Зміни форм магнію дерново-підзолистого ґрунту Лівобережного Полісся залежно від систем удобрення ярої пшениці - Автореферат

Велике значення для родючості дерново-підзолистих ґрунтів мають двовалентні катіони - кальцій та магній, які впливають на реакцію грунтового середовища, вміст доступних для рослин поживних речовин, біологічну активність, а також сприяють процесам гуміфікації та формуванню структури ґрунту. Питання впливу тривалого застосування мінеральної, органічної та органомінеральних систем удобрення на вміст і форми магнію є не повністю вивченим, це не дає можливості підтримувати на оптимальному рівні родючості дерново-підзолистих ґрунтів, продуктивність сільськогосподарських культур і зокрема пшениці ярої. Робота виконувалась у межах завдання А01002329Р “Розробити і удосконалити зональні ресурсозберігаючі технології застосування добрив у сівозмінах, які забезпечують підвищення ефективної родючості ґрунту, високі і якісні врожаї сільськогосподарських культур з урахуванням охорони навколишнього середовища”. ґрунт магнієвий добриво пшениця ярий Вивчити вплив систематичного застосування різних систем удобрення на вміст, поведінку і фракційний розподіл кальцію та магнію в ґрунті, надходження їх в рослини, встановлення звязку різних форм цих елементів з фізико-хімічними властивостями та поживним режимом дерново-підзолистого ґрунту, а також дослідження ефективності магнієвих добрив в умовах Лівобережного низинного Полісся, при внесенні їх під пшеницю яру. Відповідно до мети в завдання досліджень входило вивчення: фізико-хімічних показників, стану кальцію та магнію в ґрунті, поживного режиму залежно від систематичного застосування мінеральної, органічної та органомінеральних систем удобрення в зерно-картопляній сівозміні;Дослідження проводились по варіантах досліду: 1.Без добрив (контроль); 2.N68Р68К90 - мінеральна система; 6.N68Р68К90 сидерат (люпин) 5 т/га - органомінеральна сидеральна; 9.Гній 10 т/га - органічна; 10.Гній - 10 т/га N68Р68К90 - органомінеральна традиційна (норми добрив вказані на 1 га сівозмінної площі), чергування культур в сівозміні було наступним: конюшина, пшениця озима, картопля, пшениця яра, люпин, жито озиме, кукурудза на силос, овес. У ґрунтових зразках визначались такі показники: РНН2O і PHKCL потенціометрично; гідролітична кислотність за Каппеном; сума увібраних основ за Каппеном-Гільковицем; амонійний азот з реактивом Несслера; нітратний азот за допомогою іонселективних електродів; рухомі фосфати і рухомий калій за Кірсановим; водорозчинні калій, кальцій і магній у водній витяжці; рухомі кальцій і магній за Мазаєвою; обмінний калій, кальцій і магній за Шоленбергером. У зразках рослин після озолення за Гінзбург та ін. визначали: вміст азоту - з реактивом Несслера; фосфору за методом Деніже в модифікації Левицького; калій методом полуменевої фотометрії на полумяному фотометрі FLAFO-4; кальцій і магній на спектрометрі AAS - 30. Використання різних систем удобрення змінювало вміст водорозчинних форм магнію та кальцію в дерново-підзолистому ґрунті, але цей вплив був незначний. Динаміка вмісту водорозчинного магнію в період вегетації ярої пшениці була такою: по мірі росту та розвитку рослин відбувалось поступове зниження вмісту цієї форми обмінного катіону при всіх системах удобрення починаючи від фази кущення і до колосіння на 0,13-0,2 мг/100 г грунту (рис.Систематичне застосування в зерно-картопляній сівозміні різних систем удобрення призводить до істотних змін фізико-хімічних та агрохімічних показників дерново-підзолистого супіщаного грунту, що відображається на вмісті, запасі, балансі, співвідношенні та фракційному розподілі кальцію та магнію в грунті. Мінеральні добрива сприяють зменшенню рухомих форм кальцію на 3-9 та магнію на 13-15 %, а органічні, навпаки, підвищують їх вміст на 8-13 % відносно контролю. Систематичне застосування мінеральних добрив (N68P68K90) зменшує кількість рухомих сполук магнію і, як наслідок, співвідношення зростає до 6,1:1 (0-20 см) та 6,5:1 в шарі 20-40 см, що має негативне значення для родючості грунтів. Застосування органічної системи удобрення позитивно впливає як на вміст, так і запас обмінних катіонів в дерново-підзолистому ґрунті. Рівень впливу показників ґрунту на вміст рухомого магнію зростає в ряду: магній водорозчинний <кальцій водорозчинний <калій водорозчинний <рухомі фосфати <нітратний азот <калій рухомий <калій обмінний <амонійний азот <магній обмінний <сума ввібраних основ <РНН2O = PHKCL <кальцій рухомий <гідролітична кислотність <кальцій обмінний.

