Вплив бобових культур на продуктивність короткоротаційних сівозмін та родючість чорнозему опідзоленого правобережного лісостепу

Размещено на http://www.allbest.ru/

[Введите текст]

НАЦІОНАЛЬНИЙ НАУКОВИЙ ЦЕНТР

«ІНСТИТУТ ЗЕМЛЕРОБСТВА

УКРАЇНСЬКОЇ АКАДЕМІЇ АГРАРНИХ НАУК»

КВАСНІЦЬКА ЛАРИСА СЕМЕНІВНА

УДК 631.582.5:633.31/.37:631.452(477.4)

ВПЛИВ БОБОВИХ КУЛЬТУР НА ПРОДУКТИВНІСТЬ КОРОТКОРОТАЦІЙНИХ СІВОЗМІН ТА РОДЮЧІСТЬ ЧОРНОЗЕМУ ОПІДЗОЛЕНОГО ПРАВОБЕРЕЖНОГО ЛІСОСТЕПУ

06.01.01 - загальне землеробство

АВТОРЕФЕРАТ

дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата

сільськогосподарських наук

Київ - 2010



Дисертацією є рукопис

Роботу виконано в Національному науковому центрі «Інститут землеробства УААН» та Хмельницькій державній сільськогосподарській дослідній станції УААН протягом 2003-2009 рр.

Науковий керівник: доктор сільськогосподарських наук, професор Бойко Петро Іванович, ННЦ «Інститут землеробства УААН», головний науковий співробітник лабораторії сівозмін.

Офіційні опоненти: доктор сільськогосподарських наук, професор Малієнко Анатолій Митрофанович, ННЦ «Інститут землеробства УААН», завідувач лабораторії обробітку ґрунту і боротьби з бур'янами;

кандидат сільськогосподарських наук, старший науковий співробітник Цвей Ярослав Петрович, Інститут цукрових буряків УААН, завідувач лабораторії агроекомоніторингу.

Захист відбудеться «8» липня 2010 р. о «12» годині на засіданні Спеціалізованої вченої ради Д 27.361.01 при ННЦ «Інститут землеробства УААН».

Відгуки на автореферат у двох примірниках, завірені печаткою, просимо надсилати за адресою: 08162, смт. Чабани Києво-Святошинського району Київської області, ННЦ «Інститут землеробства УААН», вченому секретареві Спеціалізованої вченої ради.

З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці ННЦ «Інститут землеробства УААН».

Автореферат розісланий «4» червня 2010 р.

Вчений секретар спеціалізованої вченої ради, кандидат сільськогосподарських наук Л.О. Кравченко



ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

У сучасних умовах зростає роль сівозміни як організаційної і функціональної моделі системи землеробства у вирішенні основних положень та концепцій його розвитку і досягнення високої та сталої продуктивності при забезпеченні відтворення родючості ґрунту і охорони навколишнього середовища.

Актуальність теми. Перспективного значення набуває впровадження сівозмін з елементами біологізації, як альтернативної системи сучасного землеробства, що повністю або частково виключає застосування агрохімікатів і мінеральних добрив та забезпечує виробництво якісної продукції.

У розв'язанні цього завдання важливе місце відводиться бобовим культурам, ефективне вирощування яких забезпечить збільшення і стабілізацію виробництва рослинного білка в Україні, збереження енергії в землеробстві, часткову заміну мінерального азоту біологічним, підвищення рівня урожайності сільськогосподарських культур та родючості ґрунту.

Вирішенням проблеми підвищення ефективності бобових культур і насичення ними сівозмін у різних регіонах країни займаються багато вчених (А.О. Бабич, П.І. Бойко, В.Ф. Камінський, Є.М. Лебідь, В.Ф. Петриченко, І.А. Шувар та ін.). Незважаючи на значний обсяг проведених у попередні роки досліджень до останнього часу залишається недостатньо вивченим вплив цих культур на продуктивність короткоротаційних сівозмін та родючість ґрунту за різних систем удобрення в умовах достатнього зволоження Правобережного Лісостепу України на чорноземах опідзолених. Саме на вирішення цих актуальних питань і були спрямовані наші дослідження.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Дослідження є складовою частиною тематичних планів лабораторії землеробства Хмельницької державної сільськогосподарської дослідної станції УААН, виконаних відповідно до НТП «Землеробство», завдання «Розробити короткоротаційні сівозміни для господарств різної спеціалізації з урахуванням елементів біологізації» (номер державної реєстрації 0106U001606) та завдання «Дослідити закономірність процесу зміни продуктивності культур та родючості ґрунту у п'ятипільних сівозмінах під впливом сівозмінного фактору» (номер державної реєстрації 0108U004300).

Мета і завдання дослідження. Метою досліджень є розроблення оптимальної структури посівів бобових культур у короткоротаційних сівозмінах для агроформувань різної спеціалізації, що забезпечить підвищення і стабілізацію виробництва високоякісної сільськогосподарської продукції за одночасного збереження родючості ґрунту, охорони навколишнього середовища та зменшення економічних і енергетичних витрат.

Для досягнення поставленої мети вирішували наступні завдання:

- розрахувати баланс ґрунтової вологи, поживних речовин (NPK) і гумусу у короткоротаційних сівозмінах із різним насиченням бобовими культурами;

- встановити параметри надходження в системі сівозмін біологічного азоту за рахунок азотфіксації;

- визначити вплив бобових культур на фітосанітарний стан посівів;

- встановити вплив бобових на урожайність сільськогосподарських культур та продуктивність сівозмін;

- визначити якість продукції сільськогосподарських культур у короткоротаційних сівозмінах із бобовими культурами;

- розрахувати економічну та енергетичну ефективність короткоротаційних сівозмін із різним насиченням бобовими культурами.

Об'єкт дослідження - процес зміни показників родючості чорнозему опідзоленого та продуктивності короткоротаційних сівозмін під впливом насичення бобовими культурами та систем удобрення.

Предмет дослідження - п'ятипільні сівозміни з 20-60% насиченням бобовими культурами, соя, горох, конюшина, люцерна, родючість ґрунту, продуктивність, економічна та енергетична ефективність короткоротаційних сівозмін.

Методи дослідження. При проведенні досліджень використано загальнонаукові і спеціальні методи. Основний метод дослідження - польовий, який передбачав вивчення взаємодії об'єкта та предмета досліджень. Крім того, у роботі використано лабораторний метод для визначення показників родючості ґрунту та хімічного складу врожайної маси культур, кількісно-ваговий - для визначення забур'яненості посівів, накопичення сухої речовини та структури врожаю; порівняльно-розрахунковий - для визначення економічної та енергетичної ефективності сівозмін, математично-статистичний - для встановлення достовірності отриманих результатів досліджень.

Наукова новизна одержаних результатів. В умовах достатнього зволоження Правобережного Лісостепу України на чорноземах опідзолених вперше дана всебічна порівняльна оцінка п'ятипільних сівозмін з бобовими культурами (соєю, горохом, конюшиною, люцерною), визначено найпродуктивніші їх варіанти, що забезпечують високу і сталу урожайність сільськогосподарських культур та розширене відтворення родючості ґрунту.

Встановлено параметри надходження біологічного азоту у системі сівозмін за рахунок азотфіксації.

Досліджено вплив бобових культур на агрохімічні показники ґрунту, активність біологічних процесів у ньому, забур'яненість посівів, ураженість хворобами, продуктивність сільськогосподарських культур та якість продукції у п'ятипільних сівозмінах.

