Вплив тривалого застосування добрив у сівозміні на родючість чорнозему опідзоленого Правобережного Лісостепу України, врожай та якість сортів ячменю ярого - Автореферат

Тривале систематичне застосування добрив вносить суттєві зміни у властивості ґрунту, механізми формування врожаю та показники його якості. Наявний досвід свідчить про недостатнє врахування рівня родючості ґрунту і удобрення на формування врожаю і пивоварних якостей зерна різних сортів ячменю ярого. Основою дисертації є матеріали науково-дослідної роботи, що виконувалася упродовж 2001-2003 рр. згідно з тематичними планами кафедри агрохімії та ґрунтознавства Уманського державного аграрного університету і протягом 2001-2005 рр. входила до складу НТП "Родючість і охорона ґрунтів", підпрограми ІІІ "Наукові основи, нормативи та регламенти застосування добрив, біостимуляторів і сировинних ресурсів" по завданню 01.02 "Встановити закономірності сучасних процесів еволюції основних агрохімічних показників ґрунтів, вдосконалити теоретичні основи живлення рослин і розробити заходи підвищення ефективності добрив" (№ ДР 0101U006042), а також програми наукових досліджень Уманського ДАУ на 2001-2005 рр. за напрямом 1 "Оптимальне використання природного і ресурсного потенціалу агроекосистем Правобережного Лісостепу України", підпрограми 2 "Розробити технології збереження родючості і раціонального використання ґрунтів" за завданням 2.1.2 "Визначити адаптивні реакції нових видів і сортів рослин на природну та ефективну родючість ґрунтів і удобрення" (№ ДР 0101U004495), де автор був безпосереднім виконавцем. Мета досліджень полягала у вивченні впливу родючості чорнозему опідзоленого Правобережного Лісостепу України, створеної за рахунок удобрення у довготривалому стаціонарному досліді, на продуктивний потенціал сортів ячменю ярого. Для досягнення поставленої мети досліджень було вирішено такі задачі: - визначити комплексний критерій оцінки агрохімічного стану чорнозему опідзоленого за тривалого внесення добрив у сівозміні, виявити наявність та ступінь звязку між урожайністю сільськогосподарських культур та параметрами агрохімічних показників ґрунту;Шаковец О.Е., 2003), в яких висвітлено теоретичні аспекти еволюційних змін родючості ґрунтів під впливом тривалого удобрення, а також стосовно продуктивності ячменю ярого залежно від родючості ґрунту і удобрення та ролі сорту у підвищенні продуктивності ґрунту. Варіанти з добривами розміщували послідовно, а сорти - рендомізовано. Це дозволяло вичленити дію різних систем удобрення з еквівалентною кількістю елементів живлення, встановити оптимальне насичення польової сівозміни зерно-бурякового типу гноєм і мінеральними добривами. Внесення високих доз мінеральних добрив у польовій сівозміні (N135P135K135) сприяло значному підвищенню вмісту рухомих фосфатів у ґрунті - до 275 мг/кг, що перевищувало відповідний показник у варіанті N45P45K45 на 40%, а у варіанті без добрив - на 66%. Найвищий бал родючості ґрунту має варіант з високим рівнем внесення добрив за органомінеральної системи удобрення, що на 34% (ЗПЯГ), 24% (КАП), 29% (ЗГБ) більше, ніж у варіанті без застосування добрив. ґрунтовий бал родючість добривоТривале внесення різних доз добрив мало значний вплив на рівень окультуреності ґрунту, який змінювався за показником зведеного ґрунтового балу від 69,5 до 97,3, за зведеним показником якості ґрунту - від 0,23 до 0,78 і за комплексним агрохімічним показником - від 11,2 до 35,4 бала. Тривале застосування мінеральних добрив у сівозміні не сприяло збереженню вмісту гумусу в ґрунті. Внесення високих доз добрив (N135P135K135) протягом тривалого часу, не забезпечувало накопичення азоту в ґрунті, тому в цьому варіанті чорнозем опідзолений за вмістом лужногідролізованого азоту відноситься до групи ґрунтів з низьким рівнем забезпеченості рослин азотом, що вказує на значну роль азотного компоненту в системі удобрення. При внесенні низьких (N45P45K45) та високих (N135P135K135) доз добрив за мінеральної та органомінеральної систем удобрення у сортів Гетьман, Толар і Миронівський-92 коефіцієнт продуктивного кущіння зростав відповідно на 0,2 і 0,4 пункта порівняно з контролем, а у сортів Звершення і Невада - відповідно на 0,3 і 0,1. За високого рівня родючості ґрунту і доз добрив за органомінеральної системи удобрення (Гній 13,5 т/га N67P101K54) сорти Гетьман і Толар формували зерно з вмістом білка 11,5%, крупністю >85%, екстрактивністю >77%, здатністю до проростання 95,5%.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

