Трансформація сполук вуглецю і азоту в лучно-чорноземному карбонатному ґрунті Лісостепу України

Размещено на http://www.allbest.ru/

Національний аграрний університет

УДК 631.8: 631.41: 631.582.2 (003.13)

Трансформація сполук вуглецю і азоту в лучно-чорноземному карбонатному ґрунті Лісостепу України

06.01.04 - агрохімія

Автореферат

дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата сільськогосподарських наук

Сорокотяга Наталія Петрівна

Київ 2004

Дисертацією є рукопис

Робота виконана в Національному аграрному університеті Кабінету Міністрів України

Науковий керівник: доктор сільськогосподарських наук, професор Лісовал Анатолій Петрович Національний аграрний університет, професор кафедри агрохімії та якості продукції рослинництва ім. О.І. Душечкіна

Офіційні опоненти:

доктор сільськогосподарських наук, професор Гамаюнова Валентина Василівна Херсонський державний аграрний університет, завідувач кафедри ґрунтознавства та агрохімії

кандидат сільськогосподарських наук, старший науковий співробітник Олійник Катерина Михайлівна Інститут землеробства УААН, старший науковий співробітник лабораторії інтенсивних технологій зернових, колосових культур і кукурудзи

Провідна установа - Національний науковий центр “Інститут ґрунтознавства і агрохімії ім. О.Н. Соколовського” УААН, м. Харків

Захист відбудеться “30” вересня 2004 р. о 10⁰⁰ годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 26.004.04 в Національному аграрному університеті за адресою: 030041, Київ - 41, вул. Героїв оборони, 15, навчальний корпус 3, аудиторія 65.

З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Національного аграрного університету за адресою: 030041, Київ - 41, вул. Героїв оборони, 13, навчальний корпус 4, к. 41.

Автореферат розісланий “ 27 ” серпня 2004 р.

Вчений секретар спеціалізованої вченої ради Балабайко В.Ф.

добриво карбонатний ґрунт продуктивність

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність теми. На теперішній час має велике значення вивчення впливу тривалого застосування гною і мінеральних добрив на трансформацію сполук вуглецю і азоту, їх баланс у сівозміні. Багато теоретичних і практичних аспектів цієї проблеми залишаються недостатньо вивченими у зв'язку з складністю і специфічністю об'єкта дослідження. Особливо актуальною ця проблема є для лучно-чорноземного карбонатного ґрунту в умовах північної частини Правобережного Лісостепу України.

В літературі існують суперечливі дані щодо меж зміни вмісту загальних і рухомих сполук вуглецю та азоту в чорноземних ґрунтах за тривалого застосування органічних та мінеральних добрив у сівозміні. В обмеженій кількості зустрічаються дослідження про характер і особливості зміни вмісту гумусу, сполук азоту в метровому шарі ґрунту. Дискусійним у вивченні природи гумусових речовин залишається питання про характер зміни складу, фізико-хімічних властивостей гумусових речовин в умовах тривалого застосування добрив. У зв'язку з цим вивчення динаміки вмісту сполук вуглецю і азоту в метровому шарі ґрунту та властивостей гумусових кислот чорноземних ґрунтів має велике значення. Досить актуальним на сучасному етапі є питання дослідження впливу тривалого внесення добрив на продуктивність культур зерново-бурякової сівозміни.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Дослідження проведені відповідно до науково-технічної програми Національного аграрного університету. Науково-дослідна робота входила до тематик “Агроекологічне обґрунтування і агрохімічне забезпечення використання добрив на лучно-чорноземних ґрунтах північної частини Лісостепу” (номер державної реєстрації 0100U002832) та “Розробка методів використання запасів фосфору і азоту в процесі біосинтезу білка” (номер державної реєстрації 0196U013094).

Мета і завдання досліджень полягають у вивченні динаміки вмісту загальних і рухомих сполук вуглецю та азоту, якісного складу сполук вуглецю в метровому шарі лучно-чорноземного карбонатного ґрунту та продуктивності культур зерново-бурякової сівозміни в умовах тривалого (1979-1999 рр.) застосування різних норм гною і мінеральних добрив.

Для досягнення поставленої мети передбачалось:

- вивчити закономірності зміни вмісту гумусу та його фракційно-групового складу за тривалого застосування добрив;

- дослідити зміни вмісту загального і легкогідролізованого азоту в ґрунті залежно від внесення різних норм добрив та тривалості їх застосування;

- вивчити дію гною і мінеральних добрив на вміст азоту, сполук фосфору та калію в ґрунті, в рослинах, урожайність і якість зерна озимої пшениці;

- визначити вплив добрив на продуктивність культур зерново-бурякової сівозміни;

- розрахувати баланс гумусу та азоту залежно від внесення різних норм гною і мінеральних добрив;

- розробити модель зміни запасів вуглецю гумусу в лучно-чорноземному карбонатному ґрунті;

- визначити ефективність використання добрив під озиму пшеницю, яка вирощується після кукурудзи на силос.

Об'єкт досліджень: агрохімічні процеси в лучно-чорноземному карбонатному ґрунті, окремі фізіологічні процеси в рослинах озимої пшениці, продуктивність культур зерново-бурякової сівозміни, характер їх змін за використання добрив.

Предмет досліджень: динаміка вмісту сполук вуглецю та азоту, їх баланс у лучно-чорноземному карбонатному ґрунті, урожай і якість зерна озимої пшениці, продуктивність культур зерново-бурякової сівозміни.

Методи досліджень: польові, лабораторні та статистичні методи згідно загальноприйнятих в агрохімії методик.

Наукова новизна одержаних результатів. Вивчено тривалий (з 1984 р. до 1999 р.) вплив внесення гною і мінеральних добрив в зерново-буряковій сівозміні на вміст гумусу, загального азоту в метровому шарі лучно-чорноземного карбонатного ґрунту. Досліджено оптичні характеристики гумінових кислот за тривалого застосування добрив. Одержані дані розширюють уявлення про роль гною і мінеральних добрив у збереженні і підвищенні родючості ґрунту.

Розроблена модель зміни запасів вуглецю гумусу в орному і півметровому шарах лучно-чорноземного карбонатного ґрунту, яка дозволяє зробити прогноз динаміки вмісту гумусу.

Вивчено вплив застосування різних норм гною і мінеральних добрив на урожайність і продуктивність сільськогосподарських культур.

Практичне значення одержаних результатів. Узагальнення результатів досліджень дозволило науково обґрунтувати доцільність застосування у зерново-буряковій сівозміні 252 і 375 кг/га N, Р₂О₅, К₂О на фоні 13 т/га гною для отримання продуктивності культур сівозміни на рівні 72,3-87,2 ц/га к.од., підтримання вмісту гумусу - 4,86-4,96% та загального азоту - 2754-2842 мг/кг ґрунту в орному шарі й збереження позитивного балансу гумусу та азоту.