Економічно та енергетично обґрунтовано і рекомендовано короткоротаційні сівозміни для господарств різної спеціалізації зазначеної зони України.

Практичне значення одержаних результатів полягає в розробленні рекомендацій виробництву щодо впровадження короткоротаційних сівозмін з різним насиченням бобовими культурами, що дозволить підвищити та стабілізувати виробництво високоякісної сільськогосподарської продукції за умови збереження і відновлення родючості ґрунту.

Всебічна агроекономічна та біоенергетична оцінка короткоротаційних сівозмін дасть можливість господарствам Правобережного Лісостепу підібрати найраціональніші, виходячи з ґрунтово-кліматичних умов, господарсько-економічних особливостей, рівня забезпечення трудовими та матеріально-технічними ресурсами.

Результати досліджень перевірено та впроваджено у ДП «ДГ «Пасічна» Хмельницької державної сільськогосподарської дослідної станції УААН» Старосинявського району Хмельницької області у 2007 р. на площі 250 га, де отримали збір зерна 4,5 т і кормових одиниць 10,4 т з 1 га сівозмінної площі та у агроформуваннях різних форм власності Старокостянтинівського району у 2005-2009 рр. на площі 750 га щорічно, де отримали збір кормових одиниць 9,8-10,3 т з 1 га сівозмінної площі за рівня рентабельності 88-135%.

Особистий внесок здобувача. Автором за темою дисертації опрацьовано вітчизняну і зарубіжну наукову літературу, розроблено програму, проведено польові та лабораторні дослідження, систематизовано і узагальнено експериментальний матеріал, сформульовано науково обґрунтовані висновки та рекомендації, забезпечено впровадження результатів досліджень у виробництво, підготовлено друковані праці.

Апробація результатів дисертації. Результати проведених досліджень і основні висновки дисертаційної роботи доповідались на 4-тій науково-теоретичній конференції «Проблеми бур'янів і шляхи зниження забур'яненості орних земель» (Інститут цукрових буряків УААН, 2004), науково-практичній конференції молодих вчених і спеціалістів «Новітні технології виробництва конкурентоспроможної продукції рослинництва» (ННЦ «Інститут землеробства УААН», 2005р.), п'ятій міжвузівській науково-практичній конференції аспірантів «Сучасна аграрна наука: напрями досліджень, стан і перспективи» (Вінницький державний аграрний університет, 2005р.), науково-практичній конференції молодих вчених і спеціалістів «Роль біологічного землеробства у виробництві конкурентоспроможної продукції» (ННЦ «Інститут землеробства УААН», 2008р.), засіданнях науково-технічної ради Хмельницької державної сільськогосподарської дослідної станції УААН (2004-2009 рр.), науково-виробничих засіданнях лабораторії сівозмін ННЦ «Інститут землеробства УААН» (2004-2009 рр.), координаційно-методичних комісіях з питань землеробства і рослинництва ННЦ «Інститут землеробства УААН» (2004-2009 рр.), обласних та районних семінарах з питань впровадження та освоєння сівозмін короткої ротації.

Публікації: Основні результати досліджень опубліковано в 15 наукових працях, з них 7 статей у фахових виданнях ВАК України та патент на винахід.

Структура та обсяг роботи. Дисертація викладена на 215 сторінках комп'ютерного набору, містить 46 таблиць, 8 рисунків, 8 додатків загальним обсягом 42 сторінки. Складається із вступу, 6 розділів, висновків та рекомендацій виробництву. Список використаних джерел містить 294 найменування, у тому числі 12 іноземних.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

РОЗДІЛ 1. ВПЛИВ БОБОВИХ КУЛЬТУР НА ПРОДУКТИВНІСТЬ КОРОТКОРОТАЦІЙНИХ СІВОЗМІН І РОДЮЧІСТЬ ҐРУНТУ (огляд літератури)

У розділі проведено аналіз наукової літератури, який висвітлює вплив різних бобових культур у системах короткоротаційних сівозмін на врожайність сільськогосподарських культур, якість продукції та родючість ґрунту.

Наведено теоретичне обґрунтування обраного напряму досліджень, визначено актуальні завдання та шляхи їх вирішення.

РОЗДІЛ 2. УМОВИ ТА МЕТОДИКА ПРОВЕДЕННЯ ДОСЛІДЖЕНЬ

Дослідження проводили протягом 2003-2009 рр. у зоні Правобережного Лісостепу України на Хмельницькій державній сільськогосподарській дослідній станції УААН у стаціонарному досліді, закладеному у 1961 р. і реконструйованому у 1992 р. з метою вивчення короткоротаційних сівозмін.

Ґрунт дослідного поля - чорнозем опідзолений середньосуглинковий. Перед закладанням досліду в орному шарі уміст гумусу (за Тюріним) складав 2,8-3,0%, рН сольове - 5,8-6,2, гідролітична кислотність - 1,9-2,3 мг-екв/100 г, сума увібраних основ - 39,8-42,0 мг екв./100 г ґрунту (за Каппеном), азоту, що легко гідролізується (за Корнфілдом) - 17,0-19,3 мг/100 г, рухомого фосфору і обмінного калію (за Чириковим) - відповідно 20,8-22,6 та 8-12 мг/100 г ґрунту.

Клімат - помірно-континентальний. За багаторічними даними сума позитивних температур повітря вище 10оС складає 2460-2480оС за рік, тривалість безморозного періоду становить 165-170 днів. Річні суми опадів знаходяться у межах 550-700 мм.

Погодні умови за роки проведення досліджень були досить різноманітними.

У 2003 році спостерігали екстремальні погодні умови, які негативно вплинули на перезимівлю пшениці озимої, зумовили одержання зріджених сходів буряків цукрових, гречки, сої, пригнічення сходів ранніх ярих культур, випадання трав бобових багаторічних, підсіяних під ячмінь.

Погодні умови 2005, 2006 років характеризувались підвищеною кількістю опадів, нерівномірністю їх розподілу протягом вегетації і випаданням у вигляді злив, що суттєво впливало на ріст, розвиток культур, а в кінцевому підсумку і на їх урожайність та продуктивність сівозмін у цілому.

Близькими до оптимальних для росту та розвитку сільськогосподарських культур були погодні умови 2004, 2007-2009 років.

Виявлення впливу бобових та систем удобрення на продуктивність культур та родючість ґрунту проводили у дев'яти п'ятипільних сівозмінах, які наведено у табл. 1.

За контроль використано типову для зони Правобережного Лісостепу України сівозміну з 20% насиченням конюшиною на 2 укоси, пшеницею озимою, буряками цукровими, кукурудзою на зерно, ячменем з підсівом конюшини на фоні органо-мінеральної системи удобрення.

Повторність досліду - триразова, розміщення повторень і варіантів систематичне. Площа посівної ділянки - 174, облікової - 100 м2.

У досліді висівали сорти та гібриди сільськогосподарських культур, занесені до Державного реєстру сортів рослин, придатних до поширення в Україні.

Спостереження, обліки, біометричні виміри та аналізи проводили за загальноприйнятими методиками агрофізичних, агрохімічних і біологічних досліджень. Фенологічні спостереження за ростом і розвитком рослин проводили згідно методики Держкомісії з сортовипробування, визначення сухої речовини в основній та побічній продукції - термостатно-ваговим методом.

Таблиця 1 - Схема досліду з вивчення впливу бобових культур на продуктивність короткоротаційних сівозмін та родючість ґрунту, Хмельницька ДСГДС УААН, 2003-2009 рр.

