Таблиця 3
Вплив різних систем використання добрив у традиційному, альтернативному і біологічному землеробстві на продуктивність сівозмін, ц/га к.о. (1990-1997 рр.)
Варіанти Сівозміна № 1 Сівозміна № 2 Сівозміна № 3
ц/га ± до контролю ц/га ± до контролю ц/га ± до контролю
1 60,7 - 63,0 - 71,2 -
2 54,0 -6,7 52,8 -10,2 61,2 -10,0
3 63,0 +2,3 62,7 -0,3 72,3 +1,1
4 61,3 +0,6 66,2 +3,2 73,8 +2,6
Визначення у складі в сільськогосподарській продукції азоту, фосфору і калію показало, що незалежно від типу сівозміни за альтернативної системи землеробства рослинницька продукція містить менше елементів живлення ніж при інших системах землеробства. Це призводить до повернення в ґрунт збіднених на азот, фосфор та калій кореневих і рослинних решток та поступового зниження вмісту в ґрунті рухомих форм поживних речовин.
Меншим за альтернативної системи землеробства, як свідчать отримані нами дані, був і рівень виносу з ґрунту елементів живлення рослин (табл. 4). Проведені розрахунки показали, що винос з рослинницькою продукцією за альтернативної системи землеробства азоту був на 9,7 – 31,3 кг/га, фосфору на 2,5 – 10,0 кг/га, калію на 1,9 – 14,0 кг/га меншим, чим за інших систем землеробства.
Таким чином, відмова в альтернативному землеробстві від застосування мінеральних добрив, навіть при умові введення в структуру сівозміни бобових, використання побічної рослинницької продукції і сидератів призводить до помітного зниження врожаїв озимих культур, ячменю і цукрових буряків.
Біологічна система землеробства, за рівнем врожаїв більшості культур, що вирощувались, не тільки не поступається традиційній, а за деякими культурами і перебільшує її. При створенні комфортних умов живлення рослин в біологічному землеробстві можна досягти високих рівнів врожаїв провідних сільськогосподарських культур: озимої пшениці не нижче 47 ц/га, озимого жита – 32 ц/га, вівса - 47 ц/га, соняшника - 33 ц/га, цукрових буряків – 500 ц/га, зерна кукурудзи – 46 ц/га, зеленої маси кукурудзи – 470 ц/га, при цьому обсяги використання мінеральних добрив у біологічному землеробстві можна зменшувати, в порівнянні з традиційним землеробством, на 40-50% без зниження продуктивності сільськогосподарських культур.
Продуктивність шестипільних сівозмін при біологічній системі землеробства сягає 61,3 – 73,8 ц/га кормових одиниць, що помітно (на 7,3 – 13,4 ц/га к.о.) вище, чим за альтернативної системи землеробства і не поступається продуктивності сівозмін за традиційної системи.
Таблиця 4
Вплив різних систем використання добрив у традиційному, альтернативному і біологічному землеробстві на винос з чорнозему типового елементів живлення (сівозміна №1)*
Варіанти Урожай, ц/га Вміст елементів живлення в основній продукції, % на абсолютно суху речовину Винос елементів живлення з ґрунту, кг/га
азот фосфор калій азот фосфор калій
1 2 3 4 5 6 7 8
1. Ячмінь з підсівом багаторічних трав (1990-1992 рр.)
1 41,7 1,55 0,73 0,52 55,6 26,2 18,6
2 33,2 1,28 0,72 0,51 36,5 20,6 14,6
3 41,2 1,59 0,67 0,51 56,3 23,7 18,1
4 40,4 1,70 0,71 0,51 59,1 24,7 17,7
2. Багаторічні трави 1 року користування (1991-1993 рр.)
1 182 2,87 0,52 1,46 130,6 23,7 66,4
2 181 3,10 0,45 1,36 140,3 20,4 61,5
3 191 2,95 0,44 1,16 140,9 21,0 55,4
4 182 2,95 0,45 0,95 134,2 20,5 43,2
3. Багаторічні трави 2 року користування (1992-1994 рр.)
1 183 3,22 0,51 1,60 147,3 23,3 73,2
2 160 3,25 0,52 1,48 130,0 20,8 59,2
3 184 3,30 0,59 1,55 151,8 27,1 71,3
4 196 3,65 0,61 1,41 178,9 29,9 69,1
4. Озима пшениця (1993-1995 рр.)
1 53,6 2,87 0,81 0,46 119,7 37,3 21,2
2 48,7 2,23 0,72 0,46 93,4 35,1 19,3
3 55,6 2,49 0,83 0,46 119,1 39,7 22,0
4 51,5 2,23 0,85 0,45 98,8 37,6 19,9
5. Цукрові буряки (1994-1996 рр.)
1 474 1,61 0,52 0,93 183,2 59,2 105,8
2 422 1,51 0,49 0,78 152,9 49,6 99,3
3 513 1,74 0,54 0,81 214,2 66,5 99,7
4 501 1,56 0,51 0,90 187,6 61,3 108,2
6. Горох (1995-1997 рр.)
