|
ІНСТИТУТ ЗЕМЛЕРОБСТВА
УКРАЇНСЬКОЇ АКАДЕМІЇ АГРАРНИХ НАУК
ШКАРІВСЬКА Людмила Іванівна
УДК 631.8:631.51: 635.21
ВПЛИВ СИСТЕМИ УДОБРЕННЯ І ОСНОВНОГО ОБРОБІТКУ ДЕРНОВО - ПІДЗОЛИСТОГО СУПІЩАНОГО ҐРУНТУ НА ФОРМУВАННЯ ВРОЖАЙНОСТІ І ЯКОСТІ КАРТОПЛІ
06.01.01- загальне землеробство
Автореферат дисертації
на здобуття наукового ступеня
кандидата сільськогосподарських наук
Київ – 2002
Дисертацією є рукопис.
Робота виконана у відділі агрохімії і фізіології рослин Інституту землеробства Української академії аграрних наук протягом 1987-1990, 1995-1996 рр.
Науковий керівник: доктор сільськогосподарських наук, професор
ДЕГОДЮК Едуард Григорович,
Інститут землеробства УААН,
головний науковий співробітник відділу агрохімії
та фізіології рослин
Офіційні опоненти: доктор сільськогосподарських наук, професор
ВОЛОЩУК Мирослав Дмитрович
Інститут землеробства і тваринництва
західного регіону УААН,
головний науковий працівник
кандидат сільськогосподарських наук
БАЛЯБО Сергій Анатолійович,
Поліська дослідна станція Інституту
картоплярства УААН,
заступник директора
Провідна установа: Інститут цукрових буряків УААН, м. Київ
Захист відбудеться “ 19 “ _травня_ 2002р. о __1200_ годині на засіданні Спеціалізованої вченої ради Д 27.361.01 при Інституті землеробства УААН,
08162, смт. Чабани Києво-Святошинського району Київської області.
З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Інституту землеробства УААН.
Автореферат розісланий “17 “ квітня_ 2002 року.
Вчений секретар
Спеціалізованої вченої ради,
кандидат сільськогосподарських наук Кравченко Л.О.
В світовому виробництві продукції рослинництва, картопля займає одне з перших місць разом з рисом, пшеницею та кукурудзою. В Україні цю культуру поправу вважають другим хлібом, а за валовим збором продукції вона посідає друге місце в світі. Ця сільськогосподарська культура виступала і виступає в кризових ситуаціях “гарантом” виживання і на даний час є основним продуктом харчування для переважної більшості населення. Проте, аналіз ситуації в картоплярстві України показує, що виробництво картоплі за роками і в регіонах має нестійкий характер. В останні роки відбулося значне зниження обсягів виробництва бульб картоплі в суспільному секторі внаслідок скорочення площ посадки і дещо збільшилось їх виробництво в індивідуальних та фермерських господарствах. Але середня врожайність цієї культури в усіх категоріях господарств на сьогодні не перевищує 115 ц/га, що вдвічі нижче потенційної можливості в умовах України і в 3 - 4 рази менше, ніж отримують в країнах з розвинутим картоплярством. Все це свідчить про необхідність пошуку шляхів підвищення врожайності цієї культури.
Актуальність теми. При сучасному кризовому стані сільсько- господарського виробництва і переході до ринкової економіки особливо гостро постає питання про раціональне використання органічних та мінеральних добрив. Актуальним це є і при вирощуванні картоплі. І хоча цими питаннями займалися багато наукових установ і такі вчені як Лорх А.Г., Власюк П.А., Кучко А.А., Жук А.П., Тамман О.І., Власенко М.Ю. і інші, проте, на сьогодні ці проблеми не вирішені в повній мірі, особливо в розрізі ґрунтових відмін.
На теперішній час недостатньо вивчені питання про дози органічних та мінеральних добрив у зв'язку з їх впливом на врожай картоплі, його структуру, якість та лежкість. Не існує і єдиної думки про оптимальну глибину заробки гною. Все це актуально і тепер, коли для всіх типів господарств зменшення витрат та отримання найбільшої кількості конкурентоспроможної продукції є необхідним для існування в умовах ринкових відносин.
Отже, актуальною є необхідність дослідження комплексу агротехнічних, агрохімічних, організаційних заходів по визначенню оптимальних доз органічних і мінеральних добрив та впливу різних способів основного обробітку дерново-підзолистого супіщаного ґрунту на формування врожайності і якості картоплі.
