Трансформація агрохімічних властивостей ясно-сірого лісового поверхнево оглеєного ґрунту за тривалого періоду сільськогосподарського використання

Размещено на http://www.allbest.ru/

Трансформація агрохімічних властивостей ясно-сірого лісового поверхнево оглеєного ґрунту за тривалого періоду сільськогосподарського використання

О.С. Гавришко, Ю.М. Оліфір, А.Й. Габриєль, кандидати с.-г. наук, Т.В. Партика, кандидат біологічних наук

Управління родючістю передбачає постійну корекцію меліоративних, технологічних заходів у строгій відповідності до зміни клімату, перебігу ґрунтових процесів і режимів, фізіологічних потреб рослин, ринку. Інтенсивне ведення сільського господарства в Україні супроводжується трансформацією основних властивостей та режимів ґрунтів. Однак на сьогодні стихійним ознакам трансформаційного розвитку ґрунтів і формування їхньої родючості потрібно протиставити науково обґрунтовану систему управління цими процесами.

Для оптимізації використання ясно-сірого лісового поверхнево оглеєного ґрунту в умовах Західного Лісостепу пріоритетними залишаються зниження кислотності, внесення органічних та мінеральних добрив, що водночас забезпечує науково обґрунтоване ведення землеробства. Об'єктивну інформацію про стан і зміни агроекосистем, окремих їх компонентів під впливом різних антропогенних навантажень можна отримати тільки в базових тривалих стаціонарних дослідах.

Дослідження стосуються порівняльної оцінки зміни агрохімічних властивостей ясно-сірого лісового поверхнево оглеєного ґрунту за 25-річний період його використання в системі інтенсивного землеробства (кін. IV ротації семипільної сівозміни та кін. ІХ ротації чотирипільної сівозміни).

Результати наукових досліджень свідчать, що зміна лісових ценозів агроценозами позитивно вплинула на кислотно-основні властивості ясно- сірого лісового поверхнево оглеєного ґрунту. За 25-річний період внесення в ґрунт однієї норми мінеральних добрив, 10 т/га гною на фоні 1,0 н СаС©–3 показник рНксі горизонту HEgl в обох ротаціях є слабокислим (5,18-5,51). Водночас показник Нг в обох ротаціях на відміну від контролю коливався від низької до середньої величини з максимальними значеннями в середній частині профілю. В обох ротаціях на контролі та за різних систем удобрення спостерігали акумуляцію вмісту гумусу лише у верхніх шарах ґрунту. Нижчі горизонти є безгумусними (< 1 %).

Ґрунт під лісом за вмістом гумусу в горизонті HEgl є низькогумусним (2,07 %), нижчі горизонти є безгумусними (< 1 %). На перелозі вміст гумусу в горизонті HEgl є низький (1,74 %), вниз по профілю генетичні горизонти є також безгумусними (< 1 %).

Ключові слова: ясно-сірий лісовий поверхнево оглеєний ґрунт, горизонт, удобрення, кислотність, гумус.

Transformation of agrochemical properties of light-gray forestal surface-gleyed soil during long-term agricultural use

Oleh Havryshko, Yurii Olifir, Anna Gabryiel, Tetiana Partyka, Institute of Agriculture of Carpathian Region NAAS

Fertility management ensures the correction of meliorational, technological measures in strict accordance with climate change, the course of soil processes and regimes, physiological needs of plants, market. The intensive management of agriculture in Ukraine transforms the main properties and regimes of soils. However, today, the spontaneous signs of the transformational development of soils and the formation of their fertility must be contrasted with a scientifically based system of management of these processes.

To optimize the use of light-gray forestal surface-gleyed soil in the conditions of the Western Forest-Steppe, reducing acidity, applying organic and mineral fertilizers, which at the same time ensures scientifically based farming, remain priorities. Objective information about the state and changes of agroecosystems, their individual components under the influence of various anthropogenic loads can be obtained only in basic long-term stationary experiments.

The research concerns the comparative assessment of changes in the agrochemical properties of the light-gray forestal surface-gleyed soil over the 25- year period of its use in the system of intensive agriculture (end of IV rotation of seven-field crop rotation and end of IX rotation in four-field crop rotation).

The results of scientific studies show that the change of forestal coenoses by agrocenoses positively affected the acid-base properties of the light-gray forestal surface-gleyed soil. During the 25-year period of applying the same rate of mineral fertilizers to the soil, 10 t/ha of manure on a background of 1.0 n CaC03, the pHkci indicator of the HEgl horizon in both rotations is slightly acidic (5.18-5.51). At the same time, the Hg indicator in both rotations, in contrast to the control, ranged from low to medium values with maximum values in the middle part of the profile. In both rotations in the control and under different fertilization systems, the accumulation of humus content was observed only in the upper layers of the soil. Lower horizons are humus-free (< 1 %).

