Вплив тривалого застосування добрив на родючість дерново-слабкопідзолистого глинисто-піщаного ґрунту та продуктивність культур в польових сівозмінах

Размещено на http://www.allbest.ru/

Національний аграрний університет

Автореферат

дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата сільськогосподарських наук

Спеціальність: 06.01.04 - агрохімія

Вплив тривалого застосування добрив на родючість дерново-слабкопідзолистого глинисто-піщаного ґрунту та продуктивність культур в польових сівозмінах

Вишневський Володимир Володимирович

Київ - 1999

Дисертацією є рукопис.

Робота виконана в Інституті землеробства УААН та на Поліській дослідній станції ім. О.М. Засухіна Інституту картоплярства УААН

Науковий керівник: член-кореспондент УЕАН, доктор сільськогосподарських наук, професор Дегодюк Едуард Григорович, завідувач відділу агрохімії та фізіології рослин Інституту землеробства УААН

Офіційні опоненти:

академік АНВШ України, доктор сільськогосподарських наук Лісовал Анатолій Петрович, професор кафедри агрохімії та якості сільськогосподарської продукції НАУ

кандидат сільськогосподарських наук Плішко Анатолій Андрійович, провідний науковий співробітник лабораторії моделювання Інституту агроекології і біотехнології УААН

Провідна установа: Державна агроекологічна академія України, м. Житомир, Міністерство АПК України

Вчений секретар спеціалізованої вченої ради, кандидат сільськогосподарських наук Балабайко В.Ф.

Анотація

Вишневський В.В. Вплив тривалого застосування добрив на родючість дерново-слабкопідзолистого глинисто-піщаного грунту та продуктивність культур в польових сівозмінах.

Дисертація (рукопис) на здобуття вченого ступеню кандидата сільськогосподарських наук за спеціальністю 06.01.04 - агрохімія. Інститут землеробства УААН, Київ, 1999.

В довготривалих стаціонарних дослідах на дерново-слабкопідзолистому глинисто-піщаному ґрунті вивчався вплив систематичного внесення органічних і мінеральних добрив з вапнуванням ґрунту доломітом в умовах польових сівозмін на основні показники його родючості, врожайність культур та якість продукції рослинництва. Вивчалась порівняльна ефективність щорічного і запасного внесення фосфорних добрив при довготривалому їх застосуванні в сівозміні за впливом на фосфатний режим ґрунту і продуктивність культур. Розрахована економічна та енергетична ефективність засобів хімізації в сівозмінах.

Встановлено, що найбільш оптимальною в дослідах була помірна система мінерального удобрення рослин при повній нормі вапна за гідролітичною кислотністю, що обумовлює врожай сільськогосподарської продукції з якістю, яка задовольняє споживача, забезпечує продуктивність сівозміни з максимальним виходом умовних одиниць з гектара сівозмінної площі при помірних затратах на вирощування культур і як наслідок - високу економічну і енергетичну ефективність.

Ключові слова: сівозміна, родючість ґрунту, елементи живлення, органічні та мінеральні добрива, вапнування ґрунту, фізико-хімічні та агрохімічні показники, урожайність, продуктивність, зернові одиниці, ефективність, рентабельність.

Аннотация

Вишневский В.В. Влияние длительного применения удобрений на плодородие дерново-слабоподзолистой глинисто-песчаной почвы и продуктивность культур в полевых севооборотах.

Диссертация (рукопись) на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук по специальности 06.01.04. - агрохимия. Институт земледелия УААН, Киев, 1999.

Дерново-слабоподзолистые глинисто-песчаные почвы, которые в своем большинстве являются фоновыми для зоны Полесья Украины, характеризуются крайне неблагоприятными свойствами. Эффективное ведение земледелия на таких почвах без систематического применения удобрений невозможно. Исходя из этого, особое значение и актуальность имеет приближение потенциального и эффективного плодородия глинисто-песчаных почв дерново-подзолистого типа к почвенным разностям с более высокими показателями плодородия. Одним из основных направлений при этом является окультуривание почвы путем длительного систематического использования умеренных норм удобрений с обязательным известкованием доломитом в условиях научно-обоснованного севооборота.

