєвська // Тези доповідей VII з’їзду агрохіміків і ґрунтознавців „Ґрунти – основа добробуту держави, турбота кожного”. – Харків. – 2006. – т. 3. – С. 146–148 (одержання і узагальнення результатів досліджень, написання статті).

Цвей Я.П. Формування біоценозу бур'янів у посівах пшениці озимої в короткоротаційних сівозмінах / Я.П. Цвей, Ю.О. Ременюк, Н.А. Мостьовна // Рослини-бур’яни: особливості біології та раціональні системи їх контролювання в посівах сільськогосподарських культур: 7-ма наук.-прак. конф. українське наукове товариство гербологів (Київ, 3–5 березня 2010 р.). – К.: Колобіг, 2010. – С. 2003–2006 (узагальнення експериментальних досліджень, написання статті).

Цвей Я.П. Формування фракційного складу гумусу чорноземів за довготривалого удобрення короткоротаційних сівозмін / Я.П. Цвей // Агрохімія і ґрунтознавство. Міжвідомчий тематичний науковий збірник. Спеціальний випуск до VІІІ з’їзду УТГА (Житомир, 5–9 липня 2010 р.), Книга 3. – Житомир: «Рута», 2010. – С. 294–295.

Рекомендації

Цвей Я.П. Високопродуктивні сівозміни з короткою ротацією / Я.П. Цвей, О.І. Недашківський, А.М. Горобець, М.О. Пастух / Аграрна наука виробництву. Науково інформаційний бюлетень завершених наукових розробок. – 2004. – № 4. – С. 5 (узагальнення результатів досліджень, написання рекомендацій).

Іващенко О.О. Рекомендація з агротехнологічної оцінки концентрації цукрових буряків у сівозмінах / О.О. Іващенко, В.Т. Саблук, Я.П. Цвей, О.І. Недашківській, Ю.С. Іоніцой, В.Д. Кунак, Л.О. Гоголь, В.П. Радченко, Г.П. Опанасенко, Ю.О. Ременюк, А.Ф. Одрехівський, Ю.П. Дубовий, О.Т. Петрова, В.Л. Галашевський, М.К. Пятківський, М.Н. Пятківська, В.К. Слободяник, М.О. Вакуленко, Т.В. Калібібчук, С.С. Костенко, А.М. Гробець, Н.А. Горобець, М.В. Тищенко, С.І. Власенко, В.А. Дорошенко, О.Г. Іванова, Р.Я. Шендрик, Н.М. Запольська, В.М. Григор’єв, О.І. Земляний, В.М. Смірних, П.П. Коротич, Ю.В. Панченко, В.В. Прокопчук, Г.І. Савченко. – під ред. О.О. Іващенка, Я.П. Цвея. – К.: Вид-во ІЦБ УААН, 2006. – 20 с (узагальнення результатів досліджень, написання рекомендацій).

Роїк М.В. Інтенсивна технологія виробництва цукрових буряків (рекомендації) / М.В. Роїк, О.О. Іващенко, В.І. Пиркін, В.О. Борисюк, Г.Д. Гапоненко, А.С. Заришняк, В.В. Захарова, І.Л. Зорін, В.Л. Курило, Г.П. Опанасенко, В.Т. Саблук, Я.П. Цвей, Ю.А. Пастух, А.А. Пастух, В.М. Сінченко, О.С. Тищенко, О.В. Широкоступ. – К.: ІЦБ УААН, 2006. – 100 с (розробка елементів технології за вирощування цукрових буряків, оформлення розділу по системі обробітку ґрунту і ведення сівозмін).

  Методичні рекомендації щодо оптимального співвідношення сільськогосподарських культур у сівозмінах різних ґрунтово-кліматичних зон України / Ю.Ф. Мельник, С.І. Мельник, О.А. Демидов, М.В. Зубець, В.П. Ситник, М.Д. Безуглий, В.М. Круть, М.М. Гаврилюк, В.В. Адамчук, А.С. Заришняк, В.С. Сніговий, І.В. Гриник, В.С. Дишлюк, В.А. Кононюк, В.В. Макаренко, В.Ф. Сайко, Г.А. Мазур, П.І. Бойко, М.М. Єрмолаєв, Ф.І. Фатеєв, Є.М. Лебідь, А.М. Коваленко, Я.П. Цвей, Ю.І. Савченко, А.О. Мельничук, Л.І. Ворона, О.Й. Качмар, М.Г. Собко, В.Ф. Петриченко. – К., 2008. – 37 с (узагальнення результатів досліджень щодо розміщення цукрових буряків у сівозмінах, і їх обґрунтування).

