|
національний аграрний УНІВЕРСИТЕТ
БОЙКО Микола Володимирович
УДК 631.584.4/5:631.559(477.43/.44.477.84/.85
ПРОДУКТИВНІСТЬ ЛАНКИ КОРМОВОЇ сівозмінИ залежно від факторів інтенсифікації в західному лісостепу україни
06.01.01 – загальне землеробство
АВТОРЕФЕРАТ
дисертації на здобуття наукового ступеня
кандидата сільськогосподарських наук
Київ - 2005
Дисертацією є рукопис
Робота виконана в Подільському державному аграрно - технічному університеті, Міністерства аграрної політики України
 Провідна установа – Львівський державний аграрний університет,
кафедра загального землеробства,
Міністерство аграрної політики України
Захист відбудеться “14” грудня 2005 р. о 10 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 26.004.10 у Національному аграрному університеті за адресою: 03041, м. Київ-41, вул. Героїв оборони, 15, навчальний корпус 3, ауд.65
З дисертацією можна ознайомитися у бібліотеці Національного аграрного університету за адресою: 03041, м. Київ - 41, вул. Героїв оборони, 13, навчальний корпус 4, к. 41
Автореферат розісланий “4” листопада 2005 р.
Вчений секретар
спеціалізованої вченої ради Рожко В.М.
ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ
Актуальність теми. Сучасна система землеробства південно-західної частини Західного Лісостепу України не забезпечує максимальної продуктивності одиниці площі і стабілізації родючості ґрунту. Як наслідок, спостерігається його дегуміфікація і деградація, погіршуються агрофізичні та агрохімічні властивості, зростає забур’яненість полів. У зв’язку з цим виникла необхідність переглянути традиційні підходи до обробітку ґрунту з врахуванням його агрофізичних і агрохімічних властивостей та вимог до вирощування культур в конкретних грунтово-кліматичних умовах.
Удосконалення в ланці кормової сівозміни системи обробітку ґрунту і удобрення, а також застосування комплексу гербіцидів з урахуванням характеру та ступеня забур’янення посівів з метою забезпечення відтворення родючості ґрунту і підвищення продуктивності культур в умовах західного Лісостепу України визначає актуальність досліджень.
Зв’язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Тема дисертаційної роботи є складовою частиною тематичного плану Подільського державного аграрно-технічного університету та держбюджетної тематики: “Розробити енергозаощаджуючі та екологічно безпечні технології відтворення родючості ґрунтів, підвищення врожайності сільськогосподарських культур та якості продукції для південно-західної частини Лісостепу України”, номер державної реєстрації 199U002654.
Мета і завдання досліджень. Метою досліджень було встановити в умовах південно-західної частини Західного Лісостепу України в ланці кормової сівозміни (кукурудза на силос - ячмінь + конюшина - конюшина) можливість заміни зяблевої оранки плоскорізним обробітком ґрунту і на цьому фоні визначити оптимальні системи удобрення та застосування гербіцидів, забезпечити стабілізацію родючості ґрунту та підвищення ефективності землеробства.
Програма досліджень передбачала вирішення наступних завдань:
- встановити вплив оранки і плоскорізного обробітку на водно-фізичні властивості ґрунту;
- дослідити вплив систем обробітку ґрунту та удобрення на поживний режим і мікробіологічну активність чорнозему вилугованого;
- встановити ефективність прямої дії та післядії органічних і мінеральних добрив на продуктивність культур ланки кормової сівозміни;
- виявити залежність урожайності культур ланки кормової сівозміни від способів основного обробітку ґрунту, добрив, гербіцидів і вплив їх на продуктивність гектара ріллі;
- встановити економічну ефективність основного обробітку ґрунту, добрив, гербіцидів.
Об’єкти досліджень - обробіток ґрунту, культури ланки кормової сівозміни, бур’яни, добрива і гербіциди.
Предмет досліджень - ріст і розвиток сільськогосподарських культур, способи основного обробітку та водно-фізичні властивості ґрунту, рухомі форми поживних речовин, забур’яненість посівів, урожайність кормових культур, економічна й енергетична ефективність.
