Наукове обґрунтування відтворення родючості ґрунтів та підвищення продуктивності зерно-бурякових сівозмін лісостепу України

Ураження посівів хворобами. Науково обґрунтуване чергування культур у різноротаційних зерно-бурякових сівозмінах зменшує ураження рослин хворобами і шкідниками. У дослідженнях, які проводились на Веселоподільській дослідно-селекційній станції, ураженість пшениці озимої кореневими гнилями у плодозмінній сівозміні на варіанті без добрив становила 50,8 %, тоді як у зернопросапній з 50 % просапних, де пшениця озима висівалась після кукурудзи на силос зменшилась майже вдвічі - 27,7 %. Під впливом добрив спостерігали підвищення розвитку кореневих гнилей. У плодозмінній сівозміні за вирощування пшениці озимої на фоні оранки 6,25 т/га гною + N33,8P45K33,8 на гектар сівозмінної площі розвиток кореневих гнилей сягав 55,2 %, в зернопросапній з 50 % просапних - 40,5, зернопросапній з 25 % просапних і 75 % зернових - 62,0 %. Збільшення внесення органо-мінеральних добрив посилювало прояв кореневих гнилей у плодозмінній та зернопросапній сівозміні з 50 % просапних, що зумовлено активізацією ґрунтових мікроорганізмів.

У свою чергу впровадження короткоротаційних сівозмін істотно позначилось на розвитку хвороб кореневої системи буряків цукрових. Найбільше їх поширення спостерігали на неудобреному фоні у зернопросапній сівозміні з 50 %просапних - 24,2 %, найменше у зернопаропросапній - 7,25, тоді як у плодозмінній - 11,6, зернопросапній і 25 % просапних - 17,8 %. При застосуванні органо-мінеральної системи удобрення 25 т/га гною + N90P120K90 спостерігали зниження ураженості посівів коренеїдом до 8,5 % у зернопросапній сівозміні з 50 % просапних, тоді як у інших сівозмінах ураженість коренеїдом не змінилась, що зумовлено високою чисельністю патогенної мікрофлори. Одночасно на підвищених фонах удобрення 25 т/га гною + N135P180K135 спостерігали зменшення пошкодження корнеплодів коренеїдом у сівозмінах: плодозмінній і зернопросапній з 50 % просапних - на 3,6 і 7,0 %.

У дослідженнях, які проводили на Уладово-Люлинецькій дослідно-селекційній станції найбільший розвиток коренеїду спостерігали в ланці з кукурудзою з підсівом бобів, а також у ланці з горохом. На фоні N180P220K260 пошкодження коренеїдом становило відповідно в ланці з кукурудзою на силос з підсівом бобів - до 17,7 , з конюшиною - 9,3, тоді як з горохом - 21,6 %. Сумісне використання гною і мінеральних добрив знижувало пошкодження коренеїдом у ланці з кукурудзою з підсівом бобів і в ланці з конюшиною, тоді як у ланці з горохом спостерігали підвищення пошкодження коренеїдом. У короткоротаційних сівозмінах Веселоподільської дослідно-селекційної станції розвиток церкоспорозу на неудобреному фоні становив 49,5, 50,5, 49,2 і 49,9 % в плодозмінній, зернопросапній з 50 % просапних, зернопаропросапній та зернопросапній сівозмінах з 25 % просапних відповідно. На фоні органо-мінеральної системи удобрення розвиток церкоспорозу мав тенденцію до незначного зростання і не залежав від ланок сівозмін за 25 % насичення їх буряками цукровими.

7. Баланс поживних речовин у сівозмінах. Винесення елементів живлення буряками цукровими залежно від ланок сівозмін

