Библиотечный каталог авторефератов Украины

ІНСТИТУТ ЗЕМЛЕРОБСТВА

УКРАЇНСЬКОЇ АКАДЕМІЇ АГРАРНИХ НАУК

ЛЕЩЕНКО Юрій Васильович

УДК  633.2:636.086:631.4:631.82

Продуктивність травостоїв та динаміка родючості грунтів при систематичному застосуванні мінеральних добрив

на заплавних луках Полісся

Спеціальність:  06.01.12 – кормовиробництво і луківництво

Автореферат

дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата сільськогосподарських наук

Київ-2000

Дисертацією є рукопис.

Робота виконана в лабораторії луківництва Київської дослідної станції Інституту землеробства Української академії аграрних наук

Захист відбудеться “22 ” лютого 2000р. о 10 годині на засіданні Спеціалізованої вченої ради

Д 27.361.01 при Інституті землеробства УААН.

З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Інституту 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.

Автореферат розісланий “19” січня  2000р.

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність теми.  Проблема підвищення ефективності  лучного  кормовиробництва стала більш актуальною у зв’язку з трансформацією сільськогосподарських угідь та переведенням частини орних земель  під  лукопасовищні  вгіддя. Це  слід враховувати при створенні високопродуктивних лучних угідь, домагаючись посилення їх природоохоронної ролі в агроландшафті на основі  розробки  та впровадження ефективних  екологічно безпечних технологій та раціональних методів відновлення родючості грунтів, створення тривало стійких та господарсько цінних  лучних  ценозів. Важливі  наукові розробки з питань розвитку луківництва на Поліссі проведені відомими вченими М.В.Куксіним,  А.В.Боговіним,  М.С.Данилевською, Г.П.Левчук, Г.І.Прищак і ін.

Проте і досі недостатньо інформації про вплив окремих агроекологічних фак­торів, особливо при їх взаємодії, на продуктивність сіяних  травостоїв  і  якість корму, зміну   родючості   грунту, про   величину  екологічно  безпечних доз  та співвідношень мінеральних добрив на дернових опідзолених грунтах заплавних осушених лук Полісся.

Отже, виникла необхідність вивчення вказаних питань для уточнення існуючих технологій створення і використання високопродуктивних лучних травостоїв на цих угіддях.

Мета і завдання досліджень. Мета - визначити вплив систематичного застосу­вання мінеральних добрив на родючість грунту та продуктивність сіяного злаково­го травостою і встановити їх оптимальні кількісні параметри для створення сіно­жатей з урожайністю 80-90 ц/га сіна високої якості. Для досягнення цієї мети було поставлено наступні завдання:

- дослідити  та розкрити вплив різних доз мінеральних добрив основного та роздрібного їх внесення на продуктивність та кормову цінність  сіяних  злакових травостоїв;

- визначити  вплив  систематичного  внесення  мінеральних  добрив на фізи­ко-хімічні та агрохімічні властивості дернового опідзоленого глейового грунту;

- визначити оптимальні кількісні параметри внесення мінеральних добрив для підтримання довготривалого використання сіножатей з високою  урожайністю   сіна високої якості;

- дати  екологічну, енергетичну  та економічну оцінку уточненим технологіям створення та використання лучних угідь.

Наукова новизна досліджень.  Виявлені закономірності формування лучних агроценозів в умовах антропогенного впливу та вперше  встановлено  оптимальні співвідношення  основних елементів живлення та дози мінеральних добрив при довготривалому їх застосуванні на сіяних сіножатях з дерновими опідзоленими глейовими грунтами південного Полісся. Доведено підкислюючий ефект дії калійних добрив (КСІ); негативний вплив азоту мінеральних добрив на вміст органічної речовини та гумусу в грунті; параметри вертикальної міграції елементів і їх сполук; характер змін видового складу травостоїв сінокісного використання і якості  корму залежно  від  системи  удобрення; парні  та множинні кореляційні залежності між вмістом зольних елементів і важких металів у грунті, рослинах та їх  відчуженням з фітомасою.

Практична цінність. Отримані результати досліджень покладені в основу розробки рекомендацій по  удобренню лучних  угідь, які  дозволяють  отримувати до         50 ц/га кормових  одиниць та 9 ц/га сирого протеїну при підтриманні поживного режиму грунту на оптимальному рівні.

Наукові розробки з питань застосування мінеральних добрив на сіяних лучних травостоях були  впроваджені у  виробництво  на площі  60  га в  господарстві "Деснянський"  та 240 га в КДСІЗ на низинних незаливних луках Київської області Вишгородського району, що забезпечило збільшення продуктивності угідь в  3.2-3.8 раз і урожайність їх досягла 92-98 ц/га абсолютно сухої речовини.

Особистий внесок здобувача полягає в проведенні лабораторних  та польових досліджень, аналізі і теоретичному обгрунтуванні одержаної наукової інформації та у написанні статей. В проведенні досліджень і їх узагальненні доля автора - 80%.

Апробація роботи. Результати досліджень доповідались і були обговорені на міжнародній науково-практичній конференції "Наслідки наукових  пошуків  молодих вчених аграрників в умовах реформування АПК (Чабани, 1997р.), обласному семінарі "Насінництво злакових трав та раціональне використання  сіяних  кормових  угідь Київського Полісся", на науково-технічній раді КДСІЗ (1995-1998рр.) та засіданнях атестаційної комісії Інституту землеробства УААН (1997-1998рр.), входили до звіту відділу луківництва Інституту землеробства УААН "Розробити енергозберігаючі технології створення і використання високопродуктивних сіножатей в  Поліссі України (1995-1998рр.).

