Лизиметрическая установка построена в 1970 г. согласно индивидуальному проекту Института гидрогражданпромстроя в соответствии с методическими указаниями Б.А. Голубева и И.Ф. Аринушкиной [4, 5]. По конструкции лизиметры бетонные насыпного типа с учетом генетических горизонтов; площадь ячейки - 3,8 м², глубина - 155 см, масса почвы в лизиметрах - 10,5 т.

Почвенный фильтрат анализировали по общепринятой методике [5].

Площадь посевной делянки в полевом опыте - 120 м²_, учетная - 60 м², повторность - 4-кратная, способ размещение делянок рендомизированый. Стационарный опыт включал 16 вариантов с разными видами органических удобрений и их сочетаний с минеральными. В исследованиях применялась выборка отдельных вариантов стационарного опыта, система удобрения которых приведена при изложении урожайных данных.

Характеристика материалов, которые изучались в опыте: полупревший подстилочный навоз крупного рогатого скота со средним содержанием азота 0,42 %, фосфора - 0,25, калия - 0,52 % (на сырое вещество); минеральные удобрения в виде N_аа, Р_сг, К_кх. Биопроферм - экологически чистое органическое удобрение фирмы БИОЗ, производится методом природной биологической ферментации с органического сырья, компонентами которого являются навоз, птичий помет, торф, солома и другие органические материалы. Содержание основных элементов в Биопроферме: азота- 3,2 %, фосфора - 2,5 %, калия - 1,5 %, кальция - 2 %, кислотность в пределах 6,3-7,2 ед. рн.

В качестве зеленого удобрения использовался узколистый люпин Кристалл, который в среднем за годы исследований обеспечил урожайность надземной массы 21,6 т/га. Срок посева сидерата - первая декада августа. В опытах выращивался картофель Малыч. Агротехника - общепринятая для зоны.

Содержание в клубнях показателей качества картофеля (содержание сухого вещества, крахмала, нитратного азота, витамина С) анализировали согласно методическим указаниям [6].

Полевые исследования проводились в севообороте: рожь озимая - картофель - пшеница яровая - люпин. Учет урожая сплошной поделяночный, полученные результаты обрабатывались методом дисперсионного анализа по Б.А. Доспехову [7]. Баланс основных элементов питания рассчитывался по методике Института почвоведения и агрохимии им. А.М. Соколовского нААн [8].

резульТаТы ИсслеДованИй И Их оБсуЖДенИе

азотный режим почвы. Установлено, что этот показатель изменялся в годы проведения исследований в зависимости от увлажнения и температурного режима, однако на основе обобщения содержания в почве нитратного азота (NО₃ ) выявлены следующие закономерности:

а) по варианту без удобрений в пахотном слое почвы отмечена тенденция уменьшения нитратного азота на протяжении вегетации в силу усвоения его растениями (табл. 2, вар. 1).

б) зеленые удобрения в сочетании с минеральными способствовали оптимизации азотного режима как в пахотном, так и в подпахотном слоях почвы (вар. 3);

в) навоз в сочетаннии с туками способствовал увеличению содержания нитратного азота в пахотном слое почвы; аналогичная закономерность отмечена и по варианту Биопроферм + NРК;

г) наиболее высокое содержание нитратного азота 172-237 мг/кг почвы в пахотном слое и 65-73 мг/кг в подпахотном отмечено по варианту сидерат + Биопроферм + NРК, что выше контроля в 2,2-2,4 раза. Зеленое удобрение в сочетании с туками, как правило, обеспечивало более высокий азотный режим в почве в период всходы - цветение картофеля.

Таким образом, альтернативные системы удобрения не уступали традиционной в аспекте нитратного режима пахотного слоя почвы.

Таблица 2

Динамика азота нитратного (N-Nо3) в пахотном и подпахотном слоях дерново-подзолистой супесчаной почвы под картофелем, мг/кг почвы (среднее за 2007-2009 гг.)

Фосфорный режим почвы. Как известно, фосфор необходим для роста картофеля и формирования клубней, он определяет процессы образования крахмала и является критичным на ранних стадиях роста и развития растений. Высокий и устойчивый урожай картофеля можно получить при достаточном обеспечении почвы фосфором.

нашими исследованиями установлено: при традиционной системе удобрения картофеля содержание фосфора в почве в период его вегетации было на уровне 210-224 мг/кг почвы при условии содержания фосфора на опытном участке в пределах 160-180 мг/кг; зеленое удобрение в сочетании с минеральными, как правило, несколько превосходило вариант с традиционной системой удобрения по содержанию фосфора в первую половину вегетации и несколько уступало во вторую половину вегетации. Альтернативная система удобрения Биопроферм + NРК способствовала наиболее высокому содержанию фосфора в течение всей вегетации (табл. 3).

