Анотація до роботи:

Сорокотяга Н. П. “Трансформація сполук вуглецю і азоту в лучно-чорноземному карбонатному грунті Лісостепу України” – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата сільськогосподарських наук за спеціальністю 06.01.04 – агрохімія. Національний аграрний університет, Київ, 2004.

Дисертаційна робота присвячена вивченню впливу тривалого (1984-1999 рр.) застосування гною і мінеральних добрив у зерново-буряковій сівозміні на трансформацію сполук вуглецю і азоту в метровому шарі лучно-чорноземного карбонатного грунту, продуктивність культур сівозміни в умовах північної частини Правобережного Лісостепу України.

Обгрунтовані оптимальні норми гною і мінеральних добрив для стабілізації вмісту гумусу, загального азоту в орному шарі лучно-чорноземного карбонатного грунту, підтримання позитивного балансу гумусу та азоту і підвищення продуктивності сільськогосподарських культур у десятипільній зерново-буряковій сівозміні.

Для одержання високих стабільних урожаїв озимої пшениці сорту Миронівська-61 рекомендується вносити N₁₃₅Р₁₂₀К₁₂₀ на фоні післядії 30 т/га гною.

Розроблена модель зміни запасів вуглецю гумусу в орному і півметровому шарах лучно-чорноземного карбонатного грунту, яка дозволяє зробити прогноз динаміки вмісту гумусу.

Досліджено фракційно-груповий склад гумусу та оптичні властивості гумінових кислот за тривалого застосування добрив. Одержані дані розширюють уявлення про природу гумінових кислот лучно-чорноземного карбонатного грунту, роль гною і мінеральних добрив у збереженні і підвищенні родючості грунту.

Дослідження вмісту та динаміки сполук вуглецю і азоту в лучно-чорноземному карбонатному грунті та продуктивності культур зерново-бурякової сівозміни за систематичного застосування добрив дозволяє зробити наступні висновки:

1. Тривале (1984-1999 рр.) застосування гною і мінеральних добрив збільшило вміст гумусу в метровому шарі лучно-чорноземного карбонатного грунту порівняно з варіантом без внесення добрив. Найбільший його вміст був за внесення 13 т/га гною + 375 кг/га N, Р₂О₅, К₂О. Внесення 13 т/га гною+252 кг/га N, Р₂О₅, К₂О обумовлює стабілізацію вмісту гумусу і детриту в орному шарі. Зменшення вмісту гумусу в орному шарі грунту відбувається за рахунок мінералізації детриту.

2. Вміст гумінових і фульвокислот, зв’язаних з кальцієм, переважає над вмістом гумінових і фульвокислот І та ІІІ фракцій. У груповому складі грунту переважають гумінові кислоти (1,25%) над фульвокислотами (0,58%). За 1984-1999 рр. відбувся перерозподіл групового складу гумусу: суттєво збільшився вміст гумінових і фульвокислот ІІ і ІІІ фракцій та зменшився вміст гумінових і фульвокислот І фракції та нерозчинного залишку.

3. Внесення гною сприяє розширенню, мінеральних добрив – звуженню співвідношення Cг.к.:Сф.к. порівняно з контролем. Систематичне застосування 13 т/га гною і 13 т/га гною+252 кг/га N, Р₂О₅, К₂О протягом 1984-1999 рр. сприяло розширенню співвідношення Cг.к.:Сф.к.

4. Внесення добрив збільшує оптичну густину сольових розчинів гумінових кислот у видимій частині спектра і зменшує їх коефіцієнт колірності порівняно з контролем. Застосування гною сприяє формуванню молекул гумінових кислот складнішої будови з більшим ступенем конденсованості ароматичного ядра. Внесення одних мінеральних добрив та мінеральних добрив сумісно з гноєм сприяє утворенню молекул гумінових кислот менш складної будови з більш розгалуженою аліфатичною периферичною частиною.

5. Тривале (1979-1998 рр.) вирощування сільськогосподарських культур без застосування добрив обумовлює стійкий дефіцитний баланс гумусу. Протягом 1979-1984 рр. і 1985-1994 рр. за внесення гною окремо та одинарної і 1,5 норми мінеральних добрив на фоні гною в сівозміні склався позитивний баланс гумусу, у 1995-1998 рр. – врівноважений баланс. Внесення одних мінеральних добрив не забезпечує бездефіцитного балансу гумусу.

6. Систематичне застосування гною і мінеральних добрив достовірно збільшує вміст загального азоту в метровому шарі грунту порівняно з контролем. За внесення 13 т/га гною+375 кг/га N, Р₂О₅, К₂О з 1984 р. до 1999 р. відбулася стабілізація вмісту загального азоту в орному шарі грунту, без внесення добрив – достовірне зменшення його вмісту.

Внесення гною і мінеральних добрив сприяє більш інтенсивному накопиченню загального азоту в орному шарі грунту порівняно з контролем, що обумовлює звуження співвідношення С:N. В підорному шарі грунту більш інтенсивне накопичення сполук вуглецю призводить до розширення співвідношення С:N.

7. При вирощуванні культур без внесення добрив з 1979 р. до 1998 р. склався від’ємний баланс азоту (від -60,3 до -85,3 кг/га). За окремого внесення гною та мінеральних добрив дефіцит азоту порівняно з контролем зменшився у 1,3-2,0 рази. Внесення одинарної і 1,5 норми мінеральних добрив на фоні гною забезпечило позитивний баланс азоту в грунті протягом 1979–1984 та 1995–1998 рр. (від 6 до 39,0 кг/га), у 1985–1994 рр. він наближався до врівноваженого (від -26,5 до -2,8 кг/га).