У дисертації наведено теоретичне узагальнення і нове вирішення питання оптимізації живлення рослин ячменю ярого та підтримання родючості чорнозему опідзоленого у польовій сівозміні Правобережного Лісостепу України, що дозволяє зробити такі висновки: 1. Ґрунти, які мають однакове походження і природну родючість, можуть значно різнитися за ефективною родючістю. Сорти ячменю ярого по-різному реагували на це зміною врожайності, а також якості продукції. Тривале внесення різних доз добрив мало значний вплив на рівень окультуреності ґрунту, який змінювався за показником зведеного ґрунтового балу від 69,5 до 97,3, за зведеним показником якості ґрунту - від 0,23 до 0,78 і за комплексним агрохімічним показником - від 11,2 до 35,4 бала.

2. Тривале застосування мінеральних добрив у сівозміні не сприяло збереженню вмісту гумусу в ґрунті. Проте застосування їх у поєднанні з гноєм (варіант Гній 13,5 т/га N67P102K54) забезпечувало його збільшення на 6% до вихідного рівня. Кислотність ґрунту при цьому збільшилась порівняно з вихідною на 1,4 одиниць - до РНСОЛ. = 4,8. Найвища кислотність ґрунту була в сівозміні з внесенням мінеральних добрив в дозі N135P135K135 - РНСОЛ. = 4,7.

3. Внесення високих доз добрив (N135P135K135) протягом тривалого часу, не забезпечувало накопичення азоту в ґрунті, тому в цьому варіанті чорнозем опідзолений за вмістом лужногідролізованого азоту відноситься до групи ґрунтів з низьким рівнем забезпеченості рослин азотом, що вказує на значну роль азотного компоненту в системі удобрення.

4. За високих доз добрив (N135P135K135) кількість рухомих сполук фосфору і калію збільшилась в 2,0-2,5 рази порівняно з контролем, тобто до високого і дуже високого рівня. За низьких доз добрив (N45P45K45) їх вміст в орному шарі ґрунту був підвищеним та середнім.

5. При внесенні низьких (N45P45K45) та високих (N135P135K135) доз добрив за мінеральної та органомінеральної систем удобрення у сортів Гетьман, Толар і Миронівський-92 коефіцієнт продуктивного кущіння зростав відповідно на 0,2 і 0,4 пункта порівняно з контролем, а у сортів Звершення і Невада - відповідно на 0,3 і 0,1.

6. Тривале внесення добрив у сівозміні зменшує вплив фактору погоди на формування врожаю ячменю ярого і збільшує вплив рівня родючості ґрунту. За 40 років досліджень його частка становила 58,4%, а фактору удобрення - 27,4%, то за останні 10 років ці показники відповідно становили 37,0% і 51,4%. У варіантах з високими дозами добрив величина середньорічного приросту врожаю зерна ячменю ярого з часом знижується, особливо за мінеральної системи удобрення, тому подальше його підвищення можливе за рахунок такого фактору, як сорт.

7. За роки досліджень оптимальною виявилась органомінеральна система удобрення (Гній 13,5 т/га N67P101K54), що забезпечила отримання врожайності зерна сорту Гетьман - 4,70 т/га; Миронівський-92 - 4,54; Толар - 4,53; Невада - 4,28; Звершення - 4,16 т/га. Тривале застосування у польовій сівозміні еквівалентної кількості мінеральних добрив обумовило зниження врожайності на 13-20% у середньому по сортах.

8. За високого рівня родючості ґрунту і доз добрив за органомінеральної системи удобрення (Гній 13,5 т/га N67P101K54) сорти Гетьман і Толар формували зерно з вмістом білка 11,5%, крупністю >85%, екстрактивністю >77%, здатністю до проростання 95,5%. Проте за посушливих погодних умов (2003 р.) вміст білка всередньому по сортах підвищився на 5,2%.