Публікації. По матеріалах, зв’язаних з дисертаційною роботою, опубліковано      5 друкованих праць.

Структура і обсяг роботи.   Дисертація    складається    із    вступу, 5 розділів, висновків, пропозицій для  виробництва, списку  використаних джерел та 9 додатків.  Викладена на 162 сторінках  машинопису, ілюстрована 36 таблицями, 2 рисунками  та   9 додатками. В роботі використано 210 літературних джерел, з них 18 іноземними мовами.

ЗМІСТ РОБОТИ

Роль мінеральних добрив у підвищенні продуктивності лучних угідь

Українського Полісся

(огляд літератури)

В розділі наведено аналіз результатів досліджень вітчизняних та зарубіжних авторів щодо стану лучних угідь Полісся та високопродуктивного і екологічно безпечного використання їх на основі  раціонального  застосування  мінеральних добрив. Показано не  вирішені  питання з зазначеної проблеми та обгрунтованість вибору дисертаційної теми.

Об’єкт, умови та методика проведення досліджень

Дослідження проведені  у  1992-1998рр.  на Київській дослідній станції Інституту  землеробства УААН   (Вишгородський   район, Київської   області)   в стаціонарному досліді, закладеному в 1991 році.

Дослід розміщений в заплаві невеликої річки Скоропадки, що є притокою Ірпе­ня.  В 1971 році на лузі було споруджено осушувально-зрошувальну систему і про­ведене залуження з подальшим сінокісним використанням. Грунт дерновий опідзолений  глейовий  з  такими властивостями:  рНксl - 4.11,  гідролітична кислотність – 9.42, Са2+ - 8.6,  Мg2+ - 1.1 мг-екв на 100 г грунту, загаль­ний азот – 0.28%, рухомі форми фосфору – 5.62 і калію 4.72 мг/100 г грунту.

Рівень ґрунтових  вод в середньому за вегетаційний період становив 86 см, в  тому числі в травні - 71, червні - 88, липні і серпні - 108 і у вересні - 109 см від поверхні грунту.

Погодні умови в  1992-1998рр.  були досить сприятливими для формування повноцінних урожаїв лучних трав. Кількість опадів за роки досліджень  становила 507-646 при нормі 515 мм, а тривалість вегетаційного періоду з температурою вищою за +50 досягала 191-226 і з температурою вищою за +100 - 150-188 днів, тобто була в межах норми.

Площа посівної ділянки у досліді дорівнювала 36 м2, облікової - 20  м2, повторність чотириразова. Дослід закладено згідно схеми в липні 1991 року з сівбою травосумішки: стоколос безостий Козаровицький - 12 кг/га, вівсяниця лучна Козаровицька - 12 кг/га,  люцерна жовтогібридна Марусинська 425 - 4 кг/га, ко­нюшина гібридна Панфилівська-8 кг/га.  Насіння 100%-ної господарської придат­ності. Перед посівом внесено вапно 8 т/га.

У зв’язку в несприятливими кліматичними умовами зимового періоду 1991 року та хорошим розвитком злакових компонентів влітку з  травостою  повністю  випали бобові  і  рослинний  покрив був сформований в основному з верхових злаків.  На наступний рік після посіву він був представлений стоколосом  безостим  (70%)  і вівсяницею  лучною  (25%), і  лише незначну частину (≈ 5%) його складали рослини природних луків.

Добрива вносили  до початку  вегетації трав, влітку після першого укосу та восени після припинення вегетації трав.  РК вносили у формі  суперфосфату  гранульованого і хлористого калію. Для дослідження дії азотних добрив використову­вали аміачну селітру.

Облік урожаю, його ботанічного  складу  проводили за методикою ВІК (1971). Грунт для  проведення  агрохімічних  аналізів  відбирали  на всіх  повтореннях досліду  на глибину  0-20  см з інтервалом 26-30 днів на протязі вегетаційного періоду трав. Після обліку першого і другого укосів проводили відбори грунту до 1 м через кожні 20 см на першій повторності досліду.  Рівень ґрунтових вод виз­начали  в трьох стаціонарних колодязях, розташованих по периметру досліду.

Аналітичні дослідження  виконували    в агрохімічній лабораторії дослідної станції. Важкі  метали  та мікроелементи  визначали після сухого озолення  на атомно-абсорбційному спектрофотометрі AAS-30  в  лабораторії Інституту землеробства  УААН. Аналізи   зразків   грунту   та  рослин, передбачені   програмою досліджень, проводили  за такими методиками:  протеїн - на приладі БАН-УНДІЗ з біамперометричною індикацією  кінця  титрування, жир  -  по  знежиреному залишку, клітковину  -  прискореним методом по Петербурському, золу - сухим озоленням, фосфор - після мокрого озолення на ФЕКу із застосуванням гідразину сірчанокисло­го, калій - на полум’яному фотометрі після мокрого озолення, кальцій - трилонометричним методом, обмінні Са2+, Мg2+ в грунті - трилонометричним методом з попереднім   витісненням   однонормальним   розчином   NaCl, нітратний  азот   -  за Почінком-Гріссом, гранулометричний склад грунту - за Качинським,  гумус -  йодометричним методом, загальний  азот - за К’єльдалем, фосфор,  калій в грунті - за Кірсановим,  рухомий алюміній - по Соколову, гідролітичну кислотність - по Каппену, обмінну кислотність - по Дайкухара, суму увібраних основ - по Каппену-Гільковицу, рН – потенціометрично.