Результати досліджень впроваджено в польовій сівозміні зерново-бурякового типу і застосовується в господарстві КСП “Ємчиха” Київської області Миронівського району на площі 600 га.

Особистий внесок здобувача полягає у проведенні експериментальної частини досліджень, опрацюванні літературних матеріалів, аналізі та статистичній обробці отриманих наукових результатів, написанні висновків і основних положень дисертації. Особистий внесок здобувача становить понад 90%.

Апробація результатів дисертації. Основні результати та положення дисертації доповідались на засіданнях кафедри агрохімії та якості продукції рослинництва ім. О.І. Душечкіна (1998, 1999 та 2000 рр.), на наукових конференціях професорсько-викладацького складу факультету агрохімії і ґрунтознавства НАУ (1999-2000 рр.), VI з'їзді Українського товариства ґрунтознавців і агрохіміків (2002 р., м. Умань).

Публікації. За результатами досліджень опубліковано 7 статей, з яких 5 надруковані у виданнях, що затверджені ВАК України як фахові.

Структура і об'єм роботи. Дисертаційна робота складається з вступу, 11 розділів, висновків, рекомендацій виробництву, списку літератури, додатків. Текст дисертації викладено на 163 сторінках. Робота містить 35 таблиць, 8 рисунків, 2 додатки. Список літератури нараховує 265 джерел, в тому числі 31 латиницею.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

Методика і основні методи досліджень

Дослідження проведені в 1998-2000 рр. в стаціонарному досліді кафедри агрохімії та якості продукції рослинництва ім. О.І. Душечкіна на Агрономічній дослідній станції Національного аграрного університету, що розташована у Васильківському районі Київської області в північній частині Правобережного Лісостепу України та в лабораторії кафедри.

Стаціонарний дослід кафедри був закладений в 1958-1959 рр. на лучно-чорноземному карбонатному грубопилувато-легкосуглинковому ґрунті. Контролем був варіант без внесення добрив. Середньорічне насичення сівозміни добривами з 1979 р. до 1997 р. становило 13 т/га гною - фон, 172 кг/га P₂O_5,K₂O (P₈₅ K₈₇) на фоні гною, 252 кг/га N,P₂O_5,K₂O (N₈₀ P₈₅ K₈₇ - одинарна норма) на фоні гною, 375 кг/га N,P₂O_5,K₂O (N₁₁₈ P₁₂₇ K₁₃₀ - півтори норми ) на фоні гною, та 252 кг/га N,P₂O_5,K₂O (N₈₀ P₈₅ K₈₇ - одинарна норма). З 1997 р. у сівозміні було зменшено застосування органічних (до 12 т/га в рік) і мінеральних (до 238 і 359 кг/га N,P₂O_5,K₂O) добрив. Вносили підстилковий гній, аміачну селітру, суперфосфат і 40%-ву калійну сіль. Дослідження проведені у другому за територіальним розташуванням полі зерново-бурякової сівозміни, в якому у 1984 та 1994 рр. вирощували кукурудзу на силос, у 1999 р. - кукурудзу на зерно. Чергування культур було наступним: 1)багаторічні трави; 2)озима пшениця; 3)цукрові буряки; 4)кукурудза на силос; 5)озима пшениця; 6)горох; 7)озима пшениця; 8)цукрові буряки; 9)кукурудза на зерно; 10)ячмінь з підсівом багаторічних трав. Посівна площа ділянки 172 м², облікова-100 м², повторність досліду триразова. Агротехніка вирощування культур загальноприйнята для зони.

Відбір зразків ґрунту здійснено навесні 1984, 1994, 1999 рр. з другого поля сівозміни з глибини 0-25, 25-50, 50-75 і 75-100 см. Для проведення дослідження зразки ґрунту за 1984 і 1994 рр. були відібрані та надані професором А.П. Лісовалом. У повітряно-сухих зразках ґрунту визначали вміст гумусу - за методом Тюріна в модифікації Сімакова, фракційно - груповий склад гумінових і фульвокислот за методом Тюріна в модифікації Пономарьової - Плотнікової. Виділення детриту проведено за допомогою важкої рідини (КІ+СdІ₂ 1,8 - 2,0 г/см³ ). Вміст детриту визначено за різницею між вмістом загального вуглецю та вуглецю власне гумусових речовин. Вміст загального азоту в ґрунті визначали за методом К'єльдаля, вміст легкогідролізованого азоту - за методом Шлавицької. Баланс гумусу і азоту розраховано за програмою Аgro. При розрахунку балансу гумусу та азоту, а також продуктивності культур використані багаторічні дані (1979-1984 рр. - друга половина ІІ ротації, 1985-1994 рр. - ІІІ ротація, 1995-1998 рр. - початок ІV ротації) урожаю сільськогосподарських культур, опубліковані в роботах А.П. Лісовала та інших. Обробка даних досліджень проведена дисперсійним методом за програмою ''Статистика''.

Орний шар ґрунту контрольного варіанту характеризувався наступними показниками: вміст гумусу - 4,60%, вміст загального азоту - 2392 мг/кг ґрунту, вміст загального фосфору - 0,18% Р₂О₅, вміст загального калію - 1,9% К₂О, водне рН становило 7,2, вміст карбонатів - 1,9%, ємність поглинання 31,9 мг-екв. на 100 г ґрунту. Вміст легкогідролізованого азоту становив 75,3 мг/кг ґрунту, обмінного амонійного азоту - 12,0 мг/кг ґрунту, нітратного азоту - 8,9 мг/кг ґрунту, вміст рухомого фосфору - 29,2 мг/кг ґрунту і калію - 79,5 мг/кг ґрунту. У 1996, 1998, 2000 рр. були проведені дослідження впливу добрив на вміст сполук азоту в ґрунті, урожай та якість зерна озимої пшениці, яку вирощували після кукурудзи на силос. Дослідження проведені за схемою: 1.контроль; 2. післядія 30 т/га гною - фон; 3. фон + Р₈₀К₈₀; 4. фон + N₉₀Р₈₀К₈₀; 5. фон + N₁₃₅Р₁₂₀К₁₂₀; 6. N₉₀Р₈₀К₈₀.