Поле сівозміни	Внесено на 1 га сівозмінної площі
Сівозміна	І	ІІ	ІІІ	IV	V	гній, т	кг діючої речовини.
							N	Р2О5	К2О
	конюшина на два укоси	пшениця озима N50Р50К80	буряки цукрові гній 40 т/га N120Р90К150	кукурудза на зерно N120Р100К120	ячмінь + конюшина N40Р40К40	8	66	56	78
	горох N20Р40К40	пшениця озима N70Р50К60	буряки цукрові гній 40 т/га N120Р90К150	ячмінь + післяжнивні* N40Р40К40	кукурудза на зерно N120Р80К100	8	74	60	78
	соя N20Р40К40	пшениця озима N70Р50К60	буряки цукрові гній 40 т/га N120Р90К150	ячмінь + післяжнивні* N40Р40К40	кукурудза на зерно N120Р80К100	8	74	60	78
	соя N20Р40К40	пшениця озима + післяжнивні* N70Р50К60	кукурудза на зерно гній 40 т/га N120Р100К120	кукурудза на силос N100Р40К80	буряки цукрові N120Р90К150	8	86	64	90
	соя N20Р40К40	пшениця озима + післяжнивні* N70Р50К60	соя N20Р40К20	кукурудза на силос гній 40 т/га N100Р40К80	пшениця озима N70Р40К60	8	56	42	56
	конюшина на два укоси	пшениця озима + післяжнивні* N50Р30К60	буряки цукрові гній 40 т/га N100Р50К120	кукурудза на силос N75Р20К70	ячмінь + конюшина	8	45	20	50
	конюшина на два укоси	пшениця озима + післяжнивні*	буряки цукрові гній 80 т/га	кукурудза на силос	ячмінь + конюшина	16	-	-	-
	люцерна 2-го року використа- ння	пшениця озима + післяжнивні*	кукурудза на зерно гній 80 т/га	ячмінь + люцерна	люцерна 1-го року використа-ння	16	-	-	-
	люцерна 3-го року використа-ння	кукурудза на зерно гній 80 т/га	ячмінь + люцерна	люцерна 1-го року використання	люцерна 2-го року використа-ння	16	-	-	-

Примітка:* - післяжнивні на зелене добриво (гірчиця біла)

Хімічний аналіз рослин на уміст NPK визначали за методом Гінзбург-Щеглової, масу 1000 зерен - (ГОСТ 10842-82); натурну масу зерна - (ГОСТ 10840-64); скловидність - (ГОСТ 10987-76); уміст протеїну - за К'єльдалем; цукристість - оптичним методом.

У зразках ґрунту визначали загальний азот - за К'єльдалем, гумус (загальний) - за Тюріним у модифікації В.М. Сімакова (ГОСТ 26213-91), рухомий фосфор і обмінний калій - за Чириковим (ДСТУ 4115-2002), гідролітичну кислотність - за Каппеном, азот, що легко гідролізується - за Корнфілдом, суму увібраних основ - за методом Каппена-Гільковіца (ГОСТ 28821-88).

Облік забур'яненості посівів проводили кількісно-ваговим методом у період осіннього кущення, відновлення вегетації та перед збиранням у чотирьох місцях варіанта на площі 0,25 м2 у двох повтореннях.

Визначення ступеня ураження хворобами рослин пшениці озимої проводили відповідно до методичних вказівок з обліку шкідників та хвороб сільськогосподарських культур (1986).

Уміст продуктивної вологи в метровому шарі ґрунту визначали пошарово через 10 см термостатно-ваговим методом.

Біологічну активність ґрунту у посівах пшениці озимої безпосередньо у полі визначали за методом Штатнова (1967).

Облік урожаю здійснювали шляхом суцільного поділянкового збирання і зважування.

Розрахунки продуктивності сівозмін здійснено за виходом основної та побічної продукції на 1 га ріллі, яку перераховували в зернові одиниці за коефіцієнтами В.Д. Гревцова (1991), кормові одиниці та перетравний протеїн згідно методики М.М. Карпуся «Деталізована поживність кормів зони Лісостепу України» (1995).

Енергетичну ефективність окремих культур і сівозмін у цілому здійснювали за методикою енергетичного аналізу сільськогосподарського виробництва О.К. Медведовського і П.І. Іваненка (1988), економічну -- розраховували згідно технологічних карт та нормативних матеріалів для господарств зазначеної зони. Вартість валової продукції визначали в порівняльних цінах 2009 р., прийнятих на цей час для ведення бухгалтерської звітності.

Математично-статистичну обробку експериментальних даних обраховано методом дисперсійного аналізу за методикою Б.О. Доспєхова (1979) з використанням програмних засобів Мicrosoft Excel.

РОЗДІЛ 3. ВПЛИВ КОРОТКОРОТАЦІЙНИХ СІВОЗМІН З БОБОВИМИ КУЛЬТУРАМИ НА РОДЮЧІСТЬ ҐРУНТУ

Баланс ґрунтової вологи. Водоспоживання культур значною мірою залежало від структури посівних площ та системи удобрення у сівозмінах.

Введення у сівозміну з 80% зернових 40% сої за органо-мінеральної системи удобрення збільшувало витрати вологи на формування 1 т урожаю сухої речовини до 648 м3. Із збільшенням насичення сівозмін люцерною до 40-60% та зменшенням зерновими культурами до 40-60% за органічної системи удобрення сумарні витрати вологи на формування 1 т урожаю сухої речовини знизились до 464-465 м3, а витрати вологи з ґрунту за вегетаційний період були найменші й становили 28,3-33,7 мм.

Застосування органо-мінеральної системи удобрення у сівозміні сприяло економнішому споживанню вологи кукурудзою на силос та пшеницею озимою.

Баланс гумусу. Уміст гумусу зазнавав динамічних змін, характер яких залежав від сільськогосподарських культур, що вирощували, їхнього розміщення в сівозмінах та удобрення.

У всіх експериментальних сівозмінах було відмічено позитивний баланс гумусу (табл. 2).



Таблиця 2 - Баланс гумусу у короткоротаційних сівозмінах в шарі ґрунту 0-20 см, 1997-2006 роки

Структура посівних площ, %	Внесено на 1 га сівозмінної площі	Гумус
зернових	просапних	бобових	гній, т	кг діючої речовини	%	Баланс, ±
		конюшини	гороху	сої	люцерни
								на кінець І ротації, 1997 р.	на кінець ІІІ ротації, 2006 р.
							N	Р2О5	К2О
												за 10 років	за рік
												%	т/га	т/га
60	40	20	-	-	-	8	66	56	78	3,15	3,65	+0,50	+12,9	+1,29
80	40	-	20	-	-	8	74	60	78	3,14	3,56	+0,42	+11,3	+1,13
80	40	-	-	20	-	8	74	60	78	3,20	3,51	+0,31	+8,2	+0,82
60	60	-	-	20	-	8	86	64	90	3,15	3,41	+0,26	+7,0	+0,70
80	20	-	-	40	-	8	56	42	56	3,14	3,47	+0,33	+8,9	+0,90
40	40	20	-	-	-	8	45	20	50	3,14	3,23	+0,09	+2,5	+0,25
40	40	20	-	-	-	16	-	-	-	3,14	3,39	+0,25	+6,7	+0,67
60	20	-	-	-	40	16	-	-	-	3,14	3,88	+0,74	+20,0	+2,0
40	20	-	-	-	60	16	-	-	-	3,14	3,93	+0,79	+21,0	+2,1
НІР05				0,04

Встановлено, що за наявності у структурі посівів сівозмін 40-60% трав бобових багаторічних та внесення 16 т гною на 1 га сівозмінної площі спостерігалося збільшення вмісту гумусу в ґрунті на 2,0-2,1 т/га за рік. Насичення сівозміни просапними культурами: буряками цукровими та кукурудзою на силос, з одночасним зменшенням частки бобових культур до 20% призводило до посилення процесів мінералізації гумусу, що зменшувало його накопичення до 0,67 т/га за рік. Застосування органо-мінеральної системи удобрення у такій сівозміні зменшувало приріст гумусу до 0,25 т/га за рік.