Винесення елементів живлення з ґрунту. Винесення елементів мінерального живлення рослинами буряків цукрових залежить від сівозмін і системи удобрення грунту. У сівозміні з бобовими культурами на середньому фоні мінерального живлення N90P110K130 винесення елементів живлення буряками цукровими досягало у ланці з кукурудзою з підсівом бобів N - 161,1; Р2О5 -55,5; К2О - 231,6 кг/га, з конюшиною - N - 165,2; Р2О5 - 34,9 і К2О - 193,2 кг/га, з горохом - N - 171,8; Р2О5 -98,8 і К2О - 148,1 кг/га. Сівозміна без бобових культур відрізнялась тенденцією зменшення в ланці з кукурудзою N - 164,8; Р2О5 - 54,7 і К2О - 229,6 кг/га, з вівсяницею лучною - N - 178,1; Р2О5 - 37,6 і К2О - 220,1 кг/га ,з ячменем - N - 167,6; Р2О5 - 75,6 і К2О - 146,7 кг/га. Тобто, незалежно від ланок сівозмін спостерігається поступове збільшення азоту та фосфору і зменшення калію, що обумовлено підвищенням рухомого фосфору у ґрунті і зменшення обмінного калію. На фоні 40 т/га гною + N90P110K130 винесення елементів живлення істотно зросло у ланці з кукурудзою з підсівом бобів: азоту - на 63,1 фосфору -32,6 і калію - 46,3 %, у ланці з конюшиною - азоту на 20,5 фосфору -14,3 і калію - 9,3 % порівняно з мінеральною системою удобрення.

Отже органо-мінеральний фон удобрення має властивість підвищувати винесення елементів живлення буряками цукровими у всіх ланках сівозмін. У ланці з бобовими культурами це підвищення було більше властиве для фосфору, зі злаковими культурами - калію.

Баланс поживних речовин у зерно-бурякових сівозмінах. Винесення поживних речовин культурами сівозміни та надходження їх у ґрунт визначають баланс поживних речовин у ньому. У сівозміні з бобовими культурами по органо-мінеральному фону удобрення 12 т/га гною + N45P51K59 дефіцит азоту складав 94,51 кг/га, калію - 18,90 кг/га, поряд з надлишком фосфору - 40 кг/га, інтенсивність балансу, відповідно, становила: азоту - 59, фосфору - 160 і калію - 88 %. У сівозміні без бобових культур інтенсивність балансу сягала азоту відповідно 68, фосфору - 183 і калію - 96 %, що пов'язано з меншим виносом елементів живлення культурами сівозміни.

На більш високому фоні удобрення 12 т/га гною + N67P75K90 інтенсивність балансу підвищилась як у сівозміні з бобовими культурами, так і без них. Відповідно це становило: азоту 69,0-83,61, фосфору - 233-233 і калію - 95-120 %. У зв'язку з виявленими показниками балансу в даних сівозмінах норму внесення фосфору можна зменшити на 30 %, а калію - на 15 %, збільшивши норму застосування азоту на 10-15 %.

8. Енергетична і екологічна оцінка сівозмін

Енергетична ефективність технологій у землеробстві залежить від продуктивності сівозмін та затрат непоновлювальної енергії на їх здійснення. На чорноземах вилугуваних у зоні достатнього зволоження у сівозміні з бобовими культурами підвищується вихід енергії як на мінеральному, так і органо-мінеральному фоні удобрення порівняно з варіантом без бобових.

За застосування середньої норми добрив N46P51K59 вихід енергії з урожаєм у сівозміні з бобовими становив 105970 МДж/га, що на 5650 МДж/га більше ніж у сівозміні без бобових культур (табл. 9). Із збільшенням фонів удобрення зростає вихід енергії як у сівозміні з бобовими культурами, так і без них.

Таблиця 9. Вплив системи удобрення на енергетичну ефективність сівозмін, Уладово-Люлинецька ДСС, середнє за першу ротацію 1980-1993 рр.

У короткоротаційній сівозміні на чорноземах типових слабосолонцюватих у плодозмінній сівозміні за застосування 6,25 т/га гною + N33,8P45K33,8 вихід енергії становив 80530 МДж/га, що було на 12270 МДж/га більше, ніж у варіанті без внесення добрив (табл. 10). Порівняно з зернопросапною сівозміною з 25 % просапних приріст енергії сягав 9480 МДж/га, з зернопаропросапною - 6470 МДж/га. Використання більш високого фону живлення 6,25 т/га гною + N45P60K45 сприяє приросту енергії з урожаєм у плодозмінній і зернопросапній з 50 % просапних на 5635 і 4384 МДж/га, тоді як у зернопаропросапній і зернопросапній з 25 % просапних - не підвищується, що зумовлено невисокою ефективністю добрив.

Таблиця 10. Енергетична ефективність системи удобрення короткоротаційних сівозмін, Веселоподільська дослідно-селекційна станція, середнє за 1998-2004 рр.

Найбільш повно енергетичну ефективність сівозміни характеризують модулі енергії на 1 т зернових одиниць і коефіцієнт енергетичної ефективності (Кее).