Таблица 3

Динамика подвижного фосфора (р₂О₅) в пахотном и подпахотном слоях дерново-подзолистой супесчаной почвы, мг/кг почвы (среднее за 2007-2009 гг.)

Калийный режим. Картофель - калиелюбивая культура, с урожаем клубней 30 т/га его вынос составляет 240-260 кг/га. Калий повышает засухоустойчивость растений, устойчивость к болезням, улучшает сохранность картофеля и кулинарные качества. Равновесие между необменным и обменным калием почвенного раствора зависит от ряда факторов: погодных условий, почвенной кислотности, обеспеченности калийными удобрениями, активности поглощения растениями калия.

В среднем за годы исследования по содержанию в почве обменного калия установлены следующие закономерности: по варианту без удобрений в пахотном слое отмечено наиболее высокое содержание калия в период цветения и самое низкое - в конце вегетации культуры. Традиционная система удобрения превышала контроль в 1,4-2,1 раза, альтернативные - способствовали наиболее высокому содержанию обменного калия в почве в период всходы-цветение и несколько уступали традиционной системе удобрения в период отмирания ботвы (табл. 4). наиболее высокое содержание обменного калия в пахотном слое почве в опытах отмечалось при максимальном насыщении системы удобрениями (вариант - сидерат + Биопроферм + NРК) на уровне 147-130 мг/кг, что выше контроля в период всходов в 1,9 раза, в фазу цветения - в 1,5, в период накопления клубней - в 1,6 раза.

Таким образом, смешанная система удобрения сидерат + Биопроферм + NРК не только удовлетворяла культуру картофеля в обменном калии в течение вегетации, но и повышала содержание в почве калия после вегетации на 55-70 мг/кг.

Таблица 4

Динамика обменного калия (К₂о) в пахотном и подпахотном слоях дерново-подзолистой супесчаной почвы, мг/кг почвы (среднее за 2007-2009 гг.)

Биологическая активность почвы. Данный показатель характеризует интенсивность биологических процессов, протекающих в почве, и зависит от физикохимических и биологических ее особенностей, степени увлажнения, содержания органического вещества, структуры, питательного режима. немецкие ученые «дыхание» почвы увязывают со «здоровьем почвы».

несмотря на значительные изменения в годы исследований, обобщенные по годам материалы позволяют нам определить некоторые закономерности, а именно: в первую половину вегетации картофеля наиболее интенсивно протекают процессы дыхания почвы при использовании сидерата и Биопроферма, после цветения картофеля - по варианту с навозом (табл. 5).

Таблица 5

влияние различных видов удобрений на выделение со₂ дерновоподзолистой супесчаной почвой по основным фазам роста и развития картофеля, среднее за 2007-2009 гг.

Продуктивность картофеля в зависимости от системы удобрения. Принято считать, что около 50 % прироста урожая у культуры картофеля достигается за счет рациональной системы удобрения.

В Украине в 1980-1990 гг. количество минеральных удобрений под картофелем в расчете на 1 га площади в среднем составляло 230-240 кг/га д.в. в сочетании с 40-50 т/га навоза (такую систему удобрения следует считать традиционной); в 1996-2001 гг. количество минеральных удобрений снизилось до 70-80 кг/га, навоза - до 5 т/га; в настоящее время делаются попытки изыскать альтернативные системы удобрения с целью получения урожайности не ниже 16 т/га, поскольку в последние годы система удобрения культуры картофеля на Полесье характеризуется отсутствием основного удобрения под вспашку, минимальным внесением сложных удобрений в рядки и внесением азотных удобрений в подкормку при практически полном отсутствии навоза, что обеспечивает уровень урожайности 10-12 т/га.

В наших исследованиях картофель размещали в севообороте: люпин желтый - рожь озимая - картофель - пшеница яровая, то есть удельный вес картофеля в севообороте составлял 25 %.

При относительно высокой урожайности на контроле в среднем за пять лет 14,3 т/га (табл. 6, вар. 1) традиционная система удобрения обеспечила уровень урожайности 28 т/га, что выше контроля примерно в 2 раза, при альтернативных системах удобрения урожайность была в пределах 26-28 т/га, что практически соответствует традиционной системе удобрения, при максимальном насыщении удобрениями (сидерат + Биопроферм + NРК) продуктивность картофеля составляла 30-40 т/га, в среднем за годы исследований - 33,5 т/га, что выше контроля в 2,3 раза.

Таблица 6

урожайность картофеля в зависимости от системы удобрения