Агрохімічна оцінка довготривалого використання добрив та ризогуміну при вирощуванні гороху в Правобережному Лісостепу України

Размещено на http://www.allbest.ru

НАЦІОНАЛЬНИЙ АГРАРНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

ГРИЩЕНКО ОЛЕГ ВОЛОДИМИРОВИЧ

УДК: 631.8:631.582:633.35.003.13

АГРОХІМІЧНА ОЦІНКА ДОВГОТРИВАЛОГО ВИКОРИСТАННЯ ДОБРИВ ТА РИЗОГУМІНУ ПРИ ВИРОЩУВАННІ ГОРОХУ В ПРАВОБЕРЕЖНОМУ ЛІСОСТЕПУ УКРАЇНИ

06.01.04 ? агрохімія

Автореферат

дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата сільськогосподарських наук

Київ ? 2008

Дисертацією є рукопис

Робота виконана у Національному аграрному університеті Кабінету Міністрів України

Науковий керівник ? доктор сільськогосподарських наук, професор, академік УААН Городній Микола Михайлович,

Національний аграрний університет, професор кафедри агрохімії та якості продукції рослинництва ім. О.І. Душечкіна

Офіційні опоненти:

доктор сільськогосподарських наук, професор

Кавецький Володимир Миколайович,

Державний екологічний інститут Міністерства охорони навколишнього природного середовища України, проректор з наукової роботи

кандидат сільськогосподарських наук, старший науковий співробітник

Дегодюк Станіслав Едуардович,

Національний науковий центр “Інститут землеробства УААН”, завідувач відділу агрохімії і фізіології рослин

З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Національного аграрного університету за адресою: 03041, Київ, вул. Героїв Оборони, 13, навчальний корпус 4, к. 28

Вчений секретар

спеціалізованої вченої ради І.В. Присташ

Размещено на http://www.allbest.ru

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність теми. Азот у землеробстві є найголовнішим чинником формування органічної речовини, що обумовлює негативні зміни його кругообігу. У теперішній час з цього колообігу вилучається до 3,5-4,0 млн т азоту, або 140-150 кг з 1 га ріллі. Це пов'язано з втратами гумусу (в середньому на 0,3 % у рік), зменшенням внесення органічних добрив (з 8 т/га ріллі у 1990 р. до 1,1 т/га - у 2007 р.) та мінерального азоту (з 45 кг/га в 1999 р. до 21 кг/га - у 2007 р.), скороченням площ під багаторічними травами та зернобобовими культурами. Забур'яненість посівів обумовлює втрати до 30-35 % азоту, який в балансі не враховується. Сьогодні можна стверджувати, що за допомогою лише азотних добрив вирішити цю проблему неможливо, адже необхідно враховувати надто велику витратність їх виробництва (на 1 т аміачної селітри витрачається близько 800 м³ природного газу, або 4 т нафти). Альтернативою є біологічно зв'язаний азот атмосфери, від правильного використання якого залежить стратегія виробництва і використання мінеральних добрив. На жаль, роль біологічного азоту в нашій країні недооцінюється. Зростання обсягів біологічної фіксації азоту бобовими культурами можна забезпечувати як збільшенням площ посіву гороху і інших зернобобових культур, так і використанням комплексного мікробіологічного препарату ризогумін. Успішне вирішення цього завдання повинне спиратися на наукові розробки, які отримують у довготривалих дослідах. Отже, актуальність досліджень полягає у агрохімічному обґрунтуванні використання добрив під горох та пошуку шляхів підвищення біологічної фіксації азоту за рахунок використання комплексного мікробіологічного препарату ризогуміну.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Дослідження проведено відповідно до науково-технічних програм Національного аграрного університету. Науково-дослідна робота була складовою комплексної тематики “Агроекологічне обґрунтування та агрохімічне забезпечення використання добрив на лучно-чорноземному ґрунті північної частини Лісостепу” (номер державної реєстрації 0100U002832).

Мета і завдання дослідження. Мета досліджень полягала в розробці і теоретичному обґрунтуванні системи удобрення гороху інтенсивних сортів Мадонна та Інтенсивний 92 та шляхів підвищення біологічної фіксації рослинами азоту для підвищення показників родючості лучно-чорноземного карбонатного легкосуглинкового ґрунту і отримання стабільних врожаїв культури. добриво ризогумін ґрунт горох

Для досягнення мети дослідження поставлено такі завдання:

_ виявити вплив мінеральних добрив та мікробіологічного препарату ризогуміну на динаміку вмісту елементів живлення у ґрунті;

_ вивчити зміни мікробіологічної активності ґрунту під впливом систематичного застосування добрив та інокуляції насіння комплексним мікробіологічним препаратом ризогумін;

_ дослідити вплив родючості ґрунту, добрив на особливості росту і розвитку рослин інтенсивних сортів гороху, формування їх продуктивного потенціалу;

_ встановити рівень врожайності та показники якості зерна гороху за використання добрив і ризогуміну;

_ визначити вплив добрив та ризогуміну на величину біологічної фіксації азоту рослинами гороху інтенсивних сортів;

_ провести економічну та біоенергетичну оцінку ефективності використання добрив та бактеріального препарату ризогуміну при вирощуванні інтенсивних сортів гороху.

Об'єкт дослідження - агрохімічні процеси в лучно-чорноземному легкосуглинковому на лесовидному суглинку ґрунті та процеси формування врожаю інтенсивних сортів гороху Мадонна і Інтенсивний 92 за використання добрив та ризогуміну.

Предмет дослідження - вміст макроелементів у ґрунті й рослинах гороху, мікробіологічний стан ґрунту, врожайність зерна та показники його якості.

Методи дослідження. Польові, лабораторні, методи математичної статистики, економічна та біоенергетична оцінка.

Наукова новизна одержаних результатів. Полягала у розробці і теоретичному обґрунтуванні технологічних заходів по застосуванню мінеральних добрив і комплексного мікробіологічного препарату ризогуміну на інтенсивних сортах гороху (Мадонна і Інтенсивний 92), що забезпечує отримання стабільних врожаїв культури (4-6 т/га), високу якість продукції та оптимізацію агрохімічних і біологічних показників лучно-чорноземного карбонатного легкосуглинкового ґрунту.

