CC BY
19
УДК 631.445.4:631.51:[631.416.1:631.417.2] Б01: 10.15587/2313-8416.2017.118803
ДОСЛ1ДЖЕННЯ АЗОТНОГО РЕЖИМУ ТА ГУМУСОВОГО СТАНУ ЧОРНОЗЕМ1В ЗВИЧАЙНИХ ЗАЛЕЖНО В1Д ТЕХНОЛОГ1Й ОБРОБ1ТКУ ГРУНТУ
©М. О. Колос
Вивчено вплив комбтованого i нульового обробiтку Грунту на динамку ттратного та лужногiдролiзо-ваного азоту, умiст загального гумусу чорноземiв звичайних за р1зних систем удобрення зернових культур ланки сiвозмiни. Установлено позитивний вплив мiнiмалiзацii обробтку Грунту на вмкт рухомих форм азоту та збереження загального гумусу в орному шарi Грунту
Ключовi слова: азотний режим, гумус, Грунт, обробiток Грунту, нтрати, зерновi культуры
С1ЛЬСЬКОГОСПОДАРСЬК1 НАУКИ
1. Вступ
Проблеми енергозбереження в сучасному зем-леробствГ значною мiрою вирiшуються скороченням витрат при рiзних технолопях обробигсу грунту, оп-тимiзацieю глибини та використанням високопродук-тивних комплексних агрегапв. Рацiональне викорис-тання технологiй обробiтку грунту при вирощуванш зернових культур в ланцi авозмши дае змогу форму-вати високопродуктивш посiви та рекомендувати ви-робництву вщповщш системи, залежно вiд спещаль зацii господарства та структури поавних площ [1].
Для нормального розвитку та формування врожаю зернових культур необхГдш не тiльки вщпо-вгдт агрофiзичнi властивостi грунту i певш запаси доступноi вологи, але i достатнiй рiвень забезпечено-стi поживними речовинами, перш за все доступними сполуками азоту. Оптимiзацiя азотного режиму грунту тд впливом рiзних технологiй обробiтку сприяе бiльш повному розкриттю генетичного потенцiалу продуктивностi рослин, отриманню стабiльно висо-ких врожа].'в вирощуваних зернових культур.
Формування високопродуктивних посiвiв про-сапних та суцшьного сiву зернових культур е досить складним багатоступеневим процесом, у якому бе-руть участь багато залежних один вГд одного чинни-кiв на вах етапах росту i розвитку рослин.
Вивчення та оптимiзацiя поживного азотного режиму грунту як одного з провГдних чинникiв формування оргашчно].' речовини рослин дасть можли-вiсть пiдвищити ефективнiсть вирощування провщ-них зернових культур. Тому в цьому контекстнi важ-ливо проводити дослГдження, спрямованi на встанов-лення впливу мiнiмальних технологiй обробiтку грунту на динашку рухомих сполук азоту в орному шарi грунту та створення умов для накопичення та збере-ження гумусу в грунтi.
Однi автори [2] засвiдчують, що при глибокш полицевiй оранцi бiльш iнтенсивно йдуть процеси мiнералiзацii органiчних сполук грунту, суттево пок-
ращуеться азотний режим i накопичуеться азот в дос-тупнiй для рослин формг Iншi автори своiми досль дженнями доказують переваги в накопиченнi нпрат-ного та лужногiдролiзованого азоту при прямш сiвбi [3]. Вiдносно запаав загального гумусу в орному ша-рi грунту бiльшiсть авторiв сввдчать про його нако-пичення при прямш сiвбi [4].
2. Лггературний огляд
Одним з головних завдань основного обробiтку грунту е створення оптимальних умов мiнерального живлення рослин та поповнення еле-ментами живлення грунту. 1снуе багато думок щодо впливу обробигсу на вмiст поживних речовин в орному шарi [5, 6].
1нтенсивний глибокий обробггок чорноземних Iрунтiв значною мiрою посилюе втрати поживних елементiв та гумусу. Застосування безполицевого та поверхневого обробитав призводить до нерГвномГр-ного розподшу органiчних та мiнеральних добрив по профшю орного шару. При цьому спостертаеться диференцiацiя орного шару за вмГстом поживних речовин, а саме нагромадження iх у верхньому i змен-шення у нижньому шарах грунту [7].