According to the humus content of the forestal soil in the HEgl horizon, it is low-humus (2.07 %), the lower horizons are humus-free (< 1 %). On the fallow, the humus content in the HEgl horizon is low (1.74 %), down the profile the genetic horizons are also humus-free (< 1 %).

Keywords: light-gray forestal surface-gleyed soil, horizon, fertilizer, acidity, humus.

Вступ

Науково обґрунтована система ведення землеробства має вирішальне значення для формування і отримання прибуткових врожаїв високої якості шляхом постійного моніторингу основних функцій ґрунтів, своєчасної корекції та впровадження окремих компонентів агротехнологій [9, 17, 18, 25]. Усе сільськогосподарське виробництво та розробки щодо освоєння лісу залежать від агрохімічних властивостей вказаного типу ґрунту [14, 21].

Відразу збільшується щоденна потреба в тестуванні, зацікавленість громадськості в отриманому калібрі продукції від неї і апробація результатів на практиці [4, 5, 20]. Спектр досліджень, що стосуються зміни властивостей ґрунтів за тривалого використання, дуже широкий [7, 13, 16, 22, 26, 27, 29].

Дослідження якості ґрунту включає аналіз параметрів і процесів, які впливають на ґрунт, зумовлюючи його ефективне функціонування як компонента здорової екосистеми [2, 5].

Тому в контексті стійкості агроекосистем і збереження родючості потрібним є отримання об'єктивних результатів дослідження стану агроекосистем під впливом різних агрозаходів для збалансованого використання їх ресурсів [3, 11, 15, 23]. Для вирішення цієї проблеми важливим є комплексне порівняння розвитку агрогенно-трансформованих та відносно природних ґрунтів, а також інтерпретація даних, пов'язаних із попередніми дослідженнями [1, 10, 12,28,30].

Щоб оцінити трансформацію властивостей ґрунту, яка відбувається в агроекосистемах, важливо зрозуміти, наскільки змінилися ґрунти порівняно з природним фоновим ґрунтом, тому Yu. Chendev та ін. застосували подібний підхід у дослідженнях ґрунтів, базуючись на прикладі історичного розвитку лісових ландшафтів у США та Європі [8, 10]. Вони зазначали, що тривалий обробіток ґрунту в першу чергу дуже змінив його морфологію, хімічні та фізичні властивості [6, 24, 19], також наголошують на важливості часової тривалості.

Об'єктивну інформацію про стан і зміни агроекосистем, окремих їх компонентів під впливом різних антропогенних навантажень можна отримати тільки в базових тривалих стаціонарних дослідах.

Метою наших досліджень було встановити в умовах стаціонарного досліду зміну агрохімічних властивостей ясно-сірого лісового поверхнево оглеєного ґрунту за 25-річний період впливу різних систем удобрення і періодичного вапнування і порівняти їх із аналогічними властивостями у природному стані на перелозі та під лісом.

Матеріали і методи

Науково-дослідну роботу виконували в класичному стаціонарному досліді, закладеному в 1965 р. у відділі агрохімії та ґрунтознавства Інституту сільського господарства Карпатського регіону НААН. Дослід занесено у Реєстр довгострокових стаціонарних польових дослідів НААН (атестат реєстрації НААН № 29). Тип ґрунту дослідної ділянки ясно-сірий лісовий поверхнево оглеєний. З часу закладки дослід пройшов п ять семипільних ротацій. На теперішній час дослідження ведуться у чотирипільній ротації.

Стаціонарний дослід розміщений в натурі на трьох полях, кожне з яких налічує 18 варіантів у триразовому повторенні. Розташування варіантів одноярусне, послідовне. Загальна площа ділянки становить 168 м², облікова - 100 м². Агротехніка вирощування культур, обробіток ґрунту і догляд за посівами загальноприйняті для умов зони Західного Лісостепу України.

Агрохімічна характеристика орного шару ґрунту до закладки досліду така: вміст гумусу (за Тюріним) 1,42 %, рНксі 4,2, гідролітична кислотність (за Каппеном) 4,5, обмінна (за Соколовим) - 0,6 мг- екв/100 г ґрунту, вміст рухомого алюмінію 60,0, рухомого фосфору (за Кірсановим) і обмінного калію (за Масловою) - відповідно 36,0 і 50, 0 мг/кг ґрунту.