Методи досліджень - польовий, лабораторний; візуальний - для реєстрації фенологічних фаз; кількісно-ваговий - при визначенні урожайності та елементів структури, визначення вологості ґрунту; лабораторно-хімічний - для визначення показників якості продукції; математично-статистичний - для оцінки достовірності одержаних результатів досліджень; розрахунково-порівняльний - для оцінки економічної ефективності досліджуваних факторів.
Наукова новизна одержаних результатів. Наукова новизна результатів досліджень полягає у встановленні для південно-західної частини Західного Лісостепу України можливості проведення, поряд з оранкою, плоскорізного основного обробітку ґрунту, у визначенні оптимальних норм внесення органічних і мінеральних добрив та застосування гербіцидів, порівняльній оцінці впливу досліджуваних факторів на показники родючості ґрунту, забур’яненість посівів і продуктивність культур ланки кормової сівозміни.
Практичне значення одержаних результатів полягає у впровадженні в господарствах Хмельницької області системи основного обробітку ґрунту і удобрення, а також хімічних заходів захисту сільськогосподарських культур від бур’янів у полях кормової сівозміни з урахуванням ґрунтових і кліматичних умов Західного Лісостепу України, характеру і ступеня забур’яненості поля, біологічних особливостей культур та інших чинників їх росту й розвитку.
Впровадження у виробництво. Результати досліджень різних способів обробітку ґрунту, систем удобрення та застосування гербіцидів перевірені та впроваджені в господарствах Кам’янець-Подільського району Хмельницької області.
Особистий внесок здобувача полягає у самостійному аналізі наукової вітчизняної та зарубіжної літератури за темою дисертаційної роботи, розробці програми досліджень, проведенні польових дослідів та лабораторних аналізів, узагальненні результатів досліджень, проведенні математичної обробки одержаних результатів та написанні дисертаційної роботи.
Апробація роботи. За матеріалами досліджень зроблені повідомлення на науково-практичних і методичних конференціях професорсько-викладацького складу Подільського державного аграрно-технічного університету в 1996-1999 рр., засіданні Проблемної науково-дослідної лабораторії з обробітку ґрунту при Подільській аграрно-технічній академії, Міжнародній науково-теоретичній конференції “Україна - Австрія” (Львів, 1996), обласних та районних конференціях з питань технології вирощування культур в кормових сівозмінах.
Публікації. За результатами досліджень опубліковано 7 наукових праць, в тому числі 6 статей у фахових виданнях.
Структура та обсяг дисертаційної роботи. Дисертаційна робота викладена на 178 сторінках комп’ютерного набору і включає: вступ, 6 розділів, висновки, рекомендації виробництву та додатки. Експериментальний матеріал представлений в 35 таблицях, 7 рисунках, 21 додатку. Список використаної літератури містить 267 джерел, із яких 23 латинським шрифтом.
ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ
ШЛЯХИ ПІДВИЩЕННЯ
ПРОДУКТИВНОСТІ ЛАНОК КОРМОВИХ СІВОЗМІН
(Огляд літератури)
У розділі наведено огляд результатів досліджень вітчизняних та зарубіжних авторів щодо вивчення способів обробітку ґрунту, застосування добрив та гербіцидів в кормових сівозмінах. На основі аналізу наукової інформації висунуті робочі гіпотези, обґрунтовано мету і завдання досліджень.
УМОВИ ТА МЕТОДИКА ПРОВЕДЕННЯ ДОСЛІДЖЕНЬ
Дослідження за темою дисертаційної роботи проводились протягом 1996-1999 рр. на дослідному полі Подільського державного аграрно-технічного університету, яке розташоване в південній частині Хмельницької області і відноситься до західної частини Лісостепу України.
Ґрунт дослідного поля - чорнозем вилугований малогумусний на карбонатних лесовидних суглинках, який в шарі 0-30 см має вміст гумусу (за Тюріним) 3,8- 4,4%, щільність твердої фази становить 2,58 г/см3, об’ємна маса - 1,17…1,25 г/см3, загальна щілинність - 51,6…54,7%, вміст лужногідролізованого азоту за Корнфілдом - 9,2-12,6; рухомого фосфору за Чириковим - 11,4 - 14,0; обмінного калію за Чириковим - 13,0 мг на 100 г ґрунту; сума поглинутих основ відповідно 27 мг/екв на 100 г ґрунту. Гідролітична кислотність складає 2,3 мг/екв на 100 г ґрунту, рН - 6,6, ступінь насичення основами становить 95%.
