Вплив довготривалого застосування різних систем удобрення на гумусовий стан та агрохімічні показники дерново-підзолистого ґрунту Західного Полісся України - Автореферат

Дерново-підзолисті ґрунти особливо легкого гранулометричного складу характеризуються низьким вмістом гумусу та поживних речовин, що обумовлює невисоку їх потенційну родючість. “Встановити закономірності та розробити нормативні показники впливу різних систем удобрення на продуктивність сівозмін та якість продукції на основі довгострокових польових дослідів у різних грунтово-кліматичних зонах (Степ, Лісостеп, Полісся, Закарпаття)” (№ ДР 0101U006043) НТП УААН „Родючість і охорона ґрунтів” 2001-2005 рр. Мета роботи - встановити закономірності змін гумусового стану і агрохімічних показників дерново-підзолистого поверхнево оглеєного супіщаного ґрунту за довготривалого застосування вапна, гною і мінеральних добрив та оптимізувати систему удобрення, яка забезпечить високу врожайність сільськогосподарських культур і підвищення родючості ґрунту. Для досягнення поставленої мети вирішували такі завдання:-встановити вплив довготривалого (35 років) застосування різних систем удобрення в зерно-льоно-картопляній сівозміні на гумусовий стан дерново-підзолистого супіщаного ґрунту; Вперше для умов дерново-підзолистого ґрунту Західного Полісся у довготривалому досліді встановлено, що на фоні вапнування, внесення 15,6 тонн гною та N67Р37К90 на 1 га сівозмінної площі забезпечує підвищення вмісту гумусу з 1,39 до 1,55% та підвищує вміст азоту, фосфору і калію на 4,7; 15,0 і 18,7 мг/100г ґрунту відповідно.Застосування органічної системи удобрення (15,6 т/га гною в середньому щороку) на фоні вапна підвищило вміст гумусу до 1,55 % при вмісті його на контролі 1,02 %. Порівнюючи дані вмісту гумусу в ґрунті за 2001 рік з його початковим вмістом (1,39 %), встановлено, що за 35 років на контрольному варіанті його вміст зменшився до 1,02 %, при періодичному вапнуванні - до 1,06 %, а при застосуванні мінеральної системи удобрення - до 1,07 %. Застосування органічної системи удобрення (15,6 т/га гною) на фоні вапна забезпечило суттєве зростання вмісту гумусу. Довготривале застосування органічної (15,6 т/га гною) і органомінеральних (15,6 т/га гною N67P37K90, 15,6 т/га гною N100P56K134, 15,6 т/га гною N124P101K155) систем удобрення сприяють новоутворенню гумусу, тому порівняно з мінеральною системою удобрення спостерігається нижчий ступінь конденсованості молекул гумінових кислот (3,97-3,67). Максимальний позитивний ефект на ємність вбирання ґрунту встановлено при застосуванні 15,6 т/га гною і 15,6 т/га гною N67Р37K90, що призвело до збільшення цього показника від 3,56 на контролі до 6,11 і 5,96 мг-екв/100 г ґрунту відповідно.У дисертаційній роботі наведене нове вирішення питання змін гумусового стану, фізико-хімічних і агрохімічних властивостей дерново-підзолистого супіщаного ґрунту під впливом довготривалого (35 років) застосування вапна, органічних і мінеральних добрив, що виявляється в обґрунтуванні оптимальної системи удобрення, яка забезпечує відтворення родючості ґрунту та високий рівень врожайності озимого жита. Вирощування культур на протязі 35 років в зерно-льоно-картопляній сівозміні без застосування агрохімікатів зменшило вміст загального гумусу порівняно з початковим його вмістом (1,39% на період закладки досліду) до 1,02%, що обумовлено інтенсивними процесами мінералізації органічної речовини в результаті агроприйомів обробітки ґрунту, особливо на просапних культурах. Вапнування (один раз за ротацію у нормі 5 т/га САСО3), а також внесення мінеральних добрив N67Р37K90 (в середньому за 1-5 ротації) на фоні вапна слабо вплинуло на вміст гумусу (1,06-1,07%) порівняно з контролем (без добрив). Система удобрення, що забезпечила стабілізацію вмісту гумусу в ґрунті (1,30-1,36%) включає: вапно 7,8 т/га гною на 1 га сівозмінної площі мінеральні добрива (N33-124Р19-72K45-167). Подальше зростання вмісту гумусу в ґрунті (1,55%) забезпечує норма гною 15,6 т/га, а також спільне внесення 15,6 т/га гною з мінеральними добривами (N67-124Р37-101K90-155).

Основний зміст роботи

У дисертаційній роботі наведене нове вирішення питання змін гумусового стану, фізико-хімічних і агрохімічних властивостей дерново-підзолистого супіщаного ґрунту під впливом довготривалого (35 років) застосування вапна, органічних і мінеральних добрив, що виявляється в обґрунтуванні оптимальної системи удобрення, яка забезпечує відтворення родючості ґрунту та високий рівень врожайності озимого жита.

