Агробіологічні основи підвищення ефективності різноротаційних сівозмін та родючості ґрунту в південному Степу України

Размещено на http://www.allbest.ru/

Національний університет біоресурсів і природокористування України

УДК 631.153.3: 631.582:631.452(477.7)

Автореферат

дисертації на здобуття наукового ступеня доктора сільськогосподарських наук

Агробіологічні основи підвищення ефективності різноротаційних сівозмін та родючості ґрунту в південному Степу України

06.01.01 - загальне землеробство

Юркевич Євген Олександрович

Київ 2010

Загальна характеристика роботи

Визначальним у землеробстві південного Степу України є виробництво зерна (пшениці та ячменю озимих, гороху, кукурудзи та ін.), олії (соняшника і ріпаку) тощо. Потенційна продуктивність зернових культур сягає 10 і більше тонн з 1 га ріллі, соняшника і ріпаку понад 5-6 тонн. Проте, їхня урожайність в умовах виробництва Одеської області за 2001-2009 рр. склала: зернових - 2,5 т/га, у тому числі пшениці озимої - 2,6, ячменю озимого - 2,3, соняшника - 1,1, ріпаку озимого - 1,2 т/га. Звідси видно, що потенційні можливості нових сортів і гібридів ще не повністю реалізуються.

Основною проблемою південного Степу України є не лише підвищення і стабільність продуктивності польових культур, а й покращання якості продукції та відновлення рівня родючості ґрунту. Цю проблему повинні вирішувати шляхом раціонального землекористування, в основі якого мають бути агробіологічні особливості різноротаційних сівозмін з відповідною структурою посівних площ, науково-обґрунтованим розміщенням сільськогосподарських культур і їхнім удобренням.

Актуальність теми. Наукові принципи побудови сівозмін в Україні розробляли й розробляють відомі вчені, такі як П.І. Бойко, В.П. Ґудзь, В.О. Єщенко, В.Ф. Зубенко, В.О. Пастушенко, С.С. Рубін, С.П. Танчик, І.А. Шувар та ін., у зоні Степу - І.І. Андрусенко, І.С. Годулян, В.Ю. Казаков, Є.М. Лебідь, А.О. Лимар, А.В. Тихонов та ін. Проте, у сучасному землеробстві нашої країни змінилися форми власності та господарювання, що призвело до порушення класичних схем сівозмін. Нині виробництво конкурентоспроможної сільськогосподарської продукції можливе лише на основі всезростаючої культури землеробства. Підвищення рівня родючості ґрунтів є необхідною умовою для запровадження передових агротехнологій з раціональним використанням місцевих ґрунтово-кліматичних ресурсів, засобів інтенсифікації на основі ефективної системи сівозмін.

На жаль, останнім часом у зв'язку з розвитком ринкових відносин у сільській місцевості, у колективних сільськогосподарських підприємствах, селянських, фермерських господарствах стало типовим явище нехтування сівозмінами і вирощування сільськогосподарських культур із грубим порушенням законів їхнього чергування або навіть у беззмінних посівах. Це здебільшого пов'язано з кон'юнктурою ринку, яка вимагає впровадження у виробництво, у першу чергу, «прибуткових» сільськогосподарських культур за будь-яких умов. Такий процес, якщо його не обмежити рамками закону, може набути стихійного характеру та призвести до повного хаосу в землеробстві.

Науково обґрунтована сівозміна є основою землеробства, запорукою його стабільності, оскільки істотно впливає на водний, поживний, біологічний режими ґрунту, швидкість детоксикації шкідливих речовин, які надходять у ґрунт за його сільськогосподарського використання. Актуальним є розроблення і удосконалення системи сівозмін, що ґрунтуються на зональному принципі розвитку землеробства в України. Ці сівозміни мають бути розраховані на різноманітну спеціалізацію з урахуванням агробіологічних особливостей сільськогосподарських культур, спрямованих до оптимізації позитивних чинників взаємодії рослин із ґрунтом та між собою.

Актуальним є встановлення науково обґрунтованого чергування культур у сівозміні. З одного боку, воно має передбачати правильний підбір кращих попередників для вирощування культур, а з другого - оптимальне насичення, співвідношення і розміщення одновидових та інших культур з урахуванням допустимої періодичності їхнього вирощування у полях сівозмін. За такої побудови сівозміна максимально виконає основну біологічну функцію - фітосанітарну та позбавить посіви сільськогосподарських культур від зайвого застосування хімічних засобів для захисту врожаю.

З'явилась необхідність перегляду підходів до раціональної структури сільськогосподарських земель для господарств, які мають у землекористуванні невелику площу і вузьку спеціалізацію. Є потреба у розробленні, удосконаленні та впровадженні науково обґрунтованих, екологічно, економічно та енергетично виправданих спеціалізованих різноротаційних 4-5-6-пільних сівозмін з оптимальним насиченням, співвідношенням і розміщенням зернових (пшениці та ячменю озимих, гороху, кукурудзи на зерно як кулісної культури) і олійних (соняшника та ріпаку озимого) культур на чорноземах південного Степу України. Актуальним є дослідження парів чорних, зайнятих та кулісних залежно від удобрення, їхнього впливу на підвищення рівня родючості ґрунту, урожайності і якості продукції та покращанні фітосанітарного стану ґрунту і посівів.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Наукові дослідження за темою дисертаційної роботи виконували впродовж 1999-2009 рр., що є складовою частиною науково-дослідної тематики кафедри загального землеробства і агрохімії Одеського державного аграрного університету Міністерства аграрної політики України: «Визначити ефективність різноротаційних польових сівозмін в умовах південного Степу України» (номер державної реєстрації 0107U003952).

Мета і завдання дослідження. Метою роботи є розроблення і вдосконалення агроекологічних та біологічних основ підвищення ефективності науково обґрунтованих різноротаційних сівозмін південного Степу України із різним насиченням, співвідношенням, розміщенням зернових і олійних культур та пару, що забезпечить підвищення та стабілізацію рівня родючості ґрунту, збільшення отримання якісної зернової та олійної продукції за зменшення витрат на її виробництво.

Для досягнення поставленої мети вирішували наступні завдання:

- встановити вплив різноротаційних сівозмін на особливості водного і поживного режимів залежно від насичення провідними сільськогосподарськими культурами;

- виявити особливості щільності ґрунту залежно від насичення різноротаційних сівозмін провідними сільськогосподарськими культурами;

- обґрунтувати значення рослинних решток та їхньої якості у формуванні запасів і балансу органічної речовини в ґрунті;

- визначити вплив різноротаційних сівозмін та добрив на баланс гумусу і його трансформацію;

- виявити активність розкладання лляного полотна у ґрунті під впливом різноротаційних сівозмін та добрив;

- встановити вплив сівозмінного чинника та добрив на забур'яненість посівів сільськогосподарських культур;

- обґрунтувати значення різноротаційних сівозмін у зменшенні нега-тивної дії хвороб і шкідників сільськогосподарських культур;

- виявити залежність урожайності, продуктивності та якості основних сільськогосподарських культур від їхнього насичення, розміщення і співвідношення у різноротаційних сівозмінах;

- визначити продуктивність різноротаційних сівозмін залежно від насичення провідними сільськогосподарськими культурами та удобрення;

- встановити економічну та енергетичну ефективність різноротаційних сівозмін з різним насиченням, співвідношенням і розміщенням зернових та олійних культур залежно від удобрення.