1 18,4 3,70 0,82 1,07 58,5 13,1 17,1
2 17,1 3,30 0,71 1,05 49,1 12,1 15,6
3 18,3 3,80 0,75 1,09 60,5 11,9 17,4
4 18,9 3,07 0,85 1,07 50,5 14,0 17,6
* - у середньому по кожній культурі за три роки досліджень
Добрива як основний фактор управління якістю сільськогосподарської продукції
В сучасних умовах проблема якості рослинницької продукції стала однією з найактуальніших у зв'язку з посиленим техногенним пресом на агроекосистеми.
Саме гострота цієї проблеми багато в чому пояснює виникнення в країнах Західної Європи і США громадських рухів проти хімізації землеробства, у том у числі і проти мінеральних добрив. Однак відсутність наявних переваг в показниках якості “органічної” продукції перед традиційною є своєрідним доказом неспроможності тези про відмову від застосування мінеральних добрив з метою одержання високоякісних врожаїв. Орієнтація у виробництві екологічно чистої продукції лише на органічні і природні добрива, а також твердження про необмежені можливості рослин до самозабезпечення поживними речовинами не мають під собою наукової платформи. Більш аргументованою виглядає позиція вчених, переконаних в тому, що тільки при оптимальних кількостях і співвідношеннях біогенних елементів в системі ґрунт-рослина можна одержати високоякісну продукцію.
Одержані нами дані, що характеризують якість врожаїв у тривалому досліді сільськогосподарських культур, підтверджують справедливість таких поглядів. Нами встановлено, що технології вирощування сільськогосподарських культур, які не передбачають використання добрив, не здатні забезпечити одержання продукції більш високої якості, ніж технології, засновані на застосуванні туків. Побудова системи удобрення у сівозмінах виключно на застосуванні органічних добрив не гарантує покращення якості продукції в порівнянні з органо-мінеральною системою. Основною умовою одержання кондиційних врожаїв є оптимізоване живлення рослин. В основу оптимізації живлення сільськогосподарських культур з метою отримання високоякісної продукції необхідно покласти принцип комфортності живлення, тобто створення таких умов, при яких забезпечується: відсутність стресів у рослин від нестачі або передозування поживних речовин; позиційна доступність елементів живлення добрив кореневій системі; пролонгованість дії добрив; наявність в ”меню” добрив макро- і мікроелементів. Саме за таких умов, які складаються завдяки створенню зон трофічного комфорту за біологічної системи землеробства, нами одержано найкращі показники якості рослинницької продукції (табл. 5).
Комфортні умови живлення сприяють одержанню зерна озимої пшениці з вмістом білка близько 12 %, клейковини в борошні – 33 % при об'ємі хліба з 100 г борошна на рівні 500 мл. Оліїстість насіння соняшника сягає 50 %, а оліїстість ядер – 65 %, при цьому збір олії з 1 га складає 1,7 т. Значення натури зерна гречки не знижується за межу 560 г/л при вмісті білка на рівні 12 % і показника виходу крупи – 76 %.
В зерні озимої пшениці, озимого жита і гречки внаслідок стимуляції процесів білкового обміну в рослинах під впливом мікроелементів, які знаходяться в зоні трофічного комфорту, збільшується вміст вітамінів та зростає кількість незамінних амінокислот.
Оптимізація живлення рослин за допомогою сформованих у орному шарі зон трофічного комфорту дозволяє обмежити транслокацію з ґрунту в сільськогосподарські культури важких металів, які містяться в мінеральних добривах як домішки. Завдяки внесенню разом з мінеральними добривами вапна вдається блокувати надходження важких металів в рослини і одержати сільськогосподарську продукцію, яка відповідає санітарно-гігієнічним вимогам. При традиційних способах використання мінеральних добрив має місце постійне внесення “свіжих” порцій баластних елементів, доступність яких для рослин вища, ніж із зон трофічного комфорту.
Таблиця 5
Вплив різних систем використання добрив в традиційному, альтернативному і біологічному землеробстві на основні показники якості продукції.
