Характеристика впливу застосування гною, соломи озимої пшениці, зеленої маси післяжнивного сидерального посіву редьки олійної і поєднання останніх на показники родючості ґрунту і продуктивність цукрових буряків на чорноземі правобережного лісостепу.
При низкой оригинальности работы "Ефективність застосування різних видів органічних добрив під цукрові буряки на чорноземі опідзоленому правобережного лісостепу України", Вы можете повысить уникальность этой работы до 80-100%
Потенціальні можливості цукрових буряків, як високопродуктивної культури, можуть реалізуватися лише при створенні їм сприятливих умов для розвитку оптимального листкового апарату і формування коренеплодів з високою якістю, які забезпечуються в значній мірі застосуванням органічних і мінеральних добрив. В умовах кризових явищ сучасного сільськогосподарського виробництва, коли різко зменшилось поголівя худоби і адекватно знизилось виробництво та внесення гною, виникає необхідність пошуків шляхів поповнення органічної частини ґрунту за рахунок застосування альтернативних органічних добрив, як передумови створення сприятливих для культурних рослин агрохімічних, водно-фізичних та біологічних властивостей ґрунту. Експериментальні та теоретичні дослідження виконували згідно з тематичними планами Уманської державної аграрної академії на 1999-2001 рр. за темою “Розробка та обґрунтування системи удобрення в польовій сівозміні Правобережного Лісостепу України” (№ держреєстрації 0196U012626 та НТП “Родючість ґрунтів” - 03.04 МВ/30-96), де автор був безпосереднім виконавцем досліджень як аспірант. Дати порівняльну оцінку впливу застосування гною, соломи озимої пшениці, зеленої маси післяжнивного сидерального посіву редьки олійної і поєднання останніх на показники родючості ґрунту, продуктивність цукрових буряків і наступних ярого ячменю та кукурудзи на зерно, показати їх роль у забезпеченні потреб сільськогосподарського виробництва в органічних добривах. Відповідно до мети, в завдання досліджень входило вивчення впливу застосування різних видів та доз органічних добрив на: - агрохімічні, водно-фізичні та біологічні показники родючості ґрунту;Ступінь насиченості профілю ґрунту основами знаходиться в межах 89,8-92,5%, реакція ґрунтового розчину середньокисла (PHKCL 5,5), гідролітична кислотність - 1,93-2,26 смоль/кг ґрунту, вміст рухомих форм фосфору та обмінного калію (за методом Чирікова) - 120-132 мг/кг ґрунту, азоту лужногідролізованих сполук (за методом Корнфілда) 103 мг/кг ґрунту. Схема польового досліду, де досліджували вплив застосування різних видів та доз органічних добрив на продуктивність рослин цукрових буряків та наступних культур, включала такі варіанти: 1) N120Р120К120 - фон (контроль); 2) фон гній 20 т/га; 3) фон солома 5 т/га N60; 4) фон сидерат 18 т/га; 5) фон гній 40 т/га; 6) фон солома 5 т/га N60 сидерат 18 т/га. Органічні (напівперепрілий соломяний гній ВРХ, солому, зелену масу сидерату) і мінеральні добрива (аміачна селітра, суперфосфат гранульований, калійна сіль змішана) заробляли в ґрунт під час проведення оранки зябу на глибину 30-32 см у другій половині жовтня. З метою вивчення впливу застосування різних доз та видів органічних добрив на мікробіологічні показники родючості ґрунту та продукування ним вуглекислого газу закладали лабораторний дослід № 1 за такою схемою: 1) без добрив (контроль); 2) гній 1; 3) солома N; 4) сидерат ; 5) гній 2; 6) солома N сидерат. Для цього були відібрані зразки ґрунту (чорнозем опідзолений важкосуглинковий) на варіантах довготривалого (35 років) досліду з різними системами застосування добрив у польовій сівозміні: ґрунт №1 - добрива не вносили, вміст гумусу - 2,86%; ґрунт № 2 - внесення N22P34K18 гній 4,5 т/га сівозмінної площі, вміст гумусу - 3,45 %; ґрунт № 3 - внесення N67P101K54 гній 13,5 т/га сівозмінної площі, вміст гумусу - 3,68 % .