Присташ І.В. Агрохімічна оцінка застосування добрив під кукурудзу на зерно у сівозміні на лучно-чорноземному карбонатному грунті Лісостепу України

Краткое содержание

МІНЕРАЛЬНЕ ЖИВЛЕННЯ ТА ЕФЕКТИВНІСТЬ ВИКОРИСТАННЯ ДОБРИВ ПРИ ВИРОЩУВАННІ КУКУРУДЗИ НА ЗЕРНО (ОГЛЯД ЛІТЕРАТУРИ)

Добрива впливають на поживний режим ґрунту та продуктивність рослин кукурудзи (Афендулов К.П., 1966; Сусідко П.І., 1978; Кравченко С.М., 1966; Сметанська І.М., 2000; Hergert G.W., Ferguson R.B., Shapiro C.A., 1995). Проте систематичне застосування добрив, покращуючи живлення рослин, водночас порушує природне співвідношення між макро– і мікроелементами (Алексєєв Ю.В., 1987; Мінєєв В.Г., 1987; Носко Б.С. та ін., 2001; Lindsay W.L., 1985; Mattigod S.V. et al., 1985). У зв’язку з цим виникає необхідність додаткового внесення добрив у позакореневе підживлення (Мацков Ф.Ф., 1957; Кудзін Ю.К., Жемела Г.П., 1969, Тома С.І., 1990). Андрієнко С.С., Куперман Ф.М. (1959) вказують на те, що тільки фенологічні спостереження є недостатніми для з’ясування процесу формування врожаю і активного втручання в його проходження. Аналізуючи наукову літературу відмічено, що питання оптимізації живлення шляхом проведення позакореневих підживлень з урахуванням етапів органогенезу висвітлено недостатньо.

УМОВИ ТА МЕТОДИКА ПРОВЕДЕННЯ ДОСЛІДЖЕНЬ

Дослідження проводили упродовж 2002–2004 рр. на Агрономічній дослідній станції Національного аграрного університету у тривалому польовому досліді кафедри агрохімії та якості продукції рослинництва ім. О.І. Душечкіна, розташованому в зоні Лісостепу, провінція Лісостепова Правобережна, округ Середньо-Дніпровсько-Бузький, район Фастівський. Тривалий дослід – 10–пільна зерно-бурякова сівозміна, освоєна в 1956–1958 рр. з метою вивчення ефективності дії різних варіантів системи удобрення у сівозміні на продуктивність сільськогосподарських культур та показники родючості ґрунту. Чергування культур у сівозміні: багаторічні трави, пшениця озима, буряк цукровий, кукурудза на силос, пшениця озима, горох, пшениця озима, буряк цукровий, кукурудза на зерно, ячмінь з підсівом багаторічних трав. Агротехніка вирощування – загальноприйнята для зони Лісостепу. Ґрунт дослідної ділянки – лучно-чорноземний карбонатний грубопилувато-легкосуглинковий на лесовидному суглинку. Орний шар ґрунту характеризується середнім вмістом гумусу (4,09%), середнім забезпеченням зернових культур рухомим фосфором (27,0 мг/кг) і низьким – обмінним калієм (89,3 мг/кг); вміст рухомих форм цинку (2,22 мг/кг), міді (2,24 мг/кг) й бору (0,64 мг/кг) – середній; рН водної витяжки – 8,0; ємність катіонного обміну – 35,3 мг-екв/100 г.

Дослід закладено у трикратному повторенні, площа посівної ділянки – 172  м², облікової – 100 м². Вносили аміачну селітру (ГОСТ 2-85), суперфосфат простий гранульований (ГОСТ 5956-78), калій хлористий (ГОСТ 4568-95). Сівбу здійснювали у кінці квітня (2002 р.) та на початку травня (2003 і 2004 рр.) насінням сорту Одеська 10 широкорядним пунктирним способом. У 2003 і 2004 рр. також було закладено дослід з вивчення впливу застосування добрив на врожайність гібрида кукурудзи фірми “Pioneer” Сандріна. Агротехніка – загальноприйнята для зони Лісостепу. Попередник – буряк цукровий.

