Макарчук О.Л. Зміни гумусного стану і біологічної активності лучно-черноземного грунту під впливом грунтозахисних технологій в умовах Андрушівського природно-сільськогосподарського району

Короткий зміст

Об'єкт, умови і методика проведення досліджень. Дослідження проводились у 1996-1998 р.р. в стаціонарному досліді Національного аграрного університету, який закладено у 1995 р. на надзаплавній  терасі р. Унава у КСП "Сокільча" Попільнянського району Житомирської області (Андрушівський природно-сільськогосподарський район Правобережного Лісостепу України). За крутизною та експозицією схилів ця територія типова для рельєфу широкохвилястої рівнини.

Грунт дослідної ділянки лучно-чорноземний вилугований малогумусний грубопилувато-легкосуг­линко­вий на лесовидному суглинку, який підстелається давньоалювіальними відкладами. Він містить в середньому 15 % мулу і близько 28 % піску, решта часток –пилуваті (з них: грубого пилу - 46,9, середнього - 6,9, дрібного - 2,8 %). Вміст гумусу в орному шарі становив 3,9±0,03, а в підорному 3,2±0,04 %. Реакція грунтового розчину слабко кисла. В орному шарі рН (Н₂ О) = 6,0, гідролітична кислотність  – 1,32, сума увібраних катіонів - 23,1 мг-екв/100 г грунту, а ступінь насиченості основами - 94,5 %. Щільність оптимальна для більшості культур і становить 1,12 г/см^3, , та дещо збільшується у нижньому перехідному горизонті (1,31 г/см³) і. Загальна пористість 60,3, а в перехідному горизонті зменшується до 44,9 %. Забезпеченість азотом сполук, які легкогідролізуться (за Тюриним і Кононовою) - висока,  рухомими фосфатами та обмінним калієм (за Чириковим )- середня.

Стаціонарний дослід має два варіанти систем обробітку грунту і тринадцять фонів удобрення, з яких вивчали п'ять, де використовувалась аміачна селітра. Досліджувались варіанти технологій:

1.      Традиційної, яка базується на оранці під цукрові буряки на 28-30, горох  - 23-25 та озиму пшеницю - 20-22 см;

2.      Грунтозахисної, яка базується на мінімальному обробітку грунту на глибину до 12 см під всі культури.

На фоні обробітку грунту вивчались такі п'ять систем удобрення:

1.    Без добрив (контроль);

2.    N₆₀Р₆₀К₆₀ (під горох - Р₆₀К₆₀; під озиму пшеницю та цукрові буряки -N₉₀Р₆₀К₆₀);

3.    N₆₀Р₆₀К₆₀ + гній12 т/га сівозмінної площі (під буряки- гною 40 т/га + N₉₀Р₆₀К₆₀, під горох - Р₆₀К₆₀, озиму пшеницю - N₉₀Р₆₀К₆₀);

4.    N₆₀Р₆₀К₆₀ + солома 2,4 т/га + N₂₄ сівозмінної площі (під цукрові буряки - солома 8 т/га + N₈₀ + N₉₀Р₆₀К₆₀; під горох - Р₆₀К₆₀; озиму пшеницю - N₉₀Р₆₀К₆₀)

5.    N₆₀Р₆₀К₆₀ + гній 12 т + солома 2,4 т/га + N₂₄ сівозмінної площі (під цукрові буряки - гною 40 т + соломи 8 т/га + N₈₀ + N₉₀Р₆₀К₆₀, горох - Р₆₀К₆₀, озиму пшеницю - N₉₀Р₆₀К₆₀).

Досліджувались: озима пшениця – сорт Поліська 93; горох – сорт Аграрій; цукрові буряки – сорт Слов'янський 94. Середньомісячна температура повітря у 1996 р. становила 6,4, 1997 р. – 6,9, 1998 р. – 7,6 °С, а середньобагаторічний показник дорівнює 6,5 °С. За температурою повітря найхолоднішим був січень у 1996 і 1997 р.р. (-10,9 і –6,8), а у 1998 р. – грудень (-6,2 °С). Найбільш теплим був у: 1996 р. – серпень з температурою 18,4; 1997 р. – липень +18,3; 1998 р. – червень - +19 °С.

 За роки проведення досліджень різниця між сумарним показником опадів була невеликою, але вона перевищувала середньобагаторічну норму (549 мм) на 15-23 %. Щодо розподілу кількості опадів по місяцях. то в роки досліджень спостерігалось їх коливання в значних межах у порівня­нні з середньобагаторічними даними.

В зразках грунту визначали: вміст гумусу за Тюриним в модифікації Си­макова, детриту - з оцтовим ангідридом та центрифугуванням при 1500 об/хв, груповий склад гумусу за В.В.Пономарьовою та Т.А. Плотніковою, рухомі гуму­сові речовини у витяжці 0,1 н NаОН, водорозчинну органічну речовину за І.В.Тюриним, активність поліфенолоксидази та пероксидази за К.А.Козловим, інтенсивність продукування вуглекислоти грунтом за Штатновим. Чисельність мікроорганізмів різних еколого-трофічних груп визначали методом висівання грунтової суспензії на щільні поживні середовища: кількість целюлозоруйную­чих мікроорганізмів рахувалось на середовищі Гетчинсона з клітковиною, син­тезуючих полісахариди – на середовищі Мартіна, синтезуючих меланіни – на середовищі Чапека при рН = 5,0, розкладаючих гумати – на середовищі з гуматом натрію, педотрофів – на грунтовому агарі. Молекулярно-масові характеристики гумінових кислот за методом С.К.Воцелко, масу коренів та кількість рослинних решток за методикою Станкова. Статистичний обробіток даних методом дисперсного аналізу.

