Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
Інститут грунтознавства та агрономії ім. О.Н.Соколовського УААН
Козак Микола Васильович
Удк:634.11:631.95
Агроекологічні основи збереження родючості грунтів в промисових насадженнях яблуні та їх якісна оцінка в садівництві України
06.01.03-агрогрунтознавство і агрофізика
Автореферат дисертації на здобуття наукового ступеня доктора сільськогосподарських наук
Харків-1999
Дисертацією є рукопис
Робота виконана в інституті садівництва УААН
Науковий консультант:
доктор сільськогосподарських наук, професор
Баука Анатолій Янович, Інститут грунтознавства та агрохімії ім.О.Н.Сокальського, головний науковий співробітник
Офіційні опоненти:
1.Доктор сільськогосподарських наук, професор Полупан Микола Іванович, Інститут грунтознавства та агрохімії ім.О.Н.Сокальського, головний науковий співробітник
Доктор сільськогосподарських наук, професор Назаренко Іван Іванович, Чернівецький держуніверситет, завідувач каф. грунтознавства та агробізнесу
Доктор сільськогосподарських наук, професор Гнатенко Олександр Федорович, Національний аграрний університет, професор кафедри грунтознавства та охорони грунтів
Провідна установа: лабораторія грунтознавства Інститутуту землеробства Української академії аграрних наук, с.Чабани, К.-Святошинського району, Київської області.
Захист відбудеться «15» «квітня» 1999р. о «10» годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 64.354.01. в Інституті грунтознавства та агрохімії УААН за адресою: 310024, м.Харків-24, вул. Чайковського, 4
З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Інституту грунтознавства та агрономії УААН 310024, м.Харків, вул.Чайковського,4
Автореферат розісланий «15» «березня» 1999 р.
Вчений секретар
спеціалізованої вченої ради,
кандидат с.-г. наук, О.Ф.Павленко
ВСТУП
Актуальність теми. Родючість грунту характеризується складним комплексом взаємопов'язаних і взаємообумовлених явищ і властивостей. Тому успіх сучасного садівництва в значній мірі залежить від садопридатності грунту. Закон адекватності генотипу рослин умовам їх росту і розвитку має виняткове значення для отримання високих урожаїв сільськогосподарських культур, особливо плодових. В зв'язку з тим, що плодові дерева - багаторічні, допущені помилки можуть проявитися через багато (5-10) років після закладки саду. Тому бонітування грунтів по відношенню до плодових насаджень завжди було і залишається актуальним, а удосконалення його залежно від порід, сортів, підщеп, практично не має меж.
Технологічний вплив на грунт в садівництві значно більший порівняно з рільництвом. Це обумовлено плантажною оранкою, що проводиться перед садінням саду, багаторічною монокультурою, багаторазовим обприскуванням за вегетаційний період плодових рослин отрутохімікатами, значним відчудженням біомаси з урожаєм і обрізанним гіллям. Все це призводить до зниження родючості і забруднення навколишнього середовища.
Зменшення органічної речовини постійно розшатує агроекологічну систему і порушує її стабільність. Тому система агробіоценозу саду хрупка і без ретельних заходів, спрямованих на відтворення і збереження родючості грунту, не можливо досягти успіху. Високі врожаї плодових культур можна деякий час одержувати за рахунок мінеральних добрив. За таких умов на певному етапі зниження ефективності родючості починають проявлятись ознаки незворотніх деградаційних процесів у грунті. При цьому, чим вищий був отриманий урожай, тим спостерігається більша деградація грунту, тим швидше через різке зниження врожаю буде викорчований сад. Уникнення цих негативних явищ, розробка цілеспрямованих заходів відтворення родючості грунту в садах, оцінка їх за допомогою оперативного контролю за зміною показників родючості, прогнозування процесів є актуальними питаннями сучасності. Оскільки грунт є основним компонентом біосфери, то відтворення і підтримання його родючості на оптимальному рівні є обов'язковою умовою не лише розвитку грунту, а й екологічної безпеки та стійкості природного середовища.
Зв'язок роботи з науковими програмами. Дослідження виконувались згідно Державної програми (реєстраційний номер 0194 U 00560). "Розробити теоретичні та технологічні основи підвищення родючості грунтів і оптимізації мінерального живлення, які забезпечать високий рівень урожаю і якість продукції плодових і ягідних культур, а також екологічну безпеку навколишнього середовища".
Мета досліджень - науково обгрунтувати отримання високих урожаїв плодових культур при збереженні родючості грунту і створення екологічно безпечного навколишнього середовища шляхом удосконалення системи удобрення і утримання міжрядь саду.
Завдання досліджень:
- обгрунтувати методичні підходи і розробити шкалу бонітування грунтів, що визначить їх ступінь садопридатності для яблуні;
- встановити зміни показників родючості темно-сірих опідзолених грунтів під впливом різних систем удобрення та утримання міжрядь саду;
- дослідити архітектоніку кореневої системи і продуктивності яблуні в залежності від умов вирощування;
- обгрунтувати найбільш екологічно та економічно доцільну систему удобрення саду і утримання його міжрядь та виявити найбільш сприятливі трави для відтворення родючості грунту;
- обгрунтувати і запропонувати екологічний показник контролю, який дозволив би оперативно оцінювати заходи по збереженню та відтворенню родючості грунту;
- на основі експериментальних даних розробити модель родючості темно-сірих опідзолених грунтів та запропонувати біогеоценотичну схему ведення досліджень в садівництві.
Наукова новизна. На підставі біогеоценотичного аналізу взаємопов'я-заних змін показників родючості грунту, закономірностей і тенденцій їх відтворення, розвитку кореневої системи і формування продуктивності яблуні встановлено і обгрунтовано поріг незворотньої деградації темно-сірого опідзоленого грунту, який проявляється в його підкисленні, декальцинації і зміні якісного складу гумусу, що наступає при рНвод. нижче 5. Розроблена і запропонована шкала бонітування грунтів для яблуні.
З біогеоценотичних позицій доведено, що задерніння міжрядь саду забезпечує значне уповільнення розвитку негативних явищ в процесі відтворення родючості грунту. Обгрунтовано і запропоновано:
- економічно вигідні і екологічно безпечні системи удобрення саду на темно-сірих опідзолених грунтах з невисокими (N60Р60К60) дозами мінеральних добрив, або з передсадивним внесенням 60 т/га гною і з доведенням фосфору і калію до оптимальних рівнів (Р2О5 до 16-24; К2О до 12-18 мг/100 г грунту), азот вносять в дозі N60-90;
- проводити задерніння міжрядь саду вівсяницею лучною, яка більш тривалий час сприяє збереженню родючості грунту в порівнянні з іншими травами та їх сумішами;
- обгрунтовано простий екологічний показник контролю за станом грунту, який одночасно може оцінювати техногенний вплив на нього;
- модель родючості темно-сірих опідзолених грунтів зайнятих садами;
- біогеоценотичну схему ведення досліджень в садівництві, яка передбачає поєднання природно-історичного аналізу консервативних показників і властивостей грунту та сучасного методу - моделювання, який використо-вується для аналізу динамічних показників і властивостей.
Практична цінність роботи полягає:
- в комплексному вивченні і розробці заходів для відтворення родючості темно-сірих опідзолених грунтів та встановлення раціональних норм мінеральних добрив;
- в обгрунтуванні довготривалого утримання міжрядь саду під дерново-перегнійною системою з мінімальним (N60Р60К60) використанням мінеральних добрив;
- в розробці простого екологічного показника оперативного контролю за зміною родючості грунту по рН водному;
- в розробці моделі родючості грунту, яка дозволить оперативно виявити лімітуючі фактори формування врожаю і прийняти необхідні заходи для їх оптимізації.
Висновки й пропозиції, зроблені за результатами досліджень, знайшли відображення в методичних рекомендаціях з бонітування грунтів і Державному проекті бонітування грунтів.
Матеріали досліджень ввійшли в навчальні посібники для вузів і використовуються при читанні лекцій з грунтознавства в Національному та Білоцерківському аграрних університетах.
Апробація роботи. Результати досліджень доповідалися і обговорювалися на виїздному засіданні секції садівництва Міністерства сільського господарства СРСР (Кримська дослідна станція садівництва, 1979 р.), на Республіканській науково-практичній конференції "Проблеми сучасного садівництва" (м. Київ, 1989 р.), на Всесоюзній конференції "Проблеми інтенсифікації садівництва" (м. Мічурінськ, 1990 р.), на засіданні Всесоюзної координаційної Ради вапнування опідзолених і вилугуваних чорноземів (м. Бєлгород, 1990 р.), на VII Всесоюзній нараді з уніфікації методів визначення нітратів і нітрітів в продуктах за проблемою ГКНТ 0.38.03 (м. Ленінград, 1990 р.), на міжнародному науковому семінарі "Сучасні проблеми охорони і відтворення родючості грунту" (м. Одеса, 1994 р.), на науково-практичній конференції "Раціональне використання і охорона земельних ресурсів" (м. Київ, 1994 р.), на міждержавній науковій конференції "Сучасні проблеми охорони земель" (м. Київ, 1997 р.), на Всеукраїнській конференції "Ресурсозберігаючі технології в садівництві" (м. Київ, 1998 р.).+
Основні положення дисертаційної роботи викладені в статтях міжнародних журналів: "Почвоведение", "Агрохимия", "Soil Science".
Працями автора зацікавились наукові установи США, Канади, Куби, Аргентіни, Південної Африки, Іспанії, Чехії, Польщі, які надіслали автору запит на відповідні публікації.
Структура та обсяг роботи. Дисертаційна робота складається з вступу, 7 розділів, висновків, списку літератури і додатків. Загальний обсяг дисертації - 364 сторінки, включає 70 таблиць, 14 рисунків, додатків 18. Список використаних джерел нараховує 359 найменувань.
Публікації. Результати досліджень за темою дисертації викладені в 40 основних працях, з них 8 одноосібних, в тому числі 5 у міжнародних журналах. Загальна кількість надрукованих праць - 67.
Декларація особистого внеску. Дисертант оформив напрямок, розробив програму і методику досліджень. Йому належить розробка теоретичних положень і їх вирішення, особисто проведені експедиційні і більше 70 % лабораторних досліджень, аналіз експериментального матеріалу, узагальнення результатів досліджень і формування висновків. Доля деяких сумісних публікацій складає 60-80 %.
ОСНОВНИЙ ЗМІСТ
1. Огляд літератури.
Узагальнені відомості з літературних джерел щодо придатності грунтів під плодові насадження. В аналізі цих даних велика увага приділяється впливу фізико-хімічних та агрохімічних показників грунту на продуктивність яблуні, біогеоценотичному напрямку в грунтознавстві (В.В. Докучаєв, 1936; В.Р. Вільямс, 1949; В.І. Вернадський, 1978; А.Н. Тюрюканов, 1988; А.В. Смагін, 1996; А.І. Соколов, 1996) на основі якого обгрунтовується можливість екологічно вирішувати проблеми сучасного садівництва.
2. Об'єкти, методика і умови проведення досліджень.
Робота виконана на основі матеріалів експедиційних досліджень грунтів в промислових насадженнях яблуні степового Криму і довготривалих польових дослідів лісостепової зони України. Дослідження проводились протягом 1974-1995 років. На першому етапі вивчалась садопридатність грунтів степового Криму (чорноземів південних, лучно-чорноземних, темно-каштанових та лучно-каштанових слабкосолонцюватих) і Лісостепу (темно-сірих опідзолених грунтів різних регіонів України).