Практичне значення одержаних результатів. Полягає у розробці рекомендацій щодо використання мінеральних добрив під горох та визначення їх оптимальних доз; у підвищенні рівня біологічної фіксації азоту рослинами гороху за рахунок застосування комплексного мікробіологічного препарату ризогумін та забезпеченні стабільного врожаю гороху (4-6 т/га) і покращення показників якості зерна. Проведена виробнича перевірка системи удобрення інтенсивних сортів гороху на чорноземі глибокому та лучно-чорноземному ґрунтах (Хмельницька обл., Шепетівській район,) у ТОВ “Лотівка Еліт” на площі 45 га з сортом гороху Інтенсивний 92, та у ТОВ “Левада” на площі 48 га з сортом Мадонна.

Особистий внесок здобувача. Здобувач брав безпосередню участь в аналізі літературних джерел за темою дисертації, розробці програми досліджень, закладці та проведенні польових і лабораторних досліджень, узагальненні одержаних результатів та їх статистичній обробці, написанні дисертаційної роботи та статей.

Апробація результатів дисертації. Результати досліджень і основні положення доповідались та були опубліковані на Міжнародному науковому практичному форумі “Теорія і практика розвитку АПК” (Львівський державний аграрний університет, Львів, 2006 р.); на Всеукраїнській науковій конференції “Розширене використання у землеробстві біологічного азоту як складова частина концепції продовольчої та енергетичної незалежності України на етапі Євроінтеграції” (Чабани, 2006 р.); на Всеукраїнській науково-практичній конференції молодих учених (Умань, 2008 р.); обговорювались щорічно на засіданнях кафедри агрохімії та якості продукції рослинництва ім. О.І. Душечкіна НАУ (2005-2007 рр.) та наукових конференціях викладацького складу і аспірантів НДІ агротехнологій та якості продукції рослинництва Національного аграрного університету (Київ, 2005-2007 рр.).

Публікації. Основні положення дисертації викладено у 8 наукових працях, з них 4 статті, опубліковані у фахових виданнях, 3 матеріалів конференцій та рекомендації виробництву.

Структура та обсяг роботи. Дисертаційна робота складається із вступу, 8 розділів, висновків та рекомендацій виробництву, списку використаних літературних джерел. Основний матеріал викладено друкованим текстом на 130 сторінках. Робота містить 41 таблицю, 19 рисунків та 5 додатків. Список літератури нараховує 205 джерел, 35 з яких - латиницею.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

МІНЕРАЛЬНЕ ЖИВЛЕННЯ, УДОБРЕННЯ ТА ВИКОРИСТАННЯ МІКРОБНИХ ПРЕПАРАТІВ ЗА ВИРОЩУВАННЯ ГОРОХУ (огляд літератури)

Розглянуто і проаналізовано вплив мінеральних добрив та мікробіологічних препаратів на відтворення родючості ґрунту, динаміку агрохімічних показників, умови живлення, врожайність та якість зерна гороху. Серед основних факторів, що впливають на урожай гороху та ефективність інокуляції, найважливішими є забезпечення рослин мінеральним азотом (Посипанов Г.С., 1985; Водяник А.С., 1987; Волкогон В.В., 2006; Лихочвор В.В., 2006 та ін.). Від його кількості залежить величина біологічної фіксації горохом. Тому деякі автори вказують на доцільність внесення стартових доз азотних добрив та оброблення насіння зернобобових культур мікробними препаратами (Doberreinez J., 1978; Дубовенко Є.К., Малинская С.М. 1984; Amelirt A., 1996; Бабич А.О., 1996; Патика В.П. Волкогон В.В., 2003).

Аналіз літератури свідчить, що удобренню за використання мікробіологічних препаратів при вирощуванні гороху приділялося недостатньо уваги. Крім того, дані з впливу ризогуміну на величину біологічної фіксації на лучно-чорноземному карбонатному легкосуглинковому ґрунті взагалі відсутні.

УМОВИ ТА МЕТОДИКА ПРОВЕДЕННЯ ДОСЛІДЖЕНЬ

Дослідження проводили упродовж 2005-2007 рр. на Агрономічній дослідній станції Національного аграрного університету у тривалому польовому досліді кафедри агрохімії та якості продукції рослинництва ім. О.І. Душечкіна (атестат УААН № 080 від 2006 р. про надання статусу Національного надбання). Стаціонарний дослід - 10-пільна зерно-бурякова сівозміна, освоєна в 1956-1958 рp. Чергування культур у сівозміні таке: багаторічні трави, пшениця озима, буряк цукровий, кукурудза на силос, пшениця яра, горох, пшениця озима, буряк цукровий, кукурудза на зерно, ячмінь з підсівом багаторічних трав. Ґрунт дослідної ділянки - лучно-чорноземний карбонатний легкосуглинкових на лесі. Орний шар характеризується середнім вмістом гумусу (4,07 %), середнім ступенем забезпеченням рухомим фосфором (26,7 мг/кг) і низьким - обмінним калієм (77,1 мг/кг); місткість катіонного обміну становить 31,2 мг-екв/100 г; рН водної витяжки 8,32.

Для вивчення ефективності внесення у тривалому польовому досліді фосфорно-калійних добрив у різних нормах та на їх фоні стартових доз азоту (N₃₀ та N₄₅) на продуктивність гороху сорту Мадонна, величину азотфіксації та мікробіологічну активність ґрунту було обрано таку схему: 1. Без добрив (контроль); 2. Р₆₀; 3. Р₆₀К₆₀; 4. N₃₀Р₆₀К₆₀; 5. N₄₅P₉₀K₉₀. На фоні цих варіантів удобрення вивчали вплив обробки зерна гороху ризогуміном.

Для з'ясування відзиву гороху сорту Інтенсивний 92 на внесення мінеральних добрив у нормі Р₄₅К₄₅ і стартових доз азоту N₃₀ та N₆₀ на азотфіксацію, мікробіологічну активність ґрунту та продуктивність гороху був закладений тимчасовий дослід за такою схемою: 1. Без добрив (контроль); 2. Р₄₅К₄₅; 3. N₃₀Р₄₅К₄₅; 4. N₆₀P₄₅K₄₅. На фоні цих варіантів удобрення вивчали вплив обробки зерна гороху ризогуміном.

