Ефективність післяжнивних посівів та заходів основного обробітку ґрунту на урожай зерна кукурудзи в умовах правобережного лісостепу України

Размещено на http://www.allbest.ru/

Національний аграрний університет

Автореферат

дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата сільськогосподарських наук

06.01.01 - загальне землеробство

Ефективність післяжнивних посівів та заходів основного обробітку ґрунту на урожай зерна кукурудзи в умовах правобережного лісостепу України

Карпенко Олена Юріївна

Київ - 1998

Дисертацією є рукопис

Робота виконана в Національному аграрному університеті, Кабінет міністрів України

Науковий керівник - доктор сільськогосподарських наук, професор, Гудзь Володимир Павлович, Національний аграрний університет, завідувач кафедри загального землеробства

Офіційні опоненти - доктор сільськогосподарських наук, професор, Примак Іван Дмитрович, Білоцерківський державний аграрний університет, завідувач кафедри землеробства;

кандидат сільськогосподарських наук, старший науковий співробітник Мороз Олег Васильович, Українська академія аграрних наук, вчений секретар відділення землеробства і агроекології

Провідна установа: Інститут землеробства Української академії аграрних наук, лабораторія сівозмін, с.м.т. Чабани Києво-Святошинського району

Вчений секретар спеціалізованої вченої ради Дмитришак М.Я.

Анотація

післяжнивний ґрунт агрохімічний забур`яненість

Карпенко О.Ю. Ефективність післяжнивних посівів та заходів основного обробітку ґрунту на урожайність зерна кукурудзи в умовах правобережного Лісостепу України. - Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата сільськогосподарських наук за спеціальністю 06.01.01 - загальне землеробство. - Національний аграрний університет, Київ, 1998.

Дисертація присвячена вивченню впливу післяжнивних посівів родини Brassicaceae та заходів основного обробітку ґрунту на біологічну, мікробіологічну активність ґрунту та на його показники родючості.

Встановлено, що застосування редьки олійної на сидерат активізує мікробіологічні, біохімічні процеси в ґрунті і тим самим підвищуються показники родючості ґрунту. Крім того сидерація забезпечує ефективну боротьбу з бур`янами, що дозволяє отримати найвищий врожай кукурудзи на зерно.

Ключові слова: обробіток ґрунту, післяжнивні посіви, редька олійна, озимий ріпак, сидерація, кукурудза, родючість, урожайність.

Аннотация

Карпенко Е.Ю. Эффективность пожнивных посевов и способов основной обработки почвы на урожай зерна кукурузы в условиях правобережной Лесостепи Украины. - Рукопись.

Диссертация на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук по специальности 06.01.01 - общее земледелие. - Национальный аграрный университет, Киев, 1998.

Диссертация посвящена изучению влияния пожнивных посевов семейства Brassicaceae и способов основной обработки почвы на биологическую, микробиологическую активность почвы и показатели плодородия.

Установлено, что использование редьки масличной на сидерат активизирует микробиологические и биохимические процессы в почве и тем самым повышает показатели плодородия почвы.

Ключевые слова: обработка почвы, пожнивные посевы, редька масличная, озимый рапс, сидерация, кукуруза, плодородие, урожайность.

Annotation

Olena Y. Karpenko. The effecissency of sowing after the harvest and the ways of main soil treatment for the crop of corngrains in conditions of mixed forest and fields located in right bank of the river Dnipro in Ukraine. - Pamflet.

The thesis is to obtain a scientific degree of the Doctor of Phylosofy (PHD) in the domain of agricultural science, speciality 06.01.01 - general Treatment of soil. - The National Agricultural University, Kiev, 1998.

The Thesis is assigned to study the influence of sowing the Brassicaceae family after the harvest and the ways of main soil treatment on the biologycal, microbiologycal activity of soil and on its indexes of fertility.

It is ascertain, that the use of radish of oil on the ciderat actvates the microbiologycal and biochemical processes in soil and by that means the soil fertility indexes are improved. Exept this, the cideration provides an effeciant strugle with useless herbs, what permits to get high crop of the corn grains.

Key words: the soil treatment, sowing after the harvest, radish of oil, winter rape, cideration, corn, fertility, crop.

1. Загальна характеристика роботи

Актуальність теми. У сучасну епоху природні екосистеми, в тому числі агрофітоценози, зазнають постійно зростаючого антропогенного впливу. Внесення великої кількості мінеральних добрив і хімічних засобів захисту рослин призводить до забруднення ґрунтових вод, до негативного впливу на ріст і розвиток рослин, порушення мікробіологічних процесів у ґрунті, а часто і до деградації ґрунтів.

Для запобігання негативній дії інтенсивної хімізації на екосистеми і здоров`я людей необхідні такі підходи до підвищення родючості ґрунту суть яких повинна зводиться до біологізації систем землеробства і приведення її у відповідність до кругообігу речовин. Альтернативою традиційному землеробству висувають біологічне землеробство. Органо-біологічне землеробство як напрямок екологічного сільського виробництва в останні роки набуло значного поширення. Основою органо-біологічного землеробства є ґрунт, який замикає цикл заходів по підвищенню ефективності сільськогосподарського виробництва. Тому ріст рослин залежить від процесів, які в ньому відбуваються.