Об'єктами експедиційних досліджень були плодоносні насадження яблуні віком 14-20 років. Весь комплекс робіт виконувався на облікових ділянках одного кварталу з урахуванням типу грунту, умов рельєфу, віку дерев, сортів, підщеп, схеми посадки і агротехніки. Пробні ділянки підбирались, виходячи з однотипних їх характеристик: однаковими за силою росту і станом дерев в 10-20 кратній повторності. На кожній ділянці закладали грунтові розрізи глибиною до 2,0-2,5 м в трьохкратній повторності на відстані 2 м від дерева. В цих розрізах вивчали архітектоніку кореневої системи і відбирали зразки грунту для хімічного аналізу. Дослідження проведені в таких господарствах Кримської області: радгосп "50 лет Октября" Красноперекопського району, колгосп "Завет Ленина" Джанкойського району, радгосп “Победа” Нижньогірського району. Експедиційні дослідження темно-сірих опідзолених грунтів проведені в стаціонарних дослідах, що розміщені в північному, західному, центральному та східному регіонах Лісостепу України.
На другому етапі досліджень в стаціонарних дослідах Інституту садівництва (ІС) УААН, Краснокутської дослідної станції садівництва, Подільської станції садівництва, Львівського філіалу ІС вивчали вплив різних доз азотних добрив, передсадивного внесення органічних та мінеральних добрив, різного співвідношення мінеральних добрив, систем утримання грунту у міжряддях саду на різних фонах мінеральних добрив на зміну показників родючості темно-сірого опідзоленого грунту та продуктивність яблуні. Зроблено пошук підбору трав для задерніння міжрядь саду та наукового обгрунтування біогеоценотичного методу досліджень в садівництві.
Дослід №1, закладений в 1977 р. в дослідному господарстві "Новосілки". Сад висаджений весною 1973 року. Передсадивна підготовка грунту - згідно агровказівок. Схема досліду: 1) контроль без добрив; 2) фон (Р60К120); 3) фон + N90; 4) фон+ N180; 5) фон + N270 кг/га. В досліді висаджено сорти яблуні Джонатан і Кальвіль сніговий. Площа живлення 5 х 5 м. Форма крони - плоска вільноростуча пальмета. Повторність досліду чотириразова. Фосфорні і калійні добрива вносили щорічно восени під основний обробіток, а азотні - навесні під перший обробіток грунту.
Дослід №2, закладений навесні 1973 р. в дослідному господарстві ІС "Новосілки". Вивчали ефективність передсадивного внесення різних доз добрив в насадженнях яблуні. Схема досліду: 1) контроль без добрив; 2) гній 60 т/га +РК по виносу (Р2О5-250 кг, К2О-1330 кг/га); 3) гній 60 т/га +РК із розрахунку доведення до оптимального рівня (Р2О5 до 20 мг/100 г грунту-700 кг/га, К2О-до 15 мг/100 г грунту-530 кг/га); 4) гній 60 т/га+Р300К400 +Р60К120 щорічно; 5) гній 60 т/га+Р600К800; 6) Р600К800. Органічні а також фосфорні і калійні добрива внесені восени 1972 року. Азотні добрива на всіх варіантах, крім контролю-вносили щорічно згідно рекомендацій.
Дослід №3, закладений на Краснокутській дослідній станції садівництва восени 1978 р. Сад висаджений у 1976 році. Вивчали ефективність різних доз та співвідношень мінеральних добрив в насадженнях яблуні. Схема досліду: 1) контроль без добрив; 2) 60 т/га гною + Р300К400 - фон; 3) фон + N60Р60К60; 4) фон + N120Р120К120; 5) фон + N180Р180К180. Повторність досліду - триразова. В кожній ділянці по 12 облікових дерев сорту Мекінтош і Зимове лимонне.
Дослід №4, закладений у 1976 р. в дослідному господарстві ІС "Новосілки". Сад висаджений у 1972 році. Вивчали ефективність дерново-перегнійної системи утримання міжрядь саду на різних фонах мінеральних добрив. Схема досліду: 1) чорний пар + N60Р60К60; 2) чорний пар +N120Р60К120; 3) чорний пар + N180Р60К180; 4) задерніння + N60Р60К60; 5) задерніння + N120Р60К120; 6) задерніння + N180Р60К180. У досліді висаджені сорти яблуні Джонатан і Кальвіль сніговий. Площа живлення 5 х 5 м. Форма крони плоска вільноростуча пальмета. Повторність досліду - триразова. Фосфорні і калійні добрива вносили щорічно восени, а азотні - навесні на варіантах чорного пару під оранку, а на задернінні - поверхнево.
Дослід №5, по вивченню дерново-перегнійної системи закладений на Подільській дослідній станції садівництва в 1976 р. Схема досліду: 1) чорний пар; 2) задерніння 5-го року після посадки саду. Сорти яблуні Джонатан, Ренет Симиренка. Внесення добрив згідно рекомендацій.
Дослід №6, по пошуку трав для задерніння саду, закладений у 1979 році в дослідному господарстві ІС "Новосілки". Сад висаджений у 1972 році. Схема досліду: 1) польовиця біла пагононосна; 2) райграс пасовищний; 3) вівсяниця лучна; 4) м'ятлик лучний; 5) вівсяниця + райграс; 6) вівсяниця + райграс + м'ятлик. В досліді висаджений сорт яблуні Джонатан. Площа живлення 5 х 5 м, повторність досліду триразова.
У Львівському філіалі ІС вивчали архітектоніку кореневої системи яблуні при тривалому задернінні. Задерніння з моменту посадки саду.
Аналітичні дослідження зразків грунту проведені в лабораторіях кафедри агрохімії Української сільськогосподарської академії, Науково-дослідного інституту геології і фізики мінералів і в лабораторіях ІС. Аналізи виконувались за загальноприйнятими методиками в грунтознавстві та агрохімії. Статистична обробка результатів досліджень проведено методом дисперсійного аналізу на персональному комп'ютері.
В агроекологічному відношенні райони досліджень степового Криму характеризуються м'якою зимою, прохолодною весною і теплою осінню. Середньорічна температура степового Криму за багаторічними даними метеорологічних станцій коливається в межах 10,2-10,7 оС. Сума річних атмо-сферних опадів за багаторічними даними складає 336-464 мм. За таких умов інтенсивне садівництво в цьому регіоні можливе лише при застосуванні зрошення.
Відомо, що середньорічна кількість опадів на території України зменшується із заходу на схід мм: зона Львівського філіалу ІС УААН - 600-700, Подільської дослідної станції садівництва - 480-556, Інституту садівництва УААН - 597, Краснокутської дослідної станції садівництва - 476, а середньорічна температура складає відповідно 7,1; 6,5; 7,4; 6,0-6,3 оС.
За екологічними показниками темно-сірі опідзолені грунти західних і цетральних регіонів найбільш сприятливі для яблуні. В східній частині Лісостепу недостатня кількість опадів, часта ймовірність пізніх заморозків можуть бути обмежуючим фактором продуктивності яблуні. Детальна характеристика грунтів викладена в 3 і 4 розділах дисертаційної роботи.
3. Садопридатність грунтів і їх якісна оцінка.
На підставі узагальнення літературних джерел і власних досліджень запропонована якісна оцінка (бонітування) грунтів по відношенню до яблуні. Оптимальні величини діагностичних показників метрової товщі грунту, що оцінені в 100 балів складають фізичної глини - 35-60 %, щільності грунту - 1,3-1,6 г/см3, рНвод. - 5,6-7,5; запас гумусу - 160 т/га, рухомого фосфору - 16-24, обмінного калію - 12-18 за Чіріковим, а за Мачигіним відповідно - 3-5 і 25-35 мг/100 г грунту. При розробці параметрів бонітетів ураховували обмежуючі фактори родючості (засолення, солонцюватість, карбонатність, рівень грунтових вод і інші), а також відхилення від оптимальних діагностичних показників через існуючі в літературі поправочні коефіцієнти. Кінцеві результати бонітування дозволили зробити важливий висновок - бонітіро-вочний бал грунту є інтегральним показником. Кореляційний і регресивний аналізи даних на ЕОМ дозволив встановити тісний кореляційний зв'язок між балами бонітету і врожайністю яблуні. Коефіцієнт кореляції становить R=0,958, а детермінації R2=0,917. Отже зміни врожайності яблуні при сприятливих кліматичних умовах майже на 92 % залежать від бонітету грунту.
4. Зміни водно-фізичних, фізико-хімічних та агрохімічних властивостей
темно-сірих опідзолених грунтів під впливом різних техногенних факторів
У розділі 4 на основі експериментальних даних, отриманих в багаторічних стаціонарних польових дослідах обгрунтовується вплив добрив і системи утримання міжрядь саду на фізичні, фізико-хімічні властивості, зміну якісного складу гумусу. Показано досить високу чутливість грунту до антропогенного впливу. Доведено, що серед деградаційних факторів найбільш суттєвим є високі дози аміачної селітри. Її негативний вплив дещо зменшує задерніння міжрядь і внесення органічних добрив.
Результати досліджень (табл. 4.1) свідчать про те, що при внесенні аміачної селітри внаслідок підкислення відбувається декальцинація грунту. Тривале використання високих доз аміачної селітри обумовило збіднення грунту до глибини 40 см на обмінні кальцій і магній. Це явище посилюється в міру збільшення доз цих добрив і при потрійній дозі азоту (N270 кг/га) деградаційні процеси сягають апогея. Суттєве підвищення гідролітичної кислотності спостерігається в шарі 0-20 см, а у варіантах з подвійною і потрійною дозами азоту (N180-270 кг/га) цей показник збільшується і до глибини 40 см.
Довготривале використання мінеральних добрив негативно вплинуло і на якісний склад увібраних катіонів. На контролі ступінь насичення грунту основами в шарі 0-20 см становила 67,3 %, а в варіанті N270Р60К120 за 17 років знизилась до 20 %. Такі різкі зміни хімічних показників грунту в деякій мірі можна пояснити його малою буферністю, що обумовлено порівняно легким гранулометричним складом і низьким вмістом гумусу.
Сімнадцятирічне внесення мінеральних добрив (табл. 4.1) не сприяло накопиченню гумусу в метровому шарі грунту. Значні його втрати виявлені у варіантах з внесенням тільки фосфорних і калійних добрив (Р60К120), а також на цьому фоні при підвищених дозах азотних (N180-270 кг/га). Найменші втрати гумусу (до 11 %) в порівнянні з контролем встановлені на варіанті
Таблиця 4.1. Фізико-хімічні показники родючості темно-сірого опідзоленого
легкосуглинкового грунту в досліді з тривалим застосуванням добрив
(ДГ "Новосілки", 1993 р.).