В длительных стационарных опытах в условиях центрального полесья Украины на дерново-слабоподзолистой глинисто-песчаной почве изучалось влияние систематического применения органических, минеральных удобрений и извести в севооборотах на основные показатели плодородия почвы, урожайность культур и качество растениеводческой продукции. Изучалась сравнительная эффективность ежегодного и запасного внесения фосфорных удобрений при длительном их использовании в севообороте по влиянию на показатели плодородия почвы и продуктивность культур. Определены основные принципы повышения продуктивности севооборотов при различных системах удобрения культур, рассчитана экономическая и энергетическая эффективность средств химизации, указаны пути их регулирования.

В результате исследований установлено, что систематическое применение умеренных норм органических и минеральных удобрений при периодическом известковании почвы оказывает значительное влияние на основные показатели ее плодородия. При этом происходит оптимизация физико-химических свойств почвы, гумуса, подвижных форм фосфатов и калия. Значительно повышалась продуктивность севооборота за счет увеличения урожайности культур, при оптимальном (умеренном) удобрении которых заметно улучшались основные показатели качества растениеводческой продукции. Определена относительная равноценность ежегодного и запасного внесения фосфорных удобрений в условиях севооборота по влиянию на свойства почвы, продуктивность культур и их качество.

Расчет экономической и энергетической эффективности изучаемых средств химизации показал, что при существующих дополнительных затратах, связанных с их использованием, на умеренно удобренных вариантах наряду с высокими показателями продуктивности культур севооборота получены значительные доходы и уровни рентабельности, а также коэффициенты энергетической эффективности применяемых мероприятий. Экономически состоятельным признано запасное внесение фосфорных удобрений при сбалансированном азотном и калийном питании растений на фоне органических удобрений и извести в условиях полевого севооборота.

Abstract

Vishnevsky V.V. The effect of the term application fertilizers of fertility sod-podzolic soil and productivity crop capacity in the field crop rotations.

Thesis (manuscript) for the degree of Candidate of Agriculture in the speciality 06.01.04 - agrochemie. Institute of Agriculture of the UAAS, Kyiv, 1999.

In the long-term stationary experiments on soddy weakly podzolic clayey-sandy soil the effect of the systematical application of organic and inorganic fertilizers when periodical soil liming under conditions of crop capacity and the quality of crop products was studied. The comparative efficiency of the annual and reserve application of phosphoric fertilizers when long-term their using in crop rotation on the effect on phosphate regime adjustment of soil was studied. The basic principles of the increase in crop rotation productivity with the different crop fertilizing systems are determined, the economic and energy efficiency of means of chemicalization is calculated, the ways of their regulation are indicated.

It was established that the moderate plant fertilizing system with the complete, amount of lime on hydrolytic acidity was the most optimal in the experiments what determines the agricultural produce yield with the quality answering consumer's demands, secures the crop rotation productivity with maximum yield of conventional units per hectare of crop rotation area with moderate crop growing costs and as a consequence - the highest economic and energy efficiency.

1. Загальна характеристика роботи

добриво сільськогосподарський ґрунт агрохімічний

Актуальність теми. Дерново-підзолисті глинисто-піщані ґрунти, що поряд з піщаними та супіщаними відмінами є фоновими для зони Полісся України, характеризуються вкрай несприятливими фізичними, хімічними та фізико-хімічними властивостями. Ефективне землеробство на таких ґрунтах не можливе без систематичного застосування органічних і мінеральних добрив в значних дозах, що рідко узгоджується з організаційно-економічними можливостями господарств, особливо в умовах енергетичної та економічної кризи в державі. В звязку з цим особливого значення і актуальності набуває наближення потенційної і ефективної родючості глинисто-піщаних відмін дерново-підзолистих ґрунтів Полісся України до відмін ґрунтів з вищими показниками родючості. Одним з основних шляхів окультурення цих ґрунтів є тривале використання помірних норм удобрення з обовязковим вапнуванням в науково-обґрунтованій сівозміні, що дозволяє поліпшити властивості глинисто-піщаного грунту, збільшити продуктивність культур сівозміни, покращити якість продукції поряд з невисокими економічними та енергетичними втратами під час сільськогосподарського виробництва.

