Відтворення родючості дерново-слабопідзолистих грунтів при запровадженні сидеральної сівозміни

Размещено на http://www.allbest.ru/

Відтворення родючості дерново-слабопідзолистих грунтів при запровадженні сидеральної сівозміни

Вступ

Проблема охорони, раціонального використання та відновлення родючості грунтів є і тривалий час буде однією з найважливіших. Активне сільськогосподарське освоєння земель Українського Полісся, інтенсифікація виробництва, постійно зростаючий техногенний прес на земельні ресурси обумовили в останні десятиріччя посилення розвитку деградаційних процесів, загострили екологічну ситуацію в регіоні.

Грунтовий покрив Українського Полісся, представлений переважно дерново-підзолистими грунтами легкого гранулометричного складу, які відрізняються невисоким рівнем природної родючості, легко піддаються деградаційним процесам: дегуміфікації, дефляції і т.п. В зв'язку з цим, в умовах високого сільськогосподарського освоєння території, площі деградованих та низькородючих земель складають значну долю і постійно зростають. Тому необхідність вивчення та розробки комплексу заходів по відновленню родючості грунтів для умов Українського Полісся є досить високою, а проблема є безумовно актуальною. В сучасних умовах більшість сільськогосподарських підприємств не здатні застосовувати традиційні затратні методи окультурення грунтів, які вимагають значних матеріальних та грошових вкладень. Існує необхідність розробки економічно та енергетично вигідних заходів окультурення низькородючих грунтів з достатньо високим екологічним ефектом, застосування яких було б під силу не лише великим, економічно міцним, але й малим, тому числі, і фермерським господарствам. Саме цим питанням присвячена дана дисертаційна робота.

Зв'язок роботи з науковими програмами. Дослідження проводились за тематикою ДКНТ СРСР, проблема N 515/271 “Охорона земельних ресурсів”, Nд..р.0288.0085, а також були складовою частиною виконання держбюджетної тематики кафедри меліоративного грунтознавства та землеробства та кафедри екології.

Мета досліджень. Метою досліджень було відтворення родючості дерново-слабопідзолистих піщаних грунтів, шляхом впровадження люпину жовтого, як сидеральної культури, в складі сівозміни, оцінити вплив сидератів на екологічний стан та рівень ефективної родючості досліджуваних грунті

Завдання досліджень. В завдання досліджень входило:

вплив сидератів на гумусовий стан дерново-слабопідзолистих грунтів.

вивчення процесів трансформації свіжої органічної маси люпину жовтого в грунті.

визначення оптимальної температури та вологості грунту в період посіву люпину жовтого.

дослідження впливу мінеральних добрив та якості насіннєвого матеріалу на продуктивність люпину жовтого.

оцінити ефективність сидеральної сівозміни на ріст, розвиток та урожайність сільськогосподарських культур.

дати енергетичну оцінку сидеральної сівозміни для умов Західного Полісся України.

Об'єкт досліджень. Об'єктом досліджень були низькородючі дерново-слабопідзолисті піщані грунти Західного Полісся України, сформовані на флювіогляціальних відкладах.

Предмет досліджень. Процеси окультурення дерново-слабопідзолистих піщаних грунтів при вирощуванні люпину жовтого як сидеральної культури в складі сівозміни.

Наукова новизна одержаних результатів. Вперше в умовах Західного Полісся України проведені дослідження по відтворенню родючості дерново-слабопідзолистих грунтів шляхом вирощування люпину жовтого на сидерат, встановлені оптимальні агроекологічні умови посіву люпину; досліджені процеси трансформації зеленої маси люпину жовтого в грунті; вивчений вплив сидератів на гумусовий стан, біологічну активність дерново-підзолистих піщаних грунтів; вивчена ефективність застосування сидератів на ріст, розвиток та продуктивність сільськогосподарських культур; досліджена енергетична ефективність впровадження сидеральної сівозміни на дерново-слабопідзолистих грунтах.

Практичне значення одержаних результатів. Доказана практична доцільність, агроекологічна та енергетична перевага використання люпину жовтого, як сидеральної культури в складі сівозміни. Встановлені оптимальний діапазон температур та вологості грунту для посіву люпину жовтого з метою отримання максимального врожаю зеленої маси та зерна. Розрахований баланс гумусу в сидеральній сівозміні та доказана перевага сидератів в покращанні агроекологічного стану дерново-підзолистих грунтів над підстилковим гноєм. Встановлено, що прибавка урожайності сільськогосподарських культур в сидеральній сівозміні складає від 18 до 43%, а приріст продукції по сівозміні перевищує 20 ц/га кормових одиниць, в порівнянні з контролем.