|
Глибина, |
рН |
Гумус, |
Нг |
Са++ |
S |
V, |
ГК-1 |
ГК-2 |
|
см |
вод. |
% |
мг-екв/100 г грунту |
% |
% до грунту |
|||
|
Контроль без добрив |
||||||||
|
0-20 |
5,53 |
1,35 |
3,44 |
5,28 |
7,30 |
67,3 |
0,130 |
0,10 |
|
20-40 |
5,61 |
1,22 |
2,94 |
6,50 |
9,70 |
77,5 |
0,010 |
0,14 |
|
40-60 |
5,99 |
1,00 |
2,05 |
6,95 |
11,2 |
83,9 |
0,009 |
0,12 |
|
60-80 |
6,23 |
0,81 |
1,58 |
6,97 |
12,4 |
87,9 |
0,009 |
0,06 |
|
80-100 |
6,38 |
0,59 |
1,28 |
7,22 |
12,1 |
89,5 |
0,010 |
0,03 |
|
Р60К120 |
||||||||
|
0-20 |
5,56 |
0,96 |
2,89 |
5,20 |
6,20 |
67,7 |
0,040 |
0,11 |
|
20-40 |
5,78 |
0,52 |
2,50 |
6,70 |
8,20 |
76,2 |
0,006 |
0,07 |
|
40-60 |
6,14 |
0,41 |
1,56 |
6,83 |
8,40 |
83,5 |
0,001 |
0,05 |
|
60-80 |
6,38 |
0,29 |
1,10 |
6,70 |
8,60 |
88,2 |
0,005 |
0,02 |
|
80-100 |
6,92 |
0,18 |
0,73 |
6,90 |
9,20 |
92,4 |
0,000 |
0,02 |
|
N90Р60К120 |
||||||||
|
0-20 |
4,97 |
1,35 |
5,52 |
2,73 |
5,30 |
49,6 |
0,150 |
0,08 |
|
20-40 |
5,48 |
1,12 |
3,19 |
5,53 |
9,00 |
73,1 |
0,060 |
0,11 |
|
40-60 |
6,02 |
0,87 |
1,91 |
6,63 |
10,3 |
84,5 |
0,010 |
0,16 |
|
60-80 |
6,27 |
0,66 |
1,33 |
7,70 |
11,2 |
89,5 |
0,001 |
0,15 |
|
80-100 |
6,43 |
0,49 |
1,22 |
7,20 |
11,4 |
90,1 |
0,008 |
0,05 |
|
N180Р60К120 |
||||||||
|
0-20 |
4,67 |
1,12 |
6,70 |
1,73 |
2,70 |
27,4 |
0,140 |
0,08 |
|
20-40 |
5,14 |
0,73 |
3,64 |
6,27 |
7,60 |
67,6 |
0,007 |
0,15 |
|
40-60 |
5,72 |
0,52 |
2,13 |
7,77 |
9,30 |
80,8 |
0,003 |
0,11 |
|
60-80 |
6,01 |
0,39 |
1,45 |
7,30 |
9,70 |
86,4 |
0,003 |
0,04 |
|
80-100 |
6,35 |
0,23 |
1,16 |
6,67 |
9,70 |
88,8 |
0,000 |
0,04 |
|
N270Р60К120 |
||||||||
|
0-20 |
4,53 |
1,15 |
7,22 |
1,20 |
1,90 |
20,0 |
0,210 |
0,02 |
|
20-40 |
4,71 |
0,80 |
5,89 |
3,27 |
5,60 |
45,0 |
0,070 |
0,06 |
|
40-60 |
5,64 |
0,55 |
2,46 |
7,63 |
9,20 |
78,0 |
0,001 |
0,11 |
|
60-80 |
6,22 |
0,44 |
1,48 |
7,63 |
9,70 |
86,3 |
0,001 |
0,07 |
|
80-100 |
6,78 |
0,35 |
0,95 |
7,50 |
9,80 |
90,5 |
0,000 |
0,07 |
N90Р60К120. Отримані дані свідчать про те, що протягом 17 років формування врожаю відбувалось не тільки за рахунок мінеральних добрив, а й за рахунок мобілізації потенційної родючості грунту. При цьому мобілізаційний процес охоплює всю метрову товщу грунту.
Групово-фракційний склад гумусу (табл. 4.2) в першу чергу залежить від
Таблиця 4.2. Групово-фракційний склад гумусу (% від С заг.) темно-сірого
опідзоленого легкосуглинкового грунту при тривалому застосуванні добрив
(1976-1993 рр.)
|
Глибина, |
С заг., |
Фракції ГК |
Фракції ФК |
Сгк |
||||||
|
см |
% |
1 |
2 |
3 |
1 |
2 |
3 |
Сфк |
||
|
Контроль без добрив |
||||||||||
|
0-20 |
0,75 |
17,3 |
13,3 |
9,34 |
24,0 |
9,34 |
10,7 |
0,91 |
||
|
20-40 |
0,66 |
1,52 |
2,21 |
6,06 |
15,2 |
16,7 |
4,54 |
0,79 |
||
|
40-60 |
0,53 |
1,70 |
22,8 |
5,66 |
9,62 |
18,7 |
3,77 |
0,94 |
||
|
60-80 |
0,42 |
2,14 |
14,5 |
2,38 |
9,76 |
37,8 |
7,14 |
0,35 |
||
|
80-100 |
0,33 |
3,03 |
9,09 |
3,03 |
9,09 |
12,1 |
6,06 |
0,55 |
||
|
Р60К120 |
||||||||||
|
0-20 |
0,50 |
8,00 |
22,0 |
6,00 |
24,0 |
12,0 |
8,00 |
0,82 |
||
|
20-40 |
0,34 |
1,77 |
21,8 |
5,88 |
12,9 |
31,2 |
8,82 |
0,55 |
||
|
40-60 |
0,25 |
0,40 |
19,6 |
4,00 |
11,6 |
12,4 |
8,00 |
0,75 |
||
|
60-80 |
0,15 |
3,33 |
16,7 |
6,00 |
10,0 |
23,3 |
7,34 |
0,64 |
||
|
80-100 |
0,12 |
0,00 |
16,7 |
5,83 |
8,33 |
33,3 |
10,8 |
0,43 |
||
|
N90Р60К120 |
||||||||||
|
0-20 |
0,76 |
19,7 |
10,5 |
11,8 |
21,1 |
10,5 |
10,5 |
1,00 |
||
|
20-40 |
0,64 |
9,37 |
17,2 |
6,25 |
20,3 |
20,3 |
4,69 |
0,72 |
||
|
40-60 |
0,55 |
1,64 |
29,3 |
3,64 |
12,9 |
14,4 |
3,64 |
1,12 |
||
|
60-80 |
0,40 |
0,25 |
37,3 |
2,50 |
12,3 |
12,8 |
7,50 |
1,23 |
||
|
80-100 |
0,28 |
2,86 |
18,6 |
2,86 |
7,86 |
24,3 |
11,4 |
0,56 |
||
|
N180Р60К120 |
||||||||||
|
0-20 |
0,61 |
23,0 |
13,1 |
9,84 |
32,8 |
1,64 |
13,1 |
0,96 |
||
|
20-40 |
0,38 |
1,84 |
40,3 |
7,90 |
24,5 |
7,11 |
10,5 |
1,19 |
||
|
40-60 |
0,30 |
1,00 |
35,7 |
6,67 |
12,3 |
11,0 |
16,7 |
1,08 |
||
|
60-80 |
0,20 |
1,50 |
18,5 |
3,00 |
13,5 |
16,5 |
12,0 |
0,55 |
||
|
80-100 |
0,19 |
0,00 |
21,1 |
4,74 |
10,5 |
10,5 |
16,3 |
0,69 |
||
|
N270Р60К120 |
||||||||||
|
0-20 |
0,70 |
30,0 |
2,85 |
10,0 |
30,0 |
2,86 |
11,4 |
0,97 |
||
|
20-40 |
0,48 |
14,6 |
12,5 |
6,25 |
22,9 |
25,0 |
10,4 |
0,57 |
||
|
40-60 |
0,40 |
0,25 |
27,3 |
5,00 |
12,3 |
12,8 |
10,0 |
0,93 |
||
|
60-80 |
0,28 |
0,36 |
24,6 |
3,57 |
10,4 |
14,6 |
14,3 |
0,73 |
||
|
80-100 |
0,20 |
0,00 |
35,0 |
4,50 |
10,0 |
15,0 |
10,5 |
1,11 |
наявності свіжих рослинних рештків і вмісту мінеральних компонентів, головним чином кальцієвих солей і сполук рухомих заліза та алюмінію. Як показали дослідження, азотні добрива не стільки вплинули на груповий склад гумусових кислот (Сгк:Сфк), скільки на фракційний склад гумінових кислот. Так, під впливом аміачної селітри збільшилась рухомість гумусу. Це проявилося в збільшенні вмісту першої фракції гумінових кислот (ГК-1) і зменшенні другої фракції (ГК-2), особливо в шарі 0-20 см. Експерименти, які проведені Плотніковою і Пономарьовою показали, що на розчинність чорних гумінових кислот (ГК-2) дуже впливає реакція середовища (рНвод.), яка в свою чергу залежить від якісного складу обмінних катіонів. Аналізуючи результати досліджень за системою показників гумусного стану, згідно Гришиної і Орлова, (1978) находимо, що у варіанті N270Р60К120 ГК-1 складають 70%, а гумінові кислоти зв'язані з кальцієм ГК-2 - лише 7 % від суми гумінових кислот. В той же час в грунті контрольного варіанту гумінові кислоти складають відповідно 44,3 і 33,3 %. Зменшення вмісту ГК-2 в шарі 0-20 см в варіантах з азотними добривами супроводжується збільшенням її вмісту в глибинних шарах за рахунок чого гумус в них набуває гуматного типу: відношення Сгк:Сфк в метровому шарі коливається в межах від 0,55 до 1,23. Оцінюючи кількісний вміст ГК-2 контрольного варіанту і варіанту N270Р60К120, можна припустити, що має місце вимивання цієї фракції за межі метрової товщі грунту. Найбільш сприятливою дозою добрив, що позитивно впливає на групово-фракційний склад гумусу є N90Р60К120. З великою обережністю при використанні вапна можна застосовувати дозу N180Р60К120. Використання добрив в дозі N270Р60К120 економічно недоцільне і екологічно шкідливе.
Різке зменшення другої фракції гумінових кислот спостерігається при рН грунту нижче 5, що супроводжується декальцинацією і підвищеною рухомістю гумусу. При рН вище 5 різко збільшується вміст обмінного кальцію і підвищується вміст ГК-2. Рівень рН нижче 5 спостерігається в шарі грунту 0-20 см в усіх варіантах з внесенням аміачної селітри, а в варіанті N270Р60К120 і в шарі 40 см. Відзначені шари грунту характеризуються низьким вмістом фракції ГК-2. В шарах 20-40 і 40-60 см варіантів N90Р60К120 і N180Р60К120 рН вище 5 і тому тут же, внаслідок міграційних процесів, збільшується вміст ГК-2. Отже в грунті проходять незворотні деградаційні процеси, що проявляються в зменшенні ГК-2 в шарі 0-20 см та переміщення її в умовах недостачі кальцію, для її коагуляції, в нижчі шари та збільшенні в поверхневому шарі грунту не здатної до міграції першої фракції гумінових кислот. Така поведінка чорних (ГК-2) і бурих (ГК-1) кислот пов'язана з їх розчинністю у воді, що експериментально доведено В.В. Пономарьовою (1978).
Отримані результати дозволили запропонувати рН грунтового розчину , як показник контролю за станом родючості грунту, який віддзеркалює не тільки зміни фізико-хімічних та інших властивостей, а й більш глибокі незворотні процеси, що стосуються змін фракційного складу гумусу. З рН пов'язана доступність поживних речовин. За його показником можна судити наскільки конкретно сумісні грунт і рослина і пропонувати заходи з їх зближення. Реакція грунтового середовища є одним із провідних факторів, що впливає на напрямок і темпи процесів гумуфікації, закріплення та міграції її продуктів у грунті. До того ж визначення рН доступне будь-якій хімічній лабораторії.
Систематичне внесення мінеральних добрив забезпечило вищий рівень вмісту рухомих форм основних елементів живлення (табл. 4.3).