Культури Роки досліджень Показники якості* Одиниці вимірювання Варіанти досліду
1 2 3 4
Сівозміна №1
ячмінь 1990-1992 білок % 10,6 8,9 11,6 11,7
БЭВ % 76,2 77,5 75,1 74,8
багаторічні трави 1 р.к. 1991-1993 перетравлюваний протеїн мг/кг 34,2 30,7 37,9 39,1
каротин мг/кг 42,3 38,8 44,5 46,0
багаторічні трави 2 р.к. 1992-1994 перетравлюваний протеїн мг/кг 36,4 33,1 40,2 40,4
каротин мг/кг 39,3 37,6 42,8 43,5
озима пшениця 1993-1995 білок % 11,7 11,4 12,2 12,8
клейковина % 33,9 30,9 32,0 34,1
цукрові буряки 1994-1996 цукор % 18,6 17,7 20,4 20,1
"шкідливий азот" % 0,11 0,10 0,12 0,10
горох 1995-1997 перетравлюваний протеїн мг/кг 175,0 167,0 188,0 190,0
крохмаль % 49,4 48,2 50,3 50,6
Сівозміна №2
цукрові буряки 1990-1992 цукор % 16,8 16,5 16,4 17,5
"шкідливий азот" % 0,07 0,06 0,07 0,06
просо 1991-1993 перетравлюваний протеїн мг/кг 79,2 70,1 81,3 85,4
кальцій г/кг 1,3 1,2 1,4 1,4
овес 1992-1994 вихід крупи % 64,0 61,6 64,4 68,4
білок крупи % 14,5 13,1 14,1 15,4
кукурудза на зерно 1993-1995 жир % 4,6 4,2 4,7 4,9
крохмаль % 73,3 73,2 73,3 73,1
гречка 1994-1996 білок % 10,3 10,9 11,2 12,4
крохмаль % 75,5 75,0 74,9 74,7
озиме жито 1995-1997 білок % 11,2 11,1 10,9 11,3
клейковина % 26,3 24,7 26,9 27,4
Сівозміна №3
кукурудза МВС 1990-1992 перетравлюваний протеїн мг/кг 47,1 50,3 49,7 5,09
каротин мг/кг 24,4 25,1 25,3 24,9
озима пшениця 1991-1993 білок % 10,3 10,0 10,7 11,8
клейковина % 32,6 28,3 30,3 32,4
соняшник 1992-1994 жир ядра % 63,4 62,8 62,6 64,4
жир насіння % 48,4 48,0 47,9 49,9
вівсяно-горохова суміш 1993-1995 перетравлюваний протеїн мг/кг 31,2 24,3 32,0 29,1
кальцій г/кг 1,8 1,7 1,8 1,8
озима жито 1994-1996 білок % 10,8 10,5 11,7 11,4
крохмаль % 27,3 25,6 28,2 27,9
гречка 1995-1997 білок крупи % 10,7 10,8 11,3 11,9
крохмаль % 71,6 69,3 74,2 75,8
* - в середньому за роки досліджень
Неадекватність напрямків дрейфу показників ґрунтової родючості під впливом добрив в традиційному, альтернативному і біологічному землеробстві
Літературні дані свідчать, що перехід на альтернативне землеробство не вирішує проблему збереження родючості ґрунтів [Bonny, Le Pape, 1984; Dier, Weigelt, 1986; Blake, 1987]. З урахуванням цього орієнтація на біологічне землеробство уявляється нам більш логічною. Результати наших досліджень стосовно змін у родючості ґрунту за різних систем землеробства цю тезу підтверджують. Порівняльний аналіз показав, що застосування альтернативної системи землеробства призводить до негативних змін в структурі азотного фонду чорнозему типового, зменшення вмісту в орному шарі рухомих форм фосфору і калію, погіршення мікробіологічних показників ґрунту, а саме: зниження чисельності фосформобілізуючих бактерій, збільшення кількості грибів, зростання показника оліготрофності. Встановлено, що резерви ґрунтового азоту в традиційному землеробстві при щорічному розкидному внесенні мінеральних добрив поповнюються в основному за рахунок негідролізованих форм; в альтернативному землеробстві структурні модифікації азотного фонду ґрунту відбуваються за рахунок збільшення негідролізованих і важкогідролізованих форм; в біологічному землеробстві, при щорічному локальному внесенні добрив, відбувається збільшення негідролізованих і важкогідролізованих форм, при формуванні в орному шарі зон трофічного комфорту – збільшення вмісту легкогідролізованих і мінеральних форм азоту, найбільш доступних рослинам (рис. 1).
Застосування альтернативної системи землеробства призводить до зниження вмісту в орному шарі рухомих форм фосфору і калію. За шестирічний період застосування альтернативних способів вміст в орному шарі чорнозему типового рухомих фосфатів знизився на 1,8 – 2,0 мг/100 г грунту, а доступного калію на 0,9 – 2,4 мг/100 г ґрунту.
Використання в альтернативному землеробстві системи удобрення сільськогосподарських культур в сівозмінах переважно на основі органічних добрив призводить до структурної перебудови мікробного ценозу ґрунту. В орному шарі чорнозему типового збільшується кількість грибів, знижується чисельність фосформобілізуючої мікрофлори і зростає чисельність мікроорганізмів, що засвоюють мінеральний азот. Внесення до ґрунту гною, побічної сільськогосподарської продукції, сидератів без застосування азотних добрив призводить до іммобілізації азоту і погіршення азотного живлення рослин.
За традиційної системи землеробства структура мікробного ценозу має інший, ніж в альтернативному землеробстві, характер. Щорічне застосування високих доз мінеральних добрив призводить до збільшення чисельності автохтонної мікрофлори (нокардій), яка здійснює деструкцію не тільки периферійних ланцюгів, але і гетероциклічних фрагментів гумусу.