Вихід кормових одиниць визначали за фактичними даними хімічного  складу  з використанням коефіцієнтів перетравності і продуктивності дії, прийнятих для да­ного виду корму.

Економічну та  енергетичну  оцінку проводили згідно з "Инструкцией и нормативами по определению экономической и энергетической эффективности применения удобрений'' (М.,1987) та новими порівняльними цінами на 1.01.1999 року.

Математичний аналіз даних здійснювали з  використанням дисперсійного, регресійного  і кореляційного аналізів за методами математичної статистики (Доспехов Б.А.,1973).

Вплив систематичного застосування  мінеральних

добрив  на основні властивості дернового

опідзоленого  глейового грунту

Структура вбирного комплексу та показники кислотності

Дослідженнями встановлено, що  помірні  і  підвищені  дози мінеральних добрив, навіть на протязі 6-7 років, помітно вилинули на всі компоненти, що визнача­ють  кислотність  грунту.  Внесення в 1991 році перед закладкою досліду вапна (8 т/га) знизило кислотність з рН 4.11 до 4.88 та змінило інші фізико-хімічні показники. Дані по рН (колонка 5,табл.1) свідчать, що в результаті 6-річного внесення мінеральних добрив      

Таблиця 1

Фізико-хімічні властивості дернового опідзоленого глейового грунту, 1997р.

Примітка: * - в цих групах зустрічаються оглеєні зразки.

після  вапнування,  рН верхнього  горизонту дещо  знизився (порівняно з 1992 роком на 0.3-0.4 одиниці). Дія вапна проявилась і в більш гли­боких горизонтах: 20-40 і, можливо, навіть 40-60 см, природний рівень рН яких ста­новить на наших грунтах 4.2-4.4. Така висока міграційна здатність вапна, очевидно, пояснюється ретельним перемішуванням його з грунтом при  закладці  досліду. Оскільки дія вапна, внесеного поверхнево на сусідній з нашим дослідом ділянці за 9 років спостережень була відчутна лише в горизонті 0-15 см.  У всіх горизонтах групи кислих грунтів пов’язані з внесенням більш високих доз як азотних так і калійних  добрив  (колонка 3,4), чим підтверджується  участь  калійних  добрив   у підкисленні  грунту  (особливо  чітко  в горизонті 0-20 см).  У всіх горизонтах (окрім 80-100  см)  зв’язки  і  співвідношення  між розглянутими  величинами (рН, Нг, Но, АІ3+, Мg2+, Са2+, V...) підтверджують, що при зменшенні рН обмінна кис­лотність  зростає  швидше  гідролітичної, обмінний  алюміній (АІ3+)  швидше обмінної кислотності.  Ступінь насичення грунту дещо зменшується, знижується пи­тома вага  (%)  обмінного  кальцію в сумі увібраних основ.  Вміст обмінного магнію по всьому  метровому  профілю складає  10-20%  від  кількості обмінного  кальцію.  Частковим виключенням з даних закономірностей стали кислі зразки (рН<4.2) з нижніх горизонтів (відмічені в таблиці-*). Вони  носять ознаки  сильного оглеєння.  Ці  шари  грунту характеризуються значним вмістом вівіаніту і сполук двовалентного марганцю, мають важкий   гранулометричний склад, досить високі значення суми увібраних основ та увібраного кальцію.

Органічна речовина грунту

На восьмий рік ведення досліду найвищий відсоток гумусу і органічної речо­вини спостерігався на варіантах 1,2 і 5, де не вносились азотні добрива.  Так, на них гумусу було на 1%, а органіки - на 2%  більше, ніж на ділянках, де азотні доб­рива вносились в дозі 60-90-120 кг/га, хоча негативний середньорічний баланс азоту на ділянках без азотних добрив був вищий: (46-59 кг/га) проти 40-48  кг/га на ділянках з дозою азоту    60 кг/га і 4-22 кг/га - з дозою 120 кг.

Встановлено, що помірні дози азотних  добрив  (60-120 кг/га)  на високому фосфорно-калійному фоні  при багаторічному застосуванні приводять до зменшення вмісту гумусу і, відповідно, органічної речовини у верхніх шарах грунту. В нижчих горизонтах (глибше 40 см) такої залежності не спостерігалось.

Вплив удобрення  на агрохімічні показники грунту

Встановлено, що більшість агрохімічних показників грунту змінюються в результаті систематичного застосування мінеральних добрив, а амплітуда їх коливань на протязі вегетаційного періоду значно зростає. Вміст нітратного азоту в шарі грун­ту  0-20 см коливався залежно від строків відбору і доз азотних добрив  в межах 0.06-2.21 мг/100 г, аміачного – 0.60-2.72 мг/100 г, а мінерального азоту, тобто суми ам­іачного та нітратного азоту - відповідно 0.66-4.98 мг/100 г абсолютно сухого грунту Ранньою весною вміст цих  сполук в грунті невисокий і досить рівномірний на всіх варіантах досліду. Надалі, після внесення азотних добрив, вміст NH4 і NO3 в грунті зростає і диференціюється залежно від доз добрив. Але, при дозі N60, вне­сеної під 1-й і  2-й укіс, ці показники повертаються до попереднього значення че­рез 2-3 місяці, а при дозі N120 - черев 5 місяців, і до осені  майже вирівнюються по всіх варіантах. Осіннє внесення азоту дещо підвищувало вміст NH4 і NO3 в грунті навесні наступного  року, хоча їх кількість в цьому випадку була в середньому в 2-4 і 1.5 рази меншою, ніж при внесенні такої ж кількості азоту навесні. На сере­дину травня нітратний і аміачний азот осіннього внесення був використаний.