Одним із перспективних напрямків може бути вирощування післяжнивних посівів. Питанню післяжнивних посівів родини Brassicaceae на різні процеси в ґрунті та на посіви кукурудзи приділялась увага багатьох дослідників. Проте розгляд цього питання в комплексі з різними факторами, що включаються у сівозміни в зоні північного Лісостепу на глибоких лучних чорноземах потребує значного уточнення. І в першу чергу, це вивчення питань обробітку ґрунту, системи мінерального, органічного і сидерального удобрення та пов`язані з цим різні агрохімічні та мікробіологічні спостереження. Потребують також ці заходи, в час переходу на ринкові відносини, енергетичної, економічної та екологічної оцінки. Що і є актуальністю досліджень даної роботи.

Зв`язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Дисертаційна робота є складовою частиною тематичної програми досліджень кафедри загального землеробства Національного аграрного університету з теми «Розробка моделей нормативного землеробства при вирощуванні польових культур у Лісостепу України», номер державної реєстрації 0194 U 001957.

Мета і завдання досліджень. Розробка теоретичних основ впливу післяжнивних посівів родини Brassicaceae на мікробіологічні, біохімічні, агрохімічні, агрофізичні властивості ґрунту, а також зв`язок алелопатичного фактора при насиченні сівозміни цими культурами.

Завдання досліджень:

виявити можливість використання післяжнивних посівів родини Brassicaceae як попередника для кукурудзи на зерно;

оцінити доцільність підвищення ефективності ріллі за рахунок посівів післяжнивних культур редьки олійної і озимого ріпаку різних форм використання;

встановити оптимальний варіант системи основного обробітку ґрунту для розкладу рослинних та післяжнивних решток редьки олійної і озимого ріпаку;

визначити вплив заходів основного обробітку ґрунту та післяжнивних посівів на поживний режим ґрунту;

виявити залежність забур`яненості фітоценозу кукурудзи від основного обробітку ґрунту та післяжнивних посівів;

дати економічну та енергетичну оцінку розробленим заходам.

Наукова новизна досліджень полягає у виявленні особливостей впливу основного обробітку ґрунту та післяжнивних посівів редьки олійної і озимого ріпаку на сидерат і зелений корм в умовах типового чорнозему правобережного Лісостепу України на агрофізичні властивості, мікробіологічні, біохімічні процеси в ґрунті, поживний режим, забур`яненість посівів і формування врожаю кукурудзи на зерно.

Практичне значення отриманих результатів. Всестороння оцінка проведених досліджень дозволила встановити, що післяжнивні посіви редьки олійної і озимого ріпаку на сидерат покращують родючість ґрунту, зменшують забур`яненість посівів, що позитивно впливає на формування урожаю кукурудзи на зерно, використання післяжнивних посівів на зелене добриво, що є ефективним заходом по здійсненню поширеного відтворення родючості ґрунту і рекомендується для широкого застосування у виробництві.

Особистий внесок здобувача в одержанні результатів досліджень виявляється в самостійній розробці і практичному здійсненні науково-дослідних робіт, обробці та аналізі експериментального матеріалу та узагальненні результатів цих досліджень.

Апробація результатів дисертації. Результати досліджень доповідались на науково-практичній конференції з гербології (Київ, 1996), наукових конференціях професорсько-викладацького складу НАУ (1994-1998) та засіданнях кафедри загального землеробства.

Публікації. За результатами досліджень опубліковано 5 наукових праць, в тому числі 1 - стаття в науковому журналі, 3 - статті у збірниках наукових праць та 1 - тези доповідей у матеріалах конференції.

Структура та обсяг роботи. Дисертація викладена на 160 сторінках машинописного тексту, включає 40 таблиць, складається із вступу, восьми розділів, висновків та рекомендації виробництву. Список використаних джерел охоплює 240 найменувань, в тому числі 15 авторів далекого зарубіжжя.

2. Зміст роботи

1. Огляд літературних джерел

Подано короткий огляд літератури з питаннь сучасного стану поставлених в роботі проблемах. В розділі розглядаються питання родючості грунту, заходи по підвищенню урожайності кукурудзи, запобіганню негативної дії хімізації на екосистеми, біологізації землеробства, сучасні енергозберігаючі технології по обробітку грунту, захисту рослин на основі яких поставлена актуальність даних досліджень.

2. Умови та методика проведення досліджень

Погодно-кліматичні та ґрунтові умови проведення досліджень

Дослідження проводилися протягом 1994-1997 років на полях стаціонарної сівозміни кафедри загального землеробства Агрономічної дослідної станції Національного аграрного університету в с. Пшеничному Васильківського району Київської області. Територія дослідної станції знаходиться в північно-східній частині правобережного Лісостепу України.

