Світовий В.М. Вплив тривалого удобрення на агрохімічні властивості, біологічну активність чорнозему опідзоленого та продуктивність культур польової сівозміни

Короткий зміст

Умови та методика проведення досліджень. Дослідження проводилися на дослідному полі Уманської ДАА, розміщеному в Маньківському природно–сільськогосподарському районі Середньо–Дніпровсько–Бузького округу Лісостепової Правобережної провінції України.

За даними Уманської метеостанції, середньорічна кількість опадів становить 540 мм. За окремими роками відмічено значні коливання цього показника від 812 до 312 мм. Нерівномірно розподіляються опади і протягом року. Здебільшого 70% річної кількості опадів випадає в теплий період (квітень – жовтень).

Кліматичний режим даного регіону є помірно–континентальним. Середня річна температура становить близько 7,2°С. Мінімальна температура -38°С, максимальна – +39°С.

У роки проведення досліджень погодні умови були досить контрастними. Так кількість опадів коливалась від 678 до 551 мм, а середня річна температура – від 8,0 до 9,2°С.

Ґрунт дослідного поля – чорнозем опідзолений важкосуглинковий на лесі. На період закладання досліду (1964 рік) ґрунт (шар 0–20 см) мав такі показники: вуглецю органічної речовини 1,90–1,92% від маси ґрунту, легкогідролізованого азоту (за методом Тюріна – Кононової) – 48 мг/кг ґрунту, рухомих фосфатів (за методом Труога) – 150, рухомого калію (за методом Бровкіної) – 90 мг/кг ґрунту, рНКСІ – 6,2; гідролітична кислотність – 2,5 смоль/кг, насиченість ґрунту основами – 28,8 смоль/кг ґрунту.

Вплив різних систем удобрення та норм добрив на родючість чорнозему опідзоленого та урожайність культур польової сівозміни зерно–бурякового типу вивчали протягом 1998–2000 років у тривалому досліді, який закладено в 1964 році. Дослід розгорнутий на десяти полях з таким чергуванням культур у четвертій ротації сівозміни: конюшина, озима пшениця, цукрові буряки, кукурудза на зерно, горох, озима пшениця, однорічні трави, озима пшениця, цукрові буряки, ярий ячмінь з підсівом конюшини. Площа посівної ділянки 170, облікової – 100 м2. У досліді одночасно застосовувалась органічна, мінеральна і органо–мінеральна системи удобрення за трьох рівнів насиченості добривами у сівозміні та є контроль, де добрива взагалі не вносяться. Після першої, другої та третьої ротації сівозміни вносились часткові зміни до схеми досліду з метою підвищення інформативності досліду без істотної зміни суті варіантів. За першого рівня насиченості добривами на гектар сівозмінної площі, при органічній системі удобрення, вноситься 9, за другого – 13,5, за третього – 18 тонн гною. При мінеральній системі удобрення відповідно N45P45K45, N90P90K90, N135P135K135, а при органо-мінеральній – 4,5 т гною + N22P34K18, 9 т гною + N45P67K36, 13,5 т гною + N67P101K54. За органо-мінеральної й мінеральної систем удобрення, при відповідних рівнях застосування добрив, вноситься еквівалентна кількість азоту, фосфору й калію. Повторність у досліді триразова з систематичним розміщенням ділянок при одночасному освоєнні всіх полів сівозміни. У дослідах застосовувались такі добрива: напівперепрілий підстилковий солом'яний гній ВРХ, аміачна селітра, суперфосфат гранульований та калійна сіль змішана.

Зразки ґрунту відбиралися до глибини 1 м, з інтервалом 20 см, у полі з озимою пшеницею, що посіяна після конюшини на один укіс. Час відбору зразків – перша – друга декада травня. З метою вивчення можливої міграції нітратного азоту з кореневмісного шару ґрунту в 1998 році відбирали зразки до глибини 2 метри у два строки: 1–5 травня та 1–5 серпня.