У зерно-просапних сівозмінах з 20% насиченням зернобобовими культурами (гороху або сої), за органо-мінеральної системи удобрення накопичення гумусу становило 0,70-1,13 т/га за рік.

У типовій для зони сівозміні з 20% конюшини, оптимально насиченій зерновими (60%) та 40% просапними культурами (у т.ч. 20% буряками цукровими) за внесення 8 т гною N66P56K78 на 1 га сівозмінної площі спостерігали підвищення умісту гумусу на 1,29 т/га за рік.

Фізико-хімічні й агрохімічні показники родючості ґрунту. Дослідження показали, що формування фізико-хімічних показників тісно пов'язано із системою удобрення у сівозмінах. Внесення 16 т гною на гектар сівозмінної площі у сівозмінах з 20-60% насиченням травами бобовими багаторічними покращує стан вбирного комплексу ґрунту за рахунок зростання ступеня насичення основами до 94,7-95,5%, що забезпечило зменшення гідролітичної кислотності до рівня 1,70-1,44 мг-екв / 100 г ґрунту. Поряд з тим встановлено, що застосування мінеральних добрив на фоні 8 т/га гною підсилює активність водневих іонів в орному шарі ґрунту внаслідок зростання концентрації фізіологічно кислих солей, про що свідчить підвищення гідролітичної кислотності порівняно до варіантів з органічною системою удобрення до рівня 2,10-2,73 і зниження суми увібраних основ до рівня 29,2-25,6 мг-екв /100 г ґрунту.

У всіх сівозмінах у ґрунті відмічено дуже високий (28,0-35,0 мг/100 г ґрунту) уміст рухомого фосфору та підвищений (9,8-18,3 мг/100 г ґрунту) уміст обмінного калію.

Баланс поживних речовин у сівозмінах. Дослідження балансів азоту, фосфору та калію показало, що у сівозмінах винос окремих елементів живлення з урожаєм в неоднаковій мірі поповнювався внесенням органічних та мінеральних добрив.

Рівень відшкодування у сівозмінах витрат азоту за рахунок добрив і природних джерел істотно різнився (табл. 3).



Таблиця 3 - Баланс азоту в сівозмінах, 2003-2006 рр., кг/га сівозмінної площі

Структура посівних площ, %	Стаття балансу
зернових	просапних	бобових	сумарні витрати	надходження (з добривами, сидератами, насінням, опадами)	різниця між надходженням та витратами	інтенсивність балансу, %	зміни запасу загального азоту в ґрунті (0-20 см)	баланс азоту (або надходження за рахунок азотфіксації)
		гороху	сої	конюшини	люцерни
60	40	-	-	20	-	177	106	-71	60	+56	+127
80	40	20	-	-	-	178	121	-57	68	+21	+78
80	40	-	20	-	-	180	121	-59	67	+21	+80
60	60	-	20	-	-	152	133	-19	88	+12	+31
80	20	-	40	-	-	124	104	-20	84	+12	+32
40	40	-	-	20	-	158	92	-66	58	+16	+82
40	40	-	-	20	-	143	82	-61	57	+21	+82
60	20	-	-	-	40	149	83	-66	56	+54	+120
40	20	-	-	-	60	169	75	-94	44	+64	+158
НІР05					1,9

Найвищим він був у сівозмінах за органо-мінеральної системи удобрення з одним (87%) та двома полями сої (84%). За органічної системи зазначений показник знизився до 56-57% у сівозмінах з одним полем конюшини та двома полями люцерни і до 44% з трьома полями люцерни. Однак у жодній сівозміні не спостерігали зменшення умісту азоту в ґрунті, навпаки, кількість його зростала на 12-64 кг/га за рік.

Баланс азоту у всіх сівозмінах був позитивний. Це свідчить про те, що в кругообігу азоту використовувалось ще одне джерело - біологічний азот, фіксований з повітря бобовими культурами і вільно існуючими в ґрунті мікроорганізмами - азотфіксаторами. Найбільше надходження біологічного азоту за рахунок азотфіксації отримали у сівозмінах з конюшиною (82-127 кг/га) та люцерною (120-158 кг/га).

Органо-мінеральна система удобрення у сівозмінах, насичених бобовими культурами на 20%, забезпечила позитивний баланс фосфору та калію.

За співставлення основних джерел надходження і витрат фосфору у сівозмінах з 20-60% насиченням травами бобовими багаторічними за органічної системи удобрення спостерігали від'ємний його баланс. Дефіцит характеризувався невеликими величинами - 3-14 кг на 1 га сівозмінної площі.

Інтенсивність балансу калію у сівозмінах з 20% зернобобових культур за органо-мінеральної системи удобрення становила 190-199%. За вирощування у сівозміні 20% конюшини на два укоси цей показник знижувався до 120-132%.

За органічної системи удобрення відмічено зниження інтенсивності балансу калію у сівозмінах з 20-40% трав бобових багаторічних до 105-110%, а з 60% - спостерігали від'ємний баланс калію (-27 кг на 1 га сівозмінної площі).

Біологічна активність ґрунту у посівах пшениці озимої. Визначення впливу попередників пшениці озимої на біологічну активність ґрунту показало, що найкращі умови для активної життєдіяльності мікрофлори у ґрунті забезпечила конюшина на два укоси за органо-мінеральної системи удобрення у сівозміні. «Дихання» ґрунту у цьому варіанті було на рівні 111,9 СО2 мг/м2 за годину. Зниження біологічної активності ґрунту відмічено у посівах, де пшениця озима використовувала лише післядію гною на п'ятий рік. Зазначений показник становив 81,9-90,2 СО2 мг/м2 за годину.

Інтенсивність біологічної активності ґрунту значною мірою залежала від погодних умов у роки проведення досліджень. Сприятливі температурні умови та достатня вологість ґрунту у першій декаді червня 2005 р. активізували діяльність ґрунтової мікрофлори орного шару, унаслідок чого цей показник перевищував значення 2003 р. у 2,8-5 разів, 2004 р. - у 1,3-1,5 рази.

Отже, вирішальна роль у продукуванні СО2 ґрунтом належала погодним умовам, системі удобрення та попередникам.

РОЗДІЛ 4. ФІТОСАНІТАРНИЙ СТАН ПОСІВІВ У КОРОТКОРОТАЦІЙНИХ СІВОЗМІНАХ З БОБОВИМИ КУЛЬТУРАМИ

Забур'яненість сільськогосподарських культур. Бобові попередники зумовлювали помітний вплив на забур'яненість посівів пшениці озимої. Найменшу кількість бур'янів у фазі осіннього кущення було відмічено за розміщення її після конюшини на два укоси за органічної (31,5 шт./м2) та після сої за органо-мінеральної системи удобрення у сівозміні (33,9-34,8 шт./м2).

