Глибина основного обробітку чорнозему опідзоленого під цукрові буряки в умовах південного лісостепу України

Размещено на http://www.allbest.ru/

НАЦІОНАЛЬНИЙ АГРАРНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

КАРНАУХ ОЛЕКСАНДР БОРИСОВИЧ

УДК 631.51:633. 63

ГЛИБИНА ОСНОВНОГО ОБРОБІТКУ ЧОРНОЗЕМУ ОПІДЗОЛЕНОГО ПІД ЦУКРОВІ БУРЯКИ В УМОВАХ

ПІВДЕННОГО ЛІСОСТЕПУ УКРАЇНИ

06.01.01 - загальне землеробство

АВТОРЕФЕРАТ

дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата сільськогосподарських наук

КИЇВ - 2000

Дисертацією є рукопис.

Робота виконана в Уманській сільськогосподарській академії, Міністерство аграрної політики України.

Науковий керівник: доктор сільськогосподарських наук, професор,

Єщенко Володимир Омелянович, Уманська сільськогосподарська академія, завідувач кафедри загального землеробства

Офіційні опоненти: доктор сільськогосподарських наук, професор,

Малієнко Анатолій Митрофанович, Інститут землеробства УААН, завідувач лабораторії обробітку грунту і боротьби з бур'янами;

кандидат сільськогосподарських наук,

Мартинюк Іван Васильович, Міністерство аграрної політики України, заступник начальника Департаменту ринків продукції рослинництва та розвитку насінництва

Провідна установа: Інститут цукрових буряків УААН, лабораторія математичного моделювання та інформаційних технологій, м. Київ

Захист дисертації відбудеться "20" червня 2000 року о 10 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 26.004.10 в Національному аграрному університеті за адресою: 03041, м. Київ-41, вул. Героїв оборони, 15, навчальний корпус 3, аудиторія 65.

З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Національного аграрного університету за адресою: 03041, м. Київ-41, вул. Героїв оборони, 11, навчальний корпус 10.

Автореферат розісланий"17" червня 2000 року

Вчений секретар

спеціалізованої вченої ради

Дмитришак М.Я.

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність теми. Цукрові буряки належать до культур, під які традиційно застосовується глибока оранка. Однак доцільність застосування цього агрозаходу в різних грунтово-кліматичних регіонах України викликає в багатьох дослідників певні сумніви. Зумовлено це значними відмінностями потенційних умов формування врожаю, насамперед через значні відхилення показників родючості ґрунту, зокрема його агрофізичного, агрохімічного стану, кліматичних умов тощо.

Бурякоцукрова галузь є стратегічно важливою для України, оскільки вона не лише задовольняє внутрішні потреби в цукрі, а й суттєво поповнює державний бюджет за рахунок експорту цукру. Проте економічна криза, яка вразила народне господарство України і особливо гостро агропромисловий комплекс, спричинила різкий спад виробництва цукросировини і цукру. Однією з причин цього спаду є надзвичайно великі матеріальні і енергетичні затрати на вирощування цукрових буряків. Значна частина цих затрат припадає на основний обробіток, тому застосування альтернативи до рекомендованого глибокого основного обробітку в останній час є особливо актуальним.

На початок наших досліджень (1997 р.) питання оптимізації глибини основного обробітку ґрунту під цукрові буряки широко вивчалось в різних науково-дослідних установах України. Однак в більшості досліджень глибину основного обробітку зменшували до 14-16 см. Практично не вивченими залишились питання застосування поверхневого та більш мілких обробітків. Також не було проведено порівняльного аналізу в одних і тих же агрокліматичних умовах застосування поверхневого, мілких, середнього та глибоких обробітків на умови вирощування, ріст і продуктивність цукрових буряків.

В зв'язку з цим дослідження в даному напрямі є актуальними і необхідними, які дають можливість обґрунтувати і рекомендувати до впровадження найбільш оптимальну систему основного обробітку чорнозему опідзоленого під цукрові буряки в умовах півдня лісостепової зони.

Зв'язок роботи з науковими програмами. Наукові дослідження по темі дисертаційної роботи є складовою частиною науково-дослідної тематики кафедри загального землеробства Уманської сільськогосподарської академії, номер державної реєстрації 0199U000222.

Мета і задачі досліджень. Вивчити і експериментальним шляхом встановити вплив поверхневого, мілких, середнього і глибоких зяблевих обробітків ґрунту під цукрові буряки на умови вирощування, врожайність та технологічні показники якості коренеплодів, дати економічну та енергетичну оцінку цим агрозаходам.

Задачі досліджень полягали у вивчені впливу вищезгаданих обробітків на зміну агрофізичних властивостей ґрунту, запасів доступної вологи, біологічної активності ґрунту, поживного режиму ґрунту, засміченості та характеру розподілу насіння бур'янів по профілю орного шару, забур'яненості посівів цукрових буряків та видового складу бур'янів, ростових процесів цукрових буряків, урожайності цукрових буряків, якості коренеплодів.

Наукова новизна. В умовах південного Лісостепу України на чорноземі опідзоленому вперше проведені дослідження, в яких вивчався широкий за глибиною (від поверхневого до глибоких) діапазон основного обробітку ґрунту під цукрові буряки та їх вплив на зміну агрофізичних показників родючості ґрунту, поживний режим, біологічну активність, забур'яненість посівів та формування врожаю і його якість.

Практичне значення одержаних результатів. Встановлена можливість в умовах південного Лісостепу України на чорноземних ґрунтах зменшення глибини основного обробітку ґрунту під цукрові буряки з 30-32 до 20-22 см практично без зниження врожайності коренеплодів. Збір цукру при цьому був навіть дещо вищим, що зумовлювалось кращими технологічними показниками якості коренеплодів.

