Ефективність доз і строків застосування добрив під сорго зернове на чорноземі опідзоленому Правобережного Лісостепу України

Размещено на http://www.allbest.ru/

Національний науковий центр

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

Автореферат дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата сільськогосподарських наук

06.01.04 - агрохімія

ЕФЕКТИВНІСТЬ ДОЗ І СТРОКІВ ЗАСТОСУВАННЯ ДОБРИВ ПІД СОРГО ЗЕРНОВЕ НА ЧОРНОЗЕМІ ОПІДЗОЛЕНОМУ ПРАВОБЕРЕЖНОГО ЛІСОСТЕПУ УКРАЇНИ

КЛИМОВИЧ ПАВЛО ВОЛОДИМИРОВИЧ

Харків - 2007

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність теми. Одним із факторів, що обмежує вирощування сорго зернового в Правобережному Лісостепу України, є відсутність даних та рекомендацій з мінерального живлення цієї культури. Це насамперед зумовлено складністю взаємодії між рослиною, добривом, ґрунтом і погодними умовами, що можуть виникати у період, для якого проводиться розрахунок, та в кожному конкретному випадку. Тому значна увага повинна приділятися диференційованому підходу до розробки доз і строків застосування добрив залежно від потреб рослин у конкретних ґрунтово-кліматичних умовах.

Оскільки до цього часу дослідження ефективності застосування добрив під сорго зернове у Правобережному Лісостепу України на чорноземі опідзоленому проведено недостатньо, тому вивчення даних питань є актуальним.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Дослідження для написання дисертаційної роботи входили до тематичних планів кафедри агрохімії та ґрунтознавства Уманського державного аграрного університету і були складовою програми „Оптимальне використання природного і ресурсного потенціалу агроекосистем Правобережного Лісостепу України” (номер державної реєстрації 0101U004495), підпрограми 2.1 „Удосконалення технології застосування добрив, меліорантів та інших агрохімічних засобів і розробка рекомендацій ефективної системи удобрення”, за завданням 2.1.2 „Визначення адекватних реакцій нових сортів та гібридів сільськогосподарських культур на природну та ефективну родючість ґрунтів і удобрення”, де автор був безпосереднім виконавцем, як аспірант.

Мета і завдання досліджень. Мета досліджень - встановити оптимальні та економічно обґрунтовані дози та строки застосування мінеральних добрив під сорго зернове для отримання стабільних високоякісних урожаїв зерна на чорноземі опідзоленому Правобережного Лісостепу України, а також визначити вплив десикантів на вологість рослин.

Для досягнення поставленої мети необхідно було вирішити такі завдання:

- на основі аналізу даних літературних джерел визначити особливості живлення та удобрення сорго зернового і розробити робочу гіпотезу досліджень;

- визначити вплив доз і строків внесення добрив на поживний режим ґрунту під посівами сорго зернового;

- виявити вплив добрив на формування врожаю зерна сорго та показники його якості в залежності від їх доз і строків застосування;

- встановити вплив реглону, мінеральних добрив і їх комбінацій з ним на вологість рослин;

- визначити вплив удобрення на площу листової поверхні, чисту продуктивність фотосинтезу та фотосинтетичний потенціал посівів сорго зернового;

- встановити динаміку вмісту основних елементів живлення в органах рослин сорго зернового;

- встановити винос основних елементів живлення з ґрунту та їх витрати на формування одиниці врожаю, а також коефіцієнт використання з добрив, і визначити їх баланс залежно від умов мінерального живлення;

- визначити економічну, енергетичну та агрохімічну ефективність застосування добрив під сорго зернове і виявити найбільш оптимальний препарат для його десикації.

Об'єкт дослідження - взаємозв'язок між вмістом рухомих сполук елементів живлення в ґрунті, добривами і режимом живлення рослин сорго зернового.

Предмет дослідження - оптимізація мінерального живлення сорго зернового на чорноземі опідзоленому Правобережного Лісостепу України за різних доз і строків застосування добрив.

Методи дослідження. Для реалізації поставленої мети в процесі досліджень користувалися польовими дослідами, а також лабораторними і статистичними методами. До складу польових входили два досліди: стаціонарний (з 10-пільною польовою сівозміною з тривалим (з 1964 р.) застосуванням різних доз добрив і систем удобрення) і тимчасовий (для удосконалення системи удобрення та визначення ефективності різних доз і строків застосування добрив під сорго зернове). Фізико-хімічні аналізи зразків грунту та рослин проводили за атестованими та тимчасово допущеними до використання методиками з наступною статистичною обробкою даних.