Зв'язок роботи з науковими планами, темами. Дослідження є складовою частиною наукових досліджень відділу агрохімії та фізіології рослин з виконання ДНТП 0.51.01 “Розробити і впровадити зональні системи землеробства, що забезпечують захист грунтів від ерозії, ефективне використання грунтово-кліматичних ресурсів, засобів їх інтенсифікації і збільшення виробництва продукції землеробства” (номер державної реєстрації 01870039286 ) і республіканської НТП “ Продовольство – 95” (номер державної реєстрації UA 01002368 ).
Мета і завдання дослідженнь. Метою досліджень було удосконалення елементів технології вирощування картоплі на дерново-підзолистому супіщаному ґрунті, що сприятиме підвищенню продуктивності галузі картоплярства і буде екологічно безпечним, економічно та енергетично виправданим.
В завдання досліджень входило:
- визначення оптимальних доз органічних та мінеральних добрив під картоплю на дерново-підзолистому супіщаному ґрунті;
- встановлення ефективності підстилкового гною за різних способів основного обробітку ґрунту;
- дослідження процесу мінералізації органічної речовини залежно від глибини заробки гною;
- встановлення впливу добрив і способів основного обробітку ґрунту на ураженість бульб паршею звичайною;
- дослідження впливу добрив і обробітку ґрунту на лежкість бульб;
- економічна і енергетична оцінка різних доз органічних та мінеральних добрив під картоплю на дерново-підзолистому супіщаному ґрунті Полісся України;
- економічна і енергетична оцінка різних способів основного обробітку ґрунту.
Об’єкт дослідження - процес формування врожаю бульб картоплі та їх лежкість при різних системах удобрення та способах основного обробітку дерново-підзолистого супіщаного ґрунту.
Предмет дослідження - різні системи удобрення та способи основного обробітку дерново-підзолистого супіщаного ґрунту, енергетична і економічна характеристика елементів технології вирощування картоплі.
Методи дослідження. В роботі використані такі методи: польовий, який у поєднанні з спостереженням за ростом і розвитком рослин та умовами зовнішнього середовища кількісно оцінює агротехнічний та економічний ефект агротехнічних заходів при вирощуванні картоплі; візуальний та вимірювально-ваговий - для отримання даних по врожайності; лабораторно-хімічний - для визначення агрохімічних властивостей ґрунту, підстилкового гною і якості бульб; математично-статистичний - для оцінки достовірності результатів досліджень; розрахунково-порівняльний - для встановлення економічної і енергетичної ефективності внесення добрив та способів основного обробітку.
Наукова новизна. Вперше в умовах центрального Полісся з’ясовано вплив органічної, мінеральної і органо-мінеральної систем удобрення та чизельного обробітку на фоні звичайної і мілкої оранки на агрохімічні показники родючості дерново-підзолистого супіщаного ґрунту, врожайність і якість бульб картоплі, ураженість паршею звичайною і лежкість вирощеної продукції в промислових картоплесховищах. Досліджено процес мінералізації органічної речовини гною відповідно до різних глибин основного обробітку ґрунту. Визначені оптимальні дози органічних і мінеральних добрив та розроблено заходи по підвищенню ефективності використання підстилкового гною під картоплю на дерново-підзолистих супіщаних ґрунтах.
Практичне значення одержаних результатів полягає в обґрунтуванні та удосконаленні агротехнічних прийомів вирощування картоплі на дерново-підзолистому супіщаному ґрунті центрального Полісся. Внесення 40 – 60 т/га підстилкового гною у поєднанні з мінеральними добривами (N120Р80К180) забезпечує одержання в сприятливі за погодними умовами роки до 400 ц/га бульб з добрими товарними якостями та лежкістю. Ефективною є заміна звичайної оранки (20 – 22 см) на мілку (12 –14 см) з наступним чизельним обробітком ґрунту на глибину 32 –34 см у поєднанні з внесенням підстилкового гною.
Згадані рекомендації можуть бути використані як в колективних, так і в індивідуальних господарствах.
Результати досліджень пройшли виробничу перевірку і впроваджені у приватному сільськогосподарському підприємстві “Ворсівське” (1999 р.) Малинського району Житомирської області та на Поліській дослідній станції імені О.М. Засухіна Інституту картоплярства УААН (2000 р.) на площі 50 і 20 га відповідно.
