Вплив застосування мінеральних добрив на агрохімічні показники лучно-чорноземного ґрунту та продуктивність кукурудзи на силос в умовах північної частини Лісостепу України - Автореферат

Кукурудза має високий потенціал врожайності зерна та зеленої маси, проте сучасні технології не забезпечують максимальну реалізацію біологічних можливостей кукурудзи в умовах її вирощування. Тому важливо використовувати з максимальною ефективністю всі фактори інтенсифікації її вирощування, в тому числі створення зональних технологій вирощування оптимальних по структурі та фотосинтетичній активності посівів, раціональний водний та поживний режими ґрунту та інші елементи технології, що забезпечують краще засвоєння кукурудзою сонячної радіації і формуванню максимальної кількості сухої речовини. Проте нові економічні відносини і цінова політика на добрива в умовах земельної реформи на селі вимагають пошуку раціональних шляхів з вигодою для виробника та при забезпеченні розширеного відтворення родючості ґрунтів. В дисертаційну роботу ввійшли дослідження автора, виконані на агрономічній дослідній станції Національного аграрного університету згідно науково-технічних тем: “Оптимізація живлення рослин та біоконверсія відходів” (державний реєстраційний номер 0198U007253) та “Агроекологічне обґрунтування та агрохімічне забезпечення використання добрив на лучно-чорноземних ґрунтах північної частини Лісостепу України” (державний реєстраційний номер 0100U002832). Мета роботи полягає у вивченні впливу тривалого застосування добрив на агрохімічні агрофізичні та фізико-хімічні показники лучно-чорноземного ґрунту та продуктивність кукурудзи на силос в зерно-буряковій сівозміні в Північному Лісостепу України.У контролі цей показник складав 27 мг - екв на 100 г ґрунту, у варіантах з післядією гною та виключенням NK за 47 років ведення досліду підвищився на 7%, при використанні одинарної дози добрив до 23%. Сумісне застосування азотних, фосфорних та калійних добрив на фоні післядії гною (фон N120P90K90) збільшувало вміст обмінного калію - на 8,8 мг/кг в порівнянні з варіантом фон Р90 та на 2,1 мг/кг з вараінтом фон Р90K90 в фазу 4-5 листочків. Найбільш сприятливі умови для процесів синтезу-деструкції органічної речовини ґрунтовими мікроорганізмами склалися при помірній органомінеральній системі удобрення (фон N120Р90К90), де активність органотрофних, педотрофних та амілолітичних мікроорганізмів наближалась до оптимуму, якщо порівнювати з контрольним варіантом, внесенням полуторної дози (фон N180Р135К135) і мінеральних добрив без післядії гною (N120Р90К90). Внесення N120P90K90 на фоні післядії гною збільшувало площу листкової поверхні: на 55% у порівнянні з контролем, на 45% з фоном, на 29% з варіантом фон Р90 та на 18% з варіантом фон Р90К90. Спостерігалось незначне збільшення листкової поверхні у варіанті фон N180P135K135 (3,9%) в порівнянні з варіантом фон N120P90K90.Тривале застосування добрив під кукурудзу на силос у сівозміні на лучно-чорноземному карбонатному легкосуглинковому ґрунті Лісостепу України має різний вплив на агрохімічні, агрофізичні та фізико-хімічні властивості ґрунту. Під впливом добрив спостерігалось збільшення вмісту гумусу і суми увібраних основ, що відповідно становило 4,31% та 33,7 мг-екв/100 г у варіанті фон N120K90P90 та 3,96% і 27,4 мг-екв/100 г грунту на контролі; Внесення добрив поліпшує поживний режим лучно-чорноземного карбонатного ґрунту, збільшуючи вміст доступних форм елементів живлення, особливо у варіанті фон N120K90P90, що складає N-NO3 - 26,8; N-NH4 - 23,9; P2O5 - 36,8; К2О - 80,2 мг/кг при контролі N-NO3 - 17,5; N-NH4 - 18,2; P2O5 - 16,4; К2О - 63,3 мг/кг грунту. Застосування під кукурудзу на силос фон N180P135K135 та лише мінеральних добрив - N120K90P90 сприяє збільшенню у 1,5 рази кількості амілолітичних мікроорганізмів порівнюючи із органомінеральною системою (фон N120K90P90), що свідчить про деградацію органічної речовини та її мінералізацію. Так, внесення N120P90K90 на фоні післядії гною збільшувало площу листкової поверхні у фазу молочно-воскової стиглості на 55% у порівнянні з контролем, на 45% з фоном, на 29% з варіантом фон Р90 та на 18% з варіантом фон Р90K90.

2. Основний зміст роботи

Тривале застосування добрив під кукурудзу на силос у сівозміні на лучно-чорноземному карбонатному легкосуглинковому ґрунті Лісостепу України має різний вплив на агрохімічні, агрофізичні та фізико-хімічні властивості ґрунту.

Використання лише мінеральних добрив забезпечує стійку тенденцію до підвищення щільності лучно-чорноземного карбонатного ґрунту на 0,06-0,11 г/см2 та зменшення капілярної вологоємності на 2,9-4,4% у варіантах контроль та N120P90K90.