Норма витрати комплексного мікробіологічного препарату ризогуміну становила 200 г на гектарну норму насіння. Він складається із спеціально підготовленого торфу з розмноженому в ньому бактеріальними клітинами Rhizobium leguminosarum bv. viceae. Розробником препарату є Інститут сільськогосподарської мікробіології УААН (м. Чернігів).

Досліди закладено за трикратної повторності, площа посівної ділянки - 172 м², облікової - 100 м². Восени під основний обробіток ґрунту вносили аміачну селітру, суперфосфат простий гранульований та калій хлористий. Посів гороху сортів Мадонна (оригінатор ,,НПЦ Лембке“, Німеччина) та Інтенсивний 92 (оригінатор Інститут рослинництва ім. В.Я. Юр'єва УААН, Україна) проводили 17 квітня у 2005 та 2006 рр. і 27 березня у 2007 р. Технологія вирощування інтенсивних сортів гороху була характерною для зони Лісостепу. Попередник гороху - пшениця яра. Норма висіву для сорту Інтенсивний 92 становила 1,4, Мадонни - 1,1 млн шт. схожих насінин на 1 га. Після посіву поле коткували. У фазу 3-4 листочків гороху застосовували Півот 10 % в.р.к. в дозі 0,6 л/га. З появою перших квіток гороху посіви обробляли інсектицидом Бі-58 новий к.е. (0,8 л/га) проти брухусу та попелиць. Збирання здійснювали прямим комбайнуванням за вологості зерна 16-17 %.

Аналізи ґрунту, рослин та добрив проводили у сертифікованій лабораторії оцінки якості земель, добрив та продукції рослинництва кафедри агрохімії та якості продукції рослинництва ім. О.І. Душечкіна Національного аграрного університету (атестат акредитації за № UA 6.001.Н.326).

Відбір та підготовку зразків ґрунту до аналізів проводили згідно з ГОСТ 28168-89 та ДСТУ ISO 11464-2001. В них визначали: вміст вологи - термогравіметричним методом (ГОСТ 29268-89), гумусу - за методом І.В. Тюріна в модифікації В.Н. Сімакова, амонійного азоту - фотоколориметричним методом з використанням реактиву Несслера, нітратного азоту _ іонометричним методом (ГОСТ 26951-86), рухомого фосфору і обмінного калію _ за методом Б.П. Мачигіна (ДСТУ 4114-2002), рН водної і сольової витяжок - потенціометричним методом (ДСТУ ISO 10390-2001), місткість катіонного обміну - з використанням розчину барію хлориду (ДСТУ ISO 11260-2001).

Відбір зразків рослин і їх підготовку до аналізів проводили за загальноприйнятими в агрохімії методиками. Озолення рослинного матеріалу здійснювали за методом А. Гінзбург та ін. з наступним визначенням азоту - фотоколориметрично з реактивом Несслера, фосфору - за Деніже в модифікації А. Левицького, калію - за допомогою полуменевого фотометра. Нітрати визначали потенціометрично за допомогою іонселективних електродів (ГОСТ 5048-89).

У зерні вміст білка визначали методом інфрачервоної спектроскопії, фракційний склад білка - методом М.В. Козлова і М.М. Городнього.

Мікробіологічні аналізи проводили в інституті мікробіології та вірусології НАНУ за методом Д.І. Звягінцева. Для проведення мікробіологічних аналізів зразки ґрунту відбирали з кожного варіанту досліду у фазу цвітіння. Чисельність мікроорганізмів визначали методом посіву ґрунтової суспензії на агаризовані поживні середовища : сапрофітні бактерії - на МПА, гриби - на СА, актиноміцети - на КАА, педотрофні - на ґрунтовому агарі, азотфіксуючі - на Ешбі, фосфатмобілізуючі - на середовищі Наумової, нітрифікуючі бактерії - на голодному агарі з магнієм-амонієм фосфорнокислим.

Статистичну обробку отриманої інформації проводили за Б.О. Доспєховим з використанням комп'ютерних програм Ехеl та Agrostat. Економічну оцінку ефективності використання добрив під горох вирахували за середніми цінами, що були в роки проведення досліджень, біоенергетичну - за методикою, викладеною Ю.О. Тараріко та ін.

ВПЛИВ ТРИВАЛОГО ЗАСТОСУВАННЯ ДОБРИВ ПІД ГОРОХ
У ЗЕРНО-БУРЯКОВІЙ СІВОЗМІНІ НА ВМІСТ ТА ДИНАМІКУ ПОЖИВНИХ РЕЧОВИН У ЛУЧНО-ЧОРНОЗЕМНОМУ ЛЕГКОСУГЛИНКОВОМУ ҐРУНТІ

При дослідженні вмісту доступних сполук основних елементів живлення у ґрунті протягом періоду вегетації гороху встановлено, що він залежав від мінералізації органічних сполук, кількості добрив, що поєднувались з комплексним бактеріальним препаратом ризогумін. Останній підсилював проходження мікробіологічних процесів у ґрунті, що обумовлювало підвищення вмісту рухомих сполук макроелементів. При застосуванні добрив під горох сорту Мадонна встановлено збільшення кількості мінеральних сполук азоту порівняно з контролем на 2,3-10,3 мг/кг ґрунту (табл. 1). Найбільший його вміст був у варіанті з внесенням їх полуторної норми і становив 37,6 мг/кг ґрунту. Обробка насіння ризогуміном обумовлювала подальше збільшення кількості азоту мінеральних сполук у варіантах з добривами порівняно з контролем (3,3-12,6 мг/кг ґрунту).

Щодо рухомих сполук фосфору та калію відмічено збільшення їх вмісту у ґрунті на початку вегетації гороху за умови внесення мінеральних добрив. До фази повної стиглості їх кількість зменшувалась. Це пояснюється інтенсивним засвоюванням елементів живлення рослинами гороху.

Використання ризогуміну обумовлювало зменшення вмісту фосфору і калію у ґрунті, що пов'язано із більшим їх виносом урожаєм гороху.