Сучасні системи удобрення сільськогосподарських культур у сівозмінах з різною ротацією за основними ґрунтово-кліматичними зонами України: рекомендації / А.С. Заришняк, Я.П. Цвей Система удобрення культур у сівозмінах з цукровими буряками / за ред. А.С. Заришняка, М.В. Лісового. – К.: Аграрна наука, 2008. – 120 с (розробка системи удобрення зерно-бурякових сівозмін і їх обґрунтування).

Високоефективна технологія виробництва цукрових буряків / М.В. Роїк, О.О. Іващенко, В.І. Пиркін, В.М. Сінченко, Ю.А. Пастух, О.В. Широкоступ, В.О. Борисюк, О.В. Ступенко, В.Т. Саблук, В.Й. Стефанюк, В.Л. Курило, Я.П. Цвей, В.В. Захарова, Г.П. Опанасенко, Г.Д. Гапоненко, А.В. Фурса, В.І. Гореленко, Л.І. Гізбулліна, В.П. Москаленко. – К.: ІЦБ НААН України, Глобус Прес, 2010. – 166 с. (узагальнення результатів досліджень щодо розміщення цукрових буряків у сівозмінах, і їх обґрунтування і написання рекомендації).

Цвей Я.П. Наукове обґрунтування відтворення родючості ґрунтів та підвищення продуктивності зерно-бурякових сівозмін Лісостепу України. Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора сільськогосподарських наук за спеціальністю 06.01.01 – загальне землеробство. Національний університет біоресурсів і природокористування України, Київ, 2010.

В дисертаційній роботі викладенні теоретичні обґрунтування і експериментально встановлене нове розв’язання наукової і практичної проблеми ефективного використання чорноземів за допомогою раціональних сівозмін, обробітку ґрунту, екологічної систематизації систем їх удобрення біологічного азоту в умовах Лісостепу України.

Встановлені закономірності змін родючості чорноземних ґрунтів в різноротаційних сівозмінах залежно від систем удобрення, розроблено основні параметри ґрунтової родючості, обґрунтовано залежність формування фотосантіраного стану посівів, мікробіологічних показників ґрунту, балансу поживних речовин.

Розроблена система удобрення сільськогосподарських культур у сівозміні, що забезпечує зростання врожайності сільськогосподарських культур і збереження родючості ґрунту.

Розроблені моделі різноротаційних зернобурякових сівозмін на основі агрохімічних, біологічних показників, системного екологічного і біоенергетичного аналізу, що забезпечує одержання в сівозмінах із довгою ротацією 9,11–9,52 т/га кормових одиниць, в сівозмінах із короткою ротацією 6,7–6,8 т/га.

На підставі результатів досліджень розроблені рекомендації по системі ведення сівозмін для умов Лісостепу України.

Ключові слова: родючість ґрунту, врожайність культур, продуктивність сівозмін, різноротаційні сівозміни, економічний і біоенергетичний аналіз, якість продукції, баланс поживних речовин.

Цвей Я.П. Научное обоснование воспроизведения почвенного плодородия и повышение продуктивности зерносвекловичных севооборотов Лесостепи Украины. Рукопись.

Диссертация на соискание научной степени доктора сельскохозяйственных наук за специальностью 06.01.01 – общее земледелие. Национальный университет биоресурсов и природоисспользования Украины, Киев, 2010.

В диссертационной работе изложено теоретические обоснования и экспериментально установлено новое решение научной и практической проблемы эффективного использования черноземов с помощью рациональных севооборотов, обработки почвы, экологической системы их удобрения, биологического азота в условиях Лесостепи Украины.

Систематическое применение минеральных удобрений N46P51K59 на черноземах типичных выщелоченных в условиях достаточного увлажнения зерносвекловичного севооборота приводит к потерям гумуса в пахотном и подпахотном слоях почвы на 0,09 и 0,03 %. При применении 12 т/га навоза + N46P51K59 наблюдается стабилизация гумуса соответственно 4,32 % в пахотному и 3,96 % в подпахотном слоях почвы. Исключение бобовых культур из состава севооборота приводит к более усиленной минерализации гумуса, вследствие чего его потери при минеральной системе удобрения составляют 0,16 и 0,17 %, при органо-минеральной – 0,08 и 0,06 % соответственно в сравнении с начальным фоном. В короткоротационных севооборотах на черноземах типичных слабосолонцеватых в условиях недостаточного увлажнения содержимое гумуса зависело от чередования культур в севооборотах. При внесении 6,25 т/га навоза + N33,8Р45К33,8 за ротацию севооборота содержание гумуса повысилось в плодосменном и зернопропашном севообороте с 50 % пропашных на 0,20 и 0,14 %, зернопропашном с 25 % пропашных на 0,15 %. Повышение содержания гумуса обусловлено ростом фракции нерастворимого органического вещества. Чередование культур и система удобрения обеспечила формирование гуматного типа гумусообразования при соотношении СГК:СФК в плодосменном севообороте – 2,44, зернопропашном с 50 % пропашных – 2,39, зернопропашном с 25 % пропашных – 2,90.

