Вплив різних систем удобрення на дисперсність ґрунту

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Харківський національний аграрний університет ім. В.В. Докучаєва, м. Харків, Україна

Вплив різних систем удобрення на дисперсність ґрунту

В.В. Дегтярьов, д-р с.-г. наук, професор

О.І. Козлова, канд. с.-г. наук, ст. викладач

Р.Ю. Усата, аспірант

Основою формування високих і стабільних урожаїв сільськогосподарських культур та прояву ґрунтової родючості є створення сприятливих агрофізичних умов. Необхідність систематичного їх вивчення обумовлена змінами в ґрунті, викликаними рівнем інтенсифікації сільськогосподарського виробництва, оскільки агрофізичні умови повинні бути в сприятливому інтервалі (Буджерак, 2001). Досить суттєвий вплив на агрофізичні показники ґрунтів виявляє внесення добрив.

В.В. Медведєв (Медведев, 2004) відзначає, що механічний обробіток і викликані ним зміни у щільності структури є головною причиною порушень водно-фізичних властивостей орних земель. Зокрема, відомо, що гній як органічне добриво поліпшує фізико-хімічні та агрофізичні властивості ґрунту і його гумусовий режим, посилює корисні для рослин мікробіологічні процеси. Але на сьогоднішній день гній з економічного погляду втрачає свою актуальність, та відтак на фоні зростаючих темпів агротехногенезу в спеціальній літературі все частіше з'являються повідомлення про негативні зміни властивостей ґрунтів під впливом мінеральних добрив.

В умовах сучасного господарювання досить важливо мати уявлення про водно-фізичні властивості ґрунтів, оскільки вони мають вплив на врожайність сільськогосподарських культур. Одним з таких показників є дисперсність ґрунту.

Об'єкти досліджень. Територією дослідження є дослідні ділянки Національного університету біоресурсів і природокористування України «Агрономічна дослідна станція» у тривалому польовому досліді кафедри агрохімії та якості продукції рослинництва ім. O.І. Душечкіна (атестат УААН № 080 від 2006 р. про надання статусу Національного надбання), який розташований у зоні Лісостепу (провінція Лісостепова Правобережна, округ Середньо-Дніпровсько-Бузький). Він входить у Міжнародну мережу тривалих дослідів, яка налічує 620 їх у всьому світі, з яких 15 розміщені на території України.

Рельєф території є слабохвиляста рівнина з незначними відкритими пониженнями, які безпосередньо впливають на розподіл опадів та нагрівання ґрунту, що позначається на розвитку рослин.

Ґрунт дослідної ділянки - лучно-чорноземний карбонатний грубопилувато-легкосуглинковий на лесовидному суглинку. Підстилаюча порода - карбонатний оглеєний лесовидний суглинок. На глибині 3,5-4,0 м залягають ґрунтові води, які за вологих умов року по капілярах досягають верхніх горизонтів ґрунту, а в посушливі роки їх рівень значно знижується.

Варіанти досліджень:

контроль - без добрив;

мінеральна система удобрення - N₁₃₀ P₁₆₅ K₁₆₅;

органічна система удобрення - гній 30 т/га;

органо-мінеральна система удобрення 1,0 - гній 30 т/га + N130 P165 K165;

органо-мінеральна система удобрення 1,5 - гній 30 т/га + N₂₀₀ P₂₅₅ K₂₄₅.

Методика та методи досліджень: Оцінку дисперсності ґрунту проводили за світлопропусканням суспензії за допомогою вимірювального приладу Турбідиметр-Нефелометрт (Філон, 2014). Цей метод дає змогу суттєво скоротити час визначення показників. Так, за допомогою турбідиметричного методу можливо визначити дисперсність ґрунтової маси у % за світлопропусканням (на приладі КФК-3, Х=430 нм) через водну суспензію. Чим більший відсоток світлопропускання, тим менша дисперсність ґрунтової маси. Теоретично у піщаних ґрунтах найбільший відсоток пропускання світла через водну суспензію у зв'язку зі швидким осіданням важких ґрунтових часток. Дисперсність цих ґрунтів буде найменшою, глинистих - найбільшою, а суглинкових - посередньою. Конкретні величини дисперсності ґрунтової маси відсутні в науковій літературі.

Позитивну оцінку цього методу досліджень дають Дегтярьов Ю.В. та Крохін С.В. (Крохін, 2015) у своїх дослідженнях. Ними встановлено, що за цим методом найбільшу дисперсність, у середньому, мають орні чорноземи, особливо за умов збільшення внесення мінеральних добрив, дещо менша дисперсність у цілинних чорноземах, а перелогове використання наближає показник дисперсності до абсолютно цілинних ґрунтів.

Результати досліджень. Тверда фаза ґрунту (ТФҐ) займає близько 50-60 % його об'єму в природному стані. До складу ТФҐ входять мінеральні й органічні речовини та продукти їхньої взаємодії, причому в гумусових горизонтах перші складають не менше 90-95 %, а в нижніх - до 99 % і більше. За фізичним станом, ТФҐ є складною полідисперсною системою, яку характеризують гранулометричним складом, тобто відносним умістом частинок різної величини. За ступенем дисперсності виокремлюють дві форми ТФҐ: частинки > 0,001 мм крупнодисперсна маса та дрібнодисперсні частинки розміром < 0,001 мм. Дрібнодисперсна частина відіграє особливу роль у ґрунтоутворенні як ґрунтовий вбирний комплекс.

