65392

ВПЛИВ ДОВГОТРИВАЛОГО ЗАСТОСУВАННЯ РІЗНИХ СИСТЕМ УДОБРЕННЯ НА ГУМУСОВИЙ СТАН ТА АГРОХІМІЧНІ ПОКАЗНИКИ ДЕРНОВО-ПІДЗОЛИСТОГО ГРУНТУ ЗАХІДНОГО ПОЛІССЯ УКРАЇНИ

Автореферат

Лесное и сельское хозяйство

Мета роботи встановити закономірності змін гумусового стану і агрохімічних показників дерновопідзолистого поверхнево оглеєного супіщаного ґрунту за довготривалого застосування вапна гною і мінеральних добрив та оптимізувати систему удобрення...

Украинкский

2014-07-29

1.03 MB

1 чел.

Національний науковий центр

„Інститут ґрунтознавства та агрохімії імені О.Н. Соколовського”

РОМАНОВА СВІТЛАНА АДОЛЬФІВНА

УДК 631.81; 631.445.2

ВПЛИВ ДОВГОТРИВАЛОГО ЗАСТОСУВАННЯ РІЗНИХ СИСТЕМ УДОБРЕННЯ НА ГУМУСОВИЙ СТАН ТА АГРОХІМІЧНІ ПОКАЗНИКИ ДЕРНОВО-ПІДЗОЛИСТОГО ГРУНТУ ЗАХІДНОГО ПОЛІССЯ УКРАЇНИ

06.01.04 - агрохімія

Автореферат дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата сільськогосподарських наук

Харків – 2010


Дисертацією є рукопис

Робота виконана у Волинському інституті агропромислового виробництва НААН України та Волинському обласному державному проектно-технологічному центрі охорони родючості ґрунтів та якості продукції Мінагрополітики України

Науковий керівник кандидат сільськогосподарських наук,

старший науковий співробітник Котвицький Броніслав Болеславович, Волинський інститут агропромислового виробництва НААН України, завідувач науково-технологічного відділу випробування, маркетингу, трансферу та наукового супроводження інноваційних проектів у землеробстві і рослинництві

Офіційні опоненти: 

доктор сільськогосподарських наук, професор

Фатєєв Анатолій Іванович,

Національний науковий центр «Інститут ґрунтознавства та агрохімії імені О.Н. Соколовського», завідувач лабораторії охорони ґрунтів від техногенного забруднення

кандидат сільськогосподарських наук, доцент

Залізовський Владислав Станіславович,

Харківський національний аграрний університет ім. В.В. Докучаєва, доцент кафедри агрохімії

Захист відбудеться “28” жовтня 2010 р. о  13 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 64.354.01 у Національному науковому центрі “Інститут ґрунтознавства та агрохімії імені О.Н. Соколовського” за адресою:
61024, м. Харків, вул. Чайковського, 4

З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Національного наукового центру “Інститут ґрунтознавства та агрохімії імені О.Н. Соколовського” за адресою:  61024, м. Харків, вул. Чайковського, 4

Автореферат розісланий  “24” вересня 2010 р.

Вчений секретар  

спеціалізованої вченої ради                                                                   В.В. Шимель


ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність теми. За матеріалами суцільного крупномасштабного обстеження ґрунтів України (1957-1961 рр.) дерново-підзолисті ґрунти в зоні Полісся займають 2068,4 тис. га сільськогосподарських угідь. Тільки у Волинській області вони складають 31,4% від загальної площі. Дерново-підзолисті ґрунти особливо легкого гранулометричного складу характеризуються низьким вмістом гумусу та поживних речовин, що обумовлює невисоку їх потенційну родючість. Гумус ґрунту формується в умовах промивного водного режиму, кислої реакції ґрунтового середовища та низької біологічної активності. Тому він швидко мінералізується та легко піддається регулюванню за допомогою направлених систем землеробства. Накопичення гумусу і рухомих поживних речовин в ґрунті є вирішальним чинником підвищення його родючості та отримання високої врожайності сільськогосподарських культур. Ці та інші питання досліджувались в умовах довготривалого стаціонарного польового досліду за різних систем удобрення.

Актуальність досліджень обумовлена важливістю збереження та підвищення родючості дерново-підзолистих ґрунтів легкого гранулометричного складу Західного Полісся шляхом застосування науково обґрунтованих систем удобрення культур у сівозмінах.

Зв’язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Робота виконана згідно з планом науково-дослідних робіт Волинського інституту агропромислового виробництва НААН України в межах завдання 01.01. “Встановити закономірності та розробити нормативні показники впливу різних систем удобрення на продуктивність сівозмін та якість продукції на основі довгострокових польових дослідів у різних грунтово-кліматичних зонах (Степ, Лісостеп, Полісся, Закарпаття)” (№ ДР 0101U006043) НТП УААН „Родючість і охорона ґрунтів” 2001-2005 рр.

Мета і завдання дослідження. Мета роботи – встановити закономірності змін гумусового стану і агрохімічних показників дерново-підзолистого поверхнево оглеєного супіщаного ґрунту за довготривалого застосування вапна, гною і мінеральних добрив та оптимізувати систему удобрення, яка забезпечить високу врожайність сільськогосподарських культур і підвищення родючості ґрунту.

Для досягнення поставленої мети вирішували такі завдання:
- встановити вплив довготривалого (35 років) застосування різних систем удобрення в зерно-льоно-картопляній сівозміні на гумусовий стан дерново-підзолистого супіщаного ґрунту;

- встановити вплив добрив на агрохімічні, фізико-хімічні показники та біологічну активність ґрунту;

- встановити міграцію елементів живлення і рухомих гумусових речовин за ґрунтовим профілем;

- встановити вплив різних систем удобрення на врожай і якість зерна озимого жита;

- провести енергетичну та економічну оцінку застосування мінеральних добрив, гною і вапна при вирощуванні озимого жита.

Об’єкт дослідженнязакономірності впливу довготривалого внесення добрив на зміни гумусного стану, агрохімічних показників дерново-підзолистого ґрунту та врожайність зерна озимого жита.

Предмет дослідження – системи удобрення культур у сівозміні та зміни вмісту гумусу, його якості, рухомих форм азоту, фосфору і калію у дерново-підзолистому ґрунті Західного Полісся при довготривалому застосуванні вапна, гною і мінеральних добрив.

Методи дослідження. Польовий метод в умовах стаціонарного досліду, лабораторно-аналітичні методи досліджень, хімічні аналізи ґрунтового і рослинного матеріалу за стандартизованими методами, методи економічної та статистичної обробки інформації.
        
Наукова новизна одержаних результатів полягає в обґрунтуванні необхідності збереження та підвищення родючості дерново-підзолистих супіщаних ґрунтів Західного Полісся України. Вперше для умов дерново-підзолистого ґрунту Західного Полісся у довготривалому досліді встановлено, що на фоні вапнування, внесення 15,6 тонн гною та N67Р37К90 на 1 га сівозмінної площі забезпечує підвищення вмісту гумусу з 1,39 до 1,55% та підвищує вміст азоту, фосфору і калію на 4,7; 15,0 і 18,7 мг/100г ґрунту відповідно. Зменшена удвічі норма гною і мінеральних добрив стабілізує вміст гумусу в порівнянні з початковим і підвищує вміст азоту фосфору і калію на 1,3; 7,5 і 11мг/100г ґрунту. Виявлено низхідну міграцію рухомого фосфору до глибини 60-70 см і рухомого калію до глибини 70-120 см при високому насиченні сівозміни добривами. Встановлено, що найкращою дозою мінеральних добрив під озиме жито на фоні післядії вапнування і гною є N45Р25К50 і N90Р50К100, що забезпечує підвищення врожаю на 17,3 і 18,7 ц/га, а Кее складає 1,87 і 1,32.

Практичне значення одержаних результатів. Проведені дослідження дозволили оцінити вплив різних систем удобрення на гумусовий стан, агрохімічні показники ґрунту, урожай і якість зерна озимого жита та рекомендувати оптимальні системи удобрення для впровадження у виробництво. Поєднання гною і мінеральних добрив на провапнованому фоні є найбільш науково обґрунтованою системою внесення. Основні результати досліджень впроваджено в 2004-2005 рр. у господарстві СВК ім. Л. Українки Луцького району Волинської області на площі 20 га та у 2005 р. в ДГ «Рокині» Ковельського району Волинської області на площі 200 га.
        
Особистий внесок здобувача полягає в опрацюванні наукових публікацій вітчизняних і зарубіжних учених за темою дисертації; безпосередній участі у польових дослідженнях; визначенні мети й завдання дослідження; розробці програми та методики дослідження; проведенні експериментальних досліджень та хімічних аналізів, узагальненні та опублікуванні їх результатів; впровадженні результатів досліджень у виробництво. Основні наукові положення, висновки та рекомендації виробництву сформульовано автором особисто.
          