Різні види та дози застосування органічних добрив у поєднанні з мінеральними, які вивчали в досліді, дозволяють стабілізувати вміст гумусу в ґрунті. При цьому збільшення вмісту гумусу в ґрунті на 0,02 і 0,03% було найбільш виражено на варіантах з використанням соломи та заорюванням 40 т/га гною, переважно за рахунок його лабільної частини - детриту. Найкраще забезпечення рослин цукрових буряків мінеральним азотом відмічено на варіантах із внесенням N120Р120К120 гній 40 т/га та N120Р120К120 солома 5 т/га N60 сидерат 18 т/га, де вміст N-NO3 N-NH4 у шарі 0-30 см становив 27,7 і 27,1 мг/кг ґрунту та в 30-50 см - 24,8 і 24,3 проти 24,7 та 22,2 відповідно на контролі. Використання різних видів та доз органічних добрив знижувало кислотність ґрунту, особливо на варіантах фон гній 40 т/га та фон солома 5 т/га N60 сидерат 18 т/га. Сумісне застосування зеленої маси сидерату з соломою сприяло кращій мінералізації останньої, яка в свою чергу стримувала швидкість розкладання зеленої маси редьки олійної, запобігаючи непродуктивним втратам поживних елементів та їх використанню з гумусу.В дисертації викладено теоретичне узагальнення і практичне вирішення наукового завдання щодо ефективного використання соломи озимої пшениці, зеленої маси післяжнивного сидерального посіву редьки олійної та їх поєднання як органічного добрива під цукрові буряки на чорноземі опідзоленому Правобережного Лісостепу України, що наведено нижче: 1. Введення в сівозміну сидерального післяжнивного посіву редьки олійної після збирання врожаю зерна озимої пшениці збільшує щорічне надходження органічного матеріалу в ґрунт на 2,2 т/га
План
ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ
Вывод
Вивченням впливу застосування різних видів та доз добрив на вміст гумусу та його складових у ґрунті відмічені певні тенденції (табл. 1). Так, внесення мінеральних добрив прискорює розклад органічних речовин ґрунту і веде до зниження вмісту в ньому гумусу. Різні види та дози застосування органічних добрив у поєднанні з мінеральними, які вивчали в досліді, дозволяють стабілізувати вміст гумусу в ґрунті. При цьому збільшення вмісту гумусу в ґрунті на 0,02 і 0,03% було найбільш виражено на варіантах з використанням соломи та заорюванням 40 т/га гною, переважно за рахунок його лабільної частини - детриту. Вміст власне гумусових речовин не змінювався.
Таблиця 1. Вплив застосування різних видів і доз органічних добрив на вміст гумусу та його складових у шарі ґрунту 0-30 см на початку вегетації цукрових буряків, 1999-2001 рр., %
В проведених дослідженнях поживного режиму чорнозему опідзоленого важкосуглинкового нами встановлено, що поєднання застосування різних видів та доз органічних добрив з мінеральними, у порівняні з внесенням лише останніх, сприяло покращанню поживного режиму ґрунту.
Найкраще забезпечення рослин цукрових буряків мінеральним азотом відмічено на варіантах із внесенням N120Р120К120 гній 40 т/га та N120Р120К120 солома 5 т/га N60 сидерат 18 т/га, де вміст N-NO3 N-NH4 у шарі 0-30 см становив 27,7 і 27,1 мг/кг ґрунту та в 30-50 см - 24,8 і 24,3 проти 24,7 та 22,2 відповідно на контролі. Додавання аміачної селітри з розрахунку 12 кг на 1 тонну внесеної соломи не викликало іммобілізації ґрунтового азоту і сприяло підвищенню вмісту в ґрунті нітратної і амонійної його форм.
Забезпечення рослин цукрових буряків рухомими сполуками фосфору та обмінного калію залежало переважно від кількісного їх надходження в ґрунт з добривами. Кращі умови забезпечення доступними формами поживних елементів для цукрових буряків створювались на ділянках з внесенням гною та при сумісному заорюванні соломи із зеленою масою післяжнивного сидерального посіву редьки олійної на мінеральному фоні - N120Р120К120, де за вмістом мінерального азоту та рухомих сполук фосфору і обмінного калію, в середньому за вегетацію, вони на 4-12% переважали контрольний варіант.
Застосування добрив впливало на зміну реакції ґрунтового середовища. Лише при внесенні N120Р120К120 відмічено підкислення ґрунтового середовища в середньому за три роки на 0,11 одиниці PHKCL. Використання різних видів та доз органічних добрив знижувало кислотність ґрунту, особливо на варіантах фон гній 40 т/га та фон солома 5 т/га N60 сидерат 18 т/га. За сприятливих погодних умов для мінералізації органічних речовин добрив та відповідного підвищення концентрації катіонів, нейтралізаторів кислотності ґрунту, в окремі роки, це зниження було істотним.
