Шепеля М.О. Вплив екологізації землеробства на родючість грунту та продуктивність ріллі в зерно-трав\'яній ланці сівозміни в умовах Правобережного Лісостепу України

Короткий зміст

 ОГЛЯД ЛІТЕРАТУРИ

У розділі поданий короткий аналітичний огляд літератури з питань екологізації систем землеробства, історичного розвитку, сучасного стану та перспектив їх удосконалення, зроблений всебічний аналіз впливу промислової (контроль), екологічної та біологічної систем землеробства і основного обробітку ґрунту на основні показники його родючості, забур’яненості посівів, урожайності культур, якості урожаю, економічних та енергетичних показників їх вирощування.

УМОВИ ТА МЕТОДИКА ПРОВЕДЕННЯ ДОСЛІДЖЕНЬ

Кліматичні та грунтові умови місця проведення досліджень. Дослідження проведені протягом 2003–2005 років у стаціонарному досліді кафедри землеробства та гербології на Агрономічній дослідній станції Національного аграрного університету. Територія станції розміщена в правобережному Лісостепу України і віднесена до Середньо-Дніпровсько-Бугського природно-сільськогосподарського округу, Фастівського природно-сільськогосподарського району (Б.С. Носко, 1985 р.).

Клімат району помірно-континентальний. Середня багаторічна температура повітря за рік становить 6,8⁰C, відносна вологість – 80%. У середньому за рік випадає 550 мм опадів, за вегетаційний період - 368 мм, або 67% річної їх кількості.

Тривалість періоду з температурою вище +5⁰С складає 210 - 215 днів, а з температурою вище +10⁰С - 150-189 днів.

За гідротермічними умовами вегетаційний сезон 2003 року був посушливим, істотно відрізняючись від багаторічної норми, 2004 року мав тенденцію до посушливості, а в 2005 році – вологим. Такі умови сприяли оцінці впливу погоди на досліджувані явища.

Грунт дослідного поля – чорнозем типовий малогумусний середньосуглинковий. Вміст гумусу в орному шарі становить за Кононовою та Белчиковою - 4%, легкогідролізованого азоту за Кононовою – 4,5 мг/100 г грунту, рухомого фосфору за Мачигіним - 4,5-5,5 мг/100 г грунту, обмінного калію за Масловою - 10,0 мг/100 г грунту.

 Методика проведення досліджень. Експериментальні дослідження проведені в двофакторному стаціонарному польовому досліді, закладеному в 2002 році для вивчення трьох градацій системи землеробства і чотирьох градацій системи основного обробітку ґрунту. Схема чергування культур в сівозміні відповідає зональним умовам Лісостепу: конюшина - озима пшениця - цукрові буряки - кукурудза на силос - озима пшениця - кукурудза на зерно - горох - озима пшениця - цукрові буряки - ячмінь.

Зміст градацій першого фактору, системи землеробства, складений за ознакою її ресурсного забезпечення для відтворення родючості ґрунту:

1.      Промислова (контроль) - пріоритетне використання промислових агрохімікатів для відтворення родючості ґрунту з внесенням на гектар сівозмінної площі 12 т гною, 300 кг (N₉₂P₁₀₀K₁₀₈) мінеральних добрив та інтенсивним застосуванням промислових пестицидів. Норма органічних добрив визначена необхідністю позитивного балансу гумусу і можливістю розвиненого тваринництва;

2.      Екологічна – пріоритетне використання для відтворення родючості ґрунту органічних добрив з внесенням на гектар сівозмінної площі 24 т органіки (12 т гною, 6 т нетоварної частини урожаю, 6 т маси пожнивних сидератів) і 150 кг (N₄₆P₄₉K₅₅) мінеральних добрив, обробкою насіння комплексним біопрепаратом, застосуванням хімічних та біологічних препаратів для захисту рослин за критерієм еколого-економічного порогу наявності шкідливих організмів.

3.      Біологічна - застосування лише природних ресурсів з внесенням на гектар 24 т органіки для відтворення родючості ґрунту, використання комплексного біопрепарату для обробки насіння, біологічних засобів захисту посівів.