Публікації. За результатами досліджень опубліковано 5 наукових праць, в тому числі 2 статті в наукових журналах, 3 статті у збірниках наукових праць.

Структура та обсяг роботи. Дисертація викладена на 165 сторінках машинописного тексту, включає 36 таблиць і 2 рисунки, складається із вступу, дев'яти розділів, висновків, списку літератури, який містить 233 джерела та 6 додатків.

ОГЛЯД ЛІТЕРАТУРИ

У розділі подано огляд літератури з питань сучасного стану поставлених в роботі проблем. Розглядаються питання впливу способу та глибини основного обробітку ґрунту на його агрофізичний стан, біологічну активність, водний, поживний режими, забур'яненість посівів, ростові процеси та врожайність цукрових буряків.

УМОВИ І МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИХ ДОСЛІДЖЕНЬ

Експериментальна частина роботи виконувалась на дослідному полі Уманської сільськогосподарської академії протягом 1997-1999 років. Ґрунтдослідної ділянки - чорнозем опідзолений важкосуглинковий. Вміст гумусу в орному шарі - 3,3 %, реакція ґрунтового розчину слабокисла (pH сольової витяжки - 6,0). Забезпеченість легкогідролізованим азотом (за Корнфілдом) становить 108 мг/ кг ґрунту, рухомого фосфору та обмінного калію (за Чиріковим) - відповідно 112 і 104 мг/ кг ґрунту.

Клімат району досліджень помірно-континентальний і за основними елементами погоди характерний для підзони нестійкого зволоження. За даними Уманської метеостанції, в районі якої розташоване дослідне поле, середня температура січня складає мінус 5,9 ⁰ С, липня +20,0 ⁰ С. Середньорічна температура повітря становить близько 7,6 ⁰ С. В окремі роки спостерігається значне відхилення температур від середніх багаторічних.

Опадів за вегетаційний період випадає в середньому 291,5 мм, але їх розподіл у часі нерівномірний. Гідротермічний коефіцієнт в середньому рівний 1,18 зі значними коливаннями по роках і періодах вегетації рослин.

Кліматичні умови в роки проведення досліджень відрізнялись своєю контрастністю. Кожний рік мав свої особливості, що дозволило зробити більш достовірну оцінку досліджуваних варіантів. Так, 1997 рік можна вважати сприятливим для вирощування цукрових буряків, хоча до недоліків слід віднести надто велику кількість опадів у другій половині вегетації, що негативно позначилось на врожайності та якості коренеплодів. Сприятливі погодні умови, які складалися протягом 1998 року, забезпечили отримання високого врожаю цукрових буряків. Вегетаційний період 1999 року був гострозасушливим. Поряд з малою кількістю опадів цей період характеризувався значно вищою в порівнянні з багаторічними даними середньодобовою температурою повітря. Все це призвело до гострої нестачі вологи, що негативно позначилось на врожайності цукрових буряків.

Досліди по вивченню впливу глибини основного обробітку під цукрові буряки після колосових попередників закладались за такою схемою: 1) дискування на 5-6 см; 2) оранка на 10-12 см; 3) оранка на 15-17 см; 4) оранка на 20-22 см; 5) оранка на 25-27 см; 6) оранка на 30-32 см (контроль).

Дослідження проводились як на безгербіцидному, так і гербіцидному фонах.

Розміщення варіантів у досліді послідовне. Повторність триразова. Посівна площа ділянки 151 м², облікова 100 м².

Агротехніка цукрових буряків за виключенням варіантів основного обробітку була загальноприйнятою для зони. Система удобрення обмежувалась внесенням під основний обробіток мінеральних добрив із розрахунку N₉₀P₉₀K₉₀.

Дослідження за впливом глибини основного обробітку ґрунту на агрофізичні показники чорнозему опідзоленого проводили такими методами: щільність ґрунту -методом Н.А. Качинського; будова ґрунту - методом насичення ґрунту водою в патронах; агрегатний стан ґрунту - методом Н.І. Саввінова; водостійкість структурних агрегатів - методом П.І. Андріанова; водопроникність ґрунту - методом заливних площадок; вологість ґрунту - термостатно-ваговим методом.

Біологічну активність ґрунту визначали користуючись такими методами: інтенсивність виділення СО₂ з ґрунту - методом Штатнова; ступінь розкладу лляної тканини - методом аплікацій на глибину орного шару із строком експозиції два місяці.

Поживний режим ґрунту визначали такими методами: вміст нітратного азоту - іонометричним методом; вміст рухомого фосфору та калію - методом Чирікова.

Засміченість ґрунту насінням бур'янів визначали на період фізичного дозрівання ґрунту навесні шляхом відбору зразків ґрунту з шарів ґрунту 0-10, 10-20 і 20-30 см з наступним відмиванням насіння водою.

Забур'яненість посівів цукрових буряків визначали кількісно-ваговим методом.

Спостереження за ростом і розвитком цукрових буряків (рівномірність заробки насіння в ґрунт, схожість, динаміка наростання маси листя і коренеплоду) проводили за загальноприйнятими методиками. Облік врожаю проводили суцільним методом.

Вміст цукру та інші технологічні показники якості коренеплодів цукрових буряків визначали на автоматичній лінії “Venema”.