Дослід закладений на глибокому, типовому, малогумусному, середньосуглинковому чорноземі. Вміст гумусу в орному шарі, за Тюріним, складає 4,34-4,68%, рН сольової витяжки 6,8-7,3; ємкість поглинання - 30,7-32,5 мг-екв на 100 г ґрунту. Вміст загального азоту, за Кельдалем - 0,27-0,31%, загального фосфору - 0,15-0,25%, калію - 2,3-2,5%. Вміст рухомого фосфору в ґрунті, за Мачигіним, складає 4,5-5,5 мг, а обмінного калію - 9,8-10,3 мг на 100 г абсолютно сухого ґрунту.

Клімат помірно континентальний. Багаторічна середньорічна температура повітря складає + 7,5⁰С. Середня багаторічна відносна вологість повітря 79,4%. Опадів у середньому за рік випадає 563 мм, з них взимку 125 мм (22%), весною - 126 мм (22%), літом - 204 мм (36%), восени - 108 мм (20%). За вегетаційний період випадає 333 мм або 59% річної кількості.

Середньодобова (річна) температура повітря в 1995 і 1997 рр. була вищою на 0,8 і 0,1⁰С, а в 1994 і 1996 рр. нижчою відповідно на 0,1 і 0,9⁰С від норми (7,5⁰С). Найбільш посушливим роком в період проведення досліджень був 1994, коли випало опадів 336,1 мм (при нормі 562 мм), а найбільш вологим - 1995 рік, коли опадів випало 598,1%, що складало 106% від багаторічних. В 1997 році випало 504,4 мм, а в 1996 році - 528,3 мм.

В цілому, в роки проведення досліджень, погодні умови були сприйнятливими для вирощування кукурудзи.

Методика проведення досліджень

Вивчення впливу післяжнивних посівів та різних систем основного обробітку на урожайність кукурудзи проводили в багаторічному стаціонарному досліді по вивченню заходів боротьби з бур`янами в сівозміні з наступним чергуванням культур: багаторічні трави - озима пшениця + післяжнивні посіви - кукурудза на зерно - горох - озима пшениця + післяжнивні посіви - цукрові буряки - кукурудза на силос - озима пшениця - ячмінь з підсівом багаторічних трав.

Дослідження проводилося за схемою:

Контроль (кореневі та післяжнивні рештки озимої пшениці).

Гній, 40 т/га.

Озимий ріпак на сидерат.

Озимий ріпак на зелений корм.

Редька олійна на сидерат.

Редька олійна на зелений корм.

На зазначені варіанти досліду накладали дві системи основного обробітку ґрунту:

1 - Оранка на 28-30 см.

2 - Чизельний обробіток ґрунту на глибину 28-30 см.

Повторність досліду триразова, розміщення варіантів систематичне. Площа посівної ділянки 120 м², облікової 100 м².

В досліді висівали гібрид кукурудзи Ювілейний 60 МВ. Сівбу проводили в оптимальні строки при прогріванні ґрунту до 8-10⁰С. Норма висіву насіння - 25 кг на один га. Сівбу проводили сівалкою СУПН-8.

Вирощування післяжнивних посівів проводили за такою технологією: після збирання озимої пшениці проводили поверхневий обробіток ґрунту дисковими знаряддями з одночасним коткуванням. Сівбу проводили в перших числах серпня звичайним рядковим способом зерновими сівалками С3-3,6 з одночасним прикочуванням.

Для післяжнивних посівів використовували озимий ріпак, сорт “Митницький-1”, редьку олійну - “Райдуга” - 25 кг/га. На зелений корм та на сидерат післяжнивні культури використовували в третій декаді жовтня.

Відбір ґрунтових зразків проводили три рази за вегетаційний період: перед посівом кукурудзи, у фазу 6-8 листочків і перед збиранням урожаю.

Для вивчення накопичення фізіологічно-активних речовин у ґрунті під посівами кукурудзи застосовували метод біологічних тестів: на крес-салаті за методом А.М. Гродзинського [1990] та на мікроорганізмах Azotobacter chroococum (Ройзин, 1964).

Мікробіологічні аналізи проводили в свіжовідібраних зразках ґрунту, методом сівби ґрунтових суспензій, з відповідним розведенням на густому і рідкому поживному середовищі. Підрахунки, виділення бактерій і актиноміцетів проводили шляхом поверхневого посіву 0,05 мл. ґрунтової суспензії з чотирьохразового розведення на капустяному середовищі № 19. Мікроскопічні гриби підраховували на підкисленому до pH 4,5 середовищі Чапека.

Виділення рухомих органічних сполук визначали методом іонного обміну; вільних фенольних сполук у ґрунті - за методом Свена і Хілліса; вміст вільних амінокислот - за методом А.М. Гродзинського, С.А. Горобця, Л.І. Крупа; вміст фенолкарбонових кислот у ґрунті - за методом І. Хеннкена і К. Жюсте.