Наукова новизна одержаних результатів. Уперше для умов Правобережного Лісостепу України встановлено вплив добрив у зв'язку з їх дозами і строками застосування на особливості росту та розвитку сорго зернового, динаміку засвоєння елементів живлення з ґрунту, його продуктивність та якість зерна. Розроблено систему його удобрення як в тимчасовому, так і в стаціонарному досліді на чорноземі опідзоленому, яка передбачає внесення фосфорних і калійних добрив восени під основний обробіток ґрунту і азотних - весною під культивацію за результатами ґрунтової діагностики, а в сівозміні - з урахуванням насиченості добривами 1га площі сівозміни, які дають можливість отримувати стабільні врожаї з високою окупністю приросту врожаю від одиниці внесених добрив.

Уточнено для умов регіону і рівня родючості чорнозему опідзоленого господарський і відносний винос основних елементів живлення врожаєм сорго зернового.

Практичне значення одержаних результатів полягає у розробці системи удобрення сорго зернового для умов Правобережного Лісостепу України, яка дає можливість отримувати врожайність зерна сорго 9,0-10,0 т/га. За рекомендованої системи удобрення P₉₀K₉₀+N_90-120 весною і N₂₀₀P₂₀₀K₂₀₀ в сівозміні, а також по післядії гною 13,5т+N₆₈P₁₀₁K₅₄ - N₁₅₀P₁₅₀K₁₅₀ окупність 1кг NРК приростом врожаю становить 7,4-7,7 кг зерна.

Основні результати досліджень впроваджено в 2006 р. у НВО „Райс Агро” с. Рижавка Уманського району Черкаської області на площі 138 га та у ТОВ „Шпола-Агро-Індустрі” с. Сигнаївка Шполянського району Черкаської області на площі 157 га. Також вони використовуються у навчальному процесі Уманського державного аграрного університету.

Особистий внесок здобувача полягає в обґрунтуванні теми, у розробці програми і методики досліджень, проведенні лабораторних і польових досліджень, відборі зразків ґрунту та рослин і їх аналізу, біометричних і фенологічних спостережень, узагальненні результатів і опрацюванні даних літературних джерел, оформленні дисертації. Основні наукові положення, висновки і рекомендації виробництву, які наведено в дисертації, сформовано автором особисто.

Апробація результатів дисертації. Основні результати та положення дисертації оприлюднено на щорічних наукових конференціях Уманського державного аграрного університету (2004-2007 рр.); Міжнародній науково-практичній конференції „Сучасний стан ґрунтового покриву України та шляхи забезпечення його сталого розвитку на початку 21-го століття” (Харків, 2006); VІІ з'їзді ґрунтознавців та агрохіміків України (Київ, 2006); Міжнародній науково-практичній конференції „ Аспекти сучасного розвитку аграрного виробництва в ринкових умовах України” (Миколаїв, 2006); Міжнародній науково-практичній конференції „85-річчю Луганського національного аграрного університету присвячується” (Луганськ, 2006).

Публікації. Результати дисертаційної роботи опубліковано в 9 наукових працях, з яких чотири надруковано у виданнях, що затверджено ВАК України, як фахові.

Структура і обсяг дисертації. Дисертаційна робота складається з вступу, 6 розділів, висновків, пропозицій виробництву і списку використаних джерел, який налічує 244 найменування, з них 16 латиницею. Викладена на 133 сторінках комп'ютерного тексту, містить 48 таблиць, з них 9 винесено в додатки та 13 рисунків.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

добриво чорнозем ґрунт зерно

Особливості мінерального живлення та удобрення сорго зернового

У розділі проаналізовано дані літературних джерел вітчизняних і зарубіжних учених, розглянуто агроекологічні особливості культури сорго зернового, його вимоги до умов мінерального живлення, а також вплив родючості ґрунту та удобрення на продуктивність рослин. Обґрунтовано, що сорго зернове є однією з кращих серед зернових культур, яка найменш вибаглива і найбільш пристосована до умов навколишнього природного середовища, що ставить його на одне з перших місць для вирощування в районах недостатнього і нестійкого зволоження (Красненков С.В., 1999; Вернидубов И.С., 2005; Даниленко Ю.Л., Болотин А.Г., 2005; Соловьев А.В., 2006).