Результати досліджень.

Застосування мінімального обробітку збільшило кількість коренів в шарі 0-20 см на варіанті з гноєм на фоні N₉₀P₆₀K₆₀ на 4,95 ц (17,4 %), соло­мою 8 т/га + N₈₀ на 4,8 ц/га (20,2 %) у порівнянні з оранкою. Мінеральна система удобрення збільшує масу коренів на 5,16-5,57 ц/га; органо-мінеральна з використанням гною – на 12,1-16,6, а органо-мінеральна з використанням соломи – на 7,31-9,15 ц/га. Вплив обробітку спостерігається на фоні органо-мінеральної системи удобрення. Без внесення добрив і на фоні мінеральної системи удобрення різниця за масою коренів не суттєва.

Мінімальний обробіток збільшував насиченість грунту коренями в шарі 0-20 см на неудобреному фоні на 17,3 % і відповідно на фонах N₉₀P₆₀K₆₀ на 21,4; N₉₀P₆₀K₆₀ + гній 40 т/га на 23,2; N₉₀P₆₀K₆₀ + солома 8т/га + N₈₀ на 8,2 %.

Êðàùèé ðîçâèòîê êîðåíåâî¿ ñèñòåìè ïðè ì³í³ìàëüíîìó îáðîá³òêó çàáåçïå÷óº íàðîñòàííÿ ñóõî¿ ðå÷îâèíè íàäçåìíî¿ ÷àñòèíè ðîñëèí.  ïåð³îä öâ³ò³ííÿ ïðè ì³í³ìàëüíîìó îáðîá³òêó ñóõî¿ ðå÷îâèíè íàêîïè÷óâàëîñü íà 3,5-3,9 ö/ãà á³ëüøå, í³æ íà îðàíö³. Íà óäîáðåíîìó ôîí³ ïåðåâàãà ñòàíîâèòü 7,7-12,3 ö/ãà, àáî 16-25 %. Çàñòîñóâàííÿ ì³í³ìàëüíîãî îáðîá³òêó ãðóíòó ï³äâèùóº íàäõîäæåííÿ ïîæíèâíèõ ðåøòîê íà 4,5-10,5 % ó ïîð³âíÿíí³ ç îðàíêî&tho ;.

Âèêîðèñòàííÿ äîáðèâ ï³äâèùóâàëî íàäõîäæåííÿ ïîæíèâíèõ ðåøòîê â ãðóíò. ̳íåðàëüíà ñèñòåìà óäîáðåííÿ íà 28,9-37,7 %, îðãàíî-ì³íåðàëüíà ç ãíîºì – 33,5-44,9; ç ñîëîìî&tho ; òà êîìïåíñàö³º&tho ; àçîòó – 48,3-52,9; ç ãíîºì òà ñîëîìî&tho ; – 60,8-73,2 % ïîð³âíÿíî ç âàð³àíòîì áåç äîáðèâ.

Âèêîðèñòàííÿ ì³í³ìàëüíîãî îáðîá³òêó ãðóíòó çá³ëüøèëî ïðîäóêóâàííÿ ÑÎ₂ ç ïîâåðõí³ ãðóíòó äî 12 % ó ïîð³âíÿíí³ ç îðàíêî&tho ;. Ïåðåâàãà ì³í³ìàëüíîãî îáðîá³òêó íàä îðàíêî&tho ; ñïîñòåð³ãàëàñü âë³òêó ³ âîñåíè. Öå îáóìîâëåíî á³ëüø øâèäêèì ïðîãð³âàííÿì ãðóíòó ïðè îðàíö³.  ñåðåäíüîìó çà 1996-1998 ð.ð. ïðîäóêóâàííÿ ÑÎ₂ ãðóíòîì çá³ëüøèëîñü â³ä  âíåñåííÿ äîáðèâ: íà 9-50 ïðè îðàíö³ òà íà 12-67 % çà ì³í³ìàëüíîãî îáðîá³òêó. Áåç âíåñåííÿ äîáðèâ òà íà âàð³àíò³ ç ì³íåðàëüíî&tho ; ñèñòåìî&tho ; óäîáðåííÿ ð³çíèöÿ ì³æ îðàíêî&tho ; òà ì³í³ìàëüíèì îáðîá³òêîì íå ñïîñòåð³ãàëîñü.

Органо-мінеральна система удобрення з гноєм за полицевого обробітку знижувала чисельність целюлозоруйнуючих  мікроорганізмів на 29,9 і підвищувала на мінімальному на 24,6 % порівняно з контролем; органо-мінеральна система удобрення з гноєм та соломою підвищувала їх чисельність на 43,9-85,0 %. Мінімальний обробіток без добрив знижував кількість мікроорганізмів порівняно з оранкою на 14,9 %, а на фоні органо-мінеральної системи удобрення з гноєм навпаки підвищував їх кількість порівняно з оранкою на 51,1 % (табл.1).

Кількість мікроорганізмів, які синтезують меланіни була вищою на 7,3-21,0 % при оранці. Добрива не підвищували кількість мікроорганізмів, за виключенням варіанту N₆₀P₆₀K₆₀ + гній 12 т/га + солома 2,4 т/га + N₂₄, де спостерігався високий вміст меланінових грибів.