Щільність орного шару ґрунту визначали за методом М.О. Качинського, а вміст доступної вологості в ґрунті - методом висушування при 105⁰С. Рухомі форми фосфору і калію в ґрунті визначали за Чиріковим, Масловою; гідролізований азот за Конфільдом.

В рослинах визначали вміст хлорофілу, каротиноїдів два рази за вегетацію: у фазі 6-8 листочків і цвітіння кукурудзи.

Забур'яненість посівів визначали кількісно-вагомим методом у фазу цвітіння кукурудзи. Облік урожаю проводили методом суцільного збирання облікової ділянки з перерахунком на гектар.

Енергетичну оцінку агрозаходам, що застосовувались в дослідженнях, розраховували за методикою, розробленою П.А. Токарєвим, В.Н. Братушковим, О.М. Нікіфоровим та ін. (1989).

3. Вплив негуміфікованої органічної речовини на мікробіологічні і біохімічні процеси в ґрунті

Родючість грунту, невід'ємно пов'язану з грунтоутворенням, необхідно розглядати як взаємодію ґрунту і рослин, що ростуть на ньому.

Мінералізація рослинної маси редьки олійної й ріпаку озимого призводить до нагромадження вільних органічних речовин у ґрунті, що створюють певний алелопатичний потенціал у прикореневому середовищі. Вплив алелопатично активних речовин на наступні культури визначається їхньою хімічною структурою і концентрацією. Спостерігати за реакцією рослин на вміст у ґрунті фізіологічно активних речовин дозволяє метод прямого біотестування на крес-салаті. Одержані результати свідчать (табл. 1), що біологічна активність ґрунту змінювалась протягом вегетаційного періоду. Найвищий приріст коренів крес-салату спостерігався перед збиранням кукурудзи. Крім рослинного тесту, ми вважали за доцільне використовувати азотобактер, мікроорганізм, чутливий до ґрунтових умов.

Відомо, що наявність азотобактера у ґрунті є показником його родючості, оскільки він є індикатором на наявність у ґрунті фосфору, калію, кальцію, pH середовища та ін. Цей мікроорганізм має здатність фіксувати азот атмосфери, а також синтезувати стимулятори росту рослин: ауксин, вітаміни. Дослідами встановлено, що використання редьки олійної і озимого ріпака підвищує чисельність азотобактеру у фазу 6-8 листків кукурудзи, а це свідчить про високу біологічну активність. При полицевому обробітку спостерігається більш висока кількість азотобактеру, ніж при чизельному. Така залежність відмічена перед збиранням кукурудзи у варіанті з внесенням гною та використанням редьки олійної на сидерат та зелений корм, в той час, як при чизельному обробітку кількість азотобактеру зменшувалась.

Динаміка чисельності мікроорганізмів ризосфери кукурудзи при застосуванні післяжнивних посівів свідчить про те, що рештки ріпаку озимого і редьки олійної сприяють збільшенню чисельності неспорових бактерій, актиноміцетів і грибів.

В залежності від кількості решток післяжнивних культур чисельність мікроорганізмів відрізнялась по варіантам. Варіант з редькою олійною на сидерат активізував мікробіологічні процеси, що свідчить про високу біологічну активність ґрунту.

Слід відзначити, що мікробіологічні процеси найбільш активно проходили за умов чизельного обробітку ґрунту, тому що вся органіка за умов цього обробітку ґрунту знаходиться у верхньому шарі.

При розкладанні сидератів збільшується кількість органічних речовин, які перебувають у ґрунті у вільному стані. Тому, при виділенні фенольних речовин з ґрунту в спиртових і водно-ацетонових екстрактах відмічено їх збільшення.

Таблиця 1. Вплив негуміфікованої органічної речовини та різних способів обробітку ґрунту на алелопатичну активність ґрунту під кукурудзою на зерно (% обростання грудочок ґрунту тест культурою Azotobacter), середнє за 1995-1996 рр., %

Номер варіанту	Варіант досліду	Оранка на 28-30 см	Чизельний обробіток на 28-30 см
		перед посівом кукурудзи (14.05.96)	фаза 6 листків кукурудзи (2.07.96)	перед збиранням кукурудзи (23.09.96)	перед посівом кукурудзи (14.05.96)	фаза 6 листків кукурудзи (2.07.96)	перед збиранням кукурудзи (23.09.96)
1	Контроль (кореневі та стерньові рештки озимої пшениці)	98	96	98	96	94	98
2	Гній, 40 т/га	100	100	100	94	98	98
3	Озимий ріпак на сидерат	92	100	94	98	96	96
4	Озимий ріпак на зелений корм	96	100	98	100	100	96
5	Редька олійна на сидерат	96	100	100	96	100	98
6	Редька олійна на зелений корм	96	100	100	96	100	98

Важливим показником біологічної активності є вміст вільних амінокислот. Результати аналізів свідчать, що вміст амінокислот в ґрунті протягом вегетації кукурудзи певною мірою залежить від заходів основного обробітку ґрунту. Максимальна кількість їх відмічена за умов чизельного обробітку. Встановлено, що більша кількість амінокислот у ґрунті знаходиться перед посівом кукурудзи.

