Анотація до роботи:

Ященко Л.А. Агрохімічне обґрунтування підвищення продуктивності цукрових буряків на лучно-чорноземному карбонатному ґрунті Лісостепу України. – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата сільськогосподарських наук за спеціальністю 06.01.04 – агрохімія. Національний аграрний університет, Київ, 2003.

В дисертації викладені результати досліджень впливу тривалого застосування добрив в типовій зерно-буряковій сівозміні Лісостепу на поживний режим лучно-чорноземного ґрунту, зміну вмісту гумусу, сполук азоту і калію в метровому шарі. В результаті досліджень встановлено, що найбільш стабілізуючу дію на вміст гумус, сполук азоту і калію в ґрунті за дві ротації сівозміни мало сумісне застосування органічних і мінеральних добрив. Наведені дані про вміст свинцю, кадмію, цинку і міді в ґрунті та рослинах цукрових буряків за тривалого внесення добрив. Встановлено, що кількість досліджуваних елементів знаходиться значно нижче гранично-допустимих концентрацій і не приводить до забруднення продукції. З урахуванням агрохімічних і агроекологічних показників ґрунту розрахована його еколого-агрохімічна оцінка.

Викладені результати досліджень впливу різних норм і спосіб внесення добрив на окремі фізіолого-біохімічні процеси в рослинах цукрових буряків, їх урожайність і якісні показники. Встановлено дію позакореневого підживлення калій-магнієвими нітратними солями на активність цукросинтезуючих ферментів. Визначена ефективність внесення добрив в основне удобрення та позакореневого підживлення як додаткового заходу на лучно-чорноземному карбонатному ґрунті.

Досліджені зміни вмісту гумусу, сполук азоту і калію в лучно-чорноземному карбонатному ґрунті та його агроекологічний стан за тривалого внесення добрив, проведений аналіз впливу різних норм і способів застосування добрив на продуктивність рослин цукрових буряків, що дозволило зробити наступні висновки:

1. Тривале (протягом 1979-1999 рр.) внесення добрив спричинило зміни у вмісті гумусу та його розподілі як в орному, так і в глибших шарах лучно-чорноземного карбонатного ґрунту. Найбільш суттєве (0,98%) збільшення вмісту гумусу простежувалося за умови двадцятирічного сумісного внесення гною (260 т/га) і N₂₁₅₅Р₂₄₀₅К_2412. Підвищення норм мінеральних добрив на фоні гною зумовило звуження співвідношення С:N у метровому шарі ґрунту до 9,57-7,14, тоді як в контролі воно становило 11,7-10,0%. Без застосування добрив протягом двох ротацій зерно-бурякової сівозміни відбулися максимальні (0,32%) втрати гумусу в орному шарі

2. Внесення добрив протягом двох ротацій сівозміни сприяло перерозподілу в азотному фонді ґрунту порівняно з показниками 1979 р. з підвищенням вмісту важкогідролізованих і негідролізованих форм за органічної та органо-мінеральної систем удобрення та мінеральних і легкогідролізованих його сполук за мінеральної. Тривале застосування добрив обумовлювало збільшення частки важкодоступних рослинам сполук азоту в загальній його кількості.

3. Систематичне внесення добрив оптимізувало фосфорне живлення рослин цукрових буряків, підвищуючи рівень забезпечення ґрунту фосфором від середнього до підвищеного і високого. Ефективнішим у цьому аспекті є сумісне використання гною (30 т/га) і N₂₁₀P₂₇₀K₂₅₅.

4. За тривалого застосування добрив відбулося збільшення вмісту водорозчинної, обмінної і в меншій мірі необмінно-фіксованої форми калію. Так, за внесення N₂₁₅₅Р₂₄₀₅К₂₄₁₂ на фоні гною (260 т/га) кількість водорозчинного калію в шарі ґрунту 0-50 см порівняно з 1979 р. збільшилась на 14,1-17,3%, обмінно-поглинутого – на 21,0-19,1%, необмінно-фіксованого – на 5,40%.