Особистий внесок здобувача. Він виявляється в розробці і практичному здійсненні науково-дослідних робіт, аналізі результатів досліджень та узагальненні літературних джерел за темою. Наукові публікації виконано самостійно.
Апробація результатів досліджень. Результати досліджень оприлюднено та обговорено на республіканських науково-теоретичних конференціях молодих вчених і спеціалістів в Інституті землеробства (1989, 1990 рр.), міжнародній науково-технічній конференції “Технічний прогрес у сільськогосподарському виробництві” (1997 р.), на засіданнях відділу агрохімії і фізіології рослин та атестаційної комісії ( 1987–1989, 2001 роки), методичній комісії з питань землеробства і рослинництва Інституту землеробства УААН ( 2001 р.).
Публікації. За результатами досліджень опубліковано 6 наукових праць, в тому числі 3 статті у фахових виданнях.
Структура і обсяг роботи. Дисертація викладена на 159 сторінках машинописного тексту, включає 53 таблиці, 12 рисунків та 10 додатків. Складається з вступу, 5 розділів, висновків та практичних рекомендацій. Список використаних джерел охоплює 190 найменувань, в тому числі 11 латиницею.
ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ
УДОСКОНАЛЕННЯ ТЕХНОЛОГІЇ ВИРОЩУВАННЯ КАРТОПЛІ (огляд літератури)
В огляді використаної наукової літератури висвітлено народно-гос-подарське значення картоплі, потреба рослин у поживних речовинах на протязі вегетації і розклад органічної речовини за різної глибини її заробки. Показано стан вивчення питання щодо впливу добрив і способів основного обробітку ґрунту на продуктивність та якість бульб. Обґрунтовано необхідність вивчення впливу різних систем удобрення та глибини заробки гною на врожайність, якість і лежкість бульб.
УМОВИ, ПРОГРАМА ТА МЕТОДИКА ПРОВЕДЕННЯ ДОСЛІДЖЕНЬ
Дослідження проводились в 1987 - 1990 рр. та 1995 - 1996 рр. у тривалому, тимчасовому і модельному дослідах лабораторії агрохімії нині відділу агрохімії та фізіології рослин в дослідному господарстві Інституту землеробства УААН “Копилів” Макарівського району Київської області з характерними для зони Полісся грунтово-кліматичними умовами.
Грунт на дослідних ділянках дерново-підзолистий супіщаний з вмістом гумусу в орному 0 - 20 см шарі 0,81 - 1,09 %, гідролітична кислотність - 2,40 - 2,52 мг-екв/100 г ґрунту, рН сол. – 4,7 - 5,0, рухомого фосфору (за Кірсановим) – 6,8 - 8,0 мг/100 г ґрунту, обмінного калію (в витяжці за Кірсановим) – 5,8 - 7,4 мг/100 г ґрунту.
Погодні умови 1987 – 1989 рр. та 1995 – 1996 рр. були різними і характеризувались частими відхиленнями від норми за кількістю опадів та температурою повітря. Сприятливими умовами для вирощування картоплі відзначались 1987 та 1989 роки, а 1988, 1995 та 1996 роки – несприятливими, оскільки перші два роки були занадто вологими, а 1996 р. - посушливим.
Тривалий дослід проводився з початку третьої ротації восьмипільної зерно-льоно-картоплярської сівозміни. Попередник - озиме жито. У просторі дослід був розгорнутий на чотирьох полях і мав 9 варіантів у 4-х повтореннях. Площа посівної ділянки – 174 м2, облікової – 100 м2. Схема досліду представлена в таблиці1.
Тимчасовий дослід з вивчення різних способів основного обробітку проводився після вирівнювального посіву гречкою. Площа посівної ділянки – 65 м2, облікової – 50 м2, повторність – чотириразова (схема наведена в табл.2).