На чорноземах типових вилугуваних у сівозміні з бобовими культурами найменші модулі енергії на 1 т зернових одиниць спостерігали у сівозміні з бобовими культурами на фоні N46P51K59 - 3950 МДж, за застосування N46P51K59 - 4200 МДж Кее становив відповідно 4,20 і 3,91,без бобових - 4,16 і 3,88. На фоні 12 т/га гною + N46P51K59 модулі енергії на 1 т зернових одиниць становили 4170 МДж, за Кее - 3,99, без бобових - 4200 МДж і 3,92.

У короткоротаційній плодозмінній сівозміні на фоні 6,25 т/га гною + N45P60K45 модулі енергії на 1 т зернових одиниць становили відповідно 4800 Мдж, зернопросапній з 50 % просапних - 4700, зернопаропросапній - 4850, Кее відповідно 3,57, 3,50, 3,39. В зернопросапній сівозмінах з 25 % просапних, де зернові культури становлять 75 % зростають модулі енергії на 1 т зернових одиниць на 11,8 %, порівняно із плодозмінною сівозміною, Кее знижується до 3,06.

Економічна ефективність досліджених сівозмін і удобрення ґрунту залежить від валового виробництва продукції рослинництва, її вартості і затрат. У сівозміні з бобовими культурами на фоні N67P75K90 рентабельність виробництва сільськогосподарської продукції становила 159 %, без бобових - 169 %, а за внесення 12 т/га гною + N46P51K59 - 152 і 171 %. Незначне підвищення рентабельності рослинництва у сівозміні без бобових культур зумовлено вищим врожаєм зерна ячменю, ніж гороху. У короткоротаційних сівозмінах на фоні 6,25 т/га гною + N33,8P45K33,8 рентабельність найбільш високою була у плодозмінній сівозміні - 126 %, у зернопросапній з 50 % просапних - 96, зернопаропросапній - 82, а найменше в зернопросапній з 25 % просапних - 74 %.

Собівартість однієї тони зернових одиниць у сівозміні з бобовими культурами становила на фоні N46P51K59 227,9 грн./т без бобових - 227,1 грн./т, рентабельність відповідно 159 і 169 %. Внесення 12 т/га гною + N46P51K59 обумовила собівартість відповідно 234,2 і 220.0 грн./т, рентабельність - 152 і 171 %.

У короткортаційних сівозмінах найефективнішою до умовно чистого прибутку була плодозмінна, за якої спостерігали найменшу собівартість однієї тони зернових одиниць - 256 грн./т, тоді як у зернопросапній з 50 % просапних - 348, у зернопаропросапній і зернопросапній з 25 % просапних - 330 і 340 грн./т. рентабельність цих сівозмін найбільш високою була у плодозмінній сівозміні - 126 %.

Тривале використання добрив в нормі 12 т/га гною + N46P51K59 на чорноземах типових вилугуваних не мало негативного впливу на нагромадження важких металів: вміст свинцю становив 7,3 мг/кг ґрунту, міді - 5,3, цинку 7,0, кадмію - 0,06, нікелю 7,6 мг/кг ґрунту, що не перевищувало значень ГДК.

Висновки

сівозміна агрохімічний чорнозем урожайність

У дисертаційній роботі викладене теоретичне обґрунтування і експериментально встановлене нове розв'язання наукової і практичної проблеми ефективного використання чорноземів з відтворенням їх родючості за допомогою раціональних сівозмін, обробітку ґрунту, систем їх удобрення з урахуванням біологічного азоту в умовах Лісостепу України. На підставі аналізу експериментальної інформації зроблено висновки:

Тривале протягом ротації застосування мінеральних добрив N46P51K59 на чорноземах типових вилугуваних в умовах достатнього зволоження в зерно-буряковій сівозміні призводить до втрат гумусу в орному і підорному шарах ґрунту 0,09 і 0,03 %. За застосування 12 т/га гною + N46P51К59 спостерігали стабілізацію гумусу на рівні 4,32 в орному і 3,96 % - у підорному шарах ґрунту. Вилучення бобових культур з схеми сівозміни призводить до більш посиленої мінералізації гумусу, внаслідок чого його втрати за мінеральної системи удобрення становлять 0,16 і 0,17 %, за органо-мінеральної - 0,08 і 0,06 % у варіантах з бобовими і без них.