В результаті багаторічних досліджень, проведених в різних зонах України, встановлено, що сорго, не дивлячись на відносну невибагливість до родючості ґрунту, володіє високим рівнем віддачі внесених органічних і мінеральних добрив (Олексенко Ю.Ф., Красненков С.В., 1987; Белоголовцев В.П., 2002; Гурский Н.Г., 2005). Слід також зазначити, що протягом вегетації потреба в основних елементах живлення у рослин змінюється. Головним елементом у процесі росту та розвитку сорго зернового є азот (Шепель Н.А., 1994; Ключников Н.А., Бельтюков Л.П., 2002; Янкелевич Р.К., Юровский Р.Ф., 2003).

Внаслідок обробки даних доведено доцільність подальшого вивчення цього питання і розробки системи удобрення сорго зернового для ґрунтово-кліматичних умов Правобережного Лісостепу України.

Умови та методика проведення досліджень

Дослідження проведено протягом 2004-2006 рр. на дослідному полі Уманського державного аграрного університету, розташованому в Маньківському природно-сільськогосподарському районі Середньо-Дніпровсько-Бузького округу Лісостепової Правобережної провінції України. Ґрунт дослідних ділянок - чорнозем опідзолений важкосуглинковий на лесі з вмістом гумусу в орному шарі 3,31%. Ступінь насиченості його профілю основами 90-92%, реакція ґрунтового розчину середньокисла (рН_КСl 5,5), гідролітична кислотність - 1,9-2,3 смоль/кг ґрунту, вміст рухомих cполук фосфору та калію (за методом Чирикова) - 120-135 мг/кг, азоту сполук, що лужногідролізуються (за методом Корнфілда) - 100-110 мг/кг ґрунту.

Клімат території, де розташоване дослідне поле, помірно-континентальний і характеризується нестійким зволоженням. За даними метеостанції Умань, середньобагаторічна температура повітря становить близько 7,4^оС, кількість опадів - 633 мм зі значними відхиленнями в окремі роки і пори року. За період вегетації сільськогосподарських культур випадає в середньому 295 мм опадів, але їх розподіл в часі нерівномірний. Так, у 2004 році випало 338 мм опадів, а в 2005 і 2006 роках відповідно - 217 і 207 мм.

Досліди з вивчення ефективності застосування доз і строків внесення добрив під сорго зернове проводили в тимчасовому, схему якого наведено в табл. 2, а також у тривалому (зареєстрованому в УААН за № 094) досліді з 10-пільною польовою сівозміною (конюшина, озима пшениця, цукрові буряки, кукурудза, горох, озима пшениця, кукурудза на силос, озима пшениця, цукрові буряки, ячмінь + конюшина), яка розгорнута в часі та просторі і реалізується на 10 фонах (табл. 1).

Таблиця 1. Схема тривалого (з 1964 р.) застосування різних доз добрив і систем удобрення в польовій сівозміні

Агротехніка вирощування сорго зернового була загальноприйнятою. Вирощували гібрид фірми Рустика (Франція) - Кейрас F1. У тимчасовому досліді його попередником була яра пшениця, а в стаціонарному - сорго висівали в полі з кукурудзою на зерно, після цукрових буряків, застосувавши метод розщеплених ділянок. Згідно зі схемами дослідів застосовували такі форми мінеральних добрив: аміачну селітру, суперфосфат гранульований і калій хлористий, а також в стаціонарному досліді напівперепрілий солом?яний гній ВРХ. Їх вносили під зяблеву оранку, а також згідно схеми тимчасового досліду азотні добрива застосовували весною під культивацію та у підживлення, яке проводили у фазу кущіння сорго.

Загальна площа посівної ділянки сорго в тривалому і короткострокових дослідах становила 72 і 54 м², облікова - 40 м². Повторність досліду триразова, розміщення варіантів послідовне.

Закладання польових дослідів, відбір рослинних і ґрунтових зразків, спостереження і дослідження проводили у відповідності з рекомендаціями, методичними вказівками і довідниками останніх років.

У процесі проведення польових дослідів визначали динаміку вмісту в ґрунті рухомих форм елементів живлення. Зразки ґрунту відбирали в шарі 0-100 см, через кожні 20 см для визначення в ґрунті вмісту нітратного і амонійного азоту згідно з МВВ 31-497058-005-2002, рухомих сполук фосфору та калію - за модифікованим методом Чирикова згідно ДСТУ 4115-2002 у такі строки: сходи, вихід у трубку, збирання врожаю сорго зернового.

