Національний науковий центр

"Інститут ґрунтознавства та агрохімії ім. О.Н. Соколовського"

Гордієнко Інна Миколаївна

УДК 635.649:631.8

ЛОКАЛЬНИЙ СПОСІБ ЗАСТОСУВАННЯ ДОБРИВ ЯК ФАКТОР

ОПТИМІЗАЦІЇ МІНЕРАЛЬНОГО ЖИВЛЕННЯ І ПРОДУКТИВНОСТІ ПЕРЦЮ СОЛОДКОГО ПРИ ЗРОШЕННІ В ЛІВОБЕРЕЖНОМУ

ЛІСОСТЕПУ УКРАЇНИ

06.01.04 - агрохімія

Автореферат

дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата сільськогосподарських наук

Харків – 2002

Дисертацією є рукопис

Робота виконана в Інституті овочівництва і баштанництва Української академії аграрних наук

Науковий керівник: доктор сільськогосподарських наук, старший науковий

співробітник Гончаренко Василь Юхимович,

Інститут овочівництва і баштанництва УААН,

головний науковий співробітник лабораторії

аналітичних вимірювань

Офіційні опоненти:

доктор сільськогосподарських наук, старший науковий співробітник

Фатєєв Анатолій Іванович, Національний науковий центр "Інститут грунтознавства та агрохімії ім. О.Н. Соколовського", завідувач лабораторії охорони грунтів

кандидат сільськогосподарських наук, доцент

гаджиєва Нажиє Мухтарівна, Харківський національний аграрний університет ім. В.В. Докучаєва, доцент кафедри агрохімії

Провідна установа:

Інститут землеробства південного регіону УААН, відділ агрохімії та меліоративного ґрунтознавства, м. Херсон

Захист відбудеться 28.01.2003 року о 10 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 64.354.01 в Національному науковому центрі “Інститут ґрунтознавства та агрохімії ім. О.Н. Соколовського” за адресою: 61024, м. Харків, вул. Чайковського, 4.

З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Національного наукового центру “Інститут ґрунтознавства та агрохімії ім. О.Н. Соколовського” за адресою: 61024, м. Харків, вул. Чайковського, 4.

Автореферат розісланий 27.12.2002 р.

Вчений секретар

спеціалізованої вченої ради Павленко О.Ф.

Загальна характеристика роботи

Актуальність теми. Аналіз фактичного стану овочівництва в Україні свідчить, що забезпеченість населення екологічно чистими овочами недостатня і становить 65% від науково-обгрунтованої норми споживання. Згідно прогнозу Інституту харчування Академії медичних наук України (1995) та Науково-дослідного інституту гігієни харчування (1995) до 2010 року, обсяг споживання овочів на душу населення становитиме 141 кг на рік, з них перцю солодкого – 7-10 кг. Вирішальним фактором для нарощування врожайності овочевих культур, у тому числі й перцю солодкого, без збільшення площ посіву є добрива, які за оптимальних умов можуть забезпечувати понад половину її приросту [Мінєєв В.Г., 1990].

На сучасному етапі розвитку сільського господарства в умовах високих цін на мінеральні добрива постає питання підвищення окупності одиниці внесених туків приростами врожаю, раціонального використання кожного кілограма поживних речовин.

Одним із шляхів підвищення ефективності та ресурсозбережувального використання мінеральних добрив є локальний спосіб їх внесення, який дозволяє практично без зниження рівня урожаю і його якості суттєво зменшувати дози застосування добрив. При цьому добрива розміщуються в грунті стрічками в зоні дії кореневої системи [Фатєєв А.І., 1996].

Незважаючи на великий інтерес до локального способу внесення основного мінерального удобрення в овочівництві, досліджень з вивчення цього агроприйому під перець солодкий в Лісостеповій зоні України не проводили, відсутні й науково обгрунтовані рекомендації.

Все наведене вище підтверджує актуальність досліджень локального способу застосування мінеральних добрив під перець солодкий на чорноземі типовому малогумусному важкосуглинковому при зрошенні в Лівобережному Лісостепу України. Для повного розкриття біологічного потенціалу перцю необхідне більш глибоке вивчення особливостей його мінерального живлення за різних технологій вирощування.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Робота виконана згідно планів наукових досліджень Інституту овочівництва і баштанництва УААН. В період з 1994 по 1999 рр. вона була складовою частиною тематики лабораторії агрохімії ІОБ УААН, завдання 03 “Теоретичне обгрунтування та розробка параметрів енергозбережувальних технологій виробництва екологічно чистої продукції овочевих і баштанних культур на продовольчі і насіннєві цілі на базі нових сортів і гібридів, створення нових робочих органів машин і обладнання в зональному обсязі” (№ держреєстрації UA 017174) та входила до державної науково-технічної програми “Продовольство – 95”, Проект 22 “Картопля і овочі” (№ держреєстрації UА 01001702Р).

Мета і задачі досліджень. Мета досліджень – науково обґрунтувати ресурсозбережувальний локальний спосіб застосування мінеральних добрив під перець солодкий на продовольчі і насіннєві цілі, встановити їх ефективність за звичайної та касетної технологій його вирощування в умовах зрошення Лівобережного Лісостепу України.