Об'єкт дослідження - процес і закономірності зміни фізичних, агрохімічних та біологічних властивостей чорнозему південного важкосуглинкового на палево-бурому лесі та формування продуктивності як окремих культур, так і різноротаційних сівозмін за різного насичення зерновими і олійними культурами з метою одержання екологічно безпечної сільськогосподарської продукції високої якості.

Предмет дослідження - зернові, олійні культури, різноротаційні сівозміни, рівень родючості ґрунту, урожайність та якість зерна і насіння, про-дуктивність, економічна та енергетична ефективність сівозмін.

Методи дослідження. Досягнення поставленої мети зумовило використати систему як загальнонаукових, так і спеціальних методів дослідження: польовий - для визначення впливу агрозаходів на фізичні, агрохімічні та біологічні властивості ґрунту, кількісні показники продуктивності різноротаційних сівозмін; лабораторний - встановлення кількісних і якісних характеристик об'єктів дослідження фізико-хімічними та мікробіологічними методами; порівняльно-розрахунковий - виявлення продуктивності, економічної та енергетичної ефективності різноротаційних сівозмін; математично-статистичний - встановлення вірогідності отриманих результатів.

Наукова новизна одержаних результатів. В умовах південного Степу України на чорноземах південних важкосуглинкових на палево-бурому лесі вперше розроблено, удосконалено та обґрунтовано агробіологічні основи різноротаційних (4-5-6-пільних) сівозмін з парами чорними, зайнятими, кулісними і непаровими попередниками залежно від удобрення.

На основі агробіологічних особливостей культур і удобрення встановлено кращі їхні попередники, що з урахуванням нормативів чергування дозволило розробити сівозміни з науково обґрунтованим насиченням, співвідношенням і розміщенням зернових (пшениця та ячмінь озимі, горох, кукурудза на зерно, як кулісна культура), олійних (соняшник і ріпак озимий), пару чорного та зайнятого кормовими культурами (сумішка вико-вівсяна, кукурудза на зерно з розширеними міжряддями). Виявлено ефективність вирощування у різноротаційних сівозмінах соняшника і ріпаку озимого.

Визначено вплив сільськогосподарських культур на формування рівня родючості ґрунту, його агрофізичні і агрохімічні показники, активність біохімічних процесів у ґрунті, забур'яненість посівів, ураження хворобами, шкідниками, урожайність, якість та продуктивність сільськогосподарських культур і загалом сівозмін. Експериментально доведено доцільність кулісного пару з кукурудзою на зерно з широкими міжряддями та вирощування ріпаку озимого в умовах південного Степу України.

Економічно та енергетично обґрунтовано і рекомендовано різноротаційні сівозміни для господарств різних напрямів спеціалізації зазначеної зони України.

Практичне значення одержаних результатів полягає в обґрунтуванні та розробленні рекомендацій виробництву щодо впровадження різноротаційних сівозмін із різним насиченням зерновими, олійними культурами та паром, що дозволить збільшити виробництво високоякісної сільськогосподарської продукції за умови охорони екологічного стану довкілля та підвищення і стабілізації рівня родючості ґрунту.

Результати досліджень були впроваджені у 2008 р. у СФГ «Галинка» Біляївського району Одеської області на площі 312 га; ТОВ «Дружба народів» Великомихайлівського району Одеської області на площі 2399 га; ТОВ «Нерубайське» Біляївського району Одеської області на площі 1111 га; ФГ «Ніка» Комінтернівського району Одеської області на площі 1157 га; у 2008, 2009 рр. у СВК «Росія» Саратського району Одеської області на площі 9320 га.

Матеріали досліджень використовуються у навчальному процесі Одеського державного аграрного університету при викладанні дисциплін: «Загальне землеробство», «Адаптивне землеробство» та «Адаптивні системи землеробства» (довідка № 01-21/01-1261 від 09 грудня 2009 р.).

Особистий внесок здобувача. Дисертаційна робота є самостійним дослідженням здобувача. За темою дисертації автором опрацьовано вітчизняну і зарубіжну наукову літературу, розроблено програму, виконано польові та лабораторні дослідження на високому методичному рівні, систематизовано та узагальнено експериментальний матеріал, сформовано науково обґрунтовані висновки та рекомендації, забезпечено впровадження результатів дос-ліджень у виробництво, підготовлено друковані праці.

Апробація результатів дисертації. Основний зміст та висновки виконаних досліджень автор доповідав на: Другій міжнародній науково-практичній конференції Одеського державного аграрного університету «Ринкові відносини в АПК: здобутки, проблеми, перспективи» (Одеса, 16-17 вересня 2003 р.), Міжнародній науково-практичній конференції Луганського національного аграрного університету «Актуальні проблеми сучасного землеробства» (Луганськ, 14-16 травня 2003 р.), Міжнародній науковій конференції Московської сільськогосподарської академії ім. К.А. Тімірязєва «Сівозміна в сучасному землеробстві» (Росія, Москва, 14-15 жовтня 2004 р.), Всеукраїнській науково-практичній конференції ННЦ «Інститут землеробства УААН» «Стан земельних угідь та поліпшення їх використання» (Чабани, 2-3 червня 2005 р.), Всеукраїнській науковій конференції Інституту цукрових буряків УААН «Методика, механізація, автоматизація та комп'ютеризація досліджень у землеробстві, рослинництві, садівництві та овочівництві» (Київ, 26-27 червня 2007 р.), Всеукраїнській науково-практичній конференції Інституту олійних культур УААН «Проблеми та перспективні напрями розвитку олійних культур України» (Запоріжжя, 9-12 липня 2007 р.), Міжнародній науковій конференції студентів, аспірантів і молодих учених Харківського національного аграрного університету ім. В.В. Докучаєва «Екологізація сталого розвитку агросфери і ноосферна перспектива інформаційного суспільства» (Харків, 3-5 жовтня 2007 р.), Міжнародній науковій конференції Інституту олійних культур УААН «Сучасні наукові проблеми створення сортів та гібридів олійних культур і технології їх вирощування» (Запоріжжя, 4-6 серпня 2009 р.), Міжнародній науковій конференції ННЦ «Інститут ґрунтознавства та агрохімії ім. О.Н. Соколовського» «Ґрунтово-агрохімічні основи розвитку сучасного агровиробництва», (Харків, вересень 2009 р.), Першій Всеукраїнській науково-практичній конференції молодих вчених Тернопільського інституту АПВ УААН «Перспективні напрями розвитку галузей АПК і підвищення ефективності наукового забезпечення агропромислового виробництва» (Тернопіль, 23-24 вересня 2009 р.), Третій Всеукраїнській науково-практичній конференції молодих вчених і спеціалістів Черкаського інституту АПВ «Агропромислове виробництво України - пріоритетні напрями та наукові основи розвитку» (с. Холоднянське, 21-22 жовтня 2009 р.), науково-практичних конференціях професорсько-викладацького складу Одеського державного аграрного університету (Одеса, 2000-2009 рр.).