1. Гумусовий стан дерново-підзолистого супіщаного ґрунту характеризується вмістом гумусу в шарі 0-20 см на рівні 1,02%, вмістом гумінових кислот - 33,9%, фульвокислот - 42,4%, гуміну - 23,7% від загального вуглецю. Співвідношення Сгк:Сфк=0,8, що обумовлює гуматно-фульватний процес гумусоутворення в ґрунті.

2. Вирощування культур на протязі 35 років в зерно-льоно-картопляній сівозміні без застосування агрохімікатів зменшило вміст загального гумусу порівняно з початковим його вмістом (1,39% на період закладки досліду) до 1,02%, що обумовлено інтенсивними процесами мінералізації органічної речовини в результаті агроприйомів обробітки ґрунту, особливо на просапних культурах.

3. Довготривале застосування вапна, органічних і мінеральних добрив та їх поєднань по-різному вплинуло на процеси мінералізації органічної речовини в ґрунті. Вапнування (один раз за ротацію у нормі 5 т/га САСО3), а також внесення мінеральних добрив N67Р37K90 (в середньому за 1-5 ротації) на фоні вапна слабо вплинуло на вміст гумусу (1,06-1,07%) порівняно з контролем (без добрив). Система удобрення, що забезпечила стабілізацію вмісту гумусу в ґрунті (1,30-1,36%) включає: вапно 7,8 т/га гною на 1 га сівозмінної площі мінеральні добрива (N33-124Р19-72K45-167). Подальше зростання вмісту гумусу в ґрунті (1,55%) забезпечує норма гною 15,6 т/га, а також спільне внесення 15,6 т/га гною з мінеральними добривами (N67-124Р37-101K90-155). Високі норми мінеральних добрив дещо знижують процес гумусонакопичення в ґрунті.

4. Довготривале застосування вапна і добрив вплинуло не тільки на вміст загального гумусу, а й на його якість. За всіх систем удобрення зменшилась кількість гумінових кислот (22,6-27,7%) та фульвокислот (24,4-33,9%), а зріс вміст гумінів до 41,7-48,9% порівняно з контролем (23,7%). Зростання найбільш стійкої фракції гумусу забезпечило стійкість ґрунту та зменшило процес міграції органічної речовини в нижчі горизонти за профілем. Рухомий (лабільний) гумус в верхньому горизонті ґрунту коливається в межах 13,6-25,5% залежно від системи удобрення.

5. Періодичне вапнування позитивно вплинуло на фізико-хімічні показники дерново-підзолистого ґрунту. За 35 років обмінна кислотність (PHKCL) зменшилась від 4,8 до 5,7, гідролітична - від 2,16 до 1,14, а сума увібраних основ зросла від 1,40 до 2,95 мг-екв на 100 г ґрунту. Органічні добрива посилюють позитивну дію вапна на фізико-хімічні властивості, а мінеральні, навпаки, знижують ефективність його особливо при високих нормах добрив.

6. Дерново-підзолистий супіщаний ґрунт характеризується в шарі 0-20 см низьким рівнем загального азоту (0,063%). При систематичному внесенні органічних і мінеральних добрив азотний режим ґрунту покращується. Внесення 15,6 т/га гною збільшило вміст загального азоту до 0,109%, а мінерального - до 41,3 мг/кг ґрунту проти 11,4 мг/кг ґрунту на контролі. Максимальний вміст загального азоту (0,122%) забезпечила органомінеральна система (15,6 т/га гною N124Р101K155). Покращення азотного режиму встановлено і в шарі ґрунту 20-40 см. Чим вище норми добрив, тим більший вміст загального і рухомих форм азоту.

7. Фосфатний і калійний режими ґрунту покращуються при систематичному внесенні органічних і мінеральних добрив. Встановлено чітку залежність вмісту їх рухомих форм в ґрунті від норм внесення добрив. Відбувається деяка міграція фосфору до глибини 60-70 см, калію - до глибини 70-120 см при насиченні сівозміни добривами в нормах 76-140 кг/га Р2О5 і 184-249 кг/га К2О.

8. Урожай озимого жита в значній мірі залежить від погодних умов. В 2001 році без застосування добрив отримано 23,7 ц/га , в 2002р. - 15,6 ц/га, в 2003р. - 12,9 ц/га (в середньому за 3 роки - 17,4 ц/га). За різних систем удобрення отримано урожай в межах 30,0-36,1 ц/га. Тобто всі досліджувальні системи удобрення забезпечили високі прирости врожаю. За середнього рівня органічних і мінеральних добрив найбільший приріст урожаю (17,3 ц/га) з вмістом білку 10,7% отримано при внесенні N45P25K50 на фоні вапнування і післядії 30 т/га гною. За високого рівня органічних і мінеральних добрив (N90P50K100 на вапнованому фоні і післядії 60 т/га гною) приріст урожаю склав 18,7 ц/га з вмістом білку 12,5%.

9. За енергетичними показниками кращими системами удобрення під озиме жито є органомінеральні системи на фоні вапна - післядія 30 т/га гною N45P25K50 та післядія 60 т/га гною N90P50K100, які мають коефіцієнт енергетичної ефективності 1,87 і 1,32 відповідно. Окупність 1 кг NPK мінеральних добрив за даними системами удобрення склала 13,0 і 7,1 кг зерна озимого жита.