Для вивчення впливу застосування різних видів добрив та їх поєднань у сівозміні на врожайність зерна кукурудзи та показники його якості було обрано варіанти досліду: 1. Без добрив (контроль); 2. Післядія 30 т/га гною (фон); 3. Фон + Р₉₀; 4. Фон + Р₉₀К₁₃₅; 5. Фон + N₉₀Р₉₀К₁₃₅; 6. Фон + N₁₃₅Р₁₃₅К₂₀₂; 7. N₉₀Р₉₀К₁₃₅.

Зразки ґрунту відбирали та проводили підготовку до аналізів згідно ГОСТ 28168-89 та ДСТУ ISO 11464-2001. В зразках ґрунту визначали: вміст вологи – термогравіметричним методом (ГОСТ 29268-89), гумус – за методом І.В. Тюріна в модифікації В.Н. Сімакова, груповий і фракційний склад гумусу – за В.В. Пономарьовою і Т.А. Плотніковою, рухомі органічні речовини – за М.А. Єгоровим, водорозчинні органічні речовини – у водній витяжці (ГОСТ 26423-85 – приготування водної витяжки), азот, що легко гідролізується – методом Шлавицької, амонійний азот – фотоколориметричним методом з використанням реактиву Несслера, нітратний азот – іонометричним методом (ГОСТ 26951-86), рухомий фосфор і обмінний калій – за методом Б.П. Мачигіна (ДСТУ 4114-2002), рН водний і сольовий – потенціометричним методом (ДСТУ ISO 10390-2001), вміст карбонатів – об’ємним методом (ДСТУ ISO 10693-2001), ємність катіонного обміну – з використанням розчину хлориду барію (ДСТУ ІSO 11260-2001). Рухомі форми мікроелементів та важких металів у ґрунті визначали у витяжці ацетатно-амонійного буферу з рН 4,8 (за М.К. Крупським і А.М. Александровою) методом інверсійної хронопотенціометрії. Валові форми вилучали за допомогою HNO₃ та визначали методом атомної абсорбції. Бор – у водній витяжці з азометіном Н.

Відбір зразків рослин і їх підготовку проводили за загальноприйнятими в агрохімії методиками. Упродовж періоду вегетації здійснювали біометричні вимірювання площі листкової поверхні, розраховували чисту продуктивність фотосинтезу і фотосинтетичний потенціал посіву. Озолення рослинного матеріалу проводили за методом А. Гінзбург та ін. з наступним визначенням азоту – фотометричним методом з використанням реактиву Несслера, фосфору – за Деніже в модифікації А. Левицького, калію – за допомогою полуменевого фотометра. Нітрати визначали потенціометрично за допомогою іонселективних електродів (ГОСТ 5048-89). Мікроелементи – після сухого озолення, атомно-абсорбційним методом (ГОСТ 27996-88).

У зерні вміст сухої речовини визначали термогравіметричним методом (ГОСТ 13586.5-93), масу 1000 зерен – за ГОСТ 10842-89, вміст “сирої” золи – сухим озоленням наважки (ГОСТ 10847-74), вміст крохмалю – полярометрично (ГОСТ 10845-98), вміст білка і жиру – методом інфрачервоної спектроскопії, фракційний склад білка – методом М.В. Козлова і М.М. Городнього.

Баланс азоту, фосфору, калію розраховано за методичними вказівками кафедри агрохімії та якості продукції рослинництва ім. О.І.  Душечкіна Національного аграрного університету (В.М. Макаренко, В.Є. Розстальний та ін.), цинку – за П.І. Анспоком, баланс гумусу – за методом Г.Я. Чесняка. Еколого-агрохімічний паспорт складено відповідно до керівного нормативного документа за ред. О.О. Созінова, енергетичну ефективність технології вирощування кукурудзи – за методичними рекомендаціями “Енергетична оцінка системи землеробства і технологій вирощування сільськогосподарських культур” (Ю.О. Тараріко, О.Є. Несмашна, Л.Д. Глущенко). Економічну оцінку ефективності використання добрив під кукурудзу на зерно розраховували за цінами, середніми у роки проведення досліджень. Статистичну обробку інформації – за Б.О. Доспєховим.

