ІНСТИТУТ ЗЕМЛЕРОБСТВА

УКРАЇНСЬКОЇ АКАДЕМІЇ АГРАРНИХ НАУК

ІВАНЮК ВІКТОР ЯРОСЛАВОВИЧ

УДК 631.582:631.51.021:631.816.1

ПРОДУКТИВНІСТЬ КУЛЬТУР ЛАНКИ ЗЕРНО-ПРОСАПНОЇ СІВОЗМІНИ

ЗАЛЕЖНО ВІД СПОСОБІВ ОСНОВНОГО ОБРОБІТКУ ҐРУНТУ

ТА РІВНІВ УДОБРЕННЯ

06.01.01 – загальне землеробство

Автореферат

дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата сільськогосподарських наук

Київ – 2006

Дисертацією є рукопис.

Роботу виконано в Інституті землеробства і тваринництва західного регіону УААН протягом 2002-2005 рр.

Науковий керівник – доктор сільськогосподарських наук, професор

Томашівський Зенон Михайлович,

завідувач кафедри загального землеробства

Львівського державного аграрного університету Мінагрополітики України

Офіційні опоненти – доктор сільськогосподарських наук, професор

Бойко Петро Іванович, головний науковий співробітник лабораторії сівозмін Інституту землеробства УААН

кандидат сільськогосподарських наук,

старший науковий співробітник

Ворона Леонід Іванович, завідувач відділу рослинництва Інституту сільського господарства Полісся УААН

Провідна установа – Національний аграрний університет

Кабінету Міністрів України

Захист відбудеться “ 14 ” червня 2006 р. о 15.00 годині на засіданні

Спеціалізованої вченої ради Д 27.361.01 в Інституті землеробства УААН.

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

З дисертацією можна ознайомитися у бібліотеці Інституті землеробства УААН.

Автореферат розіслано “ 13 ” травня 2006 року.

Вчений секретар

Спеціалізованої вченої ради,

кандидат сільськогосподарських наук Л.О. Кравченко

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Збільшення виробництва високоякісної сільськогосподарської продукції на принципах стійкого, екологічно безпечного та економічно ефективного земле-користування – основне завдання сільськогосподарської науки. У землеробстві західного Лісостепу України конюшина лучна, пшениця озима, буряки цукрові займають провідне місце. Основна роль в оптимізації умов вирощування цих культур та підвищенні їх продуктивності належить використанню ресурсозберігаючих способів обробітку ґрунту та внесенню оптимальних доз органічних і мінеральних добрив.

Значний внесок у вирішення цих проблем в умовах західного Лісостепу зробили вчені: Бомба М.Я., Дука В.І., Томашівський З.М., Шикітка В.Л.

Актуальність теми. Останні роки характеризуються переглядом традиційних підходів до обробітку ґрунту в напрямі впровадження ґрунтозахисних технологій з елементами біологізації, що передбачають застосування безполицевого та поверхневого обробітків ґрунту, використання нетоварної частини врожаю і сидератів. У жорстких ринкових умовах за диспаритету цін на паливо, техніку, добрива, послуги і сільськогосподарську продукцію найважливішими є здешеви-лення витрат і підвищення ефективності усіх елементів агротехнологій. Тому в сучасних умовах особливої ваги набувають питання розробки ґрунтозахисних екологічно безпечних та економічно обґрунтованих способів основного обробітку ґрунту, а також ощадливого включення в біологічний кругообіг мінеральних добрив з максимальним використанням вторинної продукції рослинництва і сидератів, як основи сталого землеробства.

Пошук оптимальних шляхів поєднання систем обробітку ґрунту та застосування різних видів органічних і мінеральних добрив, що дозволяють підвищити ефективність сільськогоспо-дарського виробництва, забезпечити його стабільність та екологічність, є особливо актуальним для сірих лісових поверхнево оглеєних ґрунтів західного Лісостепу, рівень дослідження яких в цьому напрямі є недостатнім.

Зв’язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Дослідження проведено відповідно до тематичного плану лабораторії землеробства та відтворення родючості ґрунтів Інституту землеробства і тваринництва західного регіону УААН згідно з НТП „Землеробство”, підпрограмою „Системи землеробства в зоні Лісостепу”, завданням ”Розробити ресурсозберігаючі системи основного обробітку ґрунту в поєднанні із застосуванням проміжних культур для зменшення виробничих витрат і підтримання оптимальних параметрів родючості ґрунтів” (номер державної реєстрації 0101U004015).

Мета і завдання дослідження. Метою науково-дослідної роботи було встановлення ефективної дії способів основного обробітку та рівня удобрення сірих лісових ґрунтів на їх родючість, забур’яненість, продуктивність та якість урожаю культур ланки зерно-просапної сівозміни.

Для її досягнення визначили такі завдання:

- виявити вплив способів основного обробітку ґрунту та добрив на водний, фізичний, поживний режими ґрунту;

- встановити кількість насіння бур’янів у ґрунті та забур’яненість посі-вів конюшини лучної, пшениці озимої та буряків цукрових у ланці сівозміни;

- встановити продуктивність наведених вище культур;

- провести аналіз економічної та енергетичної ефективності способів обробітку ґрунту, використання добрив у ланці сівозміни.

Об’єкт досліджень – процес формування продуктивності культур ланки сівозміни та водного, фізичного і поживного режимів ґрунту під впливом способів основного обробітку та добрив.

Предмет досліджень – ґрунт (основні показники його родючості), ланка зерно-просапної сівозміни: конюшина лучна на два укоси – пшениця озима – буряки цукрові.