Звязок роботи з науковими програмами, планами, темами. Програма досліджень дисертаційної роботи є частиною завдань тематичних планів досліджень, які проводить лабораторія агрохімії ПДС ІК УААН під шифром 0.51.17.03.06.Т.21.01. розділу 3.2 “Розробити та впровадити засоби підвищення ефективності добрив при вирощуванні картоплі за інтенсивною технологією”. До цього розділу входять підрозділи: 3.2.1 “Розробити оптимальну систему удобрення під картоплю для умов легких дерново-підзолистих ґрунтів Полісся України” та 3.2.2 “Розробити спосіб одноразової заправки легкого дерново-підзолистого ґрунту фосфорними добривами”. Дані плани і теми відповідають завданню та напрямку досліджень науково-технічної програми “Продовольство-95” УААН.

Мета та задачі досліджень полягають у визначенні умов підвищення родючості дерново-слабкопідзолистого глинисто-піщаного ґрунту, впливу засобів хімізації на його агрохімічні властивості при тривалому використанні добрив в умовах сівозміни, продуктивність та якість врожаю сільськогосподарських культур при високій економічній та енергетичній ефективності їх вирощування.

Наукова новизна одержаних результатів. Вперше в умовах центрального Полісся України в польових сівозмінах тривалих дослідів на дерново-слабкопідзолистому глинисто-піщаному грунті визначено вплив тривалого застосування різних систем удобрення в сівозмінах на показники родючості ґрунту, продуктивність та якість продукції рослинництва.

Практичне значення одержаних результатів полягає в комплексному підході при визначенні раціональних систем удобрення сільськогосподарських культур в польових сівозмінах з урахуванням принципів збереження родючості ґрунту, що дозволяє підвищити продуктивність сівозмін при високому економічному та енергетичному ефекті.

Особистий внесок здобувача. Автором особисто виконано всі польові та лабораторні дослідження, узагальнено світову і вітчизняну літературу за темою дисертації. Публікації виконано у співавторстві з рівною участю співавторів у виконаній роботі.

Апробація результатів дисертації. Результати досліджень доповідались на науково-практичних конференціях молодих вчених та спеціалістів Інституту землеробства УААН (Чабани, 1990-1993), засіданнях Методичної комісії ІЗ УААН з питань землеробства та агрохімії (Чабани, 1990-1993), міжнародній конференції “Екологія Полісся: проблеми, сучасність, майбутнє” (Луцьк, 1993).

Публікація. Результати досліджень досить повно відображені в пяти опублікованих працях, що надруковані в міжнародних та республіканських науково-виробничих журналах і збірниках.

Структура і об'єм роботи. Дисертація викладена на 145 сторінках машинописного тексту і складається з вступу, 6 розділів, висновків, списку використаної літератури і додатку. Бібліографічний список нараховує понад 245 джерел вітчизняної та іноземної літератури.

2. Зміст роботи

У вступній частині роботи обґрунтовано необхідність її виконання на сучасному етапі, визначено наукову новизну, основне завдання і мету, доведено практичну цінність, реалізацію результатів досліджень, апробацію, а також декларацію особистого внеску, структуру та обсяг дисертації.

Розділ 1. Підвищення родючості легких дерново-підзолистих ґрунтів - основа стабільної продуктивності сівозмін на Поліссі (літературний огляд)

Наведено огляд з питань підвищення родючості легких ґрунтів як основного засобу збільшення продуктивності культур сівозміни на Поліссі, вивчено роль засобів хімізації в системі ґрунт-рослина, описані процеси, що відбуваються в ній при різних рівнях ведення землеробства, визначено роль сівозмін у підтриманні родючості легких дерново-підзолистих ґрунтів.

Розділ 2. Об'єкти, умови та методика проведення досліджень

У розділі подано характеристику природно-кліматичних умов регіону, їх особливості та стан в період проведення польових і лабораторних досліджень, вказано об'єкти та методики, що використовували.