ФІЗИЧНИЙ СТАН ОРНОГО ШАРУ ГРУНТУ ЗАЛЕЖНО ВІД ГЛИБИНИ ОСНОВНОГО ОБРОБІТКУ

Фізичний стан ґрунту найповніше характеризується показником щільності. Результати наших досліджень (табл. 1) засвідчують, що глибина основного обробітку не викликала суттєвих змін щільності ґрунту на початку вегетації цукрових буряків протягом всіх років досліджень, яка була на всіх варіантах в межах оптимальних параметрів. Слід відмітити істотне зростання щільності орного шару на варіантах з обробітками на глибину 5-7 і 10-12 см, що зумовлювалось в основному збільшенням цього показника в шарах ґрунту, що не оброблялись. Решта варіантів, включаючи і оранку на глибину 15-17 см, мали близькі значення і істотно між собою

Таблиця 1

Фізичний стан орного шару ґрунту на період змикання листя в міжряддях залежно від глибини основного обробітку не відрізнялись.

На період змикання листя в міжряддях щільність ґрунту на всіх варіантах досліду збільшувалась, але залишалась в межах оптимальних параметрів для росту і розвитку цукрових буряків на всіх варіантах досліду.

Важливим показником фізичного стану ґрунту є його загальна пористість та співвідношення між окремими її видами. В наших дослідженнях глибина основного обробітку ґрунту лише в деякій мірі впливала на загальну пористість ґрунту в середині вегетації цукрових буряків. В більшості випадків всі варіанти досліду, за виключенням варіанту із дискуванням, а іноді із оранкою на глибину 10-12 см, істотно між собою не відрізнялись. Не відмічалось ніякої залежності цього показника від зменшення глибини оранки з 30-32 до 20-22 см.

Капілярна пористість ґрунту практично не залежала від глибини обробітку, а деяке зростання загальної пористості ґрунту на варіантах досліду з глибокими обробітками відбувалось за рахунок зростання некапілярної пористості, яка за різної глибини обробітку змінювалась найбільше.

Значною мірою визначає умови росту рослин структурний стан орного шару ґрунту. Спостереження за вмістом агрономічно цінної структури засвідчують, що глибина основного обробітку впливала на вміст цих елементів в орному шарі ґрунту, хоча більш визначальним фактором були погодні умови, які складалися в період від проведення основного обробітку до початку сівби. Все ж при поглибленні основного обробітку ґрунту до 20-22 см підвищувався вміст агрономічно цінних агрегатів, а подальше збільшення глибини основного обробітку в більшості випадків не сприяло покращанню структурного стану ґрунту. При застосуванні поверхневого та мілких обробітків підвищувався вміст пилуватих фракцій, а при проведенні глибоких обробітків зростав вміст бриластої фракції. Коефіцієнт структурності збільшувався із поглибленням оранки, хоч за цим показником варіанти обробітку на глибину 20-22, 25-27, а іноді і 15-17 см, суттєво не відрізнялись від обробітку ґрунту на глибину 30-32 см.

Поняття “структурний грунт” втрачає свій сенс, коли ця структура легко розпадається під впливом води. Тому ґрунт повинен містити значну кількість водостійких ґрунтових агрегатів. Як свідчать результати наших досліджень, водостійкість структурних агрегатів в орному шарі ґрунту була досить низькою протягом всіх трьох років досліджень і мало залежала від глибини основного обробітку. Разом з цим, в усі роки досліджень спостерігалась стійка тенденція до підвищення вмісту цих агрегатів при зменшенні глибини основного обробітку за рахунок високого вмісту водостійких агрегатів в шарах ґрунту 10-20 і 20-30 см. В шарі ґрунту 0-10 см вміст водостійких агрегатів був вищим на варіантах із середнім та глибокими обробітками, що пов'язано із виорюванням на поверхню нижніх шарів ґрунту з вищим вмістом цих агрегатів. Водопроникність ґрунту в наших дослідженнях значною мірою визначалася глибиною основного обробітку. Спостерігалося значне зниження цього показника на варіантах з дискуванням та мілкою оранкою. Значно підвищувалась водопроникність ґрунту в порівнянні з цими обробітками на варіантах з глибиною обробітку 20-22 см, і, особливо, з оранкою на 25-27 і 30-32 см. На нашу думку, таке зростання зумовлено тим, що глибока оранка розущільнювала шар ґрунту 20-30 см, тим самим руйнувала плужну підошву, яка значною мірою погіршувала водопроникність. Ще однією вагомою причиною зниження цього показника на варіантах з мілкими та поверхневими обробітками є підвищення в верхньому шарі вмісту пилуватих фракцій, які частково забивали пори, погіршуючи цим самим водопроникність.

Аналіз динаміки водопропускної здатності ґрунту протягом 60-хвилинного періоду експозиції засвідчує, що найвищі показники водопроникності і найбільша різниця між варіантами спостерігалась на 5-ту хвилину експозиції. В подальшому водопроникність ґрунту знижувалась і різниця між варіантами була виражена значно менше. Так на 60-ту хвилину експозиції водопроникність ґрунту на варіантах з оранкою на глибину 30-32 см становила 0,45 мм/ хв., а на фоні дискування вона знижувалась до 0,35 мм/ хв.

ВОДНИЙ РЕЖИМ ГРУНТУ

В основних районах бурякосіяння України вода є вирішальним фактором вирощування високих врожаїв цукрових буряків. За свідченням багатьох науковців в умовах нестійкого та недостатнього зволоження у формуванні запасів води в ґрунті певну роль відіграє його основний обробіток ґрунту. В наших дослідженнях (табл. 2) вміст доступної вологи на час настання фізичної спілості ґрунту в метровому шарі був досить високим протягом усіх років досліджень. В цей період не спостерігалось ніякої залежності між глибиною основного обробітку і нагромадженням доступної вологи в метровому шарі ґрунту, проте розподіл вологи по шарам ґрунту при цьому був неоднаковим. На варіантах з поверхневим та мілкими обробітками найбільш зволоженим був верхній 40-сантиметровий шар ґрунту і, особливо, шар 0-10 см.