У метровому шарі грунту вміст нітратного азоту незначний. Кількість його збільшується зі збільшенням доз азотних добрив на глибині 120-180 см, що рідко враховується при агрохімічних дослідженнях. Рухомий фосфор і обмінний калій накопичуються під впливом внесених добрив і зосереджуються головним чином в шарі грунту 0-40 см. Згідно рекомендаціям по удобренню
Таблиця 4.3. Вплив тривалого використання мінеральних добрив на вміст нітратів, рухомих форм фосфору і обмінного калію в темно-сірому опідзоленому легкосуглинковому грунті (ДВГ "Новосілки", 1993 р., мг/кг грунту)
|
Глибина, см |
Контроль |
Р60К120 |
N90Р60 К120 |
N180Р60 К120 |
N270Р60 К120 |
НІР05 |
|
Вміст N-NО3 |
||||||
|
0-20 |
1,60 |
0,50 |
1,00 |
1,70 |
1,40 |
Fф F05 |
|
20-40 |
1,50 |
0,20 |
1,10 |
1,40 |
0,60 |
- " - |
|
40-60 |
0,90 |
0,20 |
1,30 |
3,70 |
1,00 |
- " - |
|
60-80 |
0,30 |
0,10 |
3,20 |
9,30 |
3,90 |
- " - |
|
80-100 |
0,50 |
0,10 |
10,0 |
13,7 |
8,60 |
- " - |
|
100-120 |
0,70 |
0,40 |
15,3 |
17,4 |
23,9 |
- " - |
|
120-140 |
1,30 |
1,60 |
14,8 |
24,4 |
34,8 |
- " - |
|
140-160 |
2,70 |
1,70 |
19,3 |
36,0 |
38,6 |
25,0 |
|
160-180 |
3,40 |
1,10 |
25,7 |
43,8 |
29,5 |
19,3 |
|
Вміст рухомих форм фосфору за Чіріковим, Р2О5 |
||||||
|
0-20 |
97,7 |
271 |
247 |
257 |
165 |
35,0 |
|
20-40 |
68,3 |
101 |
104 |
129 |
60,7 |
42,4 |
|
40-60 |
61,0 |
82,7 |
69,7 |
85,0 |
65,7 |
Fф F05 |
|
60-80 |
74,4 |
91,7 |
71,7 |
80,3 |
73,7 |
- " - |
|
80-100 |
82,0 |
106 |
70,3 |
100 |
89,0 |
- " - |
|
Вміст обмінного калію за Чіріковим, К2О |
||||||
|
0-20 |
92,3 |
288 |
305 |
281 |
224 |
69,9 |
|
20-40 |
39,3 |
76,3 |
107 |
205 |
178 |
49,2 |
|
40-60 |
39,0 |
50,0 |
45,0 |
79,0 |
72,7 |
22,8 |
|
60-80 |
41,7 |
46,3 |
58,3 |
55,3 |
48,3 |
Fф F05 |
|
80-100 |
44,3 |
41,0 |
51,3 |
51,7 |
43,0 |
- " - |
садів, ягідників і плодових розсадників в Українській РСР (1988) вміст рухомого фосфору - 16-24 мг/100 г і обмінного калію - 20-30 мг/100 г в шарі грунту 0-40 см вважається оптимальним. Привертає до себе особливу увагу те, що збільшення вмісту рухомих сполук фосфору та калію в грунті співпадає зі зниженням показника рН нижче 5, що віддаляє від сприятливої реакції середовища для засвоєння рослинами фосфат іона, що як відомо, знаходиться в межах 6,5-7,5 і калію 6,0-7,5. Оскільки живлення рослин опосередковано грунтом, то доводиться сумніватись, що збільшення рухомих форм поживних елементів у верхніх шарах грунту супроводжується зростанням їх використання, тобто оптимізацією умов живлення. Різке падіння вмісту рухомого фосфору у варіанті з високою дозою азоту (N270Р60К120), можливо, пов'язане з кислим середовищем грунту, що сприяє утворенню малорозчинних фосфатів алюмінію та заліза.
Багаторічне використання тільки мінеральних добрив і їх негативний вплив на фізико-хімічні властивості темно-сірого опідзоленого легкосуглинко-вого грунту спонукали на пошук нової системи удобрення, яка б забезпечила не тільки високу урожайність яблуні, а й сприяла збереженню родючості грунту. Для розробки технологічних прийомів відтворення родючості грунтів були випробувані різні комбінації органічних (гній), фосфорних та калійних добрив. Десятирічний вплив мінеральних добрив при передсадивному внесенні гною на варіантах 2, 3, 4, 5 (табл. 4.4) не виявив суттєвих змін фізико-хімічних властивостей грунту.
Але все таки кращим був варіант 3, де вміст фосфору і калію в грунті доводили до оптимальних рівнів (Р2О5 до 20; К2О до 15 мг/100 г грунту).
Після 21-річного впливу добрив, показники рН водного і сольового знизились на всіх варіантах досліду. Це відбулося внаслідок затухання нейтра-лізаційної дії гною, а також з часом підкислюючої дії аміачної селітри і калійної солі. Зі зниженням показника рН зростала і гідролітична кислотність, зменшу-вався вміст Са++, різко знизилась ступінь насиченості грунту основами. Остання у варіанті 6, де внесли в запас тільки мінеральні добрива склала лише 36,1 %.
Слід відзначити, що деякі ознаки позитивного впливу гною збереглися і на 21 рік досліджень. Так, у варіантах, де вносили гній виявили дещо вищий вміст гумусу в шарі 0-20 см і дещо вищий ступінь насиченості основами в порівнянні з 6 варіантом, де вносили тільки мінеральні добрива.
Подібні дослідження проведені на Краснокутській дослідній станції садівництва, де вивчали вплив різних доз і співвідношень мінеральних добрив на родючість темно-сірого опідзоленого легкоглинистого грунту. Результати досліджень показали, що не дивлячись на те, що грунт має більш важкий гранулометричний склад і більший вміст гумусу, негативні зміни фізико-хімічних показників також спостерігаються, але вони не досягають такої межі, за якою відбувається інтенсивний деградаційний процес. При подвійних і
Таблиця 4.4. Фізико-хімічні показники темно-сірого опідзоленого легкосуглинкового грунту
при передсадивному та систематичному внесенні добрив (ДВГ "Новосілки")
|
Глиби- |
Гумус, % |
рН водний |
Нг |
S |
V, % |
|||||||
|
№ |
Варіанти досліду |
на, |
мг-екв/100 г грунту |
|||||||||
|
см |
1981 р. |
1993 р. |
1981 р. |
1993 р. |
1981 р. |
1993 р. |
1981 р. |
1993 р. |
1981 р. |
1993 р. |
||
|
1 |
Контроль без добрив |
0-20 20-60 60-100 |
1,55 1,28 0,82 |
1,48 1,12 0,66 |
6,06 6,35 6,67 |
5,41 5,91 6,67 |
3,05 1,87 1,20 |
3,30 2,06 1,13 |
8,00 10,3 11,6 |
5,74 9,37 11,4 |
72,4 84,5 90,6 |
57,4 79,8 91,4 |
|
2 |
Гній 60 т/га+РК по виносу (Р2О5-250, К2О1330) |
0-20 20-60 60-100 |
1,42 1,24 0,71 |
1,59 0,97 0,56 |
5,52 5,94 6,65 |
5,04 5,79 6,61 |
3,48 2,26 1,16 |
4,63 2,21 1,00 |
6,30 8,20 10,4 |
4,93 10,2 11,8 |
64,4 78,4 90,0 |
50,4 80,5 90,1 |
|
3 |
Гній 60 т/га+РК з розрах. довед. до опт. рівнів (Р2О5-700, К2О-530) |
0-20 20-60 60-100 |
1,53 1,15 0,51 |
1,61 1,00 0,53 |
6,28 6,39 6,79 |
4,93 5,72 6,57 |
2,35 1,85 1,40 |
5,20 2,42 1,06 |
6,30 8,75 9,80 |
5,93 9,90 10,6 |
72,8 82,6 87,5 |
45,3 78,3 89,5 |
|
4 |
Гній 60 т/га + Р300К400+ Р60К120 щорічно |
0-20 20-60 60-100 |
1,57 1,32 0,67 |
1,75 1,34 0,71 |
5,91 6,00 6,28 |
5,19 5,74 6,28 |
3,96 2,21 1,33 |
4,93 2,13 1,30 |
6,20 9,60 10,2 |
5,48 9,91 10,8 |
61,0 81,3 88,4 |
47,2 79,5 86,5 |
|
5 |
Гній 60 т/га+ Р600К800 |
0-20 20-60 60-100 |
1,67 1,33 0,86 |
1,66 1,17 0,67 |
6,09 6,56 6,77 |
4,87 6,47 6,91 |
3,96 1,56 1,02 |
5,74 1,55 0,91 |
8,50 12,1 11,0 |
5,22 10,0 12,3 |
68,2 88,5 91,5 |
40,5 78,9 90,1 |
|
6 |
Р600К800 |
0-20 20-60 60-100 |
1,46 1,06 0,64 |
1,45 0,97 0,50 |
5,60 6,06 6,53 |
4,97 5,53 6,33 |
4,14 2,50 1,37 |
6,37 3,04 1,39 |
6,70 8,05 9,45 |
4,97 8,91 11,6 |
61,8 75,2 87,3 |
36,1 73,1 86,8 |
потрійних дозах мінеральних добрив рН середовища не опускається нижче 5. Цей грунт характеризується відносно високою буферністю, але урожайність яблуні була набагато нижчою, ніж на подібних варіантах дослідного господарства "Новосілки" Інституту садівництва. Тому застосування високих доз мінеральних добрив у даних кліматичних умовах також є недоцільне.
Вивчення дерново-перегнійної системи утримання міжрядь саду за схемою: 1) чорний пар+N60Р60К60; 2) чорний пар+ N120Р60К120; 3) чорний пар + N180Р60К180; 4) задерніння+ N60Р60К60; 5) задерніння+ N120Р60К120; 6) задерніння + N180Р60К180 показало, що одним з основних показників родючості грунту є його структура, яка визначається розміром агрегатів, їх пористістю, механічною міцністю і водостійкістю. Результати проведеного нами сухого і мокрого просіювання грунту за Саввіновим показали, що вміст водотривких агрегатів на задернінні в метровому шарі становив 17,0-27,7 %, а на чорному пару - 12,2-19,0 %, тобто дерново-перегнійна система утримання грунту в міжряддях саду покращує його структуру. Позитивний вплив задерніння на структуру грунту підтвердили експериментальні дані, які отримані нами на темно-сірому опідзоленому середньосуглинковому грунті Подільської дослідної станції садівництва, де кількість водотривких агрегатів розміром 0,25-10,0 мм в метровому шарі грунту коливалась від 40,9 до 54,2 %.
Доведено, що багаторазове проходження машино-тракторних агрегатів в міжрядді саду суттєво впливає на щільність грунту. Вона в легкосуглинковому грунті на тракторній колії міжряддя сягає критичної величини і становить 1,72-1,78 г/см3 (рис 4.1), і ця деформація його проявляється до глибини 60 см. Ущільнення іде не тільки вертикально, а і горизонтально. Ці процеси відбуваються, на нашу думку, за рахунок змін міжагрегатної пористості, що обумовлює зниження аерації грунтів.
Зміни структурності грунту зумовлювали неоднакову водопроникність темно-сірого опідзоленого легкосуглинкового грунту. Вона у варіанті з дерново-перегнійною системою значно краща, ніж на чорному пару. Так, за 6 год. фільтрація при задернінні складала 66,6 а на чорному пару 31,8 мм/год. Аналогічні дані отримані на темно-сірому опідзоленому середньосуглинковому грунті Подільської дослідної станції садівництва (відповідно 123,0 і 81,6 мм/год).
Результати 20-річних досліджень у дослідному господарстві "Новосілки" показали, що в перші два роки після задерніння міжрядь витрати вологи в 0-50 см шарі грунту збільшуються в порівнянні з чорним паром. В наступні роки абсолютні величини вологості на чорному пару і задернінні вирівнюються, а через 8 років вологість на варіанті з задернінням стає вищою в порівнянні з чорним паром. В залежності від погодних умов запаси вологи в метровому
А
Б
Рис. 4.1. Зміна щільності темно-сірого опідзоленого грунту за глибиною:
А - 1985 р., Б - 1992 р.