Дослідження проводились в тривалих польових дослідах, які закладені на Поліській дослідній станції Шевченко Л.А. в 1963-1971 рр. на дерново-слабкопідзолистому глинисто-піщаному ґрунті, у польових сівозмінах. В першому досліді починаючи з 1963 р. вивчали ефективність різних систем удобрення в сівозміні, а в другому (1970 р.) - способи внесення фосфорних добрив (щорічно і “в запас”).

В обох дослідах вибрано окремі варіанти основних схем, а об'єктами досліджень стали: ланка сівозміни з картоплею, кукурудзою на силос, вико-вівсяною сумішкою на зелений корм і озимим житом та сівозміна з картоплею, вівсом, люпином на зелену масу і озимим житом; основною культурою в обох дослідах визначено картоплю (табл. 1, 2).

Размещено на http://www.allbest.ru/

Таблиця 1. Схема досліду № 1. Вивчення впливу систематичного застосування добрив на показники родючості дерново-слабкопідзолистого глинисто-піщаного ґрунту та продуктивність культур сівозміни, 1989-1994 рр.

* Примітка. Сумарна норма добрив, що вносили за ротацію, складена з суми доз під всі культури сівозміни (6 полів). В таблиці представлені норми добрив, які застосовували в ланці сівозміни: картопля - кукурудза - вико-овес - озиме жито

Таблиця 2. Схема досліду № 2. Вивчення ефективності способів внесення фосфорних добрив в сівозміні на дерново-слабкопідзолистому глинисто-піщаному грунті, 1989-1994 рр.

Примітка. На всіх варіантах досліду, крім 1, під картоплю вносили доломітове борошно в кількості, що відповідає 0.5 норми за гідролітичною кислотністю (1.5 т/га)

Размещено на http://www.allbest.ru/

Ґрунт дослідних ділянок дерново-слабкопідзолистий глинисто-піщаний з такою агрохімічною характеристикою: вміст гумусу - 1.1%; гідролітична кислотність - 1.1 або 1.5 мг-екв на 100 г ґрунту; ступінь насиченості основами - близько 50%; вміст загального азоту - 0.02,...0.03%; обмінного кальцію - 0.12,...0.018, обмінного магнію - 0.13,...0.17 мг-екв на 100 г ґрунту; рухомого фосфору та обмінного калію по 3-4 мг на 100 г ґрунту.

Погодні умови місця проведення досліджень типові для центральної частини українського Полісся. Середньорічна температура повітря становить 6.8⁰ С, безморозний період в середньому складає 145 днів ± 20 днів в окремі роки. Під час проведення досліджень метеорологічні умови вегетаційних періодів 1989-1994рр. були різними. Виділялись відносно сприятливі та несприятливі (посушливі або перезволожені) роки із значним коливанням температур, середньомісячні показники якої були на 2-3⁰С вищими за середньо-багаторічні дані. Щодо суми та розподілу атмосферних опадів визначались сприятливі роки (1988-1989, 1990-1991), посушливі (1989-1990, 1993-1994) та перезволожені (1992-1993) під час яких випадало відповідно по 585-545, 420-509 та 837 мм при середній за роками сумі 565 і середній багаторічній - 542 мм. За вегетаційний період випадала переважна кількість річної суми, що становить 300-540 мм в окремі роки.

Перед закладкою обидві дослідні ділянки провапнували доломітовим борошном (0.5н за г.к.) і провели зрівнювальний посів. В сівозміни входили одним полем. Посівна площа ділянки в першому досліді становила 140 м², облікова - 100 м², а в другому відповідно по 70 і 50 м². Повторення - чотириразове.

