Вплив екологізації землеробства на родючість ґрунту та продуктивність ріллі в зерно-трав’яній ланці сівозміни в умовах Правобережного Лісостепу України - Автореферат

Як техногенно-хімічне інтенсивне землеробство у 80-ті роки минулого століття, так і перехід до екстенсивного ведення господарства з економічних причин у 90-ті роки негативно вплинули на потенційну і ефективну родючість ґрунту, викликавши його деградацію. Вказаний стан родючості ґрунтів в Україні вимагає невідкладного пошуку шляхів її стабілізації і наступного розширеного відтворення на засадах природовідповідності і економічної доцільності. Обєктивним напрямом такого пошуку виступає екологізація галузі, складовими якої є всі елементи системи землеробства з відповідними екологічними обмеженнями. Пріоритетами в екологічній системі землеробства мусить бути оптимізація внесення органічних добрив з використанням нетоварної частини урожаю та сидеральних культур, ґрунтозахисна система обробітку ґрунту, застосування екологічно обґрунтованої системи захисту рослин від шкідливих організмів. Побудова і впровадження такої системи означає відповідність землеробської діяльності людини законам природи, робить галузь землеробства симбіотичною, взаємно корисною для людини і природи.Вміст гумусу в орному шарі становить за Кононовою та Белчиковою - 4%, легкогідролізованого азоту за Кононовою - 4,5 мг/100 г грунту, рухомого фосфору за Мачигіним - 4,5-5,5 мг/100 г грунту, обмінного калію за Масловою - 10,0 мг/100 г грунту. Схема чергування культур в сівозміні відповідає зональним умовам Лісостепу: конюшина - озима пшениця - цукрові буряки - кукурудза на силос - озима пшениця - кукурудза на зерно - горох - озима пшениця - цукрові буряки - ячмінь. Програма досліджень передбачала визначення наступних показників: щільність орного шару ґрунту на глибині 0-10, 10-20, 20-30 см методом Н.А.Качинського на час сівби культури та перед збиранням урожаю; вміст доступної вологи в ґрунті на глибинах 0-10, 10-20, 20-30 та 0-100 см методом висушування зразків ґрунту до постійної маси при температурі 105 0С в ті ж строки; біологічна активність ґрунту за методикою Красильникова (розклад лляного полотна) по шарах 0-10, 10-20, 20-30 см; кількість дощових червяків - методом підрахунку копролітів на пробних ділянках на площі 0,5 м2 в фазу виходу в трубку ярого ячменю та озимої пшениці і перед збиранням конюшини; вміст нітратного азоту дисульфофеноловим методом за Грандвааль-Ляжу, рухомих форм фосфору - за Мачигіним, обмінного калію - за Масловою на полумяному фотометрі в указаних шарах ґрунту; вміст гумусу - за Кононовою М.М. та Бєльчиковою Н.П.; облік бурянів проводили в фазу сходів культурних рослин кількісним, а перед збиранням урожаю - кількісно-ваговим методом; структуру посівів - підрахунком рослин на пробних ділянках; площа листкової поверхні - методом вимірювання - за Д.М. Суттєве збільшення щільності ґрунту було відмічене за безполицевих систем основного обробітку в порівнянні до полицевих як на початку (на 4,2%), так і в кінці вегетації культур (на 2%). Системи землеробства не мали істотного впливу на запаси доступної вологи в ланці сівозміни, а серед систем основного обробітку ґрунту спостерігалася тенденція до її збільшення на тлі безполицевих систем обробітку.Проведені дослідження з оцінки технологічної, господарської, енергетичної та економічної ефективності систем землеробства дозволяють зробити наступні висновки: 1. Спостерігається тенденція до зменшення щільності ґрунту під впливом екологізації землеробства. Ефективність водоспоживання культур зерно-травяної ланки сівозміни за на варіантах екологічного землеробства суттєво не відрізнялося від контролю - промислової моделі. На чисельність дощових червяків у ґрунті, навпаки, позитивно впливають безполицеві обробітки ґрунту ( 8-12%) та заходи екологізації землеробства ( 11-22%). В умовах Правобережного Лісостепу України з метою виробництва екологічно чистої продукції, збереження родючості ґрунту та забезпечення продуктивності ріллі в зерно-травяній ланці сівозміни на рівні 4,0 т/га кормових одиниць рекомендується впровадження системи екологічного землеробства, що передбачає на тлі використання на гектар сівозмінної площі 24 т. органічних добрив у вигляді гною, побічної продукції та маси пожнивних сидератів, а також мінеральних добрив 150 кг (N46P49K55) та ефективного захисту рослин вносити мінеральні добрива в полі ячменю після цукрових буряків в нормі N10P50K50, в полі конюшини - P40K50 і в полі озимої пшениці N90P80K80.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ ОГЛЯД ЛІТЕРАТУРИ