В задачі досліджень входило:–

визначити вплив способів внесення мінеральних добрив на вміст у грунті доступних рослинам основних елементів живлення; –

вивчити особливості росту, розвитку і фотосинтетичної діяльності рослин перцю солодкого залежно від технології вирощування та способу внесення добрив;–

вивчити порівняльну ефективність розкидного і локального способів внесення добрив та їх вплив на урожайність і якість перцю солодкого при вирощуванні за звичайною та касетною технологіями;–

встановити вплив мінеральних добрив при локальному способі їх внесення на насіннєву продуктивність перцю солодкого;–

визначити винос елементів мінерального живлення урожаєм перцю солодкого та коефіцієнти використання азоту, фосфору і калію з добрив при розкидному і локальному способах їх внесення;–

дати економічну та біоенергетичну оцінку ефективності різних способів застосування добрив під перець солодкий.

Об'єкт дослідження – процеси, які відбуваються в чорноземі типовому малогумусному важкосуглинковому при зрошенні, окремі фізіолого-біохімічні процеси в рослинах, характер та їх зміни при застосуванні добрив врозкид і локально під перець солодкий за звичайної та касетної технологій його вирощування.

Предмет дослідження – агрохімічні показники чорнозему типового малогумусного важкосуглинкового при зрошенні (динаміка вмісту поживних речовин), фізіолого-біохімічні показники (фотосинтетична продуктивність посівів, якість продукції, коефіцієнти використання NPK з добрив) перцю солодкого, умови та фактори, що впливають на його врожайність і насіннєву продуктивність.

Методи дослідження. Для досягнення поставленої мети використовували загальновідомі методи досліджень (польовий дослід із супутніми фенологічними спостереженнями, біометричними вимірюваннями, лабораторними дослідженнями, а також вимірювально-ваговий - для обліку врожаю; розрахунковий - для визначення фотосинтетичних показників рослин, коефіцієнтів використання поживних речовин із ґрунту і добрив; математично-статистичний - для оцінки достовірності отриманих результатів досліджень), які дали можливість отримати наукову інформацію щодо процесів у межах об'єкта та предмета досліджень.

Наукова новизна одержаних результатів. Для умов Лівобережного Лісостепу України на чорноземі типовому малогумусному важкосуглинковому при зрошенні було встановлено ефективність ресурсозбережувального локального способу внесення мінеральних добрив під перець солодкий за звичайної та касетної технологій його вирощування. Вивчено вплив локального застосування добрив на ступінь рухомості фосфатів, поживний режим грунту та на окремі фізіологічні процеси і фотосинтетичну діяльність рослин перцю солодкого за різних технологій його вирощування.

Науково обгрунтовано і експериментально підтверджено позитивний вплив локального способу внесення добрив на врожайність плодів перцю солодкого, його насіннєву продуктивність та коефіцієнти використання NPK із добрив. Дано економічну та біоенергетичну оцінки застосування добрив врозкид і локально під перець солодкий за обох технологій його вирощування.

Практичне значення одержаних результатів. Експериментально обгрунтовано доцільність локального застосування мінеральних добрив для підвищення їх ефективності при вирощуванні перцю солодкого на чорноземі типовому малогумусному важкосуглинковому в умовах зрошення Лівобережного Лісостепу України, що дозволяє зменшити витрати азотно-калійних добрив на 50 % та фосфорних - на 75 % порівняно із раніше рекомендованою дозою їх внесення врозкид.

Результати досліджень використано в рекомендаціях “Шляхи підвищення родючості грунтів у сучасних умовах сільськогосподарського виробництва” (1999), вони увійшли до програми з охорони родючості земель та підвищення продуктивності землеробства Харківського району Харківської області на 2001-2010 рр. Наукові розробки впроваджено в дослідному господарстві “Мерефа”, КСП “Червоний партизан” та в селянському фермерському господарстві “Валентина” Харківського району.

Особистий внесок здобувача полягає у плануванні і проведенні польових дослідів, виконанні аналітичних досліджень, математичній обробці, аналізі і узагальненні результатів досліджень, підготовці їх до друку, в опрацюванні наукової літератури з досліджуваних питань. Положення, що виносяться на захист, висновки та рекомендації виробництву сформульовані і науково-обґрунтовані особисто автором.

Апробація результатів дисертації. Результати досліджень доповідалися: на засіданні вченої ради Інституту овочівництва і баштанництва УААН протягом 1994-1999 рр.; на міжнародній науково-практичній конференції молодих учених і спеціалістів “Шляхи раціонального використання земельних ресурсів” (Чабани, 1995); на конференції, присвяченій 50-річчю факультету агрохімії та грунтознавства ХНАУ ім. В.В. Докучаєва (Харків, 1996); на науковій конференції, присвяченій 50-річчю ІОБ УААН (Харків, 1997); на міжнародній науково-практичній конференції “Грунтознавство, агрохімія на зламі століть” (Харків, 2001), яка пройшла в ХНАУ ім. В.В. Докучаєва.

Публікації. За матеріалами дисертаційної роботи опубліковано 4 статті у наукових виданнях, затверджених ВАК як фахові, 2 тези.

Структура та обсяг дисертації. Дисертація складається з вступу, 8 розділів, висновків, рекомендацій виробництву, списку використаних джерел, додатків. Загальний обсяг роботи становить 173 сторінки, в тому числі 23 таблиці, 13 рисунків та 23 додатки. Список використаної літератури налічує 227 джерел, з них 7 зарубіжних авторів.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

Стан вивченості питання про ефективність способів внесення мінеральних добрив під перець солодкий. Аналіз літературних джерел численних досліджень з багатьма сільськогосподарськими культурами в різних грунтово-кліматичних умовах свідчить про перевагу локального способу внесення добрив перед розкидним. Ефективність зменшених доз повного мінерального добрива, внесеного локально, відзначено і при вирощуванні ряду овочевих культур. Важливо застосовувати добрива з урахуванням біологічних потреб культури, зокрема перцю солодкого і властивостей ґрунту, що дає можливість на фоні нових технологій виявити їх максимальну ефективність, яка забезпечує високу продуктивність рослин та економне використання добрив.