Осінній пошаровий відбір грунту на глибину до 1 м засвідчив, що на цей час диференціації  вмісту  нітратних і аміачних форм азоту по варіантах не відміча­лось не тільки в шарі 0-20 см а й в більш глибоких горизонтах. Отримані дані лише показали  зміну  цих  показників  з глибиною, що свідчить про повне використання азоту добрив зі всіх горизонтів грунту на початок осені.

Досліджуваний грунт  характеризується  значним  вмістом  валового  фосфору (0.6-1.2%),  який знаходиться у важкорозчинних сполуках. Доступні форми станов­лять  лише  його  незначну частину (0.4-0.6%). Внесення фосфорних добрив в цьому випадку майже не впливає на врожай трав. Так, внесення фосфорних добрив збільшує кількість рухомих форм Р2О5, але, порівнюючи в внесеною дозою, в незначній мірі, бо близько половини фосфору  (40-60%)  витрачається  на формування  урожаю,  а з тієї, що залишається в грунті, до 90% зв'язується у важкодоступні сполуки і лише 10%  поповнює рухомі форми. У більш глибоких шарах  грунту, починаючи  в  40  см, спостерігається  зростання кількості рухомих форм фосфору, що, в першу чергу, вик­ликане ілювіальними процесами.

Грунт дослідної   ділянки відзначається  низькою  забезпеченістю  рухомим калієм.  Після кількох років внесення різних доз добрив проявилась чітка дифе­ренціація  цього  показника, пов'язана в  балансом  калію на кожній ділянці. На варіантах 2 і 5, де не вносились азотні добрива, і на варіантах 9, 10, 11 в високою дозою калійних добрив (270 кг/га), кількість обмінного калію за 4-6 років зросла на 4-7 мг/100 г, або у 1.8-2.6 рази. На інших ділянках його вміст не змінився або навіть дещо зменшився.

Весняне внесення калійних добрив відразу підвищує вміст  К2О  в горизонті 0-20 см на 3-10 мг/100 г.  Але вже до 1-го укосу ця величина повертається до по­чаткових значень, а в період відростання отави навіть дещо знижується  порівняно з показниками до внесення добрив.  У осінньо-зимовий період, при відсутності ви­носу, за рахунок мобілізації проходить деяке зростання вмісту обмінного калію. В більш глибоких горизонтах цей показник за роки спостережень не зазнав помітних змін.

Баланс поживних речовин

Від’ємний баланс  азоту (табл.2)  відмічається на всіх варіантах, але найвищий він на ділянках без азотних добрив (45-60 кг/га), дещо менший на ділянках з дозами N60 (40-48 кг/га). При дозах N90-120, внесених   навесні   або  вроздріб - навесні і влітку,  цей дефіцит зменшився до 10-22 кг/га. При внесенні дози N120 в два строки - влітку і восени,  спостерігається  найнижчий дефіцит  азоту  (4-9 кг/га), що пов’язано не з падінням урожайності на цих варіантах, а з деяким  зни­женням проценту протеїну відносно інших варіантів з тією ж дозою  азоту. Доза N60, внесена навесні, практично  повністю  використовується  на формування урожаю 1-го укосу і майже не впливає на формування урожаю 2-го  укосу, і  воно  відбу­вається  за рахунок ґрунтових запасів.  Внесена в той же строк доза N120 виявляє післядію, але і в цьому випадку значна частина урожаю 2-го укосу формувалась  за рахунок азоту грунту. З  підвищенням доз азоту винос фосфору збільшувався, а по­зитивний баланс його зменшувався.

Позитивний баланс фосфору  спостерігається  на всіх  ділянках досліду, де вносились фосфорні добрива. Незначне підвищення вмісту рухомих форм Р2О5 свідчить про його зв'язування в недоступні для рослин  сполу­ки.              

Таблиця 2

Баланс поживних речовин на сінокосі з дерновим опідзоленим глейовим грунтом,

1992-1998рр.

Примітка:   * - добрива вносяться влітку під другий укіс

                    ** - добрива вносяться восени

Внесений калій в дозах як 90 кг/га, так і 180 кг/га д.р., на ділянках  з внесенням  азоту  повністю  використовувався травостоєм, вміст його в рослинах значно зменшувався в міру збільшення доз азотних добрив. Відмічена тенденція до незначного зменшення кількості обмінного калію на ділянках з від’ємним балансом не лише в горизонті 0-20 см,  а й в горизонті  20-40 см  і  спостерігається  його істотне  зростання  на ділянках з позитивним балансом.  Коефіцієнт використання азоту добрив збільшувався пропорційно зменшенню дози азотних добрив і був  в  межах  58-81%.  Більш повно  використовувався азот при невисоких дозах внесення - 60 кг/га.  Внесення азоту в дозі 60 кг/га на фоні Р60К120-180 не за­безпечує  відтворення  родючості грунту і при тривалому застосуванні такої дози слід очікувати поступового зниження продуктивності сіножатей.  Навіть доза N120 не  достатня  для повного відтворення запасів азоту в грунті, вона мінімальна, що може забезпечити на наших грунтах стабільні високі врожаї на протязі  значного часу.  Доза фосфору 90 кг/га, в цілому, достатня. Можна припустити, що без особливої шкоди її можна зменшити (наприклад до 60 кг/га).  Доза калію 270 кг/га вия­вилась високою.  Для довготривалого збереження родючості грунту оптимальна доза 180 кг/га, а припустима не менше 120 кг/га.