Мінеральні добрива вносили під зяблеву оранку. Частину азотних добрив N₄₀ вносили при підживленні в фазу весняного кущення. Для посіву озимої пшениці було використано насіння районованого сорту Миронівська-61. Відбір зразків ґрунту та рослин проводилися в фази весняного кущення, трубкування, колосіння і повної стиглості зерна озимої пшениці. В зразках ґрунту визначали вміст обмінного амонійного азоту фотометрично за допомогою реактиву Несслера, вміст нітратного азоту - з використанням іонселективних електродів; вміст рухомого фосфору та калію - за методом Мачигіна в модифікації ЦІНАО. В рослинних зразках після мокрого озолення (за методом Гінзбург та інших) визначали вміст азоту фотометрично з реактивом Несслера; вміст фосфору - за методом Деніже в модифікації Левицького; вміст калію аналізували атомно-адсорбційним методом. Вміст білка визначали методом інфрачервоної спектроскопії на приладі Neotec-4250. Вміст “сирої” клейковини визначали ваговим методом. Урожай збирали у фазу повної стиглості зерна озимої пшениці прямим комбайнуванням поділяночно. Урожайні дані розраховані дисперсійним методом за програмою ''Статистика''.

За погодними умовами зимовий період досліджуваних років був теплішим відносно багаторічної норми. Середньомісячна температура у березні та квітні була вищою за норму на 0,8-2,6 С, а травень був прохолоднішим за норму на 0,9-3,3 С. У 1998 та 1999 рр. червень та липень були спекотними, а серпень прохолоднішим. Зокрема у липні 1999 р. середньомісячна температура перевищила норму на 9,5 С. Протягом весняно-літнього періоду досліджуваних років спостерігався нерівномірний розподіл опадів. Найбільша кількість опадів випала у липні 1998 та 2000 рр. - 210 і 171% від норми. Найменшу кількість опадів відмічено у травні та серпні 1998 р. - 30 та 38%, у червні 1999 р. - 24 % та серпні 2000 р. - 10 % від норми.

Вивчення дії гною і мінеральних добрив на трансформацію сполук вуглецю та азоту в метровому шарі ґрунту

Тривале застосування гною і мінеральних добрив достовірно збільшило вміст гумусу та загального азоту в метровому шарі ґрунту порівняно з контролем (табл. 1). Їх вміст зростав при збільшенні норм добрив. Найбільший вміст гумусу і загального азоту порівняно з контролем відмічено за внесення 13 т/га гною + 375 кг/га N, Р₂О₅, К₂О.

Дослідження динаміки вмісту гумусу і азоту в метровому шарі ґрунту показало наступне. У 1999 р. на контролі вміст гумусу в шарі ґрунту 0-25 см достовірно зменшився (НІР₀₅=0,09%) порівняно з його вмістом у 1984 р. Окреме застосування 13 т/га гною і 252 кг/га N, Р₂О₅, К₂О протягом 1984-1999 рр. сповільнило процеси мінералізації органічної речовини ґрунту, але було недостатнім для повної компенсації втрат гумусу з орного шару. Застосування 13 т/га гною+252 кг/га N, Р₂О₅, К₂О з 1984 р. до 1999 р. обумовило стабілізацію вмісту гумусу. Головна роль у врівноваженні швидкості процесів мінералізації та гуміфікації органічної речовини в орному шарі ґрунту належала застосуванню азотних добрив у складі повного мінерального добрива на фоні гною. В підорному шарі ґрунту відбулося суттєве збільшення вмісту гумусу (НІР₀₅=0,047%) як на контролі, так і за систематичного застосування гною і мінеральних добрив.

За внесення гною і мінеральних добрив на фоні гною спостерігалася тенденція до збільшення вмісту детриту порівняно з контролем. Вміст детриту збільшувався при зростанні вмісту загального вуглецю і норм добрив. З 1984 р. до 1999 р. застосування 13 т/га гною+252 кг/га N, Р₂О₅, К₂О стабілізувало вміст детриту (0,71%), а за внесення 13 т/га гною+375 кг/га N, Р₂О₅, К₂О спостерігалася тенденція до збільшення його вмісту. Зменшення вмісту загального вуглецю на контролі та за внесення 13 т/га гною і 172 кг/га Р₂О₅, К₂О на фоні гною відбулося за рахунок мінералізації детриту.

Згідно даних моделі в орному шарі ґрунту з 2004 р. до 2014 р. запаси вуглецю гумусу на контролі зменшаться від 126,3 до 123,8 т/га. За систематичного застосування гною окремо та сумісно з мінеральними добривами у 2014 р. запаси вуглецю гумусу збільшаться на 1,0-1,4 т/га порівняно з його запасами у 2004 р., а за внесення мінеральних добрив - зменшаться на 1,7 т/га. Прогноз динаміки запасів вуглецю гумусу в шарі ґрунту 0-50 см показав, що на контролі з 2009 р. його запаси стабілізуються на рівні 237,8 т/га. За даними моделі за внесення гною з 2004 р до 2014 р. запаси вуглецю гумусу зменшаться на 3,4 т/га, за внесення мінеральних добрив - на 6,2 т/га. За внесення одинарної норми мінеральних добрив на фоні гною також відбудеться зменшення його запасів на 3,1 т/га, внесення 1,5 норми мінеральних добрив на фоні гною стабілізує запаси на рівні 254,8 т/га.

Таблиця 1 Вплив гною і мінеральних добрив на вміст гумусу та загального азоту

Варіант досліду	Шар ґрунту, см	1984 р.	1994 р.	1999 р.
		Гумус, %	Загальний азот, мг/кг	Гумус, %	Загальний азот, мг/кг	Гумус, %	Загальний азот, мг/кг
Контроль	0-25	4,79	2592	4,70	2466	4,60	2392
	25-50	3,83	2203	4,09	2138	4,19	2085
	50-75	-	-	-	-	2,82	1680
	75-100	-	-	-	-	1,41	837
13 т/га гною - фон	0-25	4,81	2657	4,75	2527	4,65	2473
	25-50	3,93	2268	4,20	2171	4,36	2166
	50-75	2,90	1756	2,90	1750	2,91	1751
	75-100	1,64	875	1,58	875	1,59	905
Фон + 172 кг/га Р2О5,К2О	0-25	4,82	2612	4,79	2495	4,73	2457
	25-50	3,98	2203	4,26	2137	4,43	2115
	50-75	-	-	-	-	2,96	1778
	75-100	-	-	-	-	1,65	873
Фон + 252 кг/га N,Р2О5,К2О	0-25	4,86	2754	4,87	2787	4,87	2780
	25-50	4,09	2281	4,37	2268	4,52	2263
	50-75	3,07	1775	3,07	1782	3,10	1791
	75-100	1,75	939	1,75	972	1,72	970
Фон + 375 кг/га N,Р2О5,К2О	0-25	4,89	2838	4,93	2851	4,96	2842
	25-50	4,14	2339	4,42	2333	4,56	2328
	50-75	3,23	1881	3,17	1814	3,20	1826
	75-100	1,81	979	1,75	1004	1,78	1018
252 кг/га N,Р2О5,К2О	0-25	4,86	2781	4,84	2722	4,75	2638
	25-50	3,94	2275	4,30	2236	4,44	2215
	50-75	3,07	1769	3,12	1750	3,10	1762
	75-100	1,69	894	1,69	907	1,66	905

Зміни вмісту загального азоту залежать від норми внесених добрив і вмісту гумусу. Внесення 13 т/га гною+375 кг/га N, Р₂О₅, К₂О з 1984 р. до 1999 р. обумовило стабілізацію вмісту загального азоту в орному шарі ґрунту. На контролі і за внесення 13 т/га гною або 13 т/га гною+172 кг/га Р₂О₅, К₂О протягом 1984-1994 рр. відбулося істотне зменшення вмісту загального азоту в шарах ґрунту 0-25 (НІР₀₅=98,3 мг/кг) і 25-50 см (НІР₀₅=44,2 мг/кг), а протягом 1994-1999 рр. спостерігалася тенденція до його зменшення. В шарах ґрунту 50-75 і 75-100 см зміни вмісту гумусу і загального азоту були неістотними.