Таблиця 1 - Вплив тривалого застосування добрив у сівозміні та ризогуміну на окремі показники поживного режиму лучно-чорноземного карбонатного ґрунту (шар 0-25 см) за вирощування гороху сорту Мадонна, (середнє за 2005-2007 рр.), мг/кг ґрунту

Варіант досліду	Вміст рухомих сполук
	мінерального азоту	фосфору	калію
	насіння
	необроблене	оброблене	необроблене	оброблене	необроблене	оброблене
Без добрив (контроль)	26,7	27,9	39,7	37,3	87,4	83,7
P60	29,0	30,2	44,6	40,5	94,7	89,2
P60K60	31,3	33,3	46,7	43,5	108	96,6
N30P60K60	34,7	36,8	50,3	47,5	119	104
N45P90K90	37,6	40,5	53,1	50,7	130	123
НІР05, мг/кг	2,2	2,0	3,5	3,3	7,2	6,8

ВПЛИВ ДОВГОТРИВАЛОГО ЗАСТОСУВАННЯ МІНЕРАЛЬНИХ ДОБРИВ ТА ОБРОБЛЕННЯ НАСІННЯ ГОРОХУ РИЗОГУМІНОМ НА ФУНКЦІОНУВАННЯ МІКРОБНИХ УГРУПОВАНЬ

За вирощування гороху в ґрунті спостерігалась найбільша кількість педотрофів, яка характеризує інтенсивність загального розвитку мікрофлори в ґрунті. Вони беруть участь у перетворенні водорозчинних мінеральних і органічних сполук азоту, фосфору калію, мікроелементів, неспецифічних сполук органічної речовини ґрунту (білки, амінокислоти, вуглеводи, полісахариди, вітаміни, тощо), а також специфічних гумусових речовин (фульвати і гумати). На другому місці за чисельністю знаходились амоніфікуючі мікроорганізми, кількість яких залежала від внесення добрив. Крім зазначеної групи, яка має важливу роль у формуванні азотного балансу, в ґрунті знаходилась значна кількість фосфатмобілізуючих мікроорганізмів, що продукують фосфатазу, яка сприяє гідролітичному дефосфорилюванню органічних сполук. У варіантах, де насіння гороху обробляли ризогуміном, чисельність всіх мікроорганізмів в 1 г ґрунту була більшою, порівняно із відповідними варіантами без застосування мікробіологічного препарату.

Таблиця 2 _ Вплив мінеральних добрив на чисельність головних таксономічних груп мікроорганізмів в лучно-чорноземному карбонатному легкосуглинковому ґрунті (середнє за 2005-2006 рр.)

Варіант досліду	Бактерії (на МПА), млн КУО/г ґрунту	Гриби (на СА), млн КУО/г ґрунту	Актиноміцети (на КАА), млн КУО/г ґрунту	Загальна кількість мікроорганізмів, млн КУО/г ґрунту
Сорт Мадонна
Без добрив (контроль)	11,0±1,19	0,10±0,01	2,0±0,18	23,1±1,89
N30P60K60	99,0±7,71	0,12±0,11	21,0±2,37	120±10,7
N45P90K90	125±11,4	0,08±0,002	28,0±2,69	153±14,4
Сорт Інтенсивний 92
Без добрив (контроль)	20,0±1,37	0,11±0,01	12,0±1,14	23,5±1,95
N30P45K45	75,0±6,83	0,14±0,01	25,0±2,55	100±8,5
N60P45K45	110±9,91	0,08±0,002	25,0±2,58	135±12,7

Загальна кількість мікроорганізмів при вирощуванні гороху сорту Мадонна за внесення N₃₀P₆₀K₆₀ становила 120 млн КУО/г ґрунту, а у варіанті з полуторною нормою - 153 млн., за показника у контролі - 23,1 млн КУО/г ґрунту (табл. 2). Для сорту гороху Інтенсивний 92 була характерна загальна тенденція до зменшення кількості мікроорганізмів. Так, за внесення N₃₀P₄₅K₄₅ вона сягала 100 млн КУО/г ґрунту, а N₆₀P₄₅K₄₅ - 135 млн КУО/г ґрунту.

Поряд з вивченням кількісного складу мікроорганізмів у лучно-чорноземному карбонатному ґрунті визначали різноманітність бактеріальної мікрофлори. Вона була представлена такими групами: Pseudоmonаs fluorescense, Basillus megaterium, Bacillus mycoides, Micrococcus agilis i Actinomyces albus. Найбільша чисельність була характерна для Pseudomonas fluorescense і Basillus megaterium, а найменша - для Bacillus mycoides.

Отже, внесення добрив і застосування мікробного препарату ризогуміну поліпшувало мікробіологічний стан лучно-чорноземного карбонатного легкосуглинкового ґрунту при вирощуванні гороху.

НАКОПИЧЕННЯ СУХОЇ РЕЧОВИНИ ТА ВИНОС ЕЛЕМЕНТІВ ЖИВЛЕННЯ ІНТЕНСИВНИМИ СОРТАМИ ГОРОХУ МАДОННА ТА ІНТЕНСИВНИЙ 92

Накопичення рослинами гороху сортів Мадонна та Інтенсивний 92 сухої речовини відбувалося нерівномірно упродовж періоду вегетації. У фазу сходів приріст був незначним, а у фазу цвітіння цей процес значно інтенсифікувався. Найбільш інтенсивний приріст відмічався у фазу повної стиглості. У варіантах, де вносили мінеральні добрива, маса сухої речовини значно переважала контрольні показники. Внесення N₄₅Р₉₀К₉₀ при вирощуванні гороху сорту Мадонна сприяло накопиченню сухої речовини до 1045 г на 100 рослин (контроль - 723 г). Інокуляція насіння гороху ризогуміном обумовлювала підвищення рівня накопичення сухої речовини до 1128 г на 100 рослин (контроль - 794 г).

Проведені дослідження показали, що для гороху характерним є надходження поживних речовин більш швидким темпами в перші періоди росту і розвитку рослин. Найбільші вимоги до цих елементів живлення рослини гороху проявляли у фазу цвітіння.

Встановлено, що найбільший винос головних елементів живлення (рис. 1) був у варіантах, де вносили N₄₅P₉₀K₉₀: винос азоту - 313 кг/га, фосфору - 138 та калію - 163 кг/га. Витрати на формування 1 т зерна становили: азоту - 52,8, фосфору - 20,3, калію - 23,2 кг (у контролі відповідно 51,1, 18,4, 19,9 кг).

