Оліфір Ю.М. Вплив тривалого застосування добрив і вапна на родючість ясно-сірого лісового грунту та продуктивність культур сівозміни

Короткий зміст

ВПЛИВ ТРИВАЛОГО ЗАСТОСУВАННЯ ДОБРИВ ТА ВАПНА У СІВОЗМІНІ НА РОДЮЧІСТЬ ҐРУНТу (ОГЛЯД ЛІТЕРАТУРИ)

На основі узагальнення літературних даних подано огляд і аналіз вітчизняних та зарубіжних досліджень, присвячених впливу тривалого застосування мінеральних, органічних добрив та вапна на вміст гумусу, формування ефективної родючості та регулювання кислотності ґрунту.

Вагомі результати досліджень на цю тему викладено в наукових працях         В.Г. Мінєєва, В.В. Прокошена, Б.С. Носка, М.М. Городнього, А.О. Христенка,     Е.Г. Дегодюка, В.В. Медведєва, Р.С. Трускавецького, В.В. Окоркова,                         Т.М. Кулаковської та ін. На основі проведеного аналізу виявлено ряд проблем і положень, які, на наш погляд, вимагають додаткового вивчення, тому було визначено мету і потребу продовження досліджень.

МЕТОДИКА, об’єкти та умови ПРОВЕДЕННЯ досліджень

Дослідження проводили впродовж 2003 – 2005 рр. у тривалому досліді, закладеному в 1965 р. на ясно-сірому лісовому поверхнево оглеєному ґрунті лабораторії землеробства і відтворення родючості ґрунтів Інституту землеробства і тваринництва західного регіону УААН.

Львівська область, на території якої проводили дослідження, розміщена в зоні західного Лісостепу. Клімат її помірно континентальний з невеликим діапазоном коливання температур у різні пори року. Середньорічна температура повітря становить 7,6 ^оС, сума опадів – 668 мм, тривалість безморозного періоду – 160 днів. Погода в основному залежить від циклонів, які переміщуються протягом всього року. В літній період випадає в 2 – 3 рази більше опадів, ніж у зимовий. Гідротермічний коефіцієнт становить 1,5 – 1,8.

Метеорологічні умови за роки дослідження в основному були типовими для зони, проте мали певні особливості порівняно з середньобагаторічними показниками. Зокрема негативно вплинули на формування величини врожаю вирощених у сівозміні культур несприятливі погодні умови осінньо-зимового періоду 2002 – 2003 рр., а також дощі зливового характеру з грозами і градом у липні 2003 р. 2003 – 2004 вегетаційний рік характеризувався сприятливішими погодними умовами, про що свідчив добрий ріст і розвиток рослин. Однак надмірна кількість опадів (відхилення 150%) у фазу повної стиглості зерна більше позначилася на якості, зокрема вмісті клейковини, ніж врожайності пшениці озимої. Найбільш негативно погодні умови вплинули на ріст і розвиток рослин пшениці озимої весною 2005 р. Так, впродовж березня, квітня і травня опадів випало відповідно на 50, 77 і 19% більше за норму, що спричинило значну загибель рослин у зв’язку з їх вимоканням. Внаслідок таких екстремальних погодних умов урожайність зерна пшениці озимої в цьому році була найнижчою за роки досліджень.

Ґрунт дослідного поля – ясно-сірий лісовий поверхнево оглеєний. Профіль ґрунту сформувався під хвойними і листяно-хвойними лісами за умов промивного водного режиму під дією низхідних рухів кислих ґрунтових розчинів. Внаслідок наявності щільного водонепроникного ілювіального горизонту та породи, а також через відсутність поверхневого стоку спостерігався застій поверхневих вод, що обумовило оглеєння ґрунту. Крім того, деякий вплив на його оглеєння мають підґрунтові води, глибина залягання яких коливається в межах 1,5 – 1,8 м. Ґрунтотворною породою є лесовидний суглинок.

За гранулометричним складом ґрунт орного шару грубопилувато-легкосуглинковий. Його агрохімічна характеристика до закладання досліду така: вміст гумусу (за Тюріним) 1,42%, рН_КСl 4,2, гідролітична кислотність (за Каппеном) 4,5, обмінна (за Соколовим) 0,6 мг-екв/100 г ґрунту, вміст рухомого алюмінію 60, рухомого фосфору (за Кірсановим) і обмінного калію (за Масловою) – відповідно 36 і 50 мг/кг ґрунту. Дані аналізів, які характеризують гранулометричний склад, фізико-хімічні та агрохімічні властивості ясно-сірого лісового ґрунту перед закладанням досліду, свідчать про його низьку природну родючість.