Внесення соломи, зеленої маси сидерату та гною сприяло зменшенню обємної маси шару ґрунту 0-30 см перед сівбою і протягом вегетації цукрових буряків на 0,01-0,05 г/см3. Більші значення цього показника в кінці вегетації можна пояснити зменшенням запасів продуктивної вологи в 0-30 см шарі, а також ущільненням ґрунту під впливом власної маси та дії коренеплодів цукрових буряків.
За умов застосування зеленої маси післяжнивної сидеральної редьки олійної відмічено зменшення обємної маси шару ґрунту 30-40 см, що можна розглядати як тенденцію руйнування корінням цієї культури підорного шару. В середньому за роки досліджень як перед сівбою цукрових буряків, так і перед їх збиранням обємна маса орного та підорного шару ґрунту знаходилась в межах оптимальних її значень.
Внесення соломи і зеленої маси сидерату за впливом на аерацію шару ґрунту 0-30 см прирівнювалось до дії гною, створюючи, згідно існуючої градації, “відмінні” показники шпаруватості.
За умов застосування соломи і зеленої маси сидеральної олійної редьки відмічено покращання на 4-5% водостійкості структурних агрегатів розміром 5-7 мм у шарі ґрунту 0-30 см. Причому помітної різниці між варіантами з еквівалентним внесенням азоту нами не встановлено.
Забезпеченість шару ґрунту 0-160 см продуктивною вологою на варіантах із застосуванням різних видів та доз органічних добрив була в середньому за три роки на 5-13% вищою ніж на контролі (табл. 2). При цьому коефіцієнт використання вологи на формування одиниці маси коренеплодів і цукру зменшувався відповідно на 2-9 та 4-10%.
Таблиця 2. Запаси продуктивної вологи в шарі ґрунту 0-160 см перед сівбою цукрових буряків та ефективність її використання при застосуванні різних видів органічних добрив, 1999-2001 рр.
Варіант досліду Запаси вологи, мм Коефіцієнт використання вологи, м3/т коренеплодів цукру
Застосування різних видів та доз органічних добрив сприяє підвищенню біологічної активності чорнозему опідзоленого важко суглинкового (лабораторний дослід №1), збільшуючи кількість в ньому мікроорганізмів, що використовують мінеральний і органічний азот ґрунту відповідно в 2,1-2,7 та 1,9-2,2 рази. Збільшення кількості грибів на варіантах з застосуванням соломи, як органічного добрива, можна пояснити підвищеною здатністю їх ферментативного апарату до руйнування її стійких сполук.
Сумісне застосування зеленої маси сидерату з соломою сприяло кращій мінералізації останньої, яка в свою чергу стримувала швидкість розкладання зеленої маси редьки олійної, запобігаючи непродуктивним втратам поживних елементів та їх використанню з гумусу.
Внесення в ґрунт різних видів та доз органічних добрив значно посилювало інтенсивність виділення з ґрунту вуглекислого газу (лабораторний дослід №1). На початку компостування висока мікробіологічна активність проявлялась на варіантах з внесенням зеленої маси сидерату, а також при поєднанні його застосування з соломою (табл. 3).
Таблиця 3. Виділення з ґрунту вуглекислого газу за добу при застосуванні різних видів та доз органічних добрив, мг/кг ґрунту
Варіант досліду День від початку компостування
15-й 30-й 45-й 60-й
Без добрив (контроль) 182 103 93 88
Гній 1 397 228 189 178
Солома N 386 269 215 203
Сидерат 626 287 208 182
Гній 2 531 335 269 251
Солома N сидерат 701 391 277 261
Кількість виділеного вуглекислого газу тут більше ніж утричі перевищувала контроль. Високу інтенсивність його продукування ґрунтом на цих варіантах, напевно, можна пояснити доброю обводненістю зеленої маси рослин родини капустяних та вузьким співвідношенням у них С:N, що призводить до швидкого розкладу зеленої маси редьки олійної і залучення в цей процес важкодоступних компонентів соломи.
Протягом наступних 15 днів виділення вуглекислого газу відчутно зменшилось у порівнянні з попереднім періодом, що повязано із зниженням кількості легкодоступної органічної речовини, яка містилась в ґрунті та внесеної з добривами.