Реалізація результатів досліджень. Виробничу перевірку впровадження сидеральної сівозміни здійснено в господарствах Рівненської області на площі понад 5000 га, економічний ефект складає близько 145 тис. грн.

Особистий внесок здобувача. Зазначені положення дисертації висунуті, обгрунтовані і розроблені особисто автором. Автору належить постановка проблеми, розробка теоретичних положень, здійснення польових, лабораторних і модельних дослідів, узагальнення результатів досліджень, формування висновків і рекомендацій виробництву.

Апробація роботи. Результати досліджень, основні положення і висновки дисертації доповідались, обговорювались і опубліковані на науково-практичних конференціях 1983, 1985 років (м. Острог), 4-й науково-технічній конференції УДАВГ (1998 р.), м. Рівне, 5-й науково-технічній конференції професорсько-викладацького складу і студентів РДТУ (1999 р.), м. Рівне, міжнародній науково-практичній конференції “Сучасна екологія і проблеми сталого розвитку суспільства”, УкрДЛТУ, м. Львів. 1999р., а також на щорічних нарадах науковців та працівників сільського господарства Рівненської області в 1985 - 1995 роках.

Публікації. За результатами досліджень опубліковано 8 робіт, в тому числі 5 статей, 2 методичних рекомендацій.

Структура та обсяг дисертації. Дисертаційна робота складається із вступу, п'яти розділів, висновків, пропозицій виробництву і додатків на 45 листах. Дисертація викладена на 123 сторінках, містить 45 таблиць, 4 рисунки. Список літератури включає 166 назв, в тому числі 7 закордонних джерел.

родючість грунт сільськогосподарський

1.Стан вивчення питання

В розділі подано огляд літературних джерел з проблеми використання зеленого добрива, дано історичну довідку використання люпину жовтого як сидеральної та кормової культури, зроблений аналіз ефективності використання сидерального люпину для відновлення родючості грунтів в різних грунтово-кліматичних зонах. Аналіз літературних джерел засвідчує , що все більш наростаючі деградаційні процеси на грунтах сільськогосподарських угідь, збільшення площ деградованих та порушених земель значно загострили проблему розробки та удосконалення заходів відновлення родючості грунтів, екологічно прийнятних та економічно вигідних в сучасних соціально-економічних умовах. При цьому, комплекс заходів для окультурення грунтів повинен бути розрахований як на крупні сільськогосподарські спілки, так і на мілкого землевласника - фермера. В зв'язку з цим, в останні роки знову зростає актуальність застосування сидератів як заходу відновлення родючості та окультурення грунтів. Цей прийом має ряд переваг.

Це і екологічна чистота, а також економічна й досить висока господарська ефективність. Вирощування сидератів не вимагає значних капіталовкладень та суттєвої зміни агротехніки вирощування сільськогосподарських культур, що досить важливо в умовах реформування сільського господарства. Люпин жовтий є однією з найбільш перспективних сидеральних культур на дерново-підзолистих грунтах в умовах Західного Полісся України.

Саме сидеральні культури можуть вирішити проблему формування бездефіцитного балансу гумусу в сучасних умовах як для колективних, так і фермерських господарств, підтримати рівень родючості грунтів, забезпечити швидке окультурення низькородючих грунтів. В розділі дається аналіз ефективності зелених добрив на процеси гумусонакопичення, фізичні властивості дерново-підзолистих грунтів та перспективи застосування зелених добрив в сучасних умовах.

2.Характеристика об'єктів досліджень

В розділі дається вичерпна характеристика об'єкту дослідження, приводиться опис грунтового розрізу, приводяться дані водно-фізичних, фізико-хімічних властивостей, гранулометричного та валового хімічного складу досліджуваних грунтів. Приводиться глибокий огляд умов грунтоутворення в районі проведення польових досліджень, дається характеристика кліматичних умов та аналізуються погодні умови в роки проведення досліджень. Крім того, в розділі приводяться методики проведення польових та лабораторних досліджень. Польові дослідження проводились на землях КСП “Мир” Острозького району Рівненської області.

Польовий дослід проводився в двох сівозмінах: польовій (контрольній) і сидеральній. Схема чергування культур та удобрення в польовій сівозміні наступне: 1. Пар ( 30 т/га гною); 2.Озиме жито (N60P60K60); 3. Картопля (N60P60K60 );4. Кукурудза на силос (N45P45K45 + 20 т/га гною); 5. Ячмінь ярий (Н45Р45К45). Схема чергування культур та удобрення в сидеральній сівозміні: 1. Сидеральний пар (Р45К45); 2. Озиме жито (N60P60K60); 3. Картопля (N60P60K60); 4. Кукурудза на силос + посів люпину на сидерат ( Н45Р45К45) 5. Ячмінь ярий (Н45Р45К45 ).

