Новак Ю.В. Ефективність застосування різних видів органічних добрив під цукрові буряки на чорноземі опідзоленому Правобережного Лісостепу України

Краткое содержание

Теоретичні передумови, проблеми та перспективи різних видів органічних добрив. Добрива – найбільш дієвий чинник інтенсифікації землеробства, засіб впливу на формування врожаю і якості одержаної сільськогосподарської продукції та кругообігу речовин. На відміну від природних ценозів, в агроекосистемах зменшується здатність до саморегуляції, тобто підтримання екологічної рівноваги. В названих процесах переваги застосування органічних добрив над мінеральними безперечні. За умов нестачі традиційних органічних добрив зростає роль застосування їх альтернативних видів у напрямку біологізації землеробства.

Дослідження порівняльної дії ефективності внесення гною, соломи та зеленої маси сидератів мають глибоку історію  і залишаються предметом вивчення багатьох науковців сучасності. Встановлена достатньо висока ефективність застосування місцевих добрив і сидерації під основні сільськогосподарські культури. Проте в умовах нестійкого зволоження Правобережного Лісостепу України дані для обґрунтування доцільності використання нетоварної частини урожаю озимої пшениці та зеленої маси післяжнивної олійної редьки, як органічних добрив, під основну технічну культуру цукрові буряки – відсутні.

Аналіз джерел наукової літератури свідчить про розбіжність результатів досліджень щодо напрямку і рівня впливу застосування різних видів органічних добрив і саме тому вони потребують уточнення і коригування відносно конкретних ґрунтово-кліматичних умов і агрокультури.

Умови та методика проведення досліджень. Дослідження проводили протягом 1999–2001 рр. на дослідному полі Уманської державної аграрної академії, розташованому в Середньо-Дніпровсько-Бузькому окрузі Лісостепової Правобережної провінції України.

Ґрунт дослідного поля – чорнозем опідзолений важкосуглинковий на лесі з вмістом гумусу в орному шарі 3,31%. Ступінь насиченості профілю ґрунту основами знаходиться в межах 89,8–92,5%, реакція ґрунтового розчину середньокисла (рНKCl 5,5), гідролітична кислотність – 1,93–2,26 смоль/кг ґрунту, вміст рухомих форм фосфору та обмінного калію (за методом Чирікова) – 120–132 мг/кг ґрунту, азоту лужногідролізованих сполук (за методом Корнфілда) 103 мг/кг ґрунту.

Погодні умови за період проведення досліджень були досить контрастними. При близьких до норми весняних запасах доступної вологи в ґрунті за вегетацію випадало від 171 до 435 мм опадів при середньобагаторічній величині 311 мм.  Це обумовлювало істотні зміни в продуктивності рослин  цукрових буряків та ярого ячменю і ефективності добрив. Несприятливі погодні умови 1999 р. обумовлювались високими середньодобовими температурами повітря в літні місяці (17,3–     23,7 0С) та значним дефіцитом вологи в повітрі і ґрунті.

Схема польового досліду, де досліджували вплив застосування різних видів та доз органічних добрив на продуктивність рослин цукрових буряків та наступних культур, включала  такі варіанти:

1) N120Р120К120 – фон (контроль); 2) фон + гній 20 т/га; 3) фон + солома 5 т/га + N60; 4) фон + сидерат 18 т/га; 5) фон + гній 40 т/га; 6) фон + солома 5 т/га + N60 + сидерат 18 т/га. В схемі досліду за сумою азоту варіанти вирівняні: 2-й, 3-й, 4-й — 205 кг/га, а 5-й та 6-й — 290 кг/га. В післяжнивних посівах використовували редьку олійну (Raphanus sativus L. var oleiformis) сорту Радуга. Її висівали нормою висіву насіння 25 кг/га із внесенням N60 (аміачна селітра) після збору на зерно озимої пшениці в середині третьої декади липня. Подрібнену (на 10–15 см) солому озимої пшениці в кількості 5 т/га з додатковим внесенням N60 (аміачна селітра) відповідно до схеми досліду заробляли в ґрунт дискуванням у два сліди. Органічні (напівперепрілий солом'яний гній ВРХ, солому, зелену масу сидерату) і мінеральні добрива (аміачна селітра, суперфосфат гранульований, калійна сіль змішана)  заробляли в ґрунт під час проведення оранки зябу на глибину 30–32 см у другій половині жовтня. Цукрові буряки гібриду Український ЧС 70, ячмінь ярий сорту Миронівський 92 та кукурудзу на зерно гібриду Ювілейний 70М вирощували за технологією, рекомендованою для регіону.  Безпосередньо під ячмінь та кукурудзу з осені під оранку вносили мінеральні добрива в дозі відповідно N45Р45К45 та N100Р100К100 (аміачна селітра, суперфосфат гранульований, калій хлористий).

Розмір посівної ділянки 108 м2 (10,8 х 10 м), облікової для цукрових буряків – 64,8 м2 ( 8,1 х 8 м), для ячменю ярого – 64 м2 ( 8 х 8 м) та 61,6 м2 ( 7,7 х 8 м) для  кукурудзи на зерно, за триразового повторення варіантів і систематичного їх розміщення.