У короткоротаційних сівозмінах на чорноземах типових слабо-солонцюватих в умовах недостатнього зволоження вміст гумусу залежить від чергування культур у сівозмінах. За внесення 6,25 т/га гною + N33,8Р45К33,8 за ротацію сівозміни вміст гумусу підвищився у плодозмінній та зернопросапній сівозміні з 25 % просапних на 0,20 і 0,14 %, зернопросапній з 50 % просапних - на 0,15 %. Підвищення вмісту гумусу зумовлене зростанням фракції нерозчинного органічного залишку. Чергування культур і система удобрення забезпечили формування гуматного типу гумусоутворення при співвідношенні СГК:СФК у плодозмінній сівозміні - 2,44, зернопросапній з 50 % просапних - 2,39, зернопросапній з 25 % просапних - 2,90.

Наявність чорного пару у короткоротаційних сівозмінах на час сівби пшениці озимої формує найбільші запаси продуктивної вологи в півтора метровому шарі в чорноземах типових слабосолонцюватих - 195,6 мм, тоді як у ланці з кукурудзою на силос вони були менші на 76 мм, а на період збирання врожаю на 36,4 мм. Сумарні витрати води були найбільшими у зернопросапній сівозміні з 50 % просапних - 1712 м3/т, тоді як у зернопросапній з 25 % просапних - 1636м3/т. На час сівби буряків цукрових запаси продуктивної вологи менше залежали від ланок короткоротаційних сівозмін.

Оптимальний біологічний стан чорноземів залежить від спрямованості мікробіологічних процесів. Застосування під буряки цукрові 25 т/га гною + N90P120К90 сприяє найбільшому розвитку мікробіоти у плодозмінній сівозміні, де на удобреному фоні в період появи сходів буряків цукрових загальна чисельність мікроорганізмів становила 91,5 та 84,8 млн в 1 г ґрунту, а серед груп мікроорганізмів переважали амоніфікатори і нітрифікатори за переваги у зернопросапній з 50 % просапних, зернопаропросапній та зернопросапній сівозмінах з 25 % просапних - нітрифікаторів.

Забезпечення чорноземних ґрунтів мінеральним азотом у період вегетації буряків цукрових зумовлено ланками сівозмін і системою удобрення. За застосування 40 т/га гною + N90Р110К130 під буряки цукрові на чорноземах вилугуваних найбільший вміст мінерального азоту у шарі 0-30 см спостерігали у ланці з конюшиною та горохом - 27,3 і 37,0 мг/кг ґрунту, а в ланці з ячменем і вівсяницею лучною тенденцію до зменшення - 24,5 і 35,9 мг/кг ґрунту. В короткоротаційних сівозмінах від застосування 25 т/га гною + N135Р180К135 найбільший вміст мінерального азоту (34,8 мг/кг ґрунту) спостерігався в плодозмінній сівозміні. Встановлено, що вміст мінерального азоту на чорноземах типових вилугуваних у ланці з конюшиною за мінеральної системи удобрення буряків цукрових характеризувався такою модельною залежністю: Nz1=38,323-0,561Чн-19,201Чс+5,315Чн2-3,754ЧнЧс+3,425Чс2, де н - норма мінеральних добрив, с - строки спостережень. За органо-мінеральної системи удобрення буряків цукрових ця залежність мала такий вигляд: Nz2=36,413-9,672Чн-12,084Чс+6,603Чн2-3,903ЧнЧс+2,75Чс2. Ці моделі дозволяють прогнозувати вміст мінерального азоту в період вегетації буряків цукрових.

Фосфатний фонд чорноземних ґрунтів як у сівозміні з довгою ротацією, так і з короткою покращується та піддається регулюванню залежно від системи удобрення. На чорноземах вилугуваних у зерно-буряковій сівозміні з бобовими культурами при застосуванні 12 т/га гною + N46Р51К59 за ротацію сівозміни вміст рухомого фосфору підвищився на 73 мг/кг ґрунту порівняно з неудобреним варіантом і його кількість становила 198 мг/кг ґрунту. На чорноземах типових слабосолонцюватих при застосуванні 6,25 т/га гною + N33,8Р45К33,8 на кінець шостої ротації кількість рухомого фосфору підвищилася в орному шарі ґрунту на 13,0 і 9,0 мг/кг ґрунту і його кількість становила відповідно 30 і 33 мг/кг ґрунту. Ланки сівозміни не впливали на вміст фосфору у ґрунті. Встановлено, що вміст рухомого фосфору на чорноземах типових вилугуваних у ланці з конюшиною за мінеральної системи удобрення буряків цукрових характеризувався такою модельною залежністю: Рz1=177,169+18,993Чн-30,629Чс+4,394Чн2-3,886ЧнЧс+8,0Ч с2, де н - норма мінеральних добрив, с - строки спостережень. За органо-мінеральної системи удобрення буряків цукрових ця залежність мала такий вигляд: Рz2=161,862+45,488Чн+12,4Чс-15,606Чн2+4,2ЧнЧс-6,375Чс2. Ці моделі дозволяють прогнозувати вміст рухомого фосфору в період вегетації буряків цукрових.