Вуглець органічної речовини ґрунту визначили за методом Тюріна. Виділяли органічний вуглець витяжкою 0,1н NaOH без декальцинації та витяжкою гідрооксиду і пірофосфату натрію (рН 12) з розподілом на гумінові та фульвокислоти. Вуглець негуміфікованих органічних решток в ґрунті визначали, використовуючи рідину з високою питомою масою [Ганжара Н.Ф., Борисов Б.А., Флоринский М.А., 1990]. Даний метод, порівняно з методом Шпрингера, дає можливість більш об'єктивно виділити детритні речовини із ґрунту. Гідролітичну кислотність визначали за методом Каппена рН–метричним методом, рНКСІ за методом ЦІНАО, насиченість ґрунту основами за методом Каппена–Гільковиця, вміст амонійного азоту – з використанням реактиву Неслера, нітратного – за допомогою іонселективного електроду, нітрифікаційну здатність при компостуванні 10 діб з визначенням нітратного азоту іонселективним електродом. Вміст у ґрунті рухомих форм фосфору й калію вивчали за методом Чирикова в модифікації ЦІНАО. Для визначення целюлозолітичної активності ґрунту користувались методом аплікації, а для визначення емісії СО2 із поверхні ґрунту – методом Штатнова. Масу мікроорганізмів у ґрунті визначали, користуючись фумігаційним методом з попереднім компостуванням 6 діб [Jenkinson D.S., Powlson D.S. 1976, 1980] та використовуючи для обчислень коефіцієнт 0,41. Для встановлення заселеності ґрунту дощовими черв'яками користувались загальноприйнятими методами [Гіляров М.С., 1965; Чекановська О.В., 1960]. Засміченість ґрунту насінням бур'янів і забур'яненість посівів визначали спрощеними методами [Киселев А.Н., 1971]. Для визначення показників якості продукції користувались загальноприйнятими методами. Баланс елементів живлення розраховано за прийнятими рекомендаціями з використанням даних науковців Уманської ДАА про виніс елементів живлення рослинами цієї дослідної сівозміни. Енергетичну ефективність застосування добрив обчислили за методикою ЦІНАО без урахування їх післядії, економічну ефективність шляхом складання технологічних карт також без урахування післядії добрив. Результати досліджень обробляли методами математичної статистики [Доспехов Б.А., 1971]

Стан органічної речовини ґрунту за тривалого удобрення в польовій сівозміні. Тривале використання польової сівозміни без застосування добрив зумовило зниження вмісту вуглецю органічної частини ґрунту, в шарі 0–20 см, до рівня близько 1,86±0,072% від маси ґрунту (табл. 1). Це лише на 3% менше від початкового рівня. Застосування добрив призводить до збереження даного показника на більш високому рівні. При третьому рівні насиченості добривами у сівозміні, за різних систем удобрення, вміст вуглецю органічної речовини ґрунту збільшується на 11–12%, в порівнянні з контролем. Причому за органо–мінеральної й мінеральної систем удобрення близькі до еквівалентних норми добрив зумовлюють практично такий самий рівень вмісту валового органічного вуглецю (Сорг) у ґрунті. Істотні зміни вмісту вуглецю органічної речовини ґрунту відмічаються до глибини 60 см. При цьому валові запаси органічної речовини в метровому шарі ґрунту, при різних варіантах удобрення, піддаються, в цілому, тим же тенденціям, що були характерні для вмісту органічної речовини в шарі 0 –20 см.

Вміст вуглецю негуміфікованих органічних решток, що екстрагуються NaI, на час відбору зразків у шарі ґрунту 0–20 см становив 3,3 – 3,6% від валового Сорг. Значних відмінностей за даним показником за різних систем удобрення, при внесенні норм добрив, близьких за вмістом поживних речовин, не виявлено. Встановлено тісний зв'язок (r = 0,81) між вмістом вуглецю даної фракції органічної речовини в ґрунті та кількістю органічних решток, що надійшли від попередника.

Під дією добрив змінюються вміст та співвідношення фракційних складових власне гумусових речовин ґрунту. Різні норми органічних і органо-мінеральних добрив зумовлюють вміст у ґрунті, шар 0 – 20 см, вуглецю органічної речовини, що екстрагується 0,1н NaOH без декальцинації, на рівні 0,26 – 0,29% від маси ґрунту. Дані показники дещо вищі, ніж на контролі, однак не на достовірну величину. За мінеральної системи удобрення відмічено значне зростання вмісту вуглецю цієї фракції органічної речовини (до 0,35% від маси ґрунту) та виявлено сильну кореляційну залежність її вмісту в шарі ґрунту 0–20 см з показниками гідролітичної кислотності та рНКСІ (коефіцієнти кореляції