Таблиця 2

Вміст доступної вологи в ґрунті при різній глибині основного обробітку (середнє за роки досліджень)

На час сівби цукрових буряків було відмічено значне зниження вмісту доступної вологи на всіх варіантах досліду, що зумовлювалось тривалим періодом від настання фізичного дозрівання ґрунту до сівби цукрових буряків. Як і на час настання фізичної спілості ґрунту, при сівбі запаси доступної вологи протягом трьох років досліджень від способу та глибини обробітку не залежали і були майже однаковими на всіх варіантах досліду. У цей період значно менше просліджувалась різниця між пошаровим розподілом вологи, хоча також протягом всіх років досліджень спостерігалась тенденція до збільшення доступної вологи в шарі ґрунту 0-40 см на фоні дискування і оранки на 10-12 см. На нашу думку, це пов'язано із щільнішим складенням цього шару, внаслідок чого зменшувались непродуктивні втрати доступної вологи в цей період через дифузне випаровування.

На період змикання листя в міжряддях цукрових буряків запаси вологи в метровому шарі ґрунту також були практично однаковими на всіх варіантах досліду. На цей період в окремі роки відмічене деяке зниження вмісту доступної вологи в шарі ґрунту 0-10 см на варіантах з поверхневим та мілкими обробітками, що зумовлювалось більшим споживанням вологи з цього шару в зв'язку з інтенсивнішим ростом та розвитком рослин цукрових буряків у першій половині вегетації на цих варіантах.

Вміст доступної вологи на кінець вегетації цукрових буряків визначався в основному погодними умовами і не залежав від глибини основного обробітку ґрунту.

БІОЛОГІЧНА АКТИВНІСТЬ ГРУНТУ ЗАЛЕЖНО ВІД ГЛИБИНИ ОСНОВНОГО ОБРОБІТКУ

Важлива роль у формуванні родючості ґрунту, трансформації органічної речовини, кругообігу основних біогенних елементів і енергії належить ґрунтовій мікрофлорі. В наших дослідженнях глибина основного обробітку ґрунту мала помітний вплив на мікробіологічну активність орного шару ґрунту, про що свідчить різна інтенсивність виділення вуглекислоти з ґрунту. Так в середньому за роки досліджень інтенсивність виділення CO₂ з ґрунту становила на різних варіантах обробітку 108,1-98,5 мг/ м² за годину. Найвищою вона була на фоні дискування та оранки на глибину 10-12 см, а найнижчою, але близькою між собою - на ділянках з оранкою 20-22, 25-27 і 30-32 см. Проміжне місце за цим показником займав варіант із глибиною обробітку 15-17 см. Підвищення інтенсивності виділення вуглекислоти на варіантах із мілкими та поверхневими обробітками, очевидно, зумовлено локалізацією рослинних решток та мінеральних добрив в поверхневому шарі ґрунту, де найактивніше проходять процеси мінералізації органічної речовини. Ще однією причиною посилення інтенсивності виділення вуглекислоти з ґрунту може бути більше продукування CO₂ корінням бур'янів, яких на цих варіантах було найбільше.

Інтенсивність розкладу лляної тканини за 60-денний період в середньому за два роки досліджень була приблизно однаковою на всіх варіантах досліду і становила 23,3-25 %. Спостерігалась лише тенденція до незначного підвищення процесів мінералізації органічної речовини при збільшенні глибини основного обробітку ґрунту. Застосування поверхневого та мілких обробітків призводило до диференціації орного шару ґрунту за рівнем біологічної активності. При використанні цих обробітків найвища активність мікроорганізмів спостерігалася у верхньому 10-сантиметровому шарі ґрунту. Проте в шарах ґрунту 10-20 і 20-30 см проходило різке зниження процесів мінералізації органічної речовини. При застосуванні більш глибоких обробітків створювався однорідний шар ґрунту за рівнем активності целюлозоруйнівних бактерій.

ПОЖИВНИЙ РЕЖИМ ГРУНТУ ЗА РІЗНОЇ ГЛИБИНИ ОСНОВНОГО ОБРОБІТКУ

Вміст нітратного азоту в наших дослідженнях на період змикання листя в міжряддях був майже однаковим на всіх варіантах досліду і практично не залежав від глибини основного обробітку. Спостерігалася лише тенденція до його підвищення при застосуванні глибоких обробітків, що, на нашу думку, зумовлено більш інтенсивним проходженням процесів мінералізації органічної речовини за рахунок більш пухкого складення орного шару ґрунту на цих варіантах. Причиною зниження вмісту нітратного азоту на ділянках з мілкими обробітками може бути більш інтенсивне споживання цього елементу рослинами з поверхневого шару ґрунту, де він містився в більшій кількості.

В наших дослідах глибина основного обробітку ґрунту більш суттєво впливала на характер розподілу нітратного азоту по профілю орного шару. Так, в шарі ґрунту 0-10 см найбільша кількість азоту була зафіксована на варіантах з дискуванням на глибину 5-7 та оранкою на 10-12 см, де його вміст в різні роки досліджень становив відповідно 7,1-6,6 і 7,0-6,5 мг/ кг ґрунту, в той час коли на фоні глибокої оранки цей показник був в межах 5,8-4,9 мг/ кг.