Обліками на 45 і 60-й день також відмічено зменшення кількості виділеного вуглекислого газу, що є результатом використання мікроорганізмами енергетичного матеріалу. Домінування за цим показником варіантів з використанням соломи в цей період можна пояснити значною кількістю різних видів органічних сполук у її складі та нижчим ступенем доступності їх для розкладу. В середньому за кількістю виділеного з ґрунту вуглекислого газу варіанти з внесенням органічних добрив у 2,1-3,5 рази переважали контроль (без добрив). При застосуванні соломи, зеленої маси сидерату та їх поєднанні порівняно з внесенням гною, створювались умови для інтенсивнішого “дихання” ґрунту.
Визначення ферментативної активності ґрунту показало (лабораторний дослід №2), що активність поліфенолоксидази на варіанті контролю зростала відповідно із збільшенням вмісту гумусу в ґрунті. Така ж залежність спостерігалась і при внесенні соломи та зеленої маси сидерату з тією відмінністю, що поліфенолоксидазна активність була виражена тут в більшій мірі, ніж на контролі.
У досліді спостерігалась обернена залежність між пероксидазною активністю та вмістом гумусу в ґрунті. Найвище значення для даного ферменту, 1280 мг пурпургаліну на 1 кг грунту за 30 хв, відмічено на контролі із вмістом гумусу 2,86%, а найнижче - 1120, на варіанті солома N сидерат- 3,68%.
За результатами обрахунку (відношення активності поліфенолоксидази до пероксидази) виявлено пряму залежність між вмістом гумусу та коефіцієнтом нагромадження його в ґрунті. Цей звязок описується рівнянням: у=20,975х-15,181 - для контролю , та у=27,529х-28,006 - при внесенні соломи N зеленої маси сидерату, де у- коефіцієнт гумусонакопичення;
х- вміст гумусу в ґрунті, %.
Тіснота звязку за коефіцієнтом кореляції для обох варіантів становила 0,99.
Цей показник підвищувався з 39% у ґрунті з гумусованістю 2,86% та відповідно до 47 і 59% із зростанням вмісту гумусу до 3,45 і 3,68%. При застосуванні соломи із зеленою масою сидерату коефіцієнт нагромадження гумусу в ґрунті зростав на 23%, проти 12% на контролі. Це вказує на вищу ефективність застосування соломи із зеленою масою сидерату для удобрення чорноземних ґрунтів із вмістом гумусу 3,45 та 3,68%.
При застосуванні альтернативних видів добрив для наростання маси рослин створюються такі ж або близькі умови як і для формування врожаю коренеплодів цукрових буряків при внесенні еквівалентних доз гною. В середньому за три роки приріст урожайності коренеплодів до контролю на варіантах застосування соломи, зеленої маси сидерату склав 8-10% та 18-21% - при повній дозі гною і поєднанні соломи з редькою олійною (табл. 4).
Таблиця 4. Вплив застосування різних видів та доз органічних добрив на врожайність коренеплодів цукрових буряків, т/га
У фактичних величинах приріст урожайності від застосування різних видів органічних добрив змінювався від 0,2-3,1 т/га у 1999 році, до 4,3-10,9 - у 2000 р. Віддача від внесення органічних добрив у 2001 році знаходилася в близьких межах до показників попередніх років досліджень. Визначальним фактором різної ефективності добрив були різні за роками умови вологозабезпечення. гній буряк чорнозем лісостеп
Різні види і дози внесення органічних добрив забезпечували в усі роки істотне підвищення врожайності порівняно до контролю. Виключення становив 1999 рік, де від застосування соломи та зеленої маси післяжнивної редьки олійної, за умов дефіциту вологи, приріст урожаю коренеплодів був у межах помилки досліду. Різниця в урожайності між еквівалентними за вмістом азоту варіантами застосування органічних добрив була несуттєва.
Очікуваний заводський вихід цукру визначався співвідношенням рівнів урожайності, цукристості та технологічних якостей сировини. Краще його поєднання було при внесенні під цукрові буряки 40 т/га гною та заорюванні зеленої маси сидерату з соломою, де заводський вихід цукру склав відповідно - 4,98 і 4,94 т/га (табл. 5). При внесенні в ґрунт половинної дози гною, соломи і зеленої маси сидерату одержано практично близький за рівнем вихід цукру - 12,0-12,2% та 4,53-4,58 т/га.
Таблиця 5. Вихід цукру при застосуванні різних видів та доз органічних добрив, 1999-2001 рр.