Якiсний та своечасний обробггок грунту обу-мовлюе пiдвищення ефективностi внесених добрив, штенсивний розвиток мiкроорганiзмiв та активнiсть ферменлв, якГ беруть участь у мшералГзацп оргашч-ноi' речовини, в перетворенш азотовмiсних ор-ганiчних та мшеральних сполук. УмГст нiтратного азоту в грунп - це не тшьки показник рГвня азотного живлення рослин, але й активносп групи ттрифГкую-чих бактерiй, якГ беруть участь у мобшзацл доступних рослинам речовин. Про накопичення та витрати рухо-мих форм азоту Г фосфору залежно вГд технологш обробгтку у вчених единоi думки не юнуе [3, 5].
Багатьма вченими встановлено, що безполице-вий обробггок не мае переваг перед оранкою в справГ регулювання поживного режиму грунту [2-4].
За поверхневого обробгтку внесения ор-ганiчних та мiнеральних добрив особливо неефек-тивне за посушливих умов: добрива, внесенi пвд оранку, дiють бiльш ефективно, оск1льки вони по-трапляють у шар грунту, який довше зберiгаe вологу.
На величину вмюту поживних речовин у грунп, як ввдомо, впливае не тшьки внесення добрив, але i вмiст оргашчно! речовини в ньому, бiологiчна активнiсть, водно-фiзичнi властивостi грунту та iншi фактори. Тому задачею обробигсу на сьогоднi е ство-рення оптимальних умов для нагромадження та пвдтримання достатньо! кiлькостi доступних форм азоту, фосфору та калш як важливих показнишв ро-дючостi грунту й урожайносл сiльськогосподарських культур.
3. Мета та задачi дослiдження
Мета дослвдження полягала в розробцi оптимального для зернових культур поживного режиму грунту при одночасному збереженнi ефективно! ро-дючостi грунтiв степово! зони Укра!ни.
Для досягнення мети були виршеш наступнi
задачi:
1. Встановити вплив комбiнованого обробiтку грунту та прямо! авби на забезпеченiсть чорноземiв звичайних доступними для рослин формами азоту в орному шарi грунту.
2. Вивчити змши гумусного стану орного шару чорноземiв звичайних при систематичному довгот-ривалому застосуваннi мiнiмальних технологiй обро-бгтку грунту.
4. Матерiали та методи дослщження
Досл1дження проводились протягом 20112014 рр. на чорноземах звичайних в ПАТ «Насшне-ве» Кегичiвського району Харкiвсько! областi за методикою Доспехова [8]. Грунт дослвдно! дшянки -чорнозем звичайний середньогумусний важкосугли-нковий на лесових породах.
Вмiст гумусу в орному шарi 4,45 %, рН-7,1, вони добре забезпеченi валовими та рухомими формами азоту, фосфору i калш.
Вмют нiтратного азоту в грунтових зразках ви-значали юнометричним методом за ГОСТ 26951-86, лужногiдролiзованого азоту - за методом Корнфвда, вмiст загального гумусу - за методом Тюрша в мо-дифжаци Сiмакова [9].
Стацiонарний польовий дослвд закладено методом розщеплених дшянок в ланцi сiвозмiни на 100 % насичено! зерновими культурами: 1 - горох; 2 - пше-ниця озима; 3 - кукурудза на зерно (0,5 поля), сорго на зерно (0,5 поля). Повторшсть дослвду - триразова, об-лжова площа дiлянки - 100 м2 На контрольному варь антi вивчали полицевий обробiток грунту на рiзну глибину в залежностi ввд сшьськогосподарсько! куль-тури. На другому варiантi вивчали мiнiмальнi комбь нованi обробпки агрегатами ДМ1-930 та ДД-726, а на третьому - безпосередню пряму сiвбу. Технологi! об-робiтку грунту вивчали без внесення добрив, а також на фош мiнерально! та оргашчно! систем удобрення. Погоднi умови характеризувались нестабiльними умовами зволоження, але були в цшому сприятливи-ми для вирощування зернових культур, за винятком осеш 2011 р.
Агротехнiка проведення дослвджень була зага-льноприйнятою для регюну проведення дослiджень, за винятком елеменпв, поставлених на вивчення.
5. Результати дослвджень i 1х обговорення
Вплив дослщжуваних технологiй обробiтку грунту на азотний режим грунту вивчали в динамщ шд посiвами гороху. Отримаш експериментальнi данi вказують на те, що визначальним фактором, який впливае на вмют нiтратiв у грунтi виявилась на-явнiсть вологи в орному шарi на час визначення еле-менпв живлення. У середньому за чотири роки до-сл1джень технологi! обробику грунту майже однако-во впливали на вмiст нiтратного азоту в орному шарi протягом вегетацi! гороху (табл. 1).