Наслідком цих процесів є погіршення якості гумусу. Результати інфрачервоної спектроскопії дають підставу вважати, що в складі гумінових кислот збільшується вміст насичених вуглеводнів, які формують аморфну і нестійку структуру периферичної частини цих сполук. У ядерній частині гумінових кислот зменшується вміст ароматичних структур, що є свідоцтвом початкових процесів руйнування органічної речовини ґрунту.
За біологічної системи землеробства показники, які характеризують поживний режим ґрунту, гумусовий стан та мікробіологічну діяльність, виявились найкращими серед аналогічних показників за інших системах, землеробства. Зокрема, органо-мінеральна система удобрення сільськогосподарських культур у сівозмінах, наявність в орному шарі зон трофічного комфорту, застосування “компенсуючих” доз азотних добрив при використанні побічної продукції і сидератів забезпечують формування гнучкої системи азотного фонду ґрунту, за якої витрати і накопичення азотних сполук знаходяться у динамічній рівновазі, а рослини не страждають від нестачі азоту протягом усього вегетаційного періоду.
Вміст рухомих фосфатів у орному шарі за ротацію сівозміни за біологічної системи землеробства зріс на 1,7-3,0 мг/100 г ґрунту, рухомого калію – на 1,3-2,2 мг/100 г ґрунту (табл.6). Крім того, у ґрунті за цієї системи землеробства збільшується кількість фосфатів алюмінію, заліза і органофосфатів.
Таблиця 6
Вплив різних систем використання добрив у традиційному, альтернативному і біологічному землеробстві на вміст рухомих форм фосфору і калію в чорноземі типовому
Варіанти досліду Вміст, мг/100 г ґрунту (для шару ґрунту 0-20 см)
Р2О5 К2О
до закладки досліду після закінчення ротації сівозміни до закладки досліду після закінчення ротації сівозміни
Сівозміна №1
1 13,1 14,7 8,9 10,3
2 13,4 11,6 9,1 8,2
3 13,5 15,2 9,0 10,9
4 13,2 16,2 9,2 11,4
НСР095 1,3 0,7
Сівозміна №2
1. 13,7 15,6 9,3 10,6
2. 13,6 11,6 9,4 7,0
3. 13,8 15,3 9,1 10,3
4. 13,9 16,4 9,5 10,9
НСР095 1,1 0,8
Сівозміна №3
1 13,5 14,8 9,0 9,9
2 13,7 11,8 9,2 8,1
3 13,4 14,9 9,1 10,3
4 13,3 15,6 9,3 10,6
НСР095 1,4 0,9
Покращується за біологічної системи землеробства і гумусовий стан ґрунту. Баланс між процесами мінералізації та синтезу високомолекулярних органічних сполук підтверджується стійкістю гумінових кислот, стабільністю у часі співвідношень між гуміновими та фульвокислотами, збільшенням загального вмісту гумусу в ґрунті
Дотримання в біологічному землеробстві принципу адекватності хімічних навантажень гомеостазу мікробного ценозу дозволяє, з одного боку, зменшити обсяг іммобілізації азоту, а з другого – скоротити його газоподібні втрати. В цих умовах активно діють фосформобілізуючі бактерії та гальмується діяльність мікрофлори, яка руйнує гумус.
Вплив різних способів використання добрив на показники економічної та енергетичної ефективності традиційного, альтернативного і біологічного землеробства
Незважаючи на те, що економічний і енергетичний аналіз ефективності застосування добрив за традиційної системи землеробства вже давно використовується агрохіміками – лише в поодиноких наукових працях [Манівчук, 1996; Саранин, 1997; Ван Мансвельт, 1998] здійснено спробу використати такий аналіз по відношенню до різних систем землеробства.
Виконані нами розрахунки показали, що рівень чистого прибутку в цілому за сівозміну за альтернативної системи землеробства, внаслідок відмови від застосування туків, знижується на 94-219 грн/га у порівнянні з традиційною системою землеробства. У той же час аналіз одержаних нами даних свідчить, що і традиційна схема використання мінеральних добрив не відповідає наявним економічним реаліям. Розкидний спосіб внесення основного добрива потребує великих грошових витрат, і внаслідок цього не забезпечує високого рівня чистого прибутку. В цілому, за сівозміну сума виробничих витрат за традиційної системи землеробства була на 661-1180 грн/га вища, ніж за альтернативного землеробства. Саме високою витратністю розкидного способу внесення мінеральних добрив пояснюється незначний розрив в рівнях чистого прибутку між традиційною і альтернативною системами землеробства.
Характерно, що варіант з традиційним землеробством характеризувався і найбільш високою енергетичною витратністю, внаслідок чого коефіцієнт енергетичної ефективності за традиційної системи землеробства складав у середньому за сівозміну 3,10-3,62, в той час як за альтернативної – 3,41-4,01.