У відібраних рослинних зразках проводили визначення загального азоту (за допомогою реактиву Несслера), фосфору (шляхом фотоколориметрування) і калію (за допомогою полуменевого фотометра) в одній наважці за удосконаленою методикою Г.М. Господаренка (2002). Після чого на основі отриманих даних розраховували господарський винос елементів живлення з ґрунту та їх витрати на формування одиниці врожаю. Коефіцієнт використання рослинами сорго елементів живлення з добрив розраховували за різницею їх виносу на ділянках з внесенням основних елементів живлення і їх парними комбінаціями.

В період росту і розвитку сорго зернового проводили виміри висоти рослин, а також розрахунок площі листової поверхні методом висічок. Обчислювали чисту продуктивність фотосинтезу та фотосинтетичного потенціалу, вміст сухої речовини в рослинах, проводили облік врожаю зерна - поділяночно, а облік листостебельної маси - розрахунком за співвідношенням з зерном у пробах.

З якісних показників зерна сорго визначали вміст протеїну за ГОСТ 13496.4-93, жиру - за ГОСТ 13496.15-97, клітковини - за ГОСТ 13496.2-91, золи - за ГОСТ 26226-84 і безазотистих екстрактивних речовин (БЕР) - розрахунковим методом.

Хімічні аналізи ґрунту, рослин та зерна сорго проводили в лабораторії масових аналізів Уманського державного аграрного університету (атестат акредитації за № А 06-203).

Також вивчено ефективність десикації сорго зернового у фазу воскової стиглості зерна реглоном, аміачною селітрою, карбамідом та їх комбінаціями за норми робочого розчину 300 л/га. У процесі досліджень визначали вплив десикації на величину врожаю і вологість зерна.

Економічну та енергетичну ефективність застосування добрив розраховували згідно з технологічними картами та відповідними рекомендаціями на основі цін, що склалися на ринку в 2006 р. Опрацювання й узагальнення результатів дослідів та спостережень проводили, використовуючи методи математичної статистики (кореляційного, регресійного і дисперсійного аналізів) за Б.А. Доспєховим (1968) з використанням комп'ютера.

Поживний режим ґрунту

Запаси мінеральних сполук азоту в ґрунті значною мірою залежать від його родючості, умов навколишнього природного середовища і сильно змінюються під впливом застосування добрив. Останнє супроводжувалось підвищеним вмістом нітратів у ґрунті, що спостерігалось протягом всього вегетаційного періоду сорго.

Аналізуючи дані трьохрічних досліджень, встановлено, що у фазу сходів сорго вміст нітратного азоту був найвищим у шарі 0-20 см і на контролі становив 7,2 мг/кг ґрунту (табл. 2). При внесенні повного мінерального добрива вміст його збільшувався в 1,5-2,8 рази. В умовах всіх років досліджень істотно вищим вмістом нітратного азоту в шарах ґрунту 0-20 і 20-40 см виділялись варіанти, де азотні добрива вносились до сівби. При цьому передпосівне внесення аміачної селітри за його вмістом у шарі 0-20 і 20-40 см мало достовірну перевагу перед осіннім внесенням добрив. Але, аналізуючи нижні шари ґрунту (40-100 см) за вмістом нітратного азоту, видно, що тут перевагу вже має осіннє внесення добрив над всіма варіантами з внесенням добрив весною під культивацію. До кінця вегетації культури його вміст знижувався. Особливо низькими ці показники були в 2005 та 2006 роках у зв'язку з тим, що за передзбиральний період випала дуже мала кількість опадів і температура повітря була вищою за середньобагаторічну, внаслідок чого процеси нітрифікації в ґрунті майже не проходили. Тому, до моменту збирання врожаю в 2005- 2006 роках, кількість нітратного азоту в ґрунті сильно зменшилась у зв'язку з використанням його вегетуючими рослинами на утворення органічної маси врожаю, зниженням процесів нітрифікації за відсутності вологи і підвищенням температури, а також біологічним поглинанням. Як видно з даних табл. 2 у верхньому шарі ґрунту на контролі його величина складала - 3,3, а при максимальній дозі внесення азоту N₁₈₀ на фоні P₉₀K₉₀ - 6,6 мг/кг ґрунту.

Амонійний азот у значній кількості міститься у ґрунті протягом усього періоду вегетації сорго зернового - 4,9-16,5 мг/кг. Внесення азотних добрив весною під культивацію, незалежно від дози, змінює азотний режим лише шару ґрунту 0-60 см.

Між урожайністю зерна сорго і запасами азоту у шарах ґрунту 0-20, 0-40, 0-60, 0-80 і 0-100 см у фазу сходів встановлено відповідно такі кореляційні залежності: r = 0,91, r = 0,92, r = 0,93, r = 0,90 і r = 0,87. Отже, найдоцільніше для розрахунку дози добрив проводити діагностику шару ґрунту 0-60 см.