Формування калійного фонду чорноземних ґрунтів залежить від системи удобрення і наявності калію у грунтововбирному комплексі. На чорноземах вилугуваних Правобережного Лісостепу України за використання оптимальної мінеральної системи удобрення у зерно-буряковій сівозміні вміст обмінного калію лише підтримується на початковому рівні 70 мг/кг ґрунту. З використанням 12 т/га гною + N46Р51К59 його вміст зростає на 35 мг/кг ґрунту, на чорноземах типових слабосолонцюватих Лівобережного Лісостепу за використання 6,25 т/га гною + N33,8Р45К33,8 - на 32 мг/кг ґрунту. Органо-мінеральна система удобрення сприяє збагаченню калієм підорного шару ґрунту. Встановлено, що вміст обмінного калію на чорноземах типових вилугуваних у ланці з конюшиною за мінеральної системи удобрення буряків цукрових характеризувався такою модельною залежністю: Кz1=113,759+18,42Чн-39,529Чс+0,424Чн2-6,086 ЧнЧс+8,125Чс2, де н - норма мінеральних добрив, с - строки спостережень. За органо-мінеральної системи удобрення буряків цукрових ця залежність мала такий вигляд: Кz2=56,33+3,997Чн+71,957Чс-1,697Чн2+2,371ЧнЧс+23,125Чс2. Ці моделі дозволяють прогнозувати вміст обмінного калію в період вегетації буряків цукрових.

Для встановлення оптимальних параметрів родючості чорноземних ґрунтів необхідно враховувати зміни агрофізичних, фізико-хімічних, агрохімічних показників ґрунту та відновлювальної енергії, яка може зростати з покращенням даних показників.

Для реалізації продуктивності ріллі на чорноземах типових вилугуваних за достатнього зволоження ефективними нормами мінеральних добрив виявились N130Р160К180, що забезпечує урожай буряків цукрових у ланці із бобовими культурами - 42,8 і 45,8 т/га, а збір цукру відповідно 7,58 і 7,92 т/га. Використання органо-мінеральної системи удобрення N90Р110К130 + 40 т/га гною підвищувало врожайність у сівозміні з бобовими культурами від 46,2 до 47,1 т/га, збір цукру від 8,13 до 8,72 т/га, у сівозміні без бобових культур - від 45,7 до 46,7 т/га, збір цукру від 8,03 до 8,48 т/га, що нівелювало вплив ланки сівозмін. В умовах недостатнього зволоження на чорноземах типових слабосолонцюватих найбільш ефективною нормою добрив є 25 т/га гною + N90Р120К90, що сприяє одержанню 41,1 і 42,7 т/га коренеплодів і 7,1, 7,0 т/га цукру. Збільшення частки просапних культур до 50 % зменшувало їх врожай на 3,0 т/га.

За розміщення буряків цукрових необхідно враховувати мезорельєф території. На сірих опідзолених ґрунтах ресурсно-забезпечені врожаї можна одержати на фоні 25 т/га гною + N150Р120К170 як за оранки, так і плоскорізного обробітку ґрунту при розміщенні їх на плато або південних схилах, тоді як на північних схилах урожайність у варіанті з плоскорізним обробітком істотно зменшувалась майже на 10,0 т/га. В умовах достатнього зволоження на чорноземах опідзолених використання під буряки цукрові післяжнивних гірчиці білої, редьки олійної або післяжнивних сумішок гірчиця + овес + гречка; редька олійна + овес + горох сприяє істотному підвищенню урожайності коренеплодів на 4,4 т/га.