9. Вміст основних елементів живлення в зерні і соломі ячменю ярого більшою мірою залежав від рівня мінерального живлення, ніж від сортових особливостей і відповідно становив N - 1,31-1,76%, Р2О5 - 0,83-1,19, К2О - 0,62-0,71% на суху речовину. Найбільшу кількість азоту - 22,9 кг і фосфору - 13,8 кг на створення 1 т зерна з відповідною кількістю соломи на формування врожаю затрачає сорт ячменю ярого Миронівський-92 (варіант Гній 13,5 т N67P101K54), а калію - 18,9 кг сорт Гетьман, що відповідно на 31, 24 і 13% більше, ніж на ділянках без удобрення.

10. Найбільш економічно доцільним є вирощування ячменю ярого сорту Гетьман за низьких доз органомінеральної системи удобрення в сівозміні (Гній 4,5 т/га N22P34K18). При цьому чистий дохід від застосування добрив складає 538,8 грн/га, а умовний рівень рентабельності сягає 212%, у сортів Миронівський-92 і Звершення - 163 і 145%. Застосування добрив під ячмінь ярий на чорноземі опідзоленому у польовій сівозміні є досить виправданим з енергетичної точки зору. При цьому найбільшу енерговіддачу забезпечують сорти ячменю Звершення - 6,5 і Миронівський-92 - 7,0 одиниць, за низьких доз внесення добрив органомінеральної системи удобрення (Гній 4,5 т/га N22P34K18).

РЕКОМЕНДАЦІЇ ВИРОБНИЦТВУ

Для підвищення родючості чорнозему опідзоленого Правобережного Лісостепу України у польовій сівозміні зерно-бурякового типу та реалізацію потенціалу продуктивності сучасних сортів ячменю ярого доцільно застосовувати органомінеральну систему удобрення (N135P135K135 на 1 га площі сівозміни) з внесенням безпосередньо під ячмінь лише мінеральних добрив у дозі N47,5P75K50.

З метою формування високих і сталих урожаїв ячменю ярого для пивоварної промисловості на чорноземі опідзоленому з різною родючістю необхідно забезпечити правильний підбір сорту: 1. На ґрунтах з середнім рівнем забезпеченості рослин азотом, дуже високим - фосфором і високим - калієм, де насиченість становить Гній 13,5 т N67P101K54 або N135P135K135 на 1 га площі сівозміни не доцільно висівати сорти Миронівський-92, Звершення, Невада, Гетьман і Толар на пивоварні цілі, так як у посушливі роки вони формують зерно з високим вмістом білка.

2. Для отримання 5 т/га зерна, що відповідає вимогам стандарту на пивоварні цілі, на полях з низьким рівнем забезпеченості рослин азотом, підвищеним - фосфором і калієм, де насиченість становить (Гній 4,5 т N22,5P34K18 на 1 га площі сівозміни) слід вносити мінеральні добрива в дозі N25P25K25 і доцільно висівати сорт Гетьман.

3. За відсутності внесення добрив на ґрунтах з низьким рівнем забезпеченості рослин азотом, середнім - фосфором і калієм, доцільно висівати сорт Толар, який забезпечує добрі пивоварні показники якості зерна і формує на 0,15-0,48 т/га вищу врожайність, ніж інші сорти (2,63-2,98 т/га).

1. Стасінєвич О.Ю. Вплив родючості ґрунту на продуктивність ярого ячменю з підсівом конюшини // Зб. наук. пр. Уманської державної аграрної академії. - 2002.- Вип. 54.- С. 76-82.

2. Господаренко Г.М., Стасінєвич О.Ю. Продуктивність польової сівозміни залежно від параметрів показників родючості чорнозему опідзоленого // Вісник ХНАУ.- Харків, 2004.- № 1.- С. 158-162. (Аналіз літературних джерел, отримання експериментальних даних та написання статті).

3. Господаренко Г.М., Стасінєвич О.Ю. Вплив рівнів родючості ґрунту на екологічну стабільність сортів ярого ячменю // Зб. наук. пр. Уманського державного аграрного університету. - 2005.- Вип. 61. - Ч.1.- С. 121-129. (Аналіз літературних джерел, отримання експериментальних даних та написання статті).

