Теоретично й експериментально обгрунтовано необхідність проведення агрогеохімічних досліджень закономірностей міграції та акумуляції важких металів (ВМ) у системі зрошувальна вода - грунт - рослина. Установлено, що вміст ВМ у зрошувальних водах України обумовлюється переважно антропогенним чинником, який деякою мірою нівелює природні зональні закономірності поширення металів. Виявлено закономірності зміни вмісту ВМ в орному шарі та їх грунтово-профільного розподілу в зрошуваних грунтах України, багаторічну динаміку металів і вплив застосування добрив на ці процеси. Уперше з'ясовано, що багаторічне зрошення водами I класу якості (за вмістом металів) та застосування добрив, не змінюючи істотно валовий вміст елементів, обумовлюють тенденцію підвищення вмісту кислоторозчинних і рухомих форм більшості ВМ. За результатами розрахунків балансу металів виявлено його від'ємність для мікроелементів Zn, Co, Cu. Застосування мікродобрив за умов дефіциту мікроелементів у грунті виявилося неефективним. Для профільного розподілу рухомих форм металів встановлено існування вилугуваного та акумулятивного шарів. Доведено, що агрогеохімічні закономірності міграції та акумуляції ВМ у системі зрошувальна вода - грунт - рослина обумовлені тісними взаємозв'язками та взаємозалежністю вмісту елементів в окремих ланках системи. Установлено, що якість води та рівень забруднення грунту впливають на якість овочевих і зернових культур.
Дисертацію присвячено питанню вивчення сучасного агроекологічного стану грунтів Лісостепу України. В дисертації опрацьовані теоретичні передумови оптимізації родючості грунтів і вказані конкретні шляхи вдосконалення управління продуційним процесом в агроценозах з урахуванням екологічних обмежень, спрямованих на стабілізацію агроекологічної ситуації в регіоні. Встановлено, що тривале сільськогосподарське використання грунтів призвело до проявлення різних видів деградаційних процесів: фізико-хімічного, ерозійного і антропогенно-дегумифікаційного. Вивчено гумусовий стан і азотний фонд грунтів та їх зміни під впливом систематичного застосування добрив в сівозміні. Розроблені методики визначення кислотно-основної буферності грунтів і складання картограми буферності. Вивчені буферні властивості грунтів. Запропонована концепція управління родючістю грунтів. Розроблена модель трансформації органічного вуглецю в системі агроценоз-гумусові речовини грунту. Розрахована еколого-економічна ефективність застосування добрив в агроценозах.
Дисертацію присвячено питанням збереження родючості грунтів в промислових насадженнях яблуні та їх якісної оцінки в садівництві. На основі біогеоценотичного підходу до досліджень вивчено і оцінено вплив факторів родючості на продуктивність яблуні. Розроблена шкала бонітування грунтів в балах, установлений поріг деградації якісного складу гумусу темно-сірих опідзолених грунтів і запропонований простий екологічний показник контролю за його станом - pH води. Обгрунтована доцільність тривалого задерніння міжрядь саду з використанням невисоких доз (N60P60K60) мінеральних добрив, установлено тривалість і запропоновані трави для задерніння. Розроблена модель родючості темно-сірих опідзолених грунтів і запропонована біогеоценотична схема ведення досліджень в садівництві.
Вивчено стан мікробного ценозу, біологічних процесів, вмісту основних біогенних елементів у дерново-середньопідзолистому супіщаному грунті та продуктивності ячменю ярого. Зроблено комплексну мікробіологічну й агрохімічну оцінку впливу органічних, мінеральних, сидеральних добрив та їх поєднань у зерно-картопляній сівозміні. Встановлено кореляційні залежності між показниками біологічної активності та станом родючості дерново-середньопідзолистого супіщаного грунту. Доведено ефективність дії азотфіксуючого препарату на різних агрофонах та його вплив на функціонування грунтової мікробіоти, активність біологічних процесів та агрохімічні показники. Надано економічну й енергетичну оцінку використання різних видів добрив та бактеріального препарату під час вирощування ячменю ярого.