Публікації. Результати досліджень за темою дисертаційної роботи опубліковано у 42-х наукових та методичних працях, з яких 4 посібники, 1 брошура, 3 рекомендації та 25 статей у фахових виданнях ВАК України.

Структура та обсяг дисертації. Дисертаційна робота викладена на 405-и сторінках комп'ютерного набору, містить 54 таблиці, 16 рисунків і 19 додатків, розміщених у вигляді окремої книги на 287-ти сторінках. Складається із вступу, 10-ти розділів, висновків та рекомендацій виробництву. Список використаних джерел охоплює 530 найменувань, у тому числі 48 - латинським шрифтом.

Основний зміст роботи

Стан вивчення проблеми й перспективи підвищення ефективності сівозмін (огляд літератури)

Узагальнено результати багаторічних досліджень з проблем визначення агробіологічних основ підвищення ефективності різноротаційних сівозмін і рівня родючості ґрунту в Україні та за її межами. Проаналізовано дані літературних джерел із питань історичних аспектів розробки та удосконалення різноротаційних сівозмін, теоретичних основ побудови ефективних сівозмін, біологічних чинників покращання рівня родючості ґрунту, його фітосанітарного стану і посівів, оптимізації розміщення сільськогосподарських культур у сівозмінах з різною ротацією. Наведено теоретичне обґрунтування обраного напряму досліджень, визначено актуальні завдання та шляхи вирішення проблеми.

Умови та методика виконання досліджень

Ґрунтово-кліматичні умови виконання досліджень. Дослідження виконували впродовж 1999-2009 рр. у довгостроковому стаціонарному польовому досліді з різноротаційних сівозмін навчального господарства ім. Трофімова агрономічного факультету Одеського державного аграрного університету Міністерства аграрної політики України. Територія господарства, згідно прийнятого районування, розташована в Ізмаїльсько-Одеському агроґрунтовому районі південно-степової агрокліматичної зони України.

Ґрунти дослідної ділянки - чорноземи південні слабогумусні важкосуглинкові на палево-бурому лесі з високим вмістом гумусу в орному шарі - 3,48%, азоту органічних сполук, що легко гідролізується - 0,2%, рухомих форм фосфору (Р2О5) - 11 мг/100 г сухого ґрунту, обмінного калію (К2О) - 21 мг/100 г сухого ґрунту, рН сольового - 6,5, суми увібраних основ - 97,0%. Ґрунти за своїм складом і властивостями цілком придатні для вирощування усіх сільськогосподарських культур, які рекомендовані для цієї зони.

Кліматичні умови Степової зони України сформовані під впливом степового атлантично-континентального клімату і порівняно з іншими зонами України відрізняються найбільшою посушливістю та континентальністю. Посушливість цієї зони обумовлена великою кількістю сонячного випромінювання, високими температурами у літній період, низькою відносною вологістю повітря, суховіями, які періодично повторюються, невеликою кількістю опадів і нерівномірним їхнім розподілом упродовж року.

За багаторічними даними річна сума опадів складає 398 мм, а температура повітря - 9,6 оС. Розподіл опадів протягом року відбувається вкрай нерівномірно: найбільша кількість - 35% випадає у літні місяці, навесні та взимку - по 20%, восени - до 25% від річної суми опадів, що чітко вказує на континентальний тип їхнього розподілу. Виключну роль у поповненні запасів ґрунтової вологи відіграють опади осінньо-зимового періоду року, акумуляція яких ґрунтом досягає близько 70%.

Виходячи із температурних умов, кількості опадів і характеру їхнього розподілу 2004 та 2005 рр. були зволоженими, 2002, 2003, 2006 рр. - помірно зволоженими, а 2007 р. - посушливим. У 2003, 2005 рр. через вкрай низьку температуру повітря, яку спостерігали впродовж третьої декади січня (-23 оС), рослини ріпаку озимого та ячменю озимого пересівали ярими формами, що суттєво вплинуло на зниження продуктивності окремих культур і загалом сівозмін. Несприятливим спекотним та посушливим був 2007 р. Влітку, у фазі формування та наливу зерна озимих і ранніх ярих зернових культур, увесь південь України охопила жорстка посуха. За літо випало лише 50,2% річної норми опадів, а температура повітря перевищувала середню багаторічну на 2,8 оС (ГТК - 0,00-0,56).

Несприятливі погодні умови негативно вплинули на ріст і розвиток усіх сільськогосподарських культур, особливо озимих після гірших попередників, а також ярі - горох, кукурудзу і соняшник.

Методика виконання досліджень. Дослідження виконували у довгостроковому стаціонарному польовому досліді системи восьми різноротаційних (4-5-6-пільних) сівозмін з різним насиченням, співвідношенням і розміщенням зернових, олійних, кормових культур та парів чорних і зайнятих: зернопаропросапна сівозміна 1 (контроль): пар чорний - пшениця озима - пшениця озима - 0,5 поля соняшник + 0,5 поля ячмінь озимий; зернопаропросапна сівозміна 2: пар чорний - пшениця озима - горох - ріпак озимий - пшениця озима - соняшник; зернопаропросапна сівозміна 3: 0,5 поля пар чорний + 0,5 поля ріпак озимий - пшениця озима - горох - 0,5 поля пшениця озима + 0,5 поля ріпак озимий - 0,5 поля соняшник + 0,5 поля ячмінь озимий; зернопаропросапна сівозміна 4: 0,5 поля пар чорний + 0,5 поля горох - пшениця озима - ячмінь озимий - 0,5 поля соняшник + 0,5 поля пшениця озима; зернопросапна сівозміна 5: 0,5 поля кукурудза з розширеними міжряддями 210 см + 0,5 поля ріпак озимий - пшениця озима - пшениця озима - 0,5 поля соняшник + 0,5 поля ячмінь озимий; зернопросапна сівозміна 6: 0,5 поля вико-вівсяна сумішка + 0,5 поля ріпак озимий - пшениця озима - ячмінь озимий - 0,5 поля соняшник + 0,5 поля пшениця озима; зернопросапна сівозміна 7: 0,5 поля горох + 0,5 поля вико-вівсяна сумішка - пшениця озима - ячмінь озимий - ріпак озимий - пшениця озима - соняшник; зернопросапна сівозміна 8: 0,5 поля горох + 0,5 поля ячмінь озимий - ріпак озимий - пшениця озима - 0,5 поля соняшник + 0,5 поля пшениця озима.