У досліді застосовували напівперепрілий гній ВРХ на солом'яній підстилці, аміачну селітру (34,5 %), гранульований суперфосфат (19,5 %), калійну сіль (40 %), нітроамофоску (NPK по 16 %) (при використанні нітроамофоски вміст NPK збалансовували згідно з рівнями удобрення простими добривами). Гній у семипільній ротації з розрахунку 10 і 20 т/га сівозмінної площі вносили під картоплю і буряки цукрові, у чотирипільній - під кукурудзу. Фосфорно-калійні добрива вносили восени, азотні - під передпосівну культивацію. Вапнування у I-V ротаціях згідно зі схемою досліду у семипільній сівозміні проводили під картоплю; у чотирипільній ротації - під кукурудзу на силос, у якій також відкоригована доза внесення добрив під культури сівозміни, не порушуючи змісту варіантів. Як вапнякові матеріали використовували вапнякове борошно (90 % СаО).

Починаючи з VIII ротації (2008-2011) другий укіс конюшини лучної заорювали добриво на всіх варіантах досліду.

У статті представлено результати досліджень на кінець IV ротації семипільної сівозміни (картопля - ячмінь ярий з підсівом конюшини - конюшина лучна - пшениця озима - буряки цукрові - кукурудза на силос - пшениця озима) у варіантах: абсолютного контролю без внесення добрив (контроль), органо-мінеральної системи удобрення (10 т/га сівозмінної площі гною + М7ЃZР9ЃZК9ЃZ) на фоні періодичного вапнування 1,0 н СаСОз за гідролітичною кислотністю (6,0 т/га вапнякового борошна) та мінеральної (%4ЃZРі8ЃZКі8ЃZ) систем удобрення [1].

Дослідження на кінець IX ротації чотирипільної сівозміни (кукурудза на силос - ячмінь ярий з підсівом конюшини лучної - конюшина лучна - пшениця озима) проводили у варіантах: абсолютного контролю без внесення добрив, органо-мінеральної системи удобрення (10 т/га сівозмінної площі гною + NesPesKes) на фоні періодичного вапнування 1,0 н СаСОз за гідролітичною кислотністю (6,0 т/га вапнякового борошна) та мінеральної (NesPesKes) системи удобрення.

Для порівняння трансформації властивостей ґрунту за тривалого антропогенного впливу у природному стані закладено (2015 р.) додаткові розрізи під лісом і на перелозі.

Аналітичні роботи виконували в атестованій агрохімічній лабораторії (свідоцтво № РЛ 149/18 від 05.02.2018 р., видане ДП «Львівстандартметрологія») Інституту сільського господарства Карпатського регіону НААН. Зразки ґрунтового профілю для визначення агрохімічних властивостей на дослід^ваних варіантах відбирали з кожного генетичного горизонту та готували до аналізів згідно з ДСТУ 4287:2004 та ДСТУ ISO 11464-2001. рН сольової витяжки вимірювали потенціометричним методом згідно з ДСТУ ISO 10390-2001, гідролітичну кислотність (Нг) - методом Каппена у модифікації ЦІНАО (ДСТУ 26212-91), рухомий алюміній (Al³⁺) - за Соколовим (ДСТУ 26485-85), суму увібраних основ (Ca+Mg) - згідно з ДСТУ ISO 11260-2001, вміст гумусу - методом Тюріна в модифікації Нікітіна (ДСТУ 4732-2007).

Результати та обговорення

Аналіз агрохімічних властивостей досліджуваних варіантів показав, що на контролі (вар. 1) реакція ґрунтового розчину на кінець IV ротації сівозміни по всьому профілю є сильнокислою (показник рНкa коливається у межах 3,904,47). На кінець IX ротації значення величини рНха є дещо вищими і становлять 4,13-4,47, проте реакція ґрунтового розчину залишилася сильнокислою. Гідролітична кислотність в обох ротаціях має тенденцію до зниження вниз по профілю з максимальними величинами в гумусово-елювіальному горизонті, проте її показники є дещо вищими в IV ротації (2,28-6,04 мг-екв/100 г ґрунту), що характеризує її ступінь у горизонті HEgl як дуже сильнокислий порівняно з IX ротацією (1,40-5,11 мг-екв/100 г ґрунту), що відповідає високому показнику у цьому горизонті (табл. 1).

Таблиця 1. Агрохімічні властивості генетичних горизонтів ясно-сірого лісового поверхнево оглеєного ґрунту за різних систем удобрення і вапнування на кінець IV ротації сівозміни