Обробка зерна ризогуміном обумовлювала винос більшої кількості елементів живлення за рахунок їх інтенсивнішого поглинання для синтезу сухої речовини. Для формування 1 т зерна у цих варіантах було витрачено 54,0-58,4 кг азоту, 19,5-24,1 кг фосфору та 23,8-29,9 кг калію, при показниках у контролі відповідно 53,0, 17,9 та 21,3 кг.

Для гороху сорту Інтенсивний 92 встановлено, що винос елементів живлення з врожаєм та побічною продукцією був вищим порівняно з сортом Мадонна. На створення 1 т зерна було витрачено азоту від 67,2 до 67,6 кг, фосфору від 21,3 до 22,9 кг, калію від 27,3 до 31,9 кг (контроль відповідно 69,1, 19,0 і 22,4 кг).

Отже, внесення N₄₅P₉₀K₉₀ та проведення інокуляції насіння сорту Мадонна ризогуміном обумовлювало закономірності щодо підвищення виносу макроелементів урожаєм.

ВПЛИВ ДОБРИВ ТА МІКРОБНОГО ПРЕПАРАТУ РИЗОГУМІНУ НА БІОЛОГІЧНУ ФІКСАЦІЮ АЗОТУ ГОРОХОМ

Відомо, що утворення бульбочок на коренях гороху залежить від наявності в ґрунті мікроорганізмів, які вступають у симбіоз з бобовими рослинами, від норм добрив та обробки насіння гороху мікробіологічними препаратами.

Нашими дослідженнями встановлено, що кількість бульбочок на коренях гороху сорту Мадонна збільшувалась від фази сходів до цвітіння. У варіантах з добривами та обробкою насіння гороху ризогуміном вона була більшою порівняно з контролем на 1-16 шт. на одну рослину. Максимальна їх кількість утворилась за внесення N₄₅P₉₀K₉₀ як за обробки насіння, так і без такої. У фазу цвітіння вона досягала 49 і 47 шт. на одну рослину (контроль відповідно 33 і 33 шт.).

Утворення бульбочок на коренях гороху сорт Інтенсивний 92 відбувалося менш інтенсивно порівняно з сортом Мадонна. Це можна пояснити особливостями сорту та впливом добрив. У фазу цвітіння у варіантах з внесенням добрив їх кількість становила 40-48 шт. на одну рослину (контроль - 37 шт.). Обробка ризогуміном забезпечила незначне збільшення цього показника.

Визначивши масу кореневої системи і рослинних решток, які залишаються на полі, можна спрогнозувати додаткову кількість азоту, яка надійде в ґрунт за рахунок їх мінералізації. Дослідженнями встановлено, що добрива, які вносилися під горох, сприяли збільшенню кількості кореневих і пожнивних решток. У варіантах з добривами для гороху сорту Мадонна вона становила 0,72-1,04 т/га. Найбільша маса рослинних залишків була характерна для варіантів із внесенням N₄₅P₉₀K₉₀ і становила 1,04 т/га, що на 0,39 т/га більше, ніж у контролі. Обробка насіння бактеріальним препаратом, обумовила підвищення цього показника. У варіантах з добривами він становив 0,76-1,10 т/га, контроль - 0,71 т/га.

Для гороху сорту Інтенсивний 92,була характерна менша їх кількість порівняно з сортом Мадонна, що, можливо, пояснюється його сорто-генетичними особливостями. Проте вищезазначені тенденції зберігалися.

Біологічна фіксація азоту є дієвим фактором оптимізації режиму живлення лучно-чорноземного карбонатного ґрунту. Внесені добрива за вирощування гороху сорту Мадонна (табл. 3) сприяли фіксації біологічного азоту в середньому за три роки в межах - 72,8-124 кг/га (контроль 63,6 кг/га). Обробка насіння ризогуміном обумовила збільшення становила цього показника до рівня 83,5-139 кг/га.

За вирощування гороху сорту Інтенсивний 92 (табл. 4) з обробкою насіння ризогуміном кількість біологічного азоту була більшою за варіанти без неї і становила 83,9-109 кг/га (контроль 72,8 кг/га).

Отже, для посилення азотфіксації доцільно вносити стартові дози азоту та проводити інокуляцію зерна гороху комплексним мікробіологічним препаратом ризогуміном.

ВПЛИВ ДОБРИВ ТА РИЗОГУМІНУ НА УРОЖАЙНОСТЬ ТА ЯКІСТЬ ЗЕРНА ГОРОХУ ІНТЕНСИВНИХ СОРТІВ

Мінеральне живлення істотно впливає на формування величини та структуру врожаю. Під впливом добрив поліпшились всі структурні показники гороху відносно контролю. У варіантах з внесенням N₃₀P₆₀K₆₀ і N₄₅P₉₀K₉₀ маса 1000 зерен для сорту Мадонна становила 234 і 239 г, а для Інтенсивного 92 становила залежно від удобрення від 198 до 200 г. Обробка насіння ризогуміном підвищила крім цього показника число бобів на рослині та кількість насінин у бобі. На показник врожайності впливали погодні умови та кількість добрив. Так, у 2006 р. врожайність гороху перевищувала показники інших років досліджень, що пов'язано з більш сприятливими погодними умовами. Найбільший врожай гороху сорту Мадонна в середньому за три роки був отриманий у варіанті з внесенням N₄₅P₉₀K₉₀ - 5,52 т/га; обробка насіння ризогуміном прияла підвищенню врожайності зерна до 5,90 т/га (табл. 5)

Таблиця 5 - Вплив застосування добрив та ризогуміну на врожайність та вміст білка в зерні гороху сорту Мадонна на лучно-чорноземному карбонатному ґрунті (середнє за 2005-2007рр.)