Апробація результатів дисертації. Основні положення і результати досліджень оприлюднено на Міжнародній науковій конференції „Екологічні проблеми басейнів транскордонних річок” (Луцьк, 2002); VII з’їзді ґрунтознавців та агрохіміків „Грунти-основа добробуту держави, турбота кожного” (Київ, 2006); науковій конференції „Застосування геоінформаційних технологій у агрохімічній паспортизації земель сільськогосподарського призначення” (Шацький національний природний парк, 2006); Міжнародній науково-практичній конференції Інституту землеробства і тваринництва західного регіону УААН (Оброшино, 2007); Міжнародній науково-практичній конференції ”Досягнення і перспективи застосування гумінових речовин в сільському господарстві”, присвяченій 100-річчю від дня народження професора Л.А. Христєвої (Дніпропетровськ, 2008); Міжнародній науковій конференції молодих вчених „Грунтово-агрохімічні основи розвитку сучасного агровиробництва”, присвяченій 125-річниці з дня народження О.Н. Соколовського (Харків, 2009); Міжнародній науково-практичній конференції „Агрохімічні та агроекологічні проблеми підвищення родючості ґрунтів і використання добрив”, присвяченій 90-річчю утворенню кафедри ґрунтознавства, землеробства і агрохімії Львівського національного агарного університету (Дубляни, 2009).

Публікації. Основні положення дисертаційної роботи опубліковано в 11 наукових працях, із них 6 наукових статей, 4 статті у фахових виданнях, затверджених ВАК України.

Структура та обсяг дисертації. Загальний обсяг роботи - 154 сторінки комп’ютерного набору, містить 21 таблицю і 29 рисунків та складається зі вступу, 7 розділів, висновків, рекомендацій виробництву, 4 додатків та списку використаних джерел, який налічує 229 найменувань.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

ВПЛИВ ДОВГОТРИВАЛОГО ВНЕСЕННЯ ДОБРИВ НА РОДЮЧІСТЬ ДЕРНОВО-ПІДЗОЛИСТОГО ГРУНТУ (огляд літератури)

В розділі наведено огляд літературних джерел (Балаєв А.Д., 1997; Бацула О.О., 1998; Городній М.М. 2008; Гордієнко В.П., 2007; Дегодюк Є.Г., 1983; Лапа В.В., 2000; Лісовий М.В., 2001; Лактіонов М.І., 1998; Мазур Г.А., 2002; Медведєв В.В., 2007; Носко Б.С., 2006; Полупан М.І., 2005; Пономарьова В.В., 1980; Тихоненко Д.Г., 1983; Трускавецький Р.С., 1997; Фатєєв А.І., 2002; Чесняк Г.Я., 1983; та ін.), в яких висвітлено вплив різних систем удобрення на гумусовий стан ґрунту, кислотно-лужні властивості та поживний режим в різних грунтово-кліматичних зонах. Для зони Полісся особливо важливим є встановлення цих закономірностей на дерново-підзолистих ґрунтах легкого гранулометричного складу.

ОБ’ЄКТ, УМОВИ ТА МЕТОДИКА ПРОВЕДЕННЯ ДОСЛІДЖЕНЬ

Дослідження проводили в умовах тривалого стаціонарного польового досліду, який закладено в 1966 р. з питань вивчення системи удобрення в зерно-льоно-картопляній сівозміні, який розміщено на території дослідного господарства “Рокині” Волинського інституту агропромислового виробництва. Чергування культур у сівозміні таке: картопля, озима пшениця, льон, кукурудза, ячмінь з підсівом багаторічних трав, багаторічні трави, озиме жито.

Схема досліду включає 16 варіантів, із яких досліджували тільки 10 (табл.1).

Таблиця 1

Схема варіантів, що досліджувалися

(середні норми добрив за 1-5 ротації сівозміни)

       

№ варіанта

Варіант

Сума NPK, кг/га діючих речовин

1

Контроль (без добрив і вапна)

-

2

СаСО3 - фон

-

7

N67P37K90 + фон

194

8

Гній 15,6 т/га + фон

-

9

Гній 7,8 т/га + N33P19K45 + фон

97

10

Гній 7,8 т/га + N67P37K90 + фон

194

11

Гній 7,8 т/га + N124P72K167 + фон

363

12

Гній 15,6 т/га + N67P37K90 + фон

194

13

Гній 15,6 т/га + N100P56K134 + фон

290

15

Гній 15,6 т/га + N124P101K155 + фон

380

Розміщення варіантів у схемі досліду систематичне, ступінчате в чотири яруси. Кількість повторень – чотири, загальна площа дослідної ділянки: – 90 м2 (18 х 5), облікової –50 м2 (14,3 х 3,5). В досліді застосовували напівперепрілий гній на солом'яній підстилці великої рогатої худоби, з вмістом N - 0,45%, P2O5 - 0,25 %, K2O - 0,6% (під картоплю - 80 т/га, під кукурудзу – 60 т/га) та мінеральні добрива: аміачну селітру, суперфосфат простий гранульований, калій хлористий. Варіанти з добривами розміщені на фоні періодичного вапнування - 5 т/га СаСО3 за ротацію сівозміни. Вапнування проводили крейдою місцевого походження, що містить 80-85 % вуглекислого кальцію (СаСО3) під картоплю. Дію мінеральних добрив вивчали на двох рівнях насичення сівозміни органічними добривами (7,8 т/га і 15,6 т/га).

Гній та мінеральні фосфорні і калійні добрива вносили восени під оранку, а під зернові культури та льон - в допосівну культивацію. Азотні добрива вносили весною під культивацію, а під озимі восени до посіву - 1/3 норми азоту, а рештку – у весняне підживлення. Агротехніка вирощування сільськогосподарських культур загальноприйнята для поліської зони.

Досліджуваний ґрунт – дерново-середньопідзолистий поверхнево-оглеєний пилувато супіщаний на водно-льодовикових відкладах. Початкова (до закладки досліду) агрохімічна характеристика ґрунту в шарі 0-20 см: вміст гумусу (метод Тюріна) - 1,39 %; рНКСl - 5,1; гідролітична кислотність - 2,34 мг-екв/100 г ґрунту; сума увібраних основ - 2,6 мг-екв/100 г ґрунту; ступінь насичення основами - 52,6 %; вміст рухомого фосфору (метод Кірсанова) - 3,9 мг/ 100 г ґрунту; обмінного калію (метод Маслової) - 5,2 мг/ 100 г ґрунту.

Спостереження під час вегетації рослин, відбір рослинних і ґрунтових зразків та їх підготовку до аналізу проводили згідно чинних методик.

Зразки зерна озимого жита сорту Паллада відбирали з двох несуміжних повторень. Зразки ґрунту відбирали в 2001 р. на полі №3 в чотириразовій повторності з шарів 0-20 і 20-40 см, середній зразок з ділянки формували з 10 індивідуальних проб. Для вивчення міграційних процесів зразки ґрунту відбирали за глибиною ґрунтового профілю. Сезонну динаміку вуглецю лабільной органічної речовини вивчали протягом вегетації рослин озимого жита. Закладку аплікацій для визначення ступеня розкладу клітковини проводили в травні, час експозиції три місяці.

Агрохімічний аналіз ґрунтових і рослинних зразків проводили в лабораторії Волинського центру „Облдержродючість” м. Луцька (№ 2Н245 відповідно до вимог ISO/ IЕС 17025-2001) за методами, чинними в Україні: гумус ґрунту – ДСТУ 4289:2004; вуглець лабільної органічної речовини ґрунту – ДСТУ 4732:2007; груповий склад гумусу ґрунту – МВВ 31-497058-006-2002; активний і пасивний вуглець ґрунту – метод О.Н. Соколовського; ступінь розкладу клітковини – метод Гродзинського; рНKCI – ДСТУ 10390-2001; гідролітична кислотність, ступінь насичення ґрунту основами, ємність вбирання ґрунту – метод Каппена; сума увібраних основ – ГОСТ 27821-88; азот загальний ґрунту – ДСТУ 11261-2001; азот нітратний і амонійний ґрунту – ДСТУ 4729:2007; азот лужногідролізований ґрунту – метод Корнфілда; рухомі сполуки фосфору і калію ґрунту – ДСТУ 4405:2005; азот загальний в зерні – ГОСТ 10846-91; фосфор (фотометрично) і калій у зерні (методом полуменевої фотометрії) в одній наважці. Статистичну обробку результатів досліджень проводили за методом дисперсійного аналізу за Б.А. Доспеховим, енергетичну ефективність – за методикою О.К. Медведовського і П.І. Іваненка, економічну ефективність застосування добрив визначали згідно М.М. Городнього.