Методи досліджень. Польовий – для вивчення взаємодії об’єкта дослідження з біотичними та абіотичними чинниками. Візуальний і вимірювально-ваговий – для встановлення фенологічної змінності рослин та величини врожаю. Аналітичний – для визначення фізико-хімічних, водних властивостей ґрунтів, запасу насіння бур’янів, а також якісних показників урожаю культур, які досліджували. Математично-статистичний – для оцінки достовірності отриманих результатів досліджень. Розрахунково-порівняльний – для встановлення економічної та енергетичної ефективності досліджуваних чинників.

Наукова новизна одержаних результатів полягає у встановлені впливу способів основного обробітку ґрунту та добрив із використанням проміжних посівів та вторинної продукції для удобрення на особливості формування урожайності та якості продукції, а також забур’яненості посівів культур ланки зерно-просапної сівозміни. Встановлено оптимальні параметри родючості орного шару ґрунту та економічно обґрунтовано доцільність застосування оранки на глибину 16-18 см із наступним глибоким чизельним розпушенням під буряки цукрові (на фоні внесення 50 т/га органічних добрив і N90P80K110), а під покривну культуру конюшини (N60P90K90) і пшеницю озиму (N120P90K90) – оранки на глибину 20-22 см.

Практичне значення одержаних результатів. Для умов західного Лісостепу України удосконалено систему основного обробітку сірого лісового поверхнево оглеєного ґрунту, а також встановлено оптимальні дози добрив для культур ланки зерно-просапної сівозміни з використанням елементів біологізації. Це дозволяє одержати продуктивність сівозміни на рівні 66,4 ц/га зернових одиниць. Результати дослідження впроваджували у дослідному господарстві „Оброшино” Інституту землеробства і тваринництва західного регіону УААН за вирощування пшениці озимої на 20 га та цукрових буряків на 20 га.

Особистий внесок здобувача. Дисертаційна робота є самостійним дослідженням автора. Здобувачем за темою дисертації проведено аналіз наукової літератури, здійснено теоретичне обґрунтування й узагальнення експеримен-тального матеріалу, сформульовано висновки і пропозиції виробництву, написано статті, підготовлено до друку дисертацію й автореферат.

Апробація результатів дисертації. Результати досліджень висвітлено на Міжнародній науково-практичній конференції „Шляхи підвищення ефективності землеробства та родючості ґрунтів” (Одеса, 2004), науково-практичній конференції молодих вчених „Новітні технології вирощування сільськогосподарських культур – у виробництво” (Київ-Чабани, 2004), Всеукра-їнській науково-практичній конференції „Стан земельних угідь та поліпшення їх використання” (Київ-Чабани, 2005), обговорено і схвалено на засіданнях методичних комісій та вчених рад Інституту землеробства і тваринництва західного регіону УААН та Львівського державного аграрного університету.

Публікації. За результатами матеріалів дисертації опубліковано 7 наукових праць, з яких 6 – у фахових виданнях.

Обсяг та структура дисертації. Дисертаційна робота складається із вступу, п’яти розділів, висновків, пропозицій сільськогосподарському виробництву, списку використаних джерел і додатків. Загальний обсяг дисертації – 182 сторінки комп’ютерного набору, з яких 159 сторінок текстового матеріалу. Робота вміщує 43 таблиці, 4 ілюстрації і 12 додатків. Список використаної літератури включає 280 найменувань, і зокрема 17 іноземних авторів.

ЗМІСТ РОБОТИ

РОЗДІЛ 1. ВПЛИВ СПОСОБІВ ОСНОВНОГО ОБРОБІТКУ ТА ДОБРИВ НА АГРОНОМІЧНІ ВЛАСТИВОСТІ ҐРУНТУ, ЗАБУР’ЯНЕНІСТЬ І ПРОДУКТИВНІСТЬ КУЛЬТУР (ОГЛЯД ЛІТЕРАТУРИ)

Проведено аналіз літературних джерел з питань впливу способів основного обробітку ґрунту та добрив на агрохімічні, агрофізичні, мікробіологічні властивості ґрунту, забур’яненість і продуктивність культур.

РОЗДІЛ 2. МЕТОДИКА ТА УМОВИ ПРОВЕДЕННЯ ДОСЛІДЖЕНЬ

Дослідження проводили протягом 2002-2005 рр. в умовах тривалого польового досліду лабораторії землеробства та відтворення родючості ґрунтів Інституту землеробства і тваринництва західного регіону УААН.

Ґрунт дослідної ділянки – сірий лісовий поверхнево оглеєний грубопилувато-легкосуглин-ковий. Поверхневе оглеєння викликане надмірним атмосферним зволоженням та наявністю щільного ілювіального горизонту. Для території характерний періодично промивний тип водного режиму. Ґрунтотвірною породою є лесоподібний суглинок. Негативними ознаками цих ґрунтів є малопотужний гумусовий горизонт, запливання після дощів, утворення кірки, швидке ущільнення після обробітку.

Агрохімічні показники орного шару ґрунту дослідної ділянки такі: вміст гумусу (за Тюріним) – 1,47-1,55%, рухомого фосфору й обмінного калію (за Кірсановим) – 92 і 75 мг на 1 кг ґрунту, лужногідролізованого азоту (за Корнфільдом) – 86 мг/кг, рН сольового розчину (потенціометрично) – 4,8-5,1, гідролітична кислотність (за Каппеном) – 2,8-3,5 мг-екв на 100 г ґрунту, сума ввібраних основ (за Каппеном-Гільковіцем) – 4,6-5,3 мг-екв на 100 г ґрунту. Щільність твердої фази ґрунту – 2,60-2,64 г/см3.

Клімат в умовах дослідження помірно теплий, з невеликим коливанням температур у різні пори року. Середньорічна температура повітря становить 7,6 оС, тривалість безморозного періоду – 160 днів, середньорічна сума опадів – 668 мм. Гідротермічний коефіцієнт становить 1,5-1,8.