В шарі ґрунту 10-20 см вміст нітратного азоту був практично однаковим на всіх варіантах досліду. Можна лише відмітити дещо вищий вміст цього елементу на варіанті із оранкою на глибину 20-22 см, чому в найбільшій мірі сприяла заробка мінеральних добрив на цю глибину.

В шарі ґрунту 20-30 см спостерігалась протилежна закономірність щодо вмісту нітратного азоту тій, що була у шарі 0-10 см.

Вміст рухомого фосфору в ґрунті був практично однаковим на всіх варіантах досліду, а глибина основного обробітку ґрунту, не впливаючи на його загальний вміст, лише дещо змінювала розподіл рухомого фосфору по профілю орного шару. Так, на протязі всіх років досліджень найвищий вміст цього елементу в шарі 0-10 см був зафіксований на варіантах з дискуванням та з оранкою на глибину 10-12 см. В шарі 10-20 см вищий вміст рухомого фосфору відмічався на варіанті з оранкою на глибину 20-22 см. В шарі ґрунту 20-30 см найбільше рухомого фосфору відмічалось на варіантах з глибокими обробітками.

При застосуванні обробітків ґрунту на 15-17 і 20-22 см створювався практично гомогенний шар ґрунту за вмістом доступного фосфору з деяким підвищенням вмісту цього елемента в поверхневому шарі. На нашу думку це явище можна вважати позитивним, оскільки саме на початкових етапах росту рослини найбільш чутливі до наявності якомога більшої кількості цього елементу.

Вміст рухомого калію в орному шарі ґрунту, як і фосфору, майже не залежав від глибини основного обробітку ґрунту. Через відносно невисоку рухомість цього елементу в ґрунті глибина основного обробітку практично впливала лише на характер його перерозподілу по профілю ґрунту. Коливання вмісту рухомих форм калію по роках проведення досліджень зумовлено, в основному, ступенем розвитку цукрових буряків на момент проведення досліджень.

ЗАСМІЧЕНІСТЬ ОРНОГО ШАРУ ТА ЗАБУР'ЯНЕНІСТЬ ПОСІВІВ ЦУКРОВИХ БУРЯКІВ ЗАЛЕЖНО ВІД ГЛИБИНИ ОСНОВНОГО ОБРОБІТКУ ГРУНТУ

Результати наших досліджень засвідчують, що глибина основного обробітку ґрунту значною мірою визначає характер розміщення свіжоосипаного насіння бур'янів в орному шарі. При застосуванні мілких та поверхневих обробітків насіння бур'янів зосереджується, в основному, в шарі ґрунту 0-10 см, в той час коли при проведенні глибоких обробітків основна кількість насіння зосереджена в шарах ґрунту 10-20 і 20-30 см, звідки за звичайних умов воно не проростає. Тут слід відмітити таку закономірність, що при проведенні глибоких обробітків, зокрема обробітків ґрунту на глибину 25-27 і 30-32 см, не все насіння потрапляє саме в нижній шар ґрунту, а досить велика його кількість потрапляє в шар ґрунту 10-20 см, внаслідок чого наступними обробітками в сівозміні воно знову вивертається в поверхневий шар ґрунту, звідки добре проростає. Тому перспективнішим, на нашу думку, напрямом у боротьбі з засміченістю орного шару насінням бур'янів є застосування поверхневих та мілких обробітків, коли проходить стимуляція до проростання основної маси насіння, яка зосереджена в поверхневому шарі ґрунту, з наступним знищенням проростків з допомогою агротехнічних та хімічних методів боротьби. Однак, ефективним цей напрям буде лише в разі наявності достатньоїкількості надійних гербіцидів, чіткого виконання технології вирощування та недопущення повторного обнасінення бур'янів. У випадку неможливості виконання цих умов, завжди кращі результати у боротьбі бур'янами дає глибока оранка.

Локалізація насіння бур'янів у верхньому шарі ґрунту при застосуванні мілких та поверхневого обробітків призводить до значного збільшення забур'яненості посівів (табл. 3). Так, на початку вегетації забур'яненість посівів цукрових буряків на варіанті з дискуванням та мілкою оранкою збільшувалась в порівнянні з оранкою на глибину 30-32 см майже у 2 рази. Також при зменшенні глибини основного обробітку ґрунту спостерігалось різке збільшення чисельності багаторічних бур'янів.

Дещо інша ситуація складається в разі застосування гербіцидів. На гербіцидному фоні найвищий рівень забур'яненості посівів на початку вегетації цукрових буряків був зафіксований на варіантах з дискуванням та мілкою оранкою, решта ж варіантів мали близькі між собою значення.

Таблиця 3

Забур'яненість посівів цукрових буряків при різній глибині основного обробітку ґрунту

Під дією міжрядних обробітків та ручних прополок, а також застосування гербіцидів забур'яненість посівів цукрових буряків на середину вегетації значно знижувалась, проте і надалі найвищою вона залишалась на варіантах із мілкими та поверхневим обробітками. Застосування ж гербіцидів різко зменшувало кількість бур'янів на всіх варіантах досліду, хоча також спостерігалась тенденція до підвищення забур'яненості посівів при зменшенні глибини основного обробітку ґрунту.