В дослідах використовували підстилковий гній ВРХ, аміачну селітру, гранульований суперфосфат і 40 %-ну калійну сіль. Восени вносили гній розкидачем ПРТ-10 і вапно – РУМ - 3, мінеральні добрива – по варіантах вручну (суперфосфат і калійну сіль – восени, а аміачну селітру – навесні). В дослідах вирощувалась картопля середньостиглого сорту Гатчинський, технологія вирощування – загальноприйнята для зони Полісся. Оранку на глибину 20-22 см і 12-14 см проводили агрегатом у складі трактора МТЗ-80 і плуга ПЛН-3-35, чизелювання – Т-150 К з чизельним плугом ПЧ-2.5 навесні. Посадку картоплі здійснювали агрегатом у складі трактора МТЗ-80 і картоплесажалки СН-4Б. Для боротьби з колорадським жуком використовували 80 % хлорофос (1,5 кг/га) та децис ( 100 - 150 г/га ), проти фітофтори – ЦИНЕБ (2 кг/га). Збирання врожаю в тривалому і корот-котривалому досліді проводили вручну після підкопування копачем, а у виробничому досліді – комбайном ККУ-2А.
Таблиця 1
Схема польового тривалого досліду по вивченню ефективності різних
систем удобрення на дерново-підзолистому супіщаному ґрунті в дослідному
господарстві “ Копилів”
Для вивчення інтенсивності мінералізації органічної речовини в 1987 –1988 рр. було проведено модельний дослід, в якому на глибину 5, 10, 20 і 30 см закопували капронові мішечки з сумішшю ґрунту і підстилкового гною зі співвідношенням 1 : 3. Вага мішечка з сумішшю при закладанні становила 1 кг. Повторність - триразова.
В картоплесховищі дослідного господарства “Копилів” у 1988 – 1990 рр. проведено дослід по зберіганню картоплі. В сітки набирали товарні бульби і вони зберігались у картоплесховищі протягом семи місяців в окремому контейнері. Повторність досліду дванадцятиразова згідно рекомендацій Інституту картоплярства (1983).
В дослідах проводили фенологічні спостереження і агрохімічні дослідження. Відбір зразків ґрунту в тривалому і короткотривалому дослідах проводили за строками: сходи, бутонізація, цвітіння, два тижні після цвітіння та збирання врожаю.
Відбір зразків ґрунту в тривалому досліді проводили на глибину 0-20 см, в тимчасовому – на 10, 20, 30 та 40 см в усі строки відбору. В модельному досліді відбирали по 3 мішечки з кожної глибини через 1; 3; 6; 12 місяців.
У ґрунті визначали: вміст гумусу - за Тюріним, рН сольовий - потенціометричним методом, гідролітичну кислотність - за Каппеном, вміст амонійного азоту - колориметричним методом з реактивом Несслера; нітратний азот - за методом Гряндвальд - Ляжу з дисульфофеноловою кислотою; рухомий фосфор за методом Кірсанова; обмінний калій на полуменевому фотометрі в витяжці за Кірсановим в модифікації ЦІНАО .
Вивчення розкладання гною в ґрунті проводилось згідно “ Методичних рекомендацій з аналізу органічних добрив” (1981).
При збиранні врожаю проводили його облік і аналіз структури .
В бульбах визначали вміст сухих речовин, “сирий” протеїн, вміст нітратів потенціометричним методом, крохмалю – поляриметричним методом за Еверсом, вміст аскорбінової кислоти за методом Муррі. Оцінку смакових якостей бульб проводили згідно методики І.Веселовського і Є. Бойкової (1972), вміст загального: азоту - колориметрично з реактивом Несслера; фосфору - з аскорбіновою кислотою (за Мерфі - Райлі); калію - на полуменевому фотометрі.
Математичний аналіз одержаних результатів польових дослідів проводили за методикою, викладеною Б.О. Доспєховим (1985). Коефіцієнти споживання поживних речовин з ґрунту і добрив визначали за методом різниці.
Економічну ефективність застосування добрив і різної глибини заробки гною розраховували згідно технологічних карт та відповідних методик за цінами на 1990 та 2001 рік, енергетичний аналіз проводили за О.К. Мед-ведовським та П.І.Іваненком (1988).
ПОЖИВНИЙ РЕЖИМ ДЕРНОВО-ПІДЗОЛИСТОГО
СУПІЩАНОГО ҐРУНТУ
Тривале і систематичне застосування 8 - 24 т/га підстилкового гною і 175 - 350 кг/га мінеральних добрив (NРК) протягом трьох ротацій зерно -льоно - картоплярської сівозміни створило значні запаси рухомих поживних речовин у ґрунті. Найбільш оптимальні показники родючості ґрунту досягнуто при органо-мінеральних системах удобрення з насиченням сівозміни органічними добривами (8 - 12 т/га) на фоні N60Р50К65, а під картоплю 40 - 60 т/га у поєднанні з N120Р80К180. Використання підстилкового гною разом з мінеральними добривами забезпечувало найбільш продуктивне використання азоту добрив тому, що максимальні запаси мінеральних форм азоту знаходились у ґрунті в період інтенсивного росту надземної частини і могли бути використані безпосередньо рослинами (рис.1).