Азотні добрива (аміачна селітра) вносили у два строки: основне і підживлення (N₃₀), фосфорні (простий гранульований суперфосфат), калійні (хлористий калій) - перед посівом в основне удобрення. Під картоплю та кукурудзу вносили торфо-гнойовий компост, виготовлений восени у співвідношенні 1:1, в дозі 30 т/га. Застосували загальноприйняту агротехніку вирощування культур для зони Полісся, проводили фенологічні спостереження та біометричні виміри рослин під час вегетації. Ґрунт для аналізів відбирали в другому полі обох сівозмін на визначення вмісту гумусу за Тюріним, ємності вбирання за Бобко-Аскіназі, суми увібраних основ - за Капеном-Гильковицем, гідролітичної кислотності та рН - іонометричним методом. Визначення валових форм азоту та фосфору після мокрого озолення ґрунту за Гінзбург і Щегловою здійснювали: азот - на біометричному аналізаторі за Цапом, фосфор - електроколориметруванням за Деніже, а калій - на полуменевому фотометрі, рухомі форми фосфору та калію - у витяжці за Кірсановим. Груповий склад фосфатів визначали за Чангом-Джексоном, ступінь рухомості фосфатів - за Скофілдом, необмінний (фіксований) калій - за Гедройцем. Вміст обмінного кальцію та магнію визначали комплексонометричним методом. В рослинних зразках визначали загальний вміст NPK після мокрого озолення за Гінзбург-Щегловою; азот - на біамперометричному аналізаторі за Цапом, фосфор - фотоелектроколориметрично, калій на полуменевому фотометрі. Вміст крохмалю в бульбах картоплі - обємним методом, аскорбінову кислоту - за Муррі, амінокислотний склад - на інфрачервоному аналізаторі, кулінарні якості за методикою НДІ КГ-76, статистичний аналіз результатів досліджень проводили методом дисперсійного аналізу (Доспєхов, 1985).

Розділ 3. Вплив тривалого застосування добрив в сівозмінах на агрохімічні властивості ґрунту

В розділі викладено результати експериментальних досліджень, що отримані, визначено вплив тривалого застосування добрив в сівозмінах на агрохімічні показники ґрунту.

Систематичне застосування добрив в сівозміні мало вплив на фізико-хімічні властивості ґрунту, зокрема його кислотність. Будучи важливою генетичною ознакою дерново-підзолистого глинисто-піщаного ґрунту, кислотність безпосередньо впливала на мінеральну частину ґрунту, кореневу систему рослин та мікроорганізми і тим самим обумовлювала процеси життєдіяльності рослин і доступність основних елементів живлення. Поряд з кислотністю ґрунту, особливо гідролітичною, важливими фізико-хімічними показниками були ступінь насичення ґрунту основами, місткість вбирання, сума увібраних основ, зокрема Са та Mg. Ці показники зазнали трансформації залежно від різних систем удобрення в сівозмінах. Половинна норма вапна (за г.к.), що застосовувалась, виявилась недостатньою і неспроможною поліпшити властивості орного шару (0-20 см) ґрунту при застосуванні добрив. Спостерігалось явище прихованої негативної дії мінеральних добрив, особливо підвищених азотних і калійних доз, на ґрунт. Зокрема, підвищувалась його кислотність в порівнянні з початковим рівнем (рН на 0.3-0.4; Нг - на 0.4-0.7 мг-екв/100 г ґрунту), зменшувалися ступінь насичення основами на 5-10% і місткість вбирання та сума увібраних основ, а співвідношення Са та Mg було найнижчим. При повній нормі вапнування і застосування органічних і мінеральних добрив фізико-хімічні показники орного шару ґрунту значно покращувались. Кислотність ґрунту при цьому знаходилась в межах, близьких до первинних (рН - 4.7, Нг - 1.7 мг-екв/100г), спостерігалось підвищення ступеню насичення основами (до 56%) та місткості вбирання (до 3.88 мг-екв/100 г ґрунту), а також суми поглинутих основ та співвідношення Са : Mg (до 7). Виділялись ефективність середньо-сівозмінної норми внесення органічних і мінеральних добрив (13.3 т/га торфокомпост + N₅₆P₅₀K₅₅ рівномірно під всі культури сівозміни), де навіть при половинній нормі вапнування відбувалось покращання основних фізико-хімічних показників орного шару грунту в кінці п'ятої ротації сівозміни (табл. 3).