Під впливом добрив спостерігалось збільшення вмісту гумусу і суми увібраних основ, що відповідно становило 4,31% та 33,7 мг-екв/100 г у варіанті фон N120K90P90 та 3,96% і 27,4 мг-екв/100 г грунту на контролі;

2. Внесення добрив поліпшує поживний режим лучно-чорноземного карбонатного ґрунту, збільшуючи вміст доступних форм елементів живлення, особливо у варіанті фон N120K90P90, що складає N-NO3 - 26,8; N-NH4 - 23,9; P2O5 - 36,8; К2О - 80,2 мг/кг при контролі N-NO3 - 17,5; N-NH4 - 18,2; P2O5 - 16,4; К2О - 63,3 мг/кг грунту.

3. Застосування під кукурудзу на силос фон N180P135K135 та лише мінеральних добрив - N120K90P90 сприяє збільшенню у 1,5 рази кількості амілолітичних мікроорганізмів порівнюючи із органомінеральною системою (фон N120K90P90), що свідчить про деградацію органічної речовини та її мінералізацію.

Мінеральні добрива на фоні післядії першого року 30 т/га гною покращували фізіологічні параметри кукурудзи. Так, внесення N120P90K90 на фоні післядії гною збільшувало площу листкової поверхні у фазу молочно-воскової стиглості на 55% у порівнянні з контролем, на 45% з фоном, на 29% з варіантом фон Р90 та на 18% з варіантом фон Р90K90.

Внесення фосфорних добрив збільшувало загальну поверхню коренів на 0,141 м2 порівняно з контролем, а застосування комбінації фосфорних та калійних добрив збільшувало їх адсорбційну поверхню на 0,081 м2 порівняно з контролем та на 0,045 м2 порівняно з фосфорними добривами.

5. Накопичення сухої речовини протягом періоду вегетації під впливом добрив проходить нерівномірно. Максимум спостерігається у період викидання волоті - цвітіння і складає від 40,2 ц/га до 89,6 ц/га у контролі та з 73,4 до 154,3 ц/га у варіанті фон N120P90K90. Застосування норми добрив N120P90K90 на фоні післядії гною забезпечувало отримання від 139 до 162 ц/га сухої маси кукурудзи на силос, що всередньому на 50 % більше ніж на контролі, на 37% чим на післядії гною, на 30% ніж у варіанті фон Р90.

6. Спостерігається значне покращення якості силосної маси кукурудзи під впливом застосування добрив - вміст протеїну збільшувався з 7,0 % у контролі до 11,2% у варіанті фон N120P90K90, при вмісті на фоні - 7,7% та однобічному внесенні фосфорних добрив - 8,9%. Подібна закономірність спостерігалась і за вмістом “сирої” золи.

7. Для забезпечення бездефіцитного балансу елементів живлення в лучно-чорноземному карбонатному ґрунті при урожайності кукурудзи на силос 700-800 ц/га необхідно повертати 200-230 кг/га азоту, 60-70 кг/га Р2О5, та 160-180 кг К2О. Моделі родючості ґрунту для такого врожаю мають високу ступінь надійності і адекватності і можуть бути записані у вигляді Y=462,30 84,012х-4,488х2 та Y=307,571 117,881х-11,119х2.

8. Застосування N120P90K90 на фоні післядії 30 т/га гною є економічно доцільним заходом, який забезпечує всередньому 371 грн. чистого прибутку та рівень рентабельності - 39,4%.

Рекомендації виробництву

1. На лучно-чорноземних карбонатних легкосуглинкових ґрунтах з середнім вмістом азоту та фосфору та низьким вмістом калію під кукурудзу на силос доцільно вносити N120P90K90 на фоні післядії 30 т/га гною, що дає можливість отримувати 621-800 ц/га силосної маси в зоні північного Лісостепу України. Незбалансованість мінерального живлення рослин на 20-30% знижує урожайність кукурудзи на силос.

2. При тривалому застосуванні добрив N120P90K90 під кукурудзу на силос у зерново-буряковій сівозміні не доцільно використовувати кукурудзу на зелений корм раніше фази 9-10 листків через високий вміст нітратів в рослинах, який перевищує МДР у 2-5 рази.

1. Роспутний О.Д. Вплив довготривалого застосування добрив на продуктивність кукурудзи на силос в умовах Лісостепу України // Науковий вісник НАУ. - 2001. - №40. - С. 80-84.

2. Сметанська І.М., Роспутний О.Д., Олійніченко В.Г. Вплив довготривалого застосування добрив в сівозміні на агрохімічні показники лучно-чорноземного карбонатного ґрунту та урожай і якість кукурудзи на силос// Науковий вісник НАУ. - 2000. - №26. - С. 176-184. (урожайні дані, характеристика грунту, якість врожаю, висновки)

3. Роспутний О.Д. Вплив довготривалого застосування добрив на фізичні та фізико-хімічні властивості лучно-чорноземного ґрунту та продуктивність кукурудзи на силос // Вісник Харківського Національного аграрного університету. - 2002. - №2. - С. 108-112.

4. Роспутний О.Д. Вплив застосування добрив на лучно-чорноземному карбонатному грунті на вміст нітратів у рослинах кукурудзи // Науковий вісник НАУ. - 2002. - №58. - С. 86-89

5. Осадчий В.Ф., Иутинская Г.О., Городний Н.М., Осадчий О.В., Роспутный А.Д. Генгало О.М., Разработка научных основ технологии получения биоорганических удобрений на основе бурого угля и их влияние на микрофлору почвы. Материалы Всероссийской научно-практической конференции 14-16 марта 2001 г. “Гуминовые удобрения и их роль в повышении урожайности и охране почв”. Рязань. - 2001. - С. 36-38. (дані по впливу добрив на чисельність мікроорганізмів в грунті)