Продуктивність сіяних злакових травостоїв залежно від систематичного застосування мінеральних добрив

Продуктивність та особливості формування травостоюВстановлено, що найвищу  продуктивність сіяні осушені заплавні луки на дер­нових опідзолених глейових грунтах забезпечили при внесенні повного мінерально­го добрива з  розрахунку N90-120 Р90 К120-270. Урожай сухої  речовини за такої системи удобрення в середньому за 1992-1998рр. – 80.7-97.4 ц/га (табл.3). При­рости врожаю при

Таблиця 3

Вплив мінеральних добрив на продуктивність та поживну цінність сіяних травостоїв, абсолютно суха речовина, 1991-1998рр.

цьому були високими 48.8-66.0 ц/га сухої речовини. Кожен кілог­рам поживних речовин добрив забезпечив приріст  13.0-16.1 кг, а азоту 42.6-46.6 абсолютно  сухої  речовини. Доза азоту N60 у складі мінерального добрива дала приріст за всі роки досліджень 38.1-42.0 ц/га, що на 42.0-52.1% менше порівняно з кращими варіантами.

Рівновеликі дози азоту, внесені у два прийоми (навесні і влітку) забезпечили вищу його ефективність за роки досліджень на 12%, порівняно  з  одноразовим їх застосуванням.

Внесення мінеральних  добрив  знижувало вміст протеїну в сіні. Азот в дозі N60+60, внесений роздрібнено у складі повного мінерального добрива,  приводив до додаткової мобілізації ґрунтового азоту і використовувався злаковими травами на збільшення врожаю. Вміст протеїну при  цьому  знижувався. Тільки  при досягненні рівня живлення N120  азот добрив проявляє позитивний вплив на вміст протеїну в сіні. Вміст перетравного протеїну в 1 кг сухої речовини зріс до 60 г, що на 18.4% більше, ніж на контрольному  варіанті. Обмінна енергія та кормові одиниці дещо знижуються при внесенні мінеральних і особливо азотних добрив, внаслідок збіль­шення вмісту клітковини. Оптимально збалансована кормова одиниця по перетравному протеїну була при N120.

Ботанічний та видовий склад лучного травостою

Проведеними дослідженнями виявлено, що внесення мінеральних добрив призвело до значних змін у ботанічному складі травостою. Аналіз видової  структури  травостоїв  різних  рівнів  мінерального живлення  дозволив встановити зміну фло­ристичної  насиченості  ділянок через  7 років  після   посіву. В травостоях спостерігалась поява не сіяних видів рослин, які зустрічаються на сусідніх пло­щах в природних ценозах. На контролі і фоні РК кількість  цих  видів  зросла до 18, а при азотно-фосфорно-калійному  живленні  лише до 5-7. Серед нових видів найчастіше зустрічались: деревій звичайний, тонконіг  звичайний  та лучний, щучник дернистий, кульбаба лікарська. Одиночними екземплярами в травостоях були жовтець їдкий, щавель горобиний, вероніка дібровна, куколиця біла. Висіяні види: стоколос бе­зостий  і грястиця збірна, на фоні NРК інтенсивно розвивались, стали агресивними та своїм швидким і рясним  розвитком перешкоджали  появі  та поширенню  інших видів, пригнічували  їх. Практично  випали з травостою на четвертий рік життя бо­бові види трав, що зумовлено їх віком і умовами життя в лучних  ценозах. На всіх варіантах, де вносили повне мінеральне добриво, переважали злакові верхові компоненти: стоколос безостий і грястиця збірна, які формували  високі  рясні  тра­востої.

Проективне покриття травостоями поверхні помітно зростало на варіантах, де вносилось повне мінеральне добриво. Серед видів домінуючу участь склали на конт­ролі  -  деревій  звичайний  і  тонконіг  лучний; на фоні  РК  -  стоколос  бе­зостий, грястиця збірна, деревій звичайний, а на NРК - стоколос безостий і грястиця збірна. Участь дикорослих видів в проективному покритті при застосуванні доб­рив коливалася від 1 до 10%.

Мінеральний склад корму

Визначено вміст зольних  елементів: К, СаО, Р205, Мg, і сирої золи в абсолютно сухій  речовині  обох  укосів  (табл.4) і  пов’язано  його з умовами живлення (дозами добрив, вмістом рухомих форм К2О, СаО, Р205 в грунті, рівнем  врожайності  і метеорологічними умовами років досліджень). Для обох укосів створені математичні моделі прогнозування цих показників у рослинах. Встановлено, що вміст сирої  золи і  всіх зольних елементів, за винятком калію, вищий в урожаї другого укосу. Азотні і калійні добрива, підвищуючи врожай, різко і дуже достовірно знижували в ньому процент  золи  і,  в  ще більшій мірі, зольних елементів, за винятком калію. Так, в розрахунку на 100 кг діючої речовини вміст СаО (в %  на суху речовину) в урожаї 1-го укосу падав при внесенні азотних

Таблиця 4

Поваріантний зв’язок зольних елементів в а.с.р. рослин з добривами,

урожаєм і грунтовими умовами,   1992-1997рр.