Варіант досліду	Врожайність зерна, т/га	Вміст білка, %	Збір білка	Приріст збору білка
	2005р.	2006р.	2007р.	середнє	2005р.	2006р.	2007р.	середнє	т/га	т/га	%
Без інокуляції
Без добрив (контроль)	2,97	3,08	2,84	2,96	23,3	22,0	22,7	22,7	0,67	_	_
P60	3,35	3,40	3,22	3,32	22,8	21,1	22,2	22,0	0,73	0,06	9,0
P60 K60	3,98	4,25	3,61	3,95	22,5	20,8	21,4	21,6	0,85	0,18	27,0
N30P60K60	4,98	5,09	4,56	4,88	21,6	20,5	20,9	21,0	1,02	0,35	52,7
N45P90K90	5,41	5,64	5,51	5,52	21,1	20,3	20,6	20,7	1,14	0,47	70,0
НІР05	0,18	0,18	0,16		0,4	0,3	0,3
Інокуляція Ризогуміном
Без добрив (контроль)	3,39	3,58	3,27	3,41	24,5	22,9	23,8	23,7	0,81	_	_
P60	3,73	3,85	3,64	3,74	24,0	22,4	23,1	23,2	0,87	0,06	7,1
P60 K60	4,21	4,44	4,34	4,33	23,7	22,2	22,3	22,7	0,98	0,18	21,6
N30P60K60	5,38	5,46	5,17	5,34	22,9	21,7	22,0	22,2	1,19	0,38	46,5
N45P90K90	5,87	5,98	5,86	5,90	22,6	21,3	21,5	21,8	1,29	0,48	58,9
НІР05	0,22	0,21	0,16		0,5	0,3	0,4

Слід зазначити, що в тимчасовому досліді врожайність гороху сорту Інтенсивний 92 була нижчою порівняно з сортом Мадонна, що можна пояснити більш високою потенційною можливістю останнього. У варіанті із внесенням N₃₀P₄₅K₄₅ цей показник становив 3,62 т/га, що на 0,7 т/га більше відносно фону (Р₄₅К₄₅). У варіанті з N₆₀P₄₅K₄₅ приріст врожаю становив 1,09 т/га до контролю та 0,8 т/га відносно фону.

Горох використовується на продовольчі та кормові цілі і повинен містити як можна більше білка. В умовах наших досліджень цей показник змінювався під впливом добрив як за вирощування гороху сорту Мадонна, так і сорту Інтенсивний 92. У контролі в усі роки досліджень вміст білка був вищим, що пояснюється нижчою врожайністю зерна і меншим ростовим розбавленням білка, ніж у варіантах з добривами. Обробка насіння гороху ризогуміном обумовила підвищення його вмісту.

При вирощуванні гороху сорту Мадонна без інокуляції насіння ризогуміном найвищий вміст білка встановлено у 2005 р., який за використання добрив досягав 21,1-22,8 %, а в контролі - 23,8 %.

Добрива і ризогумін вплинули на співвідношення фракцій білка у зерні гороху. Підтверджено, що фракція проламінів була майже відсутня. У варіанті, де вносили N₃₀P₆₀K₆₀, частка альбумінів становила 31, глобулінів - 41 та глютамінів - 17 %. У варіанті із внесенням полуторної норми добрив зростала частка глобулінів та глютамінів.

Отже, використання добрив та ризогуміну за вирощування гороху збільшувало його врожайність, загальний збір білка та сприяло підвищенню частки водо- та солерозчинних фракцій білка.

ЕКОНОМІЧНА ТА БІОЕНЕРГЕТИЧНА ЕФЕКТИВНІСТЬ ВИКОРИСТАННЯ ДОБРИВ ТА РИЗОГУМІНУ ПІД ГОРОХ

Найвищий умовно-чистий дохід було отримано у варіанті із внесенням N₄₅P₉₀K₉₀ (3023 грн/га), що забезпечило рентабельність на рівні 121 %. Інокуляція насіння гороху ризогуміном в цьому варіанті підвищила умовно-чистий дохід на 309 грн/га, а рентабельність - на 9 %.

Найвищим коефіцієнт використання фотосинтетично-активної радіації був у варіанті із внесенням N₄₅P₉₀K₉₀ та обробкою насіння ризогуміном і становив 3,08 %. Без обробки насіння у варіанті з полуторною нормою К_фар становив 2,88 %. Аналізуючи показник коефіцієнта енергетичної ефективності можна відмітити, що інокуляція насіння гороху сорту Мадонна ризогуміном на фоні добрив сприяла його підвищенню; у варіанті із внесенням N₄₅P₉₀K₉₀ та інокуляцією він становив 5,8, а без інокуляції - 5,4.

Отже, можна стверджувати, що за використання мінеральних добрив і ризогуміну при вирощуванні гороху коефіцієнт фотосинтетично-активної радіації досягав високого рівня, а коефіцієнт енергетичної ефективності - середнього.

ВИСНОВКИ

У дисертаційній роботі розроблено і теоретично обґрунтовано систему удобрення гороху інтенсивних сортів Мадонна та Інтенсивний 92 і встановлено шляхи підвищення біологічної фіксації рослинами азоту за використання ризогуміну для відтворення родючості лучно-чорноземного карбонатного легкосуглинкового ґрунту і отримання стабільних врожаїв культури.

1. Систематичне використання мінеральних добрив в нормі N₄₅P₉₀K₉₀ та інокуляція насіння ризогуміном забезпечила найбільш високий рівень врожайності для сорту Мадонна - 5,90 т/га, за відмови від останнього заходу отримано меншу на 0,38 т/га врожайність зерна гороху.

2. За внесення N₄₅P₉₀K₉₀ та обробки насіння ризогуміном вміст білка в зерні гороху сорту Мадонна становив 21,8 %, його збір - 1,29 т/га. Інокуляція підвищувала вміст білка, а застосування добрив за впливом на цей показник поступалося контролю. Аналогічна тенденція була виявлена і для сорту Інтенсивний 92.

3. Систематичне внесення добрив позитивно впливало на якість фракційного складу білка зерна гороху. Найвищий вміст альбумінів (43 %) був у зерні варіантів з внесенням N₄₅P₉₀K₉₀. При зменшенні дози до N₃₀P₆₀K₆₀ цей показник зменшився до 41 %. Обернена тенденція була для глобулінів. Не виявлено впливу добрив на вміст глютамінів.

Обробка насіння гороху ризогуміном сприяла збільшенню вмісту альбумінів і глобулінів порівняно з контролем. Так у варіанті із внесенням N₄₅P₉₀K₉₀ вміст альбумінів і глобулінів становив відповідно 30 і 43 %.