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 (рис.2). 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 викорис-
Таблиця 2
Використання поживних речовин з дерново - підзолистого ґрунту та гною за різних способів основного обробітку під картоплю в короткотривалому досліді, середнє за 1987 - 1989 рр.
тання 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) для Поліської зони оранкою (табл. 2).
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 розклад
підстилкового 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.
ВПЛИВ ДОБРИВ І СПОСОБІВ ОСНОВНОГО ОБРОБІТКУ ҐРУНТУ НА ВРОЖАЙНІСТЬ І ЯКІСТЬ БУЛЬБ КАРТОПЛІ
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 (1987 р.), а в середньому за ІІІ ротацію вона становила 300 ц/га. Врожайність картоплі в екстремальних погодних умовах (1995 – 1996 рр.) незалежно від систем удобрення була на 50 – 60 % нижчою порівняно із сприятливими умовами 1987, 1989 років (табл.3).
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 (1987 - 1989 рр.) тут отримано найвищий середній врожай бульб – 316 ц/га з приростом до контролю 163 ц/га, а в екстремальні 1995 - 1996 рр. відповідно 151 і 63 ц/га.
Таблиця 3
Вплив добрив на формування врожайності бульб картоплі в тривалому досліді в ІІІ - IV ротації польової сівозміни, ц/га (1987 - 1989, 1995 - 1996 рр.)
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 (табл.4). Найкращі умови для одержання врожаю бульб картоплі на дерново-підзолистому супіщаному ґрунті, було створено при заробці підстилкового гною під мілку оранку на глибину 12 – 14 см з наступним чизельним обробітком на 32 – 34 см. Позитивний вплив такого способу основного обробітку ґрунту на продуктивність картоплі обумовлено покращенням під впливом чизелювання водно-повітряного режиму ґрунту та активізацією мінералізаційних процесів за рахунок мілкої заробки гною. Цей агротехнічний захід дозволив підвищити урожайність картоплі порівняно із звичайною оранкою (контролем) на 99 ц/га і забезпечив найбільш ефективне використання поживних речовин органічних добрив рослинами картоплі ( приріст врожаю – 71 ц/га). Порівняно з традиційною оранкою і внесенням 60 т/га гною чизельний обробіток ґрунту на фоні мілкої оранки забезпечував додатковий приріст врожаю на 67 ц/га або 40,6 %.
Таблиця 4
Урожайність картоплі в короткотривалому досліді за різних способів основного обробітку ґрунту, ц/га (1987 - 1989 рр.)
Застосування добрив не тільки підвищувало врожайність картоплі, але й впливало на її якість. Надмірне агрохімічне навантаження, внаслідок застосування підвищених доз добрив, призводило до забруднення продукції нітратами. Вагомий вплив на нагромадження нітратів у бульбах картоплі також мали погодні умови року. У сприятливі за погодними умовами роки випадки накопичення нітратів у бульбах картоплі не спостерігались, тоді як при екстремальних погодних умовах внаслідок пригнічення росту рослин їх вміст на всіх удобрених варіантах, крім контролю ( без добрив) і варіанту з внесенням 60 т/га гною, у 1,2 - 2,5 рази перевищував ГДК для бульб картоплі.
Дослідженнями доведено, що сумісне застосування 60 т/га гною з N120Р80К180 забезпечувало отримання продукції з найкращими показниками якості. В середньому за роки досліджень, вихід товарних бульб тут складав 74,6 %, вміст крохмалю становив – 13,2 %, а кількість аскорбінової кислоти – 14,9 мг на 100 г сирої речовини, смак варених бульб порівняно з контролем та іншими варіантами був кращим.