Таблиця 3. Вплив тривалого використання добрив в сівозміні на агрохімічні показники орного (0-20) шару дерново-слабкопідзолистого глинисто-піщаного ґрунту в кінці п'ятої ротації

Тісний зв'язок між вмістом в ґрунті гумусу та врожаєм рослин пояснюється тим, що гумус розглядається переважно як джерело елементів мінерального живлення. З загальної кількості ґрунтового азоту 93-95% припадає на органічні сполуки, які практично недоступні культурним рослинам, за винятком мізерних його кількостей в складі розчинених у воді гумінових кислот. Швидкість мінералізації органічних речовин ґрунту, основного запасного фонду азоту, залежить від умов зовнішнього середовища - температури, вологості ґрунту, його кислотності. В обох дослідах відмічали підвищення вмісту гумусу при тривалому застосуванні органічних добрив та періодичному вапнуванні. Негативний баланс гумусу на варіантах без добрив (-0.41%) вказує на необхідність поновлення запасів органічної речовини при тривалому сільськогосподарському використанні дерново-слабкопідзолистого глинисто-піщаного ґрунту. Покращання фізико-хімічних властивостей його шляхом збільшення норми вапна значно підвищувало (на 0.3%) вміст гумусу в орному шарі, а погіршення цих властивостей при запасному внесенні фосфорних добрив (дослід № 2) знижувало вміст гумусу на 0.03-0.07% у порівнянні з вихідними зразками.

За період проведення досліджень під впливом різних систем удобрення в сівозмінах вміст загальних форм фосфатів в орному шарі ґрунту значно підвищився. Систематичне внесення мінеральних, зокрема, фосфорних добрив значно покращувало фосфатний режим ґрунту в порівнянні з фоновими нормами добрив. При цьому в 1.5-2 рази збільшувався вміст загального та рухомого фосфору, зростала його рухомість в орному шарі. В досліді з вивченням ефективності фосфорних добрив при різних способах їх застосування поряд з підвищенням вмісту валового фосфору та рухомості фосфатів вміст його рухомих форм на удобрених варіантах в кінці останньої ротації сівозміни перевищував початковий рівень в 3-3.5 рази. Зміна фракційного складу відбувалась при цьому в основному за рахунок збільшення вмісту в ґрунті (орному та підорному шарах) фосфатів алюмінію та заліза. Незначно зростав вміст фосфатів кальцію і зовсім мало водорозчинних та рихлозв'язаних (за Чангом-Джексоном).

Тривале використання органічних та мінеральних добрив в сівозмінах при періодичному вапнуванні ґрунту поліпшувало його калійний режим. При внесенні до 80 т/га за сівозміну органічних добрив вміст рухомих форм калію в орному шарі ґрунту зростав майже втричі від початкового рівня, а при застосуванні на цьому фоні повного мінерального удобрення вміст рухомого калію зріс ще більше. Високоефективною була середньо-сівозмінна норма внесення добрив, де цей вміст становив майже 9 мг/100 г ґрунту. Оптимізація вмісту калію в орному шарі дерново-слабкопідзолистого глинисто-піщаного грунту дослідів при використанні добрив в сівозмінах створювалась при умовах достатньої кількості в ґрунті супутніх елементів мінерального живлення (табл. 3).

Розділ 4. Вплив тривалого використання добрив на врожай картоплі та інших сільськогосподарських культур і продуктивність сівозмін

В розділі показано вплив тривалого використання добрив на врожай картоплі та інших сільськогосподарських культур і продуктивність сівозмін обох дослідів. Визначено, що найбільш раціональним способом використання добрив у сівозміні було сумісне застосування органічних і мінеральних добрив при періодичному вапнуванні ґрунту повною нормою вапна за гідролітичною кислотністю.

Оскільки найбільша потреба в живленні картоплі припадає на період інтенсивного розвитку листової поверхні та бульбоутворення, важливе значення при цьому мали погодні умови періодів вегетації, зокрема водний та температурний режими, чим і пояснюється деяка варіація продуктивності картоплі в 1989-1994 рр. Тривале застосування в польових сівозмінах добрив при вирощуванні картоплі показало, що за рахунок збалансованого мінерального живлення середні прирости врожаю в першому досліді по відношенню до контролю без добрив (62 ц/га) становили близько 150-160 ц/га, що досягалось сумісним застосуванням помірних норм органічних та мінеральних добрив. Одностороннє внесення фонових добрив та виключення з повного мінерального удобрення калію призводило до зниження продуктивності картоплі на 20-30 ц/га порівняно з оптимальними варіантами. Встановлено стабілізуючу роль використання добрив при забезпеченні оптимальних умов живлення картоплі: якщо на контролі в посушливі і перезволожені роки рівень врожаю зменшувався майже на 50%, то при використанні добрив лише на 30%. В посушливі роки рівень врожаю вирівнювався незалежно від добрив більше ніж в 2 рази.