Для реализации производительности пашни на черноземах типичных выщелоченных за достаточного увлажнения эффективными нормами удобрений оказались N130Р160К180, что обеспечивает урожай свеклы сахарной в звене с бобовыми культурами – 42,8 и 45,8 т/га, а сбор сахара соответственно 7,58 и 7,92 т/га. Использование органо-минеральной системы удобрения 40 т/га гноя + N90Р110К130 повышало урожайность в севообороте с бобовыми культурами от 46,2 до 47,1 т/га, сбор сахара – от 8,13 до 8,72 т/га. В севообороте без бобовых культур от 45,7 до 46,7 т/га, сбор сахара – от 8,03 до 8,48 т/га, что нивелировало влияние звеньев севооборотов. В условиях недостаточного увлажнения на черноземах типичных слабосолонцеватых наиболее эффективной нормой удобрений оказывается 25 т/га навоза + N90Р120К90, что позволяет получить в плодосменном и зернопаропропашном севообороте 41,1 и 42,7 т/га корнеплодов и 7,1, 7,0 т/га сахара. Увеличение насыщения пропашных культур до 50 % уменьшало их урожай на 3,0 т/га.

Установлена зависимость содержимого α-аминного азота в корнеплодах свеклы сахарной, которая характеризуется следующим математическим уравнением αN=0,0089αN+2,8445 (R=0,8), где αN – количество α-аминного азота в корнеплодах свеклы сахарной, мг:экв на 100 г. сырой массы; N – норма внесения азотных удобрений, кг/га д.в.

Использование бобовых культур в севооборотах с долгой ротацией на черноземах выщелоченных в зоне достаточного увлажнения влияет на повышение продуктивности севооборота при минеральной системе удобрения на 0,90 и 0,37 т/га, органо-минеральной – на 0,63 и 0,27 т/га кормовых единиц. При применении 12 т/га навоза + N46Р51К59 и 12 т/га навоза + N92Р102К118 выход кормовых единиц составлял 9,11 и 9,61 т/га. На черноземах типичных слабосолонцеватых в зоне недостаточного увлажнения при использовании 6,25 т/га навоза+ N33,8Р45К33,8 наиболее высокопроизводительными севооборотами были плодосменный и зернопропашной с 50 % пропашных – 6,70 и 6,82 т/га кормовых единиц, тогда как за насыщения севооборота тремя полями зерновых культур (зернопропашном севообороте с 25 % пропашных) его продуктивность уменьшалась на 1,55 т/га от плодосменного. Сбор зерна соответственно составлял – 1,88 и 1,83, 1,58 т/га, сахара – 1,76 и 1,60 и 1,62 т/га.

Среди короткоротационных севооборотов наиболее экономически обоснованной системой удобрения есть 6,25 т/га навоза + N33,8Р45К33,8, что оказывает содействие получению в плодосменном севообороте 1639 грн./га чистой прибыли с рентабельностью 126 % и себестоимостью 1 т зерновых единиц – 256,0 грн. Насыщение зернопропашного короткоротационного севооборота тремя полями зерновых культур: (горох – пшеница озимая по пшенице озимой) уменьшает чистую прибыль до 1104 грн./га и снижает рентабельность до 74 % с себестоимостью 1 т зерновых единиц – 340,0 грн. С использованием экономически и агрохимически обоснованной системы удобрения – 12 т/га навоза+ N46Р51К59 в десятипольном зерносвекловичном севообороте с бобовыми культурами чистая прибыль составляла 2496 грн/га, рентабельностью – 152 %, себестоимость одной тонны зерновых единиц – 152 грн.

Ключевые слова: плодородие почвы, урожайность культур, продуктивность севооборотов, экономический и биоэнергетический анализ, качество продукции, баланс питательных веществ.