Умови і методика проведення досліджень. Польові досліди проведено в дослідному господарстві "Мерефа" Інституту овочівництва і баштанництва УААН протягом 1994-1999 рр. Грунт - чорнозем типовий малогумусний важкосуглинковий на лесі. Агрохімічна характеристика орного шару: рН (КСl) - 5,7, гідролітична кислотність - 3,8 мекв, сума увібраних основ - 26,0 мекв/100 г ґрунту, вміст гумусу (за Тюріним) - 4,3 %, легкогідролізованого азоту - 12,6 мг, рухомого фосфору і обмінного калію (за Чириковим) - 10,6 та 16,7 мг/100 г ґрунту відповідно.

Погодні умови в роки проведення досліджень складались по різному. Так, 1994, 1998 і 1999 рр. були посушливими, з досить тривалими періодами без опадів. Вологими, з нерівномірним розподілом опадів відзначено 1995, 1996 рр. Температурний режим повітря в цілому був близьким до середньої багаторічної норми. Оптимальну вологість ґрунту на рівні 70 % НВ підтримували поливами.

Дослідження з вивчення порівняльної ефективності розкидного і локального способів внесення мінеральних добрив під перець солодкий при вирощуванні його за звичайною і касетною технологіями передбачало варіанти: 1. Без добрив (контроль), 2. ?120Р120 – врозкид, 3. Р120К90 – врозкид, 4. ?120Р120К90 – врозкид, 5. ?60Р60К45 – врозкид, 6. ?60Р60К45 – локально, 7. ?60Р30К45 – локально, 8. ?20Р20К15 – локально, 9. ?20Р20К15 – локально + ?20Р20К15 у підживлення.

Перець солодкий сорту Подарок Молдови вирощували розсадним способом за звичайною технологією із 50-51-денної пікірованої розсади, яку висаджували розсадосаджальною машиною СКН-6 та за касетною технологією, розробленою Інститутом овочівництва і баштанництва УААН. Технологічними основами касетної технології є вирощування молодої 38-39-денної розсади в пластикових касетах, заповнених поживною сумішшю та використання комплексу спеціальних машин, в тому числі і нової розсадосаджальної РПН-6. В 100 г грунтосуміші містилось: азоту легкогідролізованого - 8,4 мг (за Тюріним і Кононовою), фосфору – 12,0, калію – 16,2 мг, ємність вбирання 25 мекв. Обидві розсади висаджували в третій декаді травня за схемою 70х18-20 см. Добрива в дозах, передбачених схемою досліду, вносили навесні під культивацію врозкид на всю площу ділянки і локально в борозни на глибину 12-14 см.

Вплив мінеральних добрив при локальному їх застосуванні на насіннєву продуктивність перцю солодкого сорту Дружок вивчали за схемою: 1. Без добрив (контроль), 2. ?120Р60К45, 3. Н90Р60К45, 4. Н60Р60К45, 5. Н30Р60К45, 6. Н60Р30К45, 7. Н60Р15К45, 8. Н60К45. Перець вирощували із 45-50 денної пікірованої розсади.

Агротехніка в дослідах загальноприйнята для культури перцю солодкого в зоні Лісостепу України. Загальна площа ділянки в першому досліді становила 27 м2, у другому - 20, облікова - 16 і 14 м2 відповідно. Повторність - чотирикратна. В дослідах використовували добрива у вигляді аміачної селітри, гранульованого суперфосфату, хлористого калію і 30-40 % калійної солі.

Польові досліди проводили згідно методичним рекомендаціям з агрохімії і овочівництва (Найдін П.Г., 1967; Доспєхов Б.О., 1979; Белік Б.Ф., Бондаренко Г.Л., 1972, 1979).

Протягом вегетаційного періоду рослин проводили фенологічні і біометричні спостереження, визначали приріст надземної маси рослин в фази цвітіння, початок і масове плодоношення. В ці ж строки для агрохімічних і біохімічних досліджень відбирали грунтові і рослинні зразки згідно методичним вказівкам В.Д. Паннікова (1975, 1976). Для вивчення впливу локального способу внесення добрив на поживний режим, грунтові зразки відбирали на глибину 0-30 см у рядку (місце внесення стрічки добрив) і на відстані 25-30 см від фіксованого рядка (у міжрядді). В них визначали вміст легкогідролізованого азоту - за Корнфілдом, нітратів з дисульфофеноловою кислотою - колориметрично, вміст рухомого фосфору і обмінного калію - за Чириковим у модифікації ЦІНАО з наступним визначенням фосфору - колориметрично, калію - на полум'яному фотометрі, легкорухомий фосфор - за методом Францесона-Кривицької, ступінь рухомості фосфатів - за методом Карпінського-Зам'ятиної. Вологість ґрунту визначали термостатно-ваговим методом.

Рослинні зразки (надземну масу і плоди) піддавали мокрому озолінню за В.В. Піневичем (1955), потім в одній витяжці визначали азот - об'ємним методом за мікрок'єльдалем, фосфор - колориметрично, калій - на полум'яному фотометрі.

Якість продукції оцінювали за вмістом у плодах сухої речовини термостатно-ваговим методом, загального цукру - ціанатним методом, аскорбінової кислоти - за Муррі (Єрмаков О.Г. та ін., 1952), нітратів - потенціометрично (Вдовіна Т.А., Медвєдєва Н.О., 1978).