Найбільшу кількість бур'янів у посівах пшениці озимої спостерігали після гороху (93,9 шт./м2), що більше на 64% від типової для зони сівозміни, де попередником була конюшина на два укоси.

Статистичний аналіз показників забур'яненості свідчить про високу варіабельність і нестабільність кількості бур'янів як у межах окремих років, так і в різні періоди кущення пшениці озимої, що підтверджується величиною коефіцієнтів кореляції (-43,4ч3,9). Слід відмітити значне відхилення від середнього значення кількості бур'янів у варіанті з горохом у 2005 році, яке становило за осіннього кущення 105,2, а після відновлення вегетації - 180,3 за стандартного відхилення відповідно 47,7 та 79,4.

Найменша забур'яненість у посівах сої за вегетаційний період була після пшениці озимої + післяжнивні (56,5 шт./м2), де маса бур'янів за вегетаційний період становила 342 г/м2.

У посівах буряків цукрових найнижчу кількість бур'янів за вегетаційний період відмічено за їхнього розміщення у ланці з конюшиною на два укоси. В інших ланках сівозміни забур'яненість посівів зростала на 11-21%. За вирощування буряків цукрових у ланці «конюшина на два укоси - пшениця озима + післяжнивні на зелене добриво» забур'яненість знижувалась на 12%.

Характер забур'яненості посівів сільськогосподарських культур залежно від попередників визначав і загальну забур'яненість короткоротаційних сівозмін. Найменшу кількість бур'янів (51,6 шт./м2) відмічено у сівозмінах з 80% зернових, з них 40% сої, та (56,2 шт./м2) з 20% конюшини, 40% зернових за органо-мінеральної системи удобрення. За вирощування 20% гороху у сівозміні, на 80% насиченій зерновими за органо-мінеральної системи удобрення, спостерігали найвищу загальну забур'яненість посівів, яка становила 88,3 шт./м2.

Із введенням у плодозмінну сівозміну 20% післяжнивних (гірчиця на зелене добриво) забур'яненість знижувалась на 23%. За видовим складом у всіх варіантах досліду переважав однорічний тип забур'яненості.

Ураженість хворобами рослин пшениці озимої. За дослідженнями впливу попередників та систем удобрення на ураженість рослин пшениці озимої хворобами встановлено, що розвиток септоріозу листя після всіх попередників був у межах 18,7-23,2% за 68,7-71,9% поширення. Найменший розвиток хвороби (18,7-18,9%) за 69,3-71,9% поширення відмічено після зернобобових попередників - гороху та сої. Однак у сівозміні з горохом відмічено більше ураження рослин кореневими гнилями та вірусом жовтої карликовості ячменю.

Розвиток борошнистої роси 26,2% за 99,3% поширення відмічено у посівах, де попередником була соя. Інтенсивність розвитку хвороби у посівах після всіх інших попередників знаходилася у межах 17,6-21,7% за 93,3-95% поширення.

Буру листкову іржу у посівах пшениці озимої було виявлено у 2004 році у фазі виходу в трубку, де поширення хвороби становило 77-88% посівів за розвитку 14,0-23,7%. У сівозмінах, де пшениця використовує лише післядію органічних добрив, і попередником була конюшина на два укоси бура іржа поширювалась на 79% рослин, розвиток сягав 23,7%.

За повернення через 1 рік до сівозміни пшениці озимої спостерігалось збільшення ураження рослин борошнистою росою, септоріозом, кореневими гнилями та бурою іржею.

РОЗДІЛ 5. УРОЖАЙНІСТЬ І ЯКІСТЬ ПРОДУКЦІЇ СІЛЬСЬКОГОСПОДАРСЬКИХ КУЛЬТУР У КОРОТКОРОТАЦІЙНИХ СІВОЗМІНАХ З БОБОВИМИ КУЛЬТУРАМИ

Урожайність сільськогосподарських культур. Найвищу врожайність пшениці озимої (4,8-5,0 т/га) у середньому за роки досліджень отримали після сої та конюшини на два укоси за органо-мінеральної системи удобрення у сівозміні (табл. 4).

посів родючість забур'яненість

Таблиця 4 - Урожайність сільськогосподарських культур у короткоротаційних сівозмінах, 2003-2009 рр.

Система удобрення у сівозміні	Структура посівних площ, %	Урожайність сільськогосподарських культур, т/ га
		пшениця озима	ячмінь	кукурудза на зерно	горох	соя	буряки цукрові	кукурудза на силос	трави бобові багаторічні
	зернових	просапних	бобових
			гороху	сої	конюшини	люцерни
Органо-мінеральна	60	40	-	-	20	-	4,80	4,25	8,48	-	-	47,0	-	42,8
	80	40	20	-	-	-	4,66	4,23	8,47	2,35	-	45,8	-	-
	80	40	-	20	-	-	5,00	4,41	8,61	-	1,93	46,9	-	-
	60	60	-	20	-	-	4,92	-	9,09	-	1,91	43,9	54,8	-
	80	20	-	40	-	-	4,84	-	-	-	1,67	-	59,2	-
	40	40	-	-	20	-	5,00	3,98	-	-	-	48,6	54,8	41,8
Орга-нічна	40	40	-	-	20	-	4,62	3,60	-	-	-	47,7	50,0	39,5
	60	20	-	-	-	40	4,59	4,02	8,58	-	-	-	-	36,8
	40	20	-	-	-	60	-	4,38	9,28	-	-	-	-	34,4
НІР0,5	0,12	0,27	0,24	0,14	0,46	2,4	1,3	1,6

У сприятливі роки цей показник становив 6,08-6,23 т/га. Зменшення урожайності пшениці озимої до 4,66 т/га отримали після гороху.

У сівозмінах за органічної системи удобрення, де пшениця озима використовувала лише післядію 80 т/га гною на п'ятий рік і попередниками були конюшина на укоси та люцерна 2-го року використання, урожайність знижувалась на 0,18 та 0,21 т/га.

Кукурудза на зерно, буряки цукрові та пшениця озима як попередники забезпечували практично однакову врожайність насіння сої - 1,85-1,93 т/га. Урожайність сої значною мірою залежала від дотримання нормативів чергування цієї культури. Скорочення періоду повернення до 1 року знижувало зазначений показник на 19%.

Врожайність гороху у досліді в середньому за роки досліджень становила 2,35 т/га

Найбільшу врожайність коренеплодів буряків цукрових отримали у ланці з конюшиною на два укоси за внесення 40 т гною і N120P90K150.

Достовірне зниження врожайності коренеплодів (3,1 т/га) отримано у ланці «кукурудза на зерно - кукурудза на силос - буряки цукрові» за внесення N120P90K150.

Найбільший збір зеленої маси забезпечила конюшина на два укоси (41,8-42,8 т/га) за органо-мінеральної системи удобрення у сівозміні.

Збір зеленої маси люцерни першого року використання становив 37,0 т/га. У посівах люцерни другого та третього років використання спостерігали зрідження посівів люцерни, внаслідок чого отримали у цих полях нижчу урожайність. Достовірне зниження врожайності отримано за третього року використання - на 6,6 т/га. Вагомим чинником, який впливав на врожайність трав, були погодні умови.

За вирощування ячменю ярого після кукурудзи на зерно та буряків цукрових за внесення на 1га N40P40K40 його врожайність становила 4,23-4,41 т/га. Відсутність мінерального живлення зумовило зниження врожайності зерна ячменю до 3,60-3,98 т/га. Вирощування ячменю у ланці з люцерною двох-трьох років використання та кукурудзою на зерно, під яку вноситься 80 т/га гною, забезпечило врожайність 4,02-4,38 т/га.