добрив на 0.16%,  калійних - на 0.12%,  а в урожаї 2-го укосу відповідно на 0.35 і 0.19%.  Для Р205 рослин  ці  показники склали відповідно: для 1-го укосу-0.025 і 0.065%, для 2-го – 0.11 і  0.10%.

В той же час процент калію в рослинах 1-го укосу при цій же  дозі  діючої речовини падав при внесенні  азотних добрив на 0.24%  і зростав при внесенні калійних добрив на 0.29%, для другого укосу  ці  величини  склали: для  азоту  - (-0.29%), калію  (+0.28%), тобто при внесенні азотних і калійних добрив в рівних дозах їх взаємна дія на цей показник майже нейтралізується.

Показано позитивний зв'язок вмісту з одного боку обмінного калію і кальцію в грунті і  з іншого - процент калію і СаО в рослинах. В той же час по фосфору подібного зв'язку не виявлено. Це свідчить, що на даних грунтах дефіцит доступних форм калію і кальцію більший, ніж фосфору.

Відмічений прямий  зв’язок між вмістом важких металів в грунті та рослинах і обернений зв’язок між дозами азотних і калійних добрив і вмістом важких  ме­талів  у  рослинах  (табл.5). Калійні  добрива знижували  концентрацію металів сильніше, ніж азотні. Дія останніх в деяких випадках була недостовірною. Під впли­вом азотних добрив за рахунок зростання врожаю винос всіх важких металів урожа­ями обох укосів збільшився. На ділянках з високими дозами азоту в  порівнянні  з малоудобреними  в  сумі  за два укоси  винос  цинку  виріс з 50-60 до 140-160 г/га, міді - з 10-12 до 20-26 г/га, свинцю - з  6-7  до  20-23  г/га.  Вплив  доз калійних  добрив  на винос всіх досліджуваних важких металів був недостовірним (зниження концентрацій  металів  під  впливом калійних  добрив  компенсувалось зростанням урожаю).

Економічна і енергетична оцінка застосування добрив

Найбільший чистий прибуток 100-120 грн з одного гектара сіножатей одержали при внесенні азотних добрив в дозах N60-90 на фоні РК, при рівні  рентабельності 18-20%. Собівартість 1 ц сухої речовини продукції була нижчою від середньої за­купівельної ціни врожаю на 15-20%. .Внесення окремо фосфорно-калійних добрив ви­явилось  економічно  невигідним і нерентабельним. На 1 кг діючої речовини добрив найвищий показник - 13-16 кг/га отримано при внесенні N60-90 Р90 К120, а 1 кг азо­ту при цих дозах забезпечив прибавку 46-53 кг/га абсолютно сухої речовини тра­востою.

Оптимальна поживність  корму  одержана при врожаї 73-84 ц/га сухої речови­ни, що підтверджується показниками (обмінна енергія  8.56-8.68, кормові  одиниці 0.59-0.60,  перетравний  протеїн  58.5-63.8), для цього слід вносити добрива в дозі N60-90-120 Р90 К120-180. Доза мінеральних добрив N60 Р90 К120, забезпечила найвищу окупність врожаю на 1 кг д.р. добрив, тому зменшення дози азоту до 60-90 кг/га в наших умовах виявилось енергетично і економічно доцільним.

ВИСНОВКИ

1. Застосування  оптимальних  доз мінеральних добрив є надійним шляхом уп­равління видовою структурою, продуктивністю травостою, оптимізування стану родю­чості і поживного  режиму  грунтів як основи нормального функціонування лучних заплавних екосистем..
2. На заплавних осушених луках малих рік з дерновими опідзоленими глейови­ми  грунтами  економічно  та енергетично  найбільш вигідною дозою добрив  при сінокісному використанні травостою є N60-90Р0-90 К80-120. При застосуванні та­ких  доз добрив продуктивність дук порівняно з контролем зростає в 2.2-2.5 рази і досягає 70.5-80.7 ц/га сухої маси і 2.7-3.8 ц/га перетравного протеїну.
3. Внесення у два прийоми рівними дозами  під  укоси  (навесні  і  влітку) 120 кг/га азоту підвищує продуктивність заплавних лук на 10% порівняно з одноразовим весняним їх застосуванням.
4. Фосфорні і калійні добрива на злакових травостоях забезпечують приріст 7-11 ц/га сухої маси і малоефективними.  Найбільш ефективним застосування мінеральних добрив у співвідношенні N:Р:К=1:0.4-0.6:1.0-1.2.
5. Внесення  повного мінерального добрива сприяло  істотній перебудові сіяного травостою і скороченню загальної кількості видів (з 18 на РК і варіанті без добрив до 5-7 при N90-120 Р90 К120-180) за рахунок стримання проникнення в ценози дикорослих видів трав і значного поширення в них стоколосу безостого.
6. Із збільшенням доз азотних добрив концентрація сирого протеїну  в  сіні зростає, а зольність і вміст Р2О5 і СаО знижується. Азотні добрива в дозі до N120 суттєво не змінюють кормову і енергетичну цінність трав і використовуються для формування вегетативної маси травостою.
7. Вміст зольних елементів і важких металів в урожаї другого укосу  вищий, ніж в першому. Азотні і калійні добрива знижують концентрацію зольних елементів і важких металів у рослинах та збільшують їх загальний винос з урожаєм трав.
8. При весняному  внесенні  азотних добрив вміст в грунті аміачного азоту зростає з 0.7 до 2.7мг і нітратного з 0.1 до 2.2 мг, а потім, по мірі  формування вегетативної маси рослин, поступово знижується відповідно до 0.6-0.7 і 0.1-0.2 мг на 100 г грунту.  Аналогічна залежність має місце при застосуванні  фосфорних  і калійних добрив.
9. В результаті 6-річного внесення мінеральних добрив після вапнування  рН верхнього  горизонту  значно  знизився  (порівняно з 1992 роком на 0.8-0.4 оди­ниці).  У всіх горизонтах групи кислих грунтів пов’язані  з  внесенням більш високих доз як азотних, так і калійних добрив. Доведена участь калійних добрив у підкисленні грунту.
10. У всіх горизонтах (крім 80-100 см) зв’язки і співвідношення між розгля­нутими  величинами  (рН, Нг, Но, АІ3+, Са2+, V...)  свідчать, що при  зменшенні  рН обмінна кислотність зростає швидше гідролітичної, рухомий алюміній -  швидше  за обмінну  кислотність і, в цілому, становить більшу її частину.  Ступінь насичення грунту основами дещо знижується, зменшується процент обмінного  кальцію у  сумі увібраних основ.
11. Підвищення родючості грунту, що забезпечується лише за умов позитивного балансу поживних речовин в ньому, на заплавних луках відбувається при внесенні N120Р60К120 і більше. При внесенні, мінеральних добрив в менших дозах спостерігається негативний баланс і, як наслідок, інтенсивні втрати  поживних речовин ґрунтових резервів, що з часом може привести до зниження родючості грунту і зменшен­ню врожаю.
12. Екологічно доцільна доза добрив на незаливних заплавних луках Полісся тривалого  використання  з  дерновими опідзоленими глейовими грунтами з продук­тивністю травостою близько 80 ц/га сухої речовини є N120 Р60-90 К120.
13. Найбільший умовно чистий прибуток 122.51 грн/га з  рівнем рентабельності   20%   і   збором обмінної  енергії  69.1  ГДж/га забезпечує внесення N90Р90К120.  Підвищення дози добрив до N120Р90К180-270 збільшує збір обмінної енергії на 10-15%, але умовно чистий прибуток та рентабельність знижує відповідно на 18-53 і 33-60%.