Метеорологічні умови за роки дослідження мали певні особливості порівняно з середньобагаторічними. Зокрема 2002-2003 рр. характеризувалися підвищеною середньорічною температурою (відповідно 9,2оС і 8,0оС) та меншою кількістю опадів (559 і 516 мм за рік) порівняно з багаторічними даними. Найскладніші погодні умови були в 2003 р. – низька температура в зимовий період за відсутності снігового покриву, пізнє відновлення весняної вегетації та льодова кірка спричинили зрідження посівів та зниження продуктивності рослин. Погодні умови 2004-2005 рр. можна вважати оптимальними для росту і розвитку культур.

Дослід було закладено у 2000 р. із таким чергуванням культур: ярий ячмінь з підсівом конюшини лучної – конюшина лучна – пшениця озима – буряки цукрові – кукурудза на силос. Посівна площа ділянки із вивченням способів основного обробітку ґрунту – 1080 м2, рівня удобрення – 90 м2, облікова – відповідно 612 і 52 м2. Розміщення варіантів послідовне. Повторення досліду триразове. В поле входили однією культурою. Схему досліду подано в таблиці 1.

Під зяблевий обробіток ґрунту вносили фосфорно-калійні добрива (гранульований суперфосфат, 19,5%, хлористий калій, 60%), азотні (аміачну селітру, 34,5%) – під передпосівну культивацію.

Побічну продукцію вирощуваних культур заробляли в ґрунт. Після пшениці озимої висівали сидерат – гірчицю білу, під яку вносили N45P45K45.

Протягом вегетаційного періоду проводили спостереження за проходженням фенологічних фаз розвитку рослин. Динаміку наростання надземної маси рослин визначали на 25 рослинах шляхом замірювання і зважування під час основних фаз розвитку рослин.

Таблиця 1

Схема тривалого польового досліду на сірому лісовому ґрунті

Обробіток | Добрива | Ярий ячмінь

з підсівом

конюшини | Ко-ню-шина | Пшениця озима | Буряки цукрові | Кукурудза на силос

Різногли-бинний

(контроль) |

гній,

10 т/га + | оранка

(20-22 см) | - | оранка

(20-22 см) | оранка (25-27 см),

50 т/га гною + | оранка

(23-25 см)

N22P20K22 | N15P22K22 | - | N30Р22К22 | N45Р40К55 | N30Р22К22

N44P40K44 | N30Р45К45 | - | N60P45K45 | N90P80K110 | N60P45K45

N88P80K88 | N60P90K90 | - | N120P90K90 | N180P160K220 | N120P90K90

Диферен-ційований |

гній,

10 т/га + | оранка

(12-14 см) | - | оранка

(12-14 см) | оранка (30-32 см), 50 т/га гною + | оранка

(16-18 см)

N22P20K22 | N15P22K22 | - | N30Р22К22 | N45Р40К55 | N30Р22К22

N44P40K44 | N30Р45К45 | - | N60P45K45 | N90P80K110 | N60P45K45

N88P80K88 | N60P90K90 | - | N120P90K90 | N180P160K220 | N120P90K90

Чизе-льний |

гній,

10 т/га + | чизе-лювання

(25-27 см) | - | чизелювання

(25-27 см) | оранка (16-18см)+ чизелювання

(38-40 см),

50 т/га гною + | чизелювання

(25-27 см)

N22P20K22 |

N15P22K22 | - | N30Р22К22 | N45Р40К55 | N30Р22К22

N44P40K44 |

N30Р45К45 | - | N60P45K45 | N90P80K110 | N60P45K45

N88P80K88 |

N60P90K90 | - | N120P90K90 | N180P160K220 | N120P90K90

Комбі-нований |

гній,

10 т/га + | оранка

(12-14 см) | - | оранка (20-22 см),

50 т/га гною+ | чизелювання

(38-40 см) | оранка

(16-18 см)

N22P20K22 | N15P22K22 | - | N30Р22К22 | N45Р40К55 | N30Р22К22

N44P40K44 | N30Р45К45 | - | N60P45K45 | N90P80K110 | N60P45K45

N88P80K88 | N60P90K90 | - | N120P90K90 | N180P160K220 | N120P90K90

Щільність будови ґрунту визначали за методом Качинського, загальну шпаруватість – розрахунково, щільність твердої фази ґрунту – пікнометричним методом.

Засміченість ґрунту насінням бур’янів визначали методом промивання зразків, взятих із шарів ґрунту 0-10, 10-20, 20-30 см перед збиранням врожаю, а забур’яненість посівів піддослідних культур – кількісно-ваговим методом при повних сходах і перед збиранням врожаю.

Польову вологість ґрунту в шарах 0-10, 10-20, 20-30, 30-40, 40-60, 60-80, 80-100 см визначали термостатно-ваговим методом у динаміці протягом вегетації культур, запаси продуктивної вологи – розрахунково.

Вміст лужногідролізованого азоту визначали за методом Корнфільда, рухомі фосфати (Р2О5) – за методом Кірсанова (в 0,2 н HCl), обмінний калій (К2О) – в одній витяжці з фосфатами з наступним спалюванням на полум’яному фотометрі.

Визначення показників поживного режиму (рухомі форми) проводили в динаміці перед сівбою, при відновленні вегетації (пшениця озима, конюшина лучна), при змиканні рядків (буряки цукрові) і перед збиранням урожаю.

Якість урожаю вирощуваних культур у досліді визначали такими методами:

- білковий азот – за Барштейном;

- азот, фосфор і калій (з однієї наважки) – за Гінзбург;

- цукор – за Бертраном.

Із фізичних показників якості зерна визначали масу 1000 зерен і натуру зерна за ДСТУ-3768-98. Для визначення структури врожаю перед збиранням обліковували рослини із закріплених ділянок.

Кількість рослинних решток розраховували за рівнянням регресії, запропонованим В.І. Ле-віним.

Облік врожаю проводили поділяночно. Дані врожаю в досліді опрацьовували дисперсійно в пакеті “STATISTICA”.