Дослід був закладений в трьох кратній повторності. Посівна площа 120 м2, облікова - 100 м2. В досліді вирощувались: озиме жито - Белта; люпин - "Вайко" Л20; картопля - Гатчинська; ячмінь - Роланд.

Польовий дрібноділяночний дослід із різними термінами посіву проведений з метою визначення оптимальних умов посіву люпину. Посів люпину здійснювався з початку польових робіт через кожні три дні. Площа посівної ділянки 20 м2, повторність чотирьохкратна. Паралельно в досліді проводились спостереження за вологістю та температурою грунту.

Другий польовий дрібноділяночний дослід проведений для детального агроекологічного обгрунтування елементів технології вирощування люпину жовтого по впливу якості посівного матеріалу, норм удобрення на урожайність насіння та зеленої маси люпину жовтого. Схема досліду по вивченню удобрення на продуктивність люпину жовтого була закладена за слідуючою схемою: 1. Контроль (без добрив); 2. Н15 ; 3. Н30; 4. Р30 ; 5. Р60 ; 6. К30 ; 7. К60 ; 8. Р30К30 ; 9. Р60К60 . Площа дослідної ділянки складала 40 м2 , облікова площа - 20 м2 , повторність чотирьох кратна. Отримані в польових дослідах дані перевірялись у виробничих умовах на землях господарства, в інших господарствах району та Рівненської області.

Лабораторно-аналітичні дослідження проводились за наступними методиками: рН - потенціометрично із скляним електродом, рухомий фосфор - колориметрично, у 0,2н HCl витяжці за синім молібденовим гетерополікомплексом з хлористим оловом; обмінний калій - 0,2н HCl витяжці на полум'яному спектрофотометрі. Вміст загального гумусу визначався за методом І.В.Тюріна, рухомого за Єгоровим, фракційний склад гумусу за методом М.І.Кононової та П.П.Бєльчикової для мінеральних грунтів. Баланс гумусу в сівозміні розраховувався за методом Веремеєнко С.І. (1997). Гранулометричний склад визначався піпеточним методом за М.А.Качинським. Щільність твердої фази визначалась пікнометричним методом. Визначення щільності грунту проводилось за допомогою об'ємного бура з кільцем об'ємом 50 см3, а також в шурфах за допомогою циліндрів об'ємом 1000 см3. Визначення граничної та найменшої вологоємності здійснювалось лабораторним методом в зразках із непорушеною структурою. Максимальна гігроскопічна вологість грунту визначалася за А.В.Ніколаєвим. Вологість в'янення прийнята рівною 1,34 максимальної гігроскопічної вологості грунту.

Вивчення біологічної активності грунту здійснювалось по виділенню вуглекислого газу з поверхні грунту за методом Штатнова. Визначення коефіцієнтів мінералізації та гуміфікації органічної речовини здійснювалось за методикою викладеною в (Рекомендації, 1984), целюлозолітична активність грунту аплікаційним методом.

На дослідних ділянках проводились регулярні спостереження за ростом, розвитком рослин та проходженням фенологічних фаз. Крім цього, визначались показники структури врожаю та якості сільськогосподарської продукції. Середня висота визначалась шляхом заміру 40-100 рослин по кожному варіанту, облік листової поверхні та накопичення сухої маси - шляхом замірів 30 рослин раз у 15 днів. Облік урожаю проводився шляхом суцільного обліку у трьох повтореннях.

Достовірність експериментальних результатів визначалась математично методом дисперсійного та кореляційного аналізу за Доспєховим Б.А. (1979). Розрахунки проводились на ПЕОМ.