Площу листкової поверхні рослин перцю солодкого визначали ваговим методом за А.А. Ничипоровичем (1961), чисту продуктивність фотосинтезу (ЧПФ) розраховували за формулою Уільямса і Уотсона (Ничипорович А.А., 1963). Використання сонячної радіації на формування урожаю (%) підраховано на підставі загального врожаю сухої біомаси з 1 га і поглинання фотосинтетично активної радіації за вегетаційний період.

Облік урожаю плодів і насіння перцю солодкого визначали зважуванням їх поділянково в період технічної та біологічної (насіннєвої) стиглості плодів.

Винос поживних елементів рослинами перцю солодкого та коефіцієнти їх використання з ґрунту і добрив визначали згідно методики З.Й. Журбицького (1963).

Дані агрохімічних аналізів, урожаю обробляли методом дисперсійного аналізу (Доспєхов Б.О., 1979).

Економічну ефективність результатів досліджень розраховували на підставі аналізу чистого прибутку та рівня рентабельності (Баранов М.М., 1964; Гризенкова З.І., 1980), а їх біоенергетичну оцінку (МДж/га) проводили за методикою О.С. Болотських (1999).

РЕЗУЛЬТАТИ ДОСЛІДЖЕНЬ

Вплив доз і способів внесення мінеральних добрив на поживний режим ґрунту. Дослідження показали, що вміст у грунті нітратів залежав від доз і способу внесення азотних добрив, застосування яких поліпшувало режим азотного живлення рослин перцю солодкого. Максимальний їх вміст у кореневмісному 0-30 см шарі ґрунту відзначено в фазі цвітіння перцю солодкого при внесенні раніше рекомендованої дози Н120Р120К90 врозкид - 145 мг у рядку і 174 мг/кг ґрунту в міжрядді за звичайної технології вирощування перцю солодкого та відповідно 156 і 142 мг/кг ґрунту за касетної. Зменшення дози внесення добрив до ?60Р60К45 вело до зменшення вмісту в грунті нітратів. При локальному внесенні ?60Р60К45 у рядку в місці розташування стрічки добрив кількість нітратів значно перевищує їх вміст у грунті порівняно з розкидним. При цьому у міжрядді їх накопичувалось значно менше. На початку плодоношення перцю за обох технологій його вирощування споживання нітратів рослинами посилювалось, але кількість їх у стрічці зменшувалась дуже повільно.

Зменшення дози фосфору з 60 до 30 кг/га д.р. за локального внесення з N60К45 практично не впливало на цей показник, він був на рівні найбільшої дози врозкид. У період масового плодоношення, в зв'язку із інтенсивним споживанням нітратів перцем солодким та затуханням восени процесів нітрифікації, вміст їх на більшості варіантів досліду різко зменшується до рівня контролю (без добрив).

Визначення вмісту легкогідролізованого азоту в грунті показало, що оптимальні умови за його вмістом складалися в перший строк визначення у фазі цвітіння перцю солодкого при звичайній технології його вирощування за внесення добрив локально в дозі Н60Р60К45 - 175 мг/кг ґрунту. Застосування раніше рекомендованої дози Н120Р120К90 та вдвічі меншої дози Н60Р60К45 локально забезпечувало високий рівень вмісту азоту за касетної технології, відповідно 152 і 147 мг/кг грунту. На протязі вегетаційного періоду забезпеченість ґрунту легкогідролізованою формою азоту змінюється в значно меншому ступеню, ніж нітрати. При цьому зникає різниця між варіантами досліду, що обумовлено як мікробіологічною активністю ґрунту, так і діяльністю кореневої системи рослин.

Наші дослідження щодо вмісту рухомого фосфору в грунті свідчать, що найвищими ці показники були на варіанті з внесенням врозкид раніше рекомендованої дози мінеральних добрив (?120Р120К90) та локально вдвічі меншої дози ?60Р60К45 при обох технологіях вирощування перцю солодкого. Зменшення дози фосфору з 60 до 30 кг/га д.р. при локальному внесенні з Н60К45 суттєво не впливало на цей показник. При застосуванні добрив врозкид відбувається збагачення рухомими фосфатами і ґрунту міжряддя, тоді як за локалізації, в місці розташування стрічок добрив (у рядку) щорічно їх кількість була більшою, ніж у міжрядді, яка з часом змінювалась мало.

Вміст легкорухомого фосфору в грунті без добрив під рослинами становив 2,2-2,0 мг/кг ґрунту. Визначення вмісту легкорухомого фосфору за методом Францесона-Кривицької більш чітко показує перевагу локального способу застосування невисоких доз добрив порівняно з розкидним як за звичайної, так і касетної технології. Внесення ?120Р120К90 врозкид при касетній технології вирощування перцю солодкого сприяло підвищенню вмісту Р2О5 під рослинами на 84,7 % і в міжряддях на 58,2 % відносно контролю. При локальному внесенні ?60Р60К45 у стрічці його містилось 4,26 мг/кг ґрунту або на 9,79 % більше, ніж на варіанті з повною дозою добрив врозкид. Подібна закономірність у зміні вмісту легкорухомого Р2О5 в грунті відмічена і при звичайній технології.

Під впливом добрив поряд з кількістю розчинних фосфатів у грунті змінюється ступінь їх рухомості, яка свідчить про здатність ґрунту підтримувати урівноважену концентрацію фосфору в грунтовому розчині. Встановлено, що за локального способу внесення добрив у дозі ?60Р60К45 ступінь рухомості фосфатів у стрічці вища, ніж за розкидного внесення і становить 0,48-0,87 мг/л Р2О5, що на рівні застосування ?120Р120К90 врозкид.