Основний зміст роботи

1. Систематичне застосування в зерно-картопляній сівозміні різних систем удобрення призводить до істотних змін фізико-хімічних та агрохімічних показників дерново-підзолистого супіщаного грунту, що відображається на вмісті, запасі, балансі, співвідношенні та фракційному розподілі кальцію та магнію в грунті. Найменший вплив спостерігається щодо водорозчинних фракцій, кількість яких приблизно однакова при різних системах удобрення. Співвідношення між водорозчинними формами кальцію та магнію при різних системах удобрення приблизно однакове: в орному шарі - 3:1, в підорному - 2,8:1.

2. Вміст рухомого магнію, залежно від систем удобрення, коливається в межах 3,4-4,6 мг/100 г ґрунту (шар 0-20 см), що є нижче критичного рівня. Мінеральні добрива сприяють зменшенню рухомих форм кальцію на 3-9 та магнію на 13-15 %, а органічні, навпаки, підвищують їх вміст на 8-13 % відносно контролю. Систематичне застосування мінеральних добрив (N68P68K90) зменшує кількість рухомих сполук магнію і, як наслідок, співвідношення зростає до 6,1:1 (0-20 см) та 6,5:1 в шарі 20-40 см, що має негативне значення для родючості грунтів.

3. Застосування органічної системи удобрення позитивно впливає як на вміст, так і запас обмінних катіонів в дерново-підзолистому ґрунті. Вміст обмінного кальцію в середньому за вегетацію на 17 і 19 % вище ніж на контролі, а кількість обмінного магнію зростає відповідно в 1,7 (шар 0-20 см) і 1,5 рази (20-40 см). Запас цих елементів в шарі ґрунту 0-40 см також збільшується в 1,2 та 1,6 рази, а ступінь насичення ГВК обмінним магнієм і кальцієм зростає на 3-6%. Співвідношення між сполуками кальцію та магнію зростає в такому ряду форм: водорозчинні < обмінні < рухомі.

4. Мінеральні та органічні добрива позитивно впливають на поживний режим ґрунту. Зокрема, під дією органомінеральної системи удобрення (гній, 10 т/га N68P68K90) підвищується вміст мінеральних сполук азоту в 2,4 рази, рухомих фосфатів на 58 %, рухомої та обмінної форм калію в 2,2 і 1,9 рази. Мінеральна система (N68P68K90), протягом вегетації ярої пшениці, збільшує амплітуду коливання вмісту нітратного азоту в 1,8, рухомих і обмінних сполук калію в 2,2 та 2,3 рази.

5. Встановлено, що тіснота звязку показників родючості дерново-підзолистого грунту з формами магнію зростає в такому ряду: магній водорозчинний < магній обмінний < магній рухомий. Рівень впливу показників ґрунту на вміст рухомого магнію зростає в ряду: магній водорозчинний < кальцій водорозчинний < калій водорозчинний < рухомі фосфати < нітратний азот < калій рухомий < калій обмінний < амонійний азот < магній обмінний < сума ввібраних основ < РНН2O = PHKCL < кальцій рухомий < гідролітична кислотність < кальцій обмінний.

6. Під впливом магнієвих добрив в зерні ярої пшениці підвищується кількість загального азоту на 4,5-9,8, фосфору на 1,2-3,6 %. Вміст магнію в рослинах пшениці ярої підвищується при всіх системах удобрення в період вегетації на 8,3-16,7 та в зерні на 10,0-14,3 %, а також зростає амплітуда коливання його вмісту на 4,0-20,8 %.

7. Встановлено, що рівень впливу показників родючості грунту на вміст магнію в рослинах пшениці ярої змінюється протягом вегетації та зменшується в такому ряду фаз росту та розвитку: кущення > трубкування > колосіння. За тіснотою звязку в фазу кущення вони розміщуються в такий ряд: рухомі фосфати < водорозчинний кальцій < рухомий калій < водорозчинний магній < обмінний калій < водорозчинний калій < нітратний азот < амонійний азот < PHKCL < рухомий магній < РНН2O < гідролітична кислотність < обмінний кальцій < рухомий кальцій < сума ввібраних основ < обмінний магній.