 Погодні умови в роки проведень досліджень були близькими за температурним режимом, але суттєво відрізнялися за кількістю атмосферних опадів. Якщо 2001 р. характеризується як середньозволожений і теплий, то 2002 р. і особливо 2003 рік відрізняються недостатньою кількістю атмосферних опадів в період вегетації, що негативно вплинуло на врожай сільськогосподарських культур.

ГУМУСОВИЙ СТАН ДЕРНОВО-ПІДЗОЛИСТОГО СУПІЩАНОГО ГРУНТУ ТА ЙОГО ЗМІНИ ЗА УМОВ ДОВГОТРИВАЛОГО ЗАСТОСУВАННЯ РІЗНИХ СИСТЕМ УДОБРЕННЯ В СІВОЗМІНІ

Як свідчать результати досліджень, вапнування та поєднання з ним мінеральних добрив не призвело до стримування процесів дегуміфікації (табл. 2).

Застосування органічної системи удобрення (15,6 т/га гною в середньому щороку) на фоні вапна підвищило вміст гумусу до 1,55 % при вмісті його на контролі 1,02 %. Норма органічних добрив (7,8 т/га) з мінеральними добривами забезпечила збільшення вмісту гумусу в орному шарі (0-20 см) від 1,30 до 1,36 %, а в підорному (20-40 см) – від 0,73 до 0,79 %. При збільшенні норм мінеральних добрив спостерігається зниження позитивної дії органічних добрив на гумусоутворення, тобто рівновага у процесах гумусоутворення відхилялась у бік мінералізації.

Порівнюючи дані вмісту гумусу в ґрунті за 2001 рік з його початковим вмістом (1,39 %), встановлено, що за 35 років на контрольному варіанті його вміст зменшився до 1,02 %, при періодичному вапнуванні - до 1,06 %, а при застосуванні мінеральної системи удобрення - до 1,07 %. Застосування органічної системи удобрення (15,6 т/га гною) на фоні вапна забезпечило суттєве зростання вмісту гумусу. Найбільший вміст його (1,58 %) одержано за поєднання повної норми органічних (15,6 т/га гною) і мінеральних добрив (N67P37K90) на фоні вапнування.

Таблиця 2

Вплив добрив на гумусовий стан дерново-підзолистого ґрунту

№ варіанта

Варіант

Глибина, см

Гумус, %

Запаси

Приріст

С:N

до контролю

до фону

гумусу, т/га

1

Контроль (без добрив і вапна)

0-20

1,02

30,6

53,7

-

-

9,4

20-40

0,73

23,1

-

-

7,8

2

СаСО3 - фон

0-20

1,06

31,8

55,5

+1,2

-

7,6

20-40

0,75

23,7

+0,6

-

9,4

7

N67Р37К90 + фон

0-20

1,07

32,1

58,6

+1,5

+0,3

6,3

20-40

0,84

26,5

+3,4

+2,8

12,3

8

Гній 15,6 т/га + фон

0-20

1,55

45,0

76,4

+14,4

+13,2

8,3

20-40

1,02

31,4

+8,3

+7,7

10,0

9

Гній 7,8 т/га + N33Р19К45 + фон

0-20

1,34

39,4

64,1

+8,8

+7,6

8,7

20-40

0,79

24,7

+1,6

+1,0

9,4

10

Гній 7,8 т/га + N67Р37К90 + фон

0-20

1,36

40,0

62,8

+9,4

+8,2

8,6

20-40

0,73

22,8

-0,3

-0,9

7,2

11

Гній 7,8 т/га + N124P72K167 + фон

0-20

1,30

38,2

61,1

+7,6

+6,4

9,5

20-40

0,73

22,9

-0,2

-0,8

6,7

12

Гній 15,6 т/га + N67Р37К90 + фон

0-20

1,58

45,8

75,4

+15,2

+14,0

10,0

20-40

0,96

29,6

+6,5

+5,9

8,8

13

Гній 15,6 т/га + N100Р56К134 + фон

0-20

1,44

42,3

70,3

+11,7

+10,5

8,8

20-40

0,89

28,0

+4,9

+4,3

8,5

15

Гній 15,6 т/га + N124Р101К155 + фон

0-20

1,43

42,0

69,0

+11,4

+10,2

6,8

20-40

0,86

27,0

+3,9

+3,3

6,3

НСР0,5

0-20

0,10

-

-

-

-

-

20-40

0,09

-

-

-

-

-

Довготривале застосування різних видів, норм та поєднань добрив у зерно-льоно-картопляній сівозміні змінює гумусовий стан не тільки в 0-40 см шарі ґрунту, але й впливає на його вміст у нижчих горизонтах ґрунтового профілю. Особливо помітна роль гною (15,6 т/га) та поєднання його зі зростаючими нормами мінеральних добрив.

На фоні вапнування грунту 19,4% гумусу від загального представлено лабільною формою. Застосування органічної системи удобрення зменшило вміст лабільного гумусу у верхньому шарі до 15,9%, а мінеральна система удобрення сприяла збільшенню його до 25,5%. За поєднання гною та мінеральних добрив вміст вуглецю лабільної органічної речовини склав 13,6-18,1% від загального.

Запаси гумусу в дерново-підзолистому ґрунті незначні і складають в орному шарі ґрунту 30,6 т/га. Вапнування з періодичністю один раз за ротацію сівозміни та мінеральна система удобрення (N67Р37К90) слабо вплинули на запаси гумусу в ґрунті. Органічна система (15,6 т/га гною) підвищила його запаси на 14,4 т/га, а органо-мінеральна (15,6 т/га гною +N67Р37К90) – на 15,2 т/га. Застосування зростаючих норм мінеральних добрив спільно з гноєм призвело до зменшення позитивної дії гною на процес гумусоутворення. Ступінь впливу спільного внесення гною і мінеральних добрив знаходиться у прямій залежності від норм гною та мінеральних добрив. 

За результатами досліджень на дерново-підзолистих ґрунтах за довготривалого сільськогосподарського використання спостерігається середній рівень збагачення азотом органічної речовини ґрунту.

У проведених дослідженнях максимальна кількість гумінових кислот спостерігалась при застосуванні органічної і органо-мінеральної систем удобрення (табл.3).

Таблиця 3

Вплив різних систем удобрення сівозміни на груповий склад гумусу

№ варіанта

Варіант

Глибина, см

Гумус, %

Сгк

Сфк

Сгн

Сгк

Сфк

1

Контроль(без добрив і вапна)

0-20

1,02

0,20

0,25

0,15

0,80

20-40

0,73

0,13

0,17

0,13

0,77

2

СаСО3 - фон

0-20

1,06

0,16

0,20

0,26

0,80

20-40

0,75

0,09

0,12

0,22

0,75

7

N67P37K90 + фон

0-20

1,07

0,14

0,21

0,27

0,67

20-40

0,84

0,09

0,17

0,23

0,53

8

Гній 15,6 т/га + фон

0-20

1,55

0,24

0,22

0,44

1,09

20-40

1,02

0,13

0,14

0,31

0,93

12

Гній 15,6 т/га + N67P37K90 + фон

0-20

1,58

0,24

0,25

0,43

0,96

20-40

0,96

0,12

0,13

0,31

0,92

13

Гній 15,6 т/га + N100P56K134 + фон

0-20

1,44

0,22

0,27

0,35

0,82

20-40

0,89

0,10

0,13

0,29

0,77

15

Гній 15,6 т/га + N124P101K155 + фон

0-20

1,43

0,23

0,25

0,35

0,92

20-40

0,86

0,12

0,14

0,24

0,86

НІР0,5

0-20

0,10

0,02

0,03

0,02

-

20-40

0,09

0,02

0,02

0,02

-

Мінімальне абсолютне значення гумінових кислот встановлено при застосуванні мінеральної системи удобрення. Неспроможність мінеральних добрив сприяти утворенню та закріпленню гумусових речовин у орному шарі дерново-підзолистого ґрунту легкого гранулометричного складу підтверджується попередніми дослідженнями інших авторів.

Фульвокислоти за своєю природою є більш рухливими сполуками, ніж гумінові кислоти і сприяють лабільності гумусу та міграції органічної речовини вниз за профілем ґрунту. Абсолютна кількість фульвокислот за варіантами досліду знаходиться у межах 0,20-0,27 %-у шарі 0-20см і 0,12-0,17% у шарі 20-40см. Максимальний вміст фульвокислот встановлено за органо-мінеральної системи удобрення (15,6 т/га гною +N100P56K134), а мінімальний – на фоні вапнування.