Сезонна динаміка вмісту обмінного калію в шарі ґрунту 0-30 см під перцем солодким свідчить, що його вміст від фази цвітіння до масового плодоношення зменшувався за обох технологій вирощування перцю. Застосування мінеральних добрив врозкид і локально сприяло істотному збільшенню вмісту в грунті К2О. Суттєвої різниці у вмісті обмінного калію в грунті рядка при внесенні ?120Р120К90 врозкид та ?60Р60К45 локально не виявлено.

Вплив різних способів внесення добрив на ріст, розвиток і фотосинтетичну діяльність перцю солодкого. За біометричними показниками перед садінням у відкритий грунт виділялась звичайна 50-51-денна розсада, вирощена в грунті плівкової теплиці через пікірування сіянців, яка переважала молоду 38-39-денну касетну розсаду за висотою, загальною масою, кількістю листків і більшою площею листкової поверхні. Завдяки збереженню кореневої системи при пересаджуванні, рослини перцю, вирощені за касетною технологією, інтенсивніше росли, особливо на початку вегетації, що супроводжувалось вищими темпами наростання вегетативної маси. Так, за період від садіння до цвітіння надземна вегетативна маса рослин за касетної технології вирощування збільшилась в 6,3, за звичайної - в 3,9 рази, а до початку плодоношення - в 5 і 4 рази відповідно. Надалі ця різниця між рослинами знівелювалася. Помітний вплив добрив на ростові процеси спостерігався вже через місяць після висаджування розсади - в фазі цвітіння. При внесенні добрив як врозкид, так і локально загальна маса рослин збільшилась на 1,78-22,3 % за звичайної технології і на 14,9-45,6 % - за касетної. Вони мали кращу облистяність порівняно з контролем (без добрив). Застосування добрив сприяло утворенню більшої кількості бутонів і квіток, що безумовно забезпечило підвищення продуктивності рослин перцю солодкого, особливо за касетною технологією його вирощування. На удобрених варіантах значно збільшувалась у розрахунку на одиницю посіву і площа листкової поверхні, а значить більшим був фотосинтетичний потенціал. Максимального розміру площа листкової поверхні рослин досягала в період масового плодоношення перцю солодкого. Локальне внесення добрив у зменшених дозах ?60Р60К45 і ?60Р30К45 забезпечувало формування асиміляційного апарату на рівні раніше рекомендованої дози ?120Р120К90 врозкид.

При застосуванні добрив підвищувалась чиста продуктивність фотосинтезу листкової поверхні рослин перцю солодкого за обох технологій його вирощування. Максимальним цей показник був за період цвітіння-початок плодоношення - 5,8-6,4 за звичайної технології і 6,1-6,8 г/м2 за добу - за касетної. До періоду масового плодоношення ці величини зменшувалися. Що стосується чистої продуктивності фотосинтезу за локального внесення менших доз, то вона мало відрізнялась від даних, одержаних при застосуванні повної дози добрив врозкид.

Значний розвиток асиміляційної поверхні і порівняно висока її продуктивність на варіанті ?120Р120К90 врозкид дозволяє накопичувати за вегетацію велику кількість органічної маси. Поряд із збільшенням біологічного урожаю, збільшувався і господарсько цінний (Кгос). Процент використання фотосинтетично активної радіації (ФАР) на формування врожаю також був вищим при внесенні добрив. Близькі величини забезпечувало локальне внесення зменшених доз ?60Р60К45 і ?60Р30К45 (табл. 1).

Таблиця 1

Вплив добрив на фотосинтетичні показники рослин

перцю солодкого (середнє за 1995-1996 рр.)

Варіанти досліду Урожай сухої біомаси, ц/га Кгос Використання ФАР, %

всього у т.ч. плодів всього у т.ч. плодами

Звичайна технологія

Без добрив (контроль) 57,0 17,2 0,30 0,45 0,17

N120P120K90 – врозкид 72,7 21,9 0,30 0,56 0,21

N60P60K45 – врозкид 64,3 20,3 0,31 0,49 0,20

N60P60K45 – локально 71,9 20,9 0,29 0,56 0,20

N60P30K45 – локально 68,1 20,3 0,30 0,52 0,20

Касетна технологія

Без добрив (контроль) 54,4 17,1 0,31 0,42 0,17

N120P120K90 – врозкид 76,2 21,6 0,28 0,61 0,21

N60P60K45 – врозкид 65,9 19,7 0,30 0,52 0,19

N60P60K45 – локально 71,6 21,5 0,30 0,57 0,21

N60P30K45 – локально 74,2 22,1 0,30 0,57 0,22

Вплив локального способу внесення добрив на врожайність і якість плодів перцю солодкого та його насіннєву продуктивність. Дослідження показали, що технологія вирощування перцю солодкого не впливала на його врожайність, яка на чорноземі типовому малогумусному важкосуглинковому в умовах зрошення без добрив становила 277 ц/га за звичайної технології та 271 ц/га за касетної (табл. 2).

Таблиця 2

Порівняльна ефективність способів внесення добрив на урожайність перцю

солодкого за різних технологій його вирощування (середнє за 1994-1996 рр.)