1, 2 - в ряду; 3, 4 - в міжрядді, 5, 6 - на колії;
1, 3, 5 - чорний пар; 2, 4, 6 - задерніння
Таблиця 4.5. Зміна показників родючості темно-сірого опідзоленого легкосуглинкового грунту
при різних системах утримання міжрядь саду та удобрення (ДВГ "Новосілки")
|
Глиби- |
Гумус, % |
рН водний |
Нг мг-екв/100 г |
V, % |
Р2О5 |
К2О |
||||||
|
на, |
грунту |
мг/100 г грунту за Чіріковим |
||||||||||
|
см |
1985 р. |
1993 р. |
1985 р. |
1993 р. |
1985 р. |
1993 р. |
1985 р. |
1993 р. |
1985 р. |
1993 р. |
1985 р. |
1993 р. |
|
Чорний пар + N60Р60К60 |
||||||||||||
|
0-20 |
1,44 |
1,62 |
6,68 |
6,57 |
1,27 |
1,75 |
85,4 |
83,9 |
22,7 |
28,6 |
15,6 |
26,7 |
|
0-60 |
1,15 |
1,12 |
6,84 |
6,54 |
1,06 |
1,52 |
87,8 |
84,6 |
15,5 |
16,6 |
8,5 |
13,6 |
|
Задерніння + N60Р60К60 |
||||||||||||
|
0-20 |
1,62 |
1,91 |
6,10 |
5,91 |
1,94 |
2,96 |
81,6 |
70,3 |
22,7 |
30,6 |
21,3 |
34,9 |
|
0-60 |
1,20 |
1,41 |
6,46 |
6,18 |
1,40 |
2,11 |
87,3 |
78,6 |
16,4 |
19,3 |
11,4 |
17,3 |
|
Чорний пар + N120Р60К120 |
||||||||||||
|
0-20 |
1,49 |
1,58 |
6,20 |
5,25 |
2,22 |
4,03 |
72,6 |
56,1 |
24,8 |
34,4 |
22,1 |
37,2 |
|
0-60 |
1,11 |
1,18 |
6,18 |
5,68 |
1,85 |
2,67 |
77,7 |
69,9 |
14,7 |
18,8 |
11,6 |
17,9 |
|
Задерніння + N120Р60К120 |
||||||||||||
|
0-20 |
1,49 |
1,89 |
5,78 |
5,04 |
2,43 |
5,22 |
77,6 |
51,5 |
16,5 |
30,7 |
27,7 |
54,1 |
|
0-60 |
1,13 |
1,34 |
6,29 |
5,52 |
1,67 |
3,36 |
84,4 |
68,8 |
11,1 |
16,6 |
13,2 |
29,4 |
|
Чорний пар + N180Р60К180 |
||||||||||||
|
0-20 |
1,27 |
1,41 |
5,09 |
4,93 |
3,64 |
5,29 |
57,4 |
40,0 |
25,5 |
40,1 |
23,1 |
58,8 |
|
0-60 |
0,92 |
0,93 |
5,71 |
5,58 |
2,44 |
3,01 |
73,5 |
66,3 |
14,5 |
21,4 |
11,5 |
28,8 |
|
Задерніння + N180Р60К180 |
||||||||||||
|
0-20 |
1,43 |
1,52 |
5,46 |
4,97 |
3,31 |
5,47 |
71,7 |
50,3 |
14,8 |
24,3 |
29,0 |
54,5 |
|
0-60 |
1,00 |
1,10 |
6,11 |
5,68 |
2,00 |
2,99 |
83,9 |
71,4 |
8,5 |
13,6 |
13,3 |
30,0 |
шарі протягом 1976-1995 років на задернінні коливались в межах 222-276, а на чорному пару були меншими і становили 173-227 мм.
Таким чином, в умовах північного Лісостепу дерново-перегнійна система утримання міжрядь саду сприяє кращому накопиченню і збереженню вологи в грунті, що дає підстави для впровадження її в промислових насадженнях яблуні.
Результати досліджень показують, що дерново-перегнійна система утримання міжрядь саду позитивно впливає не тільки на водно-фізичні, а і на фізико - хімічні властивості грунту. Перш за все це проявилося у достовір-
ному збільшенні запасів гумусу в шарі 0-60 см (табл. 4.5). Кислотність грунту в міжряддях саду під чорним паром і при задернінні з часом зростає, але різними темпами. Більш повільні темпи зниження показника рН водного при задернінні призводить до того, що грунт на варіанті N180Р60К180 під чорним паром має величину рН після 10-річного впливу добрив таку, як при задернінні після 18 років. Для визначення впливу задерніння і мінеральних добрив на зміну показника рН грунту під чорним паром і при задернінні використана різниця показників рН водного на різних варіантах з добривами (N120Р60К120 в порівнянні з варіантом N60Р60К60 і N180Р60К180 з варіантом N120Р60К120).
Результати досліджень показали, що різниця між показниками рН водного на чорному пару дещо вища, ніж на задернінні, що пов'язано з різною буферністю грунтів цих варіантів. Варіант із задернінням відрізняється від чорного пару також вищим вмістом у грунті лужногідролізованого азоту і меншим вмістом рухомого фосфору. У цих варіантах на фоні високих доз азоту іде активне засвоєння фосфору травами. Систематичне внесення мінеральних добрив сприяло накопиченню обмінних форм калію в шарі 0-20 см чорного пару і до 40 см на задернінні.
Відтворення родючості грунту на сучасному етапі розвитку садівництва необхідно здійснювати через оптимізацію водно-фізичних, фізико-хімічних, агрохімічних, біологічних властивостей грунту. Оптимізація найважливіших показників родючості грунту, в т.ч. гумусового стану, є основою отримання високих стабільних урожаїв.
З метою розробки конкретних технологій довготривалого задерніння міжрядь саду вивчено вплив різних злакових трав та їх сумішей на вміст і якісний склад гумусу темно-сірого опідзоленого легкосуглинкового грунту. Результати досліджень дають підстави стверджувати, що вплив скошеного травостою в залежності від виду трав і їх сумішей був різний. Запаси перепрілої органічної маси на поверхні грунту за 1979-1992 рр. коливалися в межах від 12,1 до 21,3 т/га і в залежності від варіанту досліду досягли 1,5-2,0 см товщини, а вміст гумусу в шарі 0-20 см, практично стабілізувався в усіх варіантах досліду і становив 1,36-1,38 %.
Групово-фракційний склад гумусу темно-сірого опідзоленого грунту
після тривалого задерніння різними травами та їх сумішами
ДВГ "Новосілки"
1985 р.
1992 р.
Рис. 4.2. А - польовиця біла пагононосна, Б - райграс пасовищний,
В - вівсяниця лучна, Г - м'ятлик лучний,
Д - вівсяниця+райграс, Е - вівсяниця+райграс+м'ятлик:
1 - перша, 2 - друга, 3 - третя фракції гумінових кислот;
4 - перша, 5 - друга, 6 - третя фракції фульвокислот.
По осі ординат відкладена глибина, см;
по осі абсцис - вміст фракцій гумінових і фульвокислот, % до маси грунту
Дослідженнями доведено, (рис. 4.2), що під впливом задерніння міжрядь саду злаковими травами і їх сумішами змінюється якісний склад гумусу темно-сірого опідзоленого легкосуглинкового грунту. Семирічний вплив (1979-1985 рр.) усіх трав і їх сумішей сприяв збільшенню 1-ї і 2-ї фракцій гумінових кислот, формуванню фульватно-гуматного типу гумусу. В послідуючі сім років (1985-1992 рр.) в зв'язку зі зменшенням скошеної маси трав їх вплив на якісний склад гумусу зменшився. Гумус практично стабілізувався, в його складі збільшилась кількість негідролізованого залишку і 3-ї фракції гумінових кислот, різко зменшився вміст 1-ї фракції гумінових кислот, підвищилась кількість фульвокислот, тип гумусу змінився на гуматно-фульватний, що характерно для даного грунту до його задерніння. І лише під вівсяницею лучною в трьох
профільних зразках із п'яти зберігається фульватно-гуматний тип гумусу після 14-річного задерніння. Це в значній мірі пояснюється хімічним складом трав та їх сумішей (табл. 4.6).
Таблиця 4.6. Хімічний склад трав при задернінні саду
(ДВГ "Новосілки", 1992 р.)
|
Вміст, % |
Вміст в попелі, % |
|||||
|
№ |
Назва варіантів |
С:N |
Попіл |
Органічна речовина |
SіО2 |
Лужноземельні та інші елементи |
|
1 |
Польовиця біла пагононосна |
33,8 |
10,4 |
89,6 |
21,2 |
78,8 |
|
2 |
Райграс пасовищний |
29,1 |
8,80 |
91,2 |
25,4 |
74,6 |
|
3 |
Вівсяниця лучна |
31,9 |
7,50 |
92,5 |
19,7 |
80,3 |
|
4 |
М'ятлик лучний |
31,4 |
8,40 |
91,6 |
23,3 |
76,7 |
|
5 |
Вівсяниця+райграс |
19,8 |
12,0 |
88,0 |
26,9 |
73,1 |
|
6 |
Вівсяниця+райграс+м'ятлик |
20,3 |
12,0 |
88,0 |
26,5 |
73,5 |
Дані таблиці 4.6 показують, що вівсяниця лучна має найвищий вміст органічних речовин, лужноземельних та інших елементів, що позитивно впливають на закріплення гумінових кислот зокрема і процеси відтворення родючості грунту. В цілому вівсяниця лучна містить 7,54 % попелу в складі якого лише 19,7 % SіО2,, а райграс пасовищний має 8,80 % попелу в складі якого 25,4 % SіО2. Вміст лужноземельних і інших елементів відповідно становив 80,3 і 74,6 %. Наявність лужноземельних елементів, особливо Са+2, ще в початковій стадії його розкладу створює нейтральне середовище і сприяє коагуляції та закріпленню заново створених фрагментів чи цілих молекул гумінових кислот, що експериментально доведено на початку 20 століття Кравковим.
5. Архітектоніка кореневої системи і урожай яблуні в залежності
від умов вирощування
Проведено аналіз розвитку кореневої системи та формування врожаю яблуні в умовах зрошуваних садів Криму. Показано, що коренева система яблуні досить чутливо реагує на обмежуючі фактори. В зв’язку з чим найбільш глибокою (до 180 см) вона формується у сорту Ренет Симиренка на лучно-чорноземному карбонатному грунті. На чорноземі південному карбонатному, каштаново-лучних, лучно-каштанових, темно-каштанових слабкосолонцю-ватих грунтах 69,0-81,0 % коренів розташовані в плантажному шарі 0-60 см.
Вплив добрив на розвиток кореневої системи оцінюється неоднозначно. Так, Г.К.Карпенчук (1975) на сірих лісових грунтах спостерігав потужний розвиток кореневої системи при внесенні NPK в дозах N120P60K120. Є дані (В.М.Лєбєдєв, 1984), згідно яких потужний ріст коренів може викликати і нестача елементів живлення.
Наші дослідження показали, що коренева система яблуні сорту Кальвіль сніговий у варіантах, де вносили тільки фосфорні та калійні добрива більш потужна до глибини 150 см, а при внесенні добрив (N90P60K120) - основна її маса (81%) зосереджена в шарі 0-60 см. Високі дози азотних добрив не сприяли потужному поверхневому утворенню кореневої системи, вони зумовлювали рівномірне і глибоке їх розміщення (до 150 см).
5.1. Вплив різних доз мінеральних добрив на урожайність яблуні сорту
Кальвіль сніговий, ц/га (ДВГ “Нововсілки”)
|
Роки |
Контроль |
P60K120 |
N90P60 K120 |
N180P60 K120 |
N270P60 K120 |
НІР05 |
|
1977 |
42 |
44,8 |
49,6 |
44,8 |
38,4 |
Fф<F05 |
|
1978 |
71,1 |
68,4 |
56,3 |
80,3 |
62 |
-”- |
|
1979 |
93,2 |
94,6 |
98,8 |
108 |
124 |
28,3 |
|
1980 |
154 |
213 |
196 |
210 |
168 |
17,5 |
|
1981 |
44 |
49 |
60 |
76 |
71 |
6,2 |
|
1982 |
284 |
394 |
397 |
407 |
440 |
27,8 |
|
1983 |
77 |
92 |
130 |
136 |
137 |
17,3 |
|
1984 |
290 |
374 |
376 |
416 |
466 |
14,3 |
|
1985 |
116 |
144 |
200 |
249 |
292 |
28,7 |
|
1986 |
336 |
326 |
453 |
502 |
498 |
Fф<F05 |
|
1987 |
81 |
99 |
122 |
139 |
144 |
10,1 |
|
1988 |
106 |
133 |
196 |
268 |
274 |
30,2 |
|
1992 |
64,4 |
66,5 |
195 |
144 |
73,8 |
29,1 |
|
1993 |
108 |
143 |
98,8 |
162 |
134 |
32,8 |
|
1994 |
96,4 |
48,8 |
44 |
44 |
26 |
10,1 |
|
Середнє |
115 |
128 |
153 |
168 |
156 |
- |
При внесенні під плантажну оранку гною, коренева система яблуні зосереджується в основному в 0-60 см шарі. Дерново-перегнійна система утримання грунту в міжряддях саду при задернінні на 5 рік після садіння дерев сприяє рівномірному розміщенню кореневої системи. Основна ж їх маса зосереджується в шарі 0-60 см. Результати дослідження продуктивності яблуні в різних грунтових умовах показали, що урожайність знаходиться в прямій залежності від родючості грунту. Ця закономірність чітко простежується в умовах степового Криму. Так, кращими грунтовими умовами характеризується лучно-чорноземний грунт і урожай яблуні сорту Ренет Симиренка на ньому дорівнював 246 кг/дерева, а лучно-каштановий слабкосолончакуватий грунт характеризується несприятливими умовами і урожайність відповідно становила 21,2 кг/дерева.