Перед закладанням досліду було проведено вирівнюючі посіви вівса і ячменю упродовж двох років.

Вирощували районовані сорти та гібриди сільськогосподарських культур. Добрива вносили відповідно до схеми. Система захисту рослин від шкідників, хвороб та бур'янів сільськогосподарських культур була загальним фоном в розрізі культур і років. Технологія вирощування культур у сівозмінах, за виключенням факторів які досліджувалися, рекомендована для посушливого південного Степу України. Повторення досліду триразове, розміщення варіантів послідовне. Посівна площа ділянки - 588, облікова - 100 м².

Впровадження у виробництво систем сівозмін проводили у господарствах південного Степу України з аналогічними ґрунтово-кліматичними умовами. У час виконання польових дослідів використовували загальноприйняті методики, описані П.Ф. Деревицьким (1962), Б.О. Доспєховим (1979), П.Н. Константиновим (1952), П.Ф. Рокицьким (1973).

Спостереження, облік, біометричні виміри та аналізи виконували за загальноприйнятими методиками агрофізичних, агрохімічних і біологічних досліджень: фенологічні спостереження, облік польової схожості насіння та виживання рослин польових культур згідно методики Державного сортовипробування сільськогосподарських культур (1972); вологість ґрунту визначали пошарово термостатно-ваговим методом за С.А. Вадюніною, З.А. Корчагіною (1986), запаси доступної вологи - розрахунковим методом Б.О. Доспєхова, І.П. Васильєва, А.М. Тулікової (1977), зразки на вологість ґрунту і запас продуктивної вологи відбирали чотири рази за вегетацію озимих (сівба, фази кущення, колосіння і повної стиглості) та три рази за вегетацію ярих культур (сівба, фази цвітіння і повної стиглості).

Щільність ґрунту визначали за методикою М.А. Качинського (1963); структурно-агрегатний склад ґрунту за М.І. Савіновим; загальний облік бур'янів - кількісно-ваговим методом; облік чисельності комах підраховували на площі ґрунту, рослинах та насінні, фітопатологічний облік - шляхом підрахунків уражених та здорових рослин.

Хімічний аналіз ґрунту: загальний гумус за Тюріним у модифікації Симакова визначали на початку і в кінці проведеного досліду, рухомий азот за Тюріним і Кононовою (1957), валовий азот за Кельдалем (ДСТУ ISO 11261:2001), рухомий фосфор за Чириковим (ДСТУ 4115:2002), обмінний калій за Масловою (ДСТУ 4289:2004 і 4115:2002) - двічі за вегетацію.

Облік маси післяжнивних (кореневих і поверхневих) решток виконували безпосередньо перед збиранням культур. Кореневі рештки відбирали пошарово у триразовому повторенні за методикою Н.З. Станкова (1964), поверхневі рештки обліковували відразу після збирання на площі 1 м2 у триразовому повторенні. Кількість соломи, отриманої з урожаєм і загорненої у ґрунт, визначали за сноповими зразками. Якісний склад післяжнивних решток - за загальноприйнятою методикою Інструкції для лабораторій Державної агрохімічної служби із аналізів кормів (1978). Біологічну активність ґрунту визначали за інтенсивністю розкладання лляного полотна за методикою І.С. Вострова, А.Н. Петрової у модифікації А.В. Тихонова, П.М. Катречко.

Облік урожаю здійснювали методом суцільного обмолоту всієї площі облікової ділянки прямим комбайнуванням за допомогою селекційного комбайну Sampo-500 у фазі повної стиглості зерна. Структуру врожаю визначали за загальноприйнятою методикою державного сортовипробування (1972). Вміст сирого жиру в насінні соняшника і ріпаку озимого визначали методом знежиреного залишку за А.Н. Лебедянцевим і С.В. Раужковським (1957), вміст білка, клейковини, ВДК і число падіння борошна у зерні пшениці озимої - за ДСТУ 3768:2004.

Розрахунки продуктивності сільськогосподарських культур і загалом сівозмін здійснювали за обсягом основної та побічної продукції з 1 га сівозмінної площі, яку перераховували в зернові одиниці за коефіцієнтами В.Д. Гревцова (1991), кормові, кормопротеїнові одиниці та перетравний протеїн - за таблицями М.Ф. Томме (1969).

Економічну ефективність окремих культур та сівозмін проводили в Одеському державному аграрному університеті Міністерства аграрної політики України за вдосконаленою методикою, розробленою на основі сучасних методів розрахунку економічних показників з використанням технологічних карт та цін і тарифів у період виконання досліджень. Вартість валової продукції визначали у порівняльних цінах, які прийняті на цей час для ведення бухгалтерської звітності, витрати на вирощування продукції - за допомогою технологічних карт та нормативних матеріалів для господарств зазначеної зони.

Енергетичну ефективність окремих культур і сівозмін виконували за методикою енергетичного аналізу сільськогосподарського виробництва О.К. Медведовського та П.І. Іваненка (1988). Математично-статистичну обробку експериментальних даних на основі дисперсійного, кореляційного і регресивного аналізу розраховували за методикою Б.О. Доспєхова (1979). Для встановлення істотної різниці між варіантами визначали значення чинників НІР на 95% рівні значимості.

Родючість ґрунту у різноротаціних сівозмінах залежно від удобрення

Роль сівозмін у формуванні водного режиму ґрунту. В умовах південного Степу України водний режим ґрунту формувався залежно від насичення, розміщення та співвідношення культур у різноротаційних сівозмінах. За багаторічними дослідженнями впровадження 10,0-25,0% пару чорного та внесення 4,2-10,5 т/га гною у зернопаропросапних сівозмінах 1-4 сприяло нагромадженню найбільшої кількості продуктивної вологи у метровому шарі ґрунту в усі фази росту й розвитку сільськогосподарських культур. За сівби озимих і збирання соняшника цей показник становив 26,4-35,0 мм; сівби ярих та кущіння озимих - 109,9-113,4 мм; колосіння озимих і цвітіння ярих - 57,2-76,5 мм: збирання озимих та цвітіння соняшника - 37,5-47,3 мм. У зернопросапних сівозмінах 5-8 без пару чорного і без внесення органічних добрив зазначений показник знижувався у всіх фазах відповідно до 23,5-28,9; 101,7-105,4; 50,5-54,3 і 26,8-32,1 мм.