Варіанти досліду (удобрення - фактор А) Урожайність, ц/га Приріст урожаю, ц/га

технологія вирощування (фактор Б) середнє за фактором А за фактором А (добрива) для частинних різниць за фактором А (добрива) для частинних різниць за фактором Б

звичайна касетна технологія

звичайна касетна

1.Без добрив (контроль) 277 271 274 - - - 6

2. N120P120 – врозкид 304 342 323 49 27 71 38

3. Р120К90 – врозкид 289 315 302 28 12 44 26

4.N120P120К90 - врозкид 327 349 338 64 50 78 22

5. N60P60К45 - врозкид 308 313 310 36 31 42 5

6. N60P60К45 - локально 321 342 332 58 44 71 21

7. N60P30К45 - локально 323 345 334 63 46 74 22

8. N20P20К15 - локально 292 312 301 27 15 41 20

9. N20P20К15 - локально N20P20К15+підживлення 307 332 320 46 30 61 25

Середнє за фактором Б 304 323 313 - - - -

НІР0,95 ц/га за фактором А (удобрення) - 20,07 НІР*0,95 ц/га за фактором А (удобрення) - 28,39

НІР0,95 ц/га за фактором Б (технологія) - 6,63 НІР*0,95 ц/га за фактором Б (технологія) - 20,98

Примітка*: - НІР*0,95 – для частинних різниць

При внесенні врозкид мінеральних добрив у раніше рекомендованій дозі ?120Р120К90 (вар. 4) незалежно від технології вирощування перцю солодкого одержано істотний приріст урожаю плодів – 64 ц/га. Зменшення доз внесення добрив врозкид до ?60Р60К45 (вар. 5) вело до суттєвого її зниження.

За рахунок локалізації добрив у зменшеній дозі ?60Р60К45 (вар. 6) додатково одержано перцю 58 ц/га до контролю (без добрив), а порівняно з розкидним внесенням такої ж дози (вар. 5) урожайність зросла на 22 ц/га (НІР0,95 - 20,1 ц/га).

Найбільш ефективним виявилось застосування добрив локально у дозі N60P30К45 (вар. 7), яка забезпечила приріст урожаю 63 ц/га, що на рівні раніше рекомендованої дози врозкид (N120P120К90). Отже, підвищення ефективності добрив при їх локальному внесенні дозволяє без зниження врожаю в порівнянні з раніше рекомендованою дозою добрив врозкид зменшувати дози азотно-калійних добрив на 50 % і фосфорних на 75 %, що є безумовно ресурсозбережувальним заходом їх використання.

Ефективність добрив, внесених врозкид і локально, за касетної технології вирощування перцю солодкого в 1.5-2.0 рази вища, ніж за звичайної (фактор Б).

Аналіз динаміки надходження урожаю свідчить, що касетна технологія вирощування перцю солодкого поступається звичайній лише за віддачею раннього врожаю.

Технологія вирощування перцю практично не впливала на основні біохімічні показники плодів. Вони містили 6,2 % сухої речовини, 2,7 % загального цукру, 77,8 мг/100 г сирої маси аскорбінової кислоти за звичайної технології та 6,3 %, 2,7 % і 77,5 мг/100 г - відповідно за касетної. При вирощуванні перцю за звичайною технологією застосування врозкид повної дози мінеральних добрив (?120Р120К90) і локально удвічі меншої дози (?60Р60К45) сприяло суттєвому збільшенню в плодах вмісту сухої речовини (на 0,3-0,5 %), аскорбінової кислоти (на 4,1-7,8 мг/100 г сирої маси) порівняно з контролем. За касетної технології на удобрених варіантах відмічено тенденцію до збільшення вмісту аскорбінової кислоти.

Важливим показником, що визначає якість овочевої продукції є вміст у плодах нітратів. У наших дослідженнях їх кількість не перевищувала ГДК (200 мг/кг сирої маси).

На чорноземі типовому малогумусному важкосуглинковому з низьким вмістом азоту та середнім - фосфору і калію без застосування добрив в умовах зрошення врожайність насіння перцю солодкого сорту Дружок становила 1,18 ц/га (табл. 3).

Внесення мінеральних добрив локально поліпшувало поживний режим ґрунту під насінниками перцю, що позитивно впливало на його насіннєву продуктивність. Встановлено, що при вирощуванні насіння перцю солодкого економічно вигідно вносити локально тільки азотно-калійні добрива в дозі ?60К45, які забезпечують високий приріст урожаю насіння - 0,77 ц/га за найвищої окупності 1 кг внесених добрив - 0,74 кг насіння. Добрива не впливали на масу 1000 шт. насінин.

Таблиця 3

Вплив мінеральних добрив за локального їх застосування на

насіннєву продуктивність перцю солодкого сорту Дружок

(середнє за 1998-1999 рр.)

Варіант Урожайність, ц/га Приріст урожаю насіння Вихід насіння, % Маса 1000 шт. насінин, г Окупність 1 кг NPK урожаєм, кг/кг