Рідкі форми органічної речовини також впливали на кількісну сторону амінокислот в ґрунті під час вегетації кукурудзи. За умов безполицевого обробітку ґрунту у варіантах з використанням озимого ріпаку і редьки олійної на зелене добриво вміст амінокислот у ґрунті був найбільший в усі строки їх визначення. По оранці такої закономірності не спостерігалось в перші два строки визначення. Лише перед збиранням закономірність була такою самою, як і при чизельному обробітку ґрунту. На нашу думку, таке явище з вмістом амінокислот по оранці пояснюється відмінностями концентрації органічної речовини в ґрунті в порівнянні з чизельним обробітком.

В процесі досліджень нами виділені та ідентифіковані такі амінокислоти: лізін, гістідін, глутамін, гліцин, валін, фенілалонін, ізолейцин, лейціян, аспарагінову та глутамінову кислоти.

На варіантах з редькою олійною і озимим ріпаком за різних форм використання їх вегетативної маси при чизельному обробітку ґрунту збільшується кількість гліцина, аспарагінової і глутамінової кислот. Збільшення цих амінокислот свідчить про високу біологічну активність ґрунту.

Отже, післяжнивні посіви зазначених культур різного використання активізують мікробіологічні процеси, підвищують біологічну активність ґрунту.

4. Ґрунтові умови життя рослин

Вплив системи основного обробітку ґрунту на агрофізичні властивості

Дослідженнями встановлено, що від посіву до збирання врожаю відбувається збільшення об'ємної маси ґрунту (табл. 2). До того ж, при чизельному обробітку ця залежність більша. Так, ґрунт ставав більш щільним за умов чизельного обробітку від 0,08 до 0,14 г/см³, а при оранці - 0,06-0,08 г/см³. Ущільнення ґрунту відбувається інтенсивніше в першій половині вегетації, що пов'язане з більшим рухом сільськогосподарської техніки при догляді за посівами. Впровадження сидератів зменшувало об'ємну масу ґрунту за обох обробітків ґрунту.

Таблиця 2. Вплив основного обробітку і післяжнивних посівів на динаміку щільності активного шару ґрунту в посівах кукурудзи на зерно (середнє за 1995-1997 рр.), г/см³

Номер варіанту	Обробіток ґрунту
	Оранка на 28-30 см	Чизельний обробіток на 28-30 см
	перед посівом	цвітіння	перед збиранням	перед посівом	цвітіння	перед збиранням
1	1,07	1,15	1,20	1,10	1,22	1,27
2	1,06	1,14	1,18	1,08	1,22	1,25
3	1,05	1,12	1,18	1,08	1,20	1,24
4	1,06	1,15	1,18	1,09	1,21	1,25
5	1,05	1,11	1,17	1,06	1,17	1,22
6	1,06	1,14	1,18	1,08	1,19	1,22

Чизельний обробіток грунту сприяв більшому накопиченню вологи в шарі ґрунту 0-100 см, порівняно з полицевою оранкою. Менший запас вологи відмічався на варіанті з редькою олійною на сидерат. Проте в цій зоні опадів випадає достатня кількість, тому зменшення запасу продуктивної вологи в цьому варіанті істотно не впливало на формування врожаю.

Таким чином, водно-фізичні властивості були більш сприятливими за умов чизельного обробітку ґрунту, а висівання післяжнивних культур не впливало негативно на водно-фізичні властивості ґрунту.

Поживний режим ґрунту

Проведені нами дослідження показали, що кількість гідролізованого азоту в грунті значно збільшується із застосуванням озимого ріпака і редьки олійної на сидерат, до того ж найбільша його кількість відмічена у період збирання кукурудзи. Істотно впливав основний обробіток ґрунту на азотний режим ґрунту. Більше накопичувалося азоту за умов чизельного обробітку. Кількість його у варіанті з редькою олійною на сидерат при полицевому обробітку становила 19,08, а при чизельному 19,24 мг на 100 г сухого грунту.

Вивчення динаміки вмісту фосфору в ґрунті при внесенні свіжої негуміфікованої органічної речовини показало (табл. 3), що його кількість значно залежала від обробітку ґрунту.

Таблиця 3. Вплив негуміфікованої органічної речовини та різних способів основного обробітку ґрунту на динаміку вмісту обмінного фосфору і калію в ґрунті під посівами кукурудзи (середнє за 1995-1997 рр.), мг на 100 г сухого ґрунту