Внесення азотних, фосфорних і калійних добрив у дозі 90 кг/га діючої речовини підвищувало вміст рухомих сполук у шарі ґрунту 0-20 см у фазу сходів сорго зернового азоту до 26,8, фосфору - 130 і 111 мг/кг калію, за вмісту на неудобрених ділянках 18,0, 118 і 92 мг/кг. За тривалого (40 років) застосування добрив у польовій сівозміні вміст рухомих сполук фосфору і калію змінювався в досить широких межах і відповідно становив 79-265 і 90-159 мг/кг залежно від варіанту досліду. В динаміці протягом вегетації сорго зернового простежувалось зниження їх вмісту, що пояснюється засвоєнням рослинами і трансформацією добрив у ґрунті.

Реакція сорго зернового на умови мінерального живлення

У результаті проведених досліджень встановлено, що підвищення рівня мінерального живлення сприяло підсиленню темпів росту рослин сорго в висоту.

У фазу виходу рослин у трубку у варіантах, де в складі добрив вносили азот, висота рослин була вищою у порівнянні з контролем на 2,3-9,6 см (на 4-18%), у фазу цвітіння - на 3,8-13,6 см (на 5-16%), у фазу повної стиглості зерна ця різниця відповідно становила 4,1-15,6 см (5-19%). У варіанті Р₉₀К₉₀+N_90-120 весною, де сформувався високий врожай, висота рослин була найвищою і досягала 94,7-97,1 см в порівнянні з 84,0 см на контролі у фазу повної стиглості зерна.

Площа листової поверхні також залежала від рівня мінерального живлення рослин, особливо - азотного. Так, у фазу кущіння на удобрених ділянках площа листової поверхні сорго збільшувалась на 6-19%, виходу у трубку - 9-34, цвітіння - 12-45, повної стиглості зерна - на 15-57% залежно від доз добрив.

Між фотосинтетичним потенціалом і рівнем урожаю зерна сорго встановлено тісну кореляційну залежність (r = 0,98).

Чиста продуктивність фотосинтезу максимального значення в рослин усіх варіантів досліду набувала у міжфазний період виходу в трубку - цвітіння, коли в сорго зернового відбувається найбільш інтенсивне наростання надземної маси і листової поверхні. Найвищих значень цей показник досягав у варіантах P₉₀K₉₀+N_90-120 весною і P₉₀K₉₀+N_150-180 весною відповідно 15,0-15,5 і 15,8-16,0 г/м² за добу. Також слід відмітити, що внесення лише фосфорних і калійних добрив, без застосування азотних, на чисту продуктивність фотосинтезу практично не впливало і величина її залишалась на рівні контролю.

Результати досліджень показали, що не дивлячись на те, що чорнозем опідзолений характеризується достатньо високим рівнем природної родючості, врожайність сорго зернового на неудобрених ділянках у роки досліджень, яка в тимчасовому досліді складала 7,37 т/га і 7,21 т/га у польовій сівозміні, значно поступалась врожайності, яку отримано у варіантах дослідів з внесенням добрив (табл. 3, 4).

Таблиця 3. Урожайність зерна сорго зернового за різних видів, доз і строків внесення добрив, т/га

Як видно із даних табл. 3, вирішальне значення в підвищенні приросту врожаю належить азотним добривам, а потім фосфорним. Приріст урожаю від калійних добрив був недостовірний.

В результаті трирічних досліджень також встановлено, що найефективнішою дозою добрив під сорго зернове є P₉₀K₉₀N_90-120, із внесенням фосфорних і калійних добрив восени під основний обробіток ґрунту, а азотних - весною під передпосівну культивацію, які забезпечували приріст урожайності - 2,0 т/га, або 27% і 2,32 т/га, або 31%.

Характеризуючи врожайність сорго зернового у досліді з тривалим (з 1964 р.) застосуванням різних доз добрив і систем удобрення у польовій сівозміні, слід відмітити, що у варіанті з насиченістю N₁₃₅Р₁₃₅К₁₃₅ і дозами добрив N₂₀₀P₂₀₀K₂₀₀ під сорго зернове у порівнянні з контролем (7,21 т/га) вона підвищувалась на 2,5 т/га (табл. 4), а у варіанті з насиченістю добривами 13,5 т/га гною+N₆₈Р₁₀₁К₅₄ і внесенням під сорго N₁₅₀Р₁₅₀К₁₅₀ одержано приріст урожайності 2,83 т/га.