плодів насін-ня ц/га %

1. Без добрив (контроль) 165 1,18 - - 0,71 6,71 -

2. N120P60K45 200 1,84 0,66 55,9 0,92 6,75 0,29

3. N90P60K45 207 1,71 0,52 44,1 0,83 6,75 0,27

4. N60P60K45 214 1,45 0,28 23,7 0,68 6,70 0,17

5. N30P60K45 205 1,53 0,35 30,0 0,75 6,52 0,26

6. N60P30K45 208 1,71 0,53 44,9 0,82 6,72 0,39

7. N60P15K45 197 1,82 0,54 45,8 0,92 6,51 0,45

8. N60K45 189 1,95 0,77 65,2 1,03 6,66 0,74

НІР0,95 27,8 0,39

Винос поживних речовин перцем солодким та коефіцієнти їх використання з ґрунту і мінеральних добрив. Винос поживних речовин перцем солодким залежав переважно від величини урожаю та вмісту поживних речовин в ньому. Дослідження показали (табл. 4), що перець солодкий в умовах зрошення без добрив залежно від технології вирощування всього виносив з 1 га (кг): азоту – 136-138, фосфору – 34-36 і калію – 144-150, в т.ч. плодами – 44-45, 14-15 і 55-57 відповідно. Внесення мінеральних добрив врозкид у раніше рекомендованій дозі N120P120K90 за звичайної технології вирощування збільшило винос азоту на 35,3 %, фосфору – 38,9, калію – 36,7 % і він відповідно становив – 184, 50 і 205 кг/га. За касетної технології вирощування перцю цей показник збільшився відносно азоту на 42,0 %, фосфору - на 44,1 %, калію - на 43,7 % і становив 196, 49 і 207 кг/га відповідно. Зменшення вдвічі дози застосування добрив вело до зниження виносу NPK рослинами порівняно з повною дозою врозкид. Локальне внесення добрив у дозі N60P60K45 за обох технологій вирощування перцю сприяло збільшенню виносу азоту на 10,4-13,7фосфору на 11,4-18,2 % і калію на 5,03-9,44порівняно з розкидним внесенням цієї ж дози, а в цілому він був на рівні виносу, одержаному на варіанті N120P120K90 врозкид. Зменшення дози внесення фосфору до 30 кг/га д.р. на фоні N60K45 локально практично не вливало на цей показник. Закономірності зміни виносу NPK плодами були подібними до виносу вегетативною масою.

Коефіцієнти використання азоту, фосфору і калію з добрив, що внесенні локально у дозах N60P60K45 за обох технологій вирощування перцю були майже в 2 рази вищі, ніж при розкидному внесенні раніше рекомендованої дози N120P120K90. Слід відзначити позитивний вплив локального застосування фосфору в дозі 30 кг/га д.р., де коефіцієнт використання його досяг 13,3за звичайної технології вирощування і 20,0 % - за касетної. Калій добрив використовується перцем з більш високим коефіцієнтом, ніж фосфор. За локального внесення калію в дозі 45 кг/га д.р. відсоток використання цього елементу зріс до 37,7за звичайної технології вирощування і до 44,4 % за касетної. Отже, рослини перцю солодкого при локальному внесенні добрив більш повно їх використовували на формування врожаю, що корелює з чистою продуктивністю фотосинтезу (ЧПФ) і врожайністю.

Таблиця 4

Винос і коефіцієнти використання елементів живлення перцем солодким при різних способах застосування добрив (середнє за 1995-1996 рр.)

Варіанти досліду Винос, кг/га Коефіцієнти використання добрив урожаєм, %

всього в т.ч. плодами

N Р2О5 К2О N Р2О5 К2О N Р2О5 К2О

Звичайна технологія

Без добрив (контроль) 136 36 150 43 15 55 - - -

N120P120K90 - врозкид 184 50 205 58 20 73 12,5 4.2 20,0

N60P60K45 – врозкид 163 44 181 52 18 64 15,0 5,0 20,0

N60P60K45 – локально 180 52 199 58 19 68 25,0 6,7 28,8

N60P30K45 – локально 178 49 199 55 19 72 20,0 13,3 37,7

Касетна технологія

Без добрив (контроль) 138 34 144 45 14 57 - - -

N120P120K90 - врозкид 196 49 207 68 19 74 19,2 4,2 18,9

N60P60K45 – врозкид 167 44 179 52 18 66 11,7 6,7 20,0

N60P60K45 – локально 190 49 188 58 20 73 21,7 10,0 35,5

N60P30K45 – локально 160 51 207 61 20 77 26,7 20,0 44,4

Економічна і біоенергетична оцінка способів внесення добрив під перець солодкий. Результати застосування мінеральних добрив при вирощуванні перцю солодкого за звичайною і касетною технологіями свідчать, що найбільш ефективним є локальне їх внесення в дозі ?60Р30К45, яке забезпечує одержання найбільшого чистого прибутку з 1 га і рівень рентабельності 467 і 704 %; окупність одиниці внесених добрив приростом урожаю досягає 34 і 54 кг/кг ?РК (табл. 5). При цьому заощаджується 50 % азотно-калійних і 75 % фосфорних добрив порівняно з раніше рекомендованою дозою ?120Р120К90 врозкид. Враховуючи витрати на вирощування розсади, найбільш рентабельним (704 %) було вирощування перцю солодкого за касетною технологією і локального внесення добрив.

При ресурсозбережувальному локальному способі застосування добрив коефіцієнт біоенергетичної ефективності вище розкидного, особливо за касетної технології вирощування перцю солодкого і становить 2,21, за звичайної - 1,89.

При вирощуванні перцю солодкого сорту Дружок на насіння економічно вигідно вносити локально тільки азотно-калійні добрива у дозі ?60К45, що забезпечує найбільший умовно чистий прибуток (5080 грн/га), рівень рентабельності 976 %, а окупність 1 кг внесених добрив становить 0,8 кг насіння.