Зазначена тенденція нагромадження продуктивної вологи у різних сівозмінах підтверджується й за окремі роки виконання досліджень. Важливе і вирішальне значення пару чорного підтверджують дані, отримані у сприятливому 2003-2004 вегетаційному році. В усі чотири строки спостережень за ростом і розвитком сільськогосподарських культур від сівби озимих і збирання соняшника до збирання озимих та цвітіння соняшника переважає зернопаропросапна сівозміна 1 (контроль) з 25,0% пару чорного. Тут запаси продуктивної вологи коливались у межах 33,1-132,9 мм у метровому шарі ґрунту, у сівозмінах 2-4 з 10,0-16,7% пару чорного вони знижувались до 28,7-125,2 мм, а у сівозмінах 5-8 без пару чорного були найменшими - 24,0-115,9 мм. Дослідження в окремих полях експериментальних різноротаційних сівозмін показали, що вплив пару чорного активніше проявляється у післядії.

Вміст елементів живлення у ґрунті. У різноротаційних сівозмінах наявність поживних речовин у ґрунті коливалась у невеликих межах, навіть із внесенням органічних та мінеральних добрив. За цього їхній дефіцит зростав із збільшенням частки просапних і зменшенням парів у структурі посівних площ.

Узагальнені результати розрахунків показали, що вміст поживних речовин виявився найбільшим у 0-40 см шарі ґрунту у зернопаропросапних сівозмінах 1-4 з 10,0-25,0% пару чорного та внесенням 4,2-10,5 т/га гною і становив: азоту - 4,14-4,70 мг/100 г ґрунту, фосфору - 8,23-9,45, калію - 14,1-15,1 мг/100 г ґрунту. У зернопросапних сівозмінах 5-8 без пару чорного та без внесення органічних добрив вміст поживних речовин у ґрунті знижувався і становив: азоту - 3,75-4,01 мг/100 г ґрунту, фосфору - 7,83-8,43, калію - 13,6-14,5 мг/100 г ґрунту. Найбільше поживних речовин нагромаджувалось у зернопаропросапній сівозміні 2 з 16,7% пару чорного та внесенням 7,0 т/га гною, відповідно - 4,70; 9,45 і 15,1 мг/100 г ґрунту. Найменше - у зернопросапній сівозміні 5 без пару чорного і без внесення органічних добрив, відповідно 3,75; 7,83 і 13,6 мг/100 г ґрунту. Така ж тенденція відбувалась і у 0-10, 10-20, 20-30 і 30-40 см шарах ґрунту.

Наявність поживних речовин у ґрунті була вищою у сівозмінах з паром чорним та зайнятим, після гороху та ріпаку озимого. Перевага залишалась за верхніми 0-10, 10-20 і 20-30 см шарами ґрунту з помітним зниженням вмісту поживних речовин у глибшому шарі 30-40 см. Значно знижувався вміст поживних речовин у повторних посівах пшениці озимої після пшениці і ячменю та у полі з соняшником.

Вплив сільськогосподарських культур у сівозмінах на фізичні властивості ґрунту. Одержані результати досліджень свідчать про певні зміни величини щільності ґрунту впродовж вегетації сільськогосподарських культур у різноротаційних сівозмінах. Деякі відмінності цього показника спостерігали залежно від структури посівних площ сівозміни, попередників, удобрення та погодних умов.

На час сівби озимих культур у 0-30 см шарі ґрунту щільність мала оптимальні величини, які в різноротаційних сівозмінах коливались у межах 1,10-1,17 г/см³. Найвищою вона була у чотирипільній зернопаропросапній сівозміні 4 з внесенням 5,2 т/га гною, і становила 1,17 г/см³, де зернові культури суцільної сівби займали 75,0% сівозмінної площі та по 12,5% пару чорного і соняшника. Найменшою - у п'ятипільній зернопаропросапній сівозміні 3 з 60,0% зернових, 30,0 олійних культур та 10,0% пару чорного з внесенням 4,2 т/га гною, і становила 1,10 г/см³. У чотирипільній зернопросапній сівозміні 8 з 62,5% зернових, 37,5% олійних культур (соняшника і ріпаку озимого) без внесення органічних добрив щільність збільшилась на 0,01 г/см³, а в шестипільній зернопаропросапній сівозміні 2 з 50,0% зернових, 33,3 олійних культур і 16,7% пару чорного з внесенням 7,0 т/га гною, цей показник підвищився ще на 0,01 г/см³. Проміжне місце (1,14 г/см³) за показником щільності ґрунту займають: чотирипільна зернопаропросапна сівозміна 1 (контроль) з 62,5% зернових, 12,5 олійних культур та 25,0% пару чорного з внесенням 10,5 т/га гною, зернопросапна сівозміна 5 з 75,0% зернових та по 12,5% соняшника і ріпаку озимого, зернопросапна сівозміна 6 з 62,5% зернових та по 12,5% соняшника і ріпаку озимого, шестипільна зернопросапна сівозміна 7 з 58,4% зернових, 12,5 соняшника і 25,0% ріпаку озимого без внесення органічних добрив.

У різних шарах ґрунту виявлено відмінності за щільністю. У 0-10 см шарі ґрунту вона коливалась у межах 0,89-0,95 г/см³, тоді як у 10-20 см - підвищувалась до 1,19-1,25, а у 20-30 см - до 1,23-1,30 г/см³. Встановлено, що показники щільності ґрунту сягали оптимальних розмірів та залежали від насичення, співвідношення і розміщення сільськогосподарських культур у різноротаційних сівозмінах. Щоб не допустити негативного впливу дії чинників на щільність ґрунту та інші його фізичні властивості, не потрібно запроваджувати надмірне насичення сівозмін зерновими культурами, повторне їхнє розміщення у сівозмінах, а використовувати пари чорні та зайняті кукурудзою і вносити органічні добрива.

Нагромадження рослинних решток сільськогосподарських культур у різноротаційних сівозмінах та їхня якість. Кількість рослинних решток, які накопичувалися в сівозміннах залежала від насичення сівозмін сільськогосподарськими культурами, біологічними та морфологічними їх особливостями, погодними умовами та рівнем живлення рослин. Загальна кількість рослинних решток, які накопичувалися в різноротаційних сівозмінах суттєво різнилася і коливалась від 11,5 до 23,1 т/га або 2,87 - 3,85 з розрахунку на 1 га сівозмінної площі. Рівень накопичення кореневих решток по сівозмінам становив 6,82-13,4 т/га або 1,70-2,27 т/ га сівозмінної площі; поверхневих решток - 4,67-9,64 та 1,17-1,64 відповідно.

За цими показниками перевагу мають шестипільні зернопаропросапна 2 і зернопросапна сівозміна 7 з 50,0-58,4% зернових культур, де у ґрунт надійшло відповідно всього у варіантах сівозмін - 21,0 і 23,1 т рослинних решток, а на 1 га сівозмінної площі - 3,49 і 3,85 т/га. Найменше нагромадження рослинних решток відбувалось у чотирипільних зернопаропросапних сівозмінах 1, 4 з 12,5-25,0% пару чорного у структурі посівних площ, де рослинні рештки складали всього у варіантах сівозмін - 11,5 і 12,1 т, а на 1 га сівозмінної площі - 2,87 і 3,02 т/га.