Таблиця 4. Вплив тривалого (з 1964 р.) застосування добрив у польовій сівозміні на врожайність сорго зернового, т/га

Застосування мінеральних добрив позитивно впливало на показники якості зерна сорго зернового (табл. 5). Із даних табл. 5 видно, що на масу 1000 зерен з усіх елементів живлення найбільший вплив мав азот.

Внесення мінеральних добрив у повному складі підвищувало масу 1000 зерен, у порівнянні з варіантом без добрив, на 5-13% і максимальною вона була у рослин у варіантах, де вносили 90-120 кг/га азоту на фосфорно-калійному фоні, яка відповідно становила 33,2-33,4 г. Застосування фосфорних і калійних добрив на цей показник майже не впливало.

Вміст протеїну в зерні сорго переважно залежав від рівня азотного живлення. При внесенні лише P₉₀K₉₀ вміст протеїну був на рівні 10,1% і прибавка його до контролю складала в середньому за три роки досліджень 0,3%, а додавання до фону N_90-120 збільшувало цей показник до 1,7-2,1%.

Під впливом добрив вміст клітковини в зерні сорго також змінювався. Азотний компонент повного мінерального добрива забезпечував збільшення вмісту клітковини на 0,13-0,31% у порівнянні з варіантом без добрив (1,83%). Фосфорні і калійні добрива не впливали на вміст клітковини в зерні сорго.

Таблиця 5. Вплив застосування мінеральних добрив під сорго зернове на показники якості зерна, (середнє за 2004 - 2006 рр.)

Максимальний вміст золи був у варіанті з дозою внесення 90 кг/га азотних добрив на фоні Р₉₀К₉₀ і відповідно становив 1,83%, що на 0,13% більше від контролю. Подальше підвищення дози азотних добрив призводило до зниження цього показника.

З основних елементів живлення в складі добрив лише азот достовірно впливав на підвищення вмісту жиру в зерні сорго. Дослідженнями також встановлено, що добрива істотно не впливають на вміст в ньому БЕР.

Вплив добрив на динаміку вмісту та винос основних елементів живлення сорго зерновим

В результаті проведених досліджень виявлено, що вміст азоту, фосфору і калію в рослинній масі змінювався залежно від фази розвитку сорго зернового і залежав від доз добрив, рівня родючості ґрунту та погодних умов.

Вплив добрив на вміст загального азоту в надземній масі сорго зернового простежувався вже на початку вегетації. Так, у період його кущіння, на фоні застосування повного мінерального добрива (P₉₀K₉₀+N₉₀ весною), порівняно з ділянками без добрив, він збільшився на 17%, а при підвищенні дози азоту до N₁₂₀ і N₁₈₀ відповідно на 22 і 29%, при вмісті його на контролі 2,85%. У фазу виходу в трубку, при внесенні на фосфорно-калійному фоні N_30-90, концентрація цього елемента живлення, порівняно з неудобреними рослинами (2,10%), підвищувалась на 9-24%, а при застосуванні N_120-180 та N₆₀+N₆₀ у підживлення - відповідно на 29-34 і 26%. Характеризуючи фазу повної стиглості зерна, необхідно відмітити значне зниження вмісту азоту в листках і стеблах, що пов'язано з реутилізацією азоту. Збільшення дози внесення з N₃₀ до N₁₂₀ підвищувало вміст азоту в зерні, порівнюючи з контролем, відповідно на 6-20%, а в стаціонарному досліді, в сівозміні, на 9-28%.

Найвищий вміст фосфору в рослинах усіх варіантів спостерігався на початку їх розвитку і до кінця вегетації поступово зменшувався. Встановлено, що від початку і до кінця вегетації в надземній масі рослин сорго зернового на неудобрених ділянках вміст загального фосфору в листках і стеблах відповідно зменшувався на 54 і 79%. При внесенні добрив він залишався на більш високому рівні - 0,33-0,35% на суху речовину проти 0,29% в листках і 0,15-0,17% проти 0,13% у стеблах на суху речовину на контролі без добрив.

Вміст калію в динаміці від фази кущіння до кінця вегетації в рослинах сорго зменшувався. У фазу повної стиглості зерна вміст калію в листках і стеблах був найвищий у варіанті P₉₀K₉₀ + N₉₀ весною. Подальше збільшення дози азотних добрив не сприяло підвищенню його вмісту.