Таблиця 5

Економічна і біоенергетична оцінка ефективності різних способів

застосування добрив під перець солодкий

Варіанти досліду Урожайність і приріст урожаю, ц/га Умовно чистий прибуток, грн/га Рівень рента- бельності, % Окупність внесених добрив урожаєм, кг/кг Енерго- ємність урожаю, МДж/га Коефіцієнт біоенер- гетичної ефектив- ності

На товарну продукцію: звичайна технологія

Без добрив (контроль) 277 - - - 29085 1,68

N120P120K90 - врозкид 50 1150 135 15 34335 1,83

N60P60K45 - локально 44 1336 315 27 33705 1,87

N60P30K45 - локально 46 1516 467 34 33915 1,89

касетна технологія

Без добрив (контроль) 271 - - - 28455 1,81

N120P120K90 - врозкид 78 2218 245 23 36645 2,13

N60P60K45 - локально 71 2374 509 43 35910 2,18

N60P30K45 - локально 74 2592 704 54 36225 2,21

На насіння

Без добрив (контроль) 1,2 - - - - -

N60P30K45 - врозкид 0,6 3452 461 0,4 - -

N60P15K45 - локально 0,6 3596 595 0,5 - -

N60K45 - локально 0,8 5080 976 0,8 - -

Виробнича перевірка результатів досліджень. Виробнича перевірка, проведена в 1996 р. у дослідному господарстві "Мерефа" Інституту овочівництва і баштанництва УААН, засвідчила високу ефективність рекомендованого нами ресурсозбережувального локального способу внесення мінеральних добрив у дозі ?60Р30К45, який забезпечує урожайність плодів перцю солодкого на рівні внесення найбільшої дози ?180Р120 врозкид відповідно 287 і 294 ц/га, а окупність 1 кг ?РК приростом урожаю значно перевищує останню - 60 проти 23 кг.

Дані, одержані у виробничому досліді в 2000 р., показали, що локальний спосіб внесення мінеральних добрив під перець солодкий на товарну продукцію є високоефективним і при вирощуванні його на насіннєві цілі. Рекомендована нами доза ?60Р30К45 локально під перець на товарну продукцію при застосуванні під його насінники дозволяє одержувати 0,30 ц/га насіння, а окупність внесених добрив становить 0,22 кг насіння на 1 кг ?РК. Застосування ж тільки азотно-калійних добрив (?60К45) забезпечило істотний приріст урожаю насіння (0,39 ц/га) за найвищої окупності одиниці внесених добрив - 0,37 кг насіння.

ВИСНОВКИ

У дисертації наведено нове вирішення наукової задачі по ресурсозбережувальному застосуванню мінеральних добрив при вирощуванні перцю солодкого на продовольчі і насіннєві цілі в умовах зрошення в Лівобережному Лісостепу України.

1. Ефективність мінеральних добрив під перець солодкий на чорноземі типовому малогумусному важкосуглинковому при зрошенні визначається переважно дозами і способами їх внесення та технологією вирощування.

2. Внесення мінеральних добрив врозкид і локально поліпшує режим живлення грунту, збільшуючи вміст у ньому поживних речовин, особливо в початковий період вегетації. Виявлено чітко виражену сезонну динаміку вмісту нітратів, вміст рухомого фосфору і обмінного калію в грунті від літа до осені змінюється незначно. За локального застосування добрив у зоні їх розміщення (під рослинами) відзначається тенденція до підвищення вмісту в грунті нітратів, легкогідролізованого азоту, рухомого фосфору і обмінного калію, а ступінь рухомості фосфорних сполук зростала в 1,5 рази порівняно з розкидним внесенням добрив.

3. Застосування добрив будь-яким способом позитивно впливало на ріст і розвиток рослин перцю солодкого за обох технологій вирощування, збільшуючи асиміляційну поверхню листків, що сприяло підвищенню добових приростів сухої маси речовини, продуктивності фотосинтезу, біологічного і господарського урожаю та поглинання енергії фотосинтетично активної радіації.

4. Чиста продуктивність фотосинтезу перцю солодкого досягала найбільшого значення на початку плодоношення, а потім поступово знижувалась і в період масового плодоношення вищою була при локальному внесенні добрив у посадках за касетною технологією його вирощування – 4,80 г/м2 за добу, за звичайною – 4,61. Спостерігалась пряма залежність між чистою продуктивністю фотосинтезу (ЧПФ) і урожайністю плодів перцю солодкого.

5. Урожайність перцю солодкого без добрив становила 277 ц/га за звичайної і 271 ц/га – касетної технологій. Тобто, касетна технологія не мала переваги над звичайною, але ефективність добрив, внесених як врозкид, так і локально за касетної технології в 1,5-2,0 рази вище, ніж за звичайної.

6. Локальне внесення добрив у дозі N60P30K45 забезпечило одержання приросту врожаю плодів перцю солодкого на рівні внесення раніше рекомендованої дози врозкид N120P120K90 за обох технологій вирощування. Економія добрив при цьому становить – азотних і калійних – 50 %, фосфорних – 75 %.

7. На чорноземі типовому малогумусному важкосуглинковому з низьким вмістом азоту, середнім - фосфору і калію найвищий приріст урожаю насіння перцю солодкого забезпечує внесення локально азотно-калійних добрив у дозі N60K45 – 0,76 ц/га, при врожайності без добрив – 1,18 ц/га (НІР0,95 – 0,29- 0,41 ц/га).

8. Застосування добрив як врозкид, так і локально при вирощуванні перцю солодкого за звичайною та касетною технологіями не впливало на якість плодів, вони мали високі біохімічні показники і були практично чистими від нітратів.

9. Вміст ?РК у рослинах перцю закономірно знижується від цвітіння до масового плодоношення незалежно від технології вирощування. Внесення добрив врозкид і локально дещо підвищувало вміст азоту, фосфору і калію як у вегетативній, так і продуктивній частинах рослин.

10. Внесення