Внесення добрив в орному шарі ґрунту сприяло більш інтенсивному зростанню вмісту загального азоту, ніж вмісту вуглецю і обумовило звуження співвідношення С:N порівняно з контролем. Найбільш вузьке співвідношення С:N у 1984 р. було за внесення мінеральних добрив (9,8), а у 1994 та 1999 рр. - за внесення 1,5 норми мінеральних добрив на фоні гною (відповідно 9,9 і 10,1). В підорному шарі ґрунту на контролі і у варіантах з внесенням добрив співвідношення С:N коливалося у межах 10,1-11,6.

Вивчення динаміки вмісту сполук вуглецю та азоту показало, що на контролі і за внесення гною та мінеральних добрив з 1984 р. до 1999 р. як в орному, так і підорному шарах ґрунту співвідношення С:N розширилося.

Зміна групового та фракційного складу гумусу лучно-чорноземного карбонатного ґрунту за тривалого застосування добрив у сівозміні

Вивчення фракційного і групового складу лучно-чорноземного карбонатного ґрунту показало, що за внесення гною вміст гумінових кислот І (НІР₀₅=0,006%) та ІІ фракцій (НІР₀₅=0,023%) достовірно збільшився порівняно з контролем, за внесення мінеральних добрив - зменшився. Найбільший вміст гумінових кислот І, ІІ, та ІІІ фракцій був за сумісного внесення гною і мінеральних добрив. Найбільший вміст фульвокислот Іа, І та ІІ фракцій в орному шарі ґрунту був за внесення одних мінеральних добрив. За внесення гною достовірно зменшився вміст фульвокислот, зв'язаних з кальцієм (НІР₀₅=0,012%) і Іа фракції (НІР₀₅=0,006%) та одночасно збільшився вміст фульвокислот, міцно зв'язаних з глинистими мінералами й стійкими півтораоксидами R₂O₃ (НІР₀₅=0,005%). Сумісне внесення гною і мінеральних добрив істотно збільшило вміст фульвокислот Іа, ІІ, ІІІ фракцій порівняно з контролем. У фракційному складі ґрунту вміст гумінових і фульвокислот, зв'язаних з кальцієм переважав над вмістом гумінових і фульвокислот І та ІІІ фракцій. Внесення мінеральних добрив окремо та сумісно з гноєм достовірно зменшило вміст негідролізованого залишку (НІР₀₅=0,079%) порівняно з контролем (табл. 2). Найменший його вміст був за внесення 13 т/га гною+375 кг/га N, Р₂О₅, К₂О.

Встановлено, що протягом 1984-1999 рр. на контролі і за внесення гною та мінеральних добрив в орному шарі ґрунту відбувся перерозподіл групового складу гумусу: суттєво збільшився вміст гумінових і фульвокислот ІІ і ІІІ фракцій та зменшився вміст гумінових та фульвокислот І фракції та нерозчинного залишку.

В груповому складі ґрунту гумінові кислоти переважають над фульвокислотами. Систематичне застосування гною сприяло достовірному збільшенню вмісту групи гумінових кислот (НІР₀₅=0,025%), мінеральних добрив - вмісту групи фульвокислот (НІР₀₅=0,014%) порівняно з контролем. За сумісного внесення гною і мінеральних добрив в орному шарі ґрунту відбулося істотне збільшення як вмісту групи гумінових кислот, так і групи фульвокислот. Зростання вмісту груп гумінових і фульвокислот відбулося за рахунок збільшення вмісту ІІ фракції. Вивчення динаміки показало, що з 1984 р. до 1999 р. як на контролі, так і у варіантах, де вносили добрива, відбулося збільшення вмісту групи гумінових і фульвокислот в орному шарі ґрунту.

Лучно-чорноземний карбонатний ґрунт характеризується гуматним типом гумусу. Внесення гною сприяло розширенню співвідношення Сг.к.:Сф.к. порівняно з контролем. Застосування мінеральних добрив сприяло звуженню співвідношення Сг.к.:Сф.к. до 1,53 і формуванню фульватно-гуматного типу гумусу з високим вмістом гумінових кислот ІІ фракції. Сумісне внесення гною і мінеральних добрив також сприяло звуженню співвідношення Сг.к.:Сф.к., але у меншій мірі, ніж окреме внесення мінеральних добрив. Протягом 1984-1999 рр. на контролі і за внесення гною та мінеральних добрив в орному шарі ґрунту співвідношення Сг.к.:Сф.к. змінилося незначно, оскільки відбулося збільшення вмісту як групи гумінових кислот, так і групи фульвокислот.

Оптичні властивості гумінових кислот

Спектри поглинання розчинів гумінових кислот характеризуються відсутністю максимумів поглинання у видимій частині спектра. Оптична густина гумінових кислот поступово збільшувалася від довгохвильової частини спектра до короткохвильової. Найбільша оптична густина гумінових кислот при довжині хвилі 465 нм відмічена за тривалого застосування гною (2,512). За сумісного застосування гною і мінеральних добрив вона становила 2,012 порівняно з 1,637 на контролі. Мінеральні добрива незначно збільшили оптичну густину гумінових кислот порівняно з неудобрюваним варіантом.

Визначення коефіцієнтів екстинції показало, що гумінові кислоти лучно-чорноземного карбонатного ґрунту мають складну будову з добре вираженою ядерною частиною, характеризуються високим світлопоглинанням у видимій частині спектра, високим ступенем конденсованості ароматичного ядра. Коефіцієнт колірності гумінових кислот за тривалого застосування добрив зменшився в тому ж напрямку, в якому спостерігалося збільшення їх оптичної густини. Найменший коефіцієнт колірності порівняно з контролем (4,6) був за внесення гною (4,0). За внесення мінеральних добрив окремо та сумісно з гноєм коефіцієнт колірності займав проміжне положення між варіантом, де вносили гній та контролем (4,3-4,4).

