Зміни родючості чорнозему звичайного при застосуванні грунтозахисних технологій вирощування сільськогосподарських культур в умовах Північного Степу України - Автореферат

Встановлено, що від способів обробітку грунту залежать фізичні властивості, водний та поживний режими ґрунту, вміст і запаси гумусу. Дослідниками вивчались способи обробітку ґрунту, а не технології вирощування культур. Метою роботи було встановити вплив елементів технологій вирощування сільськогосподарських культур, що включають полицеву оранку на 23-25 см, мінімальний обробіток на 4-5 см і нульовий обробіток ґрунту на окремі показники родючості чорнозему звичайного та врожайність культур ланки сівозміни ячмінь ярий - кукурудза на силос - пшениця озима в умовах Північного Степу України. Для досягнення поставленої мети вирішувались наступні завдання: дослідити зміни водного режиму в залежності від технологій вирощування культур; В умовах Північного Степу України досліджено вплив елементів технологій вирощування сільськогосподарських культур на окремі показники родючості чорнозему звичайного та врожайність культур ланки сівозміни ячмінь ярий - кукурудза на силос - пшениця озима.Ґрунтозахисні технології, що базуються на мінімальному обробітку ґрунту на 4-5 см, у Північному Степу України створюють сприятливі агрофізичні параметри для розвитку сільськогосподарських культур, підвищують родючість ґрунту, забезпечують отримання стабільних врожаїв, є енерго-та ресурсозберігаючими. Вміст агрономічно цінних агрегатів у 0-30 см шарі за мінімального обробітку підвищується на 3,9-13,2%, а за нульового - на 3,7-9,9% порівняно з оранкою. Проте найкраще збереження вологи в ґрунті протягом вегетаційного періоду відмічено за ґрунтозахисної технології, де запаси продуктивної вологи в 0-100 см шарі у серпні вищі відносно традиційної технології на 7,7-13,8 мм. Співвідношення C:N у 0-30 см шарі розширюється до 12,1:1 і 12,4:1 відповідно за ґрунтозахисної технології і прямого висіву відносно 11,4:1 за традиційної технології. Вміст нітратів у 0-30 см шарі за ґрунтозахисної технології нижчий на 5,9-36,6%, за технології прямого висіву - на 14,5-43,0% порівняно із традиційною технологією.

1. Показники родючості чорнозему звичайного залежать від технологій вирощування культур. Ґрунтозахисні технології, що базуються на мінімальному обробітку ґрунту на 4-5 см, у Північному Степу України створюють сприятливі агрофізичні параметри для розвитку сільськогосподарських культур, підвищують родючість ґрунту, забезпечують отримання стабільних врожаїв, є енерго- та ресурсозберігаючими.

2. Мінімальний і нульовий обробітки обумовлюють оптимальну щільність 0-30 см шару ґрунту для зернових колосових культур (у межах 1,05-1,30) і для кукурудзи (1,10-1,25 г/см3). При цьому поліпшується структурний стан чорнозему звичайного. Вміст агрономічно цінних агрегатів у 0-30 см шарі за мінімального обробітку підвищується на 3,9-13,2%, а за нульового - на 3,7-9,9% порівняно з оранкою. Вміст водотривких агрегатів також вищий. Пористість аерації на всіх варіантах була в межах допустимих значень (більше 15% від обєму ґрунту).

3. Нагромадження вологи в 0-100 см шарі за холодний період при мінімалізації обробітку ґрунту практично однакове з оранкою. Проте найкраще збереження вологи в ґрунті протягом вегетаційного періоду відмічено за ґрунтозахисної технології, де запаси продуктивної вологи в 0-100 см шарі у серпні вищі відносно традиційної технології на 7,7-13,8 мм.

4. Мінімальний обробіток уповільнює мінералізацію органічної речовини в ґрунті. Співвідношення C:N у 0-30 см шарі розширюється до 12,1:1 і 12,4:1 відповідно за ґрунтозахисної технології і прямого висіву відносно 11,4:1 за традиційної технології. Амплітуда сезонних коливань вмісту гумусу зростає за мінімалізації обробітку ґрунту.

5. Ґрунтозахисна та технологія прямого висіву обумовлюють диференціацію 0-30 см шару ґрунту за вмістом поживних речовин. Найвищий ступінь диференціації відмічено за азотом нітратів: збільшення вмісту останніх у шарі 0-10 см відносно 10-20 та 20-30 см шарів становило 39,8 і 61,8 за ґрунтозахисної технології і 42,0 та 89,3% за прямого висіву.

6. При мінімалізації обробітку ґрунту формування азотного режиму має деякі особливості відносно оранки. Вміст нітратів у 0-30 см шарі за ґрунтозахисної технології нижчий на 5,9-36,6%, за технології прямого висіву - на 14,5-43,0% порівняно із традиційною технологією. За вмістом амонійного азоту різниці практично не спостерігалось.

7. Ґрунтозахисна технологія збільшує вміст рухомих форм фосфору та калію. При її застосуванні в 0-30 см шарі чорнозему звичайного вміст рухомих фосфатів збільшується на 10 і 12 мг/кг ґрунту порівняно з традиційною технологією і технологією прямого висіву. Вміст обмінного калію також підвищується за ґрунтозахисної технології на 11, а за прямого висіву - на 9 мг/кг ґрунту відносно традиційної технології.