Найкращих показників енергетичної та економічної ефективності мінеральних добрив забезпечувало їх використання при біологічній системі землеробства. В середньому за сівозміну коефіцієнт енергетичної ефективності за біологічної системи землеробства складав 3,53-4,13, що дещо перевищувало цей показник на варіанті із традиційним землеробством. Рівень чистого прибутку в цілому за сівозміну складав за цією системою від 4232 до 5563 грн/га, що було значно вище, ніж при традиційній і альтернативній системах землеробства.
Таким чином, одержані нами дані дозволяють зробити основний висновок про те, що в умовах ринкової економіки перевагу у сільськогосподарському виробництві слід надати технологіям, які забезпечують високу віддачу від вкладених матеріальних засобів, у тому числі і маловитратним технологіям використання мінеральних добрив. Напрямок на всебічну хімізацію землеробства, який панував ще декілька років тому, потребує значної корекції. Замість розроблених раніше для традиційного землеробства жорстко спланованих систем застосування в сівозмінах органічних і мінеральних добрив при біологічній системі землеробства слід використовувати гнучку стратегію їх застосування. Впродовж ротації сівозмін повинно мати місце як розкидне так і локальне застосування добрив, як щорічне так і запасне внесення туків, як роздільне так і сумісне внесення гною і побічної продукції, мінеральних добрив і кальцієвмісних речовин, мінеральних добрив і мікроелементів. Тільки така гнучка система застосування добрив здатна забезпечити одержання високих і кондиційних врожаїв сільськогосподарських культур, підвищення родючості ґрунтів, високі енергетичні і економічні показники системи землеробства в цілому.
Оцінка перспектив використання в біологічному землеробстві нетрадиційних видів добрив
В альтернативному землеробстві як джерело мінерального живлення рослин використовують томасшлаки, деревний попіл, здрібнену щетину, базальтове, вапнякове, доломітове, кісткове і рогове борошно [Stenmann, 1981; Gecle, 1983]. Однак, ефективність такого виду добрив невисока, що робить надто проблематичним їх використання в біологічному землеробстві. В зв'язку з цим нами вивчено можливість використання в біологічному землеробстві штучно створених добрив з регламентованим вмістом поживних речовин, які здатні забезпечити більш високий ефект, ніж ті добрива, що використовуються в альтернативному землеробстві.
Нами випробувано: органо-мінеральні добрива (розроблені в Інституті ґрунтознавства та агрохімії ім. О.Н.Соколовського); повільно розчинні азотні добрива (створені колективом авторів за нашою участю – Патент України № 23099 А); сульфат-нітрат амонію (СНА), який одержують з димових газів теплоелектростанцій за електронно-променевою технологією (розроблена в Харківському технічному університеті).
Дослідженнями встановлено, що найбільш перспективними для використання в біологічному землеробстві є органо-мінеральні і повільно розчинні азотні добрива. Застосування цих добрив під польові і овочеві культури сприяє підвищенню їх урожаю, покращенню показників якості рослинницької продукції, зменшенню міграції нітратів за межі кореневмісного шару.
Використання сульфат-нітрат амонію в технологіях вирощування екологічно чистої продукції недоцільно. Це пов'язано з тим, що СНА має домішки летучого попелу. Оскільки технічний аспект регулювання домішок попелу в СНА відпрацьовано ще недостатньо, не має підстав рекомендувати це добриво для використання в біологічному землеробстві.
Висновки
В дисертації сформульовані основні принципи комфортного мінерального живлення сільськогосподарських культур, яке гарантує у біологічному землеробстві одержання високоякісної рослинницької продукції. Доведено, що мотивація відмови від застосування мінеральних добрив з метою отримання продукції високої якості теоретично безпідставна. Вперше в Україні висвітлені теоретичні основи та прикладні аспекти застосування традиційних і нетрадиційних видів органічних та мінеральних добрив у системі біологічного землеробства.
1. Встановлено що найбільш комфортні умови для росту і розвитку сільськогосподарських культур, а відтак і для одержання високоякісних врожаїв складаються в орному шарі, який має не гомогенну, а гетерогенну будову. В біологічному землеробстві така будова орного шару формується за рахунок створення на глибині 12-14 см зон трофічного комфорту із азотно-фосфорно-калійних добрив, мікроелементів (Mo, Мn, Zn і B) і вапна, закладки гною в нижню частину (25-27 см) орного шару, селективного застосування в сівозміні полицевого і безполицевого обробітку ґрунту.
2. Виявлено, що комфортність живлення сільськогосподарських культур забезпечується при: відсутності стресів у рослин від нестачі або передозування поживних речовин; позиційній доступності елементів живлення добрив кореневій системі рослин; пролонгованій дії добрив; наявності в “меню” добрив не тільки макро-, але і мікроелементів; блокаді важких металів, які містяться в добривах у вигляді домішок, кальцієвмісними речовинами на межі “ґрунт – коренева система”.