Таблиця 2 Вплив добрив на груповий склад гумусу лучно-чорноземного карбонатного ґрунту, % С

Варіант досліду	1984 р.	1994 р.	1999 р.
	?ГК	?ФК	Зали шок	Сгк Сфк	?ГК	?ФК	Зали шок	Сгк Сфк	?ГК	?ФК	Зали шок	Сгк Сфк
Контроль	1,18 42,45	0,54 19,42	1,06 38,13	2,18	1,23 45,22	0,58 21,32	0,91 33,46	2,12	1,25 46,82	0,58 21,72	0,84 31,46	2,15
13 т/га гною - фон	1,26 45,16	0,53 18,99	1,00 35,85	2,38	1,35 48,91	0,56 20,28	0,85 30,81	2,41	1,37 50,74	0,57 21,11	0,76 28,15	2,40
Фон + 252 кг/га N,Р2О5,К2О	1,36 48,23	0,63 22,34	0,83 29,43	2,16	1,41 50,00	0,64 22,69	0,77 27,31	2,20	1,43 50,71	0,65 23,05	0,74 26,24	2,20
Фон + 375 кг/га N,Р2О5,К2О	1,45 51,05	0,74 26,05	0,65 22,90	1,96	1,50 52,63	0,77 27,02	0,58 20,35	1,95	1,51 52,43	0,78 27,08	0,59 20,49	1,94
252 кг/га N,Р2О5,К2О	1,19 42,19	0,78 27,66	0,85 30,15	1,53	1,22 43,42	0,79 28,11	0,80 28,47	1,54	1,24 44,92	0,81 29,35	0,71 25,73	1,53

Чисельник - % від маси ґрунту, знаменник - % від Сзаг.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Баланс гумусу і азоту в ґрунті

Основна роль у забезпеченні позитивного балансу гумусу належала застосуванню гною. За внесення гною окремо та сумісно з мінеральними добривами склався бездефіцитний середньорічний баланс гумусу, який становив 0,49-0,73 т/га у 1979-1984 рр. і 0,95-1,12 т/га у 1985-1994 рр. Зменшення внесення гною з 1997 р. обумовило у 1995-1998 рр. врівноважений баланс гумусу (-0,04-0,06 т/га). Внесення одних мінеральних добрив протягом 1979-1984 рр. і 1995-1998 рр. покращило баланс гумусу порівняно з контролем, але не забезпечило його бездефіцитність. Підвищення врожаю культур за внесення мінеральних добрив у 1985-1994 рр. обумовило врівноважений баланс гумусу (0,02 т/га).

Баланс азоту в зерново-буряковій сівозміні визначався складом культур, їх біологічними особливостями та залежав від норм добрив. На контролі за 1979-1998 рр. склався від'ємний баланс азоту (від -60,3 до -85,3 кг/га) з інтенсивністю 29-37%. За внесення 13 т/га гною або 252 кг/га N, Р₂О₅, К₂О дефіцит азоту порівняно з контролем зменшився відповідно на 21,5-41,4 кг/га (ІБ=64-71%) та 18,8-42,5 кг/га (ІБ=66-87%). За внесення 13 т/га гною+252 кг/га N, Р₂О₅, К₂О і 13 т/га гною+375 кг/га N, Р₂О₅, К₂О баланс становив -26,5 - +8,1 кг/га та -2,8 - +39,0 кг/га, що забезпечило повернення в ґрунт азоту, винесеного з урожаєм, на 88-105% та 99-124%, відповідно.

Вплив гною та мінеральних добрив на урожайність та якість зерна озимої пшениці

Післядія гною та внесення мінеральних добрив збільшили вміст мінерального азоту та рухомих сполук фосфору і калію в лучно-чорноземному карбонатному ґрунті порівняно з контролем. Найбільший їх вміст був за внесення N₉₀P₈₀K₈₀ та N₁₃₅P₁₂₀K₁₂₀ на фоні післядії 30 т/га гною. Внесення мінеральних добрив під озиму пшеницю та післядія 30 т/га гною обумовили збільшення вмісту азоту, фосфору і калію в рослинах озимої пшениці порівняно з контролем. Найбільший їх вміст відмічено за внесення N₉₀P₈₀K₈₀ та N₁₃₅P₁₂₀K₁₂₀ на фоні післядії 30 т/га гною.

Внесення добрив покращило поживний режим ґрунту, збільшило вміст поживних елементів в рослинах, що сприяло підвищенню урожайності зерна озимої пшениці порівняно з контролем (табл. 3).

Таблиця 3 Вплив добрив на врожайність та вміст білка в зерні озимої пшениці

Варіант досліду	Урожайність, ц/га	Приріст, ц/га	Вміст білка, %
	1996 р.	1998 р.	2000 р.	Середня за 1996, 1998 та 2000 р.		1996 р.	1998 р.	2000 р.
Контроль	28,6	32,6	28,0	29,7	-	9,5	10,2	10,5
Післядія гною - фон	33,1	54,5	34,5	40,7	11,0	10,2	9,4	10,1
Фон + Р80	37,2	52,0	38,4	42,5	12,8	-	-	-
Фон + Р80 К80	33,8	54,7	37,7	42,1	12,4	8,0	9,9	10,2
Фон + N90 Р80 К80	40,1	60,5	42,4	47,7	18,0	11,4	11,1	14,4
Фон + N135Р120 К120	37,7	65,3	53,8	52,3	22,6	15,0	12,3	14,2
N90 Р80 К80	38,1	56,2	35,0	43,1	13,4	10,5	12,3	14,2
Sх, %	3,1	3,3	3,2			-	-	-
НІР05	3,6	5,8	4,8			-	-	-

Внесення мінеральних добрив у 1996 р. збільшило урожайність зерна озимої пшениці у більшій мірі, ніж післядія гною. Найбільша урожайність зерна озимої пшениці (40,1 ц/га) спостерігався за внесення N₉₀P₈₀K₈₀ на фоні післядії 30 т/га гною. Внесення N₉₀P₈₀K₈₀ або післядії 30 т/га гною у 1998 та 2000 рр. в однаковій мірі збільшили урожайність зерна озимої пшениці у порівнянні з контролем. Найбільша урожайність зерна озимої пшениці була у варіанті з внесенням N₁₃₅P₁₂₀K₁₂₀ на фоні післядії гною.

За період досліджень (1996, 1998, 2000 рр.) при післядії гною або за внесення одних мінеральних добрив приріст урожайності становив відповідно

11,0 та 13,4 ц/га. Внесення фосфорних і фосфорних та калійних добрив на фоні післядії гною збільшило урожайність порівняно з контролем на 12,8 та 12,4 ц/га,відповідно. Застосування азотних добрив у складі повного мінерального добрива на фоні післядії 30 т/га гною збільшило урожайність зерна озимої пшениці порівняно із застосуванням фосфорних і калійних добрив на фоні післядії гною. Це свідчить про важливу роль азотних добрив при отриманні високих врожаїв. Найбільший приріст урожайності зерна озимої пшениці - 22,6 ц/га одержано за внесення півтори норми мінеральних добрив на фоні післядії 30 т/га гною при урожайності на контролі - 29,7 ц/га.