Варіанти досліду	Оранка на 28-30 см	Чизельний обробіток на 28-30 см
	перед посівом	фаза 6-8 листочків	перед збиранням	перед посівом	фаза 6-8 листочків	перед збиранням
	Р2О5	К2О	Р2О5	К2О	Р2О5	К2О	Р2О5	К2О	Р2О5	К2О	Р2О5	К2О
Контроль (кореневі та стерньові рештки озимої пшениці)	17,07	2,07	17,14	17,3	17,02	13,3	17,70	20,2	17,40	17,1	17,53	13,9
Гній, 40 т/га	18,52	23,8	19,37	19,3	20,07	14,8	19,00	23,2	19,60	18,0	19,26	15,7
Озимий ріпак на сидерат	17,23	23,0	17,66	17,3	17,85	14,6	18,43	21,8	19,25	18,3	17,82	16,7
Озимий ріпак на зелений корм	16,18	21,8	16,96	14,7	16,72	13,5	15,7	21,2	16,78	17,5	16,12	15,1
Редька олійна на сидерат	18,82	22,5	17,38	18,7	17,66	14,7	-	21,9	20,96	19,1	20,05	17,1
Редька олійна на зелений корм	14,71	20,5	16,78	15,7	16,98	14,0	15,94	21,5	17,15	17,2	16,90	15,3

При полицевому обробітку найбільше його було перед збиранням кукурудзи, а при чизельному обробітку у фазу 6-8 листків. Що свідчить про сприятливіші умови по фосфору для рослин при чизельному обробітку. Значно більше накопичувалось фосфору в ґрунті і при запровадженні сидератів. Найбільше вмісту в ґрунті обмінного калію спостерігали весною, а найменше перед збиранням врожаю. Різні форми органічної речовини істотно впливають на кількість калію. Найбільше його спостерігається на варіантах з внесенням 40 т гною. Отже, сидерація капустяними культурами позитивно впливає на поживний режим ґрунту.

5. Протибур'янова ефективність післяжнивних посівів

Визначення забур'яненності посівів кукурудзи в наших дослідах свідчить, що кількість і маса бур'янів істотно залежала від обробітку грунту і посіву післяжнивних культур.

Найбільш чистими були посіви кукурудзи у варіантах, де її попередником була редька олійна та озимий ріпак на зелене добриво. По відношенню до контролю зниження кількості бур'янів відповідно становило 54% і 37%. При полицевому обробітку у варіанті з озимим ріпаком на зелений корм бур'янів зменшилось на 29%, з редькою олійною - на 33%, а при чизельному відповідно - на 16% і 23% по відношенню до контролю.

6. Вплив основного обробітку ґрунту і післяжнивних посівів на ріст і розвиток кукурудзи

Дослідженнями встановлено, що чизельний обробіток ґрунту забезпечував тенденцію до підвищення польової схожості насіння кукурудзи і як наслідок більшу густоту рослин на гектарі, порівняно з поверхневим обробітком. Густота рослин становила при оранці 78,7 тис. штук, а при чизельному обробітку - 80,4 тис. штук на одному гектарі.

Обробіток ґрунту впливав і на висоту рослин. При чизельному обробітку ґрунту висота рослин майже всю вегетацію була більшою, ніж на варіантах з оранкою ґрунту. Все це обумовило позитивний вплив на загальний розвиток рослин і листовий апарат (табл. 4).

Таким чином, застосування чизельного обробітку ґрунту сприяло більш інтенсивному формуванню листового апарату, що позитивно вплинуло на загальну продуктивність кукурудзи на зерно. Більшу листову поверхню за чизельного обробітку можна пояснити кращим поживним і водним режимом ґрунту, високим вмістом амінокислот у ґрунті.

Слід зазначити, що вміст хлорофілу «а» був вищий при чизельному обробітку. Оранка ґрунту сприяла більш рівномірному відношенню хлорофілу «а» до «в».

Вміст каротиноїдів в листях кукурудзи був вищий у варіантах досліду з озимим ріпаком та чизельним обробітком ґрунту. Очевидно це пояснюється наявністю в ґрунті алелопатично активних фенолкарбонових кислот у варіанті з озимим ріпаком.

Таблиця 4. Індекс листової поверхні кукурудзи на зерно в залежності від системи основного обробітку ґрунту та післяжнивних посівів (середнє за 1995-1997 рр.)

Номер варіанту	Оранка на 28-30 см	Чизелювання на 28-30 см
	6-8 листків	фаза цвітіння	6-8 листків	фаза цвітіння
Контроль (кореневі та стерньові рештки озимої пшениці)	1,20	2,23	1,22	2,33
Гній, 40 т/га	1,27	2,66	2,04	3,00
Озимий ріпак на сидерат	1,29	2,42	1,71	2,84
Озимий ріпак на зелений корм	1,14	2,27	1,27	2,56
Редька олійна на сидерат	1,50	2,75	1,74	3,47
Редька олійна на зелений корм	1,46	2,53	1,35	3,18

Чизельний обробіток створює кращі умови для проростання насіння і формуванні густоти рослин, сприяє підвищеному наростанню площі листової поверхні, вмісту пігментів і каратиноїдів в листях.