8. Внесення N₁₃₅P₁₂₀K₁₂₀ на фоні післядії 30 т/га гною обумовлює найбільший вміст мінерального азоту, рухомих сполук фосфору і калію в грунті та азоту, фосфору і калію в рослинах озимої пшениці порівняно з контролем.

9. Максимальна урожайність зерна озимої пшениці була отримана за внесення N₉₀Р₈₀К₈₀ на фоні післядії 30 т/га гною у 1996 р. (40,1 ц/га) та N₁₃₅Р₁₂₀К₁₂₀ на фоні післядії 30 т/га гною у 1998 і 2000 рр. (65,3 і 53,8 ц/га, відповідно). У 1996 та 1998 рр. найвищий вміст білка порівняно з контролем був за внесення півтори норми мінеральних добрив на фоні післядії гною (15,0 і 12,3%, відповідно), у 2000р. – за внесення одинарної норми мінеральних добрив на фоні післядії гною (14,4%).

10. Продуктивність культур 10-пільної зерново-бурякової сівозміни за внесення 13 т/га гною+252 кг/га N, P₂O₅, K₂O та 13 т/га гною+375 кг/га N, P₂O₅, K₂O становила у 1979-1984 рр. 72,3-78,8, у 1985-1994 рр. – 84,5-87,2, а у 1995-1998 рр. – 55,0-60,1 ц/га к.од.

11. Прогнозні розрахунки показують, що за внесення гною окремо та сумісно з мінеральними добривами, до 2014 р. запаси вуглецю гумусу в шарі грунту 0-25 см збільшаться, тоді як на контролі та у варіанті, де вносять мінеральні добрива, відбудеться зменшення його запасів. У шарі грунту 0-50 см на контролі і за внесення півтори норми мінеральних добрив на фоні гною до 2014 р. відбудеться стабілізація запасів вуглецю гумусу. У варіантах з окремим та сумісним внесенням гною і одинарної норми мінеральних добрив відбудеться зменшення запасів вуглецю гумусу.

Публікації автора:

1. Лісовал А.П., Сорокотяга Н.П. Ефективність добрив у зерново-буряковій сівозміні на лучно-чорноземних карбонатних легкосуглинкових грунтах Лісостепу України (1962-1997 рр. ) // Збірник наукових праць “Наукові записки”. – К.: Хрещатик. – 1998. – Вип. 1. – С. 248-257. (Участь у розробці методики досліджень, визначення вмісту гумусу і загального азоту, узагальнення результатів, підготовка до друку).

2. Лісовал А.П., Сорокотяга Н.П. Вплив тривалого застосування органічних і мінеральних добрив на динаміку вуглецю та азоту в лучно-чорноземному карбонатному грунті Лісостепу України // Збірник наукових праць “Науковий вісник Національного аграрного університету”. – К.: НАУ. – 1999. – Вип. 19. – С. 76-82. (Аналіз літературних джерел, визначення вмісту детриту, рихлозв’язаних гумусових речовин, статистична обробка даних, розрахунок балансів гумусу та азоту, висновки, підготовка до друку).

3. Лісовал А.П., Сорокотяга Н.П. Динаміка сполук вуглецю та азоту в лучно-чорноземному карбонатному грунті Лісостепу України // Збірник наукових праць Ін-ту агроекології та біотехнології Укр. академії аграрних наук. – К.: Нора-прінт. – 1999. – Вип. 3. – С. 62-66. (Лабораторні дослідження, аналіз літературних джерел, висновки та підготовка до друку).

4. Лісовал А.П., Сорокотяга Н.П. Динаміка азотного режиму лучно-чорноземного карбонатного грунту Лісостепу України при тривалому застосуванні добрив // Збірник наукових праць “Вісник Білоцерківського державного аграрного ун-ту”. – Біла Церква: БДАУ. – 2000. – Вип. 10. – С. 147-153. (Визначення вмісту легкогідролізованого та мінерального азоту, аналіз літературних джерел, висновки та підготовка до друку).

5. Лісовал А.П., Сорокотяга Н.П., Коваленко О.Г. Зміна сполук вуглецю, азоту і фосфору чорноземних грунтів і продуктивність культур при тривалому застосуванні засобів хімізації // Збірник наукових праць “Науковий вісник Національного аграрного університету”, присвячений 70-річчю факультету агрохімії та грунтознавства. – К.: НАУ. – 2000. – Вип. 32. – С. 129-134. (Визначення групового та фракційного складу гумусу, підготовка до друку).

6. Лісовал А.П., Сорокотяга Н.П. Вплив тривалого застосування добрив на гумусовий стан лучно-чорноземного карбонатного грунту північної частини Правобережного Лісостепу України // Збірник наукових праць “Науковий вісник Національного аграрного університету”, присвячений 70-річчю факультету агрохімії та грунтознавства. – К.: НАУ. – 2000. – Вип. 32. – С. 134-140. (Узагальнення та викладення матеріалів, статистична обробка даних, висновки та підготовка до друку).

7. Лісовал А.П., Макарчук І.У., Сорокотяга Н.П., Ященко Л.А., Коваленко О.Г. Динаміка сполук вуглецю, азоту, фосфору і калію за тривалого застосування добрив на лучно-чорноземних грунтах Лісостепу України // Агрохімія і грунтознавство. Міжвідомчий тематичний науковий збірник. Спеціальний випуск VІ з’їзду УТГА (1-5 липня 2002 р., м. Умань), Харків. – 2002. – С. 243-245. (Визначення вмісту сполук вуглецю і азоту).