У 2002 і 2003 рр. проведено лабораторний дослід з вивчення впливу цинку на проростки кукурудзи. Використовували посудини на 1 кг ґрунту. Ґрунт відбирали з ділянок тривалого досліду. Висівали по 5 пророслих насінин. Збирали у фазу 4–5 листків. Вимірювали висоту рослин, площу листкової поверхні, сиру і суху масу рослин, вміст цинку в рослинах і рухомого цинку в ґрунті. Схема досліду: 1. Без добрив (контроль); 2. Контроль + Zn в оптимальній дозі (3 кг/га Zn); 3 Контроль + Zn 1 ГДК (300 мг/кг ґрунту); 4. Післядія 30 т/га гною + N₉₀P₉₀K₁₃₅; 5. Післядія 30 т/га гною + N₉₀P₉₀K₁₃₅ + Zn в оптимальній дозі (3 кг/га Zn); 6. Післядія 30 т/га гною + N₉₀P₉₀K₁₃₅ + Zn 1 ГДК (300 мг/кг ґрунту); 7. N₉₀P₉₀K₁₃₅; 8. N₉₀P₉₀K₁₃₅ + Zn в оптимальній дозі (3 кг/га Zn); 9. N₉₀P₉₀K₁₃₅ + Zn 1 ГДК (300 мг/кг ґрунту). У 2003 р. додано ще три варіанти: 10. Контроль + Zn 2 ГДК (600 мг/кг ґрунту); 11. Післядія 30 т/га гною + N₉₀P₉₀K₁₃₅ + Zn 2 ГДК (600 мг/кг ґрунту); 12. N₉₀P₉₀K₁₃₅ + Zn 2 ГДК (600 мг/кг ґрунту).

Для вивчення дії позакореневого підживлення у різні етапи органогенезу рослин на врожайність зерна кукурудзи та показники його якості було закладено мікропольовий дослід та використано комплексні добрива трьох нових марок: кристалон особливий норвезької компанії “Норск Гідро” (4,9 % N–NO₃^–; 3,3 % N–NH₄⁺; 9,8 % N–NH₂; 18 % P₂O₅; 18 % K₂O; 3 % MgО; 2 % S; 0,025 % B; 0,004 % Mo; 0,01 % Cu; 0,07 % Fe; 0,04 % Mn; 0,025 % Zn), nutribor, виробник німецька компанія BASF (8 % B; 1 % Mn; 0,04 % Mo; 0,1 % Zn; 5 % MgO; 12 % S) та добриво акварін № 5, виробник Росія (3,9 % N–NO₃^–; 2,1 % N–NH₄⁺; 12,0 % N–NH₂; 18 % P₂O₅; 18 % K₂O; 2 % MgО; 1,5 % S; 0,02 % B; 0,004 % Mo; 0,01 % Cu; 0,054 % Fe; 0,042 % Mn; 0,014 % Zn). У всіх добривах мікроелементи знаходяться у вигляді хелатів. Вносили з розрахунку кристалон особливий і акварін № 5 – по 3 кг/га; nutribor – 0,5 кг/га при витраті розчину 250 л/га. Площа облікової ділянки – 10 м². Дослід закладено у чотирикратному повторенні. Підживлення проводили на фоні основного удобрення N₉₀P₉₀K₁₃₅ по фону післядії 30 т/га гною. Схема мікропольового досліду: 1. Обприскування водою (контроль); 2. Підживлення кристалоном особливим на IV етапі органогенезу качана; 3. Підживлення кристалоном особливим на IV та VI етапах; 4. Підживлення кристалоном особливим на IV та X етапах; 5. Підживлення кристалоном особливим на VІ етапі; 6. Підживлення кристалоном особливим на X етапі; 7. Підживлення nutribor на IV етапі; 8. Підживлення nutribor на IV та VI етапах; 9. Підживлення nutribor на IV та X етапах; 10. Підживлення nutribor на VІ етапі; 11. Підживлення nutribor на X етапі. 12. Підживлення акваріном № 5 на IV етапі; 13. Підживлення акваріном № 5 на IV та VI етапах; 14. Підживлення акваріном № 5 на IV та X етапах; 15. Підживлення акваріном № 5 на VІ етапі; 16. Підживлення акваріном № 5 на X етапі органогенезу качана.