Економічну і енергетичну ефективність застосування способів обробітку ґрунту та рівнів удобрення визначали згідно з методичними вказівками О.К. Медведовського та П.І. Іваненка.

РОЗДІЛ 3. ЗМІНА АГРОФІЗИЧНИХ, АГРОХІМІЧНИХ ПОКАЗНИКІВ РОДЮЧОСТІ ҐРУНТУ ТА ЗАБУР’ЯНЕНОСТІ ПОСІВІВ ЗАЛЕЖНО ВІД ОБРОБІТКІВ ТА ДОБРИВ

Водні властивості ґрунту. Нашими дослідженнями встановлено, що в зоні достатнього зволоження способи основного обробітку не мали значного впливу на запаси продуктивної вологи в ґрунті (табл. 2). Однак спостерігається тенденція до більшого її вмісту після проведення полицевих обробітків на більшу глибину. У сірому лісовому поверхнево оглеєному ґрунті найбільша кількість вологи нагромаджується навесні та восени. При відновленні вегетації конюшини лучної та пшениці озимої запаси вологи в шарі ґрунту 0-30 см становили відповідно 80,8-82,8 і 75,3-76,7 мм. У цілому шарі ґрунту 0-100 см при відростанні конюшини лучної та пшениці озимої продуктивної вологи було достатньо для формування високого врожаю культури.

Перед збиранням урожаю названих культур запаси продуктивної вологи знижувалися до 42,7-44,6 та 30,3-32,6 мм. Протягом вегетації буряків цукрових випала достатня кількість опадів для формування високого врожаю. Перед посівом запаси продуктивної вологи в шарі ґрунту 0-30см становили залежно від обробітків ґрунту 67,8-70,4 мм. Найвищі вони були на варіантах, де застосовували оранку на глибину 16-18 см у поєднанні з чизелюванням на 38-40 см. Значної різниці у запасі доступної вологи між полицевим обробітком на 25-27 см і на 30-32 см не виявлено. Протягом вегетації рослин водний режим формувався під впливом кількості та тривалості опадів.

Таблиця 2

Запаси продуктивної вологи в ґрунті залежно від способів обробітку,

2002-2005 рр., мм

Спосіб основного

обробітку | Шар ґрунту, см | 0-10 | 10-20 | 20-30 | 0-30 | 0-100 | 1 | 2 | 1 | 2 | 1 | 2 | 1 | 2 | 1 | 2 | Конюшина лучна, середнє за 2002-2004 рр.

Оранка на 20-22 см (контроль) | 27,9 | 12,9 | 27,0 | 15,1 | 27,9 | 16,6 | 82,8 | 44,6 | 250,5 | 166,7 | Оранка (12-14 см) | 26,6 | 12,4 | 26,1 | 14,4 | 27,5 | 15,9 | 80,2 | 42,7 | 239,1 | 159,1 | Чизелювання (25-27 см) | 27,1 | 12,2 | 26,2 | 14,4 | 27,4 | 16,3 | 80,8 | 42,9 | 244,6 | 161,1 | Пшениця озима, середнє за 2003-2004 рр.

Оранка (20-22 см) | 12,2 | 9,0 | 13,7 | 10,7 | 15,3 | 12,9 | 41,2 | 32,6 | 167,9 | 140,8 | Оранка (12-14 см) | 12,4 | 8,4 | 14,1 | 10,2 | 15,2 | 12,7 | 41,7 | 30,3 | 169,1 | 139,0 | Чизелювання (25-27 см) | 11,8 | 8,3 | 13,3 | 10,0 | 14,8 | 12,3 | 39,9 | 30,6 | 166,4 | 136,5 | Буряки цукрові, середнє за 2004-2005 рр.

Оранка (25-27 см) | 21,7 | 28,7 | 21,8 | 29,1 | 24,2 | 27,6 | 67,8 | 85,4 | 244 | 253 | Оранка (30-32 см) | 22,2 | 27,9 | 23,0 | 29,4 | 24,3 | 27,2 | 69,4 | 84,6 | 246 | 252 | Оранка (16-18 см) + чизелювання (38-40 см) | 22,6 | 29,6 | 23,2 | 30,4 | 24,6 | 27,7 | 70,4 | 87,7 | 250 | 260 | Примітка: 1- конюшина лучна – відновлення вегетації, пшениця озима та буряки цукрові – перед сівбою, 2- перед збиранням урожаю.

Фізичні властивості ґрунту. Рівноважна щільність ґрунту дослідної ділянки є несприят-ливою для росту і розвитку більшості культурних рослин. Тому важливим завданням є підбір способів обробітку ґрунту для поліпшення його фізичних властивостей. Наші дослідження показали, що оранка створює кращі умови росту та розвитку культур, ніж мілкий та чизельний обробітки. Мілка оранка спричиняє збільшення щільності будови ґрунту, особливо у нижніх горизонтах орного шару. На початку вегетації після всіх способів обробітку фізичні показники шару ґрунту 0-10 см перебувають у оптимальних межах (щільність будови – 1,19-1,25 г/см3, загальна шпаруватість – 52,9-54,4%), а в кінці вегетації під дією опадів, сільськогосподарських машин, самоущільнення виходять за межі оптимальних значень (щільність будови – 1,30-1,40 г/см3, загальна шпаруватість – 47,1-49,9%). Добрива сприяють зменшенню щільності будови і зростанню загальної шпаруватості ґрунту.