Застосування азотних добрив у складі одинарної норми мінеральних добрив на фоні післядії гною збільшило вміст білка порівняно з контролем та варіантом, де вносили Р₈₀К₈₀ на фоні післядії 30 т/га гною. Найвищий вміст білка у 1996 р. було отримано за внесення N₁₃₅P₁₂₀K₁₂₀ на фоні післядії 30 т/га гною, у 1998 р. - при застосуванні N₁₃₅P₁₂₀K₁₂₀ на фоні післядії 30 т/га гною або N₉₀P₈₀K₈₀, у 2000 р. - за внесення N₉₀P₈₀K₈₀ на фоні післядії 30 т/га гною.

ПРОДУКТИВНІСТЬ КУЛЬТУР ЗЕРНОВО-БУРЯКОВОЇ СІВОЗМІНИ ЗА ТРИВАЛОГО ЗАСТОСУВАННЯ ДОБРИВ

Застосування 13 т/га гною окремо та сумісно з 375 кг/га N, Р₂О₅, К₂О сприяло зростанню продуктивності культур сівозміни протягом 1979-1984 рр. на 10,9-33,1 ц/га к.од. при продуктивності їх без внесення добрив 45,7 ц/га к.од. З 1985 р. до 1994 р. продуктивність зросла на 20,1-36,7 ц/га к.од. порівняно з 50,5 ц/га к.од. на контролі. Максимальна продуктивність культур зерново-бурякової сівозміни порівняно з контролем була за внесення 13 т/га гною+252 кг/га N, Р₂О₅, К₂О та 13 т/га гною+375 кг/га N, Р₂О₅, К₂О. У 1995-1998 рр. найвища продуктивність (60,1 к.од.) була за внесення одинарної норми мінеральних добрив на фоні гною.

ВИСНОВКИ

Дослідження вмісту та динаміки сполук вуглецю і азоту в лучно-чорноземному карбонатному ґрунті та продуктивності культур зерново-бурякової сівозміни за систематичного застосування добрив дозволяє зробити наступні висновки:

1. Тривале (1984-1999 рр.) застосування гною і мінеральних добрив збільшило вміст гумусу в метровому шарі лучно-чорноземного карбонатного ґрунту порівняно з варіантом без внесення добрив. Найбільший його вміст був за внесення 13 т/га гною + 375 кг/га N, Р₂О₅, К₂О. Внесення 13 т/га гною+252 кг/га N, Р₂О₅, К₂О обумовлює стабілізацію вмісту гумусу і детриту в орному шарі. Зменшення вмісту гумусу в орному шарі ґрунту відбувається за рахунок мінералізації детриту.

2. Вміст гумінових і фульвокислот, зв'язаних з кальцієм, переважає над вмістом гумінових і фульвокислот І та ІІІ фракцій. У груповому складі ґрунту переважають гумінові кислоти (1,25%) над фульвокислотами (0,58%). За 1984-1999 рр. відбувся перерозподіл групового складу гумусу: суттєво збільшився вміст гумінових і фульвокислот ІІ і ІІІ фракцій та зменшився вміст гумінових і фульвокислот І фракції та нерозчинного залишку.

3. Внесення гною сприяє розширенню, мінеральних добрив - звуженню співвідношення Cг.к.:Сф.к. порівняно з контролем. Систематичне застосування 13 т/га гною і 13 т/га гною+252 кг/га N, Р₂О₅, К₂О протягом 1984-1999 рр. сприяло розширенню співвідношення Cг.к.:Сф.к.

4. Внесення добрив збільшує оптичну густину сольових розчинів гумінових кислот у видимій частині спектра і зменшує їх коефіцієнт колірності порівняно з контролем. Застосування гною сприяє формуванню молекул гумінових кислот складнішої будови з більшим ступенем конденсованості ароматичного ядра. Внесення одних мінеральних добрив та мінеральних добрив сумісно з гноєм сприяє утворенню молекул гумінових кислот менш складної будови з більш розгалуженою аліфатичною периферичною частиною.

5. Тривале (1979-1998 рр.) вирощування сільськогосподарських культур без застосування добрив обумовлює стійкий дефіцитний баланс гумусу. Протягом 1979-1984 рр. і 1985-1994 рр. за внесення гною окремо та одинарної і 1,5 норми мінеральних добрив на фоні гною в сівозміні склався позитивний баланс гумусу, у 1995-1998 рр. - врівноважений баланс. Внесення одних мінеральних добрив не забезпечує бездефіцитного балансу гумусу.

6. Систематичне застосування гною і мінеральних добрив достовірно збільшує вміст загального азоту в метровому шарі ґрунту порівняно з контролем. За внесення 13 т/га гною+375 кг/га N, Р₂О₅, К₂О з 1984 р. до 1999 р. відбулася стабілізація вмісту загального азоту в орному шарі ґрунту, без внесення добрив - достовірне зменшення його вмісту.

Внесення гною і мінеральних добрив сприяє більш інтенсивному накопиченню загального азоту в орному шарі ґрунту порівняно з контролем, що обумовлює звуження співвідношення С:N. В підорному шарі ґрунту більш інтенсивне накопичення сполук вуглецю призводить до розширення співвідношення С:N.

7. При вирощуванні культур без внесення добрив з 1979 р. до 1998 р. склався від'ємний баланс азоту (від -60,3 до -85,3 кг/га). За окремого внесення гною та мінеральних добрив дефіцит азоту порівняно з контролем зменшився у 1,3-2,0 рази. Внесення одинарної і 1,5 норми мінеральних добрив на фоні гною забезпечило позитивний баланс азоту в ґрунті протягом 1979-1984 та 1995-1998 рр. (від 6 до 39,0 кг/га), у 1985-1994 рр. він наближався до врівноваженого (від -26,5 до -2,8 кг/га).

8. Внесення N₁₃₅P₁₂₀K₁₂₀ на фоні післядії 30 т/га гною обумовлює найбільший вміст мінерального азоту, рухомих сполук фосфору і калію в ґрунті та азоту, фосфору і калію в рослинах озимої пшениці порівняно з контролем.

9. Максимальна урожайність зерна озимої пшениці була отримана за внесення N₉₀Р₈₀К₈₀ на фоні післядії 30 т/га гною у 1996 р. (40,1 ц/га) та N₁₃₅Р₁₂₀К₁₂₀ на фоні післядії 30 т/га гною у 1998 і 2000 рр. (65,3 і 53,8 ц/га, відповідно). У 1996 та 1998 рр. найвищий вміст білка порівняно з контролем був за внесення півтори норми мінеральних добрив на фоні післядії гною (15,0 і 12,3%, відповідно), у 2000р. - за внесення одинарної норми мінеральних добрив на фоні післядії гною (14,4%).