Клімат підзони помірно-теплий, з достатнім зволоженням. Середня температура січня коливається у межах -4...- 6оС., липня - +18-19оС з максимумом до 35оС. Мінімальна температура в окремі роки знижується до -31оС. Середня тривалість безморозного періоду 180–200 днів. Середня дата першого заморозку припадає на другу декаду жовтня, а останнього заморозку - на середину квітня. Річні суми опадів знаходяться в межах 550-700 мм, 60% з яких випадає під час вегетації сільськогосподарських культур. Погодні умови в роки досліджень різнилися від середніх багаторічних показників, але були типовими для підзони.
Дослідження проводилися в 7-пільній кормовій сівозміні в ланці кукурудза на силос - ячмінь + конюшина - конюшина.
Схема трифакторного польового досліду:
Фактор А. Способи основного обробітку ґрунту:
1. Оранка плугом ПН-4-35 на глибину 25-27 см з попереднім лущенням стерні озимої пшениці, що йде під кукурудзу на силос; під ячмінь з підсівом конюшини - на 20-22 см (контроль).
2. Обробіток ґрунту плоскорізом КПГ-2,2 під кукурудзу на силос на глибину 25-27 см, а ячмінь - 20-22 см.
Фактор В. Добрива:
1. Гній 50 т/га під кукурудзу на силос (фон). Під ячмінь і конюшину гній не вносили.
2. Фон + N90Р60К90 під кукурудзу на силос, N15Р15К15 при сівбі ячменю і N20Р30К40 - для підживлення конюшини (Р30К40 з осені і N20 навесні).
3. Фон + N160Р130К170 під кукурудзу на силос, N15Р15К15 - при сівбі ячменю і N40Р60К80 - для підживлення конюшини (Р60К80 з осені і N40 навесні).
Фактор С. Гербіциди. Норми гербіцидів подані за препаратом в кг/га. Догляд посівів кукурудзи після сходів складався з боронування у фазі 3-4 листків і двох міжрядних розпушувань.
1. Без гербіцидів
2. Дуал 1,5 кг/га + фронтьєр 1,5 кг/га до сівби і 2,4-Д 0,8 кг/га по сходах кукурудзи
3. Дуал 1,5 кг/га + 0,8 кг/га 2,4-Д до сівби і діален 0,9 кг/га по сходах кукурудзи
4. Стомп 330 4,6 кг/га до сівби і діален 0,9 кг/га по сходах кукурудзи.
Дослід проводився в трьох полях, загальна площа одного поля 0,36 га. Варіанти в досліді розміщувалися за методом розщеплених ділянок. На ділянках першого порядку вивчалися способи основного обробітку ґрунту (загальна посівна площа 0,18 і облікова - 0,10 га), другого порядку - норми добрив (посівна ділянка 138 м2, облікова - 80 м2), третього - суміші гербіцидів (посівна ділянка 30 м2, облікова -20 м2). Варіанти першого і другого порядків розміщувалися взаємоперпендикулярними блоками (в блоці послідовно), а третього - рендомізованим методом.
Повторність досліду - чотириразова.
В дослідах проводились такі обліки і спостереження:
- вологість ґрунту через кожні 10 см на глибині 1 м визначалася термо-ваговим методом по ділянках обробітку ґрунту в шестиразовій повторності з наступним висушуванням зразків при температурі 105°С. Вміст вологи обчислювали у відсотках та міліметрах доступної вологи.