Зміст другого фактору, систем основного обробітку ґрунту в сівозміні:

1.      Диференційований (контроль): проведення за ротацію сівозміни 6 разів різноглибинної оранки, 2 рази поверхневого обробітку під озиму пшеницю після гороху і кукурудзи на силос та 1 раз – плоскорізного обробітку під ячмінь.

2.      Плоскорізний: різноглибинне розпушування ґрунту плоскорізом під всі культури сівозміни, крім поверхневого обробітку під озиму пшеницю в полях, указаних в контролі.

3.      Полицево-безполицевий: проведення за ротацію сівозміни 2 рази оранки під цукрові буряки, поверхневого обробітку під озиму пшеницю в полях, указаних в контролі, і плоскорізного розпушування під решту культур.

4.      Поверхневий: проведення обробітку ґрунту дисковими знаряддями на глибину 8-10 см. під всі культури сівозміни.

В складі вказаного стаціонарного досліду спостереження були проведені в зерно-трав’яній ланці сівозміни ячмінь–конюшина-озима пшениця (табл. 1).

Варіанти стаціонарного досліду розміщені методом розщеплених ділянок. Ділянки першого порядку, на яких здійснюють варіанти основного обробітку, мають посівну площу 280 м² (8 ^х 35м), а облікову – 225 м² (32,1 ^х 7м). Ділянки другого порядку, на яких застосовують відповідні системи удобрень і захисту рослин, характерні для окремих варіантів систем землеробства, мають посівну площу 93,6 м² (8 ^х 11,7м), а облікову – 75 м² (7 ^х 10,7м). Кількість повторень в досліді – 4, розміщення варіантів – систематичне. Окрім того, розпочинаючи з 2003 року, в кожному полі сівозміни була проведена виробнича перевірка систем землеробства на тлі кращого з вивчених раніше варіантів систем основного обробітку ґрунту, полицево-безполицевого. Площа ділянок в цьому випадку становить 0,07 га (11,7 ^х 64 м ) при 3 кратній повторності. Оцінку типовості погодних умов здійснювали за статистичними критеріями варіаційного аналізу (К.Т. Логвинов, 1976)

На дослідних ділянках висівали занесені до реєстру сорти сільськогосподарських культур: конюшини червоної - Носівська–5, озимої пшениці - Поліська–90, ярого ячменю - Скарлет. В 2003 році озима пшениця вимерзла, поле пересівали ярою пшеницею сорту Рання-93.

Програма досліджень передбачала визначення наступних показників: щільність орного шару ґрунту на глибині 0-10, 10-20, 20-30 см методом Н.А.Качинського на час сівби культури та перед збиранням урожаю; вміст доступної вологи в ґрунті на глибинах 0-10, 10-20, 20-30 та 0-100 см методом висушування зразків ґрунту до постійної маси при температурі 105 ⁰С в ті ж строки; біологічна активність ґрунту за методикою Красильникова (розклад лляного полотна) по шарах 0-10, 10-20, 20-30 см; кількість дощових черв’яків – методом підрахунку копролітів на пробних ділянках на площі 0,5 м² в фазу виходу в трубку ярого ячменю та озимої пшениці і перед збиранням конюшини; вміст нітратного азоту дисульфофеноловим методом за Грандвааль-Ляжу, рухомих форм фосфору - за Мачигіним, обмінного калію - за Масловою на полум’яному фотометрі в указаних шарах ґрунту; вміст гумусу - за Кононовою М.М. та Бєльчиковою Н.П.; облік бур’янів проводили в фазу сходів культурних рослин кількісним, а перед збиранням урожаю – кількісно-ваговим методом; структуру посівів – підрахунком рослин на пробних ділянках; площа листкової поверхні – методом вимірювання – за Д.М. Алімовим (2001); чисту продуктивність фотосинтезу – за А.А. Ничипоровичем (1955); облік урожаю проводили методом суцільного збирання з облікової ділянки з перерахунком на гектар; показники якості врожаю визначали та оцінювали згідно ГОСТ 3769-98 – ячменю та ДСТУ 3768-2004 - озимої пшениці; вміст важких металів в продукції рослинництва – за методикою ЦІНАО; енергетичну ефективність визначали за Ю.П. Манько (2002); статистичний аналіз одержаних експериментальних даних проводили за Б.А. Доспеховим (1985).