ПРОДУКТИВНІСТЬ ЦУКРОВИХ БУРЯКІВ ЗАЛЕЖНО ВІД ГЛИБИНИ ОСНОВНОГО ОБРОБІТКУ ГРУНТУ

В наших дослідженнях польова схожість насіння цукрових буряків досить відчутно залежала від глибини основного обробітку ґрунту. В усі роки найвищою вона була на варіантах з поверхневим та мілкими обробітками. Так, в середньому за роки досліджень на варіанті з дискуванням польова схожість насіння цукрових буряків становила 67,7%, в той час коли на варіанті з глибокою оранкою цей показник знижувався до 63,4%. На нашу думку, підвищення схожості насіння на варіантах з поверхневим та мілкими обробітками зумовлювалась поліпшенням якості сівби, кращого контакту насіння з ґрунтом та деяким збільшенням вмісту доступної вологи в посівному шарі ґрунту. ґрунт буряк вирощування врожайність

Спостереження за ростом цукрових буряків засвідчують, що застосування поверхневого та мілких обробітків ґрунту сприяє кращому росту і розвитку рослин в першій половині вегетації. Однак через погіршення поживного режиму та в деякій мірі фізичного стану ґрунту на цих варіантах у другій половині вегетації процеси наростання маси листя і коренеплоду значно сповільнювались, в результаті чого на період збирання врожаю на варіантах із глибокими та середнім обробітками формувалась більша маса листя і коренеплоду. Зменшення глибини основного обробітку ґрунту з 30-32 до 25-27 та до 20-22 см практично на впливало на динаміку наростання маси листя і коренеплоду протягом всього вегетаційного періоду.

Ефективність дії будь-якого агротехнічного заходу в кінцевому результаті визначається урожайністю та якістю одержаної продукції. Як свідчать результати наших досліджень (табл. 4), глибина основного обробітку ґрунту значною мірою впливала на врожайність цукрових буряків. Так застосування поверхневого обробітку та оранки на глибину 10-12 см негативно впливало на врожайність коренеплодів на протязі трьох років досліджень. На безгербіцидному фоні в середньому за роки досліджень недобір врожаю на цих варіантах становив 30-46 ц/ га, а на гербіцидному фоні на варіанті з дискуванням зниження врожайності в порівнянні з контролем становило 33 ц/ га. На нашу думку, основними причинами такого різкого зниження врожайності коренеплодів на цих варіантах є значно вищий рівень забур'яненості посівів, який тут відмічався, та погіршення поживного режиму ґрунту у другій половині вегетації.

ЕКОНОМІЧНА ТА ЕНЕРГЕТИЧНА ОЦІНКА ВИРОЩУВАННЯ ЦУКРОВИХ БУРЯКІВ

Одним із шляхів зниження витрат на виробництво сільськогосподарської продукції є мінімалізація обробітку ґрунту, яка включає в себе зменшення глибини основного обробітку ґрунту та запровадження мілких та поверхневих обробітків. В нашому досліді за рахунок зменшення матеріально-грошових витрат на вирощування цукрових буряків та незначному зниженні їх врожайності найнижча собівартість одного центнера коренеплодів була отримана на варіанті із оранкою на глибину 20-22 см і складала на безгербіцидному фоні 6,20 грн./ ц, в той час коли на варіанті з оранкою на глибину 30-32 см цей показник зростав до 6,33 грн./ ц. Аналогічно складалась ситуація і на безгербіцидному фоні. На цьому ж варіанті був отриманий і найбільший чистий дохід та рівень рентабельності. На варіантах із глибиною оранки 20-22 і 25-27 см був отриманий практично однаковий чистий дохід, а рівень рентабельності на всіх варіантах досліду за виключенням дискування і оранки на глибину 10-12 см був досить близьким між собою і становив 29,6-32,2 % на безгербіцидному і 24,4-31,4 % на гербіцидному фоні. Значне зниження чистого доходу на варіантах з дискуванням та оранкою на 10-12 см зумовлено різким зниженням врожайності цукрових буряків.

Ці дані підтверджуються і результатами енергетичного аналізу. Так коефіцієнт енергетичної ефективності на гербіцидному фоні був найвищим на варіанті досліду із оранкою на глибину 20-22 см, хоча досить близькими ці показники були і на варіантах з оранкою на глибину 15-17 і 25-27 см. Аналогічні дані були отримані і на безгербіцидному фоні.

ВИСНОВКИ

1. Питання про обробіток ґрунту під цукрові буряки було і залишається актуальним через малу вивченість можливості застосування під цю культуру поверхневого та мілких обробітків ґрунту в різних грунтово-кліматичних зонах, в тому числі на півдні лісостепової зони України.

2. Застосування основного обробітку ґрунту на різну глибину не призводило до значних змін показників агрофізичного стану ґрунту, більшість яких були в межах оптимальних параметрів для росту і розвитку цукрових буряків. Разом з тим, при застосуванні поверхневого та мілких обробітків в незначній мірі зростала щільність ґрунту, знижувалась загальна пористість і коефіцієнт структурності, хоча вміст водостійких агрегатів при цьому підвищувався. Застосування вищезгаданих обробітків погіршувало водопроникність ґрунту. Варіанти із середнім та глибокими обробітками практично не відрізнялись між собою за жодним із цих показників. Більше ніж глибина основного обробітку, на агрофізичний стан ґрунту впливали погодні умови, які складались протягом осінньо-весняного періоду.

3. Глибина основного обробітку чорнозему опідзоленого практично не впливала на запаси доступної вологи в метровому шарі ґрунту. Спостерігалась лише зміна характеру розподілу доступної вологи в цьому шарі на час настання фізичної спілості ґрунту та сівби, коли на варіантах з поверхневим та мілкими обробітками шари ґрунту 0-40, і особливо 0-10см були більш зволоженими, що в умовах нестійкого та недостатнього зволоження є позитивним явищем.