3. Комфортні умови живлення рослин в біологічному землеробстві дозволяють одержувати врожаї провідних сільськогосподарських культур не нижче: озимої пшениці – 47 ц/га, озимого жита – 32 ц/га, вівса - 47 ц/га, соняшника - 33 ц/га, цукрових буряків – 500 ц/га, зерна кукурудзи – 46 ц/га, зеленої маси кукурудзи – 470 ц/га.
4. Біологічна система землеробства, за якої заощаджується від 30 до 50 % обсягу мінеральних добрив у порівнянні з традиційною системою землеробства, забезпечує продуктивність шестипільних сівозмін на рівні 61,3 – 73,8 ц/га кормових одиниць, що суттєво (на 7,3 – 13,4 ц/га к.о.) вище, чим за альтернативної системи землеробства і не поступається продуктивності сівозмін за традиційної системи.
5. Біологічна система ведення землеробства забезпечує високі показники якості рослинницької продукції: вміст білка в зерні озимої пшениці становить близько 12 %, клейковини в борошні – 33 %, обсяг хлібу з 100 г борошна знаходиться на рівні 500 мл. Олійність насіння соняшнику досягає 50 %, а олійність ядер – 65 %; при цьому збір олії з 1 га складає 1,7 т. Показник натурності зерна гречки не опускається нижче 560 г/л при вмісті в крупі білка на рівні 12 % і показникові виходу крупи – 76 %.
6. В біологічному землеробстві при формуванні в орному шарі зон трофічного комфорту відбувається збільшення вмісту легкогідролізованих і мінеральних форм азоту, найбільш доступних рослинам. Резерви ґрунтового азоту в традиційному землеробстві поповнюються в основному за рахунок негідролізованих сполук; в альтернативному землеробстві структурні модифікації азотного фонду ґрунту проходять за рахунок збільшення негідролізованих і важкогідролізованих форм.
7. Встановлено позитивний вплив на фосфатний режим чорнозему типового зон трофічного комфорту з мінеральних добрив, мікроелементів і вапна, що формуються в орному шарі за біологічного землеробства: вміст рухомих фосфатів в орному шарі ґрунту зростає за ротацію сівозміни на 1,7-3,0 мг/100 г ґрунту, кількість фосфатів алюмінію, заліза і фосфорорганічних сполук також помітно збільшується.
8. Органо-мінеральна система удобрення сільськогосподарських культур у традиційному землеробстві сприяє підтриманню фосфатного потенціалу чорнозему типового на високому рівні, при цьому вміст рухомих фосфатів за ротацію шестипільних сівозмін з багаторічними травами, цукровими буряками і соняшником збільшується на 11-14 %.
9. Побудова в альтернативному землеробстві системи добрив сільськогосподарських культур в сівозмінах виключно на застосуванні гною і вторинної продукції рослинництва обумовлює зниження фосфатного і калійного потенціалів ґрунту. За шестирічний період застосування альтернативних способів вміст в орному шарі чорнозему типового рухомих фосфатів знизився на 1,8 – 2,0 мг/100 г ґрунту, а доступного калію - на 0,9 – 2,4 мг/100 г ґрунту.
10. Фосфатний фонд ґрунту за альтернативного землеробства трансформується в напрямку утворення консервативних фосфор органічних сполук. Відсутність надходжень в ґрунт легкорозчинних фосфатів з фосфорними добривами, не поповнення виносу фосфору з врожаями сільськогосподарських культур, постійне насичення орного шару “свіжим“ органічним матеріалом без застосування енергетичних носіїв у вигляді мінеральних добрив призводить до зниження вмісту в орному шарі як мінеральних, так і органічних форм фосфору, а відтак до погіршення умов фосфорного живлення рослин.
11. Найбільш сприятливі умови для протікання біологічних і біохімічних процесів в ґрунті складаються за біологічної системи землеробства. Свідоцтвом адекватності хімічних навантажень гомеостазу мікробного ценозу у біологічному землеробстві є активна діяльність фосформобілізуючих бактерій, пригнічення активності мікроорганізмів, які здійснюють деструкцію гумусу, зниження чисельності денітрифікаторів.
12. За традиційної системи землеробства щорічне застосування високих доз мінеральних добрив обумовлює збільшення чисельності автохтонної мікрофлори, яка здійснює деструкцію не тільки периферійних ланцюгів, але і гетероциклічних фрагментів гумусу.
13. За альтернативного землеробства в орному шарі чорнозему типового збільшується кількість грибів, знижується чисельність фосформобілізуючої мікрофлори і зростає кількість мікроорганізмів, які засвоюють мінеральний азот. Внесення в ґрунт гною, вторинної продукції рослинництва і сидератів, без застосування азотних добрив, призводить до іммобілізації азоту і погіршення азотного живлення рослин.
14. Найкращі показники економічної і енергетичної ефективності органічних і мінеральних добрив забезпечуються за біологічної системи землеробства. Рівень чистого прибутку за ротацію шестипільної сівозміни складає за цієї системи від 4232 до 5563 грн/га, а коефіцієнт енергетичної ефективності - від 3,53 до 4,13, що значно вище, ніж за традиційної і альтернативної систем.