Рекомендації виробництву

Для покращення гумусного стану та поліпшення агрохімічних властивостей дерново-підзолистого супіщаного ґрунту Західного Полісся рекомендується застосовувати органомінеральну систему удобрення з внесенням 15,6 т гною і N67Р37K90 кг діючої речовини в середньому на 1 га сівозмінної площі на фоні періодичного вапнування (5 т/га САСО3) за ротацію сівозміни. Для сільгосппідприємств з обмеженими ресурсними можливостями рекомендується органомінеральна система удобрення з 7,8 т гною і N33Р19K45 на 1 га сівозмінної площі на фоні періодичного вапнування (5т/га САСО3) за ротацію сівозміни, що значно зменшує мінералізацію органічної речовини і покращує агрохімічні властивості дерново-підзолистого грунту.

1. Романова С.А. Вплив тривалого (35 років) застосування різних систем удобрення в сівозміні на агрохімічні властивості дерново-підзолистого супіщаного ґрунту західного Полісся України / С.А. Романова // Агрохімія і ґрунтознавство. - 2003. -№ 64.- С. 135-139.

2. Романова С.А. Вплив довготривалого застосування різних систем удобрення на властивості дерново-підзолистого супіщаного ґрунту за генетичними горизонтами / С.А. Романова // Агрохімія і ґрунтознавство. -2009.- № 71. - С. 40-45.

3. Романова С.А. Вплив систем удобрення озимого жита на сезонну динаміку лабільного вуглецю в дерново-підзолистому ґрунті західного Полісся / С.А. Романова // Збірник наукових праць Подільського державного аграрно-технічного університету. - Камянець-Подільський, 2007.- Вип. 15.- Т. 1.- С. 269-273.

4. Романова С.А. Вплив довготривалого застосування добрив на гумусний стан дерново-підзолистого супіщаного ґрунту в Західному Поліссі / С.А. Романова // Передгірне та гірське землеробство і тваринництво. - Львів-Оброшино, 2007. - Вип. 49. - Ч. 1. - С. 145-152.

5. Романова С.А. Вплив різних систем удобрення та біологічної активності дерново-підзолистого ґрунту на урожайність зерна озимого жита в західному Поліссі / С.А. Романова // Агрохімія і ґрунтознавство: спец. вип. до VII зїзду УТГА, книга 3. - Харків, 2006. - С. 112-113.

6. Котвицький Б.Б. Мікроценозні процеси та гумусованість дерново-підзолистих супіщаних ґрунтів в залежності від удобрення / Б.Б. Котвицький, О.М. Пузняк, С.А. Романова // Гідрологія, гідрохімія і гідроекологія: наук. збірник. - Київ-Луцьк: РВВ Луцького ДТУ, 2002. - Т. 4. - С. 218-221 (проведення лабораторних досліджень, узагальнення результатів, формулювання висновків).

7. Пузняк О.М. Родючість дерново-підзолистих ґрунтів західного Полісся за довготривалого використання добрив О.М. Пузняк, С.А. Романова // Збірник наукових праць Подільського державного аграрно-технічного університету. - Камянець-Подільський, 2007.- Вип. 15. - Т. 1. - С. 217-220 (отримання експериментальних даних та їх аналіз).

8. Романова С.А. Зміни якісного складу гумусу дерново-підзолистого супіщаного ґрунту західного Полісся України за довготривалого сільськогосподарського застосування різних систем удобрення / С.А. Романова // Досягнення та перспективи застосування гумінових речовин у сільському господарстві: матер. міжнар. наук.-практ. конф., присвяченої 100-річчю від дня народження проф. Л.А. Христєвої, 20-22 лютого 2008 р.: тези доп. - Дніпропетровськ, 2008. - С. 176-179.

9. Романова С.А. Вплив довготривалого застосування різних систем удобрення на фізико-хімічні показники дерново-підзолистого ґрунту Західного Полісся України / С.А. Романова // Агрохімічні та агроекологічні проблеми підвищення родючості ґрунтів і використання добрив: матер. міжнар. наук.-практ. конф., присвяченої 90-річчю утворення кафедри грунтознавства, землеробства і агрохімії. -Львів, 2009. - С. 174-177.

10. Романова С.А. Вплив довготривалого застосування різних систем удобрення в сівозміні на гумусний стан дерново-підзолистого супіщаного ґрунту Західного Полісся України / С.А. Романова // Сучасний стан родючості ґрунтів Волинської області та рекомендації по його покращенню: [методичні рекомендації]. - Луцьк, 2005. - Розд. 4.6. - С. 47-49.

11. Мерленко І.М. Волинський центр «Облдержродючість» та його науково-виробнича діяльність / І.М. Мерленко, С.А. Романова // Путівник ґрунтових та агрохімічних досліджень наукових установ Волині (присвячується 40-річчю створення агрохімічної служби Волині) / за ред. Зінчука М.І., Мерленко І.М. - Луцьк, 2005. - Розд. 2. - С. 16-28 (отримання експериментальних даних, їх аналіз, висновки).