4. Господаренко Г.М., Стасінєвич О.Ю., Каричковський В.Д. Економічна оцінка вирощування сортів ячменю ярого за тривалого удобрення в сівозміні // Зб. наук. праць Луганського НАУ. - № 69(92). - Луганськ. - 2006. - С. 15-19. (Проведення досліджень, написання статті).

5. Господаренко Г.М., Стасінєвич О.Ю. Урожайність і якість зерна сортів ячменю ярого за тривалого застосування добрив у польовій сівозміні // Вісник аграрної науки Причорноморя. - Спец. вип. 4(37). - Том 1. - Миколаїв. - 2006. - С. 39-44. (Наукове обґрунтування досліджень, їх проведення, аналіз та написання статті).

6. Стасінєвич О.Ю. Добір сортів ячменю залежно від рівня родючості ґрунту // Агрохімія і ґрунтознавство (Спец. випуск до VI зїзду УТГА): Зб. наук. пр.-Харків, 2002.- Кн. 3.- С. 284-285.

7. Стасінєвич О.Ю. Значення сорту для реалізації рівня родючості ґрунту // Матеріали міжвузівської науково-практичної конференції "Десять років незалежності України: шляхами державотворення". - К.: Нічлава, 2001.- С. 140-142.

8. Господаренко Г.М., Стасінєвич О.Ю., Вишневська Л.В., Вареников В.А. Роль сортів і гібридів у підвищенні продуктивності польових культур на ґрунті різного рівня родючості // Матеріали міжнародної наукової конференції "Сталий розвиток агроекосистем".- Вінниця, 2002.- С. 171-173. (Отримання експериментальних даних, їх аналіз та написання статті).

9. Господаренко Г.Н., Стасиневич А.Ю., Вишневская Л.В., Вареников В.А. Влияние плодородия почвы и удобрения на реализацию генетического потенциала гибридов и сортов полевых культур // Доклады международной научно-практической конференции "Углубление интеграции образования, науки и производства в сельском хозяйстве Узбекистана".- Ташкент, 2003.- С. 121-125. (Отримання експериментальних даних та їх аналіз).

10. Господаренко Г.Н., Стасиневич А.Ю. Влияние условий минерального питания на урожай и качество зерна пивоваренного ячменя в Правобережной Лесостепи Украины // Материалы международной научно-практической конференции "Приемы повышения плодородия почв, эффективности удобрений и средств защиты растений".- Горки, 2003.- Ч.2.- С. 72-76. (Проведення досліджень, їх аналіз та написання статті).

11. Стасінєвич О.Ю. Вплив різних рівнів родючості ґрунту на формування структури врожаю сортів ярого ячменю // Доповіді і виступи на міжнародній науково-практичній конференції "Актуальні проблеми сучасного землеробства". - Луганськ: ЛНАУ, 2003.- С. 462-467.

12. Господаренко Г.М., Стасінєвич О.Ю., Вишневська Л.В. Реакція гібридів цукрових буряків та сортів ярого ячменю на родючість ґрунту // Тези ІІ Міжнародної конференції "Онтогенез рослин у природному та трансформованому середовищі. Фізіолого-біохімічні та екологічні аспекти". - Львів: Сполом, 2004.- С. 143. (Отримання експериментальних даних та їх аналіз).

13. Стасінєвич О.Ю. Екологічна пластичність сортів ярого ячменю за різного рівня родючості ґрунту // Мат. Всеукр. наук. конф. молодих вчених. - Умань. - 2005. - С. 35-37.

14. Прокопчук І.В., Галасун Ю.П., Стасінєвич О.Ю. Трансформація показників фізичного та кислотно-основного стану чорнозему опідзоленого за тривалого застосування добрив у польовій сівозміні // Мат. міжнар. наук. конф. „Аграрна наука і освіта XXI століття". - Умань. - 2006. - С. 56-58. (Наукове обґрунтування, проведення досліджень, написання статті).

15. Стасінєвич О.Ю. Оцінка впливу основних факторів на врожайність ярого ячменю за тривалого застосування добрив у сівозміні // Мат. Всеукр. наук. конф. молодих вчених. - Умань. - 2006. - С. 38-40.

16. Стасінєвич О.Ю. Економічна ефективність удобрення ячменю ярого в умовах Правобережного Лісостепу України // Мат. Всеукр. наук. конф. молодих учених. - Умань. - 2007. - С. 90-91.