3.Оптимальні параметри гідротермічного режиму грунту для вирощування люпину жовтого

Погодні умови за період досліджень помітно відрізнялись з року в рік. Як відомо, Західне полісся характеризується затяжними веснами з частими поверненнями холодів. Тому період посіву в період спостережень коливався від третьої декади березня до першої декади травня. Тривалий період польових спостережень дав можливість з високою достовірністю встановити вплив таких факторів росту і розвитку як вологість та температура грунту на урожайність люпину жовтого. Польові досліди протягом 1984-92 років показали, що гідротермічний режим грунту в період посіву є одним з важливих факторів які визначають рівень продуктивності люпину жовтого. Залежність врожаю зерна та зеленої маси люпину жовтого від температури та вологості грунту має вид:

Y = A + bx + cx2

де: Y - урожай люпину жовтого; х - температура або вологість грунту в період посіву люпину;

Встановлені рівняння досить достовірно описують взаємозв'язок між досліджуваними факторами ( кореляційне відношення для температури грунту складає 0,84-0,81, для вологості грунту - 0,76-,74). Для досліджуваних грунтів оптимальною температурою в період посіву з метою отримання максимального врожаю зеленої маси люпину жовтого є 8-10о С, зерна - 6-8о С (Рис.1). При вирощуванні люпину жовтого на зелену масу чи сидеральні добрива слід зміщувати календарні строки посіву на більш пізніший період, коли грунт прогрівається ло 8-100С.

Підвищена температура грунту в період посіву люпину жовтого сприяє кращому кущенню рослини і розвитку більшої кількості бокових пагонів. Це сприяє накопиченню більшої біомаси і стримує дозрівання насіння. Тому для отримання зерна люпину слід дотримуватись ранніх строків посіву, а при вирощуванні люпину на зелену масу термін посіву краще пересувати на 5-7 днів пізніше.

На легких піщаних дерново-підзолистих грунтах із нестійким водним режимом, досить суттєвий вплив на розвиток і продуктивність люпину жовтого має вологість грунту в період посіву. Надто ранні посіви в перезволожений слабопрогрітий грунт затримують проростання насіння воно сильно вражається грибками, що призводить до зниження урожайності. Дослідження показали, що оптимальною вологістю грунту в період посіву є вологість на рівні 85-80% НВ (табл.1). Пізні посіви при нижчій вологості в умовах Західного Полісся погіршують умови дозрівання насіння і сприятливіші для накопичення вегетативної маси рослин. Урожай люпину в значній мірі залежить від якості насінневого матеріалу, оскільки його насіння відрізняється певною поліморфністю. Встановлено, що виживання та схожість насіння залежить від його ваги. При посіві крупним насінням виживання рослин складає 91,4%, середнім - 86,8%, мілким лише 55,5%. Проведені дослідження засвідчують, що для отримання урожаю зерна люпину на рівні 20-25 ц/га, або зеленої маси 300-350 ц/га для посіву необхідно використовувати добре відсортоване крупне насіння із вагою 1000 зерен на рівні 120-150 г.

Таблиця 1. Вплив вологості грунту на урожай люпину жовтого (середнє 1984-1991)

На низькородючих та деградованих грунтах високу продуктивність люпину можна забезпечити лише при застосуванні добрив. Досліди показують, що внесення азотних добрив малоефективне і не відшкодовується прибавками врожаю. Внесення фосфорних добрив підвищує урожайність з 180,1 ц/га на контролі до 269,2 ц/га при внесенні добрив в дозі Р30. Подальше підвищення норми фосфорних добрив неефективне. На внесення калійних добрив люпин жовтий реагує краще. Так, при внесенні калійних добрив в дозі К30 урожайність зросла до 275,5 ц/га зеленої маси, а при внесенні К60 - до 295,0 ц/га. Подібна закономірність спостерігається в досліді і при вирощуванні люпину на зерно ( табл.3.5 .).

Таким чином, найбільш доцільним є внесення помірних доз фосфорно-калійних добрив в нормі Р30-45К30-45. Внесення повного добрива, а також підвищення норми фосфорно-калійних добрив не сприяє подальшому підвищенню урожайності люпину жовтого.

4.Вплив сидерального люпину на гумусовий стан, біологічну активність, поживний режим грунту та фітосанітарний стан полів

Досліджень про вплив зеленого добрива на агрономічні властивості дерново-підзолистих грунтів багато, але більшість даних стосується грунтів більш важкого гранулометричного складу, ніж ті, що поширені в зоні Українського Полісся. Одним з найменш вивчених питань в проблемі застосування сидерального люпину є процеси трансформації зеленої маси в грунті. При цьому, якщо процеси мінералізації зеленої маси та вивільнення азоту вивчались, то гуміфікація рослинної маси люпину в грунті практично не досліджена. В той же час, для окультурення деградованих грунтів важливо оцінити темпи накопичення гумусу за рахунок сидератів. Встановлено, що зелена маса люпину досить швидко розкладається в грунті і за рік втрачається до 93% маси. Визначені коефіцієнти гуміфікації для люпину та інших органічних решток. Для люпину жовтого він склав 17,46 %, гною - 16,98 % і длясоломи був дещо нижчим, - лише 12,34 %. Якщо врахувати встановлені коефіцієнти гуміфікації, можна зробити висновок, що за ефективністю люпин, як сидеральна культура, не поступається гною в процесах накопичення гумусу. Оскільки люпин формує потужну розгалужену кореневу систему, яка глибоко проникає в грунт, то очевидно окультурення низькородючих грунтів сприяє формуванню більш потужного гумусового горизонту.