4. Тривале застосування добрив у сівозміні при вирощуванні гороху сорту Мадонна сприяло оптимізації поживного режиму ґрунту. У варіанті з внесенням N₄₅P₉₀K₉₀ підвищувався вміст азоту мінеральних сполук, рухомого фосфору та обмінного калію порівняно з контролем. Так, у фазу цвітіння в орному шарі ґрунту вміст мінерального азоту, рухомого фосфору та обмінного був більшим, ніж у контролі відповідно на 21,5, 14,7 і 36,0 мг/кг ґрунту. Інокуляція насіння гороху ризогуміном сприяла підвищенню вмісту мінерального азоту, але зниженню рухомого фосфору і обмінного калію.

5. Під впливом добрив збільшувалась чисельність головних таксономічних груп мікроорганізмів у ґрунті. Але динаміка цього процесу була більш вираженою за вирощування гороху сорту Мадонна: за внесення добрив їх загальна кількість збільшувалася порівняно з контролем на 96,9-129 млн КУО/г ґрунту, тоді як за вирощування гороху сорту Інтенсивний 92 - на 76,5-112 млн КУО/г ґрунту.

6. Накопичення сухої речовини рослинами гороху сортів Мадонна та Інтенсивний 92 протягом вегетації проходило нерівномірно. Максимум припадав на фазу повної стиглості і у варіантах з добривами цей показник сягав 812-1046 г/ 100 рослин (контроль - 723 г/100 рослин). За інокуляції насіння гороху цей процес інтенсифікувався і у варіантах з добривами становив 885-1128 г/100 рослин (контроль - 793 г/100 рослин). Накопичення сухої речовини рослинами гороху сорту Інтенсивний 92 було нижчим порівняно з сортом Мадонна.

7. Внесення мінеральних добрив та інокуляція насіння гороху комплексним мікробіологічним препаратом ризогумін позитивно вплинули на кількість бульбочок на коренях рослин. Найбільше їх утворювалося у варіантах з добривами у фазу цвітіння (47,8-64,1 шт. на 1 рослині за показника у контролі - 46,3 шт.). Слід відзначити, що для гороху сорту Інтенсивний 92 була характерна менша кількість бульбочок порівняно з сортом Мадонна.

8. За вирощування гороху сорту Мадонна без інокуляції насіння ризогуміном найбільша кількість біологічного азоту встановлена у варіанті з внесенням N₄₅P₉₀K₉₀ - 124 кг/га при контролі - 63,6 кг/га. Інокуляція насіння гороху забезпечила збільшення величини біологічної фіксації: за внесення N₄₅P₉₀K₉₀ вона становила 139 кг/га, що на 64,3 кг/га більше за контроль.

9. Застосування мінеральних добрив та ризогуміну за вирощування гороху є економічно доцільним заходом, який забезпечив 1770-3323 грн чистого прибутку та рівень рентабельності 139 %. Коефіцієнт біоенергетичної ефективності становив 5,8, фотосинтетично-активної радіації - 3,08 %. У варіанті з внесенням N₄₅P₉₀K₉₀ вищеописані показники відповідно становили 3023 грн/га, 121 %, 2,88% і 5,4.

РЕКОМЕНДАЦІЇ ВИРОБНИЦТВУ

1. Для отримання стабільної врожайності (5-6 т/га) з високою якістю зерна гороху сорт Мадонна на лучно-чорноземному карбонатному легкосуглинковому ґрунті в правобережному Лісостепу України з середнім вмістом гумусу, середньою забезпеченістю рослин рухомим фосфором та низькою обмінним калієм рекомендується застосовувати мінеральні добрива в нормі N₄₅P₉₀K₉₀ в основне удобрення.

2. Для забезпечення біологічної фіксації азоту на рівні 139 кг/га необхідно проводити інокуляцію насіння гороху ризогуміном з розрахунку 200 г на гектарну норму насіння.

СПИСОК ПРАЦЬ, ОПУБЛІКОВАНИХ ЗА ТЕМОЮ ДИСЕРТАЦІЇ

1. Городній М.М., Грищенко О.В., Богданець В.А., Павлюк С.Д. Діагностика живлення зернових і зернобобових культур та стратегія їх удобрення // Вісник Харківського національного аграрного університету ім. В.В.Докучаєва. - 2006. - №6. - С. 120-124 (аналіз літературних джерел).

2. Яригіна Н.Я., Пасічник Н.А., Грищенко О.В. Вплив біологічної фіксації на азотний режим лучно-чорноземного ґрунту // Збірник наукових праць ННЦ "Інститут землеробства УААН". - К.: ЕКМО, 2006. - С. 207-211 (аналіз літературних джерел, узагальнення результатів).

3. Городній М.М., Яригіна Н.Я., Грищенко О.В. Вплив мінеральних добрив та бактеріального препарату ризогуміну на фіксацію азоту інтенсивним сортом гороху // Аграрна наука і освіта. - 2007. - Том 8, № 3-4. - С. 27-33 (аналіз літературних джерел, отримання експериментальних даних).

4. Грищенко О.В., Городній М.М., Польовий В.М., Остапенко А.Д. Функціонування мікробних угрупувань при внесенні добрив під горох інтенсивного сорту // Науковий вісник НАУ. - 2007. - Вип. 109. - С. 61-65 (отримання експериментальних даних та їх аналіз).

5. Городній М.М., Павлюк С.Д., Богданець А.В., Грищенко О.В. Вплив добрив нового покоління на продуктивність ярого тритикале, ярої пшениці та гороху // Теорія і практика розвитку АПК: Міжнародний науково-практичний форум. Львівський державний аграрний університет, 19-20 вересня 2006 р. - Львів, 2006. - Т.1. - С. 92-97.

6. Грищенко О.В., Білєра Н.М. Бактеріальні препарати як засіб підвищення врожайності інтенсивних сортів гороху та ячменю ярого // Матеріали всеукраїнської науково-практичної конференції молодих учених _ Умань, 2008. - Ч. 1. - С.10-11.

7. Gorodnyj N., Bykin A., Grischenko O. Symbiotic nitrogen fixation by intensive pea sorts and its meaning in biological agriculture // International scientific conference “S.P. Kostychev and contemporary agricultural microbiology“ (Yalta, October 8-12, 2007). - Chernigiv: CSTEI, 2007. - P. 107.

8. Остапенко А.Д., Грищенко О.В., Городній М.М. Мікробіологічне тестування ґрунтів // Вчені НАУ - виробництву. Бюлетень завершених наукових розробок. - 2007. - №2(4). - С. 25.