Таблиця 5. Вплив основного обробітку ґрунту та післяжнивних посівів на врожайність зерна кукурудзи, ц/га

Варіанти післяжнивних культур (фактор В)	Обробіток грунту (фактор А)	Середнє фактору В	Різниця до контролю
	Оранка на 28-30 см	Чизельний обробіток на 28-30 см
1995 рік
Кореневі та стерневі рештки
озимої пшениці (контроль)	68,5	65,3	66,9
Гній, 40 т /га	76,2	77,8	77,0	10,1
Озимий ріпак на сидерат	75,8	77,2	76,5	9,6
Озимий ріпак на зелений корм	69,8	69,4	69,6	2,7
Редька олійна на сидерат	77,3	78,6	78,0	11,1
Редька олійна на зелений корм	71,3	70,9	71,1	4,2
Середнє фактору А	73,2	73,2
Різниця до контролю		0,05
НІР05 фактору А- основного обробітку грунту = 0,5; фактору В- сидерату = 1,7.
1996 рік
Кореневі та стерневі рештки
озимої пшениці (контроль)	82,8	80,2	81,5
Гній, 40 т /га	88,9	87,3	88,1	6,6
Озимий ріпак на сидерат	86,1	87,8	87,0	5,4
Озимий ріпак на зелений корм	72,1	83,7	77,9	-3,6
Редька олійна на сидерат	88,1	90,6	89,4	7,8
Редька олійна на зелений корм	83,9	84,4	84,2	2,7
Середнє фактору А	83,7	85,7
Різниця до контролю		2,0
НІР05 фактору А - основного обробітку грунту = 0,9; фактору В - сидерату = 2,1.
1997 рік
Кореневі та стерневі рештки
озимої пшениці (контроль)	67,3	65,8	66,6
Гній, 40 т /га	73,5	74,1	73,8	7,3
Озимий ріпак на сидерат	72,2	73,4	72,8	6,3
Озимий ріпак на зелений корм	68,1	67,9	68,0	1,5
Редька олійна на сидерат	74,2	76,0	75,1	8,6
Редька олійна на зелений корм	68,8	68,4	68,6	2,1
Середнє фактору А	70,7	70,9
Різниця до контролю		0,3
НІР05 фактору А - основного обробітку грунту = 0,5; фактору В - сидерату = 1,3.

7. Економічна і енергетична ефективність технологій вирощування кукурудзи

Економічна оцінка технологій

Оцінка способів основного обробітку ґрунту показала, що найбільш економічно ефективним було застосування чизельного обробітку на глибину 28-30 см. В цьому випадку зменшувалось порівняно з оранкою технологічних витрат на 4-6%, а прибуток зростав на 47-65 грн. на 1 га і рентабельність - на 11-15%. Одночасно собівартість продукції зменшувалась на 12-14%.

Найбільші грошові витрати мали при внесенні органічних добрив в нормі 40 т/га гною. На цьому варіанті витрати збільшувались порівняно з контролем майже втричі.

Висівання післяжнивних посівів збільшувало витрати, особливо при використанні їх на зелений корм. Використання повторних посівів на сидерати дозволило отримати найвищий прибуток (677-718 грн. на 1 га), що практично було на рівні контролю, тоді як в інших варіантах спостерігалось його значне зменшення. Так, при внесенні 40 т /га гною прибуток зменшувався до 224 грн. на 1 га, або більше, ніж втричі порівняно з контролем.

Енергетична оцінка технологій

Проведені енергетичні розрахунки по варіантах досліду показують (табл.6), що найбільший рівень енергетичної продуктивності був досягнутий при застосуванні чизельного обробітку ґрунту і посіву редьки олійної на сидерат. При цьому досягалось збільшення продуктивності, як за основною продукцією (зерно кукурудзи) - на 3-16%, так і за загальною біологічною продуктивністю агрофітоценозів - на 4-34%.

Найбільший коефіцієнт енергетичної ефективності (8,7 відносних одиниць) спостерігали на контролі. Використання лише органічних добрив (варіант 2) призводило до значного (майже в два рази) зменшення окупності витрат. Запровадження післяжнивних посівів було достатньо ефективним.

При тому, застосування післяжнивних культур на сидерат майже в 4-4,4 рази перевищувало коефіцієнт ефективності отриманих на варіантах з використанням цих посівів на зелений корм.

Внесення гною призводило до значного (майже на 70%) підвищення енергоємності виробництва 1 ц зерна кукурудзи порівняно з контролем.

Проведена біоенергетична оцінка всіх варіантів досліду показала аналогічну залежність, яку спостерігали при енергетичних розрахунках.

Таблиця 6. Енергетична продуктивність і затратні характеристики технологійпри застосуванні чизельного обробітку на глибину 28-30 см, ГДж /га

Варіанти досліду	Продуктивність основної продукції кукурудзи	Загальна біологічна продуктивність кукурудзи і післяжнивних посівів	Затрати
Контроль (кореневі та стерньові рештки озимої пшениці)	106,6	543	12,2
Гній, 40 т/га	120,6	615	23,4
Озимий ріпак на сидерат	120,3	702	14,4
Озимий ріпак на зелений корм	111,6	658	15,9
Редька олійна на сидерат	123,7	728	14,5
Редька олійна на зелений корм	112,9	673	15,6

Висновки

Узагальнення викладених в дисертації результатів щодо вивчення впливу системи основного обробітку ґрунту і післяжнивних посівів на продуктивність кукурудзи в умовах правобережного Лісостепу України на типовому чорноземі дозволяє зробити такі основні висновки:

Післяжнивні посіви культур родини Brassicaceae - озимий ріпак та редька олійна - активізують мікробіологічні процеси в ґрунті. Найбільш активно вони протікали при застосуванні чизельного обробітку ґрунту та використання редьки олійної на сидерат. В цьому варіанті відмічена найбільша кількість актиноміцетів - 582,2 тис. г абсолютно сухого ґрунту.