15. Найбільш перспективними нетрадиційними видами добрив, які з успіхом можуть бути використані у біологічному землеробстві, є органо-мінеральні добрива з регламентованим вмістом поживних речовин і повільно розчинні “оклюдовані” азотні добрива.
Пропозиції виробництву
1. Для сільськогосподарських підприємств різних форм власності, що спеціалізуються на вирощуванні екологічно чистої рослинницької продукції, рекомендується біологічна система ведення землеробства, яка передбачає застосовування сівозмін з короткою ротацію (переважно шестипільних), локальне сумісне внесення мінеральних добрив, мікроелементів і вапна, використання поряд з гноєм вторинної продукції рослинництва.
2. Чергування культур у біологізованих сівозмінах повинно забезпечити таку схему застосування побічної продукції і “зелених добрив”, за якої солома ярих і озимих культур застосовується під просапні, або круп`яні культури, гичка цукрових буряків – під ярі, сидеральна маса – під цукрові буряки.
3. З метою підвищення показників якості рослинницької продукції у біологічному землеробстві мінеральні добрива, за локального їх внесення, слід доповнювати агрономічно значимими мікроелементами – Mo, Mn, Zn, B із розрахунку 2 - 3 кг кожного елемента на 1 га.
4. Для попередження негативного впливу на якість продукції домішок важких металів, які містяться у мінеральних добривах, при веденні біологічного землеробства необхідно поряд з туками застосовувати вапно у співвідношенні 0,19 кг СаСО3 на 1 кг д.р. NРК.
Список опублікованих праць за матеріалами дисертації
1. Кисель В.И. Биологическое земледелие в Украине: проблемы и перспективы. - Харьков: Штрих, 2000. – 162 с.
2. Кисель В.И. Применение удобрений в биологическом земледелии //Агрохимия. – 1999. - № 10. – С. 69-78.
3. Кисіль В.І.Вплив добрив на якість продукції // Вісник аграрної науки. - 1999. - № 5. – С. 12-15.
4. Кисель В.И. Влияние удобрений на структуру азотного фонда почвы //Вісник аграрної науки. - 1999. - № 7. – С. 11-15.
5. Кисіль В.І. Вплив органічних і мінеральних добрив на показники родючості чорнозему типового за різних систем землеробства //Агрохімія і ґрунтознавство. – 2000. – Вип. 60. – С. 40-50.
6. Кисель В.И. Влияние органических и минеральных удобрений на фосфатное состояние чернозема типичного при различных системах земледелия //Вісник ХДАУ. – 1999. -№1. - С. 142-144.
7. Кисіль В.І. Економічна та енергетична оцінка ефективності використання добрив при різних системах землеробства //Аграрний Вісник Причорномор'я. - 1999. – Вип. 3. - С. 30-35.
8. Кисель В.И. Влияние органических и минеральных удобрений на агрохимические показатели чернозема типичного в зависимости от системы ведения земледелия //Вісник ХДАУ. –2001.- № 1. – С. 27-34.
9. Кисіль В.І. Вплив способів використання добрив на показники енергетичної і економічної ефективності // Вісник ХДАУ. –1999.- № 2. – С. 260-263.
10. Кисіль В.І. Біологічне землеробство: тенденції в світі та позиція України //Вісник аграрної науки . – 1997. - № 10. – С. 9-13.
11. .Кисіль В.І. Неадекватність напрямків дрейфу показників родючості ґрунту при різних системах землеробства //Агрохімія і ґрунтознавство. Спеціальний випуск “Ґрунти - Екологія – Продовольство”.- 1998. - С. 136-137.
12. Кисіль В.І. Модель біологічного землеробства інституту ґрунтознавства та агрохімії УААН. Ґрунтозахисна біологічна система землеробства в Україні / За ред. доктора с.-г. наук М.К.Шикули. – К.: Оранта, 2000. – С. 185-194.
13. Кисіль В.І. Проблеми стандартизації у біологічному землеробстві //Вісник Сумського державного аграрного університету. – Суми, 2000. – Вип. 4. – C. 167-170.
14. Кисель В.И. Загрязнение почв тяжелыми металлами //Агроэкологическая оценка земель Украины и размещение сельскохозяйственных культур / Под ред. В.В. Медведева. – К.: Аграрная наука, 1997. – С. 114-125.
15. Кисіль В.І. Вплив забруднення на стан земельних ресурсів //Земельні ресурси України. – К.: Аграрна наука, 1998. – С. 66-88.
16. Кисель В.И., Жеребная Л.А. Влияние минеральних удобрений на накопление тяжелых металлов в растениеводческой продукции //Вісник аграрної науки. - 2001. - № 2. – С. 55-57. Особистий внесок Кисіля В.І.: узагальнено експериментальні дані щодо впливу домішок важких металів, які містяться у мінеральних добривах, на показники якості рослинницької продукції.