Дисертація присвячена вивченню впливу грунтозахисних технологій вирощування сільськогосподарських культур, які базуються на мінімальному обробітку грунту, на біологічні процеси та вміст сполук азоту в лучно-чорноземному вилугуваному грунті. Мінімальний обробіток підвищує біологічну активність, вміст мінерального азоту та азоту сполук, які легко гідролізуються, в шарі грунту 0-15 см і знижує в шарі 15-30 см. В шарі грунту 0-30 см - підвищується целюлозолітична активність, кількість педотрофів, та мікроорганізмів які синтезують полісахариди, в той же час пригнічується розвиток меланінсинтезуючих мікроорганізмів та нітрифікаційна здатність. В перші роки запровадження грунтозахисних технологій, які базуються на мінімальному обробітку, в орному шарі лучно-чорноземного грунту зменшується кількість доступних сполук азоту, але зниження врожайності досліджуваних культур не зафіксовано, а на озимій пшениц0 мало місце підвищення її відносно оранки. Застосування мінімального обробітку знижує собівартість та підвищує рівень рентабельності вирощування озимої пшениці, а також не знижує рівень рентабельності вирощування цукрових буряків і рекомендується для впровадження у Андрушівському природно-сільськогосподарському районі.
На підставі проведеного дослідження земель у системі зрошувальна вода - грунт подано комплексну оцінку еколого-агромеліоративного стану зрошуваних земель Донеччини з виділенням трьох груп: із задовільним, небезпечним і дуже небезпечним (кризовим) станами. Наведено рекомендації щодо охорони та підвищення родючості для кожної групи земель. Виявлено залежність вмісту важких металів (ВМ) у сільськогосподарській продукції від якості зрошувальної води та рівня забруднення грунту. Встановлено закономірності міграції, трансформації та транслокації металів у системі зрошувальна вода - грунт - рослина, кількісний розподіл ВМ між різними фазами і компонентами грунту: грунтовим розчином, вбирним комплексом, мулистою фракцією, гуміновими та фульвокислотами. Обгрунтовано напрямки детоксикації забруднених зрошувальних вод і грунтів.
Установлено загальні закономірності розвитку та можливість регулювання швидкості сучасних грунтових процесів і режимів на землях, вилучених зі зрошення, що поливалися водами різної якості (I - III класів). Виявлено особливості найважливіших грунтових процесів - розсолення та розсолонцювання досліджуваних грунтів. Показано, що основним напрямком еволюції грунтів, зрошення на яких припинено, є розвиток процесів, які є протилежні змінам, набутим під час зрошення. Виявлено швидкооборотні, повільнооборотні та необоротні грунтові процеси на землях, що вилучені зі зрошення. Доведено, що динаміка та кількісні характеристики відновлення властивостей, передусім сольових і фізико-хімічних, характерних для незрошуваних аналогів, залежать від якості поливної води, рівня перетворення грунту, досягнутого завдяки зрошуванню та певної тривалості зрошувального й післязрошувального періодів. Виявлено, що післядія зрошення водою I класу на вилучених зі зрошення землях зумовлює підвищену лабільність органо-мінеральної частини грунту, посилену напруженість мінералізаційних процесів і, як наслідок, підвищений вміст рухомих форм поживних речовин, що спричинило більшу врожайність сільськогосподарських культур у порівнянні з незрошуваними контрольними ділянками протягом 10 - 11-ти років.
Вивчено ефективність застосування люпину жовтого як сидеральної культури в складі сівозміни за умов Західного Полісся України. Досліджено оптимальні параметри температури та вологості грунту в період посіву люпину з метою отримання максимального урожаю зерна та зеленої маси. Встановлено вплив якості насіннєвого матеріалу на продуктивність люпину жовтого. Вивчено процеси трансформації зеленої маси люпину в грунті, визначено коефіцієнти гуміфікації рослинних решток і розраховано баланс гумусу дерново-підзолистих грунтів під час запровадження сидеральної сівозміни. Оцінено ефективність запровадження сидеральної сівозміни на фітосанітарний стан полів, розвиток і продуктивність сільськогосподарських культур. Обгрунтовано енергетичну ефективність запровадження сидеральної сівозміни.