Поживний режим. Основний запас поживних речовин у ґрунті знаходиться у формі органічних та важкорозчинних мінеральних сполук. Завдання обробітків ґрунту – створити сприятливі умови для переведення недоступних рослинам речовин у доступні форми. У результаті наших досліджень встановлено, що заміна оранки в ланці сівозміни чизельним та мілким обробітками обумовлює диференціацію шару, що обробляється, за вмістом елементів живлення. Це зумовлено поверхневим розміщенням рослинних решток попередника з наступною їх мінералізацією та поверхневим розміщенням мінеральних добрив. Застосування оранки на 20-22 см під покривну культуру конюшини лучної та озиму пшеницю, а під буряки цукрові – оранки на 16-18 см з наступним чизельним розпушенням на 38-40 см сприяє збільшенню кількості доступних елементів.

Найвищий вміст лужногідролізованого азоту у верхньому (0-10 см) шарі ґрунту було відзначено при відновленні вегетації конюшини лучної (78,8-83,7 мг/кг) і пшениці озимої (104,7-116,6 мг/кг повітряно-сухого ґрунту). Перед збиранням урожаю вміст доступних мінеральних речовин зменшується порівняно з початком вегетації. Так, запаси лужногідролізованого азоту у посівах пшениці озимої зменшувалися на 17,2-34,8 мг/кг ґрунту, особливо на варіантах, де був більший урожай і вища забур’яненість посівів. Винятком є лужногідролізований азот на посівах конюшини лучної, вміст якого майже не змінювався протягом вегетації.

Підвищення рівня мінерального живлення позитивно впливає на поживний режим сірого лісового ґрунту. У посіві пшениці озимої вміст рухомих фосфатів та обмінного калію збільшувався на 6,0-23,5 і 8,0-41,5 мг/кг повітряно-сухого ґрунту. Перед збиранням урожаю різниця між варіантами удобрення зменшується, особливо азоту та обмінного калію. Так, вміст азоту у посівах буряків цукрових зменшився до 70-90 мг/кг ґрунту (на 5,2-28,4%), а обмінного калію – до 64-95 мг/кг (на 15,8-28,1%) і залежав від урожайності та рівня удобрення культур. Погодні умови мали значний вплив на динаміку поживних речовин. Так, за сприятливих умов 2004 р. навесні у посівах пшениці озимої вміст лужногідролізованого азоту був на 18,4-33,8 мг/кг ґрунту більший, ніж попереднього року.

Забур’яненість культур. В умовах достатнього зволоження західного Лісостепу України захист посівів від бур’янів є однією з найважливіших умов продуктивності землеробства. Результати наших досліджень показали, що сприятливі водні-фізичні властивості спричиняють інтенсивне проростання насіння бур’янів. При повних сходах пшениці озимої кількість бур’янів становила 198-307 шт./м2, а в посівах буряків цукрових – 291-435 шт./м2. Мілкий та чизельний обробітки призводять до збільшення забур’яненості культур ланки сівозміни порівняно із звичайним та глибоким полицевим обробітками внаслідок локалізації насіння бур’янів у верхньому шарі ґрунту. Загибель бур’янів від агротехнічних та хімічних заходів зменшила забур’яненість посівів пшениці озимої до 19-44 шт./м2, а буряків цукрових – 13-35 шт./м2. Оранка на 20-22 см під пшеницю озиму зменшує кількість бур’янів на 36-79% порівняно з мілким та чизельним обробітками, а їхня маса зменшується на 26-85%. Кількість багаторічних бур’янів (в основному пирію повзучого) зростає у 1,5-2 рази.

Підвищення рівня удобрення зменшує забур’яненість конюшини лучної і збільшує – пшениці озимої та буряків цукрових.

РОЗДІЛ 4. ПРОДУКТИВНІСТЬ ЛАНКИ СІВОЗМІНИ КОНЮШИНА ЛУЧНА – ПШЕНИЦЯ ОЗИМА – БУРЯКИ ЦУКРОВІ

Величина та якість врожаю є основою для оцінки агрозаходів, що впроваджувалися в певних ґрунтово-кліматичних умовах. Найвищу урожайність конюшини лучної за два укоси (518 ц/га) та пшениці озимої (45,3 ц/га) без врахування варіантів із внесенням гною отримано після застосування оранки на 20-22 см та повної дози мінеральних добрив (табл. 3, 4). Однак приріст зеленої маси 5-21 ц/га і зерна 0,6-1,8 ц/га щодо чизельного та мілкого обробітків був математично недостовірний.

Таблиця 3

Продуктивність конюшини лучної залежно від способів обробітку та удобрення

покривної культури, середнє за 2002-2004 рр., ц/га

Спосіб основного обробітку | Рівень удобрення | Зелена маса | Суха речовина | Кормові одиниці | Перетра-вний протеїн | І укіс | ІІ укіс | за два укоси | Оранка на

20-22 см (контроль) | N15P22K22 | 254 | 222 | 476 | 85,4 | 89,5 | 13,1 | N30P45K45 | 265 | 241 | 506 | 92,6 | 96,3 | 13,9 | N60P90K90 | 273 | 244 | 518 | 96,5 | 100,6 | 14,3 | Оранка

(12-14 см) | N15P22K22 | 245 | 219 | 464 | 80,9 | 86,0 | 12,8 | N30P45K45 | 258 | 231 | 489 | 87,6 | 91,9 | 13,5 | N60P90K90 | 263 | 234 | 497 | 90,8 | 94,3 | 13,7 | Чизелювання

(25-27 см) | N15P22K22 | 251 | 220 | 471 | 84,2 | 87,9 | 13,0 | N30P45K45 | 262 | 233 | 495 | 89,6 | 94,0 | 13,6 | N60P90K90268 | 238 | 505 | 93,0 | 97,1 | 13,9 | НІР05 для обробітку | 11,8-14,7 | 13,0-18,0

НІР05 для добрив | 11,8-14,7 | 13,0-18,0

НІР05 для обробітку + добрив | 20,5-25,5 | 22,5-31,2

На низькородючих сірих лісових поверхнево оглеєних ґрунтах найвища якість зерна пшениці озимої (23,3% сирої клейковини, 11,7% білка, натура 742 г/л) була після внесення N120P90K90. Якіс-ні показники конюшини лучної майже не залежали від рівня удобрення. Приріст зерна пшениці озимої при підвищенні рівня удобрення з мінімального (N30P22K22) до повного (N120P90K90) 7,9-8,3 ц/га був достовірний. Ефективність мінеральних добрив не залежала від способів їх зароблення.