Tsvey Ya.P. Scientific grounding of soil fertility restoration and increasing productivity of grain-beet rotation in the forest-steppe zone of Ukraine. A manuscript.

A thesis for obtaining a scientific degree of Doctor of Agricultural Sciences on speciality 06.01.01 – General farming. National University of Life and Environmental Sciences of Ukraine, Kyiv, 2010.

The thesis presents theoretical and experimentally found new solution of scientific and practical problem of effective use of chernozems with the help of efficient rotations, soil tillage, ecological systems of their fertilizing with the use of biological nitrogen under conditions of the forest-steppe zone of Ukraine.

Regularities of the changes of fertility of chernozem soils in different rotations depending on fertilization systems were found j principal parameters of soil fertility were worked out; interdependence of the rotation of phytosanitary state of crops, microbiological indexes of soil, balance of nutrient elements were grounded.

The system of fertilization of farm crops in the rotation which guaranteed the increase of yielding capacity of farm crops and maintaining soil fertility was worked out.

Models of different systems of grain-beet rotations were worked on the basis of agrochemical, biological indexes, systematic ecological and bioenergy analysis, which can guarantee odtaining 9,119,52 t/ha of fodder units in long-term rotations and 6,76,8 t/ha of fodder units in short-term rotations.

On the basis of the results of these investigations, the recommendations for the use of rotation systems for the conditions of the forest-steppe zone of Ukraine were worked out.

Key words: soil fertility, yielding capacity of crops, rotation productivity, different rotations, economic and bioenergy analysis, product quality, balance of nutrient elements.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

47684. Методические указания. Экономика и управление на предприяти 558.5 KB
  Место его работы экономические подразделения отраслевых органов управления предприятий конструкторских и проектных организаций отрасли. Дипломное проектирование включающее подготовку дипломного проекта работы является завершающим этапом обучения студентов в вузе проводимого в соответствии с требованиями стандартов высшего образования...
47686. МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ. РУССКИЙ ЯЗЫК И КУЛЬТУРА РЕЧИ 5.2 MB
  Предметом культуры речи как учебной дисциплины являются нормы литературного языка виды общения его принципы и правила этические нормы общения функциональные стили речи основы искусства речи а также трудности применения речевых норм и проблемы современного состояния речевой культуры общества. Повышение культуры разговорной речи обучение речевым средствам установления и поддержания доброжелательных личных отношений. Главной целью курса культуры речи является формирование образцовой языковой личности высокообразованного специалиста...
47687. Методичні рекомендації. Соціальна інформатика 330 KB
  Під прийняттям рішень розуміють особливий процес людської діяльності направлений на вибір найкращого варіанта дій. Процес прийняття рішень складається з трьох етапів: пошук інформації пошук і знаходження альтернатив та вибір найкращої альтернативи. Другий етап пов’язаний із визначенням того що можна а що не можна робити в даній ситуації тобто з визначенням варіантів рішень альтернатив.
47688. Методичні вказівки. Контрольно-вимірювальна техніка 3.06 MB
  Дослідження мостових схем постійного струму і вимірювання опору. Лабораторна робота № 3 Дослідження мостових схем постійного струму і вимірювання опору Мета роботи: ознайомитись з методами виміру опорів задопомогою мостів постійного струму. Загальні положення Мостами називають прилади зрівняючого перетворення призначені для вимірювання параметрів електричних кіл омічного та активних опорів індуктивності взаємної індуктивності ємкості и т. Мостами постійного струму називаються прилади...
47689. Обеспечение производства материальными ресурсами 148.5 KB
  План материальнотехнического обеспечения предприятия предусматривает: определение общей потребности в материальных ресурсах; определение объема запасов материалов; расчет ожидаемых остатков материалов на конец года; установление объема завоза материальных ресурсов. j= Обеспечение производства всей номенклатурой материальных ресурсов в значительной степени зависит от величины и комплектности производственных запасов па складах предприятий и объединений. На предприятиях и в объединениях уменьшение запасов сокращает расходы на их содержание...
47691. ОХРАНА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ 1017 KB
  Таким объектом в зависимости от темы дипломного проекта может быть как предприятие в целом так и отдельное производство или технологический процесс. Коэффициент использования характеризует степень использования сырья и материалов в производстве продукции работы и определяется отношением количества полученной товарной продукции к количеству материалов затраченных на производство этой продукции....
47692. Методические указания. Бухгалтерский финансовый учет 263 KB
  Методические указания к выполнению курсовых работ по дисциплине Бухгалтерский финансовый учет Специальность 080109 ОМСК 2007 Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования