Єгоров О.В. Продуктивність картоплі в короткоротаційних сівозмінах і відтворення родючості грунту за різних систем удобрення в Лівобережному Поліссі

Короткий зміст

Розділ 1. Значення сівозмін та систем удобрення у

формуванні врожайності бульб картоплі (огляд літератури)

В огляді використаної наукової літератури висвітлено значення сівозмін і органічних добрив та їх вплив на агрофізичні, агрохімічні й біологічні показники родючості ґрунту і продуктивність картоплі та сівозмін в цілому. На основі аналізу сучасних літературних джерел виявлено доцільність застосування біологічних засобів інтенсифікації (гною, соломи, сидератів та їх поєднання) при вирощуванні картоплі в короткоротаційних сівозмінах.

Розділ 2. Умови, Програма та методика проведення

досліджень

Дослідження проведено в 2001-2005 рр. у стаціонарному досліді з вивчення впливу біологічних засобів інтенсифікації на продуктивність культур, родючість ґрунту, фітосанітарний стан посівів і ґрунту, який закладено в Чернігівському інституті АПВ у 1999 році.

Район проведення досліджень характеризується помірно-континентальним кліматом із теплим літом, м’якою зимою, достатнім зволоженням та середньорічною температурою 5,7-6,6^о С. Річна сума опадів складає в середньому 500-600 мм. Протягом року опади розподіляються нерівномірно. Біля 70% всієї кількості опадів випадає за теплий сезон, тобто з квітня по жовтень і тільки 30% приходиться на холодні місяці.

У цілому погодні умови за роки проведення досліджень були не дуже спри­ятливими для розвитку картоплі, особливо у 2001 році.

Грунти дослідної ділянки дерново-підзолисті супіщаного механічного складу, сформовані на слоїстих водно-льодовикових відкладах. Орний шар ґрунту має такі характеристики: гумус за Тюриним - 1,0-1,2%, рН сольове – 4,9, гідролітична кислотність – 2,8 мг екв. на 100 г, сума увібраних основ (за Каппеном) – 5,4 мг екв. на 100 г, легкогідролізований азот (за Корнфільдом) – 9,7, рухомий фосфор (за Кірсановим) – 17,9, обмінний калій (за Масловою) 7,0-9,0 мг/100 г ґрунту.

Картоплю вирощували в двох короткоротаційних сівозмінах з наступним чергуванням культур: плодозмінна (конюшина-озима пшениця-картопля-яра пшениця з підсівом конюшини); зерно-картоплярська (овес-озима пшениця–картопля-яра пшениця).

Стаціонарний дослід закладено методом розщеплених ділянок, де ділянками першого порядку є варіанти удобрення, другого – сівозміни. Розмір посівної ділянки 87,5 м², облікової 50 м². Повторення досліду триразове. Схема досліду (табл. 1) включає вісім варіантів удобрення картоплі:

1. Контроль (без добрив); 2. Фон (N₄₀P₄₀K₁₂₀ ); 3. Фон + гній 40 т/га (N₂₄₀P₁₆₀K₃₆₀); 4. Фон + солома 5 т/га (N₆₅P₅₃K₁₆₃); 5. Фон + солома 5 т/га + гній 20 т/га (N₁₆₅P₁₁₃K₂₈₃); 6. Фон + солома 5 т/га + NPK еквівалентно 20 т/га гною (N₁₆₅P₁₁₃K₂₈₃); 7. Фон + солома 5 т/га + люпин на сидерат (N₁₀₉P₅₃K₁₆₃); 8. Фон + солома 5 т/га + N₁₀ на 1 т соломи (N₁₁₅P₅₃K₁₆₃).

Фосфорні добрива (суперфосфат простий), калійні (калійна сіль), солому та гній вносили під основний обробіток ґрунту восени, а аміачну селітру – весною під передпосівний обробіток ґрунту. У досліді вирощувалися районовані сорти сільськогосподарських культур.

Агрохімічні показники родючості дерново-підзолистого ґрунту визначали за вказівками з проведення польових дослідів з добривами географічної мережі (Методические рекомендации, 1985): нітратний азот – іонометричним експрес-методом, аміачний азот – іонометрично за допомогою реактиву Неслера, обмінний калій – за Масловою, рухомий фосфор – за Кірсановим.

Фенологічні спостереження за ростом і розвитком рослин картоплі здійснювали згідно до методики Держкомісії по сортовипробуванню (Методические рекомендации, 1985). Для визначення приросту сухої речовини та вмісту основних елементів живлення на протязі вегетаційного періоду в основні фази розвитку відбирали рослинні зразки, у яких визначали вміст азоту, фосфору та калію. У бульбах картоплі крім названих елементів визначали вміст крохмалю, вітаміну С, нітратів (Методические указания, 1985).

Біологічну активність ґрунту визначали безпосередньо в полі. Інтенсивність дихання – по виділенню СО₂ та поглинанню О₂ за методом Штатнова, інтенсивність розкладу целюлози в ґрунті – за  І.С. Востровим, А.Н. Петровою (Методические указания, 1983).

Зміну мікробного ценозу ґрунту під впливом факторів, які вивчали, визначали в Інституті сільськогосподарської мікробіології (м. Чернігів) (Методические указания, 1983).

Бур’яни обліковували кількісно-ваговим методом (Ступаков В.П., 1984).