За погодними умовами 2002 р. характеризувався як теплий та середньозволожений. За період вегетації кукурудзи випала дещо вища за середню багаторічну кількість опадів, хоча розподіл їх за місяцями був нерівномірним з перевищенням середніх багаторічних показників у червні в 2,5 раза, що часом обумовлювало значне перезволоження ґрунту. За період вегетації у 2003 р. кількість опадів становила 66% від середніх багаторічних значень, що поряд із високою температурою спричинило висушування ґрунту в окремі періоди. Початок вегетації кукурудзи у 2004 р. був холодним і посушливим, що значно затримало появу сходів. Однак у період найбільшого споживання вологи рослинами посіви потрапили у кращі за вологозабезпеченням умови, що сприяло отриманню високого врожаю зерна кукурудзи у зазначеному році.

ЗМІНА АГРОХІМІЧНИХ ПОКАЗНИКІВ ЛУЧНО-ЧОРНОЗЕМНОГО КАРБОНАТНОГО ҐРУНТУ ПІД ВПЛИВОМ СИСТЕМАТИЧНОГО ЗАСТОСУВАННЯ ДОБРИВ

Результати досліджень показали, що вміст гумусу в ґрунті перелогу складав відповідно 5,58 та 4,07% в орному і підорному шарах. Тривале сільськогосподарське використання лучно-чорноземних карбонатних ґрунтів без застосування добрив (контрольний варіант) обумовлює значне зменшення вмісту гумусу порівняно з перелогом – на 1,49 і 0,56% відповідно. Проте систематичне внесення добрив у сівозміні сприяє збереженню рівня запасів гумусу на вищому рівні. В усіх варіантах із застосуванням добрив спостерігається достовірне підвищення вмісту гумусу, що є наслідком внесення добрив у сівозміні та збільшення кількості кореневих і пожнивних решток у цих варіантах. Найбільший вплив на вміст гумусу чинить внесення N₁₃₅Р₁₃₅К₂₀₂ по фону післядії 30 т/га гною: 4,69% в орному шарі та 4,06% – в підорному за показника у контролі відповідно 4,09 і 3,51% (табл. 1).

При застосуванні добрив спостерігається підвищення порівняно з контролем в орному шарі ґрунту вмісту водорозчинних (на 10–18 мг/100 г ґрунту) та рухомих органічних сполук (на 0,03–0,08%) при контролі відповідно 69,7 мг/100 г та 0,18%. У ґрунті перелогу кількість зазначених сполук залишається найбільшою і перевищує контроль на 33,0 мг/100 г ґрунту водорозчинних та 0,15% – рухомих органічних сполук.

Тривале застосування добрив у сівозміні обумовлює перерозподіл гумусових речовин, сприяючи збільшенню частки гумінових кислот у складі гумусу порівняно з фульвокислотами та утворенню гумусу гуматного типу (С_ГК/С_ФК в орному шарі ґрунту коливається в межах від 2,04 у контролі до 2,35–2,50 – при систематичному застосуванні добрив у сівозміні).

Баланс гумусу в ґрунті перелогу був позитивним і становив +2,35 т/га, тоді як у всіх варіантах досліду він був негативним (від –0,11 до –0,43 т/га), що пояснюється відсутністю надходження органічних добрив безпосередньо під кукурудзу на зерно. Застосування N₁₃₅Р₁₃₅К₂₀₂ по фону післядії 30 т/га гною забезпечувало бездефіцитний баланс гумусу.