Загальний винос елементів живлення з ґрунту залежав від урожайності, хімічного складу рослин сорго зернового, а також від співвідношення в них елементів живлення. Засвоєння азоту по фазам росту та розвитку рослин було нерівномірним. Так у тимчасовому досліді у фазу кущіння в контрольному варіанті, де добрив не вносили, загальний його винос складав 11,4 кг/га, виходу у трубку - 24,4, цвітіння - 75,5 кг/га, що відповідно становило 8; 17 і 52 % від загального виносу в фазу повної стиглості зерна (144,1 кг/га). При внесенні повного мінерального добрива у дозі P₉₀K₉₀+N₉₀ засвоєння азоту, порівняно з контролем, у фазу кущіння збільшилось відповідно на 5,8 кг/га, виходу у трубку - 14,1; цвітіння - 47,4; повної стиглості зерна - 69,5 кг/га, а при внесенні P₉₀K₉₀+N₁₈₀ у ці фази збільшення відповідно було на - 8,8; 19,9; 67,0 та 102,9 кг/га. Максимальний винос азоту вегетативною масою рослинами сорго зернового відзначався у фазу цвітіння і становив у тих варіантах, де вносились азотні добрива 95,6-142,5 кг/га.

Максимальне засвоєння фосфору та калію теж було у фазу цвітіння. Зі збільшенням дози азотних добрив їх винос збільшувався і найбільшим був у варіанті P₉₀K₉₀+N₁₈₀ весною (42,2 і 174,3 кг/га), але це збільшення було незначним порівняно з оптимальним по урожайності варіантом P₉₀K₉₀+N₉₀ весною (38,1 і 154,3 кг/га).

Господарський та відносний винос елементів живлення на одну тонну зерна і відповідну кількість листостебельної маси та їх витрати на формування однієї тонни зерна сорго зернового в сівозміні теж залежали від рівня мінерального живлення рослин (табл. 6).

Таблиця 6. Господарський і відносний винос основних елементів живлення соргом зерновим за тривалого (з 1964 р.) застосування різних доз добрив і систем удобрення в польовій сівозміні, середнє за 2004 - 2006 рр.

Як видно з даних табл. 6, на контрольному варіанті без добрив винос складав N - 138,4, Р₂О₅ - 54,4, К₂О - 122,3 кг/га. Максимальний винос цих елементів живлення простежувався за органо-мінеральної системи удобрення у варіанті з насиченням 1 га сівозмінної площі гною 13,5т+N₆₈P₁₀₁K₅₄, і внесенням N₁₅₀P₁₅₀K₁₅₀ під сорго зернове, який відповідно складав: азоту - 247,6, фосфору - 99,5 і калію - 227,8 кг/га. Зменшення дози внесення добрив втричі (варіант гній 4,5т+N₂₃P₃₄K₁₈ з безпосереднім внесенням під сорго зернове N₅₀P₅₀K₅₀) впливало на зменшення виносу азоту, фосфору і калію відповідно на 33; 33 та 34%.

За максимальної дози внесення добрив за мінеральної системи удобрення витрати на формування 1т зерна, порівняно з неудобреним контролем, збільшились: азоту на - 27%, фосфору - 29, калію - на 22%, за органічної: N - на 22%, Р₂О₅ - 27, К₂О - на 19% і, відповідно, органо-мінеральної - 29; 30; 25%.

Відносний винос основних елементів живлення на одиницю продукції, порівнюючи з господарським їх виносом урожаєм, величина відносно стабільна (табл. 6), не дивлячись на значну різницю у вмісті рухомих їх сполук у ґрунті. Тому ці показники можна використовувати для розрахунку доз добрив на полях з різною родючістю чорнозему опідзоленого.

Дослідження показали, що коефіцієнт використання азоту з добрив істотно залежав від доз і строків їх внесення (рис. 2). Максимальним він був у варіанті P₉₀K₉₀+N₉₀ весною і становив 59%.

Розрахунки балансу основних елементів живлення за умови видалення листостеблової маси з поля показали, що для азоту і калію у всіх варіантах досліду він мав від'ємні показники (табл. 7). На ділянках з внесенням на фосфорно-калійному фоні азотних добрив у дозі 90-120 кг/га весною, баланс азоту становив -124 і -109 кг/га з показниками інтенсивності 42 і 52%. З підвищенням дози внесення азоту, його баланс покращувався. Найбільше калію виносилось на ділянках, де у повному складі добрив вносили високі дози азоту (P₉₀K₉₀+ N_150-180 весною), баланс його був на рівні -118 -121 кг/га, з інтенсивністю 43-42%. Баланс фосфору, на відміну від азоту і калію, був додатнім в усіх варіантах, де його вносили в складі добрив. При відчуженні з поля лише зерна сорго баланс елементів живлення в ґрунті набирає дещо іншого вигляду (табл. 7). Проведені розрахунки показують, що баланс азоту в усіх варіантах досліду був від'ємним, окрім варіанту з дозою внесення N₁₈₀ під культивацію, на фосфорно-калійному фоні, де величина його була додатною і відповідно становила 2 кг/га з максимальною величиною інтенсивності за азотом - 100%. Від'ємні показники балансу азоту в ґрунті можна пояснити високою врожайністю сорго зернового і відповідно високим виносом азоту.