Збільшення норм застосування як мінеральних, так і органо-мінеральних добрив понад оптимальні призводить до істотного погіршення якості буряків цукрових. Найбільш високу доброякісність нормально очищеного соку спостерігали на фоні середньої норми добрив N90Р110К130, тоді як збільшення норми добрив до N180Р220К160 призводить до зростання кількості калію, натрію і б-амінного азоту по всіх ланках сівозмін. Виключення калію із системи удобрення призводить до різкого зниження технологічних якостей буряків цукрових. В короткоротаційних сівозмінах вирощування буряків цукрових в ланці із чорним паром приводить до погіршення доброякісності нормально очищеного соку. Встановлена залежність вмісту б-амінного азоту в коренеплодах буряків цукрових, яка характеризується таким математичним рівнянням: бN=0,0089ЧN+2,8445 (R=0,8), де бN - вміст б-амінного азоту в коренеплодах буряків цукрових, мг:екв на 100 г. сирої маси; N - норма внесення азотних добрив, кг/га д.р.

Післядія N90P110K130 і 40 т/га гною + N90P110K130, які застосовували під буряки цукрові на чорноземах вилугуваних у сівозміні з бобовими культурами, сприяла одержанню 3,83-4,90 т/га ячменю, 24,9-29,3 т/га зеленої маси конюшини та 2,67-3,09 т/га гороху. У сівозміні без бобових культур урожайність ячменю становила 3,99-4,71 т/га, вівсяниці лучної - 7,84-12,27 т/га.

Оптимальною нормою удобрення ґрунту під пшеницю озиму на чорноземах типових вилугуваних в умовах достатнього зволоження в ланці із конюшиною і горохом є N40Р40К40, що дає можливість одержати 5,02 і 4,98 т/га зерна, а в ланці із вівсяницею лучною і ячменем - N80Р80К80 сприяє одержанню 5,51 і 5,25 т/га зерна.

В умовах недостатнього зволоження найбільші врожаї пшениці озимої 5,60 т/га одержані в короткоротаційній зернопаропросапнії сівозміні в ланці із чорним паром із застосуванням N45Р60К45 безпосередньо під пшеницю озиму і 6,25 т/га гною + N33,8Р45К33,8 за ротацію сівозміни. Застосування плоскорізного обробітку ґрунту в зернопросапній сівозміні з 25 % просапних знижує врожайність пшениці озимої майже на 0,5 т/га.

Використання чорного пару попередником пшениці озимої знижувало її забур'яненість до 17,8 шт/м2 порівняно з розміщенням після кукурудзи на силос (156,6 шт/м2). Збільшення використання добрив під пшеницю озиму знижує її забур'яненість. Використання плоскорізного обробітку ґрунту в короткоротаційних сівозмінах призводить до різкого збільшення забур'янення посівів буряків цукрових. У зернопросапній сівозміні з 25 % просапних забурячненість буряків цукрових за плоскорізного обробітку ґрунту зростала у 4,8 рази порівняно із оранкою. Серед бур'янів тут переважали двосімядольні види. У зернопросапній сівозміні з 25 % просапних з повторним розміщенням пшениці по пшениці зростає чисельність коренепаросткових, насамперед, осоту жовтого і з однодольних - мишію сизого.

Оптимізація ланок сівозмін дає можливість прогнозувати і контролювати ураженість сільськогосподарських культур хворобами. Найменший розвиток кореневих гнилей пшениці озимої спостерігали у зернопросапній сівозміні з 50 % просапних в ланці з кукурудзою на силос - 40-50 % за їх поширеності 23,5 і 29,5 %. Наявність бобових ланок сівозмін підсилює розвиток кореневих гнилей до 62,3 % у плодозмінній сівозміні і 60,7 % у зернопросапній з 25 % просапних, за поширеності від 39,5 до 34,5 %. Наявність чорного пару у короткоротаційній сівозміні сприяла зниженню поширення коренеїда в посівах буряків цукрових до 7,7 % за розвитку хвороби до 2,45 %. Збільшення частки зернових культур у короткоротаційній сівозміні до 75 % посилює ураженість коренеїдом до 18,5 % за розвитку хвороби 5,5 %. На чорноземах типових вилугуваних у зерно-буряковій сівозміні при збільшенні норм застосування добрив не спостерігали збільшення ураженості коренеїдом, що зумовлено токсичним впливом мінеральних солей на розвиток патогенної мікрофлори.