5. Тривале застосування в сівозміні традиційних органічних і мінеральних добрив не зумовило забруднення метрового шару лучно-чорноземного ґрунту важкими металами. Так, вміст рухомих сполук свинцю, кадмію, цинку та міді після двадцятирічного внесення добрив був значно нижчим встановленого максимального допустимого рівня. Еколого-агрохімічна оцінка лучно-чорноземного карбонатного ґрунту при насиченні сівозміни гноєм (13 т/га) і 375 кг/га NPK становить 74 бали, що на 24 вище показника для варіанту без добрив.

6. Використання добрив інтенсифікувало наростання вегетативної маси рослин цукрових буряків та їх листового апарату. За органо-мінерального удобрення відмічено збільшення маси коренеплодів в 1,6-2,0 раза, гички – в 1,8-2,4, площі поверхні листків - у 2,2-2,8 раза порівняно з контролем, а також продовження періоду життєдіяльності останніх.

7. Сумісне внесення гною (30 т/га) та мінеральних добрив в різних нормах оптимізувало використання поживних речовин з ґрунту і добрив рослинами цукрових буряків. Так, якщо за внесення N₁₄₀P₁₈₀K₁₇₀ для формування 10 т коренеплодів і відповідної кількості гички використовувалося 46,5 кг азоту , 13,0 - фосфору , 51,2 - калію, то за аналогічної норми добрив на фоні гною (30 т/га) ці показники підвищувалися відповідно до 51,4, 14,5, 52,9 кг. Коефіцієнти використання елементів живлення з добрив за останнього удобрення становили 64,2% (N), 20,4 (Р₂О₅) і 72,8 (К₂О). За внесення мінеральних добрив в нормі , розрахованої на запланований приріст урожаю (N₁₃₀P₇₀K₁₅₀), ці коефіцієнти становили відповідно 62,4, 21,2 і 73,6%.

8. Насичення варіантів сівозміни на фоні гною (13 т/га) 375 та 252 кг/га NРК оптимізувало баланс азоту і калію в орному шарі ґрунту. Зниження цього показника за використання мінеральних добрив до 221 кг/га NРК на фоні гною (13 т/га) спричинило формування від’ємного балансу азоту, при позитивному - калію. Значних величин (-72,9 кг/га азоту і –77,0 кг/га калію) дефіцит елементів живлення досягав за вирощування культур в сівозміні без застосування добрив.

9. Органо-мінеральна система удобрення створює оптимальні умови для формування урожаю коренеплодів і гички. Так, застосування одинарної (N₁₄₀P₁₈₀K₁₇₀) норми мінеральних добрив на фоні гною (30 т/га) забезпечило приріст урожаю коренеплодів порівняно з контролем на 108%, тоді як мінеральних добрив в тій же нормі – 79,0%. Внесення розрахункової норми мінеральних добрив (N₁₃₀P₇₀K₁₅₀) сприяло отриманню приросту урожаю на рівні запланованого – 25,4 т/га. Підвищення норми мінеральних добрив за органо-мінерального удобрення до N₂₁₀P₂₇₀K₂₅₅ обумовило найвищу (55,9 і 53,3 т/га) врожайність коренеплодів і гички.

10. Внесення одинарної (N₁₄₀P₁₈₀K₁₇₀) та на фоні гною (30 т/га) полуторної (N₂₁₀P₂₇₀K₂₅₅) норми мінеральних добрив збільшувало валовий збір цукру з одиниці площі завдяки суттєвому приросту врожаю. Цукристість коренеплодів за цього зменшувалась на 1,50-2,00% порівняно з контролем.

11. Позакореневе підживлення рослин цукрових буряків калій-магнієвими солями (КNО₃+Mg(NО₃)₂) з додаванням бору (Н₃ВО₃) в 1,2-2,0 раза підвищувало активність сахарозофосфатсинтетази в листках порівняно з варіантом без добрив і за використання відповідних норм мінеральних добрив, які вносилися на фоні гною безпосередньо під цукрові буряки. Підвищення норм мінеральних добрив збільшувало каталітичну активність сахарозосинтетази направлену на розщеплення сахарози в коренеплодах, хоча відносна активність синтезу дисахариду також зростала, особливо за додаткового позакореневого підживлення.