Запасне внесення суперфосфату забезпечувало практично однаковий врожай бульб порівняно із його щорічним внесенням на фоні органічних і мінеральних NK-добрив. Характерною особливістю дерново-слабкопідзолистого глинисто-піщаного грунту дослідів виявилось те, що в посушливі роки прирости врожаю при різних строках внесення фосфору також нівелювались, як і в першому досліді.

Поряд з картоплею в дослідах використовували в складі сівозмін і інші культури, такі як кукурудза, вико-овес, озиме жито, люпин та овес, продуктивність яких також залежала від норм органічних і мінеральних добрив і змінювалась по роках досліджень залежно від погодних умов вегетаційних періодів.

Основним показником ефективності заходів, спрямованих на підвищення врожайності сільськогосподарських культур та родючості ґрунту є продуктивність сівозміни, де ці культури вирощуються. Для зведення даних продуктивності до спільного показника застосовували зернові одиниці (табл. 4).

Продуктивність ланки сівозміни першого досліду була порівняно (для цього типу та виду ґрунту) високою, що пов'язано в першу чергу з застосуванням достатньої кількості органічних (60 т/га) добрив під такі продуктивні культури, як картопля та кукурудза, що забезпечили найбільший вихід зернових одиниць з гектара сівозмінної площі. В порівнянні з контролем (без добрив) продуктивність ланки сівозміни від застосування органічних добрив збільшувалась вдвічі, а при внесенні на їх фоні повного (за елементами) мінерального удобрення в 3-4.5 рази. Середні виходи зернових одиниць з гектара при цьому становили 43-52 ц залежно від азотних добрив (N₂₇₀-N₃₇₅), що вносили під культури ланки сівозміни.

Значний сумарний вихід зернових одиниць на контролі другого досліду було забезпечено завдяки високій продуктивності люпину, тому прирости середньої продуктивності лише вдвічі перевищували контрольні і знаходились в межах 35-38 ц з.о. З цього випливає, що певну виробничу здатність формувати врожай мав власне ґрунт навіть бідний на вміст елементів живлення рослин.

Таблиця 4. Продуктивність ланки сівозміни в досліді з різними системами удобрення в середньому за 1989-1994рр., ц/га зернових одиниць

Примітка. На вар. 7 вносили доломіт в повній нормі за гідролітичною кислотністю, на інших, крім контролю, застосовували половинну норму.

Порівняння продуктивності сівозміни на дерново-слабкопідзолистому глинисто-піщаному грунті з продуктивністю польової сівозміни на дерново-підзолистому супіщаному грунті, що проводить відділ агрохімії та фізіології рослин Інституту землеробства УААН в дослідному господарстві “Копилів” (Е.Г. Дегодюк, 1993) показує, що при застосуванні оптимальних норм органічних і мінеральних добрив одержано майже однакову їх продуктивність, що, відповідно, становить 52 і 55 ц/га зернових одиниць.

Важливим фактором при визначенні продуктивності сівозмін є окупність приростом зернових одиниць з гектара одиниці компосту та мінеральних добрив (в діючій речовині). Виявивши роль кожного з компонентів, що беруть участь в формуванні врожаю культур сівозмін видно, що найбільшу окупність мали азотні добрива в різних дозах застосування (24-25.5 кг з.о. при внесенні 1 кг діючої речовини), а також сумісне їх застосування з фосфорними (12,6) та калійними (13,1), які окремо забезпечували окупність відповідно по 4 та 6 кг. Середня окупність повного мінерального удобрення складала 11.6-13.3 кг/га NPK. Найменшу окупність мали органічні добрива (всього 0.07 кг) через незначний вміст елементів живлення в перерахунку на діючу речовину. В другому досліді найбільшу окупність фосфорних добрив було досягнуто при їх внесенні “в запас” на 8 років (Р₇₂₀) і щорічному застосуванні Р₉₀ - 4.7 та 4.4 кг.