Таблиця 4

Урожайність та якість пшениці озимої залежно від способів обробітку та добрив,

2003-2005 рр.

Спосіб основного обробітку | Рівень удобрення | Урожайність зерна, ц/га | Сира клейко-вина, % | Загальний білок, %

2003 р. | 2004 р. | 2005 р. | середнє за 2003-

2005 рр.

середнє за

2003-2005 рр.

Оранка на

20-22 см

(контроль) | N30Р22К22 | 33,8 | 37,9 | 39,337,0 | 20,9 | 9,1 | N60Р45К45 | 38,1 | 42,7 | 43,641,5 | 22,2 | 10,6 | N120Р90К90 | 42,0 | 45,6 | 48,445,3 | 23,3 | 11,7 | Оранка

(12-14 см) | N30Р22К22 | 32,5 | 36,2 | 38,035,6 | 20,7 | 9,0 | N60Р45К45 | 36,6 | 40,7 | 41,9 | 39,7 | 21,9 | 10,0 | N120Р90К90 | 40,4 | 43,7 | 46,443,5 | 22,8 | 11,6 | Чизе-лювання

(25-27 см) | N30Р22К22 | 33,0 | 37,6 | 38,536,4 | 21,0 | 9,3 | N60Р45К45 | 37,2 | 42,2 | 43,240,9 | 22,5 | 10,4 | N120Р90К90 | 40,9 | 45,2 | 47,044,4 | 23,1 | 11,4 | НІР05 для обробітку | 2,3 | 1,7 | 2,4

НІР05 для добрив | 2,0 | 1,5 | 1,9

НІР05 для обробітку + добрив | 3,9 | 2,9 | 4,1

У наших дослідженнях зі всієї ланки сівозміни буряки цукрові найбільше реагують на способи обробітку. Оранка на 16-18 см та наступний чизельний обробіток на 38-40 см сприяють ліпшому заробленню органічних і мінеральних добрив та розпушують підорний шар.

Урожайність коренеплодів після цього способу обробітку становить залежно від дози добрив 307-427 ц/га і є на 19-32 ц/га більшою порівняно з оранкою на 25- 27 см (табл. 5). Збільшення глибини оранки з 25-27 см до 30-32 см спричинило зниження урожайності на 3,8-4,9% внаслідок погіршення поживного режиму після винесення у верхній горизонт нижнього, менш родючого шару ґрунту. Підвищення рівня удобрення з мінімального до повного спричиняє зростання урожайності коренеплодів на 106-120 ц/га та зменшення цукристості на 0,4-0,6%. Однак вихід цукру був найвищий (70,9 ц/га) при застосуванні N180P160K220 та оранки на 16-18 см в поєднанні з чизельним розпушенням внаслідок вищого врожаю коренеплодів.

Що стосується продуктивності усієї ланки сівозміни то у середньому за 2002-2005 рр. найвищий вихід зернових одиниць (54,8-69,4 ц/га) був за чизельної системи обробітку ґрунту (рис.). Їй не поступається різноглибинна оранка – 53,6-67,6 ц/га. Порівняно до контролю за диференційованої системи, де переважає мілкий обробіток ґрунту, продуктивність ланки сівозміни знижується на 2,4-2,9 ц/га, за комбінованого – на 2,1-3,3 ц/га. Рівень удобрення мав значно більший вплив на продуктивність ланки сівозміни. Так, на контролі, де на 1 га ріллі вносили N22P20K22, вихід зернових одиниць становив 51,2-54,8 ц/га, а за внесення N88P80K88 – 64,3-69,4 ц/га. Аналізуючи ефективність добрив за різних способів обробітку, робимо висновок, що найбільший їхній вплив було відмічено за різноглибинного та чизельного обробітків.

Таблиця 5

Урожайність та якість буряків цукрових

залежно від способів обробітку та добрив, 2004-2005 рр.

Спосіб основного

обробітку | Рівень удобрення | Урожайність коренеплодів, ц/га | Вміст цукру, % | Вихід цукру, ц/га

2004 р. | 2005 р. | 2004-2005 рр.

середнє за

2004-2005 рр.

Оранка на

25-27 см

(контроль) | N45Р40К55 | гній, 50 т/га | 316 | 259288 | 16,9 | 48,7

N90Р80К110 | 382 | 317350 | 16,6 | 58,1

N180Р160К220 | 427 | 363395 | 16,4 | 64,6

Оранка

(30-32 см) | N45Р40К55 | 304 | 244274 | 16,8 | 45,9

N90Р80К110 | 365 | 302334 | 16,4 | 54,8

N180Р160К220 | 414 | 346380 | 16,2 | 61,4

Оранка16-18+

чизелювання (38-40 см) | N45Р40К55 | 335 | 279307 | 17,1 | 52,5

N90Р80К110 | 410 | 352381 | 17,0 | 64,6

N180Р160К220 | 457 | 397427 | 16,6 | 70,9

Чизелювання (38-40 см) | N45Р40К55 | 284 | 221 | 253 | 17,3 | 43,6

N90Р80К110 | 354 | 280 | 317 | 17,2 | 54,4

N180Р160К220 | 391 | 326 | 359 | 16,9 | 60,5

НІР05 для обробітку | 14,312,8 | 0,15-0,18

НІР05 для добрив | 12,411,1 | 0,11-0,16

НІР05 для обробітку та добрив | 25,622,1 | 0,23-0,32

Рис. Продуктивність ланки сівозміни залежно від способів обробітку та добрив, середнє за 2002-2005 рр.