У роки досліджень проходила шоста ротація сівозміни. Дослід проводили трьома полями з послідовним входженням у сівозміну одного поля. Загальна площа ділянки – 162 м² (27 х 6), а облікової – 100 м²  (25 х 4). Повторність досліду триразова. Розташування варіантів одноярусне, послідовне.

Сівозміна семипільна з таким чергуванням культур: картопля – ячмінь ярий із підсівом конюшини – конюшина лучна – пшениця озима – буряк цукровий – кукурудза на силос – пшениця озима. Починаючи з 2000 р., після закінчення             V ротації проведено часткову реконструкцію досліду, що полягала у вивченні ефективності та тривалості післядії вапнування, залишкових фосфору та калію при помірному азотному живленні (вар. 11 – 18) з таким чергуванням культур: кукурудза на силос – ячмінь ярий із підсівом конюшини – конюшина лучна – пшениця озима.

У досліді вносили напівперепрілий гній ВРХ на солом’яній підстилці, аміачну селітру (34%, ГОСТ 2-85), суперфосфат простий гранульований (19,5%, ГОСТ 59-56-78), хлористий калій (40%, ГОСТ 4568-83), в останні роки – нітроамофоску (NPK по 17%) та калімагнезію (28%). Для вапнування використовували вапнякове борошно (95% СаСО₃).

Вапнування проводили один раз за ротацію під першу культуру сівозміни – картоплю – при весняному переорюванні зябу нормами вапна 0,5; 1,0; 1,5 за гідролітичною кислотністю (г.к.). Гній до реконструкції досліду вносили двічі – під картоплю і буряк цукровий, починаючи з VI ротації – під кукурудзу на силос. Добрива вносили вручну розкидним способом: фосфорні та калійні – під основний обробіток ґрунту восени, азотні – під передпосівну культивацію навесні щорічно відповідно до розрахованих норм для кожної культури згідно зі схемою досліду.

Дослідження поживного режиму проводили в полях пшениці озимої після конюшини лучної як останньої культури сівозміни у варіантах без добрив (контроль, вар. 1), післядії: 1,0 н за г.к. вапна (вар. 2), 10 т/га гною (вар. 3) та сумісного внесення 1,0 н за г.к. вапна і 10 т/га гною (вар. 4), а також у варіантах, що включають застосування під пшеницю озиму повної (вар. 5, 7) та половинної (вар. 9) доз мінеральних добрив і сумісного та роздільного внесення гною, післядії вапна і мінеральних добрив у півторакратній та подвійній дозах NPK на фоні гною і післядії вапна, починаючи з 2000 р. – післядії РК (вар. 12, 15, 17, 18).

Упродовж 2003 – 2005 рр. щорічно для вивчення динаміки поживного режиму на облікових ділянках під час вегетації пшениці озимої, а саме – у фазах весняного кущіння, виходу в трубку та воскової стиглості, поділяночно відбирали зразки з орного (0 – 20 см) і підорного (20 – 35 см) шарів ґрунту.

Зразки ґрунту відбирали та готували до аналізів згідно з ДСТУ ІSО 11464-2001. Агрохімічні аналізи поживного режиму ґрунту проводили за такими методиками: вміст нітратного азоту – за методом Грандваль-Ляжу (ГОСТ 26488-85), амонійного – фотоколориметричним методом за допомогою реактиву Неслера (ГОСТ 26489-85), лужногідролізованого – за Корнфілдом, груповий склад фосфа- тів – за Чиріковим (ГОСТ 26204-91, І + ІІ та ІІІ групи відповідно у витяжці 0,5 н СН₃СООН і 0,5 н НСl), ступінь рухливості фосфору – за Карпінським і Зам’ятіною (в 0,03 н K₂SO₄), вміст обмінного калію – за Чиріковим (у витяжці 0,5 н СН₃СООН).

Для вивчення змін агрохімічних властивостей ясно-сірого лісового поверхнево оглеєного ґрунту під впливом застосування мінеральних добрив, гною і вапна після закінчення VІ ротації відбирали зразки з орного та підорного шарів ґрунту. У них визначали вміст гумусу за Тюріним (ГОСТ 26213-91), рН сольової витяжки – потенціометричним методом (ДСТУ ІSО 10390-2001), гідролітичну кислотність – за Каппеном у модифікації ЦІНАО (ГОСТ 26212-91), обмінну кислотність – за ГОСТ 26484-85, вміст рухомого алюмінію – за Соколовим (ГОСТ 26485-85), суму увібраних основ – за Каппеном-Гільковіцем (ГОСТ 27821-88), кальцій і магній – трилонометричним методом (ГОСТ 26487-85), валовий фосфор – за ГОСТ 26261-84, фракційний склад фосфатів – за методом Чанга і Джексона в модифікації Гінзбург-Лебедєвої, валовий калій – за Смітом (ГОСТ 26261-84), водорозчинний калій – за методом Александрова, необмінний калій – за Пчолкіним.