Зароблена зелена маса редьки олійної швидко розкладається в ґрунті, за рахунок чого підвищується вміст органічних речовин.

Чизельний обробіток ґрунту сприяє дружньому проростанню насіння бур'янів, що призводить до більшого засмічення посівів кукурудзи порівняно з оранкою.

Істотний вплив на засміченість посівів кукурудзи мали післяжнивні культури, які використовували на зелене добриво. Редька олійна і озимий ріпак знижували забур'яненість посівів порівняно з контролем відповідно на 54% і 37%.

Використання післяжнивних культур на сидерат та чизельний обробіток сприяли покращанню агрофізичних властивостей ґрунту і не зменшували запаси вологи в ґрунті під наступною культурою.

Чизельний обробіток ґрунту створює кращі умови для проростання і початкового росту кукурудзи, що сприяє формуванню більшої площі листового апарату та висоти рослин в порівнянні з звичайною оранкою.

Проміжні посіви редьки олійної і озимого ріпаку за різних форм використання їх вегетативної маси та при застосуванні чизельного обробітку збільшують кількість амінокислот гліцину, аспарагіну і глутаміну в ґрунті. Внаслідок чого підвищується біологічна активність ґрунту, що позитивно позначається на розвитку рослин кукурудзи.

Використання післяжнивних посівів редьки олійної та озимого ріпаку на сидерат сприяло збільшенню вмісту лужногідролізованого азоту, фосфору та обмінного калію в ґрунті.

Чизельний обробіток ґрунту та використання післяжнивних культур на сидерат оптимізують умови росту і розвитку кукурудзи, що сприяло підвищенню врожайності зерна, порівняно з оранкою.

Найбільш економічно доцільним було впровадження чизельного обробітку ґрунту та використання редьки олійної на зелене добриво. Це зумовило зменшення витрат на 4-6%, збільшення прибутку на 47-65 грн. і рентабельності на 11-15% на 1 га порівняно з полицевою оранкою.

Внесення органічних добрив майже в два рази зменшувало окупність витрат, підвищувало енергоємність виробництва зерна кукурудзи більше як на 70% порівняно з варіантами без його. Використання післяжнивних посівів на сидерат в 4-6 раз зменшує енергетичні витрати на отримання додаткової одиниці врожаю.

Пропозиції виробництву

В умовах північного Лісостепу України на глибоких чорноземах екологічно і енергетично ефективним є застосування в зерно-просапній сівозміні чизельного обробітку на 28-30 см під кукурудзу з заробкою зеленої маси післяжнивних посівів редьки олійної і озимого ріпаку на сидерат.

Публікації по темі дисертації

1. Гудзь В.П., Максимчук І.П., Каліберда В.М., Кротінов О.П., Луцюк І.О., Цюк О.А., Карпенко О.Ю. Розробка моделі нормативного землеробства при вирощуванні польових культур в Лісостепу України// Зб. наук. пр. - Науковий вісник НАУ. - К., 1997. - № 1. - С. 65-71 (Визначена будова орного шару ґрунту).

2. Карпенко О.Ю., Кротінов О.П. Протибур`янова ефективність післяжнивних посівів на зелене добриво// Зб. наук. пр. - Науковий вісник НАУ. - К., 1997. - № 2. - С. 86-89. (Здійснена оцінка ефективності післяжнивних посівів).

3. Гудзь В.П., Кротінов О.П., Карпенко О.Ю. Вплив різних способів основного обробітку ґрунту та післяжнивних посівів на динаміку амінокислот у ґрунті// Зб. наук. пр. - Інституту землеробства УААН. - К., 1998. - № 1. - С. (Виконані біохімічні аналізи).

4. Гудзь В.П., Карпенко О.Ю., Шроль Т.С. Вплив негуміфікованої органічної речовини на грунтово-мікробіологічні процеси при вирощуванні кукурудзи на зерно// Вісник аграрної науки. - 1998. - № 4. - С. 14-15. (Здійснені мікробіологічні аналізи).

5. Бірюков М.В., Каліберда В.М., Карпенко О.Ю. Вплив післяжнивних культур при різних способах їх використання в сівозміні на токсичні властивості ґрунту// Матеріали міжн. науково-практичної конференції «Селекція, насінництво і технології вирощування польових культур». - Чернівці. Буковина, 1996. - С. 194-195. (Виконані біохімічні аналізи).

Размещено на Allbest.ru

...