РЕКОМЕНДАЦІЇ ВИРОБНИЦТВУ

1. Для підтримання на заплавних луках з  дерновими опідзоленими глейовими грунтами сталої, економічно вигідної протягом тривалого часу високої продуктив­ності сіножатей на рівні близько 80 ц/га абсолютно сухої  речовини, потрібно вносити  повне мінеральне добриво з розрахунку N60-90 Р60 К80-120 з поступовим збільшенням для збалансування поживних речовин в грунті дози азотних і калійних добрив  і доведення  її до 120 кг діючої речовини і більше на п’ятий рік вико­ристаний сіяного травостою.
2. За умов  недостатньої забезпеченості господарств технікою і великим на­вантаженням у весняний період сільгоспроботами можна внесення  частини азотних добрив перенести на осінь попереднього року, що не приводить до зменшення вро­жаю, але дещо погіршує його якість.
3. Для одержання  високоякісних  кормів в високим вмістом мінеральних речо­вин, злакові трави слід скошувати у фазі трубкування - початок колосіння.

СПИСОК ОПУБЛІКОВАНИХ РОБІТ ПО ТЕМІ ДИСЕРТАЦІЇ

1. Мазур Г.А., Барвінський А.В., Лещенко Ю.В., Роспотнюк В.Л., Ткаченко М.А., Медвідь Ю.Г. Особливості відтворення родючості грунтів  перехідних  районів від Полісся до Лісостепу //Зб.наук.праць ІЗ УААН.-К.,1996.-вил.2.-с.192-195.
2. Лещенко Ю.В. Вплив мінеральних добрив  на продуктивність  сіяних  злакових трав  осушених  заплавних  лук Полісся  // Зб.наук.праць ІЗ  УААН.  -К.,1998.-вип.1.-с.179-182.
3. Лещенко Ю.В. Вплив азотних добрив на кормову цінність сіяних злакових трав осушених заплавних лук Полісся //Зб.наук.праць ІЗ УААН.-К.,1999.-вип.3.-с.77-79.
4. Лещенко Ю.В., Солоненко М.М. Динаміка Сs137 на злакових луках Полісся //Матеріали Міжнар.наук.-практ.конф.молодих вчених та спеціалістів "Наслідки нау­кових  пошуків  молодих вчених - аграрників в умовах реформування АПК",-Частина І.-Чабани,-1996.-с.133.
5. Лещенко Ю.В., Солоненко М.М. Насінництво злакових трав для створення луків та пасовищ Полісся //Насінництво кормових культур в сучасних умовах господарювання. Матеріали Всеукраїнського науково-практичного семінару. 20 вересня 1999 року.Київ-Чабани.-К.:Нора-Прінт,1999.-с.60-62.

АНОТАЦІЯ

Лещенко Ю.В. Продуктивність травостоїв та динаміка родючості грунтів при систематичному застосуванні мінеральних добрив на заплавних луках Полісся.

Дисертація (рукопис) на здобуття наукового ступеня кандидата сільськогоспо­дарських наук за спеціальністю 06.01.12  -  кормовиробництво  і  луківницт­во. Інститут землеробства УААН.Київ.1999.

В дисертацій  викладені  результати досліджень по вивченню впливу систе­матичного внесення мінеральних добрив  на продуктивність  лучних  угідь, якість корму, зміну родючості  дернового опідзоленого глейового грунту незаливних заплавних лук Південного Полісся.