Для характеристики трансформації якісного складу гумусу важливими є відносні показники складу вуглецю окремих груп гумусових речовин, які становлять частку абсолютного показника у складі загального вуглецю (рис.1). Саме вони відображають тенденції і закономірності перерозподілу окремих груп гумусових речовин, що є безпосередньою характеристикою трансформації гумусу як динамічного комплексу органічних сполук.

Встановлено, що в дерново-підзолистому супіщаному ґрунті відносна частка рухомих специфічних власне гумусових речовин (сума гумінових і фульвокислот) знаходиться в межах 76,3-51,1% в орному шарі ґрунту і зменшується до 69,0-44,2% в підорному. Застосування органічних добрив на фоні вапна стримує рухомість гумусу, а мінеральних, навпаки, сприяє її зростанню.

Рис. 1. Трансформація групового складу гумусу дерново-підзолистого ґрунту за довготривалого застосування різних систем удобрення

Негідролізований або нерозчинний залишок гумусу (гумін-ГН) є найбільш термодинамічно стійким компонентом органічних сполук ґрунту. Встановлено, що в орному шарі дерново-підзолистого супіщаного ґрунту вміст гуміну у складі загального вуглецю за всіма системами удобрення на фоні вапна, крім контролю (де його вміст 23,7%), складає більше 41,7%. Органічна і органо-мінеральна системи удобрення посилюють процеси трансформації органічної речовини в ґрунті, що забезпечує гумусоутворення в напрямку створення найбільш термодинамічно стійких гумусових речовин.

Ступінь гуміфікації органічної речовини ґрунту за різних систем удобрення залишалась середньою - 20-30%, причому мінімальна ступінь гуміфікації спостерігається при застосуванні лише мінеральних добрив. Довготривале застосування органічних добрив призвело до певного зростання ступеню гуміфікації ґрунту (26,7%).

Вміст гумінових кислот вільних і зв’язаних з півтора окисами є основною складовою гумінових кислот і в орному шарі ґрунту коливається від 0,13% до 0,21% за різних систем удобрення (табл. 4).

Вміст гумінових кислот вільних та зв’язаних з півтора окисами у підорному шарі коливається у межах 0,08-0,12%. Найбільше зростання частки гумінових кислот вільних та зв’язаних з півтора окисами в підорному шарі ґрунту встановлено за органічної системи удобрення, що пов’язано з надходженням останніх з органічними добривами, а також, можливо, з вимиванням їх з орного шару під впливом періодичного промивного режиму.

Вміст гумінових кислот, зв’язаних з кальцієм дуже низький і коливається від 0,01 до 0,04%, що становить 1,6-4,4% від загального вуглецю. Однак, поєднання гною та вапна збільшило їх вміст удвічі порівняно з контролем.

Таблиця 4

Вплив різних систем удобрення на форми сполук гумінових кислот в ґрунті

№ варіанта

Варіант

Глибина, см

СГК

СГКпо

СГКСа

%

1

Контроль

(без добрив і вапна)

0-20

0,20

0,18

0,02

20-40

0,13

0,12

0,01

2

СаСО3- фон

0-20

0,16

0,14

0,02

20-40

0,09

0,08

0,01

7

N67P37K90 + фон

0-20

0,14

0,13

0,01

20-40

0,09

0,08

0,01

8

Гній 15,6 т/га + фон

0-20

0,24

0,20

0,04

20-40

0,13

0,12

0,02

12

Гній 15,6 т/га + N67P37K90 + фон

0-20

0,24

0,21

0,03

20-40

0,12

0,10

0,02

13

Гній 15,6 т/га + N100P56K134 + фон

0-20

0,22

0,20

0,02

20-40

0,10

0,09

0,01

15

Гній 15,6 т/га + N124P101K155 + фон

0-20

0,23

0,21

0,02

20-40

0,12

0,10

0,02

НСР 0,5

0-20

0,02

0,02

0,01

20-40

0,02

0,01

0,01

Примітка: СГК - гумінові кислоти

СГКпо - гумінові кислоти вільні та зв’язані з півтора окисами

СГКСа - гумінові кислоти, зв’язані з кальцієм

В результаті проведених досліджень встановлено, що під впливом сільськогосподарського використання та застосування різних систем удобрення (мінеральної, органічної, органо-мінеральної) груповий склад гумусу в ґрунті  змінювався не виходячи за межі гуматно-фульватного типу, окрім органічної системи удобрення, де в орному шарі співвідношення Сгк: Сфк = 1,09 і відбувалися зміни типу гумусу вже на фульватно-гуматний.

Довготривале застосування різних систем удобрення на фоні вапна по-різному впливає на колоїдні форми гумусу дерново-підзолистого супіщаного ґрунту. Гумус при удобренні рослин збагачується активною формою. Абсолютні значення активного вуглецю коливаються в межах від 0,10 до 0,22%. На контрольному варіанті 1/6 частина вуглецю представлена активною формою, при застосуванні органічних добрив-1/4, а внесення мінеральних добрив призводить до збільшення цієї форми до 1/3, тобто третина вуглецю представлена активною формою. Таким чином, спостерігається як більш високий ступінь мінералізації гумусу, так і більш інтенсивна трансформація пасивного гумусу в активний.

В результаті досліджень встановлено, що на контрольному варіанті, без застосування вапна і добрив та за мінеральної системи удобрення ступінь конденсованості молекул гумінових кислот складає 3,27-3,30. Застосування органічної системи удобрення (15,6 т/га гною), мабуть, призводить до зменшення ступеня конденсованості молекул гумінових кислот і формування гумінових кислот, які містять у своєму складі велику кількість бокових аліфатичних ланцюгів. Довготривале застосування органічної (15,6 т/га гною) і органо-мінеральних (15,6 т/га гною +N67P37K90, 15,6 т/га гною + N100P56K134, 15,6 т/га гною + N124P101K155) систем удобрення сприяють новоутворенню гумусу, тому порівняно з мінеральною системою удобрення спостерігається нижчий ступінь конденсованості молекул гумінових кислот (3,97-3,67).

Проведення досліджень сезонної динаміки лабільного вуглецю у різні фази вегетації озимого жита було спрямовано на встановлення зв’язку між системами удобрення та сезонними змінами вмісту лабільного вуглецю дерново-підзолистого супіщаного ґрунту під культурою озимого жита та амплітудами сезонних коливань в орному та підорному шарах ґрунту. Збільшення норм органічних і мінеральних добрив супроводжувалося підвищенням вмісту лабільного вуглецю протягом весняно-літнього періоду вегетації озимого жита (рис.2).

Рис. 2. Сезонна динаміка вмісту лабільного вуглецю в ґрунті під озимим житом (середнє за 2001-2003 рр.)

Максимальна амплітуда коливань лабільного вуглецю (0,09%) за квітень-липень встановлена за мінеральної системи удобрення, а мінімальна - за максимального насичення сівозміни добривами (15,6 т/га гною +N124P101K155- 0,047%). Амплітуда коливань сезонної динаміки лабільного вуглецю у підорному шарі ґрунту була значно меншою.

При дослідженні ступеню розкладу клітковини встановлено, що внесення органічних і мінеральних добрив на фоні вапна стимулювало біологічну активність ґрунту (75,2 і 65,9 % відповідно) порівняно з фоном СаСО3. При поєднанні гною та мінеральних добрив (7,8 т/га гною +N67P37K90) біологічна активність зросла до 93,0%. Високий рівень біологічної активності спостерігався і за збільшення норм гною і мінеральних добрив.

ВПЛИВ ДОВГОТРИВАЛОГО ЗАСТОСУВАННЯ РІЗНИХ СИСТЕМ УДОБРЕННЯ В СІВОЗМІНІ НА ФІЗИКО-ХІМІЧНІ ПОКАЗНИКИ ДЕРНОВО-ПІДЗОЛИСТОГО СУПІЩАНОГО ГРУНТУ

Поліпшенню фізико-хімічних властивостей дерново-підзолистого супіщаного ґрунту сприяє вапнування та внесення органічних добрив, а високі норми мінеральних добрив зменшують позитивний ефект попередніх чинників (табл.5).

Вапнування суттєво поліпшило стан ґрунту, знизивши кислотність на 0,9 одиниць рН. За мінеральної системи удобрення зменшувався позитивний ефект вапнування, різниця в показнику рН складала 0,6 одиниць. Найбільший ефект зниження кислотності (на 1,2 одиниці рН) отримано за органічної системи удобрення. При порівнянні показників кислотності ґрунту за 35 років було виявлено наступне: сільськогосподарське використання дерново-підзолистого ґрунту в сівозміні без застосування добрив призвело до зростання обмінної кислотності на 0,3 одиниці рН (при вихідному значенні рН 5,1). Періодичне вапнування та застосування різних систем удобрення знизили кислотність на 0,3-0,9 одиниць рН.