РОЗДІЛ 5. ЕКОНОМІЧНА ТА ЕНЕРГЕТИЧНА ЕФЕКТИВНІСТЬ ВИРОЩУВАННЯ КОНЮШИНИ ЛУЧНОЇ, ПШЕНИЦІ ОЗИМОЇ ТА БУРЯКІВ ЦУКРОВИХ У ЛАНЦІ СІВОЗМІНИ

Аналіз економічної та енергетичної оцінки дає можливість виявити найефективніші агрозаходи при вирощуванні сільськогосподарських культур. Згідно з нашими дослідженнями, найкращі економічні показники вирощування конюшини лучної були після застосування під покривну культуру оранки на 20-22 см і внесення повної норми добрив (N60P90K90). Це зумовлено тим, що конюшина лучна використовує післядію цих заходів, а вони входять до витрат на вирощування ярого ячменю. Рівень рентабельності становить 74,4%, умовно чистий прибуток – 442 грн./га, а коефіцієнт енергетичної ефективності – 5,6.

Визначення ефективності вирощування пшениці озимої показало, що збільшення рівня мінеральних добрив з половинного (N60P45K45) до повного (N120P90K90) спричиняє зростання матеріальних витрат до 1734-1766 грн./га, внаслідок чого підвищується собівартість зерна на 8,3-8,9 грн./ц. Однак за рахунок вищої урожайності та якості зерна пшениці озимої умовно чистий прибуток (1586 грн./га), рівень рентабельності (89,8%) були найбільшими при застосуванні полицевої оранки на глибину 20-22 см та повної дози добрив. Частка витрат на проведення зазначеного обробітку у структурі загальних витрат становить 2,4%, а добрив – 42,1%. Коефіцієнт енергетичної ефективності із зростанням норми добрив знижується до 2,75-2,80 у зв’язку з високою енергоємністю мінеральних добрив.

Для буряків цукрових найефективнішим є внесення 50 т/га гною і N90P80K110 та застосування оранки на 16-18 см у поєднанні з чизельним обробітком на 38-40 см. Собівартість одного центнера коренеплодів становить 10,2 грн., рівень рентабельності – 61%, коефіцієнт енергетичної ефектив-ності – 2,29, а виробничі витрати – 3900 грн./га. На проведення цього способу основного обробітку затрачається 88,9 грн., або 1,9% від загальних витрат, а на добрива – 1152 грн., або 29,5%.

ВИСНОВКИ

У дисертації наведено теоретичне узагальнення і нове вирішення наукової задачі, що виявляється у підвищенні урожайності та якості продукції культур ланки зерно-просапної сівозміни за вирощування на сірому лісовому поверхнево оглеєному легкосуглинковому ґрунті західного Лісостепу за рахунок оптимізації способів обробітку ґрунту та рівнів удобрення.

1. Встановлено, що способи основного обробітку за достатнього зволоження не мають значного впливу на вміст продуктивної вологи в ґрунті. Відзначено тенденцію до помітнішого її нагромадження після полицевих обробітків на більшу глибину.

2. На початку ротації сівозміни після проведення звичайної оранки під конюшину лучну та пшеницю озиму щільність будови в орному шарі ґрунту на 0,01-0,11 г/см3 менша, ніж за мілкого обробітку. Найкраща щільність будови ґрунту та загальна шпаруватість під посівом буряків цукрових відзначено після оранки на глибину 16-18 см із наступним чизельним обробітком на 38-40 см. Підвищення рівня мінерального удобрення зменшує щільність будови та підвищує шпаруватість ґрунту.

3. Запас насіння бур’янів в орному шарі ґрунту залежить від способів основного його обро-бітку та рівня удобрення. Збільшення кількості насіння бур’янів у верхньому шарі ґрунту після проведення мілкого та чизельного обробітків спричиняє зростання забур’яненості посівів культур.

4. Підвищення рівня мінерального живлення пшениці озимої до N120P90K90 обумовлює зростання кількості бур’янів перед збиранням урожаю на 29-32%, а їхньої маси – на 43-58%, внесення під буряки цукрові N180P160K220 – відповідно на 39-40% і 40-72%.

5. Заміна звичайної оранки мілким або чизельним обробітком зумовлює диференціацію орного шару ґрунту за вмістом елементів живлення і їх концентрацію у верхньому шарі. За оранки відбувається більше нагромадження кількості рухомих поживних речовин у ґрунті порівняно з мілким і чизельним обробітками на всіх культурах ланки сівозміни.

6. Урожайність конюшини лучної та пшениці озимої не залежить від способів основного обробітку ґрунту і становить за внесення повної дози мінеральних добрив 518 ц/га зеленої маси та 45,3 ц/га зерна. Продуктивність буряків цукрових залежить як від глибини, так і від способів обробітку сірого лісового ґрунту. Найвищу врожайність коренеплодів (427 ц/га) відзначено за проведеня глибокого чизельного розпушування на 38-40 см по фону оранки на 16-18 см.

7. Мінеральні добрива сприяють істотному зростанню урожайності пшениці озимої та буряків цукрових за всіх способів основного обробітку ґрунту. Найвищий урожай (45,3 ц/га зерна та 427 ц/га коренеплодів) одержано за внесення N120P90K90 під пшеницю озиму й N180P160K220 під буряки цукрові.

8. У ланці зерно-просапної сівозміни конюшина лучна, пшениця озима, буряки цукрові різноглибинний полицевий обробіток забезпечує отримання 53,6-67,6 ц/га зернових одиниць, безполицевий чизельний – 54,8-69,4 ц/га залежно від дози добрив. Проведення диференційованого обробітку з перевагою мілкої оранки знижує продуктивність на 2,4-2,9 ц/га зернових одиниць.