10. Продуктивність культур 10-пільної зерново-бурякової сівозміни за внесення 13 т/га гною+252 кг/га N, P₂O₅, K₂O та 13 т/га гною+375 кг/га N, P₂O₅, K₂O становила у 1979-1984 рр. 72,3-78,8, у 1985-1994 рр. - 84,5-87,2, а у 1995-1998 рр. - 55,0-60,1 ц/га к.од.

11. Прогнозні розрахунки показують, що за внесення гною окремо та сумісно з мінеральними добривами, до 2014 р. запаси вуглецю гумусу в шарі ґрунту 0-25 см збільшаться, тоді як на контролі та у варіанті, де вносять мінеральні добрива, відбудеться зменшення його запасів. У шарі ґрунту 0-50 см на контролі і за внесення півтори норми мінеральних добрив на фоні гною до 2014 р. відбудеться стабілізація запасів вуглецю гумусу. У варіантах з окремим та сумісним внесенням гною і одинарної норми мінеральних добрив відбудеться зменшення запасів вуглецю гумусу.

РЕКОМЕНДАЦІЇ ВИРОБНИЦТВУ

1. Для стабілізації вмісту гумусу, загального азоту в орному шарі лучно-чорноземного карбонатного ґрунту і підтримання позитивного балансу гумусу та азоту в десятипільній зерново-буряковій сівозміні необхідно вносити 12 т/га гною сумісно з 238 кг/га N, Р₂О₅, К₂О (N₇₃ Р₈₁ К_84,5) на рік.

2. Для отримання в зерново-буряковій сівозміні продуктивності культур 78,8-87,2 ц/га к.од. на лучно-чорноземному карбонатному ґрунті рекомендується вносити 375 кг/га N, Р₂О₅, К₂О (N₁₁₈ Р₁₂₇ К₁₃₀) на фоні 13 т/га гною.

3. З метою одержання урожайності зерна озимої пшениці на лучно-чорноземному карбонатному ґрунті сорту Миронівська-61 на рівні 52 ц/га з вмістом білка 12,3-15,0% рекомендується вносити N₁₃₅Р₁₂₀К₁₂₀ на фоні післядії 30 т/га гною.

СПИСОК ПРАЦЬ, ОПУБЛІКОВАНИХ ЗА ТЕМОЮ ДИСЕРТАЦІЇ

1. Лісовал А.П., Сорокотяга Н.П. Ефективність добрив у зерново-буряковій сівозміні на лучно-чорноземних карбонатних легкосуглинкових ґрунтах Лісостепу України (1962-1997 рр. ) // Збірник наукових праць “Наукові записки”. - К.: Хрещатик. - 1998. - Вип. 1. - С. 248-257. (Участь у розробці методики досліджень, визначення вмісту гумусу і загального азоту, узагальнення результатів, підготовка до друку).

2. Лісовал А.П., Сорокотяга Н.П. Вплив тривалого застосування органічних і мінеральних добрив на динаміку вуглецю та азоту в лучно-чорноземному карбонатному ґрунті Лісостепу України // Збірник наукових праць “Науковий вісник Національного аграрного університету”. - К.: НАУ. - 1999. - Вип. 19. - С. 76-82. (Аналіз літературних джерел, визначення вмісту детриту, рихлозв'язаних гумусових речовин, статистична обробка даних, розрахунок балансів гумусу та азоту, висновки, підготовка до друку).

3. Лісовал А.П., Сорокотяга Н.П. Динаміка сполук вуглецю та азоту в лучно-чорноземному карбонатному ґрунті Лісостепу України // Збірник наукових праць Ін-ту агроекології та біотехнології Укр. академії аграрних наук. - К.: Нора-прінт. - 1999. - Вип. 3. - С. 62-66. (Лабораторні дослідження, аналіз літературних джерел, висновки та підготовка до друку).

4. Лісовал А.П., Сорокотяга Н.П. Динаміка азотного режиму лучно-чорноземного карбонатного ґрунту Лісостепу України при тривалому застосуванні добрив // Збірник наукових праць “Вісник Білоцерківського державного аграрного ун-ту”. - Біла Церква: БДАУ. - 2000. - Вип. 10. - С. 147-153. (Визначення вмісту легкогідролізованого та мінерального азоту, аналіз літературних джерел, висновки та підготовка до друку).

5. Лісовал А.П., Сорокотяга Н.П., Коваленко О.Г. Зміна сполук вуглецю, азоту і фосфору чорноземних ґрунтів і продуктивність культур при тривалому застосуванні засобів хімізації // Збірник наукових праць “Науковий вісник Національного аграрного університету”, присвячений 70-річчю факультету агрохімії та ґрунтознавства. - К.: НАУ. - 2000. - Вип. 32. - С. 129-134. (Визначення групового та фракційного складу гумусу, підготовка до друку).

6. Лісовал А.П., Сорокотяга Н.П. Вплив тривалого застосування добрив на гумусовий стан лучно-чорноземного карбонатного ґрунту північної частини Правобережного Лісостепу України // Збірник наукових праць “Науковий вісник Національного аграрного університету”, присвячений 70-річчю факультету агрохімії та ґрунтознавства. - К.: НАУ. - 2000. - Вип. 32. - С. 134-140. (Узагальнення та викладення матеріалів, статистична обробка даних, висновки та підготовка до друку).

7. Лісовал А.П., Макарчук І.У., Сорокотяга Н.П., Ященко Л.А., Коваленко О.Г. Динаміка сполук вуглецю, азоту, фосфору і калію за тривалого застосування добрив на лучно-чорноземних ґрунтах Лісостепу України // Агрохімія і ґрунтознавство. Міжвідомчий тематичний науковий збірник. Спеціальний випуск VІ з'їзду УТГА (1-5 липня 2002 р., м. Умань), Харків. - 2002. - С. 243-245. (Визначення вмісту сполук вуглецю і азоту).

АНОТАЦІЇ

Сорокотяга Н. П. “Трансформація сполук вуглецю і азоту в лучно-чорноземному карбонатному ґрунті Лісостепу України” - Рукопис. Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата сільськогосподарських наук за спеціальністю 06.01.04 - агрохімія. Національний аграрний університет, Київ, 2004.

Дисертаційна робота присвячена вивченню впливу тривалого (1984-1999 рр.) застосування гною і мінеральних добрив у зерново-буряковій сівозміні на трансформацію сполук вуглецю і азоту в метровому шарі лучно-чорноземного карбонатного ґрунту, продуктивність культур сівозміни в умовах північної частини Правобережного Лісостепу України.