Визначені і обгрунтовані заходи що до внесення мінеральних добрив на сіно­жатях, які включають економічно та екологічно обгрунтовані дози їх застосування для довготривалого збереження травостою високої продуктивності з підтриманням при цьому сталої родючості грунту. Запропоновано систему мінеральних добрив для одер­жання на сіножатях 80-90 ц/га сіна високої якості.

Ключові слова:  мінеральні добрива, продуктивність  та якість  корму, лучні угіддя, заплавні луки.

АННОТАЦИЯ

Лещенко Ю.В. Продуктивность травостоев и динамика плодородия почв при систематическом применении минеральных удобрений на заплавных лугах Полесья.

Диссертация (рукопись)  на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук по  специальности 06.01.12  -  кормопроизводство   и  луго­водство. Институт земледелия УААН. Киев. 1999.

В диссертации изложены результаты исследований по изучению влияния  систе­матического внесения минеральных удобрений на продуктивность луговых угодий, ка­чество корма, изменение плодородия дерновой оподзоленной глеевой почвы незаливных заплавных лугов Южного Полесья.

Исследования проводились в Киевской исследовательской станции Института земледелия УААН в зоне достаточного увлажнения Южного Полесья Украины на дерновых оподзоленных глеевых почвах в 1991-1998 гг.

Наблюдения за изменением плодородия почв под луговыми угодьями при длительном применении минеральных удобрений показали, что удобрения влияют на комплекс физико-химических и агрохимических показателей почв.

Под действием азотных и, в меньшей степени, калийных удобрений происходит увеличение всех видов  почвенной кислотности в горизонтах 0-20 и 20-40 см. Особенно быстро возрастает содержание обменного алюминия. Изменение содержания подвижных форм Р2О5 и К2О в почве пропорционально балансу этих элементов и составило 10-20% от его величины. Умеренные дозы азотных удобрений (N60-90) оказали отрицательное влияние на содержание гумуса.

Фосфорно-калийные удобрения не препятствовали появлению в травостое несеянных видов, число которых на вариантах без азота через 7 лет после посева достигло 18-и, а участие в проективном  покрытии составило 30-60%. При внесении полного минерального удобрения в дозе N90-120P90K120-180 число несеянных компонентов снизилось до 5-7, а их участие в проективном  покрытии упало до 1-10%. Главным компонентом в этих условиях стал костер безостый.

Азотные удобрения в дозах 60 и 60+60 (при дробном внесении) не влияли на содержание протеина в сухом веществе, а также на кормовую и энергетическую ценность трав. Лишь доза N120 под 1-й укос существенно повысила процент протеина в корме. Содержание нитратного азота в растениях существенно выросло тоже только при дозе N120 (378 мг/кг в урожае 1-го укоса), но и в этом случае не превысило допустимой величины.

Концентрация зольных элементов и тяжелых металлов были выше в урожае 2-го укоса, и зависела как от содержания их подвижных форм в почве, так и от доз удобрений. Азотные и калийные удобрения снижали эти концентрации в растениях, но существенно увеличивали общий вынос этих веществ с урожаем.

Наивысший урожай – 94.7-97.5 ц/га получен при внесении удобрений в дозах N60+60Р90К180-270. Дробное внесение азота под оба укоса обеспечило 10%-ю при­бавку урожая по сравнению с однократным внесением N120 весной. Внесение части азота N60 осенью не снижало общего урожая, но несколько ухудшало его качест­во.

Наиболее экономически  и энергетически целесообразными дозами удобрений за период исследований оказались N60-90P60-90K90-120. При этом урожай  сухого вещества составил 70.5-80,7ц/га, переваримого протеина 2,7-3,8ц/га. Чистый до­ход достиг 100-120 грн/га при уровне рентабельности 18-20%, а каждый килограмм азотных  удобрений обеспечивал дополнительную прибавку 46-53 кг/га сухого вещест­ва. Дальнейшее повышение  доз  азотно-калийных  удобрений  в  наших  условиях несколько  повысило  урожай, но снизило экономические показатели. Но поскольку при экономически оптимальных дозах удобрений наблюдается отрицательный  баланс  азота и  калия, следует предположить, что при продолжении использования травостоя в таком режиме через несколько лет экономически и экологически оптимальными окажутся более высокие дозы NК.                          

Ключевые слова:  минеральные удобрения, продуктивность и качество кор­ма, луговые угодья, заплавные луга.

ABSTRACT

Leshchenko Y.V. Haymaking productivity and soil fertility dynamics during systematic fertilizer applications in the Polissia flooded meadows.

Thesis submitted for the degree of Candidate of Agricultural Sciences (Ph D of Agriculture) in the speciality 06.01.12 - forage production and meadland farming. Institute of Agriculture the UAAS. Kyiv. 1999

Investigations on the influence of systematic fertilizer application on the productivity of the grass lands, quality of forage, soil fertility changing of sod-podzolic gley soil under no flooded inundation meadows of South Polissia are shown in the thesis.

Environment safe with high economic efficiency dozes of mineral fertilizer applications of haymaking for high productivity and long term grass standing with soil fertility conservation was determined and established.

A system of mineral fertilizer application for obtaining 8,0-9,0 t/ha of high quality hay have been recommended.

Key words: inorganic fertilizers, productivity and quality of forage, grasslands, inundation meadows

Таблиця 5

Вміст рухомих форм важких металів в грунті та рослинах, на абсолютно суху речовину, мг/кг, 1997р.