4. При використанні поверхневого та мілких обробітків відмічається диференціація орного шару ґрунту за рівнем біологічної активності, коли її інтенсивність зростає в шарі ґрунту 0-10 см і різко знижується 10-20 і 20-30 см, що є недоліком цих обробітків.

5. Кращий поживний режим для цукрових буряків створюється при проведенні оранки на глибину 20-22 см. При такій глибині основного обробітку порівняно з глибокою оранкою мінеральні добрива та поживні речовини ґрунту стають для цукрових буряків доступними в більш молодому віці, що сприяє їх кращому росту і розвитку в першій половині вегетації. Ефективність використання добрив знижується на варіантах з поверхневим та мілкими обробітками, що зумовлено частим пересиханням верхнього 10-сантиметрового шару ґрунту.

6. Глибина основного обробітку ґрунту значною мірою визначала характер розподілу насіння бур'янів по профілю орного шару. При застосуванні поверхневого та мілких обробітків ґрунту близько 60 % насіння бур'янів зосереджувалось у поверхневому шарі ґрунту, в той час як при застосуванні глибоких обробітків насіння рівномірно розподілялось по профілю орного шару.

7. Локалізація насіння бур'янів у верхньому шарі ґрунту при застосуванні поверхневого і мілких обробітків призводила до значного збільшення рівня забур'яненості посівів цукрових буряків як малорічними, так і багаторічними видами. На гербіцидному фоні рівень забур'яненості значно знижувався, але все ж найвищим він був на вищезгаданих варіантах обробітку. Забур'яненість посівів на варіантах із середнім та глибокими обробітками була практично однаковою.

8. Польова схожість насіння цукрових буряків була вищою на варіантах із поверхневим та мілкими обробітками, що зумовлювалось кращим розподілом насіння в посівному шарі за глибиною і кращим контактом насіння з ґрунтом при дещо вищій щільності посівного шару. Позитивно позначилось на схожості насіння також збільшення вмісту доступної вологи на час сівби цукрових буряків на цих варіантах. Ростові процеси цукрових буряків в першій половині вегетації на варіантах з поверхневим та мілкими обробітками проходили інтенсивніше, однак через погіршення поживного режиму та помітне збільшення кількості бур'янів на цих варіантах в другій половині вегетації наростання маси листя і коренеплоду значно сповільнювалось. На період збирання врожаю маса листя і коренеплоду на варіантах із середнім та глибоким обробітками була найвищою.

9. Застосування поверхневого та мілкого (на глибину 10-12 см) обробітків призводило до значного зниження врожайності коренеплодів. Зменшення глибини основного обробітку з 30-32 до 20-22 см практично не позначилось на рівні врожайності. В середньому за три роки досліджень на безгербіцидному фоні урожайність знижувалась лише на 5 ц/ га, а на гербіцидному фоні в середньому за два роки досліджень - на 3 ц/ га. При зменшенні глибини основного обробітку ґрунту поліпшувалась якість коренеплодів, в результаті чого збір цукру на всіх варіантах досліду, за виключенням дискування та оранки на глибину 10-12 см, був практично однаковим з деякою перевагою варіанту з оранкою на глибину 20-22 см.

10. Розрахунки економічної та енергетичної ефективності вирощування цукрових буряків вказують на перевагу варіанту з оранкою на глибину 20-22 см, де були найбільший чистий дохід і найвищий рівень рентабельності та коефіцієнт енергетичної ефективності

11. Аналіз одержаних результатів дає підставу рекомендувати господарствам південного Лісостепу України на чорноземних ґрунтах відмовитись від глибокого основного обробітку під цукрові буряки, обмежившись оранкою на глибину 20-22 см.

СПИСОК ОПУБЛІКОВАНИХ ПРАЦЬ ЗА ТЕМОЮ ДИСЕРТАЦІЇ

1. Єщенко В.О., Опришко В.П., Костогриз П.В., Карнаух О.Б. Особливості вологозабезпеченості чорнозему опідзоленого залежно від насичення сівозміни цукровими буряками і глибини основного обробітку ґрунту // Міжвідомчий тематичний науковий збірник "Агрохімія і ґрунтознавство". Спеціальний випуск до V з'їзду УТГА (6-10 липня 1998 р., м. Рівне). - Част. 2. - Харків, 1998. - С.184-186. (Експериментальний матеріал стосовно глибини основного обробітку ґрунту під цукрові буряки).

2. Костогриз П.В., Карнаух О.Б. Глибина обробітку і агрофізичні показники родючості чорнозему опідзоленого // Збірник наукових праць УСГА. - Умань, 1998. - С.54-59. (Експериментальний матеріал стосовно глибини основного обробітку ґрунту під цукрові буряки).

3. Єщенко В.О., Карнаух О.Б., Каричковський Д.Л. Проблема мінімалізації механічного обробітку ґрунту та окремі шляхи її реалізації при вирощуванні цукрових буряків і кукурудзи // Збірник наукових праць "Аграрний вісник Причорномор'я". - Випуск №3 (6). - Част. 1. - Одеса, 1999. - С. 133-137. (Експериментальний матеріал стосовно глибини основного обробітку ґрунту під цукрові буряки).

4. Карнаух О.Б. Агрофізичні показники родючості чорнозему опідзоленого залежно від глибини основного обробітку ґрунту під цукрові буряки // Цукрові буряки. - 1999. - №4. - С.10-11.

5. Карнаух О.Б. Забур'яненість посівів цукрових буряків залежно від глибини основного обробітку ґрунту // Захист рослин. - №8. - С.12-13.