8. Під впливом систематичного удобрення врожай пшениці ярої на дерново-підзолистих ґрунтах зростає на 7,1-14,1 ц/га. Найвища продуктивність спостерігалась на фоні органомінеральної системи удобрення (гній, 10 т/га N68P68K90) - 36 ц/га, що вище контролю на 14,1 ц/га. Магнієві добрива додатково підвищують врожайність зерна ярої пшениці на 2,0-5,9 ц/га. Найбільший приріст спостерігається на фоні мінеральних добрив (N68P68K90 Mg40) - 5,9 ц/га, а найвищий врожай зерна досягається поєднанням внесення магнієвих, органічних і мінеральних добрив (гній, 10 т/га N68P68K90 Mg40) - 38,7 ц/га, що вище контролю на 16,8 ц/га.

9. Встановлено позитивний вплив внесення мінеральних та органічних добрив на якісні показники зерна ярої пшениці. Зокрема, при використанні органомінеральної системи удобрення (гній, 10 т/га N68P68K90) вміст білку та клейковини підвищується відповідно на 17 і 16 %. Магній на фоні мінеральних добрив забезпечив приріст білку та клейковини на 13 %. При сумісному його використанні з органомінеральною системою удобрення отриманий максимальний вміст білку - 16,2 і клейковини - 34,5 %.

10. Аналіз економічних і енергетичних показників вирощування пшениці ярої на дерново-підзолистих грунтах при різних системах удобрення показав, що найбільш економічно та енергетично вигідним є використання післядії гною. При такій системі удобрення спостерігалось найнижче значення собівартості зерна - 14 грн/ц, витрат енергії на 1 ц продукції - 418 МДЖ, максимальний чистий прибуток - 1145 грн/га, найвищий рівень рентабельності - 257 % та коефіцієнт енергетичної ефективності - 3,93. Магній на фоні мінеральних добрив (N68P68K90 Mg40) підвищує собівартість продукції та витрати енергії, але поряд з цим сприяє зростанню чистого прибутку на 220 грн/га, рівня рентабельності на 8, виходу енергії на 16,9 та коефіцієнту енергетичної ефективності на 8 %.

Рекомендації виробництву

1. Для збереження родючості дерново-підзолистих грунтів Лівобережного низинного Полісся рекомендується в зерно-картопляних сівозмінах вносити на 1 га сівозмінної площі 10 т гною в поєднанні з мінеральними добривами (N68P68K90).

2. Для отримання врожайності пшениці ярої - 32,3-36,4 ц/га з добрими якісними показниками зерна: вміст білку - 13,0-16,8, клейковини - 27,3-36,9 % на дерново-підзолистих грунтах Лівобережного низинного Полісся рекомендується на фоні мінеральних добрив (N60P60K90) вносити магній в нормі 40 кг/га (в формі MGSO4).

Богданович Р.П. Баланс кальцію та магнію в дерново-підзолистому ґрунті при різних системах застосування органічних і мінеральних добрив // Наук. вісн. Нац. аграр. ун-ту. - К., 2000. - Спец. вип. 32. - С. 344-348.

Богданович Р.П. Вплив довгострокового застосування добрив на агрохімічні і фізико-хімічні показники дерново-підзолистого ґрунту // Наук. вісн. Нац. аграр. ун-ту. - К., 2002. - Вип. 40. - С. 88-91.

Богданович Р.П., Шовгун О.О. Вплив магнієвих добрив на врожайність та якість зерна ярої пшениці на дерново-підзолистому грунті в умовах Лівобережного низинного Полісся // Вісник ХНАУ. - 2002. - № 2. - 163-168. (польові та лабораторні дослідження, узагальнення результатів, підготовка до друку, особистий внесок здобувача складає 85 %).

Богданович Р.П. Дослідження кореляційних звязків форм магнію дерново-підзолистого грунту // Вісник аграрної науки. - 2002. - № 9. - С. 87-88.

Богданович Р.П. Форми магнію дерново-підзолистого ґрунту // Вісник аграрної науки. - 2003. - № 2. - С. 79-81.

Богданович Р.П. Вплив магнієвих добрив на врожайність ярої пшениці на дерново-підзолистому грунті // Агрохімія і грунтознавство: Міжвідомчий тематич. наук. зб. до VI зїзду УТГА (1-5 липня, 2002 р., м. Умань). - Харків, 2002. - Кн. 3. - С. 174-175.