Варіант досліду Втрати цукру при переробці, % МБ-фактор Заводський вихід цукру
Отже, за сукупністю впливу на кінцевий показник - заводський вихід цукру, застосування соломи, зеленої маси сидерату та їх поєднання не поступались внесенню традиційного органічного добрива гною.
У післядії різні види та дози внесення органічних добрив покращували поживний режим ґрунту. Більший вплив на цей показник мали варіанти з використанням гною та поєднанням внесення соломи і зеленої маси сидеральної редьки олійної, де вміст мінерального азоту, рухомих сполук фосфору та обмінного калію був більший ніж на контролі відповідно на 6-12, 7-12 та 5-9%.
Варіанти застосування N120Р120К120 гній 40 т/га та N120Р120К120 солома 5 т/га N60 сидерат 18 т/га забезпечували у післядії першого року одержання врожайності зерна ячменю 41,1 та 42,8 ц/га , який істотно не відрізнявся між собою. Майже однакову врожайність зерна ячменю, в межах 39,0-39,9 ц/га, одержано при внесенні 20 т/га гною та при роздільному використанні соломи і зеленої маси сидерату.
За 2001 рік у другій післядії врожайність кукурудзи коливалась від 40,9 до 43,5 ц/га і знаходилась в межах похибки досліду, при НІР05 - 2,7ц/га. Відсутність позитивного впливу застосування різних видів та доз органічних добрив можна пояснити несприятливими погодними умовами для кукурудзи в період цвітіння і формування зерна.
Економіко-енергетична ефективність застосування різних видів та доз органічних добрив. Розрахунки економічної ефективності проводили за нормативними показниками згідно технологічної карти вирощування цукрових буряків з використанням фактичних цін на продукцію, добрива та паливно-мастильні матеріали станом на вересень 2001 року. До цін на добрива додавали витрати на їх застосування та збирання додаткової продукції, одержаної від внесення добрив.
Застосування соломи та зеленої маси післяжнивних посівів редьки олійної значно скорочувало сукупні виробничі витрати (на 155-343 грн/га) у порівнянні з еквівалентними за азотом дозами внесення гною. Собівартість однієї тонни коренеплодів варіювала від 82,04 грн на мінеральному фоні - до 88,96 грн - при додатковому внесенні 40 т/га гною. Найбільший умовно чистий прибуток, на рівні 3054 грн/га, отримано на варіанті фон солома 5 т/га N60 сидерат 18 т/га, що обумовило тут і найвищу окупність 1 т внесених органічних речовин добрив приростом урожаю.
Рівень рентабельності був близьким до контролю при застосуванні соломи та при поєднанні її внесення із зеленою масою сидерату. На 10 і 15% одержана нижча рентабельність при внесенні під цукрові буряки відповідно 20 та 40 т/га гною по фону N120Р120К120. Проміжним, за цим показником, виявився варіант з внесенням однієї зеленої маси сидерату. Тут рентабельність вирощування коренеплодів знаходилась на рівні 86 %.
Отже, застосування соломи та зеленої маси сидерального післяжнивного посіву редьки олійної за економічною ефективністю виявились кращими у порівнянні з еквівалентними за азотом дозами внесення гною.
Проведені енергетичні розрахунки показали, що найменші витрати на одну тонну приросту врожаю були на варіантах застосування альтернативного добрива, що обумовило і найбільший їх коефіцієнт енергетичної ефективності. Він був найвищим при застосуванні соломи, адже її внесення повязано з мінімальними витратами. Створена тут енергія була в 2,9 рази більшою, порівняно з використаною. Висока окупність відмічена і за умови застосування зеленої маси сидеральної редьки на фоні соломи. Використання лише зеленої маси сидерату різко, на 19%, знижує коефіцієнт енергетичної ефективності. Найнижчу енергетичну ефективність мали варіанти із внесенням гною, як традиційного виду органічних добрив. На варіанті внесення гною в дозі 40 т/га заново створена врожаєм цукрових буряків енергія перевищувала енергетичні витрати на його формування лише в 1,96 рази. При використанні половинної дози гною енергетична окупність зростала в 2,07 рази, але поступалась відповідно на 29 та 7% варіантам з роздільним використанням соломи і зеленої маси сидеральної олійної редьки.
Отже, використання соломи, зеленої маси сидерату та їх поєднання є енергоощадним заходом в технології вирощування цукрових буряків порівняно із внесенням традиційного органічного добрива гною.
Вы можете ЗАГРУЗИТЬ и ПОВЫСИТЬ уникальность своей работы