9. Найвищий вихід цукру (52,5-70,9 ц/га, залежно від рівня удобрення) отримано після оранки на 16-18 см із наступним чизельним розпушенням на 38-40 см. Високий рівень мінеральних добрив (N180P160K220) знижує цукристість коренеплодів на 0,4-0,6% у порівнянні з N45P40K55.

10. Окупність одиниці NPK добрив приростом урожаю становить для конюшини лучної 36,7-100 кг зеленої маси, пшениці озимої – 2,6-6,0 кг зерна, буряків цукрових – 25,2-52,9 кг коренів і знижується з підвищенням рівня удобрення.

11. Економічно найефективнішим варіантом вирощування конюшини лучної та пшениці озимої є внесення відповідно N60P90K90 та N120P90K90 під оранку на 20-22 см, при цьому рівень рентабельності вирощування пшениці озимої становить близько 90%, а умовно чистий прибуток – 1586 грн./га, для буряків цукрових – глибоке чизельне розпушення по фону оранки на 16-18 см за рівнем удобрення N90P80K110, відповідно 61,2% і 2387 грн.

12. Найвищий коефіцієнт енергетичної ефективності при вирощуванні пшениці озимої (2,75-2,80) зумовили нижчі рівні удобрення. Внесення під буряки цукрові N90P80K110 та проведення оранки на 16-18 см з наступним чизелюванням на 38-40 см сприяли найвищій енергетичній ефективності вказаної комбінації агрозаходів за КЕЕ 2,29. Застосування під буряки цукрові високої дози мінеральних добрив (N180P160K220) знижує коефіцієнт енергетичної ефективності до 1,88-2,07.

РЕКОМЕНДАЦІЇ ВИРОБНИЦТВУ

У зоні західного Лісостепу України для підтримання оптимальних параметрів основних показників родючості сірого лісового поверхнево оглеєного ґрунту та забезпечення високої продуктивності ланки зерно-просапної сівозміни слід застосовувати під покривну культуру конюшини лучної оранку на глибину 20-22 см та внесення N60P90K90, під пшеницю озиму – оранку на 20-22 см і N120P90K90, під буряки цукрові – оранку на 16-18 см із наступним чизельним розпушенням на 38-40 см та внесення 50 т/га органічних добрив та N90P80K110.

СПИСОК ОПУБЛІКОВАНИХ ПРАЦЬ ЗА ТЕМОЮ ДИСЕРТАЦІЇ

1. Іванюк В.Я. Вплив заходів обробітку ґрунту й удобрення на будову орного шару та актуальну і потенційну забур’яненість конюшини лучної // Передгірне та гірське землеробство і тваринництво. – 2003. – Вип. 45. – С. 28-34.

2. Томашівський З., Іванюк В. Вплив способів обробітку та удобрення пшениці озимої на запас продуктивної вологи і фізичні властивості сірого лісового ґрунту // Вісник ЛДАУ: Агроно-мія. – 2004. - № 8. – С. 88-94.

3. Іванюк В. Забур’яненість та врожайність пшениці озимої залежно від обробітку і рівня удобрення сірого лісового ґрунту в західному Лісостепу України // Вісник ЛДАУ: Агрономія. – 2004. - № 8. – С. 107-110.

4. Томашівський З.М., Іванюк В.Я. Водно-фізичні показники сірих опідзолених поверхнево оглеєних ґрунтів під впливом обробітків та удобрення конюшини лучної в умовах західного Лісостепу України // Аграрний вісник Причорномор’я: Зб. наук. праць: Біологічні та сільського-сподарські науки. – 2004. – Вип. 26. – Ч. 1. – С. 92-96.

5. Іванюк В.Я. Продуктивність буряків цукрових залежно від добрив і способів обробітку ґрунту в західному Лісостепу // Зб. наукових праць Інституту землеробства УААН. – 2004. – Вип. 4. – С. 26-32.

6. Іванюк В.Я. Вплив способів обробітку ґрунту та системи удобрення на продуктивність сівозміни в західному Лісостепу // Зб. наукових праць Інституту землеробства УААН. – 2005. – Вип. 3. – С. 14-18.

7. Іванюк В.Я. Вплив способів основного обробітку ґрунту та добрив на продуктивність конюшини лучної в західному Лісостепу // Новітні технології вирощування сільськогосподарських культур – у виробництво: Матеріали наук.-практ. конф. молодих вчених (23-25 листоп. 2004 р.). – Чабани, 2004. – С. 4-5.

АНОТАЦІЯ

Іванюк В.Я. Продуктивність культур ланки зерно-просапної сівозміни залежно від способів основного обробітку ґрунту та рівнів удобрення. – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата сільськогосподарських наук за спеціальністю 06.01.01 – загальне землеробство. Інститут землеробства УААН, Київ, 2006.

У тривалому польовому досліді на сірому лісовому поверхнево оглеєному ґрунті встановлено вплив способів основного обробітку та добрив на агрономічні властивості, забур’яненість та продуктивність ланки зерно-просапної сівозміни.

Встановлено, що способи основного обробітку не мають істотного впливу на продуктивність конюшини лучної та пшениці озимої. Внесення під покривну культуру конюшини лучної N60P90K90, а під пшеницю озиму – N120P90K90 на малородючих сірих лісових поверхнево оглеєних ґрунтах сприяє зростанню урожаю і є економічно виправданим заходом.

Найвища економічна й енергетична ефективність при вирощуванні буряків цукрових була після проведення оранки на 16-18 см з наступним чизельним обробітком на 38-40 см та внесення 50 т/га гною і N90P80K110 на фоні зароблення сидерата – гірчиці білої. Дані заходи поліпшують водні, агрофізичні, агрохімічні властивості ґрунту та підвищують продуктивність культури.

Ключові слова: сірий лісовий ґрунт, оранка, чизелювання, добрива, конюшина лучна, пшениця