Періодичне вапнування неудобреного ґрунту сприяло зменшенню гідролітичної кислотності на 1,02 мг-екв/100г ґрунту. За органічної системи удобрення (15,6 т/га гною) спостерігається найбільше зменшення гідролітичної кислотності (на 1,13 мг-екв/100 г ґрунту). Мінеральна система удобрення (N67Р37K90) знизила позитивну дію вапнування.

На суму увібраних основ досліджуваного ґрунту найбільше вплинуло довготривале застосування повної норми органічних добрив (15,6 т/га гною) на фоні вапна. Показник суми увібраних основ в порівнянні з фоном СаСО3 збільшився у 1,7 рази (від 2,95 до 5,08 мг-екв /100г ґрунту), а у порівнянні з контролем (без добрив) в 3,6 рази. За органо-мінеральної системи застосування добрив позитивна дія від вапнування зростала зі збільшенням норм органічних добрив.

Максимальний позитивний ефект на ємність вбирання ґрунту встановлено при застосуванні 15,6 т/га гною і 15,6 т/га гною + N67Р37K90, що призвело до збільшення цього показника від 3,56 на контролі до 6,11 і 5,96 мг-екв/100 г ґрунту відповідно.

За довготривалого застосування мінеральної системи та органо-мінеральних систем з меншою нормою гною (7,8 т/га) показники ємності вбирання були дещо меншими.


Таблиця 5

Вплив різних систем удобрення на фізико-хімічні показники ґрунту

№ варіанта

Варіант

Обмінна кислотність,

(рНКСl)

Гідролітична кислот-ність

Сума увібраних основ

Ємність поглинання

Ступінь насичення основами, %

мг-екв/100 г ґрунту

1

Контроль

(без добрив і вапна)

4,8

4,6

2,16

2,24

1,40

1,30

3,56

3,54

39,3

36,7

2

СаСО3 - фон

5,7

5,6

1,14

1,04

2,95

2,55

4,09

3,59

72,1

71,0

7

N67Р37К90 + фон

5,4

5,4

1,55

1,40

3,35

2,77

4,90

4,17

68,4

66,4

8

Гній 15,6 т/га + фон

6,0

5,9

1,03

0,89

5,08

3,34

6,11

4,23

83,1

79,0

9

Гній 7,8 т/га + N33Р19К45 + фон

5,9

5,7

1,17

0,93

3,72

2,70

4,89

3,63

76,0

74,4

10

Гній 7,8 т/га + N67Р37К90 + фон

5,6

5,8

1,27

1,15

3,36

2,60

4,63

3,75

72,6

69,3

11

Гній 7,8 т/га + N124Р72К167 + фон

5,4

5,3

1,68

1,34

3,41

2,74

5,09

4,08

67,0

67,2

12

Гній 15,6 т/га + N67Р37К90 + фон

5,7

5,9

1,16

0,87

4,80

3,50

5,96

4,37

80,5

80,1

13

Гній 15,6 т/га + N100Р56К134 + фон

5,5

5,6

1,40

1,18

4,50

4,30

5,90

5,48

76,3

78,5

15

Гній 15,6 т/га + N124Р101К155 + фон

5,4

5,5

1,60

1,40

4,23

3,62

5,83

5,02

72,7

72,1

НІР0,5

0,12

0,15

0,07

0,08

0,15

0,14

       Примітка: в чисельнику - показник в шарі ґрунту 0-20см,

                в знаменнику - 20-40 см.

 

Початкове значення (до закладки досліду) ступеня насичення основами складало 52,6%, яке за 35 років сільськогосподарського використання на контролі (без добрив) зменшилось на 13,3%. Інші системи удобрення на фоні вапнування сприяли покращенню ступеня насичення основами від 15,8 до 30,5%. Періодичне вапнування ґрунту призвело до збільшення ступеня насичення ґрунту основами від 39,3 до 72,1 %, тобто в 1,83 рази. Найбільший позитивний ефект на даний показник встановлено за одностороннього внесення 15,6 т/га гною, де ступінь насичення ґрунту основами склав 83,1 %, що в 2,1 рази більше від контролю.

ВПЛИВ ДОВГОТРИВАЛОГО ЗАСТОСУВАННЯ РІЗНИХ СИСТЕМ УДОБРЕННЯ В СІВОЗМІНІ НА АГРОХІМІЧНІ ПОКАЗНИКИ ДЕРНОВО-ПІДЗОЛИСТОГО СУПІЩАНОГО ГРУНТУ

Періодичне вапнування, довготривале застосування органічної (15,6 т/га гною), мінеральної (N67Р37K90) та органо-мінеральної систем удобрення (7,8 т/га гною+N33-124P19-72K45-167) призвело до збільшення вмісту лужногідролізованого азоту, причому, чим більше норма добрив, тим більший його вміст в ґрунті (табл.6). В шарі ґрунту 0-20 см його вміст коливається від 5,8 на контролі до 12,2 мг/100г ґрунту на максимальному варіанті (15,6 т/га + N124Р101K155).

Таблиця 6

Вплив добрив на агрохімічні показники дерново-підзолистого ґрунту

 

№ варіанта

Варіант

Глибина, см

N

Р2О5

К2О

мг/100г ґрунту

1

Контроль(без добрив і вапна)

0-20

5,8

4,1

3,1

20-40

4,5

3,6

2,5

2

СаСО3  - фон

0-20

6,0

3,7

4,2

20-40

5,2

3,0

3,3

7

N67Р37К90 + фон

0-20

7,4

10,3

14,0

20-40

7,6

8,1

9,6

8

Гній 15,6 т/га + фон

0-20

7,6

11,3

15,0

20-40

6,6

8,8

10,5

9

Гній 7,8 т/га + N33Р19К45 + фон

0-20

7,1

11,6

14,1

20-40

4,8

9,0

11,8

10

Гній 7,8 т/га + N67Р37К90 + фон

0-20

8,3

14,3

16,7

20-40

4,5

11,5

10,2

11

Гній 7,8 т/га + N124Р72К167 + фон

0-20

9,4

19,5

21,7

20-40

5,2

12,2

16,4

12

Гній 15,6 т/га + N67Р37К90 + фон

0-20

10,5

19,1

21,8

20-40

5,9

13,5

15,9

13

Гній 15,6 т/га + N100Р56К134 + фон

0-20

12,0

20,3

25,7

20-40

9,5

14,8

18,2

15

Гній 15,6 т/га + N124Р101К155 + фон

0-20

12,2

26,9

29,3

20-40

10,5

14,4

19,5

НІР0,5

0-20

0,14

1,30

1,53

20-40

0,14

0,96

1,20

Примітка: N – азот лужногідролізований;

      Р2О5 - рухомі сполуки фосфору;

 К2О- рухомі сполуки калію

За систематичного внесення мінеральних добрив (N67Р37К90) порівняно з фоном СаСО3 відбулось накопичення також і мінерального азоту на 4,6 мг/кг ґрунту. Довготривале застосування органічних добрив сприяло збільшенню його вмісту порівняно з фоном вапнування в 1,7 рази і склало 19,8 мг/кг ґрунту. Збільшення норми гною за органо-мінеральних систем удобрення від 7,8 т/га до 15,6 т/га призвело до зростання мінеральних форм азоту від 18,7-21,0 до 32,8-35,3 мг/кг ґрунту. У підорному шарі ґрунту зростання вмісту мінерального азоту спостерігалось практично за всіма системами удобрення.

Застосування різних систем удобрення позитивно вплинуло на вміст рухомих сполук фосфору та калію в ґрунті порівняно з контролем. Збільшення норм мінеральних добрив при поєднанні з 15,6 т/га гною сприяло зростанню вмісту рухомого фосфору на 15,0-22,8, а калію на 18,7-26,2 мг/100г ґрунту. За 35 років спостерігається чітка залежність між кількістю внесеного з добривами фосфору та калію і їх вмістом в ґрунті. Достовірні зміни відбулися також і в підорному шарі ґрунту. Встановлена низхідна міграція рухомого фосфору до глибини 60-70 см і рухомого калію до глибини 70-120 см при високому насиченні сівозміни органічними і мінеральними добривами.

УРОЖАЙ І ЯКІСТЬ ЗЕРНА ОЗИМОГО ЖИТА

Урожай озимого жита коливався в значних межах, що пояснюється різними погодними умовами в роки досліджень. В 2001 році погодні умови склалися сприятливими і врожай зерна на контрольному варіанті склав 23,7 ц/га (табл. 7). Погодні умови 2002 року негативно вплинули на розвиток рослин озимого жита, при цьому врожай зменшився на контрольному варіанті до 15,6 ц/га, а в 2003 році ще гірші погодні умови знизили врожай до 12,9 ц/га.