Традиційно вважають, що гранулометричний склад ґрунту є консервативним показником і змінюється повільно. Особливо виражений вплив на ТФҐ простежується в агроекосистемах. Мінеральні добрива різних форм і сполук вступають у взаємодію з мінеральною основою ґрунтів, впливають на кристалохімічні мінеральні компоненти, у результаті відбуваються реакції, не властиві ґрунтам до їх сільськогосподарського використання. Будь-який вид агрогенного навантаження (оранка, застосування меліорантів, зрошення тощо) порушує природні рівноваги мінеральної основи ґрунтів, зумовлює її руйнування і перебудову. Зміни дисперсності ТФҐ агроекосистем також можливі внаслідок активізації елювіальних процесів, тобто агролесиважу. У разі агрогенного навантаження на ґрунти внаслідок процесів елювіювання, руйнування і пептизації ґрунтової маси відбувається значна втрата дрібнодисперсних фракцій, особливо з орних верств. Процес пептизації дрібнодисперсної частини ґрунту сприяє утворенню так званої плужної підошви. Необхідно врахувати, що на відміну від багатьох видів деградаційних процесів деградація мінеральної основи ґрунтів незворотна. Тому вплив агрогенного навантаження на дисперсність ТФҐ можливий.

Результати визначення дисперсності лучно-чорноземного карбонатного ґрунту (рис. 1) свідчать, що дані ґрунти володіють досить високими даними світлопровідності, отже, мають невелику дисперсність. У ґрунтах варіанта контролю світлопровідність верхнього генетичного горизонту більше 70 %, а у шарі 10-20 см світлопровідність зменшується, отже, дисперсність зростає. У більш глибоких досліджуваних шарах ґрунту цього варіанта світлопровідність зростає, отже, дисперсність зменшується.

У лучно-чорноземних ґрунтах на варіанті з органічним удобренням у шарі ґрунту 0-10 см світлопровідність зменшується і відповідно дисперсність збільшується порівняно з аналогічним шаром контрольної ділянки, а на інших варіантах навпаки зменшується. Найменша дисперсність, у шарі ґрунту 0-10 см, спостерігається на варіанті з органо-мінеральною 1,5 системою удобрення.

У шарі ґрунту 10-20 см найбільшою всітлопровідністю і найменшою дисперсністю володіють ґрунти варіанта органо-мінерального 1,5 удобрення, а найбільшою дисперсністю і низькою сітлопровідністю, порівняно з іншими досліджуваними варіантами, володіють ґрунти з органічною системою удобрення.

У шарі ґрунту на глибині 20-30 см найменша світлопровідність і, відповідно, найбільша дисперсність спостерігається у ґрунтах варіанта з мінеральним удобрення. Також можна відзначити, що в аналогічному шарі ґрунтів варіанта з органічним удобренням, світлопровідність зменшується порівняно з показниками такого ж шару контрольного варіанта, це значить, що дисперсність також збільшується порівняно з контролем.

Зі збільшення глибини, у шарах 30-40 см та 40-50 см світлопровідність збільшується порівняно з шарами, що знаходяться вище та з аналогічними шарами контрольного зразка, це значить, що дисперсність знижується на всіх досліджуваних варіантах. Лише у варіанті з органічним удобренням в 30-40 см та 40-50-сантиметрових шарах прослідковується зменшення світлопровідності, тобто збільшення дисперсності ґрунту порівняно з аналогічним шаром контрольного варіанта.

Висновки. 1. Установлено, що дисперсність лучно-чорноземного ґрунту за органічної системи удобрення є найвищою порівняно з іншими варіантами досліджень. За мінеральної системи удобрення показники є дещо усередненими, а найменшою дисперсністю володіють ґрунти за органо- мінеральної системи удобрення.

2. Порівнюючи дисперсність по глибині досліджуваних ґрунтів, установлено, що найбільша дисперсність на всіх варіантах прослідковується в 10-20-сантиметровому шарі ґрунту, а з глибиною показники світлопровідності лучно-чорноземного ґрунту зростають, а отже дисперсність зменшується.

Список літератури

чорноземний ґрунт мінеральний удобрення

1. Буджерак А.И. Реакция сельскохозяйственных культур на последействие различных систем удобрения / А.И. Буджерак. - 2001. - № 4. - С. 43-48.

2. Bujerak A.I., 2001, "The reaction of agricultural crops to the aftereffect of various fertilizer systems", № 4, рр. 43-48.

3. Медведев В.В. Плотность сложения почв: науч. Пособие / [В.В. Медведев, Т.Е. Ландина, Т.Н. Лактионова]; под ред. В.В. Медведева. - Харьков, 2004. - 240 с.

4. Medvedev V.V., Landina Т.Е., Laktionova T.N., 2004, "Density of soil composition: scientific Allowance", Ed. V.V. Medvedev, Kharkov, 240 р.

5. Філон В.І. Методика оцінки структурного стану ґрунтів / В.І. Філон // Мат-ли Міжнар. наукової-практ. конф.: Покращення еколого-агрохімічного стану ґрунтів і якості продукції шляхом впровадження сучасних технологій застосування добрив (20-21 листопада 2014 р.). - Х., 2014.- С. 151-157.

6. Filon V.I., 2014, "Methods of assessing the structural condition of soils", Materials Intern. scientific and practical. Conf., Improving environmental and agrochemical soil conditions and product quality through the use of modern technology fertilizers, (20-21 November 2014), Kharkiv, рр. 151-157.

7. Крохін С.В. Дисперсність чорноземів типових різних екосистем лівобережного лісостепу України / С.В. Крохін, Ю.В. Дегтярьов // Вісник ХНАУ. - Харків, 2015. - № 1. - C. 53-58.

8. Krohin S.V., Degtyarev Yu.V., 2015, "Dispersion different ecosystems typical black soil left-bank Ukraine steppe", Bulletin KhNAU, Kharkiv, № 1, pp. 53-58.

Размещено на Allbest.ru