Результати дослідження по вивченню гумусового стану дерново-підзолистих грунтів показали, що застосування сидератів забезпечує помітний приріст гумусу в грунті і покращує його стан. Як видно з таблиці 2, впровадження польової сівозміни із середньою насиченістю органічними добривами, у вигляді підстилкового гною на рівні 10 т/ га дало можливість підвищити за п'ять років вміст гумусу в орному шарі до 0,94%.

Впровадження сидеральної сівозміни з використанням зеленої маси люпину як добрива також виявилось ефективним. Вміст гумусу в шарі грунту 0 - 25 см зріс до 0,93 %, тобто приблизно на такий же рівень, як і при застосуванні гною. А от в шарі 25 - 40 см вміст гумусу зріс більше як у двічі - з 0,10 % до 0,22 %. При цьому загальні запаси гумусу склали 34,8 т/га, або на 8,3 т більше, ніж перед закладкою досліду (табл.2). Тобто приріст запасів гумусу при впровадженні сидеральної сівозміни виявився вищий, ніж при використанні традиційного добрива - підстилкового гною.

Таблиця 2. Зміна вмісту та запасів гумусу в дерново-підзолистих піщаних грунтах (за 5 років)

Одним з об'єктивних показників, що дають змогу оцінити гумусовий стан грунтів і прогнозувати можливі зміни є розрахунок балансу гумусу грунтів.

За п'ять років, при середній насиченості сівозміни гноєм та вирощуванні двох просапних культур, баланс гумусу був додатній і склав + 1,59 т/га. Це забезпечило приріст вмісту гумусу в 0-40 см шарі грунту біля 7 тон (табл.2). Впровадження сидеральної сівозміни, за нашими розрахунками, значно ефективніше. Баланс гумусу в сидеральній сівозміні склав + 3,77 т/га. Введення сидеральних культур за першу ротацію забезпечило підвищення запасів гумусу на 8,3 т/га. Але, враховуючи збільшення балансу гумусу з +1,59 т/га при внесенні гною до +3,77 т/га в сидеральній сівозміні, в перспективі слід очікувати значно швидшого нарощування вмісту та запасів гумусу при впровадженні сидератів. Якщо проаналізувати баланси гумусу по окремих культурах, можна відмітити, що сидеральний пар забезпечує перевищення втрат гумусу, які спостерігаються при вирощуванні картоплі. Саме введення сидерального пару забезпечує значний приріст запасів гумусу та більш високий позитивний баланс в порівнянні із традиційними органічними добривами (підстилковий гній) тому для окультурення низькородючих та деградованих грунтів краще використовувати сидеральні сівозміни із використанням бобових культур.

Для більш поглибленого вивчення процесів трансформації рослинних решток та гумусу також було вивчено, крім загального вмісту і запасів гумусу, і зміни якісного складу гумусу в досліджуваних дерново-підзолистих грунтах при застосуванні сидератів. Дослідження показали, що якісний склад гумусу досліджуваних грунтів типовий для дерново-підзолистих грунтів Західного Полісся України. Гумус гуматно-фульватного типу з переважанням вмісту фульвокислот. Більша частина гумусу зв'язана з півтора оксидами, що характерно для дерново-підзолистих грунтів, які сформувались на безкарбонатних материнських породах. Співвідношення між гуміновими та фульвокислотами в грунті дослідної ділянки складає 0,72, що типово для кислих грунтів.

Використання гною в польовій (контрольній) сівозміні не призвело до різкої зміни якісного складу гумусу. Можна стверджувати лише про певне підвищення долі гумінових та фульвокислот до загального вмісту гумусу. Це можна пояснити привносом органічних сполук з гноєм. В сидеральній сівозміні відмічена певна тенденція до збільшення долі фульвокислот. Як відомо, процеси гумусоутворення з органічних добрив йдуть на перших етапах через утворення молодих лабільних сполук з відносно невеликою молекулярною масою, вільних, не зв'язаних з мінеральною частиною грунту. Внесення гною та зеленої маси люпину сприяло накопиченню “молодого”, активного гумусу. Це може свідчити про те, що відбувається накопичення новоутворених гумусових сполук, які на перших етапах представлені переважно “молодими” рухомими формами гумусових кислот.