АНОТАЦІЇ

Карнаух О.Б. Глибина основного обробітку чорнозему опідзоленого під цукрові буряки в умовах південного Лісостепу України. - Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата сільськогосподарських наук за спеціальністю 06.01.01-загальне землеробство. - Національний аграрний університет, Київ, 2000.

Дисертація присвячена вивченню впливу поверхневого, мілких, середнього і глибоких зяблевих обробітків під цукрові буряки на умови вирощування, врожайність та якість коренеплодів.

Встановлена можливість в умовах південного Лісостепу України на чорноземних ґрунтах зменшення глибини основного обробітку ґрунту під цукрові буряки з 30-32 до 20-22 см практично без зниження врожайності коренеплодів. Збір цукру при цьому був навіть дещо вищим, що зумовлювалось кращими технологічними показниками якості коренеплодів.

Найбільш економічно та енергетично доцільним було зменшення глибини основного обробітку під цукрові буряки 3 30-32 до 20-22 см.

Ключові слова: глибина обробітку, цукрові буряки, урожайність, якість.

Карнаух А.Б. Глубина основной обработки чернозема оподзоленного под сахарную свеклу в условиях южной Лесостепи Украины. - Рукопись.

Диссертация на соискание учёной степени кандидата сельскохозяйственных наук по специальности 06.01.01 - общее земледелие. - Национальный аграрный университет, Киев, 2000.

Диссертация посвящается вопросам влияния поверхностной, мелких, среднего и глубоких основных обработок почвы под сахарную свеклу на условия возделывания, урожайность и качество корнеплодов.

Установлено, что использование различных глубин основной обработки почвы мало отразилось на изменении ее физических свойств. Большинство показателей агрофизического состояния почвы были в пределах оптимальных параметров для роста и развития сахарной свеклы. При этом следует отметить, что при использовании поверхностной и мелких обработок лишь в незначительной степени увеличивалась плотность сложения пахотного слоя почвы, снижалась общая порозность и коэффициент структурности, хотя при этом несколько увеличивалось содержание водопрочных агрегатов. Использование выше упомянутых способов обработки почвы в большей степени ухудшало водопроницаемость почвы. Варианты с обработками почвы на глубину 20-22, 25-27 и 30-32 см практически не отличались между собой за выше упомянутыми показателями.

Не оказывала существенного влияния глубина основной обработки почвы на запасы доступной почвенной влаги в метровом слое почвы. Наблюдалось лишь изменение характера распределения влаги в этом слое на период весеннего созревания почвы и на период посева сахарной свеклы. На вариантах с поверхностной и мелкими обработками слои почвы 0-40, и особенно 0 - 10 см были увлажнены лучше, что в условиях неустойчивого и недостаточного увлажнения имеет важное значение.

При использовании поверхностной и мелких обработок наблюдалась дифференциация пахотного слоя почвы за уровнем биологической активности и содержанием доступных элементов питания. Это явление практически не наблюдалось при использовании вспашки на глубину 20-22 см

Засорённость посевов сахарной свеклы была наивысшей при использовании поверхностной и мелких обработок, что объясняется локализацией основного количества семян сорняков (60 %) в слое почвы 0-10 см. При этом фактическая засорённость посевов сахарной свеклы увеличивалась у 2 - 2,5 раза.Уменьшение глубины основной обработки до 20-22 см практически не влияло на уровень засорённости посевов.

Полевая всхожесть семян сахарной свеклы была выше на вариантах, где использовалась поверхностная и мелкая обработка почвы, что обусловливалось лучшим распределением семян в посевном шаре по глубине, а также лучшим контактом семян с почвой за счёт несколько высшей плотности сложения посевного шара. Ростовые процессы сахарной свеклы в первой половине вегетации проходили интенсивнее на вариантах с поверхностной и мелкими обработками. Однако вследствие ухудшения пищевого режима и значительное увеличение засорённости посевов во второй половине вегетации на этих вариантах нарастание массы листья и корнеплода значительно замедлялось. На период уборки сахарной свеклы масса листья и корнеплода была выше на вариантах из глубиной обработки 20-22, 25-27 и 30-32 см.

Урожайность сахарной свеклы была практически одинаковой на вариантах основной обработки на 20-22, 25-27 и 30-32 см, а сбор сахара на варианте с глубиной обработки был даже несколько выше, что обусловливалось лучшими технологическими показателями качества корнеплодов. Этот же вариант оказался наиболее экономически и энергетически выгодным.

Ключевые слова: глубина обработки, сахарная свекла, урожайность, качество.

Karnaukh A. B. Depth of main tillage of chornozem opodzolic for sugar beet growing under the conditions of the Southern Forest-Steppe Zone of Ukraine. - A manuscript.

A dissertation for conferring a degree of Candidate of Agricultural on the specialty 06.01.01 - General agriculture. - National Agrarian University, Kiev, 1999.

The dissertation deals with studying the effect of surface, shallow, medium and deep autumn cultivation's for sugar beet growing under the growing conditions, yielding capacity and root quality.

Under the conditions of the conditions of the Southern Forest-Steppe Zone of Ukraine chornozem soils, the possibility to reduce the depth of the main soil tillage for sugar beet growing from 30-32 to 20-22 cm practically without decreasing sugar beet yielding capacity has been found, sugar content being slightly higher. This is due to better indices of root quality.

The decrease of the depth of main soil tillage for sugar beet growing from 30-32 to 20-22 cm is of economic and energy importance.

Key words: depth of soil tillage, soil tillage, yielding capacity, quality.

Размещено на Allbest.ru