- щільність орного шару ґрунту визначали за методом ріжучого циліндра;
- вміст поживних речовин у ґрунті визначали в шарі 0-30 см: рухомий фосфор і обмінний калій - за Чириковим, лужногідролізований азот за Корнфілдом, вміст гумусу - за Тюріним, рН сольової витяжки - потенціометричним методом;
- визначення вмісту азоту в рослинах проводили фотоколориметричним методом, фосфор - колориметричним методом, калій - на полум’яному фотометрі;
- забур’яненість полів визначали кількісно-ваговим методом на зафіксованих площадках у 4-кратній повторності, розмір площадок на ячмені і конюшині - 0,5 м2, на кукурудзі - 1 м2 ;
- чисельність основних груп мікроорганізмів визначали обліковим методом; витяжки з ґрунту поміщали на стандартні поживні середовища, а саме: амоніфікатори - на м’ясо-пептоновий агар (МПА), актиноміцети та мікроорганізми, що використовують мінеральний азот, - на крохмал-аміачний агар (КАА), гриби - на середовище Чапека;
- залишки гербіцидів у ґрунті і рослинах визначали за методом тонкошарової хроматографії (М.А.Клисенко, Л.Г.Александрова, 1983) в Хмельницькому обласному державному проектно-технологічному центрі охорони родючості ґрунтів і якості продукції;
- урожай обліковували зі всієї облікової ділянки;
- статистичний аналіз обліків, спостережень і урожаю проводили на ЕОМ за дисперсійним методом за прикладною програмою Statistica-6.
- економічну оцінку проводили за методикою економічної оцінки наукових досліджень (УААН, 1995);
- енергетичну ефективність розраховували за методикою О.К. Медведовського і П.І. Іваненка (1988).
РЕЗУЛЬТАТИ ДОСЛІДЖЕНЬ
Щільність ґрунту залежно від способів обробітку і добрив
Оптимальні умови для росту й розвитку рослин кукурудзи і ячменю створюються в інтервалі об’ємної маси ґрунту від 1,22 до 1,38 г/см3. За таких показників в ньому поліпшується температурний режим і умови живлення.
Щільність орного шару ґрунту у початковий період вегетації кукурудзи у варіанті оранки коливалася в межах 1,04-1,27 г/см3 і плоскорізного обробітку - 1,05-1,33 г/см3. На час збирання урожаю ґрунт ущільнювався по обох варіантах обробітку: по оранці об’ємна маса становила 1,21-1,38 г/см3 і плоскорізному обробітку - 1,30-1,49 г/см3; в цьому варіанті щільність ґрунту особливо зростала в шарі 10-20 см (якщо у варіанті оранки вона становила 1,31-1,38 г/см3, то по плоскорізному обробітку ґрунту - 1,43-1,49 г/см3) .
Щільність ґрунту під посівами ячменю з підсівом конюшини залежно від способу обробітку ґрунту знаходилась відповідно в межах 1,18 і 1,28 г/см3.
Вплив способів основного обробітку на динаміку вологи в ґрунті
Запаси продуктивної вологи в орному і метровому шарах ґрунту під кукурудзою на силос по оранці і плоскорізному обробітку розподілялися таким чином: на час сівби у варіанті оранки в шарі 0-30 см вони становили 60 і метровому - 174 мм; плоскорізного обробітку - відповідно 56 і 166 мм. Перед збиранням кукурудзи у варіантах оранки і плоскорізного обробітку в шарі ґрунту 0-30 см вони були майже однаковими (28-32 мм,) а у метровому - 88- 91 мм.
Під ячменем в середньому за 1996-1997 рр. запаси продуктивної вологи в орному шарі у варіантах в залежності від способів основного обробітку майже не відрізнялися як на початку вегетації (по оранці 58 і плоскорізному обробітку 60 мм), так і при збиранні ячменю (відповідно 41 і 45 мм). В метровому шарі запаси продуктивної вологи також були на користь плоскорізного обробітку (на початку вегетації вони становили 187 проти 165 мм по оранці; перед збиранням врожаю - відповідно 130 і 120 мм). Практично вони не відрізнялися і під конюшиною по оранці і плоскорізному обробітку ґрунту, а розподілялися таким чином: в орному шарі ґрунту на початку вегетації її було відповідно 51 і 47 мм; у метровому - 145 і 139 мм.
Таким чином, способи основного обробітку на запаси вологи в ґрунті істотно не впливали.