Вивчення впливу мінеральних добрив (табл. 5.1.) свідчить про те, що вони є потужним фактором впливу на урожайність яблуні на темно-сірих опідзолених грунтах.
Дані таблиці свідчать про те, що з моменту плодоношення (1977 р.) і до 1986 року спостерігається наростання врожаю, яке пов’язане не тільки з впливом мінеральних добрив, а й з віком дерев. Суттєва прибавка врожаю від мінеральних добрив очевидна. В наступні роки, починаючи з 1987 р., врожайність знижується. Останнє пояснюється тим, що отримання високих урожаїв протягом попередніх багатьох років відбувалося не лише за рахунок добрив, а й за рахунок потенційної родючості грунту. При цьому спостерігалося різке підкислення грунту, зменшення ввібранного кальцію, вмісту гумусу і погіршення його якості. Це виразилось в катастрофічному зменшенні врожаю в 1994 році. На контролі без добрив урожай яблуні сорту Кальвіль сніговий становив 96,4 ц/га, а на варіантах з добривами в 2-4 рази менше. Така ж закономірність спостерігається і по сорту Джонатан.
Передсадивне внесення добрив (табл. 5.2.) також сприяло більш високій врожайності яблуні. В середньому за 17 років плодоношення у варіанті 3, де фосфор і калій підтримували на оптимальному рівні, отримано 216 ц/га плодів Кальвіля снігового, а на контролі 147 ц/га. На цьому варіанті з 17 років плодоношення Кальвіль сніговий дав суттєву прибавку врожаю від добрив.
Аналізуючи умови вирощування яблуні і її продуктивність за період 1972-1993 рр., можна заключити, що зниження врожайності сорту Кальвіль сніговий спостерігається через 11 років плодоношення (1987 р.), а сорт Джонатан через 13 років. На основі змін фізико-хімічних властивостей грунту і зниження врожайності можна заключити, що для збереження родючості грунту і підтримання високих врожаїв необхідно було на 10-й рік (1982 р) після садіння саду внести органічні добрива.
5.2. Вплив передсадивного внесення добрив на урожайність
яблуні сорту Кальвіль сніговий , ц/га (ДВГ “Новосілки”)
|
Роки |
Конт-роль без добрив |
Гній 60 т/га+PK по виносу Р2О5-250 К2О-1330 |
Гній 60 т/га + РК з розр. доведення до оптим. рівнів Р2О5-700, К2О-530 |
Гній 60 т/га+ Р300 К400 + Р60К120 щорічно |
Гній 60 т/га+ Р600 К800 |
Р600 К800 |
НІР05 |
|
1976 |
16,0 |
12 |
24 |
20 |
20 |
16 |
Fф<F05 |
|
1977 |
45,6 |
61,6 |
54 |
56,8 |
60,8 |
50 |
-’- |
|
1978 |
69,9 |
100 |
99,2 |
102 |
90 |
94 |
-’- |
|
1979 |
116 |
127 |
145 |
139 |
124 |
120 |
6,7 |
|
1980 |
195 |
185 |
194 |
190 |
181 |
199 |
10,7 |
|
1981 |
138 |
142 |
202 |
188 |
166 |
161 |
15,8 |
|
1982 |
368 |
446 |
443 |
402 |
451 |
415 |
14,5 |
|
1983 |
79 |
138 |
172 |
106 |
148 |
148 |
22,4 |
|
1984 |
291 |
428 |
446 |
415 |
383 |
369 |
30,1 |
|
1985 |
172 |
272 |
320 |
230 |
260 |
216 |
28,5 |
|
1986 |
314 |
463 |
476 |
342 |
477 |
459 |
34,3 |
|
1987 |
89 |
134 |
148 |
112 |
132 |
124 |
9,0 |
|
1988 |
152 |
239 |
262 |
209 |
224 |
221 |
38,0 |
|
1990 |
192 |
314 |
329 |
251 |
235 |
227 |
34,5 |
|
1992 |
66,2 |
111 |
185 |
105 |
88,7 |
83,2 |
46,5 |
|
1993 |
151 |
156 |
110 |
129 |
96,4 |
131 |
Fф<F05 |
|
1994 |
45 |
30,4 |
60,8 |
83,6 |
42 |
71,6 |
23,6 |
|
Серед. |
147 |
198 |
216 |
181 |
187 |
182 |
- |
Дані досліджень (табл. 5.3.) також переконують у тому, що мінеральні добрива істотно впливають на врожайність яблуні і на фоні дерново-перегнійної системи утримання грунту. За період плодоношення (1977-1995 рр.) середній урожай Кальвіля снігового у варіантах з задернінням коливався в межах 230, 217, 231 ц/га, а на варіантах чорного пару - 206, 205, 225 ц/га. Різке падіння врожаю в останні роки пов’язано з погодними умовами, омолодженням крони і зниженням родючості грунту: підкислення, збільшення гідролітичної кислотності, зниження ступеню насиченості основами, порушення співвідношення N:P:K. Але у варіанті з задернінням при дозі добрив N60P60K60 урожай яблуні Кальвіль сніговий за останні 4 роки плодоношення був найвищий - 160 ц/га. Аналізуючи зміни врожайності під впливом доз мінеральних добрив і задерніння та враховуючи зміни, що обумовлені їх
5.3. Вплив мінеральних добрив та системи утримання міжрядь саду на урожайність яблуні сорту Кальвіль сніговий, ц/га (ДВГ “Новосілки”)
|
Чорний пар |
Задерніння |
|||||
|
Роки |
N60P60 K60 |
N120P60 K120 |
N180P60 K180 |
N60P60 K60 |
N120P60 K120 |
N180P60 K180 |
|
1977 |
45,1 |
36,5 |
41,3 |
41,2 |
34,0 |
34,9 |
|
1978 |
95,5 |
70,2 |
79,9 |
98,6 |
67,4 |
76,9 |
|
1979 |
74,0 |
62,0 |
97,0 |
97,0 |
185 |
114 |
|
1980 |
242 |
236 |
238 |
188 |
154 |
154 |
|
1981 |
60,4 |
65,7 |
137 |
116 |
122 |
126 |
|
1982 |
485 |
490 |
517 |
481 |
465 |
462 |
|
1983 |
215 |
233 |
250 |
282 |
281 |
279 |
|
1984 |
423 |
429 |
463 |
458 |
446 |
505 |
|
1985 |
320 |
300 |
357 |
280 |
322 |
406 |
|
1986 |
316 |
322 |
357 |
304 |
323 |
336 |
|
1987 |
202 |
225 |
258 |
226 |
207 |
245 |
|
1988 |
325 |
292 |
302 |
435 |
374 |
359 |
|
1989 |
67,2 |
73,2 |
67,6 |
66,4 |
73,6 |
66,8 |
|
1990 |
410 |
451 |
451 |
433 |
394 |
420 |
|
1992 |
134 |
181 |
241 |
264 |
173 |
140 |
|
1993 |
252 |
165 |
146 |
215 |
268 |
323 |
|
1994 |
10,8 |
16,8 |
18,4 |
51,2 |
28,8 |
18,0 |
|
1995 |
35,4 |
32,4 |
26,2 |
111 |
85,6 |
100 |
|
Середє |
206,2 |
205 |
225 |
230 |
217 |
231 |
|
1980-90 |
279 |
284 |
309 |
297 |
287 |
305 |
|
1992-95 |
108 |
98,9 |
108 |
160 |
139 |
145 |
впливом на грунт можна переконатися в тому, що високі дози добрив і на задернінні не виправдані.
6. Агроекологічні аспекти контролю, відтворення родючості
грунтів в інтенсивних насадженнях яблуні.
На основі експериментальних даних, викладених у попередніх главах і біогеоценотичного принципу обгрунтовано відтворення родючості грунту та контроль за його зміною по рН водному, запропоновано схему біогеоценотичного методу досліджень.
Біогеоценотичний принцип відтворення родючості грунту базується на вченні В.В.Докучаєва, В.І.Вернадського, В.Н.Сукачова, В.Р.Вільямса, В.А.Ковди, І.П.Герасімова, В.В.Пономарьової, Г.А.Плотнікової, О.Д.Фокіна, А.В.Смагіна і ін. Фундаментальні позиції біогеоценотичного напрямку у грунтознавстві виходять з того, що грунт утворюють живі організми і що він, як біокосне, а не просто органомінеральне тіло, є продуктом організації біогеоценозу (екосистеми), тобто живі організми активно, довго і безперервно, цілеспрямовано створюють умови (середовище) для свого життя. Підтверджують це положення загально відомі істини, а саме: грунтотворний процес починається з часу поселення на гірську породу живих організмів і суть його універсальна для всіх типів грунтів - синтез і розклад органічних речовин і їх постійна взаємодія з мінеральною частиною грунту.
Грунтотворчі фактори лише прискорюють або вповільнюють процеси, що проходять при цьому. Будучи одним із основних компонентів біогеоценозу, грунт є найважливішою складовою частиною біосфери. Через грунтові процеси здійснюються зв’язки біосфери з атмосферою, з гідросферою, з рослинним і тваринним світом і людиною. Виходячи з біогеоценотичних позицій робимо висновок, що грунт є акумулятором біогенної енергії і речовини, завдяки чому він здатний активно діяти на інші компоненти біоценозу, в т.ч. й на живі організми. Такий зворотній зв’язок, що реалізується в першу чергу через родючість грунту і живі організми, забезпечує цілісність і стійкість біогеоценозу, створює умови для його самоорганізованості і спрямованого саморозвитку. Вони проявляються в тому, що в грунтах і біогеоценозі всі процеси, міграційні та трансформаційні, біологічні і абіотичні - проходять не самі по собі, а досить досконало організовано в просторі й часі і входять в систему біогеохімічних круговоротів. Останній такий же необхідний для біосфери, як обмін речовин для живих організмів. Розгляд грунту в системі біогеоценозу дає можливість ширше і глибше зрозуміти ті динамічні зміни, що відбуваються при відтворенні його родючості, еволюції та перейти на біосферний (натуралістичний) тип мислення. Останнє дозволило В.В.Пономарьовій і Г.А.Плотніковій зробити наприклад, висновок, що в життєві функції сухопутних рослин входить і гумусоутворення, а в ширшому розумінні грунтоутворення і що продуктивно-відновлюючі та техногенно-захисні функції грунту реалізуються тільки при прямій або побічній участі органічних речовин, певна кількість яких забезпечує стійке становище природних біогеоценозів і біосфери в цілому. Всі ці висновки зроблені на основі вчення В.В.Докучаєва про грунт і В.І.Вернадського про живу речовину та біосферу.
З біогеоценотичних позицій в дисертаційній роботі теоретично обгрунтовано експериментальні дані про доцільність довготривалого задерніння міжрядь саду з внесенням малих доз мінеральних добрив. Викладені особливості агроценозу і екологічні проблеми садівництва на біогеоценотичних принципах дають можливість прогнозувати ефективність заходів по відтворенню родючості грунту. Сприятливими заходами слід вважати ті, що максимально наближені до природи, перевірені та удосконалені. У протилежних випадках запропоновані сумнівні заходи потрібно, пристосовуючи їх до природніх умов, ретельно вивчати в довготривалих дослідах для уникнення небажаних наслідків їх поспішного застосування.