Проведення позакореневого підживлення цукрових буряків забезпечило підвищення цукристості коренеплодів на 0,10-0,20% і приріст їх урожаю на 3,10-7,40 т/га порівняно з варіантами за використання відповідних норм мінеральних добрив, які вносилися на фоні гною безпосередньо під цукрові буряки.

12. Підвищені норми мінеральних добрив на фоні гною зумовлювали погіршення якості коренеплодів цукрових буряків. Зокрема, збільшувався вміст -амінного азоту та розчинної золи (катіонів калію та натрію). При цьому технологічний вихід цукру зростав за рахунок більшої урожайності коренеплодів. Позакореневе підживлення поліпшувало показники якості коренеплодів в результаті зниження вмісту “шкідливих” нецукрів і збільшення в них сахарози.

13. Застосування органічних і мінеральних добрив безпосередньо під цукрові буряки є економічно доцільним заходом, який забезпечував від 3335 до 3978 грн./га умовно-чистого прибутку. Найвища окупність одного кілограма NРК добрив урожаєм коренеплодів (72,6 кг) і цукру (8,71 кг) відзначена за внесення на фоні гною (30 т/га) розрахункової (N₁₃₀P₇₀K₁₅₀) норми мінеральних добрив. Використання разового підживлення підвищувало окупність кілограму добрив на 1,31 кг цукру, а дворазового – на 5,01 кг порівняно з відповідними нормами мінеральних добрив, які вносили на фоні гною (30 т/га) в основне удобрення. Найвища (3,15) віддача урожаєм на одиницю витрат антропогенної енергії досягнута за застосування під цукрові буряки одинарної (N₁₄₀P₁₈₀K₁₇₀) норми мінеральних добрив.

Публікації автора:

1. Ященко Л.А. Вплив тривалого застосування добрив в зерново-буряковій сівозміні на вміст і форми калію в лучно-чорноземному карбонатному ґрунті // Науковий вісник НАУ. – 2000. - № 26. – С. 154-157.

2. Марчук І.У., Ященко Л.А. Форми азотних сполук у лучно-чорноземному карбонатному ґрунті при довгостроковому застосуванні добрив // Вісник ХДАУ. – 2001. - №4. – С.35-38 (отримання експериментальних даних та їх аналіз).

3. Марчук І.У., Ященко Л.А. Вплив позакореневого підживлення на продуктивність цукрових буряків // Зб. наук. праць Вінницького ДАУ. – 2002. - Вип. 11. – С. 26-29 (проведення літературного огляду, отримання експериментальних даних).

4. Марчук І.У., Ященко Л.А. Вплив органічних і мінеральних добрив на продуктивність цукрових буряків // Вісник Полтавської державної аграрної академії. – 2002. - №4. – С.27-29 (отримання та узагальнення експериментальних даних, висновки).

5. Лісовал А.П., Марчук І.У., Ященко Л.А., Яригіна Н.Я., Макаренко В.М. Вплив добрив на формування балансу азоту і калію в зерно-буряковій сівозміні на лучно-чорноземному карбонатному ґрунті Лісостепу України // Вісник Харківського НАУ ім. В.В. Докучаєва. Присвячений 100-річчю з дня народження О.М. Можейка. – 2002. - №1. – С. 31-34 (узагальнення отриманих даних та висновки).

6. Марчук І.У., Андрієнко В.О., Ященко Л.А. Вплив норм добрив на вміст поживних елементів у лучно-чорноземному карбонатному ґрунті // Вісник аграрної науки. - 2002. - №7. – С. 22-24 (узагальнення отриманих даних, висновки).

7. Марчук І.У., Ященко Л.А. Вплив добрив на процеси синтезу вуглеводів та урожайність цукрового буряку // Науковий вісник НАУ. – 2002. - №57. – С. 250-253 (отримання експериментальних даних, їх узагальнення, аналіз).