Фосфатний і калійний режими ґрунту в умовах тривалого використання добрив мали чітку закономірність щодо нагромадження в орному шарі ґрунту рухомих форм фосфору і калію.

Вміст рухомого фосфору в ґрунті в більшій мірі залежав від внесених добрив, ніж способів основного обробітку ґрунту . Найбільша  кількість запасів обмінного калію  в орному шарі ґрунту спостерігалась при заробці гною під мілку оранку з наступним чизельним обробітком ґрунту.

Коефіцієнти використання поживних речовин з ґрунту, в середньому за роки досліджень, складали: по азоту 18 - 26, фосфору 10 - 15 і калію 21 -     36 %.

Коефіцієнти використання поживних речовин з добрив мали чітку залежність від кількості внесених добрив. При внесенні 40 т/га гною вони становили: для азоту – 25, фосфору – 21 і калію 54 %. Зі збільшенням дози органічних добрив у 1,5 рази вони відповідно зменшувались: по азоту в 1,2, фосфору – 1,3 та калію – 1,2 рази. А внесення 120 т/га гною призводило до зниження їх в 2,2 – 2,3 рази порівняно із дозою (40 т/га) та в 1,7 – 1,9 рази порівняно із застосуванням 60 т/га (вдвічі меншої дози).

За мінеральної системи удобрення коефіцієнти використання поживних речовин з добрив були переважно вищими, ніж при органічній системі і становили: по азоту 47 – 83, фосфору – 15 - 43, калію – 45 – 99 %. 

При сумісному внесенні органічних і мінеральних добрив коефіцієнти використання поживних речовин з мінеральних добрив були значно нижчими, ніж при мінеральній системі удобрення: по азоту в 2,0 - 3,2, фосфору – 2,3 - 4,3, калію – 3,7 - 6,2 рази. Найвищими коефіцієнти використання поживних речовин з мінеральних добрив за органо-мінеральної системи удобрення були на варіантах з внесенням N120Р80К180 на фоні 60 т/га гною і відповідно становили: 42 – азоту, 19 – фосфору  та 32 % калію. 

Дослідження поживного режиму за різних способів основного обробітку ґрунту показало, що найбільша кількість біогенних елементів з ґрунту та гною використовувалась рослинами картоплі при мілкій оранці (12 – 14 см) з наступним чизелюванням. Застосування такого обробітку підвищувало коефіцієнти використання азоту з ґрунту та гною відповідно в 1,2 та 1,6 рази порівняно із звичайною (20 – 22 см).

Отже, для підвищення коефіцієнтів використання поживних речовин з гною в перший рік його внесення на дерново-підзолистих супіщаних ґрунтах доцільно проводити мілку, на 12 - 14 см, оранку з наступним чизельним обробітком на 32 - 34 см.

За різних способів основного обробітку ґрунту гній розміщується в різних шарах. Чітко прослідковувалась закономірність: чим менша глибина заробки гною, тим швидше проходила його мінералізація. Найбільш інтенсивно розклад органічної речовини відбувався при заробці гною на глибину 5 і 10 см (рис. 3).   Зі  збільшенням  глибини  заробки    розкладпідстилкового гною уповільнювався.

Найбільш інтенсивно в суміші змінювався вміст вуглецю. Вже через місяць після закладки досліду, його кількість зменшувалась на 4,0 - 18,5 % залежно від глибини відбору. Найбільші втрати органічної речовини – 30,4 - 45,2 %, до вихідних даних, відмічені через три місяці після закладки досліду. Саме в цей період відбувалось інтенсивне зниження вмісту калію і азоту в суміші, тоді як кількість фосфору зменшувалась повільніше.

Таким чином, при внесенні гною в 0 - 10 см шар ґрунту процес мінералізації проходить найбільш інтенсивно і вже через три місяці вивільняється значна кількість поживних речовин, що можуть бути використані рослинами. Цей період співпадає з часом інтенсивного бульбоутворення у картоплі, коли рослинам потрібна значна кількість рухомих поживних речовин. Отже, навіть весняне внесення підстилкового гною з заробкою у верхньому 10-см шарі дозволяє підвищити ефективність використання органічних добрив в перший рік застосування порівняно з їх заробкою в глибші шари ґрунту. Але у цьому випадку можуть зрости і непродуктивні втрати азоту внаслідок процесів денітрифікації та вимивання.

4.2. Впив добрив і обробітку грунту на врожайність культур

Дослідження різних систем удобрення, проведенні у ІІІ і  IV ротації зерно-льоно-картоплярської сівозміни свідчать, що найкращий поживний режим було створено у варіантах з сумісним  використанням органічних і мінеральних добрив. Це забезпечило одержання вищого приросту врожаю бульб картоплі, порівняно із застосуванням лише мінеральних чи органічних добрив. Найвищий врожай картоплі було отримано на варіанті з сумісним внесенням 60 т/га гною і N120Р80К180. 

Значний вплив на продуктивність картоплі в роки проведення досліджень мали погодні умови року. В сприятливі за погодними умовами вегетаційні періоди високоокультурений дерново-підзолистий супіщаний грунт може забезпечувати врожайність бульб картоплі на фонах з помірним органо-мінеральним удобренням понад 400 ц/га), а в середньому за ІІІ ротацію вона становила 300 ц/га. Врожайність картоплі в екстремальних погодних умовах незалежно від систем удобрення була на 50 – 60 % нижчою порівняно із сприятливими умовами.

Визначення середньої врожайності при різних системах удобрення – органічній, мінеральній і органо-мінеральній переконливо свідчить про більш високу ефективність, за будь-яких погодних умов, органо-мінеральної системи удобрення. Найкращі умови для мінерального живлення рослин складалися на варіанті з внесенням N120Р80К180 на фоні 60 т/га підстилкового гною. Впродовж третьої ротації польової сівозміни   тут отримано найвищий середній врожай бульб – 316 ц/га з приростом до контролю 163 ц/га, а в екстремальні відповідно 151 і 63 ц/га.     

Використання високих доз гною (120 т/га) і подвійних доз мінеральних добрив N240Р160К360 не забезпечували відповідного підвищення врожайності, що свідчить про доцільність в системі удобрення саме помірних доз добрив.

Важливе значення у підвищенні врожайності картоплі належить науково-обгрунтованій сівозміні. Встановлено, що в середньому за 3 роки врожайність бульб у тривалому досліді із зерно-льоно-картоплярською сівозміною на варіанті без добрив була на 20 ц/га, а при внесенні 60 т/га - на 87 ц/га більшою, ніж у тимчасовому досліді – при вирощуванні картоплі без впливу сівозмінного фактору.

Істотний вплив на продуктивність картоплі мали і різні способи основного обробітку ґрунту. Найкращі умови для одержання врожаю бульб картоплі на дерново-підзолистому супіщаному ґрунті, було створено при заробці підстилкового гною під мілку