Розділ 5. Вплив різних систем удобрення на показники якості сільськогосподарської продукції

Висвітлено питання впливу різних систем удобрення в сівозмінах на якість сільськогосподарської продукції, визначено шляхи отримання високоякісного врожаю основних культур при збереженні родючості ґрунту і достатній продуктивності рослин. Зазначається, зокрема, що при вирощуванні картоплі для одержання високого врожаю з потрібними для споживача показниками якості на дерново-слабкопідзолистому глинисто-піщаному ґрунті важливого значення набуває створення оптимальних умов мінерального живлення, яке досягається комплексним застосуванням органічних і мінеральних добрив. В накопиченні білкових речовин, амінокислот та аскорбінової кислоти важливу роль відіграє оптимізація азотного живлення рослин. Зважаючи на високу рухомість нітратного азоту в глинисто-піщаному ґрунті та його засвоюваність рослинами вміст нітратного азоту в бульбах картоплі знаходився на межі гранично-допустимих концентрацій, а оптимальні параметри спостерігались при застосуванні фонових добрив та середньо-сівозмінній нормі внесення органічних та мінеральних добрив при вапнуванні половинною нормою за гідролітичною кислотністю. Збільшення норми вапна поліпшувало амінокислотний склад бульб. На погіршення кулінарних властивостей картоплі в першу чергу впливало незбалансоване мінеральне живлення при збільшенні доз азотних добрив.

Органічні та мінеральні добрива, що вносили в сівозмінах обох дослідів, мали певний вплив на показники хімічного складу вирощуваної продукції (зелена маса кормових культур, зерно, солома). Вміст загальних NPK був вищим на удобрених повною нормою за елементами живлення мінеральних добрив на фоні органічних. Дещо різнилась динаміка накопичення валового азоту в зеленій масі кукурудзи, вико-вівсяної суміші та люпину залежно від добрив, що пояснюється різними рівнями врожайності цих культур на варіантах з добривами і без них, а отже, і розподілом виносу мінеральних елементів. Вміст фосфору в продукції зростав майже вдвічі, а калію - майже не змінювався при застосуванні добрив (крім побічної продукції).

Розділ 6. Економічна та енергетична ефективність різних систем удобрення в сівозмінах

Представлені результати економічної та енергетичної цінності застосування добрив в сівозмінах. Встановлено, що внесення органічних, а особливо мінеральних добрив поряд з іншими агротехнічними прийомами, що використовують при вирощуванні сільськогосподарських культур, було найефективнішим фактором підвищення врожаю, а, отже, і прибутку з одиниці площі. На прикладі контрольного варіанту вказано потенційну продуктивність власне ґрунту та економічну ефективність заходів по вирощуванню культур без застосування добрив (табл. 5).

Таблиця 5. Економічна та енергетична ефективність ланки сівозміни в досліді з різними системами удобрення сільськогосподарських культур, 1989-1994 рр.

Економічно вигідним в обох дослідах було вирощування просапних культур (картопля, кукурудза). Незважаючи на високі матеріальні і фізичні витрати на одиницю площі при цьому, за рахунок підвищення продуктивності було одержано високі економічні показники (прибуток, рентабельність). Застосування фонових (органічних та мінеральних) добрив значно підвищувало собівартість одиниці окремих видів продукції (бульби, зелена маса кукурудзи, вико-вівса, люпину), але використання післядії цих добрив культурами сівозміни зменшувало собівартість вирощування продукції в цілому за сівозміну. Внесення повного мінерального удобрення в більшості випадків в 2-2.5 рази окупали витрати пов'язані з цим.

Картопля, як і кукурудза були енергомісткими і потребували великих затрат енергії для одержання врожаю (табл. 6).

Таблиця 6. Економічна та енергетична ефективність сівозміни при різних способах застосування фосфорних добрив, 1989-1994 рр.

Без застосування добрив низька продуктивність культур обумовлювала значні витрати на отримання одиниці продукції і тим самим знижували коефіцієн...