Так, вміст активного гумусу при внесенні гною зріс з 14,3% на контролі до 19,1% від загального вмісту гумусу, та до 21,3% в сидеральній сівозміні. Доля рухомого гумусу зросла до 3,2% при внесенні гною, а на варіанті із люпином до 3,8%., тобто в 1,5 рази більше як на контрольному варіанті. Такі якісні зміни в складі гумусу свідчать про активні процеси гумусонакопичення і трансформації органічної речовини в грунті при внесенні свіжої органіки, особливо застосуванні зелених добрив.

Нами вивчався і вплив сидератів на фітосанітарний стан полів, зокрема на інтенсивність розвитку бур'янів, які істотно впливають на продуктивність посівів. Застосування гербіцидів для боротьби з бур'янами вимагає значних затрат, які в сучасних умовах більшість господарств не може собі дозволити. Ми провели спостереження за рівнем забур'янення посівів в різних полях польової та сидеральної сівозмін у виробничому досліді.

Вже в травні на варіанті, де вносився гній, кількість бур'янів була помітно вищою, ніж на контролі і в сидеральному пару, а маса їх склала 23,6 г/м2, проти 13,5 г/м2 на контролі і 9,3 г/м2 в сидеральному пару. В подальшому на варіанті чорного пару, де вноситься гній, кількість і маса бур'янів також переважала. Так , в червні їх кількість складала 34 шт. на м2, при 21 шт. на м2 на контролі і 18 шт. на м2 в сидеральному пару. Маса бур'янів на чорному пару була також значно вищою. Так, в червні маса бур'янів на чорному пару була 285,6 г/м2, проти 132,3 г/м2 на контролі. В сидеральному пару посіви люпину привели до пригнічення бур'янів і їх маса складала лише 91,8 г/м2 . Така ж закономірність спостерігалась і в липні.

Таким чином, чисельність бур'янів в сидеральному пару була нижчою на 38,7%, ніж на контролі і на 116,1% нижча ніж на чорному пару, а маса бур'янів була нижча на 48,3% і на 246,6%, відповідно. Якщо врахувати, що облік здійснювався на ділянках, що не оброблялись, то зрозуміло, що внесення гною вимагає додаткових заходів для знищення бур'янів. Посів люпину жовтого навпаки сприяє пригніченню бур'янів завдяки чому їх чисельність та маса була нижчою, ніж на контролі і на варіанті із внесенням гною.

Практично у всіх полях сидеральної сівозміни кількість та маса бур'янів нижча, ніж при внесенні гною. Це дає змогу знизити затрати на боротьбу з бур'янами, підвищити рентабельність вирощування сільськогосподарських культур та їх урожайність, покращити екологічні умови за рахунок зменшення застосування або відмови від застосування гербіцидів.

Досліджувані дерново-слабопідзолисті грунти характеризуються дуже низькою забезпеченністю поживними елементами. Перед закладкою досліду вміст легкогідролізованого азоту в орному шарі грунту складав 31 мг/кг грунту, рухомого фосфору - 32 мг/кг, обмінного калію - 32 мг/кг. Введення сівозміни та внесення добрив сприяло покращенню поживного режиму досліджуваних грунтів. Так на кінець першого року досліду вміст поживних елементів складав: лекогідролізованого азоту - 87-92 мг/кг, фосфору -54-65 мг/кг і калію -51-55 мг/кг (таблиця 3).

Таблиця 3. Вміст поживних елементів в орному шарі дерново-слабопідзолистого грунту

В 1994 році вміст азоту зріс до 112-145 мг/кг, фосфору - 80-84 мг/кг і обмінного калію до 68-70 мг/кг грунту. При цьому видно, що сидерати сприяли помітному покращенню азотного режиму досліджуваних грунтів в порівнянні з контрольною польовою сівозміною, де вносився гній (таблиця 3).

5.Вплив сидерального люпину на ріст, розвиток сільськогосподарських культур та рівень ефективної родючості дерново-підзолистих грунтів

В розділі приводяться результати багаторічних польових досліджень за ростом, розвитком рослин та продуктивністю сільськогосподарських культур. Порівняння традиційної польової з використанням гною та сидеральної сівозмін, свідчить на користь застосування сидеральних добрив. По трьох культурах: озимому житі, картоплі і ярому ячменю прибавка урожайності в сидеральній сівозміні склала 18,6%, 21,4%, і 42,7% відповідно. Лише урожай зеленої маси кукурудзи в сидеральній сівозміні був, на 7,2% нижчий, ніж в контрольній польовій сівозміні (табл. 4).