Якість рослинних решток окремих сільськогосподарських культур певною мірою залежала від їхніх попередників. Найменший вміст елементів живлення в рослинних рештках був за застосування чотирипільної зернопаропросапної сівозміни 1 з 25,0% пару чорного та 62,5% зернових, у тому числі двома полями пшениці озимої з повторним розміщенням і 12,5% ячменю озимого та олійних - соняшника.

Вирощування просапних культур без внесення органічних добрив неминуче призводить до зменшення природних запасів поживних речовин у ґрунті. Тоді як впровадження у різноротаційні сівозміни бобових культур (гороху та сумішки вико-вівсяної на зелений корм), їхнє науково обґрунтоване розміщення, впливає на збільшення нагромадження органічної речовини і поповнює нестачу розчинних мінеральних сполук поживних елементів.

Вплив сівозмін та добрив на баланс гумусу і його трансформацію. Як показали результати досліджень, баланс гумусу за фактичним надходженням рослинних решток у всіх варіантах різноротаційних сівозмін був від'ємний, крім типової шестипільної зернопаропросапної сівозміни 2 з 50,0% зернових, у тому числі 33,3 пшениці озимої та 16,7 гороху, по 16,7% соняшника, ріпаку озимого і пару чорного з внесенням 7,0 т/га гною, де баланс гумусу був позитивним і складав всього у сівозміні +0,21 т, а на 1 га сівозмінної площі був +0,03 т/га. У решти зернопаропросапних сівозмін 1, 3 і 4 відповідно з 25,0, 10,0 і 12,5% пару чорного з внесенням 10,5, 4,2 і 5,2 т/га гною, баланс гумусу на 1 га сівозмінної площі становив -0,23, -0,14 і -0,38 т/га. У зернопросапних сівозмінах 5-8 без пару чорного і без внесення органічних добрив дефіцит гумусу на 1 га сівозмінної площі був ще більшим і становив від -0,34 до -0,62 т/га.

Значне зниження запасів гумусу відмічено у чотирипільній зернопросапній сівозміні 5 із високою концентрацією зернових культур - до 75,0%, просапних - до 25,0 і відсутністю пару чорного. Тут дефіцит гумусу становив всього у сівозміні -2,47 т, а на 1 га сівозмінної площі склав 0,62 т/га. Більше нагромадження гумусу відмічено у полі пару чорного із внесенням органічних добрив - до +0,02, +0,04 т/га та у посівах пшениці озимої, яку розміщували після пару чорного, де у п'ятипільній зернопаропросапній сівозміні 3 баланс гумусу становив +0,49 т/га, у шестипільній зернопаропросапній сівозміні 2 був +0,96 т/га. Позитивний баланс гумусу встановлено у посівах пшениці озимої: у п'ятипільній зернопаропросапній сівозміні 3 +0,33 т/га, шестипільній зернопаропросапній сівозміні 2 - +0,70, чотирипільній зернопросапній сівозміні 8 - +0,03 т/га після ріпаку озимого.

Встановлено, що різноротаційні сівозміни із різною структурою посівних площ передбачають не лише науково обґрунтоване насичення, а й співвідношення та розміщення сільськогосподарських культур у сівозмінах і у багатьох випадках можуть забезпечувати стабілізацію запасів гумусу в ґрунті. Вміст його в ґрунті тісно пов'язаний із біологічними особливостями сільськогосподарських культур, їхньою здатністю нагромаджувати ту чи іншу кількість рослинних решток.

Як показали результати досліджень, вміст гумусу в 0-40 см шарі ґрунту не перевищував 3,35% і складав у всіх варіантах різноротаційних сівозмін відповідно 3,30; 3,33; 3,35; 3,28; 3,24; 3,27; 3,34; 3,29% до абсолютно сухого ґрунту. За цих умов верхні шари ґрунту 0-10 і 10-20 см, де вміст гумусу становив відповідно 3,43-3,56 і 3,41-3,51%, мали перевагу над нижніми 20-30 і 30-40 см, де він був відповідно - 3,33-3,44 і 2,78-2,93%.

Зростання рівня родючості та зменшення дефіциту гумусу в ґрунті у різноротаційних сівозмінах відбувається за рахунок оптимального насичення, співвідношення і науково обґрунтованого розміщення сільськогосподарських культур шляхом впровадження пару чорного та внесення органічних і мінеральних добрив із використанням рослинних решток.

Активність біохімічних процесів у ґрунті під впливом сівозмн і добрив

Як показали результати дослідження, максимальна швидкість розкладання лляного полотна відбувається в гумусовому шарі чорноземів південних важкосуглинкових за його природного залягання. У глибину за профілем розкладання лляного полотна поступово зменшується. Такий розподіл целюлозоруйнівної активності за профілем ґрунту обумовлений великим запасом рухомого азоту і нагромадженням рослинних решток, переважно, у верхніх шарах ґрунту. У 0-40 см шарі ґрунту впровадження поля пару чорного (25,0%) прямо позитивно вплинуло на розкладання лляного полотна за внесення 10,5 т/га гною, де в окремо взяті роки і в середньому за роки проведення досліджень інтенсивність його розкладання була найвищою - 36,7-38,8% у чотирипільній зернопаропросапній сівозміні 1 (контроль), тоді як під іншими культурами цієї сівозміни вона була значно нижчою і коливалась у 0-40 см шарі від 18,4 до 29,9%. Найменшою вона була після соняшника - 18,4%. Таку ж тенденцію відмічено й у полях пару чорного усіх інших зернопаропросапних сівозмін.

Найвищу інтенсивність розкладання лляного полотна відмічено у грунті поля пару чорного з внесенням гною - 38,8% із коливанням за роками від 29,7 до 50,9% і найнижчу поля соняшнику - 18,4% із коливанням за роками від 8,9 до 25,0%. Насичення сівозмін зерновими до 58,4-75,0 і олійними культурами до 25,0-37,5% без пару чорного та внесення органічних добрив призвело до зниження розкладання лляного полотна до 24,9-26,2%. Вища целюлозоруйнівна активність у сприятливі за погодними умовами 2004, 2005 рр. відбувалась унаслідок надходження у ґрунт значної кількості важкоруйнівних рослинних решток, які сприяють інтенсивному розвитку целюлозоруйнівних мікроорганізмів. У 0-10, 10-20, 20-30, 30-40 см шарі ґрунту найактивнішим щодо розкладання лляного полотна був шар ґрунту 20-30 см у всіх варіантах дослідження, де зазначений показник був у межах від 29,9 до 34,0%, а найменш активним - шар ґрунту 30-40 см, де він коливався від 23,0 до 26,3%.

Напруженість явищ розкладання лляного полотна співпадає за періодами активного розвитку мікрофлори, завдячуючи вологості й температурі. Найінтенсивніше розкладання лляного полотна відмічено у червні-липні порівняно із другою половиною спостереження - липнем-серпнем унаслідок зниження запасів до осені азотних сполук у ґрунті, які легко гідролізуються.