Максимальне насичення сівозміни люцерною (60%) та внесення 80 т/га гною забезпечило найвищу врожайність зерна кукурудзи (9,28 т/га).

Врожайність кукурудзи на силос у досліді становила 50,0-59,2 т/га. Ця культура ефективно використовує післядію гною та не знижує істотно урожайності за повторного розміщення у сівозміні.

Якість продукції сільськогосподарських культур. Попередники сільськогосподарських культур і добрива значно впливали не тільки на величину урожайності, але й на якість одержаної продукції. Найвищі показники якості характерні для зерна пшениці озимої, вирощеного після конюшини на два укоси за внесення N70P50K60 - 11,7% білка та 22,3% клейковини. Незначно поступалися варіанти з горохом, соєю та кукурудзою на силос. Зерно, вирощене після сої, містило 10,8% білка та 21,5% клейковини, а після кукурудзи на силос 11,0% білка та 21,4% клейковини. Зерно нижчої якості отримали у сівозмінах, де пшениця використовувала лише післядію гною.

Цукристість коренеплодів буряків цукрових була невисокою в усіх ланках сівозмін і знаходилася у межах від 15,8 до 16,4%. Найкращою виявилась ланка з конюшиною на два укоси та пшеницею озимою + післяжнивні за органо-мінеральної системи удобрення, де цукристість була найвищою і становила 16,4 %. За органічної системи удобрення у такій ланці вміст цукру в коренеплодах знижувався до 15,8%. Зменшувався вміст цукру в коренеплодах буряків цукрових у ланці з кукурудзою за мінеральної системи удобрення.

Насіння сої з високим умістом протеїну (38,9%) одержали за її розміщення після кукурудзи на зерно і повернення на попереднє місце вирощування через 4 роки. Соя забезпечила вищий на 37% збір протеїну з 1 га сівозмінної площі, ніж горох.

Конюшина на два укоси за органо-мінеральної системи удобрення забезпечила найбільший збір протеїну з 1 га сівозмінної площі, який становив 6,9-7,1 т/га.

РОЗДІЛ 6. ПРОДУКТИВНІСТЬ, ЕКОНОМІЧНА ТА ЕНЕРГЕТИЧНА ЕФЕКТИВНІСТЬ КОРОТКОРОТАЦІЙНИХ СІВОЗМІН З БОБОВИМИ КУЛЬТУРАМИ

Продуктивність короткоротаційних сівозмін. Продуктивність короткоротаційних сівозмін змінювалась залежно від частки бобових культур, їхнього розміщення після попередників та систем удобрення у сівозміні. Так, у типовій для зони сівозміні з 20% конюшини на два укоси, 60% зернових, 40% просапних (у тому числі 20% буряків цукрових) за органо-мінеральної системи удобрення урожайність зернових становила 5,7 т/га (табл. 5).

Таблиця 5 - Продуктивність короткоротаційних сівозмін, 2003-2009 рр.

Система удобрення у сівозміні	Структура посівних площ, %	Урожайність зернових, т/га	Вихід з 1 га сівозмінної площі, т
	зернових	просапних	бобових
			гороху	сої	конюшини	люцерни		зерна	коренеплодів	кормових одиниць	зернових одиниць	перетравного протеїну	цукру
Органо-мінеральна	60	40	-	-	20	-	5,70	3,40	9,4	10,8	8,53	0,80	1,51
	80	40	20	-	-	-	5,00	4,00	9,2	9,8	8,01	0,69	1,50
	80	40	-	20	-	-	5,05	4,04	9,4	10,0	8,14	0,72	1,51
	60	60	-	20	-	-	5,12	3,07	8,8	11,0	8,66	0,76	1,39
	80	20	-	40	-	-	2,98	2,38	-	6,2	4,73	0,57	-
	40	40	-	-	20	-	4,28	1,71	9,7	9,9	7,95	0,76	1,59
Орга-нічна	40	40	-	-	20	-	3,93	1,57	9,5	9,3	7,42	0,73	1,50
	60	20	-	-	-	40	5,57	3,34	-	8,7	5,32	0,82	-
	40	20	-	-	-	60	6,83	2,73	-	9,2	6,26	0,95	-
НІР0,5	0,12	0,10	0,46	0,16	0,16	0,11	0,13

Позитивно виділялась сівозміна з 40% зернових та 60% люцерни за органічної системи удобрення, де урожайність зернових культур була найвищою і становила 6,83 т/га. Однак у цій сівозміні спостерігали зниження виходу кормових та зернових одиниць відповідно до 9,2 і 6,26 т/га.

Найвищий вихід зерна з 1 га сівозмінної площі (4,00-4,04 т) одержано за органо-мінеральної системи удобрення у зерно-просапних сівозмінах з 80% зернових, у тому числі з 20% зернобобових - гороху або сої.

У сівозміні з 40% сої та 40% пшениці озимої вихід зерна зменшується на 30% порівняно з контролем.

За виходом кормових (11,0 т/га) та зернових одиниць (8,66 т/га) найкращою була зерно-просапна сівозміна з 20% сої, пшениці озимої + післяжнивні, кукурудзи на зерно, кукурудзи на силос та буряків цукрових за органо-мінеральної системи удобрення.

За продуктивністю ланки з соєю та горохом були близькі, тому соя може частково замінити горох у традиційній ланці з пшеницею озимою та буряками цукровими.

Економічна ефективність сівозмін. Економічна оцінка вирощування сільськогосподарських культур показала, що високий рівень рентабельності (186-193%) забезпечують сівозміни з люцерною (40-60%) за органічної системи удобрення, де завдяки найменшим витратам отримано 2407-2490 грн/га умовно чистого прибутку.

Найвищий умовно чистий прибуток (3357 грн/га) та рівень рентабельності (198%) отримали у сівозміні з 20% конюшини на два укоси, пшениці озимої + післяжнивні, буряків цукрових, кукурудзи на силос, ячменю з підсівом конюшини за органічної системи удобрення.

Рівень рентабельності типової для зони сівозміни з 20% конюшини за органо-мінеральної системи удобрення становив 88%. Введення до у структуру посівів цієї сівозміни 20% післяжнивних на зелене добриво та заміна конюшини на два укоси 20% гороху або сої знижувало цей показник відповідно на 30 та 23% за рахунок збільшення витрат на їхнє вирощування. Значне зниження виходу зерна з 1 га сівозмінної площі у сівозміні з 40% сої зменшило умовно чистий прибуток до 1366 грн/га та рівень рентабельності до 51%.

Як показали розрахунки, від структури посівних площ та систем удобрення у сівозмінах залежала собівартість продукції. Встановлено, що вирощування у п'ятипільній сівозміні 40-60% люцерни за органічної системи удобрення забезпечило зниження собівартості зерна на 429-484 грн/т та кормової одиниці на 45-51% порівняно з контролем за рахунок відсутності щорічних витрат на обробіток ґрунту, насіння і сівбу за вирощування трав бобових багаторічних.

Енергетична ефективність сівозмін. Найвищі показники енергетичної ефективності отримано у сівозміні з 40% зернових та 60% люцерни за органічної системи удобрення, де енергоємність складала 139 ГДж/га, а енергетичні витрати на вирощування продукції мали найменше значення - 22,9 ГДж/га. Це дозволило отримати найвищий коефіцієнт енергетичної ефективності (Кее) - 6,06 умовних одиниць, який у 1,3 рази вищий порівняно з контролем. Слід відмітити, що саме в цій сівозміні отримали найменший показник енергетичних витрат на 1 тонну кормових одиниць, який становив 2,48 ГДж.