Внесення підстилкового гною значно підвищувало ураженість бульб паршею звичайною порівняно з варіантами без його використання. Най-більше таких бульб (32,3 %) було при внесенні 60 т/га гною з наступною мілкою оранкою, що свідчить про негативні наслідки локалізації органічних добрив в безпосередній близькості біля кореневої системи і самих бульб картоплі. Проведення чизельного обробітку після мілкої оранки, дещо послаблювало негативний вплив поверхневого розміщення гною і кількість ушкоджених бульб порівняно з аналогічним варіантом без чизелювання зменшувалась на 21,7 %.
Внесення високих доз гною (120 т/га), що відповідає положенням “біологізації” землеробства збільшувало кількість ушкоджених паршею звичайною бульб, що свідчить про неоднозначність заходу при впровадженні його у виробництво. Суто мінеральна система удобрення у цьому випадку мала переваги над іншими варіантами.
Отже, для зменшення ураженості бульб паршею звичайною, доцільно поєднувати агрохімічні і агротехнічні заходи, які полягають в застосуванні помірних доз органічних і мінеральних добрив та комплексному обробітку ґрунту з поєднанням мілкої оранки на глибину 12 – 14 см і чизелювання на 32 - 34 см.
Результати досліду, проведеного у виробничих умовах, показали, що при зберіганні бульб рівень навантаження добрив, внесених під картоплю, мав безпосередній вплив на якість продукції впродовж зимового зберігання в контейнерах – чим вищі дози гною і мінеральних добрив, тим гірші умови складались для одержання якісної товарної продукції в зимово-весняний період. Найбільші втрати сухої речовини і загальної ваги спостерігались при внесенні 120 т/га гною сумісно з N120Р80К180, що свідчить про погану лежкість картоплі, вирощену на високих агрофонах. Вирощування картоплі при застосуванні чизельного обробітку підвищувало стійкість до втрат сухої речовини і крохмалю.
ЕКОНОМІЧНА І ЕНЕРГЕТИЧНА ЕФЕКТИВНІСТЬ РІЗНИХ СИСТЕМ УДОБРЕННЯ ТА СПОСОБІВ ОСНОВНОГО ОБРОБІТКУ ПІД КАРТОПЛЮ НА ДЕРНОВО-ПІДЗОЛИСТОМУ СУПІЩАНОМУ ГРУНТІ
Економічний та енергетичний аналіз проведених досліджень свідчить, що найбільш ефективним в таких умовах є використання 60 т/га гною у поєднанні з одинарною дозою мінеральних добрив N120Р80К180, що підтверджується і багаторічними даними відділу агрохімії та фізіології рослин Інституту землеробства УААН. Досить низька собівартість продукції 18,18 грн/ц (в середньому за п’ять років в перерахунку на ціни 2001 року) відмічена саме на цьому варіанті (табл.6). Рівень рентабельності тут був досить високим – 104 (1987 - 1989 рр.) та 61,4 % (1995 - 1996 рр.) або 43 % за цінами 2001 року. Проте, враховуючи нестабільність економічної ситуації і пов'язаного з цим підвищенням цін на добрива та паливно-мастильні матеріали, як альтернативний варіант можна запропонувати на цих ґрунтах вносити 40 т/га гною у поєднанні з N120Р80К180. При цьому собівартість одного центнера продукції порівняно з використанням 60 т/га гною і
Таблиця 6
Економічна ефективність застосування різних систем удобрення
під картоплю в тривалому досліді в перерахунку за цінами 2001року
( в середньому за 1987 - 1989 рр., 1995 – 1996 рр. )
N120Р80К180 зростає на 1,3 - 12,4 %, а загальні витрати зменшуються на 2 – 5 %. При застосуванні лише мінеральних добрив - N120Р80К180 був отриманий найвищий чистий прибуток - 10,88 грн на 1 ц. Однак, суто мінеральна система удобрення на цих ґрунтах не може бути рекомендована з екологічних міркувань.
Економічний аналіз різних способів основного обробітку свідчить, що проведення чизелювання на дерново-підзолистому супіщаному ґрунті є економічно виправданим і доцільним. При збільшенні витрат на основний обробіток ґрунту на 20 – 22 % і загальних витрат на 3,7 - 14,6 % такий агрозахід дозволяє знизити собівартість продукції на 8,3 - 22,0 %. Найбільш економічно виправданим в цих умовах є застосування його після оранки на глибину 12 - 14 см, що дозволяє знизити собівартість на 14,3 – 22,0 % та підвищити рентабельність вирощування цієї культури на 21,0 - 40 % порівняно із звичайною оранкою.