Під час збирання комбайном відбирали середні зразки зерна пшениці озимої, в яких визначали вологість, натуру (ГОСТ 10840-64), масу 1000 зерен (ГОСТ 10842-82), вміст „сирої” клейковини методом відмивання водорозчинних речовин             (ГОСТ 13586-68), вміст білкового азоту – за К’єльдалем (ГОСТ 10846-91), фракційний склад білків – за методикою М.М. Городнього та М.В. Козлова.

У зеленій масі кукурудзи визначали вміст сухої речовини термогравіметричним методом, вміст „сирого” протеїну – за методом К’єльдаля. В зерні ячменю ярого кількість крохмалю визначали поляриметричним методом за Реверсом, у сіні конюшини лучної вміст клітковини – за методом Ганнеберга і Штомана.

Облік врожаю робили поділяночно. Статистичну обробку врожайних даних проводили методом дисперсійного аналізу за прописом Б.А. Доспехова і дисперсійно в пакеті “STATISTICA”.

Економічну ефективність застосування добрив визначали за середніми цінами в роки проведення досліджень, згідно з методикою А.С. Мерзликіна, біоенергетичну ефективність – з використанням пропису методики О.К. Медведовського та                П.І. Іваненка і за методикою біоенергетичної оцінки технології виробництва продукції рослинництва.

Під час написання дисертаційної роботи для обґрунтування власних досліджень було використано з дозволу авторів А.Й. Габриєль та І.І. Петрунів звітні матеріали, отримані в умовах тривалого досліду, щодо урожайності і якісних показників культур сівозміни кукурудзи, ячменю ярого та конюшини лучної за VI ротацію, а також врожаю і якості зерна пшениці озимої за IV і V ротації.

вплив тривалого удобрення та періодичного вапнування на фізико-хімічні властивості ясно-сірого лісового ґрунту

Кислотно-основні властивості ясно-сірого лісового ґрунту. Проведені дослідження показали, що органо-мінеральна система удобрення на фоні періодичного вапнування поліпшила кислотно-основні властивості ясно-сірого лісового ґрунту (табл. 1).

На кінець VІ ротації величина рН_KCl орного шару ґрунту підвищилася з 4,2 (контроль без добрив) до 5,1 – 5,3. Водночас гідролітична кислотність знизилася до 2,3 – 2,6 проти 4,4 мг-екв/100 г ґрунту контролю. Вміст рухомого алюмінію зменшився з 62,5 до 2,6 – 2,9 мг/кг ґрунту, сума увібраних основ зросла до 6,3 –              6,5 мг-екв/100 г ґрунту. Поліпшилася структура обмінних катіонів ГВК, зокрема вміст кальцію збільшився до 4,66 – 4,86, магнію – до 0,50 – 0,61 мг-екв/100 г ґрунту.

Тривале застосування подвійної дози мінеральних добрив супроводжувалося зниженням показника рН_KCl до 3,9 одиниці, підвищенням гідролітичної кислотності до 5,4 мг-екв/100 г ґрунту та зростанням вмісту рухомого алюмінію до 85,9 мг/кг ґрунту. Разом з тим знижувалася кількість обмінного кальцію та магнію в орному шарі ґрунту навіть порівняно з варіантом без добрив. При цьому вміст увібраного кальцію і магнію становив відповідно 1,93 та 0,40 проти 2,21 і 0,43 мг-екв/100 г ґрунту.

Вміст гумусу в ясно-сірому лісовому ґрунті. Важливе значення у системі всіх факторів родючості ґрунту належить органічній речовині. Гумус є комплексним активно функціонуючим буферним механізмом відносно всіх елементів родючості. Дослідження показали, що найвищий вміст гумусу (загального) в орному шарі на кінець шостої ротації сівозміни (1,99%) був у варіанті органо-мінеральної системи удобрення за умови систематичного сумісного внесення повної дози мінеральних добрив (N₆₅P₆₈K₆₈) та 10 т/га сівозмінної площі гною, що на 0,51% перевищує кількість гумусу у варіанті без добрив.