У сівозмінах з 20% сої або гороху, енергоємність становила 149-167 ГДж/га, але за рахунок збільшення енергетичних витрат до 36,5-38,9 ГДж/га коефіцієнт енергетичної ефективності був на рівні 4,02-4,29 умовних одиниць.

Уведення до сівозміни з 80% зернових 40% сої знижувало коефіцієнт енергетичної ефективності до 3,57 та збільшувало енергетичні витрати до 4,24 ГДж/т кормових одиниць.

Значне зниження енергетичних витрат на вирощування продукції до 24,3-25,7 ГДж/га та 2,76-2,79 ГДж/т кормових одиниць, що підвищувало коефіцієнт енергетичної ефективності до 5,43-5,48 умовних одиниць відмічено у сівозмінах з 20-40% насиченням травами бобовими багаторічними за органічної системи.



ВИСНОВКИ

У дисертації наведено теоретичне обґрунтування і нове вирішення наукового завдання, що виявляється у визначенні оптимальної структури посівів бобових культур у короткоротаційних сівозмінах зони достатнього зволоження Правобережного Лісостепу України, яка забезпечує підвищення продуктивності сільськогосподарських культур, найбільше накопичення поряд з іншими доступними формами біологічно фіксованого азоту та розширене відтворення родючості чорнозему опідзоленого.

1. Встановлено, що водоспоживання культур значною мірою залежало від структури посівних площ та системи удобрення у сівозмінах. Уведення у сівозміну з 80% зернових 40% сої за органо-мінеральної системи удобрення збільшує витрати вологи на формування 1 т урожаю сухої речовини до 648 м3. Насичення сівозмін на 40-60% люцерною за органічної системи удобрення знижувало витрати вологи з ґрунту до 28-33,7 мм та витрати вологи на 1 т урожаю сухої речовини до 464-465 м3.

2. У всіх сівозмінах відмічено позитивний баланс гумусу. За наявності у структурі посівів п'ятипільних сівозмін 40-60% люцерни і внесення 16 т гною на 1 га сівозмінної площі спостерігали збільшення вмісту гумусу у ґрунті на 2,0-2,1 т/га за рік та найсприятливіші умови для проходження фізико-хімічних процесів. У зерно-просапних сівозмінах з 20% зернобобових культур (горох, соя) за органо-мінеральної системи удобрення накопичення гумусу становило 0,7-1,13 т/га.

3. Виявлено зростання вмісту азоту в ґрунті у всіх сівозмінах на 12-64 кг/га за рік. За рахунок азотфіксації його приріст складав 31-158 кг/га сівозмінної площі. Найбільше надходження біологічного азоту відмічено у сівозмінах з конюшиною (82-127 кг/га) і люцерною (120-158 кг/га).

4. Введення у сівозміну 20% бобових культур (конюшини на 2 укоси, сої, гороху) за органо-мінеральної системи удобрення забезпечувало позитивний баланс фосфору, інтенсивність якого знаходилась у межах 111-133%. У сівозмінах з 20-60% трав бобових багаторічних за органічної системи удобрення спостерігався дефіцит фосфору - 3-14 кг на 1 га сівозмінної площі

5. У сівозмінах на 20-40% насичених бобовими культурами за органо-мінеральної та органічної системи удобрення інтенсивність балансу калію становила 105-199%. У сівозміні з 60% люцерни за органічної системи удобрення відмічено дефіцит калію, який становив 27 кг у перерахунку на 1 га сівозмінної площі.

6. Найкращі умови для активної життєдіяльності мікрофлори у ґрунті під пшеницею озимою забезпечила конюшина на 2 укоси за органо-мінеральної системи удобрення у сівозміні. Продукування СО2 становило 111,9 мг/м2 за годину.

7. Біологічні та технологічні особливості вирощування бобових культур зумовлювали помітний вплив на забур'яненість посівів сільськогосподарських культур та сівозмін у цілому. Встановлено збільшення на 21% загальної забур'яненості культур у п'ятипільній сівозміні з 20% гороху порівняно з контролем. Уведення до зерно-просапної сівозміни 20% післяжнивних (гірчиця на зелене добриво) знижує загальну забур'яненість у сівозміні з 40% зернових та 40% просапних на 23%.

8. Пшеницю озиму значною мірою уражали септоріоз, кореневі гнилі, борошниста роса. Найменший розвиток септоріозу листя (18,7-18,9%) за 69,3-71,9% поширення відмічено після зернобобових попередників - гороху та сої. Однак у посівах пшениці озимої після гороху рослини більше уражались кореневими гнилями та вірусом жовтої карликовості ячменю. Найбільші поширення (99,3%) та розвиток (26,2%) борошнистої роси відмічено у варіанті, де попередником була соя.

За повернення через 1 рік до сівозміни пшениці озимої спостерігали збільшення ураження рослин борошнистою росою, септоріозом, кореневими гнилями та бурою іржею.

9. Найвищу врожайність пшениці озимої (4,8-5,0 т/га) отримали після сої та конюшини на два укоси за органо-мінеральної системи удобрення. Зерно пшениці озимої кращої якості (11,7% білка та 22,3% клейковини) одержали за розміщення її після конюшини на 2 укоси за внесення N70P50K60. Використання пшеницею озимою лише післядії гною веде до зниження врожайності та погіршення якості зерна.

10. Високу врожайність буряків цукрових (47,0-48,6 т/га) отримали в ланці з конюшиною на два укоси за внесення на 1 га ріллі 40 т гною і N120P90K150. Вміст цукру у коренеплодах становив 16,1-16,4%.

11. Кукурудза на зерно, буряки цукрові, пшениця озима є рівноцінними попередниками сої, які забезпечили практично однакову врожайність зерна (1,85-1,93 т/га). Скорочення періоду повернення до 1 року знижувало її врожайність на 19%. Насіння сої з високим умістом протеїну (38,9%) одержали за розміщення її після кукурудзи на зерно і повернення на попереднє місце вирощування через 4 роки. Соя забезпечила вищий (на 37%) збір протеїну з 1 га, ніж горох.

12. Найвищу врожайність зерна кукурудзи (9,28 т/га) отримали у сівозміні на 60% насиченій люцерною за внесення 80 т/га гною. Вирощування ячменю у цій сівозміні забезпечує урожайність 4,38 т/га. Конюшина на два укоси за органо-мінеральної системи удобрення забезпечила найбільший збір зеленої маси (41,8-42,8 т/га) за вмісту сирого протеїну 16,6-16,8%.

13. Насичення зерно-просапної сівозміни на 20% соєю, пшеницею озимою + післяжнивні, кукурудзою на зерно, кукурудзою на силос та буряками цукровими забезпечило найвищу продуктивність 1 га сівозмінної площі, де вихід кормових одиниць становив 11,0 т, зернових - 8,66 т. У сівозміні з 60% люцерни за органічної системи удобрення одержали найкраще забезпечену (102 г) перетравним протеїном кормову одиницю, собівартість якої знижувалась на 51%.

14. Встановлено, що найвищі показники економічної ефективності забезпечила сівозміна з високорентабельними культурами (20% конюшини на два укоси, 20% буряків цукрових) за органічної системи удобрення. Умовно чистий прибуток становив 3357 грн/га, рівень рентабельності 198%. Високий рівень рентабельності (186-193%) отримали у сівозмінах з 40-60% люцерни за органічної системи удобрення.