У відповідності з викладеними теоретичними позиціями, розширене відтворення родючості грунту повинно стати основним законом садівництва, а об’єктивним критерієм оцінки господарської діяльності в сільському господарстві має бути родючість грунтів, а не урожай культур.
На основі узагальнення існуючих даних і власних експериментальних досліджень та літературних джерел автором запропонована схема біогеоценотичного методу досліджень в садівництві. В центрі запропонованої схеми статистичні та динамічні показники родючості, які створюють екологічні умови, і конкрента рослина з її вимогами до цих умов. Всі заходи і прийоми регулювання родючості повинні бути націлені на зближення (оптимізацію) грунтових умов до генетичних вимог рослин із збереженням чистоти навколишнього середовища. Успіх у цьому досягається через реалізацію закону адекватності та інших законів землеробства з урахуванням конкретних екологічних умов і вдосконалення генотипу рослин, що спрямовані на формування високих урожаїв за допомогою енерго- і ресурсозберігаючих технологій. Запропонована нами схема ведення досліджень на основі вивчення консервативних і динамічних показників, використаних при моделюванні допоможе: а) оптимізувати фактори родючості; б) на базі поглиблених теоретичних знань і вдосконалення практичних заходів забезпечити розширене відтворення родючості грунту; в) підняти грунтово-агрохімічну науку стосовно садівництва на новий рівень.
Управління грунтовими процесами можна успішно здійснювати лише при наявності оперативного контролю за зміною показників родючості. Таким показником, запропонованим автором, є рН водний. Якщо він нижче 5, то в темно-сірому опідзоленому грунті проходять незворотні процеси, що проявляються в значній його декальцинації і міграції ГК-2 в нижні шари. Експериментальні дані та теоретичне обгрунтування показника рН водного для контролю за змінами родючості грунту викладено в розділі 4.
Продуктивність яблуні залежить не тільки від вмісту окремих елементів, а й від їх взаємозв’язку і комплексного впливу на рослину. Виходячи з цього, було проведено множинний кореляційний аналіз, в результаті якого отримано такі рівняння:
у = 732,8 - 564,3х +0,35х2 + 1,78х3 + 46,4х4 - 0,48х5 + 0,96х6 - 1,83х7;
у = 302,9 - 83,86х1 - 0,06х2 + 9,61х3 + 49,75х4 + 0,26х5 - 0,11х6 - 0,96х7,
де у - урожай, х1 - щільність грунту, х2 - запас вологи в шарі грунту 0-100 см, х3 - загальна пористість, х4 - азот амонійний, х5 - фосфор рухомий, х6 - калій обмінний, х7 - азот нітратний; коефіцієнт кореляції R=0,921 і R=0,912, а детермінації R2=0,848 і 0,832.
Таким чином, маючи математичний вираз залежності урожайності від факторів родючості грунту, що її формують при сприятливих кліматичних умовах, можна прогнозувати урожай на ділянці, запланованій під сад, й цим самим дати її якісну оцінку.
7. Еколого-економічна ефективність вирощування плодів яблуні в залежності від систем удобрення і утримання міжрядь саду
В розділі 7 дана екологічна та економічна оцінка різних систем удобрення і утримання міжрядь саду. Результатами аналізу установлено, що найбільший економічний ефект за роки досліджень отриманий на варіанті N180P60K120. Так, вартість додаткової продукції в цьому варіанті складає 1145 гривень, а на інших варіантах - 307-883 гривні. Рівень рентабельності дорівнює 43,5%.
Враховуючи, що на варіанті N180P60K120 більш інтенсивно іде деградація родючості грунту, яка виражається в її підкисленні, вимиванні кальцію, зменшенні вмісту гумусу і погіршенні його якості, ми пропонуємо виробництву систему удобрення (N90P60K120), що характеризується меншою рентабельністю - 40% в порівнянні з N180P60K120, але сприятливо впливає на родючість грунту і не забруднює навколишнє середовище.
В досліді з внесенням фосфорних і калійних добрив на фоні 60 т/га гною і без нього найбільший економічний ефект (45,3%) отриманий у варіанті 3, де фосфор і калій доводили до оптимальних рівнів. Вартість додаткової продукції в цьому варіанті також найвища 1495 гривень, а на інших варіантах - в межах 740-1098 гривень.
При дерново-перегнійній системі утримання міжрядь саду відпадає необхідність проведення таких енергомістких робіт, як боронування, культивація, оранка. Урожайність яблуні сорту Кальвіль сніговий на варіанті з дерново-перегнійної системи і мінімального внесення мінеральних добрив (N60P60K60) в середньому за 1977-1995 рр. склала 230 ц/га, а з аналогічного варіанту чорного пару - 206 ц/га. Переваги дерново-перегнійної системи утримання міжрядь саду підтверджуються показниками родючості грунту.
ВИСНОВКИ
1. Експериментально встановлено, що високі дози мінеральних добрив, сприяючи значному підвищенню врожайності, одночасно негативно впливають на родючість грунту. Найбільш руйнівним впливом із забрудненням навколишнього середовища на темно-сірих опідзолених грунтах є високі дози (N180 - 270 кг/га) аміачної селітри. Багаторічне внесення мінеральних добрив при утриманні міжрядь саду під чорним паром сильно підкислюючи грунт, знижує в ньому суму обмінних основ, ступінь насичення основами, значно підвищує рухомість гумусу, що проявляється в збільшенні фракції ГК-1 і різкому зменшенні фракції ГК-2. Останнє вказує на глибокі незворотні деградаційні процеси.
2. Фракційний склад гумусу, що характеризує ступінь закріплення його в грунті, є об’єктивним показником гумусного стану грунту. Надійним критерієм, що дозволяє судити про позитивний чи негативний вплив факторів, є зміна вмісту в гумусі другої фракції гумінових кислот (ГК-2).
3. Встановлено закономірний зв’язок між реакцією середовища, вмістом обмінного кальцію і фракцією 2 гумінових кислот (ГК-2) в грунті. При рН водному нижче 5 різко зменшується вміст в грунті обмінного кальцію і фракції 2 гумінових кислот. Це дозволяє вести оперативний контроль за зміною фракційного складу гумусу, за величиною рН водн. і відповідно попереджувати деградаційні процеси. Від рН середовища залежать процеси трансформації та міграції поживних речовин, фізико-хімічні властивості грунту, тому він є універсальним екологічним показником контролю родючості грунту.
4. Передсадивне внесення гною в дозі 60 т/га з подальшим застосуванням оптимальних доз мінеральних добрив зберігає родючість темно-сірого опідзоленого грунту протягом 10 років. Далі його фізико-хімічні властивості різко погіршуються.
5. Експериментально доведено, що вологість грунту на задернінні була нижчою в порівнянні з чорним паром в перші 2 роки після задерніння. В послідуючі роки вологість на обох варіантах вирівнюється і починаючи з 7-го року задерніння вона у метровому шарі вища ніж на чорному пару.
6. Встановлено, що задерніння міжрядь саду, не знижуючи урожайність яблуні, значно уповільнює деградаційні процеси грунту, покращує гумусний стан і фізико-хімічні властивості.
7. Дано якісну оцінку дії злакових трав та їх сумішей на родючість темно-сірого опідзоленого грунту. Польовиця біла пагононосна, райграс пасовищний, м’ятлик лучний та їх суміші сприяють збереженню та відтворенню родючості грунту на протязі 7-10 років. Вівсяниця лучна і на 14 рік задерніння сприяє накопиченню гумусу і покращення його якості.
8. Добрива та система утримання міжрядь саду є потужними факторами впливу на характер розміщення кореневої системи яблуні:
в умовах зрошення на чорноземах південних і на каштанових грунтах основна маса 69-81% коренів дерев сорту Ренет Симиренка розміщені в плантажному (0-60 см) шарі грунту;
оптимальне внесення мінеральних (N90P60K120) добрив на темно-сірих опідзолених грунтах створювало сприятливі умови для мінерального живлення в шарі 0-60 см, де й розмістився 81% коренів;
нестача елементів живлення (Р60К120) сприяла більш рівномірному і глибокому розміщенню кореневої системи дерев Кальвіля снігового і до глибини 0-150 см (0-60 см - 44; 60-100 см - 26; 100-150 см - 30%);
високі дози аміачної селітри (N270 кг/га) сприяли глибшому розміщенню кореневої системи дерев сорту Кальвіль сніговий (0-60 см - 45; 60-100 см - 30; 100-150 см - 25%);
дерново-перегнійна система утримання міжрядь спричинила глибоке освоєння коренями грунту (0-60 см - 57; 60-100 см - 20; 100-150 см - 23%).
9. Машино-тракторні агрегати в міжряддях саду по коліях ущільнюють грунт в шарі 0-20 см до критичної величини (1,72-1,78 г/см3), і ця деформація поширюється на глибину до 60 см. Встановлено тісну обернену залежність між загальною кількістю коренів і щільністю грунту - R=0,959.
10. На основі експериментальних даних обгрунтовано економічно вигідну та екологічно безпечну систему удобрення саду з задернінням міжрядь і малими дозами добрив (N60P60K60) або з передсадивним внесенням 60 т/га гною з подальшим доведенням фосфору і калію до оптимальних рівнів (Р2О5 до 16-24; К2О до 12-18 мг/100 г грунту) і щорічним внесенням азотних добрив в дозі не вище N90 кг/га.
11. Результати кореляційного та регресійного аналізів між врожайністю (результативна ознака) і властивостями грунтів дозволили встановити рівняння множинної регресії:
у = 732,8 - 546,3х1 + 0,35х2 + 1,73х3 + 46,4х4 - 0,48х5 + 0,96х6 - 1,83х7, де
у - урожайність; х1 - щільність грунту г/см3; х2 - запас вологи в шарі грунту 0-100 см в мм; х3 - загальна аерація, %; х4 - азот амонійний; х5 - фосфор рухомий; х6 - калій обмінний; х7 - азот нітратний, мм/кг грунту. R - 0,921; R2 - 0,848.
12. Біогеоценотичний метод оцінки експериментальних даних дозволив запропонувати схему ведення досліджень в садівництві, яка передбачає поєднання природно-історичного аналізу консервативних показників і властивостей та сучасного методу - моделювання, який використовується при аналізі динамічних показників і властивостей.
13. Розроблено та запропоновано бонітіровочну шкалу садопридатності грунтів для яблуні, яка дозволяє раціональніше розміщувати плодові насадження.
14. При закладанні саду на темно-сірих опідзолених грунтах для збереження їх родючості і забезпечення високої продуктивності насаджень необхідно перед садінням внести 60 т/га гною, а також фосфорні та калійні добрива, виходячи з рівнів забезпеченості грунту рухомими формами цих елементів (Р2О5 до 20, К2О до 15 мг/100 г грунту). Азотні добрива вносять щорічно в дозі N60-90 кг/га. Гній використовують раз на 10 років.
15. В системі заходів, що забезпечують розширене відтворення родючості вищеназваних грунтів, слід висівати для задерніння міжрядь саду вівсяницю лучну в поєднанні з добривами в дозі N60P60K60 кг/га щорічно. Задерніння проводити на 5-й рік після садіння саду при умові, що середня кількість атмосферних опадів за квітень-жовтень складає не менше 360-400 мм.
16. На темно-сірих опідзолених грунтах рН водний слід використовувати як оперативний показник контролю за станом їх родючості. При зменшені його нижче 5 необхідно терміново вживати заходи для збагачення грунту огранічною речовиною та кальцієм.
Список праць, опублікованих за темою дисертації:
Козак Н.В. Связь урожайности яблони с физико-химическими свойствами южного чернозема //Почвоведение. - 1985.-№5.-С.131-133.
Козак Н.В. Корреляция между урожаем яблок и физико-химическими показателями каштановых почв //Почвоведение. -1986.-№4.-С.124-127.
Козак М.В. Економічна ефективність вирощування садів на різних типах грунтів і застосування мінеральних добрив //Вісник с.-г. науки.-1987.-№5.-С.22-28.