Таблиця 4. Продуктивність традиційної польової і сидеральної сівозмін

Для порівняння продуктивності двох сівозмін нами був використаний показник енергетичної кормової одиниці (ЕКО). Приріст ЕКО спостерігається в сидеральній сівозміні по всіх культурах за виключенням кукурудзи. В цілому по сидеральній сівозміні було отримано 12500,4 кілоЕКО на гектар, або 23987,8 кормових одиниць. Різниця на користь сидеральної сівозміни складає 955,7 кілоЕКО/га або 2050 кормових одиниць.

Проведені спостереження свідчать, що впровадження сидеральної сівозміни на низькородючих дерново-підзолистих грунтах виявилось більш ефективним ніж традиційна сівозміна із внесенням традиційного органічного добрива - підстилкового гною. Застосування сидератів не лише забезпечило підвищення продуктивності сільськогосподарських культур, але й сприяло певному покращанню якості продукції.

Ефективність заходів по вирощуванню люпину жовтого з метою окультурення дерново-слабопідзолистих грунтів

Нами була порахована енергетична оцінка урожаїв сільськогосподарських культур в сидеральній та контрольній сівозмінах. В цілому по контрольній сівозміні за чотири роки отримано 67714113 ккал/га або 283518,6 МДж/га енергії у вигляді товарної частини урожаю (табл.5). Для умов низькопродуктивних, деградованих грунтів це непоганий показник. Сидеральна сівозмінна, з енергетичної точки зору, виявилась ефективнішою. По сидеральній сівозміні накопичення енергії в урожаї склало 74262813 ккал/га, тоді як в контрольній сівозміні цей показник дорівнював лише 67714113 ккал/га. Приріст збору енергії в урожаї склав 6548700 ккал/га, або 9,7% в порівнянні з контрольною сівозміною.

Таблиця 5. Енергетична ефективність вирощування сільськогосподарських культур

Примітка: чисельник - польова сівозміна; знаменник - сидеральна сівозміна.

Коефіцієнт енергетичного еквіваленту (Кее) в контрольній сівозміні для культур склав: озиме жито - 1,55, картопля 1,05, кукурудза - 4,78, ячмінь - 2,47. Кее в цілому по контрольній сівозмінній рівнявся 2,0. В сидеральній сівозміні Кее склало для озимого жита - 1,79, картоплі - 1,23, кукурудзи - 5,03, ячменю - 3,31. Загальна кількість енергії витраченої на вирощування культур по сидеральній сівозміні тут склала 32373824 ккал, тоді як на контролі цей показник склав 33803960 ккал або на 4,4% більше. При цьому вміст енергії в урожаю сільськогосподарських культур для сидеральної сівозміни був вищий, ніж на контролі.

За рахунок вищої продуктивності сільськогосподарських культур та зниження енергетичних затрат на їх вирощування коефіцієнт енергетичного еквіваленту в цілому по сидеральній сівозміні склав 2,29, проти 2,0 на контролі. Із врахуванням всіх затрат і в паровому полі, і при вирощуванні проміжної культури (люпину жовтого на сидерат), сидеральна сівозміна виявилась більш енергетично вигідною.

Висновки

Проведені комплексні багаторічні дослідження оптимальних умов вирощування люпину жовтого та ефективності впровадження сидератів для окультурення дерново-підзолистих грунтів в умовах Західного Полісся України дали можливість зробити наступні висновки:

При вирощуванні люпину жовтого на зелену масу, посів слід здійснювати при температурі грунту 8-10о С і вологості 80-85% НВ, а для отримання якісного насіння посів слід здійснювати в більш ранні терміни, при температурі 5-7о С.

Якість насіння та удобрення відіграють важливе значення у формуванні врожаю люпину жовтого. Лише застосування крупного відсортованого насіння забезпечує його високу польову схожість і високі врожаї. Для отримання урожаю зеленої маси люпину на рівні 300-350 ц/га і зерна 20-25 ц/га на досліджуваних грунтах слід використовувати насіння із вагою 1000 зерен на рівні 120-150 г. На низькородючих дерново-підзолистих грунтах ефективним є і внесення мінеральних добрив. Найвища окупність прибавками врожаю спостерігається при внесенні помірних доз фосфорно-калійних добрив (Р30-45К30-45).