8. Встановлено розподіл кореневої маси в 0-40 см шарі залежно від технологій вирощування. За мінімального обробітку їх кількість найбільша в 0-10 см шарі на 37,3% порівняно з оранкою і на 66,7% відносно нульового обробітку. За останнього коренева маса розподілена рівномірно у досліджуваному шарі із поступовим зменшенням в глибину.

9. За врожаю зерна ячменю ярого 42,8-45,5 ц/га в кореневій і надземній масі вміст поживних речовин становив: 134-143 азоту; 59,9-70,0 фосфору та 116-138 кг/га калію. При застосуванні ґрунтозахисної технології до кругообігу залучається на 42 кг/га більше поживних елементів порівняно з традиційною технологією і на 38 кг/га відносно технології прямого висіву.

10. Ґрунтозахисні технології, що базуються на мінімальному обробітку, забезпечують отримання стабільних урожаїв зернових культур на рівні традиційних технологій, що базуються на оранці. Найвища врожайність зеленої маси кукурудзи отримана за нульового обробітку.

11. Ґрунтозахисні технології вирощування зернових культур є економічно та енергетично ефективними. Вони забезпечують більший чистий прибуток на 185 грн. при вирощуванні пшениці озимої і на 34 грн. при вирощуванні ячменю ярого порівняно з традиційною технологією. При вирощуванні кукурудзи на силос найбільш ефективною виявилась технологія прямого висіву.

Рекомендації виробництву

З метою одержання урожаїв зерна ячменю ярого (сорт Маресі) і пшениці озимої (сорт Фантазія одеська) на рівні 40-50 ц/га, збереження і підвищення родючості чорноземів звичайних середньоглибоких середньогумусних важкосуглинкових, а також зниження витрат на 1 га (на 121 грн. при вирощуванні ячменю ярого та на 85 грн. при вирощуванні пшениці озимої порівняно з традиційною технологією) в Північному Степу України рекомендуються: ґрунтозахисна технологія вирощування ячменю ярого, що включає культивацію на глибину 4-5 см після збирання кукурудзи на зерно, внесення мінеральних добрив (N60P40K40), заробку добрив культиватором, передпосівну культивацію на глибину 4-5 см, посів, страхове внесення гербіцидів (діален 1л/га гранстар 0,015 кг/га) і збирання врожаю;

ґрунтозахисна технологія вирощування пшениці озимої, що включає культивацію після збирання кукурудзи на силос на глибину 4-5 см, внесення мінеральних добрив (N30P60K60), передпосівну культивацію на глибину 4-5 см, посів, весняне підживлення азотом у дозі N60 і збирання врожаю.

1. Шикула М.К., Франко О.В., Тонха О.Л., Романьков Е.А., Сургай І.О. Адаптація ґрунтозахисних технологій в Степу України // Науковий вісник Національного аграрного університету. - К., 2000. - Вип. 32. - С. 287-293 (проведення лабораторних і польових досліджень, написання статті).

2. Франко О.В., Тонха О.Л. Зміна елементів родючості чорнозему звичайного під впливом мінімалізації обробітку ґрунту при вирощуванні ярого ячменю // Агрохімія і ґрунтознавство. Спец. випуск до Vl зїзду УТГА: Ґрунтознавство та агрохімія на шляху до сталого розвитку України. Книга третя. - Харків, 2000. - С. 170-172 (отримання експериментальних даних, їх аналіз, узагальнення, написання статті).

3. Шикула М.К., Тонха О.Л., Франко О.В. Розрахунок норм добрив у ґрунтозахисному землеробстві // Вісник Харківського державного аграрного університету. - Харків, 2001. - № 4. - С. 28-30 (проведення лабораторних і польових досліджень, написання статті).

4. Шикула М.К., Олена В. Франко, Тонха О.Л. Нетоварна частка врожаю як органічне добриво у ґрунтозахисному землеробстві // Збірник Харківського національного аграрного університету. - Харків, 2002. - № 1. - С. 57-61 (аналіз літературних джерел, узагальнення отриманих даних, написання статті).

5. Тонха О.Л., Шикула М.К., Франко О.В., Майстренко В.Г., Франко О.В. Залежність продуктивності сільськогосподарських культур від швидкості Малого біологічного кругообігу речовин і енергії // Біологічні науки і проблеми рослинництва: Збірник наукових праць Уманського державного аграрного університету. - Умань, 2003. - С. 696-702 (проведення лабораторних і польових досліджень, написання статті).

6. Піковська О.В. Оптимізація агрофізичних властивостей чорнозему звичайного при мінімалізації обробітку ґрунту // Вісник аграрної науки. - 2004. - № 2. - С. 80-81.

7. Франко О.В. Вплив ґрунтозахисних технологій вирощування сільськогосподарських культур на показники родючості чорнозему звичайного // Збірник матеріалів ІІІ міжвузівської науково-практичної конференції аспірантів “Сучасна аграрна наука: напрями досліджень, стан і перспективи”. - Вінниця, 2003. - С. 65-67.