Використання бобових культур у десятипільних сівозмінах на чорноземах вилугуваних у зоні достатнього зволоження сприяє істотному підвищенню продуктивності за мінеральної системи удобрення на 0,90 і 0,37 т/га кормових одиниць, органо-мінеральної - на 0,63 і 0,27 т/га, за застосування 12 т/га гною + N46Р51К59 і 12 т/га гною + N92Р102К118 вихід кормових одиниць становив 9,19 і 9,61 т/га. На чорноземах типових слабосолонцюватих у зоні недостатнього зволоження за використання 6,25 т/га гною + N33,8Р45К33,8 найбільш високопродуктивними короткоротаційними сівозмінами були плодозмінна і зернопросапна сівозміни з 50 % просапних - 6,70 і 6,82 т/га кормових одиниць, тоді як за насичення сівозміни трьома полями зернових культур (зернопросапна сівозміна з 25 % просапних) її продуктивність зменшувалась на 1,55 т/га порівняно з плодозмінною. Збір зерна відповідно становив 1,88 і 1,83, 1,58 т/га, цукру - 1,76 і 1,60 і 1,62 т/га.

За умов застосування економічно і агрохімічно обґрунтованої системи удобрення - 12 т/га гною + N46Р51К59 у десятипільній зерно-буряковій сівозміні на чорноземах вилугуваних сумарна енергія врожаю становила 114970 МДж/га, сумарні витрати енергії на вирощування врожаю - 29178 МДж/га, модулі енергії на 1 т зернових одиниць - 4170 МДж, Кее - 3,94. Органо-мінеральна система удобрення - 12 т/га гною + N92Р102К118 сприяла збільшенню затрат на збір урожаю на 18,6 %, а модулі енергії на 1 т зернових одиниць - на 16,3 %, з величиною Кее -3,39. У короткоротаційних сівозмінах при застосуванні органо-мінеральної системи удобрення 6,25 т/га гною + N33,8Р45К33,8 за ротацію сівозміни сумарні витрати енергії у плодозмінній сівозміні становили 21250 МДж/га, у зернопросапній з 50 % просапних - 22440 МДж/га, енергія врожаю сягала відповідно 80530 і 81270 МДж/га, модулі енергії на 1 т зернових одиниць - 4340 і 4540 МДж, Кее - 3,79 і 3,62.

Із використанням економічно і агрохімічно обґрунтованої системи удобрення 12 т/га гною + N46Р51К59 у зерно-буряковій сівозміні із бобовими культурами чистий прибуток становив 2496 грн./га, рентабельність - 152 %, собівартість однієї тонни зернових одиниць - 234,2 грн. При збільшенні норм добрив до 12 т/га гною + N92Р102К118 прибуток знизився на 540 грн./га, а рентабельність - на 65 %. Серед короткоротаційних сівозмін найбільш економічно обґрунтованою системою удобрення є 6,25 т/га гною + N33,8Р45К33,8, що сприяє одержанню у плодозмінній сівозміні 1639 грн./га чистого прибутку із рентабельністю 126 % та собівартістю 1 однієї тонни зернових одиниць 256,0 грн. Насичення зернопросапної сівозміни з 25 % просапних трьома полями зернових культур (горох - пшениця озима по пшениці озимій) зменшує чистий прибуток до 1104 грн./га та знижує рентабельність до 74 % із собівартістю 1 однієї тонни зернових одиниць 340,0 грн.

Найбільш агроекологічно обґрунтованого балансу поживних речовин на чорноземах вилугуваних у сівозміні з бобовими культурами досягають при застосуванні 12 т/га гною + N46Р51К59, інтенсивність балансу тоді становить для азоту 59,0, фосфору 194,0, калію 88,0 %. У сівозміні без бобових культур інтенсивність балансу по азоту зменшується до 68, фосфору - 183, калію - 96 %. З урахуванням балансу поживних речовин у сівозмінах і забезпеченості ґрунту рухомим фосфором і обмінним калієм норму застосування фосфорних добрив за цієї системи удобрення можна зменшити на 30, а калію на 10-15 %. У сівозміні з бобовими культурами і без них, через інтенсивне використання азоту культурами сівозмін норму його застосування необхідно збільшити на 10-15 %.

За умов використання добрив в нормі 12 т/га гною + N46P51K59за ротацію сівозмін на чорноземах типових вилугуваних не спостерігається зростання вмісту важких металів.

Рекомендації виробництву.