Обґрунтовані оптимальні норми гною і мінеральних добрив для стабілізації вмісту гумусу, загального азоту в орному шарі лучно-чорноземного карбонатного ґрунту, підтримання позитивного балансу гумусу та азоту і підвищення продуктивності сільськогосподарських культур у десятипільній зерново-буряковій сівозміні.

Для одержання високих стабільних урожаїв озимої пшениці сорту Миронівська-61 рекомендується вносити N₁₃₅Р₁₂₀К₁₂₀ на фоні післядії 30 т/га гною.

Розроблена модель зміни запасів вуглецю гумусу в орному і півметровому шарах лучно-чорноземного карбонатного ґрунту, яка дозволяє зробити прогноз динаміки вмісту гумусу.

Досліджено фракційно-груповий склад гумусу та оптичні властивості гумінових кислот за тривалого застосування добрив. Одержані дані розширюють уявлення про природу гумінових кислот лучно-чорноземного карбонатного ґрунту, роль гною і мінеральних добрив у збереженні і підвищенні родючості ґрунту.

Ключові слова: гумус, детрит, гумінові та фульвокислоти, сполуки азоту, баланс, продуктивність, урожайність, гній, мінеральні добрива.

Сорокотяга Н.П. “Трансформация соединений углерода и азота в лугово-черноземной карбонатной почве Лесостепи Украины” - Рукопись. Диссертация на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук по специальности 06.01.04 - агрохимия. Национальный аграрный университет, Киев, 2004.

Диссертация посвящена изучению влияния длительного (1984-1999 гг.) применения навоза и минеральных удобрений в зерно-свекловичном севообороте на трансформацию соединений углерода и азота в метровом слое лугово-черноземной карбонатной почвы, продуктивность культур севооборота в условиях северной части Правобережной Лесостепи Украины.

Внесение навоза и минеральных удобрений увеличило содержание гумуса в метровом слое почвы по сравнению с контролем. Исследование динамики показало, что при внесении одинарной нормы минеральных удобрений на фоне навоза происходит стабилизация содержания гумуса и детрита в пахотном слое почвы. Уменьшение содержания гумуса в слое почвы 0-25 см происходит за счет минерализации детрита.

Разработана модель изменения запасов углерода гумуса в пахотном и полуметровом слоях лугово-черноземной карбонатной почвы, которая позволяет прогнозировать динамику содержания гумуса.

Исследован фракционно-групповой состав гумуса. Содержание гуминовых и фульвокислот, связанных с кальцием, превышает содержание гуминовых и фульвокислот І и ІІІ фракций. Содержание гуминовых кислот (1,25%) превышает содержание фульвокислот (0,58%). На протяжении 1984-1999 гг. произошло перераспределение группового состава гумуса: увеличилось содержание гуминовых и фульвокислот ІІ и ІІІ фракций и уменьшилось содержание гуминовых и фульвокислот І фракции и нерастворимого остатка. Внесение навоза ведет к расширению, а минеральных удобрений - сужению соотношения Cг.к.:Сф.к.

Внесение удобрений увеличивает оптическую плотность солевых растворов гуминовых кислот в видимой части спектра и уменьшает коэффициент их цветности по сравнению с контролем. Применение навоза способствует формированию молекул гуминовых кислот более сложного строения с большей степенью конденсированости ароматического ядра. Внесение одних минеральных удобрений и минеральных удобрений совместно с навозом способствует образованию молекул гуминовых кислот менее сложного строения с более разветвленной алифатической периферической частью.

Длительное (1979-1998 гг.) выращивание сельскохозяйственных культур без применения удобрений обусловливает устойчивый дефицитный баланс гумуса. Внесение навоза отдельно и совместно с минеральными удобрениями обеспечивает положительный баланс гумуса в зерно-свекловичном севообороте. Внесение одних минеральных удобрений не обеспечивает бездефицитный баланс гумуса.

Внесение навоза и минеральных удобрений увеличило содержание общего азота в метровом слое почвы по сравнению с контролем. Внесение полуторной нормы минеральных удобрений на фоне навоза обеспечило стабилизацию содержания общего азота в слое почвы 0-25 см. Внесение навоза и минеральных удобрений способствует более интенсивному накоплению общего азота в пахотном слое почвы по сравнению с контролем, что обусловливает сужение соотношения C:N. В подпахотном слое почвы более интенсивное накопление соединений углерода приводит к расширению соотношения C:N.

При выращивании культур без удобрений с 1979 г. по 1998 г. отмечен дефицитный баланс азота. При совместном внесении навоза и минеральных удобрений на протяжении 1979-1984 гг. и 1995-1998 гг. в зерно-свекловичном севообороте наблюдался положительный баланс азота. На протяжении 1985-1994 гг.баланс азота приближался к уравновешенному.

Для получения высоких стабильных урожаев озимой пшеницы сорта Мироновская-61 рекомендуется вносить N₁₃₅Р₁₂₀К₁₂₀ на фоне последействия 30 т/га навоза. Наибольшее содержание белка по сравнению с контролем в 1996 и 1998 гг. было при внесении полуторной нормы минеральных удобрений на фоне последействия навоза, в 2000 г. - при внесении одинарной нормы на фоне последействия навоза.

Наибольшая продуктивность культур зерно-свекловичного севооборота на протяжении 1979-1998 гг. обеспечивается при внесении одинарной и полуторной нормы минеральных удобрений на фоне навоза.

Ключевые слова: гумус, детрит, гуминовые и фульвокислоты, соединения азота, баланс, продуктивность, урожайность, навоз, минеральные удобрения.

Sorokotyaga N.P. “Transformation of carbon and nitrogen compounds in chernozem-lice meadow calcareous soil of Forest-Steppe Ukrainian ” - Manuscript. The Thesis for a Candidate of Agricultural Sciences degree by speciality 06.01.04 - Agrocemistry soil science. National Agricultural University, Kyiv, 2004.

The results the long-term (1984-1999) fertilizer application on the content of humus, total and available compounds of nitrogen, detritus, humic and fulvic acids and their dynamics, balances of humus and nitrogen in chernozem-lice meadow calcareous soil and productivity of crop in a cereal-beet rotation are given. This work is devoted to studying of the influence of using rate of manure and mineral fertilizers on increase of content of total and available humus and nitrogen compounds in surfaсe (0-25 cm) and subsurfaсe (25-100 cm) layers of soil. The change of content carbon was shown by using of mathematical model. Continued application of optimum rate manure and mineral fertilizers (13 t/ha+252 kg/ha and 13 t/ha+375 kg/ha) maintains the level of content humus, detritus and nitrogen in 0-25 cm layer of soil, positive balances of humus and nitrogen, high productivity of crop rotation.

Key words: humus, detritus, humic and fulvic acids, compounds nitrogen, balance, productivity, crop yields, manure, mineral fertilizers.

Размещено на Allbest.ru

...