Козак М.В. Продуктивність яблуні в залежності від родючості грунту //Вісник с.-г. науки. -1988.-№2.-С.76-80.
Козак Н.В. Проблемы плодородия почв в садоводстве //Почвоведение.-1993.-№8.-С.60-66.
Kozak N.V. Problems of Soil Productivity in Horticulture //Eurasian Soil Science. -26 (10).1994.-S.84-95.
Козак Н.В. Влияние длительного задернения междурядий сада злаками на гумусовое состояние темно-серой лесной оподзоленной почвы //Агрохимия. -1995.-№10.-С.10-20.
Козак Н.В. Изменение агрохимических свойств темно-серой лесной легкосуглинистой почвы под влиянием длительного применения удобрений в яблоневом саду //Агрохимия. -1995.-№12.-С.22-31.
Козак Н.В. Особенности бонитировки почв под насаждениями яблони //Почвоведение. -1996.-№11.-С.1389-1393.
Kozak N.V. Evalution of Soil for Apple-Growing //Eurasian Soil Science, Vol.29, №11. 1996.- pp.1295-1299.
Козак М.В., Козак Н.І. Екологічні основи використання мінеральних добрив і проблеми агрохімічних досліджень в садівництві. -Збірник наукових робіт УААН. Екологія та сільськогосподарське виробництво. Київ, 1992.-С.49-58.
Козак Н.В., Козак Н.И. Особенности качественной оценки почв занятых яблоневыми садами в условиях Украины //Вісник с.-г. науки.-1994.-№4.-С.98-106.
Козак Н.В., Козак Н.И. Влияние длительного применения минеральных удобрений на фракционно-групповой состав гумуса темно-серой лесной почвы и контроль за ее состоянием. //Агрохимия. -1996 -№11.-С.10-19.
Kozak N.V., Kozak N.I. Effect of the Long-Term Application of Mineral Fertilizers on the Fractional and Croup Composition of Humus in Dark-Cray Forest Soil and Ist Monitoring. Eurasian Soil Science, Vol.29, No.12. 1996, pp.1431-1437.
Неговелов С.Ф., Козак Н.В. Почва, урожайность и качество плодов //Садоводство и виноградарство Молдавии. -1986.-№4.-С.19-21.
Козак Н.В., Козак Н.И., Макаренко В.В., Горб Н.Н. Накопление нитратов плодами яблони при различных условиях выращивания //Агрохимия. -1994.-№9.-С.39-42.
Городний Н.М., Майдебура В.И., Козак Н.В. Почвенные условия Крымской области, урожай и качество плодов яблони сорта Ренет Симиренко //Научные труды УСХА. Биологические основы повышения урожайности сельськохозяйственных культур. Киев, 1976.-С.125-131.
Городний Н.М., Майдебура В.И., Козак Н.В., Повхан М.Ф. Пригодность почв в Присивашье и пути их использования в промышленном садоводстве //Научные труды УСХА. Питание растений, урожай и качество растениеводческой продукции. Киев, 1981.-С.110-118.
Городний Н.М., Козак Н.В. Влияние минеральных удобрений на продуктивность яблони на темно-каштановой слабосолонцеватой почве //Сб. Научных трудов УСХА. Совершенствование технологии выращивания плодовых культур. Киев, 1984.-С.118-124.
Козак Н.В., Биляк Н.И. Влияние системы содержания почв на ее водно-физические свойства и урожайность яблони //Садоводство и виноградарство Молдавии. -1986.-№12.-С.23-25.
Козак Н.В., Семенова Г.Г. Урожайность яблони и качество плодов в зависимости от системы содержания почвы и доз удобрений //Садоводство, виноградарство и виноделие Молдавии. -1990.-№2.-С.23-25.
Козак Н.В., Козак Н.И. Биогеоценотический метод исследований в садоводстве //Труды Межгосударственной науч. Конф. (Киев, 10-12 сентября 1997 г.) С.102-104.
Козак Н.В., Козак Н.И. Агроэкологические основы воспроизводства плодородия почв, занятых садами //Труды Межгосударственной науч. конф. (Киев, 10-12 сентября 1997 г.) С.194-196.
Городний Н.М., Майдебура В.И., Козак Н.В. Выбор почвы под плодовые насаждения в Крымской области. К.: Ирф. письмо УСХА. -К.-1976.-11 с.
Козак Н.В. Прогнозирование урожайности яблони на черноземе южном и лугово-черноземной почве Крыма по агрохимическим показателям. Инф. письмо УСХА. Киев, 1979.-5с.
Козак Н.В. Методы бонитировки почв в садоводстве. Информационный листок Киев, 1998. № 120-98.
Цыганенко А.И., Майстренко Н.И., Гончаренко В.Е. и др. Временные методические указания по допустимому содержанию нитратов в отдельных пищевых продуктах для населения УССР. - Минздрав УССР. К.-1986.- 6 с.
Козак Н.В., Андриенко В.М., Васюта В.М. и др. Отбор проб и определение нитратов в плодах и ягодах ионоселективным методом. -Методические указания. Киев, 1988.- 30 с.
Андрієнко М.В., Васюта В.М., Шестопаль О.М. та ін. Концепція розвитку садівництва в УРСР до 2005 р. -К.-1990.-47 с.
Новаковский Л.Я., Добряк Д.С., Канаш А.П. и др. Методические рекомендации по проведению бонитировки почв. -УААН.-Киев, 1993.-96 с.
Кондратенко П.В., Чиж О.Д., Водяницький В.І. та ін. Створення і продуктивне використання інтенсивних насаджень яблуні. -Рекомендації. -Київ, 1997.-21 с.
Козак Н.В., Козак Н.И. Экологическое обоснование эффективности длительного задернения междурядий сада. Информационный листок. Киев, 1998.-№009-98.
Козак Н.В., Козак В.Н., Козак В.Н. Контроль состояния почв с оценкой их плодородия. Информационный листок. Киев, 1998.-№119-98.
Майдебура В.И., Городний Н.М., Козак Н.В. Некоторые показатели пригодности почв под плодовые насаждения //Тез. докл. Регионального совещания участников географической сети опытов с удобрениями УССР и Молдавской ССР. -Москва, 1975. С. 235-236.
Макаренко В.В., Козак Н.В. калийный режим темно-серой почвы при длительном применении удобрений в саду //Тез. докл. Республиканской научно-произв. конф. «Проблемы современного садоводства». ч.2. К.-19-22 декабря, 1989. С. 58.
Козак М.В., Козак Н.І. Зміна родючості темно-сірого опідзоленого легко-суглинкового грунту при багаторічному задернінні міжрядь саду різними видами злакових трав //Тез. доп. Науково-практич. конф. присвяченої 25-річчю від дня утворення Краснокутської дослідної станції садівництва (13-15 липня 1993 р.). С.61-63.
Козак Н.В., Асадулаев М.М., Козак Н.И. Влияние длительного применения минеральных удобрений на плодородие темно-серой оподзоленной почвы северной части Лесостепи Украины //Тез. докл. Міжнародної науково-практичної конф. Раціональне використання і охорона земельних ресурсів. К. -1994. С.46-47.
Козак М.В., Козак Н.І., Асадулаєв М.М. Хімічний склад злакових трав та їх вплив на родючість грунту //Тез. доп. Науково-практ. конф., присвяченої 30-річчю Придністровської дослідної станції Інституту садівництва.- Чернівці, 1995. С. 28-30.
Козак Н.В., Козак Н.И. Изменение гумусного состояния темно-серой лесной почвы под садом при длительном применении удобрений // Тез. доп. на конф., присвяченій 50-річчю факультету агрохімії та грунтознавства. Грунти України: екологія, систематика, окультурення, оцінка, моніторінг, географія, використання.- Харків, 1996. С. 62.
Козак Н.В., Козак Н.И. Диагностический контроль за изменениями фракционного состава гумуса по рН водному // Тез. доп. на конф., присвяченій 50-річчю факультету агрохімії та грунтознавства. Грунти України: екологія, систематика, окультурення, оцінка, моніторінг, географія, використання.- Харків, 1996. С. 66.
Анотація
Козак М.В. Агроекологічні основи збереження родючості грунтів в промислових насадженнях яблуні та їх якісна оцінка в садівництві України - Рукопис.
Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора сільськогоспо-дарських наук за спеціальністю 06.01.03 - агрогрунтознавство і агрофізика. - Інститут грунтознавства та агрохімії ім. О.Н.Соколовського УААН, Харків, 1999.
Дисертацію присвячено питанням збереження родючості грунтів в промислових насадженнях яблуні та їх якісної оцінки в садівництві. В дисертаційній роботі на основі біогеоценотичного підходу до досліджень, вивчено і оцінено вплив факторів родючості на продуктивність яблуні. Розроблена шкала бонітування грунтів в балах, установлений поріг деградації якісного складу гумусу темно-сірих опідзолених грунтів і запропонований простий екологічний показник контролю за його станом - рН водн. Обгрунтована доцільність тривалого задерніння міжрядь саду з використанням невисоких доз (N60P60K60) мінеральних добрив, установлено тривалість і запропоновані трави для задерніння. Розроблена модель родючості темно-сірих опідзолених грунтів і запропонована біогеоценотична схема ведення досліджень в садівництві.
Основні положення досліджень знайшли впровадження при виконанні Державного заказу “Бонітування грунтів України”.
Ключові слова: екосистема, агроценоз, гумус, мінеральні та органічні добрива, злакові трави, яблуня.
Аннотация
Козак Н.В. Агроэкологические основы сохранения плодородия почв в промышленных насаджениях яблони и их качественная оценка в садоводстве Украины - Рукопись.
Диссертация на соискание ученой степени доктора сельскохозяйственных наук по специальности 06.01.03 - агропочвоведение и агрофизика. - Институт почвоведения и агрохимии им. А.Н.Соколовского УААН, Харьков, 1999.
Диссертация посвящена вопросам сохранения плодородия почв в промышленных насаждениях яблони и их качественной оценке в садоводстве.
В диссертационной работе на основании биогеоценотического подхода к исследованиям изучено и оценено влияние почвенных факторов на продуктивность яблони. Разработана шкала бонитировки почв в баллах, установлен порог деградации качественного состава гумуса темно-серых оподзоленных почв и предложен простой экологический показатель контроля за его состоянием - рН водн. Обоснована целесообразность длительного задернения междурядий сада с применением невысоких доз (N60P60K60) минеральных удобрений, установлена длительность и предложены травы для задернения. Разработана модель плодородия почв и предложена биогеоценотическая схема ведения исследований в садоводстве.
Основные результаты исследований нашли внедрение при выполнении Государственного заказа “Бонитировка почв Украины”.
Ключевые слова: экосистема, агроценоз, гумус, минеральные и органические удобрения, злаковые травы, яблоня.
Summary
Kozak M.V. Agroecological principles of the soil fertility preservation in industrial apple-tree plantations and their evaluation for Ukrainian horticulture.- A manuscript.
A thesis for a doctor’s degree of agriculture.
Specialization 06.01.03 - agricultural soil science and soil physics. - O.N.Sokolovsky Institute of soil science and agrochemistry, UAAS, Kharkiv, 1999.
An investigation of the soil fertility influence on the apple-tree productivity was carried out using a biogeocenotic approach. As a result a soil quality scale (in points) was worked out, a threshold value for a humus degradation of dark- grey podzolized soils was determined, and a simple еcological indicator was proposed to control a state of these soils by pH measurements. An expediency of protracted turfing in orchard interrows was motivated in combination with moderate doses of mineral fertilizerrs (N60P60K60). The optimal duration of turfing was determined and the best grass varieties for this purpose were proposed. A model of fertility for dark-grey podzol soils was developed and a biogeocenotic scheme for horticultural investigations was offered.
The main results of this researching work were practically introduced during a fulfilment of the state order «Soil evaluation in Ukraine».
Key words: ecosystem, agrocenosis, humus, mineral and organic fertilizers, perennial grasses, apple-tree.
,