1. Для відтворення родючості чорноземів типових та оптимальних фітосанітарних умов вирощування сільськогосподарських культур з продуктивністю ріллі 10 т/га кормових одиниць в умовах достатнього зволоження в зоні діяльності цукрових заводів необхідно впроваджувати зерно-просапні сівозміни з часткою буряків цукрових 30 %, бобових культур - 20, зернових - 40, кормових - 10 %, з внесенням на один гектар ріллі 12 т/га органічних добрив в тому числі під буряки цукрові - в нормі 40 т/га із такою системою удобрення: 1 - кукурудза на силос з підсівом бобів - N70Р60К80 кг/га д.р.; 2 - пшениця озима - N40Р40К40 кг/га д.р.; 3 - буряки цукрові - 40 т/га гною + N90Р110К130 кг/га д.р.; 4 - ячмінь з підсівом конюшини; 5 - конюшина; 6 - пшениця озима - N40Р40К40 кг/га д.р.; 7 - буряки цукрові - 40 т/га гною + N90Р110К130 кг/га д.р.; 8 - горох; 9 - пшениця озима - N40Р40К40 кг/га д.р.; 10 - буряки цукрові - 40 т/га гною + N90Р110К130 кг/га д.р.

2. На чорноземах типових слабосолонцюватих в умовах недостатнього зволоження рекомендуються варіанти короткоротаційних сівозмін та система диференційованого обробітку ґрунту в них, які забезпечують одержання 7,0-7,55 т/га кормових одиниць: І 1 - еспарцет з кострицею лучною; 2 - пшениця озима - N45Р60К45 кг/га д.р.; 3 - буряки цукрові - 25 т/га гною + N90P120K90 кг/га д.р.; 4 - ячмінь; ІІ 1 - кукурудза на силос; 2 - пшениця озима - N45Р60К45 кг/га д.р.; 3 - буряки цукрові - 25 т/га гною + N90P120K90 кг/га д.р. (5 т/га соломи + N90P120K90 кг/га д.р.); 4 - ячмінь. У господарствах, які спеціалізуються на виробництві зерна і буряків цукрових з продуктивністю ріллі 5,0 т/га кормових одиниць рекомендована схема сівозміни: 1 - горох; 2 - пшениця озима - N45Р60К45 кг/га д.р.; 3 - буряки цукрові - 25 т/га гною + N90P120K90 кг/га д.р.

3. Моніторингові спостереження за змінами родючості чорноземних ґрунтів необхідно здійснювати не тільки в орному шарі, але й у підорному. Під час передачі землі в оренду на тривалий час необхідно в договірних документах передбачати відшкодування орендатором завданих ним втрат, керуючись вартісними нормативами витрат, пов'язаними з відновленням вмісту гумусу, рухомого фосфору, обмінного калію і буферності ґрунту.

Література

1. Цвей Я.П. Обґрунтування системи удобрення озимої пшениці в Лісостепу України / Я.П. Цвей, Н.К. Шиманська // Агроекологія і біотехнологія : Зб. наук. праць - 1999. - Вип.3. - С. 66 - 70.

2. Цвей Я.П. Вплив різних норм добрив на вміст нітратного азоту в чорноземі вилугуваному в різних ланках сівозміни / Я.П. Цвей, Н.К. Шиманська, І.У. Марчук // Науковий вісник Національного аграрного університету. - 2000. - Вип. 32. - С. 175 -178.

3. Цвей Я.П. Особливості впливу системи удобрення цукрових буряків на фонд обмінного калію чорнозему вилугуваного / Я.П. Цвей, Г.М. Мазур // Агроекологічний журнал. - 2001. - № 1. - С. 55-57.

4. Цвей Я.П. Продуктивність цукрових буряків і винесення елементів живлення залежно від системи удобрення / Я.П. Цвей, Н.К. Шиманська // Вісник Львівського державного аграрного університету. Агрохімія. - 2001. - № 5. - С. 205-208.

5. Цвей Я.П. Вміст гумусу в чорноземах від антропогенного навантаження / Я.П. Цвей // Цукрові буряки. - 2002. - № 1. - С. 12-13.

6. Цвей Я.П. Гумусовий стан чорнозему в процесі довготривалого застосування добрив / Я.П. Цвей, Н.К. Шиманська // Агроекологічний журнал. - 2002. - № 3. - С. 73-75.

7. Цвей Я.П. Вплив довготривалого застосування добрив на вміст важких металів / Я.П. Цвей // Зб. наук. праць. Інститут цукрових буряків УААН. - 2003. - Вип. 5. - С. 256-263.

8. Цвей Я.П. Оцінка фосфатного режиму чорноземів вилугуваних залежно від системи удобрення цукрових буряків / Я.П. Цвей, Н.К. Шиманська // Агроекологічний журнал. - 2003. - № 2. - С. 19-22.

Размещено на Allbest.ru