АНОТАЦІЇ

Грищенко О.В. Агрохімічна оцінка довготривалого використання добрив та ризогуміну при вирощуванні гороху в Правобережному Лісостепу України. - Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата сільськогосподарських наук за спеціальністю 06.01.04 - агрохімія. - Національний аграрний університет, Київ, 2008.

Дисертаційну роботу присвячено вивченню тривалого застосування мінеральних добрив та комплексного мікробіологічного препарату ризогумін на показники родючості, мікробіологічний стан ґрунту та продуктивність і якість зерна гороху інтенсивних сортів.

Результати досліджень показали, що тривале застосування мінеральних добрив під горох інтенсивних сортів Мадонна та Інтенсивний 92 у сівозміні забезпечувало отримання в зоні Правобережного Лісостепу України 5,0-6,0 т/га зерна гороху високої якості.

Систематичне внесення добрив N₄₅P₉₀K₉₀ сприяло поліпшенню поживного режиму лучно-чорноземного карбонатного легкосуглинкового ґрунту, підвищуючи вміст мінеральних форм азоту, рухомого фосфору та обмінного калію та оптимізувало ріст і розвиток рослин.

Встановлено, що тривале використання добрив під інтенсивні сорти гороху у сівозміні збільшувало біологічну азотфіксацію. Обробка насіння гороху комплексним мікробіологічним препаратом ризогумін як без добрив, так і на їх фоні підвищувала азотфіксацію гороху.

Визначено агрохімічну, економічну, енергетичну ефективність застосування добрив та ризогуміну під інтенсивні сорти гороху на лучно-чорноземному карбонатному легкосуглинковому ґрунті.

Ключові слова: азотфіксація, добрива, азот, фосфор, калій, норма, інтенсивні сорти, горох, мікрофлора ґрунту.

Грищенко О.В. Агрохимическая оценка длительного использования удобрений и ризогумина при выращивании гороха в Правобережной Лесостепи Украины. - Рукопись.

Диссертация на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук по специальности 06.01.04 - агрохимия. -Национальный аграрный университет, Киев, 2008.

В диссертации изложены результаты исследования влияния длительного применения минеральных удобрений и комплексного микробиологического препарата ризогумина на питательный режим почвы, ее плодородие, продуктивность и качество зерна гороха интенсивных сортов.

Результаты исследований показали, что длительное применение минеральных удобрений в севообороте под горох интенсивных сортов Мадонна и Интенсивный 92 обеспечивают получение в зоне Правобережной Лесостепи Украины 5,0-6,0 т/га зерна гороха высокого качества.

Систематическое внесение удобрений способствует улучшению питательного режима лугово-черноземной легкосуглинистой почвы, повышая содержание минеральных форм азота, подвижного фосфора и обменного калия, наибольше количество которых было на варианте с внесением N₄₅P₉₀K₉₀ и обработки семян гороха сорта Мадонна, соотвественно 40,5, 50,7 и 123 мг/кг почвы.

Установлено, что длительное использование удобрений под интенсивные сорта гороха в севообороте увеличивало биологическую азотфиксацию. Наибольшее количество биологически связанного азота - 124  кг/га - было в варианте, где вносили N₄₅P₉₀K₉₀. Обработка семян гороха комплексным микробиологическим препаратом ризогумин как в варианте без удобрений, так и на фоне минеральных удобрений повышала азотфиксацию гороха на 10-15 кг/га.

Внесение минеральных удобрений способствовало улучшению миркобилогического состояния почвы. Общая численность микроорганизмов почвы при выращивании гороха сорта Мадонна увеличивалась до 153 млн КОЕ/г почвы в варианте внесения N₄₅P₉₀K₉₀ при показателе на контроле - 23,1 млн КОЕ/г почвы.

Внесение N₄₅P₉₀K₉₀ и обработка семян гороха сорта Мадонна способствовали получению урожая зерна гороха - 5,9 т/га, при контроле -- 3,41  т/га.

Применение минеральных удобрений и ризогумина при выращивании гороха способствовали увеличению общего сбора белка и повышению доли водо- и солерастворимых фракций белка по сравнению с контрольным вариантом.

Определены агрохимическая, экономическая, энергетическая эффективность применения удобрений и ризогумина под интенсивные сорта гороха на лугово-черноземной легкосуглинистой почве.

Ключевые слова: азотфиксация, удобрения, азот, фосфор, калий, норма, интенсивные сорта, горох, микрофлора почвы

Gryschenko O.V. Agrochemical estimation of long-term fertilization and rizogumin application to pea in right-bank Forest-steppe zone of Ukraine. - Manuscript.

Thesis for the degree of the Candidate of Agricultural Sciences in specialty 06.01.04 - Agricultural Chemistry. - National Agricultural University, Kyiv, 2008.

The results of researches are showed that long-term mineral fertilizers application to pea of varieties Madonna and Intensyvny 92 in crop rotation resulted in obtaining of 5,0-6,0 t/ha high quality pea grain while growing in the right-bank Forest-steppe zone of Ukraine.

Systematic N₄₅P₉₀K₉₀ fertilization influences soil nutrient regime increasing content of mineral nitrogen, mobile phosphorus and exchangeable potassium.

Improvement of soil nutrient regime promotes better pea plant development, higher dry matter yield, nitrogen, phosphorus and potassium removal with crop and by-crop, especially in N_30-45P_60-90K_60-90 treatment.

It was established that long-term mineral fertilization of high yielded pea varieties increased biological nitrogen fixation up to 140-150 kg/ha in basal treatment P_45-60K_45-60 and N_30-45 application to preplant fertilization. The pea grain treatment with microbiological preparation rizogumin both with and without fertilizers increased nitrogen fixation by 10-15 kg/ha.

The pea fertilization N_30-45P_60-90K_60-90 and rizogumin application (200g per seeding rate on 1 ha) promotes up to 5,9 t/ha pea grain yield. The content of protein's fractions and essential aminoacids certified grain's high quality.

The agrochemical, economical, energetic effectiveness of fertilization and rizogumin application of high yielded pea varieties on loam calcareous medow chernozemic soils were proved.

Key words: nitrogen fixation, fertilizers, nitrogen, phosphorus, potassium, rate, high yielded varieties, pea, soil microbs.

Размещено на Allbest.ru

...