Застосування чизельного обробітку було виправданим і з енергетичної точки зору. Найбільш ефективним було проведення такого агрозаходу після мілкої оранки. Коефіцієнт енергетичної ефективності підвищувався на 36,9 - 43,0 % порівняно із звичайною оранкою.
Отже, найбільш економічно і енергетично ефективним на дерново-підзолистому супіщаному ґрунті є застосування 40 - 60 т/га підстилкового гною у поєднанні з N120Р80К180. Важливим резервом підвищення ефективності використання добрив є заробка підстилкового гною під мілку оранку з наступним чизельним обробітком.
ВИСНОВКИ
1. Визначальними факторами у забезпеченні високої продуктивності і якості бульб картоплі є загальний рівень окультурення ґрунту, в якому провідна роль належить системі удобрення в науково-обгрунтованій сівозміні та вибору найбільш ефективного способу обробітку ґрунту. Систематичне внесення на дерново-підзолистому супіщаному ґрунті підстилкового гною в зростаючих дозах від 8 до 12 т і N60Р50К65 в сівозміні, а під картоплю 40 - 60 т/га та мінеральних добрив N120Р80К180 на 1 га ріллі, створює умови ефективного азотного живлення рослин. Подвоєння доз гною і мінеральних добрив не забезпечує адекватного азотного режиму порівняно з помірними дозами органічних і мінеральних добрив.
Найкращі умови для азотного живлення рослин складаються при заробці підстилкового гною під мілку оранку на 12 - 14 см з чизельним обробітком ґрунту на глибину 32 - 34 см .
2. Фосфатний і калійний режими ґрунту в умовах тривалого використання добрив в польовій сівозміні відзначаються нагромадженням в орному шарі рухомих форм фосфору і калію. На варіантах без добрив їх вміст залишався на вихідному низькому рівні і становив 5,8 - 7,2 мг/100 г ґрунту. При використанні середніх для сівозміни доз добрив (60 т/га гною + N120Р80К180) досягнуто значень підвищеного і високого вмісту Р2О5 (20,6 мг/100г ґрунту) і К2О ( 19,0 мг/100 г ґрунту). При використанні окремо відповідних доз гною та мінеральних добрив їх вміст був значно нижчим і становив – 13,0 - 13,9 і 14,6 - 16,8 мг/100 г ґрунту. В кінці вегетаційного періоду рівень забезпеченості рухомими формами фосфору ґрунту відповідав середній градації.
Зміни фосфатного і калійного режимів ґрунту за різних способів обробітку були менш динамічними порівняно з фондом мінерального азоту ґрунту.
3. Зміна коефіцієнтів використання поживних речовин з добрив тісно пов’язана з рівнем удобрення в сівозміні. Для середніх доз гною (40 - 60 т/га) вони були в межах N – 20 - 25, Р –16 - 21, К – 42 – 54 %, для високої дози гною (120 т/га) і подвійної дози NРК – переважно вдвічі нижчими.
Істотний вплив на підвищення коефіцієнтів використання поживних речовин з гною мав чизельний обробіток ґрунту. Проведення такого обробітку на фоні мілкої оранки підвищувало в 1,2 і 1,8 рази коефіцієнти використання поживних речовин з ґрунту та гною порівняно із загальноприйнятою технологією.
4. Мінералізація органічної речовини гною найбільш інтенсивно відбувається у верхньому 0 - 10 см шарі ґрунту, досягаючи значень втрат вуглецю протягом 6-місячного терміну спостережень 51,6 - 56,9 %. На глибині 30 см ці втрати знижуються в 1,5 і 4,6 рази, азоту - втричі на початку вегетації і в 1,7 рази через півроку, уповільнюється звільнення фосфору і калію в 2 - 3 рази. Це свідчить про більш швидкі темпи мінералізації гною при мілкій заробці і можливість збільшення запасів рухомих форм поживних речовин у ґрунті на протязі вегетаційного періоду в перший рік внесення гною.