Вплив способів обробітку і добрив
на вміст елементів живлення в ґрунті
Вміст основних елементів живлення під кукурудзою на силос залежно від способів основного обробітку ґрунту і застосування добрив протягом вегетації суттєво змінювався (рис. 1).
На початку вегетації вміст лужногідролізованого азоту у варіанті внесення 50 т/га гною при плоскорізному обробітку ґрунту становив 7,8 мг проти 6,5 мг /100 г ґрунту при оранці. У фазі викидання волоті ці показники вирівнювалися, а в кінці вегетації - стабілізувались на рівні відповідно 6,5 і 6,7 мг/100 г ґрунту. По оранці і плоскорізному обробітку ґрунту на фоні внесення гною і мінеральних добрив (N90P60K90) вміст поживних речовин був практично однаковим. Однак у варіанті плоскорізного обробітку краще складалася забезпеченість рослин азотом в більш пізні фази розвитку рослин.
Вміст рухомого фосфору в ґрунті протягом вегетаційного періоду кукурудзи також був вищим у варіанті плоскорізного обробітку ґрунту у всіх варіантах внесення добрив. Вищий вміст фосфору при плоскорізному обробітку у верхньому шарі ґрунту пов’язаний зі збагаченням його рослинними рештками і локальним розміщенням в ньому більшої частини добрив.
Вміст в орному шарі ґрунту обмінного калію на всіх варіантах внесення добрив на початку вегетації був вищим при плоскорізному обробітку. Під час викидання волоті і при збиранні врожаю його вміст був практично однаковим в обох варіантах обробітку ґрунту.
При внесенні органічних і мінеральних добрив вміст рухомих форм фосфору і калію мало залежав від способів обробітку ґрунту і був достатнім для формування високої продуктивності рослин.
Таким чином, в умовах достатнього зволоження завдяки концентрації елементів живлення переважно у верхньому 10-сантиметровому шарі ґрунту плоскорізний обробіток позитивно впливав на поживний режим.
Вплив обробітку ґрунту, добрив і гербіцидів
на мікробіологічні процеси в ґрунті
Комплекс мікроорганізмів і грибів характеризує рівень біогенності ґрунту, що суттєво впливає на формування врожаю сільськогосподарських культур.
Як відомо, токсичність ґрунту посилюють гриби. Співвідношення між мікроорганізмами і грибами прийнято виражати в умовних кумаринових одиницях - чим вище їх значення, тим гірший фітосанітарний стан ґрунту.
Чисельність основних груп ґрунтових мікроорганізмів залежала від періоду вегетації, способу основного обробітку ґрунту і фону добрив. Так, кількість бактерій збільшувалася від початку вегетації (протягом травня - червня), далі в ґрунті спостерігався поступовий спад активності мікробіологічних процесів, що було наслідком зменшення чисельності мікроорганізмів на варіанті плоскорізного обробітку ґрунту. Надалі кількість бактерій збільшувалася і максимальна їх кількість спостерігалася в липні-серпні.
Чисельність мікроорганізмів суттєво змінювалася під впливом як обробітку ґрунту, так і добрив. Так, більш висока їх кількість була по плоскорізному обробітку на фоні внесення 50 т/га гною. Якщо в середньому за вегетацію чисельність бактерій по оранці була 1072 тис. / г абсолютно сухого ґрунту, грибів - 50,4 і актиноміцетів - 68, то по плоскорізному обробітку вона становила відповідно 1586, 72,4 і 59,3 тис. /г. У варіанті, де на фоні гною вносили N90Р60К90, їх кількість була приблизно однаковою. Аналогічні залежності за варіантами основного обробітку ґрунту і внесення добрив спостерігалися на посівах ячменю з підсівом конюшини.
Чисельність грибів у варіантах внесення мінеральних добрив і способів обробітку ґрунту суттєво зменшується. Кількість актиноміцетів у варіанті оранки протягом вегетаційного періоду була стабільною; у варіанті плоскорізного обробітку ґрунту їх кількість зменшувалася в липні, а на кінець серпня поступово відновлювалася.
| 