Фітосанітарний стан посівів сільськогосподарських культур у різноротаційних сівозмінах залежно від удобрення

ефективність сівозміна родючість ґрунт

Вплив сівозмін та добрив на забур'яненість посівів сільськогосподарських культур. Встановлено, що найменша забур'яненість посівів - 80 шт./м² бур'янів із їхньою сухою масою 284,4 г/м² була у чотирипільній зернопаропросапній сівозміні 1 (контроль) з 62,5% зернових, 12,5 олійних культур та найбільшою часткою пару чорного - 25,0% і внесенням 10,5 т/га гною. За зменшення частки пару чорного і внесення гною, кількість бур'янів та їхня суха маса прямопропорційно зростає. У шестипільній зернопаропросапній сівозміні 2 з 50,0% зернових, 33,3 олійних культур та 16,7% пару чорного з внесенням 7,0 т/га гною, кількість бур'янів збільшувалась до 93 шт./м2 із їхньою сухою масою 237,2 г/м². Зменшення пару чорного до 12,5% у чотирипільній зернопаропросапній сівозміні 4 з 75,0% зернових, 12,5 олійних культур та внесення 5,2 т/га гною, вплинуло на збільшення кількості бур'янів до 152 шт./м² та їхньої сухої маси - до 318,5 г/м². Найменша частка пару чорного - 10,0% і внесення 4,2 т/га гною у п'ятипільній зернопаропросапній сівозміні 3 з 60,0% зернових і 30,0 олійних культур, збільшили кількість бур'янів до 167 шт./м² та їхню суху масу - до 368,0 г/м². Виключення пару чорного із структури посівних площ вплинуло на стрімке зростання кількості бур'янів до 152-188 шт./м², а їхньої сухої маси - до 269,6-423,2 г/м² у чотирипільних та шестипільній зернопросапних сівозмінах 5-8 з 58,4-75,0% зернових, 25,0-37,5 олійних культур без внесення органічних добрив.

У всіх варіантах різноротаційних сівозмін відмічено тенденцію до значного зменшення кількості бур'янів та їхньої сухої маси кожного наступного року ротації. Найвищою забур'яненість полів була у шестипільній зернопросапній сівозміні 7 без пару чорного, де кількість бур'янів за роки досліджень становила 289-103 шт./м², а їхня суха маса 595,7-252,6 г/м². У кінці ротації цієї сівозміни відмічено 108 шт./м² бур'янів, у тому числі у полі соняшника - 16. Найвищою була і суха маса бур'янів - відповідно 252,6 та 52,6 г/м².

Зростала частка зимуючих бур'янів. У посівах пшениці озимої і наступних культур сівозміни без пару чорного кількість осоту рожевого, березки польової та гірчака берізковидного зростала. У достатньо зволожені роки кількісний та видовий склад бур'янів збільшувався, а за недостатньої кількості вологи - зменшувався.

Значення сівозмін у зменшенні негативної дії хвороб і шкідників сільськогосподарських культур. За результатами досліджень відмічено значення науково обґрунтованого чергування сільськогосподарських культур у різноротаційних сівозмінах у зменшенні ураження рослин хворобами і пошкодження шкідниками. Пшеницю озиму розміщували після семи різних попередників у всіх варіантах експериментальних різноротаційних сівозмін, де фітосанітарний стан значною мірою залежав від її місця у сівозміні та структури посівних площ.

У боротьбі з хворобами і шкідниками значну роль відіграють пари чорні й посіви просапних культур (кукурудзи). Якщо ураженість пшениці озимої хворобами після пару чорного коливалась у межах 30,9-31,1% (вар. 1-4), то після повторної пшениці озимої, ріпаку озимого і гороху - 35,2-37,4%, що на 4,3-6,3% більше. Попередники не мали значного впливу на ураження рослин бурою іржею і борошнистою росою, тоді як кореневі гнилі значно прогресували після непарових попередників і особливо у повторних посівах пшениці озимої, де їх було на 9,6% більше, порівняно з паром чорним. Значно уражувалась пшениця озима зазначеними хворобами у сівозмінах із 75,0 (вар. 4, 5) і 62,5% зернових культур (вар. 6, 8), та коли її висівали після ячменю озимого і на одному місці два роки поспіль, ураження хворобами сягало 39,4%, а кореневими гнилями - 26,2%.

Таку ж залежність відмічено щодо пошкодження рослин пшениці озимої шкідниками. Найбільшим цей показник відмічено за повторного розміщення пшениці озимої, який становив 44,8-45,0% (вар. 1, 8) та після ячменю озимого - 47,2% (вар. 6). Значного пошкодження рослини пшениці озимої зазнавали від хлібної жужелиці - 20,2; 17,4, 20,0%, а також від шведської мухи - 14,4; 15,5, 14,3% та п'явиці - 10,4; 14,3, 10,5%.

Відмічено позитивний вплив сівозмінного чинника на покращання фітосанітарного стану посівів ячменю озимого, ріпаку озимого, соняшника, кукурудзи, гороху та сумішки вико-вівсяної. Вплив кращих попередників певною мірою стримував загрозу масового прояву ураження хворобами рослин і пошкодження шкідниками порівняно із повторним розміщенням, більшим насиченням провідними культурами у сівозмінах чи порушенням оптимального їхнього набору і співвідношення.

Аналіз показників ураження сільськогосподарських культур хворобами та пошкодження шкідниками в окремі роки показав чітку їхню залежність від погодних умов року. Так, у сприятливі за погодними умовами 2004, 2005 рр. ураження зазначених культур хворобами та їхнє пошкодження шкідниками значно поступалося середнім показникам за 2002-2007 рр.

Формування продуктивності сільськогосподарських культур у різноротаційних сівозмінах залежно від удобрення

Урожайність та продуктивність сільськогосподарських культур. Найвищу врожайність зерна пшениці озимої забезпечує пар чорний в якості попередника за внесення 4,2-10,5 т/га гною - 4,79-4,82 т/га. Високу врожайність зерна отримано у досліді після гороху - 4,35-4,40, ріпаку озимого - 3,89-4,05 та кукурудзи з розширеними міжряддями - 4,43 т/га. Слід підкреслити, що у землеробстві південного Степу України ріпак озимий займає чільне місце у сівозмінах серед кращих попередників пшениці озимої. Тоді як стерньові попередники (пшениця озима і ячмінь озимий) не створюють сприятливих умов для росту й розвитку пшениці озимої та стрімко знижують урожайність зерна, відповідно до 3,55-3,77 і 3,70-3,81 т/га. Це ще раз підтверджує недоцільність повторного розміщення пшениці озимої після ячменю озимого і пшениці озимої, навіть у ланці з паром чорним.