Баланс фосфору в усіх варіантах досліду був додатнім і максимуму його показники сягали на фосфорно-калійному фоні (P₉₀K₉₀) без застосування азоту - 40 кг/га, інтенсивність - 180%. Максимальний баланс калію 57 кг/га з інтенсивністю - 270%, де вносили P₉₀K₉₀, перевищував мінімальні показники 48 кг/га з інтенсивністю балансу - 215% (варіант P₉₀K₉₀ + N₁₈₀ весною) на 9 кг/га. Виходячи з даних табл. 7, видно, що максимальне значення балансу в нашому досліді - калію, потім - фосфору і лише баланс азоту - від'ємний.

Таблиця 7. Вплив удобрення сорго зернового на баланс основних елементів живлення ґрунту (середнє за 2004-2006 рр.), кг/га

Ефективність передзбиральної обробки сорго зернового розчинами азотних добрив і реглоном

Для зернового сорго, яке має тривалий вегетаційний період і високу вологість листостебельної маси до моменту дозрівання зерна, десикація відіграє особливо важливу роль. Використання десикантів сприяє більш швидкому підсиханню листостебельної маси і зерна сорго, що полегшує збирання комбайном і наступну доробку насіння.

Дослідженнями встановлено, що дія реглону (3 л/га) проявлялась вже протягом перших трьох днів після обробки і особливо чітко на листках сорго. Також сильно діяли суміші половинних доз реглону (1,5 л/га) з карбамідом (50 кг/га) та з аміачною селітрою (30 кг/га). Більш м'який і повільніший вплив спостерігався при застосуванні 30% розчину карбаміду.

Найкращі результати було виявлено на посівах, які оброблялись реглоном, де вологість зерна за 14 днів знизилась на 17,1% і була близькою до базисної, тоді як на контролі вона зменшилась на 8,1% (з 31,7 до 23,6%).

Економічна, енергетична та агрохімічна ефективність застосування добрив під сорго зернове

Розрахунки економічної ефективності показали, що застосування під сорго зернове лише Р₉₀К₉₀ не окуповує витрати.

Слід відмітити, що при підвищенні дози внесення азоту в складі повного мінерального добрива величина чистого доходу збільшується. Аналіз економічної ефективності доз і строків внесення добрив показав, що весняне внесення азоту у дозі N₉₀ у порівнянні з осіннім, збільшувало величину умовно чистого доходу майже в чотири рази, з 103,2 до 423,0 грн/га. Перенесення частини (1/2) норми азоту у підживлення, у порівнянні з одноразовим внесенням добрив (N₁₂₀), зменшувало умовно чистий дохід з 521,6 до 265,6 грн/га.

Максимальний рівень рентабельності був отриманий у таких варіантах: P₉₀K₉₀+N₉₀ весною - 48,2%, P₉₀K₉₀+N₁₂₀ весною - 52,9%.

Енергетична оцінка застосування добрив під сорго зернове показала, що у порівнянні з контролем вміст енергії у прирості врожаю збільшився на 6,1-40,7 ГДж/га.

В усіх варіантах досліду коефіцієнт енергетичної ефективності був більший за одиницю - 2,3-3,6, що свідчить про високу енерговіддачу мінеральних добрив. Характеризуючи варіанти, у яких вносили мінеральні добрива у повному складі елементів живлення, слід відмітити, що максимально окуповувались (7,4-7,7 кг прибавки на 1 кг NPK) варіанти з внесенням 90-120 кг/га азотних добрив на фосфорно-калійному фоні.

ВИСНОВКИ

У дисертації наведено теоретичне узагальнення і нове вирішення питання удобрення сорго зернового на чорноземі опідзоленому Правобережного Лісостепу, що виявляється в обґрунтуванні доз і строків застосування добрив з врахуванням ґрунтової діагностики азотного живлення рослин, суть якого полягає в наступном...