Сидеральний люпин переважає за ефективністю гній в процесах накопичення гумусу в грунті. Приріст запасів гумусу для 0-40 см шару грунту в сидеральній сівозміні був на 1,3 т/га вищий як в контрольній польовій, що підтверджується і розрахунками балансу гумусу в сівозмінах. Сидерати сприяють накопиченню активного та рухомого гумусу, що свідчить про активні процеси гумусонакопичення.

Досліджувані дерново-слабопідзолисті грунти відрізняються низькою біологічною активністю. Рівень виділення вуглекислого газу з поверхні грунту не перевищує 0,8 кг/га за годину. Застосування гною та сидератів підвищує виділення вуглекислого газу до 1,0-1,3 кг/га за год. При цьому, сидеральні добрива в більшій мірі підвищують біогенність підорного шару грунту, ніж гній.

Застосування сидератів сприяє покращенню поживного режиму дерново-підзолистих грунтів і, в першу чергу, азотного. Вміст легкогідролізованого азоту в кінці ротації склав в орному шарі 145 мг/кг грунту, проти 112 мг/кг на контролі.

Внесення гною сприяє значно вищій забур”яненості посівів. В сидеральній сівозміні кількість бур”янів та їх маса значно менша, ніж в контрольній.

Підвищення урожаю сільськогосподарських культур в сидеральній сівозміні складає від 16% для озимого жита до 42,7% для ячменю. В цілому в сидеральній сівозміні отримано на 22,9 ц/га кормових одиниць продукції більше, як при застосуванні гною. Впровадження сидератів також покращує ріст та розвиток рослин, якість продукції.

Застосування сидератів забезпечує значно вищу енергетичну ефективність, ніж внесення гною. При більш високій продуктивності сільськогосподарських культур в сидеральній сівозміні отримано на 9,7% більше енергії у вигляді продукції, при зниженні затрат переважно непоновлюваної енергії на 4,4%, в порівнянні з контролем. Енергетична ефективність вирощування сільськогосподарських культур в сидеральній сівозміні досить висока. Кее вирощування озимого жита складає 1,79, картоплі - 1,23, кукурудзи - 5,03, ярого ячменю - 3,31. Для сидеральної сівозміни Кее складає 2,29, проти 2.0 на контролі.

Пропозиції виробництву

Для покращання екологічного стану та окультурення низькородючих грунтів слід застосовувати люпин жовтий як сидеральну культуру в сівозміні. Сидерати доцільно вирощувати як основну або проміжну культури для забезпечення позитивнй балансу гумусу окультурюваних грунтів.

З метою забезпечення максимальної продуктивності сидератів, посів люпину жовтого слід здійснювати при температурі грунту 8-10о С і вологості 80-85% НВ. Посів рекомендується здійснювати відсортованим насінням із середньою вагою 120-150 г. З мінеральних добрив під люпин доцільно вносити фосфорно-калійні добрива в нормі Р30-45К30-45 .

Список праць, опублікованих за темою дисертації

родючість грунт сільськогосподарський

Веремеєнко С.І., Сладковський Г.П., Олійник О.О. Застосування нетрадиційних заходів відновлення родючості грунтів // Вісник аграрної науки. -1999. - Н 12. -С. 5-8.

Сладковський Г.П. Вплив люпину на вміст та баланс гумусу дерново-підзолистих грунтів // Вісник РДТУ. - Рівне. 2000. -вип.3(5). -ч.1. -С.50-53.

Сладковський Г.П. Ефективність заходів по вирощуванню люпину жовтого з метою окультурення деградованих дерново-підзолистих грунтів // Вісник РДТУ. - Рівне. -2000. вип.1(3) -С.20-24.

Веремеєнко С.І., Сладковський Г.П. Перспективи вирощування люпину жовтого для окультурення деградованих грунтів // Вісник РДТУ. - Рівне. -1999. -вип.2. -ч.1. -С.3-6.

Веремеєнко С.І., Сладковський Г.П. Оптимізація агроекологічних умов вирощування люпину жовтого // Вісник РДТУ. - Рівне. -2000. вип.2. -С.3-6.

Макрушин Н.М., Сладковский Г.П. Люпин желтый улучшитель и восстановитель плодородия деградированных почв. / Информационный бюллетень. -Острог. -1985. -44С.

Макрушин М.М., Сладковський Г.П. Агроекологічне обгрунтування умов вирощування люпину жовтого в умовах Ровенської області. Методичні рекомендації. -Острог. -1989. -10С.

Веремеєнко С.І., Сладковський Г.П. Методичні рекомендації по вирощуванню сидерального люпину на деградованих грунтах. - Рівне. - 1994. -7С.

Размещено на Allbest.ru