Облік врожаю в польових дослідах здійснювали шляхом суцільного поділянкогово збирання. Дані обліку урожаю обраховували методом дисперсійного аналізу за Б.А. Доспєховим (1985).

Оцінку економічної ефективності застосування добрив проводили за витратами засобів виробництва на один гектар, умовно чистим прибутком, умовним прибутком від добрив, собівартістю одного центнера продукції та рівнем рентабельності (Державин А.М., 1985).

Загальну продуктивність короткоротаційних сівозмін оцінювали шляхом перерахунку рослинницької продукції в кормові одиниці, зернові одиниці та за виходом перетравного протеїну.

Розділ 3. Вплив різних видів добрив на показники родючості ґрунту в короткоротаційних сівозмінах

Біологічна активність ґрунту. За даними ряду дослідників (Монжасов В.П., Маймусов В.М., Чигаєв А.М., 1993; Титлянова А., Тесаржова М., 1991 та ін.) біологічна активність ґрунту достатньо чітко відображає комплекс ґрунтових умов, який діє на найважливіший інтегральний показник родючості ґрунту - врожай.

Як у середньому за роки досліджень (2001-2003 рр.), так і в окремі роки внесення органічних добрив сприяло підвищенню інтенсивності біологічних процесів у ґрунті.

Так, найбільша інтенсивність розкладу целюлози та виділення СО₂ була у варіантах за внесення 40 т/га гною, соломи  (5 т/га) в поєднанні з половинною дозою гною (20 т/га) та соломи з сидератами. За рахунок цих факторів целюлозоруйнуюча активність у порівнянні до контролю підвищилась в плодозмінній сівозміні на 46,2-60,4%, в зерно-картоплярській - на 56,0-68,6%, виділення СО₂ відповідно на 28,6-31,9 та 32,5-39,3%. За внесення соломи у чистому вигляді інтенсивність розкладу целюлози відповідно сівозмінам становила 27,9 та 27,0%, що перевищувало контроль у 1,3-1,4 рази. “Дихання” ґрунту у цьому варіанті було на рівні 122,1-119,2 мг/м² за годину, при виділенні СО₂ на контролі відповідно 103,3 і 100,0 мг/м² за годину.

Вплив добрив на щільність ґрунту та запаси вологи в ньому. У середньому за роки досліджень внесення органічних добрив зменшувало щільність дерново-підзолистого супіщаного ґрунту.

Більш істотно це відбувалось за внесення 40 т/га гною, соломи (5 т/га) в поєднанні з половинною дозою гною та сидератами (рис.1).

У шарі ґрунту 0-10 см за цих систем удобрення щільність ґрунту в плодозмінній сівозміні становила 1,11 г/см³, а в зерно-картоплярській – 1,13г/см³ при об’ємній масі у контрольних варіантах 1,16 г/см³. У шарі ґрунту 10-20 см показники щільності ґрунту у цих варіантах також зменшувались в плодозмінній

                       Плодозмінна сівозміна                           Зерно-картоплярська сівозміна

Рис. 1. Вплив біологічних засобів інтенсифікації на об’ємну масу ґрунту,

середнє за 2001-2003 рр.

сівозміні на 0,03-0,05 г/см³, у зерно-картоплярській – на 0,04 г/см³ при 1,31 г/см³ на контролі.

Аналіз одержаних результатів вмісту продуктивної вологи дозволяє зазначити, що весняні запаси вологи у варіантах із застосуванням органічних добрив були вищими в порівнянні з контрольними варіантами, і особливо в шарі ґрунту 0-100 см. Тут ця різниця на користь варіантів із внесенням біологічних засобів становила в плодозмінній сівозміні 4,4-10,6 мм, в зерно-картоплярській – 3,9-9,1 мм. У період збирання врожаю зазначена особливість порушується, що в значній мірі можна пояснити збільшенням витрат вологи на формування вищого врожаю у цих варіантах.

Баланс елементів живлення у короткоротаційних сівозмінах. Ефективність заходів, спрямованих на підвищення сили кожного гектара землі можна визначити шляхом розрахунку балансу поживних речовин в ґрунті (табл.1).

Проведені нами балансові розрахунки показали, що незалежно від структури посівів у сівозмінах біологічні засоби позитивно впливають на баланс біогенних елементів. У плодозмінній сівозміні майже бездефіцитний баланс азоту та позитивний фосфору і калію був у варіанті за внесення 10 т/га сівозмінної площі гною. Близькими до бездефіцитного балансу біогенних елементів були показники за поєднання 1,25 т/га сівозмінної площі соломи з половинною дозою гною та соломи з NPK еквівалентно 5 т/га гною. У зерно-картоплярській сівозміні баланс азоту у всіх варіантах був від’ємний, що пояснюється відсутністю в цій сівозміні конюшини як накопичувача біологічного азоту. Проте баланс фосфору і калію був бездефіцитний і навіть позитивний, що пов’язано зі зменшенням їх виносу сільськогосподарськими культурами внаслідок нижчого їх врожаю в цій сівозміні.

Таким чином, баланс поживних елементів у сівозмінах на дерново-підзолистих ґрунтах перш за все визначається кількістю внесених добрив, наявністю в сівозміні посіву конюшини та продуктивністю сільськогосподарських культур.

Для його покращання у господарствах, які виробляють обмежену кількість гною, слід застосовувати на добриво солому в чистому вигляді та в поєднанні з гноєм та сидератами, обов’язково вводити у сівозміни багаторічні бобові трави.