В дисертації викладений аналіз експериментальної інформації про вплив систем землеробства трьох рівнів екологізації - промислового, екологічного та біологічного на родючість ґрунту та продуктивність ріллі в зерно-травяній ланці сівозміни. Проведені дослідження з оцінки технологічної, господарської, енергетичної та економічної ефективності систем землеробства дозволяють зробити наступні висновки: 1. Наукова інформація свідчить про відсутність вітчизняних експериментальних порівняльних досліджень впливу рівнів екологізації землеробства на родючість ґрунту, продуктивність ріллі і якість вирощеної продукції.

2. За впливом на агрофізичні та водні властивості орного шару ґрунту досліджені системи землеробства суттєво не відрізняються. Спостерігається тенденція до зменшення щільності ґрунту під впливом екологізації землеробства. Беззмінний плоскорізний та поверхневий обробітки викликають тенденцію до підвищення щільності ґрунту. Кращі умови для накопичення вологи створюються на плоскорізному та поверхневому обробітках. Ефективність водоспоживання культур зерно-травяної ланки сівозміни за на варіантах екологічного землеробства суттєво не відрізнялося від контролю - промислової моделі.

3. За екологічної системи землеробства спостерігається бездефіцитний баланс елементів мінерального живлення та більш раціональне використання їх в порівнянні з промисловим землеробством. Більші запаси нітратного азоту, доступного фосфору та обмінного калію спостерігалися при диференційованому та полицево-безполицевому обробітках ґрунту в усіх полях ланки сівозміни, забезпечуючи відносно рівномірне розподілення поживних елементів в орному шарі. Освоєння біологічної моделі землеробства супроводжується негативним балансом доступних форм елементів мінерального живлення рослин (-28%).

4. Оптимальними умовами для біологічної активності ґрунту відрізняється екологічна модель землеробства. Застосування полицевого обробітку ґрунту з активним перемішуванням оброблюваного шару викликає активізацію целюлозорозкладаючих мікроорганізмів по всій його глибині. На чисельність дощових червяків у ґрунті, навпаки, позитивно впливають безполицеві обробітки ґрунту ( 8-12%) та заходи екологізації землеробства ( 11-22%).

5. Вилучення застосування пестицидів у варіанті біологічного землеробства викликає погіршення фітосанітарного стану полів, обумовивши суттєве, на 85% збільшення рясності бурянів та на 60% їх маси, посилене ураження культур злаковими мухами - на 31% та кореневими гнилями - на 26% порівняно з контролем.

6. Оптимізація екологічного середовища для культурних рослин за умов промислового і екологічного землеробства викликає у них позитивну реакцію. Тут культури зерно-травяної ланки сівозміни формували більшу площу листкової поверхні і чисту продуктивність фотосинтезу, що сприяло отриманню урожайності, адекватної її ресурсному забезпеченню.