5. Комплексне окультурення дерново-підзолистого ґрунту за рахунок сівозмінного фактору, систем удобрення і диференційованого обробітку ґрунту створює передумови для високої продуктивності при вирощуванні картоплі. За сприятливих умов, середня врожайність бульб картоплі без застосування добрив становила 153 ц/га., при використанні 40 - 60 т/га гною на фоні N120Р80К180 вона була найвищою – 305 - 316 ц/га. Подвоєння доз гною і мінеральних добрив не забезпечувало підвищення врожайності бульб. Роздільне внесення цих доз гною і мінеральних добрив зменшувало врожайність картоплі на 14 - 64 ц/га, що свідчить про агрономічну доцільність в зоні Полісся органо-мінеральної системи удобрення з помірними дозами добрив.
6. Важливі резерви підвищення врожайності картоплі відкриваються внаслідок підбору ефективних способів обробітку ґрунту. Для дерново-підзолистих ґрунтів Полісся найбільш вигідним є обробіток ґрунту, який полягає в мілкій оранці на 12 -14 см з наступним чизелюванням на глибину 32 - 34 см та внесенням добрив. Цей агротехнічний захід дозволив підвищити урожайність картоплі порівняно із звичайною оранкою (контролем) на 99 ц/га і забезпечив найбільш ефективне використання поживних речовин органічних добрив рослинами картоплі (приріст врожаю – 71 ц/га). Порівняно з традиційною оранкою і внесенням 60 т/га гною чизельний обробіток ґрунту на фоні мілкої оранки забезпечував підвищення врожайності на 67ц/га або 40,6 %. Поєднання глибокої оранки і чизелювання було менш ефективним від зазначеної технології.
7. Тривале і систематичне застосування органічних і мінеральних добрив та диференційованого обробітку ґрунту в польовій сівозміні визначає сприятливий вплив агрозаходів на якісні показники врожаю бульб картоплі, особливо при застосуванні помірних доз добрив в органо-мінеральній системі удобрення та при внесенні гною під мілку оранку з наступним чизелюванням ґрунту на глибину до 34 см.
8. Показники якості бульб визначаються системою удобрення. Найкращу якість продукції забезпечувала органо-мінеральна система з помірними (40 - 60 т/га) дозами підстилкового гною. Суто мінеральна система удобрення з подвійною дозою NРК на 20 % знижувала якісні показники бульб картоплі.
9. Встановлено пряму залежність вмісту нітратів в бульбах картоплі від погодних умов і доз азотних добрив. У сприятливі за погодними умовами роки навіть високі дози добрив не підвищували вмісту нітратів понад 86 - 94 мг NО3 на 1 кг сирої речовини бульб при ГДК – 120 мг/кг, тоді як в екстремальні роки на більшості варіантів (як на високих так і помірних агрофонах) перевищення ГДК становило 1,4 - 2,6 рази. Залежність вмісту нітратів у врожаї бульб картоплі від способу обробітку ґрунту є незначною.
10. Встановлено чітку залежність ураженості паршею звичайною і лежкості бульб картоплі від удобрення і способів обробітку ґрунту. З підвищенням доз добрив, особливо органічних до 120 т/га, зростала враженість бульб картоплі паршею до 26 – 29 %. Бульби вирощені на високих агрофонах на 11,5 - 18,2 % більше втрачали у вазі під час зберігання порівняно із бульбами вирощеними при застосуванні помірних доз добрив, а кількість гнилих бульб навесні досягала 3 %, тоді як при внесенні помірних доз добрив не перевищувала 1,4 %.
Чизельний обробіток ґрунту майже на 8 % знижував ураженість бульб паршею звичайною порівняно із варіантами без нього, кількість гнилих бульб при зберіганні була найнижчою і не перевищувала 0,7 %.
11. Високу економічну і енергетичну ефективність застосування добрив забезпечувало використання помірних доз підстилкового гною (40 - 60 т/га) на фоні одинарних доз мінеральних добрив (N120Р80К180). Собівартість вирощеної продукції знижувалась на 15 %, а рівень рентабельності зростав у 1,2 - 2,7 рази порівняно з використанням більш високих доз добрив. Мінеральна система є витратною не стільки економічно, скільки екологічно внаслідок розвитку деградаційних процесів у ґрунті.
12. Значним резервом підвищення економічної і енергетичної ефективності картоплярства є чизельний обробіток ґрунту. Рівень рентабельності вирощування картоплі при застосуванні чизельного обробітку ґрунту по мілкій (12 –14 см) оранці досягав 130 %, тоді як за звичайної технології не перевищував 80 %. Коефіцієнт енергетичної ефективності відповідно зростав в 1,4 рази порівняно із загально прийнятою технологією.
| 