Урожайність пшениці озимої зумовлена погодними умовами і особливо вологістю ґрунту. У роки з достатньою кількістю опадів, якими були 2004, 2005 рр., високі врожаї зерна отримано як після пару чорного, так і після непарових попередників. У зазначені роки урожайність основної продукції (зерна) пшениці озимої після різних попередників коливалась у межах 5,50-6,69 і 3,18-4,33 т/га. У посушливі роки, якими були 2002, 2006, 2007 рр., відбувалось значне зниження зазначеного показника після непарових попередників - 2,50-3,18 т/га, а в екстремальному 2003 р. урожайність основної продукції (зерна) знизилась до 1,10-1,81 т/га. Найвищі показники загальної продуктивності пшениці озимої отримали після пару чорного з внесенням 4,2-10,5 т/га гною (вар. 1-4), які становили: зернових одиниць - 5,57-5,60, кормових - 7,31-7,35, кормопротеїнових - 6,84-6,88 і перетравного протеїну - 0,64 т/га.

Пшениця озима була кращим попередником для ячменю озимого. Іс-тотної різниці в урожайності основної продукції (зерна) ячменю озимого не встановлено, вона коливалась у межах 3,32-3,55 т/га, але залежала від тривалості розміщення після стерньового попередника. Після пшениці озимої, якій передував пар чорний і зайнятий (вар. 1, 4, 7), одержали відповідно 3,47; 3,55 і 3,42 т/га основної продукції (зерна) ячменю озимого. Добрим попередником для ячменю озимого виявився ріпак озимий, що вперше встановлено в умовах південного Степу. Тут урожайність ячменю озимого після ріпаку озимого і повторної пшениці озимої у паровій ланці сівозміни із внесенням 4,2-10,5 т/га гною (вар. 1, 3) становила 3,47 т/га.

Ячмінь озимий у сприятливі 2002, 2004, 2005 рр. формував урожайність на рівні 3,50-4,22; 4,28-4,88 і 3,45-3,93 т/га. У несприятливі роки урожайність зерна ячменю озимого за різного розміщення у сівозмінах була суттєво нижчою - 2,01-3,77 т/га, не залежно від попередників.

Урожайність основної продукції (насіння) соняшника після зазначених попередників була в межах 2,23-2,56 т/га, а побічної продукції (стебел) - 5,10-5,32 т/га. Встановлено тенденцію до підвищення урожайності насіння соняшника до 2,38-2,56 т/га у сівозмінах з внесенням гною та наявністю пару чорного, де попередником була пшениця озима (вар. 1-3). До зменшення урожайності соняшника призводить розміщення його після пшениці озимої та ячменю озимого, які вирощували після стерньових попередників. У сприятливі для соняшника за кількістю опадів 2004-2006 рр. урожайність основної продукції (насіння) цієї культури була найвищою і становила відповідно 2,43-2,74; 2,74-3,09 і 2,66-3,13 т/га. Перевагу мали різноротаційні сівозміни з внесенням органічних добрив та наявністю пару чорного, особливо виділялась зернопаропросапна сівозміна 1 (контроль) із наявністю 25,0% пару чорного та внесенням 10,5 т/га гною.

За загальною продуктивністю відмічено перевагу за варіантами 1, 2 із внесенням 7,0-10,5 т/га гною і наявністю 16,7-25,0% пару чорного, де отримали: зернових одиниць - 5,74-5,92, кормових - 1,54-1,58, кормопротеїнових - 3,16-3,24 і перетравного протеїну - 0,48 т/га.

Враховуючи недостатнє дослідження ріпаку озимого в умовах південного Степу, відмічено залежність урожайності цієї культури від попередників, яка коливалась від 2,90 до 3,45 т/га. Серед попередників перевагу мав горох, після якого у сівозмінах 2, 3, 8 зібрано насіння ріпаку озимого відповідно 3,45; 3,38 і 3,31 т/га, тоді як після ячменю озимого у сівозмінах 3, 5, 7, 8 - 2,90; 3,01; 3,06 і 2,99, а після пшениці озимої - 3,10 т/га.

У сприятливому за погодними умовами 2004 р. отримано найвищий урожай основної продукції (насіння) - 4,23-4,70 т/га і побічної (соломи) - 13,7-14,8 т/га. У несприятливий зі значним зниженням температури зимовий період 2003 і 2006 рр. ріпак озимий загинув та був пересіяний ярою формою. Урожайність насіння і соломи була низькою та за роками дослідження становила відповідно 1,81-2,40 і 4,74-5,77 т/га; 1,94-2,63 і 5,04-5,95 т/га. Загальна продуктивність ріпаку озимого значною мірою залежала від урожайності як основної (насіння), так і побічної (солома) продукції, та становила: зернових одиниць - 7,58-7,90, кормових - 4,66-4,83, кормопротеїнових - 5,64-5,85 і перетравного протеїну - 0,66-0,69 т/га.

Урожайність зерна гороху залежала від місця розміщення у різноротаційних сівозмінах і коливалась у межах 1,94-2,39, а соломи - 3,14-3,38 т/га. Вирощування гороху після кращого попередника - пшениці озимої дає змогу отримати вищий урожай зерна - 2,21-2,39 т/га, ніж після гіршого попередника - соняшника, де урожайність зерна гороху знизилась до 1,94-2,00 т/га. Вищий рівень врожайності гороху після пшениці озимої, ніж після соняшника, зумовлений більшими запасами вологи під цією культурою. Цінність просапних культур, як попередників для гороху, не однакова, кращим з яких є кукурудза.

Найсприятливішими за погодними умовами були 2004, 2006 рр., коли отримано найвищу врожайність зерна гороху - відповідно 2,28-2,75 і 2,60-3,01 т/га, а соломи - 3,42-3,58 і 3,68-3,79 т/га. Найвищу врожайність і загальну продуктивність гороху виявили у сівозміні за розміщення після пшениці озимої, яка була у межах: зернових одиниць - 3,58-3,85, кормових - 3,54-3,78, кормопротеїнових - 4,42-4,74 і перетравного протеїну - 0,54-0,57 т/га.

У чотирипільній зернопросапній сівозміні 5, де кукурудзу з розширеними міжряддями 210х70 см розміщували після соняшника, урожайність її основної продукції (зерна) становила 2,60 т/га, а побічної (стебел) - 6,88 т/га. Виявлено прямопропорційну залежність загальної продуктивності кукурудзи до урожайності основної та побічної продукції, де після соняшника вона становила: зернових одиниць - 3,64, кормових - 6,04, кормопротеїнових - 4,72 і перетравного протеїну - 0,34 т/га.

У чотирипільній зернопросапній сівозміні 6 урожайність зеленої маси сумішки вико-вівсяної була вищою на 2,0 т/га, ніж у шестипільній зернопросапній сівозміні 7. Така ж залежність проявляється і щодо загальної продуктивності сумішки вико-вівсяної, де у чотирипільній зернопросапній сівозміні 6 показники були найвищими і становили: зернових одиниць - 4,24, кормових - 4,74, кормопротеїнових - 5,26 і перетравного протеїну - 0,58 т/га.