7. Екологічна система землеробства за урожайністю культур істотно не поступалася промисловій. Біологічна система землеробства супроводжується суттєвим зниженням урожайності досліджених культур: ячменю - на 25%, конюшини - на 24%, ярої пшениці - на 42% і озимої пшениці - на 11% порівняно з промисловою моделлю. Основними причинами зниження урожайності в дослідженні виявились менша кількість доступних елементів мінерального живлення рослин у ґрунті та висока забуряненість посівів (r= 0,8-0,9 та -0,8-0,9, відповідно).

Істотне зниження продуктивності ріллі порівняно з диференційованим викликають плоскорізний та поверхневий обробітки ґрунту, на 9 і 12%, відповідно.

8. Екологізація землеробства не викликала погіршення якості вирощуваної продукції. Продукція з ділянок екологічного та біологічного землеробства відрізнялась від його промислової моделі тенденцією до зменшення вмісту важких металів і нітратів. Вивчені системи обробітку ґрунту за впливом на якість урожаю суттєво не відрізняються при тенденції до збільшення вмісту важких металів і нітратів на тлі безполицевих заходів.

9. Найвищу окупність витрат невідновлюваної енергії серед моделей землеробства забезпечує система біологічного землеробства (Кее=14,3), а серед систем основного обробітку ґрунту - полицево-безполицевий та диференційований обробітки (Кее=6,8-6,9).

За рентабельністю вирощування культур зерно-травяної ланки сівозміни переважає біологічна модель землеробства - 106%, а серед систем обробітку ґрунту - полицево-безполицевий варіант - 98%. При цьому найбільший обсяг чистого прибутку на одиницю площі отримано за умов екологічної системи землеробства (908 грн/га).

РЕКОМЕНДАЦІЇ ВИРОБНИЦТВУ

1. В умовах Правобережного Лісостепу України з метою виробництва екологічно чистої продукції, збереження родючості ґрунту та забезпечення продуктивності ріллі в зерно-травяній ланці сівозміни на рівні 4,0 т/га кормових одиниць рекомендується впровадження системи екологічного землеробства, що передбачає на тлі використання на гектар сівозмінної площі 24 т. органічних добрив у вигляді гною, побічної продукції та маси пожнивних сидератів, а також мінеральних добрив 150 кг (N46P49K55) та ефективного захисту рослин вносити мінеральні добрива в полі ячменю після цукрових буряків в нормі N10P50K50, в полі конюшини - P40K50 і в полі озимої пшениці N90P80K80.

2. Для досягнення вказаної продуктивності ріллі рекомендуємо на тлі системи полицево-безполицевого основного обробітку ґрунту в сівозміні проводити плоскорізний обробіток ґрунту на глибину 20-22 см під ячмінь після цукрових буряків та під озиму пшеницю після багаторічних трав.

СПИСОК ОПУБЛІКОВАНИХ ПРАЦЬ ЗА ТЕМОЮ ДЕСЕРТАЦІЇ

1. Манько Ю.П., Максимчук І.П., Рожко В.М., Шепеля М.О. Ефективність контролю забуряненості агрофітоценозу ячменю за різних систем землеробства // Карантин і захист рослин. - 2004. - №5. - С.4-5 (проведення дослідів, аналіз і оформлення результатів).

2. Шепеля М.О. Контролювання забуряненості агрофітоценозу ланки сівозміни за різних систем землеробства // Карантин і захист рослин. - 2005.

- №7. - С.17.

3. Манько Ю.П., Орел Л.В., Шепеля М.О. Реакція бурянистої синузії агрофітоценозів зерно-просапної сівозміни Лісостепу// Міжвідомчий тематичний науковий збірник “Землеробство” (випуск 77). - К.: ЕКМО, - 2005. - С.30-40 (проведення дослідів, аналіз, обгрунтування і підготовка результатів до друку).

4. Манько Ю.П., Цюк О.А., Кротінов О.П., Шепеля М.О. Оптимізація екологічного середовища агроландшафту під впливом раціональної системи землеробства // Науковий вісник НАУ. - 2006. - Вип.93. - С. 273-285 (проведення дослідів, аналіз і обгрунтування результатів).

Размещено на .ru