З метою вивчення впливу застосування різних доз та видів органічних добрив на мікробіологічні показники родючості ґрунту та продукування ним вуглекислого газу закладали лабораторний дослід № 1 за такою схемою: 1) без добрив (контроль); 2) гній 1; 3) солома + N; 4) сидерат ; 5) гній 2; 6) солома + N + сидерат. В біологічному термостаті протягом 60–денного періоду проводили компостування різних органічних добрив при вологості ґрунту 60% НВ і температурі 28–300С. Органічні добрива використовували з розрахунку доз їх внесення в польовому досліді. У вказаних співвідношеннях їх рівномірно перемішували з ґрунтом. Компостування проводили у посудинах з масою ґрунту 500 г, повторення досліду – чотириразове.

З метою вивчення ефективності застосування різних видів органічних добрив на ґрунтах з різним рівнем родючості проводили лабораторний дослід № 2 за такою схемою: 1) без добрив (контроль); 2) солома + N + сидерат. Для цього були відібрані зразки ґрунту (чорнозем опідзолений важкосуглинковий) на варіантах довготривалого (35 років) досліду з різними системами застосування добрив у польовій сівозміні: ґрунт №1 – добрива не вносили, вміст гумусу – 2,86%; ґрунт № 2 – внесення N22P34K18 + гній 4,5 т/га сівозмінної площі, вміст гумусу – 3,45 %; ґрунт № 3 – внесення N67P101K54 + гній 13,5 т/га сівозмінної площі, вміст гумусу – 3,68 % . Такі ґрунти можна характеризувати як низько-, середньо- і високородючі. Компостування вказаних зразків ґрунту проводили без внесення добрив (контроль) і з додаванням соломи, азоту та зеленої маси сидерату в кількості, еквівалентній надходженню їх у ґрунт після вирощування озимої пшениці (5 т/га + N60) та зеленої маси післяжнивної редьки олійної (18 т/га). Використовували посудини з масою ґрунту 500 г, які витримували в біологічному термостаті за температури 28–30 0С і вологості ґрунту 60% НВ протягом 60 діб. Повторність досліду чотириразова.

Відбір зразків ґрунту для визначення вмісту в ньому гумусу та його складових, а також обмінної кислотності проводили з орного шару ґрунту 0–30 см у фазу сходів цукрових буряків; динаміки вмісту мінерального азоту, рухомих форм фосфору та обмінного калію – у шарі 0–50 см в такі строки: перед сівбою, в фазі інтенсивного росту рослин та при збиранні врожаю коренеплодів цукрових буряків; об'ємної маси ґрунту – в шарі 0–40 см з інтервалом 10 см і вологості ґрунту – в 0–160 см його шарі через кожні 20 см у строки до сівби та перед збиранням урожаю цукрових буряків; у післядії для визначення вмісту мінерального азоту, рухомих форм фосфору та обмінного калію в шарі ґрунту 0–20 см у фазі кущіння ярого ячменю. Збирання врожаю коренеплодів цукрових буряків проводили механізовано з наступним доочищенням і роздільним зважуванням коренеплодів і гички, зерна ячменю ярого – прямим комбайнуванням, кукурудзи на зерно – вручну.

У відібраних, згідно програми досліджень, зразках ґрунту визначали  вміст: гумусу (методом Нікітіна), детриту (за методом Шпрингера), нітратного азоту – іонометричним методом, обмінного амонію – фотоколориметруванням з реактивом Неслера, рухомих сполук фосфору та обмінного калію (за методом Чирікова); реакцію ґрунтового розчину – потенціометричним методом; об'ємну масу  (за методом Качинського); загальну шпаруватість – за співвідношенням питомої  та об'ємної маси; водостійкість агрономічно цінної структури (за методом Андріанова в модифікації Качинського); польову вологість – гравіметричним методом; виділення вуглекислого газу (за методом Карпачевського); активність ферментів поліфенолоксидази і пероксидази (за методом Галстяна); чисельність основних груп мікроорганізмів визначали обліково-статистичним методом з висівом ґрунтової суспензії на стандартні поживні середовища: амоніфікатори – на м'ясо-пептонному агарі (МПА), актиноміцети та мікроорганізми, що використовують мінеральний азот – на крохмаль-аміачному агарі (КАА), гриби – на середовищі Чапека, коефіцієнт мінералізації (КАА/МПА) розраховували за Андріюк.

В рослинних зразках визначали вміст сухої речовини – гравіметричним методом; загального азоту – після мокрого озолення сірчаною кислотою та пероксидом водню з наступним фотоколориметруванням з реактивом Неслера, фосфору – після мокрого озолення сірчаною кислотою та пероксидом водню з наступним фотоколориметруванням з молібденовою кислотою, калію – після мокрого озолення сірчаною кислотою та пероксидом водню з подальшим пропусканням на полуменевому фотометрі. Показники технологічних якостей коренеплодів цукрових буряків розраховували, використовуючи дані, отримані за допомогою напівавтоматичної лінії “Венема” з філіалу Інституту цукрових буряків УААН. Біометричні показники: фенологічні спостереження, визначення динаміки наростання маси листя та коренеплодів цукрових буряків та облік урожаю – за методикою Мойсейченка і Єщенка (1994).

Економічну ефективність застосування добрив розраховували згідно з технологічними картами вирощування культур та відповідними рекомендаціями (Методика економічної оцінки..., 1999).

Енергетичну оцінку ефективності застосування різних видів та доз органічних добрив під цукрові буряки проводили за Медведовським та Іваненком (1988).

Опрацювання і узагальнення результатів досліджень проводили, використовуючи методи математичної статистики  за Мойсейченком і Єщенком (1994). Результати дослідів перевіряли у виробничих умовах.