17. Kysil V., Mirenskaya O., Savenkov A. Contamination of Ukrainian soils by heavy metals: aspects of computer cartography. Collection of Papers by Ukrainian Members of ESSC / Kharkiv/ 1999. - N 4. - S. 47-52. Особистий внесок Кисіля В.І.: викладено принципи комп`ютерного картографування територій, які забруднені важкими металами, узагальнено експериментальні дані, сформульовано висновки.
18. Носко Б.С., Медведев В.В., Кисель В.И. Перспективы и проблемы развития биологического земледелия на Украине //Земледелие. – 1991. - № 12. – С. 41-44. Особистий внесок Кисіля В.І.: викладено концептуальні положення біологічного землеробства, узагальнено літературні джерела та експериментальний матеріал, запропоновано програму досліджень з біологічного землеробства в Україні.
19. Бука А.Я., Кисель В. И. Эффективность удобрений в звене севооборота при различных способах обработки почвы //Бюллетень ВИУА. – 1984. - № 71.- С. 8-12. Особистий внесок Кисіля В.І.: проведення наукових досліджень, обробка, аналіз та узагальнення експериментальних даних.
20. Медведев В.В., Бука А.Я., Кисель В.И. Влияние способов механической обработки на изменение плодородия почв и эффективность минеральных удобрений //Почвы Украины и повышение их плодородия. - К.: Урожай, 1988. - Т.2.– С. 81-90. Особистий внесок Кисіля В.І.: участь в проведенні науково-дослідних робіт, аналіз та узагальнення експериментального матеріалу, формулювання висновків.
21. Бука А.Я., Кисель В.И. Эффективность применения удобрений при разных способах основной обработки почвы // Удобрения полевых культур при интенсивных технологиях выращивания. – К.: Урожай, 1990. – С. 130-146. Особистий внесок Кисіля В.І.: проведення науково-дослідних робіт, узагальнення літературних даних та експериментального метеріалу, формулювання висновків.
22. Медведєв В.В., Булигін С,Ю., Балюк С.А., Лактионова Т.М., Кисіль В.І. Сучасний стан земель України і заходи для його поліпшення //Вісник аграрної науки. – 1996. - № 12. – С. 5-13. Особистий внесок Кисіля В.І.: висвітлення проблеми забруднення ґрунтів важкими металами, узагальнення експериментальних даних, формулювання висновків.
23. Козирєва Л.О., Цибулько В.Г., Кисіль В.І. Динаміка брилистості орного шару чорнозему типового в залежності від систем удобрення //Агрохімія і ґрунтознавство. Спеціальний випуск. - 1998. - Ч.4. - С. 136-140. Особистий внесок Кисіля В.І.: Висвітлення наукових аспектів проблеми агрофізичного стану ґрунтів за сучасних систем землеробства, узагальнення експериментальних даних, формулювання висновків.
24. Бука А.Я., Кисель В.И. Продуктивность звена севооборота в зависимости от удобрения и способа обработки почвы // Химия в сельском хозяйстве. - 1985. - № 2. – С. 28-29. Особистий внесок Кисіля В.І.: проведення науково-дослідних робіт, обробка, аналіз і узагальнення експериментальних даних.
25. Кисель В.И. Нетрадиционные подходы в агрохимических исследованиях //Тезисы докладов 8 Всесоюзного съезда почвоведов. Агрохимия и плодородие почв. – Новосибирск, 1989. – С. 183.
26. Кисіль В.І. Нетрадиційні шляхи оздоровлення екологічного стану агросфери // Матеріали міжнародного регіонального семінару “Охорона довкілля: сучасні дослідження в екології і мікробіології”. – Ужгород, 1997. –С. 466-469.
27. Кисіль В.І. На шляху до міжнародного ринку екологічно чистих продуктів харчування //Агроінком. - 1998. - №3-4. – С. 15-17.
28. Кисель В.И. Нетрадиционные приемы повышения урожая сельскохозяйственных культур и качество продукции в биологическом земледелии // Материалы 6 Международной научно-практической конференции “Нетрадиционное растениеводство, экология и здоровье”. – Симферополь, 1997. – С. 46.
29. Кисіль В.І., Скрильник Є.В. Ефективність органо-мінеральних добрив при біологічній системі землеробства //Матеріали науково-виробничої конференції “Оптимізація структури агроландшафтів і раціональне використання ґрунтових ресурсів”. – К., 2000. – С. 60-61. Особистий внесок Кисіля В.І.: висвітлення проблеми застосування нетрадиційних видів добрив у біологічному землеробстві, узагальнення експериментальних даних.
30. Кisel. V. Influence of long-term traditional and organic agriculture of chernozem fertility parameters of Ukraine. Proceedings of 13 IFOAM Scientific Conference. – Basel, 2000. - P. 392.
31. Kisel V. Untraditional ways to designing of problem stable agrarian sphere development //Sustainable development: system analysis in 2 Practical Conference. - Sevastopol, 1996. - P. 106-107.
|