Вапнування на шостий рік післядії слабо вплинуло на врожай озимого жита. Мінеральні добрива (N90P50K100) забезпечили в середньому за 3 роки приріст урожаю 15,3 ц/га порівняно з контролем.

Післядія гною 60 т/га позитивно вплинула на ріст і розвиток озимого жита – приріст урожаю зерна склав 12,6 ц/га, а дія мінеральних добрив (N45P25K50) та післядія гною 30 т/га -17,3 ц/га.

Найбільший рівень урожаю озимого жита (36,1 ц/га) отримано від внесення мінеральних добрив (N90P50K100) та післядії гною 60 т/га. Подальше збільшення норм мінеральних добрив негативно вплинуло на врожай, що пов’язано з погіршенням кислотно-основних властивостей ґрунту.

Довготривале застосування добрив вплинуло не лише на врожайність, але й на якість зерна озимого жита. В середньому за три роки досліджень встановлено, що вміст білку при застосуванні добрив на провапнованому фоні коливався від 9,7% - за органічної системи удобрення (післядія 60т/га гною) до 13,6% за органо-мінеральної системи удобрення (післядія 60т/га гною + N180P150K200) проти 9,2% на контролі.

Застосування мінеральних добрив (N90P50K100, N135P75K150, N180P150K200) на фоні вапна і післядії 60 т/га гною збільшило вміст фосфору в зерні озимого жита до 1,04; 1,07; 1,12 % відповідно. Різні системи удобрення слабо вплинули на вміст калію в зерні озимого жита. Максимально його значення (0,69 %) склало у варіанті 60 т/га гною + N180P150K200.


Таблиця 7

Вплив різних систем удобрення на врожай зерна озимого жита

№ варіанта

Варіант

(норми добрив під озиме жито)

Урожай, ц/га

Приріст урожаю, ц/га

роки

середнє

2001

2002

2003

до контролю

до фону

1

Контроль (без добрив і вапна)

23,7

15,6

12,9

17,4

-

-

2

СаСО3 – фон

24,3

18,5

14,6

19,1

1,7

-

7

N90P50K100 + фон

40,2

39,7

18,3

32,7

15,3

13,6

8

Післядія 60 т/га гною + фон

38,3

35,3

16,5

30,0

12,6

10,9

9

Післядія 30 т/га гною +

N45P25K50  + фон

44,9

39,0

20,2

34,7

17,3

15,6

10

Післядія 30 т/га гною +

N90P50K100 + фон

41,0

39,3

20,7

33,7

16,3

14,6

11

Післядія 30 т/га гною +

N180P100K200 + фон

39,9

33,7

16,1

29,9

12,5

10,8

12

Післядія 60 т/га гною +

N90P50K100 + фон

45,2

41,0

22,2

36,1

18,7

17,0

13

Післядія 60 т/га гною +

N135P75K150 + фон

42,8

41,0

17,1

33,6

16,2

14,5

15

Післядія 60 т/га гною +

N180P150K200 + фон

44,3

36,5

15,3

32,0

14,6

12,9

S, %

2,73

3,04

5,13

-

-

-

НСР0,5

3,03

2,98

2,58

-

-

-

ЕНЕРГЕТИЧНА ТА ЕКОНОМІЧНА ОЦІНКА СИСТЕМ УДОБРЕННЯ ОЗИМОГО ЖИТА НА ДЕРНОВО-ПІДЗОЛИСТОМУ СУПІЩАНОМУ ҐРУНТІ

Для створення додаткового врожаю потрібне  зростаюче вкладання енергії, носієм якої є органічні та мінеральні добрива, а також інші чинники, які активно впливають на ріст і розвиток рослин.

В умовах Полісся неможливо орієнтуватися тільки на показники рентабельності, адже при інтенсивній мінеральній системі удобрення помітно погіршуються фізико-хімічні показники ґрунту та зростають міграційні процеси біогенних елементів.

Коефіцієнт енергетичної ефективності (Кее) свідчить про здатність агро- екосистеми віддавати вкладену в неї енергію у вигляді сільськогосподарської продукції. При вирощуванні озимого жита Кее на контрольному варіанті склав 1,84 (табл.8). За органічної системи удобрення коефіцієнт енергетичної ефективності зріс до 2,80. Найбільш енергетично доцільними є дві системи удобрення на фоні вапнування з оптимальним співвідношенням між органічними та мінеральними добривами: перша система (післядія 30 т/га гною + N45P25K50) забезпечує високий приріст урожаю зерна озимого жита (17,3 ц/га), а Кее=1,87; друга система (післядія 60 т/га гною + N90P50K100) забезпечує приріст врожаю 18,7ц/га, а Кее=1,32.

Таблиця 8

Енергетична структура вирощування озимого жита (середнє за 2001-2003 рр.)

№ варіанта

Варіант

(норми добрив під озиме жито)  

Витрачено

Одержано

Кее

МДж

МДж

1

Контроль (без добрив і вапна)

15818

29169

1,84

2

СаСО3 - фон

15888

32019

2,02

7

N90P50K100 + фон

44111

55153

1,25

8

Післядія 60 т/га гною + фон

30518

50291

2,80

9

Післядія 30 т/га гною + N45P25K50 + фон

31147

58170

1,87

10

Післядія 30 т/га гною + N90P50K100 + фон

45075

56494

1,25

11

Післядія 30 т/га гною + N180P100K200 + фон

72873

50291

0,69

12

Післядія 60 т/га гною + N90P50K100 + фон

46093

61020

1,32

13

Післядія 60 т/га гною + N135P75K150 + фон

48506

56326

1,16

15

Післядія 60 т/га гною + N180P150K200 + фон

78367

53812

0,68

Аналіз окупності добрив на фоні вапна урожаєм зерна озимого жита засвідчує, що вартість приросту врожаю зерна озимого жита при застосуванні мінеральної системи удобрення становить 1088 грн.; при застосуванні органо-мінеральної системи удобрення (післядія 30 т/га гною + N45P25K50) - 1248 грн. Подальше збільшення норм мінеральних добрив (N180P100K200) призводить до падіння цієї вартості до рівня 864 грн. При застосуванні органо-мінеральних систем удобрення з післядією 60 т/га гною і N90-180P50-150K100-200 встановлена обернена залежність вартості приросту врожаю від норм мінеральних добрив. Тобто при збільшенні норм мінеральних добрив зростають витрати і знижується їх окупність. Окупність 1 кг NРК під озиме жито за мінеральної системи удобрення складає 4,5 грн. Максимальна окупність 1 кг мінеральних добрив зерном озимого жита встановлена при післядії 30 т/га гною і N45P25K50 та післядії 60 т/га гною і N90P50K100, що складає 13,0 і 7,1 кг зерна відповідно.

Отже, на дерново-підзолистих ґрунтах легкого гранулометричного складу з енергетичної та економічної точки зору найбільш оптимальними та науково обґрунтованими системами удобрення є органо-мінеральні системи (післядія 30 т/га гною + N45P25K50 і післядія 60 т/га гною + N90P50K100) при періодичному вапнуванні.

ВИСНОВКИ

У дисертаційній роботі наведене нове вирішення питання змін гумусового стану, фізико-хімічних і агрохімічних властивостей дерново-підзолистого супіщаного ґрунту під впливом довготривалого (35 років) застосування вапна, органічних і мінеральних добрив, що виявляється в обґрунтуванні оптимальної системи удобрення, яка забезпечує відтворення родючості ґрунту та високий рівень врожайності озимого жита.