15. Найвищі показники енергетичної ефективності відмічено у сівозміні максимально насиченій люцерною за органічної системи удобрення, де енергетичні витрати на вирощування продукції були найменшими - 22,9 ГДж/га, що дозволило отримати найвищий Кее - 6,06. У сівозмінах з 20% зернобобових культур за органо-мінеральної системи удобрення коефіцієнт енергетичної ефективності становив 4,02-4,29. Уведення до сівозміни 40% сої знижувало зазначений показник до 3,57 та збільшувало енерговитрати до 4,24 ГДж/т кормових одиниць.



РЕКОМЕНДАЦІЇ ВИРОБНИЦТВУ

На основі результатів досліджень багатогалузевим господарствам Правобережного Лісостепу України, товарною продукцією яких є зерно, цукросировина, молоко, м'ясо, рекомендовано впроваджувати високорентабельну п'ятипільну сівозміну: конюшина - пшениця озима - буряки цукрові - кукурудза на зерно - ячмінь з підсівом конюшини за внесення 8 т гною і N66P56K78 на 1 га сівозмінної площі.

Господарствам з розвиненим тваринництвом м'ясо-молочного напряму спеціалізації доцільно впроваджувати сівозміни з 60% люцерни і 40% зернових, у тому числі по 20% кукурудзи на зерно та ячменю за органічної системи удобрення (16 т гною на 1 га сівозмінної площі).

У господарствах з виробництва свинини пропонуємо впроваджувати зерно-просапну сівозміну з 80% насиченням зерновими, з них 20% сої або гороху: соя, горох - пшениця озима - буряки цукрові - кукурудза на зерно - ячмінь + післяжнивні за внесення 8 т гною і N74P60K78 на 1 га сівозмінної площі.



СПИСОК ОПУБЛІКОВАНИХ ПРАЦЬ ЗА ТЕМОЮ ДИСЕРТАЦІЇ

1. Савченко Г.І. Місце гороху та сої в типових ланках в короткоротаційних сівозмінах Поділля / Г.І. Савченко, Л.С. Квасніцька // Вісник аграрної науки. - 2004. - № 4. - С. 31-32.

2. Савченко Г.І. Оптимізація структури посівних площ для господарств правобережного Лісостепу України / Г.І. Савченко, Л.С. Квасніцька // Міжвідомчий тем. наук. зб. «Вісник Черкаського інституту АПВ». - 2006. - С. 56-613.

3. Савченко Г.І. Вплив сівозмін на забур'яненість посівів озимої пшениці / Г.І. Савченко, Л.С. Квасніцька // Зб. наук. праць ННЦ «Інститут землеробства УААН». - 2006. - Вип. 3-4. - С. 12-18.

4. Шиліна Л.І. Ефективність елементів біологічної системи землеробства / Л.І. Шиліна, П.Д. Гринчук, В.О. Бородань, Д.В. Літвінов, М.М. Єрмолаєв, О.І. Савчук, Т.В. Розгонов, К.В. Меша, В.В. Хохлов, Л.С. Квасніцька // Зб. наук. праць ННЦ «Інститут землеробства УААН» - К.: ЕКМО, 2006. - Спецвипуск. - С. 61-74.

5. Квасніцька Л.С. Продуктивність сівозмін у землеробстві Хмельницької області / Л.С. Квасніцька // Зб. наук. праць ННЦ «Інститут землеробства УААН»- К.: ЕКМО, 2007. - Спецвипуск. - С. 64-67.

6. Квасніцька Л.С. Вплив бобових культур на продуктивність п'ятипільних сівозмін / Л.С. Квасніцька // Міжвідомчий тем. зб. наук. праць ННЦ «Інститут землеробства УААН». - 2007. - Вип.79. - С. 78-81.

7. Молдован В.Г. Продуктивність пшениці озимої у короткоротаційних сівозмінах Західного Лісостепу України / В.Г. Молдован, Л.С. Квасніцька // Зб. наук. праць ННЦ «Інститут землеробства УААН». - К.: ЕКМО, 2008. - Вип. 3-4. - С. 8-14.

8. Молдован В.Г. Продуктивність сівозмін з різним насичення бобовими культурами у Західному Лісостепу / В.Г. Молдован, Л.С. Квасніцька // Зб. наук. праць ННЦ «Інститут землеробства УААН». - К.: ЕКМО, 2009. - Вип. 3. - С. 49-55.

9. Патент на винахід №82273. Україна МПК АО1G1/00 Спосіб вирощування кормів для виробництва екологічно чистої яловичини // Савченко Г.І., Квасніцька Л.С.; заявник і патентовласник Хмельницька державна сільськогосподарська дослідна станція. - №а 2006 05882; заявл. 29.05.06.; опубл. 10.12.07. Бюл. № 20. - 4 с.

10. Савченко Г.І. Вплив сівозмінного чинника на якість насіння озимої пшениці / Г.І. Савченко, Л.С. Квасніцька // Пропозиція. - 2006. - №11. - С. 56-57.

11. Молдован В.Г. Елементи біологізації в сівозмінах Правобережного Лісостепу України / В.Г. Молдован, Л.С. Квасніцька // Наук.-тех. бюл. ХДСГДС. - 2009. - № 7-8. - С. 27-33.

12. Бойко П.І. Сівозмінний фактор у боротьбі з бур'янами / П.І. Бойко, Н.П. Коваленко, М.Г. Панасюк, О.В. Єгоров, Л.С. Квасніцька // Проблеми бур'янів і шляхи зниження забур'янення орних земель: матер наук.-теорет. конф. гербологів. - К.: Інститут цукрових буряків, 2004. - К.: Колобіг, 2004. - С. 78-83.

13. Квасніцька Л.С. Органічна система удобрення в сівозміні / Л.С. Квасніцька // Сучасна аграрна наука: напрями досліджень, стан і перспективи: мат. п'ятої міжвузівської наук.-практ. конф. аспірантів, Чабани, 17-19 листопада 2005 р. - К.: ЕКМО, 2005. - С. 29-30.

14. Квасніцька Л.С. Продуктивність озимої пшениці залежно від попередників та системи удобрення / Л.С. Квасніцька // Новітні технології виробництва конкурентоспроможної продукції рослинництва: мат. наук.-практ. конф. молодих вчених і спеціалістів, Чабани, 29-30 листопада 2005 р. - К.: ЕКМО, 2005. - С. 39-40.



АНОТАЦІЯ

Квасніцька Л.С. Вплив бобових культур на продуктивність короткоротаційних сівозмін та родючість чорнозему опідзоленого Правобережного Лісостепу. - Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата сільськогосподарських наук за спеціальністю 06.01.01 - загальне землеробство. - Національний науковий центр «Інститут землеробства УААН» - Київ, 2010.

У дисертації викладено результати досліджень, спрямованих на вирішення важливого завдання - підвищення продуктивності культур і родючості чорнозему опідзоленого за насичення сівозмін бобовими культурами в умовах Правобережного Лісостепу України.

Розкрито закономірність впливу бобових культур на продуктивність сівозмін, наведено комплексну оцінку родючості ґрунту залежно від сівозмінного чинника, встановлено параметри надходження біологічного азоту у системі сівозмін за рахунок азотфіксації. Проведено порівняльну економіко-енергетичну оцінку сівозмін.