  1.  Гумусовий стан дерново-підзолистого супіщаного ґрунту характеризується вмістом гумусу в шарі 0-20 см на рівні 1,02%, вмістом гумінових кислот - 33,9%, фульвокислот – 42,4%, гуміну – 23,7% від загального вуглецю. Співвідношення Сгкфк=0,8, що обумовлює гуматно-фульватний процес гумусоутворення в ґрунті.
  2.  Вирощування культур на протязі 35 років в зерно-льоно-картопляній сівозміні без застосування агрохімікатів зменшило вміст загального гумусу порівняно з початковим його вмістом (1,39% на період закладки досліду) до 1,02%, що обумовлено інтенсивними процесами мінералізації органічної речовини в результаті агроприйомів обробітки ґрунту, особливо на просапних культурах.
  3.  Довготривале застосування вапна, органічних і мінеральних добрив та їх поєднань по-різному вплинуло на процеси мінералізації органічної речовини в ґрунті. Вапнування (один раз за ротацію у нормі 5 т/га СаСО3), а також внесення мінеральних добрив N67Р37K90 (в середньому за 1-5 ротації) на фоні вапна слабо вплинуло на вміст гумусу (1,06-1,07%) порівняно з контролем (без добрив). Система удобрення, що забезпечила стабілізацію вмісту гумусу в ґрунті (1,30-1,36%) включає: вапно + 7,8 т/га гною на 1 га сівозмінної площі + мінеральні добрива (N33-124Р19-72K45-167). Подальше зростання вмісту гумусу в ґрунті (1,55%) забезпечує норма гною 15,6 т/га, а також спільне внесення 15,6 т/га гною з мінеральними добривами (N67-124Р37-101K90-155). Високі норми мінеральних добрив дещо знижують процес гумусонакопичення в ґрунті.
  4.  Довготривале застосування вапна і добрив вплинуло не тільки на вміст загального гумусу, а й на його якість. За всіх систем удобрення зменшилась кількість гумінових кислот (22,6-27,7%) та фульвокислот (24,4-33,9%), а зріс вміст гумінів до 41,7-48,9% порівняно з контролем (23,7%). Зростання найбільш стійкої фракції гумусу забезпечило стійкість ґрунту та зменшило процес міграції органічної речовини в нижчі горизонти за профілем. Рухомий (лабільний) гумус в верхньому горизонті ґрунту коливається в межах 13,6-25,5% залежно від системи удобрення.
  5.  Періодичне вапнування позитивно вплинуло на фізико-хімічні показники дерново-підзолистого ґрунту. За 35 років обмінна кислотність (рНКСl) зменшилась від 4,8 до 5,7, гідролітична – від 2,16 до 1,14, а сума увібраних основ зросла від 1,40 до 2,95 мг-екв на 100 г ґрунту. Органічні добрива посилюють позитивну дію вапна на фізико-хімічні властивості, а мінеральні, навпаки, знижують ефективність його особливо при високих нормах добрив.
  6.  Дерново-підзолистий супіщаний ґрунт характеризується в шарі 0-20 см низьким рівнем загального азоту (0,063%). При систематичному внесенні органічних і мінеральних добрив азотний режим ґрунту покращується. Внесення 15,6 т/га гною збільшило вміст загального азоту до 0,109%, а мінерального - до 41,3 мг/кг ґрунту проти 11,4 мг/кг ґрунту на контролі. Максимальний вміст загального азоту (0,122%) забезпечила органо-мінеральна система (15,6 т/га гною + N124Р101K155). Покращення азотного режиму встановлено і в шарі ґрунту 20-40 см. Чим вище норми добрив, тим більший вміст загального і рухомих форм азоту.
  7.  Фосфатний і калійний режими ґрунту покращуються при систематичному внесенні органічних і мінеральних добрив. Встановлено чітку залежність вмісту їх рухомих форм в ґрунті від норм внесення добрив. Відбувається деяка міграція фосфору до глибини 60-70 см, калію – до глибини 70-120 см при насиченні сівозміни добривами в нормах 76-140 кг/га Р2О5 і 184-249 кг/га К2О.
  8.  Урожай озимого жита в значній мірі залежить від погодних умов. В 2001 році без застосування добрив отримано 23,7 ц/га , в 2002р. - 15,6 ц/га, в 2003р. - 12,9 ц/га (в середньому за 3 роки - 17,4 ц/га). За різних систем удобрення отримано урожай в межах 30,0-36,1 ц/га. Тобто всі досліджувальні системи удобрення забезпечили високі прирости врожаю. За середнього рівня органічних і мінеральних добрив найбільший приріст урожаю (17,3 ц/га) з вмістом білку 10,7% отримано при внесенні N45P25K50 на фоні вапнування і післядії 30 т/га гною. За високого рівня органічних і мінеральних добрив (N90P50K100 на вапнованому фоні і післядії 60 т/га гною) приріст урожаю склав 18,7 ц/га з вмістом білку 12,5%.
  9.  За енергетичними показниками кращими системами удобрення під озиме жито є органо-мінеральні системи на фоні вапна - післядія 30 т/га гною + N45P25K50 та післядія 60 т/га гною + N90P50K100, які мають коефіцієнт енергетичної ефективності 1,87 і 1,32 відповідно. Окупність 1 кг NPK мінеральних добрив за даними системами удобрення склала 13,0 і 7,1 кг зерна озимого жита.

РЕКОМЕНДАЦІЇ ВИРОБНИЦТВУ

Для покращення гумусного стану та поліпшення агрохімічних властивостей дерново-підзолистого супіщаного ґрунту Західного Полісся рекомендується застосовувати органо-мінеральну систему удобрення з внесенням 15,6 т гною і N67Р37K90 кг діючої речовини в середньому на 1 га сівозмінної площі на фоні періодичного вапнування (5 т/га СаСО3) за ротацію сівозміни. Для сільгосппідприємств з обмеженими ресурсними можливостями рекомендується органо-мінеральна система удобрення з 7,8 т гною і N33Р19K45 на 1 га сівозмінної площі на фоні періодичного вапнування (5т/га СаСО3) за ротацію сівозміни, що значно зменшує мінералізацію органічної речовини і покращує агрохімічні властивості дерново-підзолистого грунту.

СПИСОК ОПУБЛИКОВАНИХ ПРАЦЬ ЗА ТЕМОЮ ДИСЕРТАЦІЇ

1. Романова С.А. Вплив тривалого (35 років) застосування різних систем удобрення в сівозміні на агрохімічні властивості дерново-підзолистого супіщаного ґрунту західного Полісся України / С.А. Романова // Агрохімія і ґрунтознавство. - 2003. -№ 64.- С. 135-139.

2. Романова С.А. Вплив довготривалого застосування різних систем удобрення на властивості дерново-підзолистого супіщаного ґрунту за генетичними горизонтами / С.А. Романова // Агрохімія і ґрунтознавство. -2009.- № 71. - С. 40-45.

3. Романова С.А. Вплив систем удобрення озимого жита на сезонну динаміку лабільного вуглецю в дерново-підзолистому ґрунті західного Полісся / С.А. Романова // Збірник наукових праць Подільського державного аграрно-технічного університету. - Кам’янець-Подільський, 2007.- Вип. 15.- Т. 1.- С. 269-273.

4. Романова С.А. Вплив довготривалого застосування добрив на гумусний стан дерново-підзолистого супіщаного ґрунту в Західному Поліссі / С.А. Романова // Передгірне та гірське землеробство і тваринництво. – Львів-Оброшино, 2007. - Вип. 49. – Ч. 1. - С. 145-152.

5. Романова С.А. Вплив різних систем удобрення та біологічної активності дерново-підзолистого ґрунту на урожайність зерна озимого жита в західному Поліссі / С.А. Романова // Агрохімія і ґрунтознавство: спец. вип. до VII з’їзду УТГА, книга 3. - Харків, 2006. - С. 112-113.

6. Котвицький Б.Б. Мікроценозні процеси та гумусованість дерново-підзолистих супіщаних ґрунтів в залежності від удобрення / Б.Б. Котвицький, О.М. Пузняк, С.А. Романова // Гідрологія, гідрохімія і гідроекологія: наук. збірник. - Київ-Луцьк: РВВ Луцького ДТУ, 2002. – Т. 4. - С. 218-221 (проведення лабораторних досліджень, узагальнення результатів, формулювання висновків).

7. Пузняк О.М. Родючість дерново-підзолистих ґрунтів західного Полісся за довготривалого використання добрив О.М. Пузняк, С.А. Романова // Збірник наукових праць Подільського державного аграрно-технічного університету. - Кам’янець-Подільський, 2007.- Вип. 15. – Т. 1. - С. 217-220 (отримання експериментальних даних та їх аналіз).

8. Романова С.А. Зміни якісного складу гумусу дерново-підзолистого супіщаного ґрунту західного Полісся України за довготривалого сільськогосподарського застосування різних систем удобрення / С.А. Романова // Досягнення та перспективи застосування гумінових речовин у сільському господарстві: матер. міжнар. наук.-практ. конф., присвяченої 100-річчю від дня народження проф. Л.А. Христєвої, 20-22 лютого 2008 р.: тези доп. - Дніпропетровськ, 2008. - С. 176-179.

9. Романова С.А. Вплив довготривалого застосування різних систем удобрення на фізико-хімічні показники дерново-підзолистого ґрунту Західного Полісся України / С.А. Романова // Агрохімічні та агроекологічні проблеми підвищення родючості ґрунтів і використання добрив: матер. міжнар. наук.-практ. конф., присвяченої 90-річчю утворення кафедри грунтознавства, землеробства і агрохімії. –Львів, 2009. - С. 174-177.

10. Романова С.А. Вплив довготривалого застосування різних систем удобрення в сівозміні на гумусний стан дерново-підзолистого супіщаного ґрунту Західного Полісся України / С.А. Романова // Сучасний стан родючості ґрунтів Волинської області та рекомендації по його покращенню: [методичні рекомендації]. - Луцьк, 2005. – Розд. 4.6. - С. 47-49.

11. Мерленко І.М. Волинський центр «Облдержродючість» та його науково-виробнича діяльність / І.М. Мерленко, С.А. Романова // Путівник ґрунтових та агрохімічних досліджень наукових установ Волині (присвячується 40-річчю створення агрохімічної служби Волині) / за ред. Зінчука М.І., Мерленко І.М. - Луцьк, 2005. – Розд. 2. - С. 16-28 (отримання експериментальних даних, їх аналіз, висновки).

АНОТАЦІЯ

Романова С.А. Вплив довготривалого застосування різних систем удобрення на гумусовий стан та агрохімічні показники дерново-підзолистого ґрунту Західного Полісся України. – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата сільськогосподарських наук за спеціальністю 06.01.04 – агрохімія. Національний науковий центр „Інститут ґрунтознавства та агрохімії імені О.Н. Соколовського”, Харків, 2010.

У дисертаційній роботі наведено теоретичне обґрунтування та вивчення питань зміни гумусового стану і агрохімічних показників дерново-підзолистого супіщаного ґрунту за довготривалого (35 років) застосування різних систем удобрення. Обґрунтовано і запропоновано системи удобрення, які забезпечують високу продуктивність і відтворення родючості ґрунту.

У дисертації показано, що довготривале застосування гною і мінеральних добрив спричинило зміни не тільки вмісту гумусу, але й його якісного складу.

Показано вплив добрив на фізико-хімічні показники та зміну поживного режиму ґрунту і міграцію основних елементів живлення за ґрунтовим профілем.

Обґрунтовано економічну ефективність застосування органо-мінеральних систем удобрення (післядія 30 т/га гною + N45P25K50 і 60 т/га гною + N90P50K100) на дерново-підзолистих ґрунтах для вирощування озимого жита.

 Ключові слова: дерново-підзолистий ґрунт, система удобрення, вапнування, гумус, лабільна органічна речовина, азот, фосфор, калій, міграція, урожай, енергетична ефективність.


АННОТАЦИЯ

Романова С.А. Влияние длительного применения разных систем удобрения на гумусное состояние и агрохимические показатели дерново-подзолистой почвы Западного Полесья Украины– Рукопись.

Диссертация на соискание научной степени кандидата сельскохозяйственных наук по специальности 06.01.04 – агрохимия. Национальный научный центр „Институт почвоведения и агрохимии имени А.Н. Соколовского”, Харьков, 2010.

Данная работа посвящена изучению влияния длительного применения систем удобрения на гумусное состояние и агрохимические показатели дерново-подзолистой почвы.

У диссертации приведены теоретические разработки с последующим изучением вопроса изменения гумусного состояния, физико-химических и агрохимических показателей дерново-подзолистой супесчаной почвы при длительном (35 лет) применения разных систем удобрений и предложены оптимальные системы удобрений, которые обеспечивают высокую продуктивность севооборота и восстановление плодородия почв.

Исследованиями показано как периодическое (1 раз на ротацию севооборота) известкование в течение 35 лет дерново-подзолистой супесчаной почвы сопровождалось постоянным уменьшением обменной и гидролитической кислотности, увеличением суммы поглощённых оснований и степени насыщения коллоидного комплекса основаниями. Периодическое 1 раз в 3-4 года применение навоза усиливает положительное влияние извести на физико-химические свойства почвы, а минеральные удобрения снижают этот процесс. Содержание азота зависит от насыщения севооборота органическими и минеральными удобрениями. Установлена зависимость между количеством внесенного с удобрениями фосфора и калия и содержанием их в почве. Существенное уменьшение содержания гумуса в почве за 35 лет установлено на контрольном варианте (без удобрений), при известковании и применении минеральных удобрений (N67Р37К90). Применение 15,6 т/га навоза и N67Р37К90 приводит к увеличению содержания гумуса до 1,58% по сравнению с его исходным содержанием (1,39%).

В диссертации показано, что длительное применение навоза и минеральных удобрений обусловило трансформацию коллоидных форм гумуса. Гумус почвы на удобряемых вариантах был более обогащен активной формой.

Основные результаты исследований изложены в рекомендациях производству.

Обосновано экономическую эффективность применения органо-минеральных систем удобрения (последействие 30 т/га навоза+N45P25K50 и 60 т/га навоза+N90P50K100) на дерново-подзолистой супесчаной почве для выращивания озимой ржи.

 Ключевые слова: дерново-подзолистая почва, система удобрения, известкование, гумус, лабильное органическое вещество, азот, фосфор, калий, миграция, урожай, энергетическая эффективность.


ANNOTATION

Romanova S.A. Influence of long-term application of the different fertilizer systems on the humus state and agrochemistry indexes of soddy podzolic soil of Western Polissya of Ukraine. - Manuscript.

The thesis for candidate’s of agricultural sciences degree on a speciality 06.01.04 – agrochemistry. National Scientific Center "Institute for Soil Science and Agrochemistry Research named after O.N. Sokolovsky", Kharkiv, 2010.

In dissertation work a theoretical ground and study of questions of change of the humus state and agricultural chemistry indexes of soddy podzolic sandy loam soil is resulted at of long-term (35 years) application of the different fertilizer systems. The systems are grounded and offered fertilizers which provide a high performance and recreation of soil fertility.

It is shown, that of long-term application of pus and mineral fertilizers entailed the changes of not only maintenance of humus but also its high-quality composition.

Influence of fertilizers is shown on physical and chemical indexes and change of the nourishing mode of soil and migration of basic elements of feed on the ground type.

Grounded economic efficiency of application of the organic-mineral systems of fertilizer (after action of 30 t/he leave to the rot + N45P25K50 and 60 t/he leave to the rot + N90P50K100) on soddy podzolic soils for growing of winter rye.

Keywords: soddy podzolic soil, fertilizer systems, lime application, humus, labile organic material, nitrogen, phosphorus, potassium, migration, yield, power efficiency.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

8395. История изучаемого региона (Китай) 111 KB
  История изучаемого региона (Китай) Введение Огромный интерес российских граждан к прошлому и настоящему нашего великого соседа, его культуре и экономическим успехам вполне объясним. Особенно значителен этот интерес у дальневосточников, чьи земли гра...
8396. Местоимения китайского языка 30 KB
  Местоимения китайского языка Личные местоимения Единственное число 1-е лицо [w] я 2-е лицо ты ? [n?n] Вы Вам(не имеет множественного числа) 3-е лицо он она оно, он, она (для неодушевленных предметов) Множественное чи...
8397. Мировые экономические отношения 142.5 KB
  Коренная причина возникновения и развития международных экономических отношений - это различия в наделенности стран факторами производства (экономическими ресурсами). С одной стороны, это ведет к международному разделению труда. С другой сторо...
8398. Чайное чувство. Особенности выращивания и разновидности чая в Китае 380 KB
  Чайное чувство. Содержание: Введение. Часть. От земли к небу. Растение чай. Виды китайского чая. Чай и вода. О пользе чая. Атмосфера чая: природа, образы и творения рук человеческих. Приготовление чая. Технич...
8399. История литературы Китая 121.41 KB
  История литературы Китая Литература Китая и вэнь Литературное творчество осмыслялось в Китае в рамках архаико-религиозных воззрений на вэнь и натурфилософских представлений, вэнь - это словесный узор. Исходная семантика вэнь - пиктограмма, и...
8400. Индия, Пакистан, Китай после Второй мировой войны 45 KB
  Индия, Пакистан, Китай после Второй мировой войны Завоевание Индией независимости. Развитие Индии и Пакистана. После окончания Второй мировой войны Индия переживала подъем национально-освободительного движения. Английские власти, стараясь у...
8401. Турция, Китай, Индия, Япония 40 KB
  Турция, Китай, Индия, Япония В колониях и зависимых странах под влиянием революционных событий в России все шире разворачивалась борьба за национальную независимость. В ходе этой борьбы ставились вопросы не только освобождения, но и обновления об...
8402. Китай в ХХ веке 55 KB
  Китай в ХХ веке. Версальский мирный договор 1919г., санкционировавший право Японии на германские владения в Шаньдуне, вызвал волну возмущения в Китае, надеявшимся стать союзником для держав Антанты в 1-й мировой войне. 4 мая 1919г....
8403. Периодизация истории и культуры Древнего Китая 196.5 KB
  Периодизация истории и культуры Древнего Китая Древнейший период - V - III тыс. до н.э. Период Шань-Инь - сер. II тыс. до н.э. (XVI - XI вв. до н.э.), I китайское государство Периоды Чжоу и Чжаньго XI...