Прямий поав у фазi сходiв в орному шарi сприяв п^двищенню на 9,1 % шлькосп нiтратного азоту в грунп порiвняно з його вмiстом на варiантi з оранкою. Комб1нований обробггок забезпечив помiтне збiльшен-ня нпратш, тiльки в шарi грунту 0-10 см.
Таблиця 1
Динамжа нiтратiв в перюд вегетацi! гороху залежно вiд рiзних технологiй обробiтку грунту, мг/100 г грунту _ (середне за 2011-2014 рр.)_
BapiaHT обробггку Шар грунту Строки визначення
сходи цвтння перед збиран-ням середне
Оранка на 23-25 см (контроль) 0-10 3,8 3,4 2,1 3,1
10-20 3,5 3,3 2,3 3,0
20-30 2,5 3,2 1,8 2,5
0-30 3,3 3,3 2,1 2,9
Комбшовании обробгток на 23-25 см 0-10 4,1 3,4 1,4 3,0
10-20 3,3 2,7 1,0 2,3
20-30 2,5 2,8 0,9 2,1
0-30 3,3 2,8 1,1 2,4
Пряма сгвба 0-10 4,7 4,1 1,6 3,5
10-20 3,8 2,8 1,5 2,7
20-30 2,4 2,1 1,0 1,8
0-30 3,6 3,0 1,4 2,7
Ус безполицевГ способи обробгтку, яш вивча-лись у дослщ дещо обумовили зниження кшькосп нпратного азоту в орному шарГ в середиш вегетацп гороху, а найбшьше зниження виявилось на варшнп з комбшованим обробгтком - на 15 % вщ контролю.
На зменшення вмюту ниратного азоту в грунп на цих варГантах обробгтку впливали пгдвищена щшьнють та понижена бюлопчна активнють грунту.
У середньому за чотири роки пряма авба впливала на нпратний режим грунту на рГвш з контрольною оранкою протягом усiеi вегетацп гороху. До кшця вегетацii вмют нпратного азоту в орному шарГ знизився та майже вирГвнявся на вах способах обробгтку, як1 вивчались у дослщ. Це пояснюеться використанням його рослинами, зменшенням умюту вологи у грунп та ущшьненням орного шару. Величина вмюту нпратного азоту в грунп в ус роки до-слгджень майже не вщрГзнялась. Дещо вищою вона виявилася у 2014 р., на що впливав шдвищений рГвень зволоження грунту за вегетацшний перюд.
На ввдмшу вщ нпратного, лужнопдролГзова-ний азот являе собою як доступну, так Г потенцшно
На вмют лужнопдролГзованого азоту в шарГ грунту 20-30 см дослвджуваш способи безполицевого обробгтку впливали в основному так, як Г на вмют в шарГ 0-10 см, тобто ва вони стимулювали його нако-пичення в порГвняннГ з оранкою, але достовГрне пгдви-щення виявилося тгльки при прямГй сГвбГ, де в середньому за чотири роки цей показник був 1,4 мг/100 г грунту. У середньому в орному шарГ грунту 0-30 см комбшований глибокий обробггок викликав тенденцш накопичення лужногтдрол1зованого азоту.
Таким чином, установлено, що протягом вае1' вегетацп гороху безполицевГ обробпки та пряма сГвба, якГ застосовувались у дослщ, не впливали негативно на вмют лужнопдролГзованого азоту.
доступну його форму. За вмютом лужнопдролГзованого азоту в грунп дослвдна дшянка вгдноситься до середньозабезпечено1' (табл. 2).
ЛужногГдролГзований азот - це найближчий резерв доступного азоту для рослин тсля нГтратного. Тому визначення впливу рГзних технологГй обробгтку на вмГст його в орному шарГ грунту мае важливе значения для оцшки його якостг
Визначення вмГсту лужноггдролГзованого азоту на посГвГ гороху протягом чотирьох рок1в показало, що на вах безполицевих обробГтках спостерпа-лась тенденщя збГльшення цього показника у верхнь-ому 0-10 см шарГ порГвняно з контрольною оранкою. Причому на варГантГ з прямою сГвбою вмГст лужнопдролГзованого азоту порГвняно з оранкою збшь-шився на 1,1 мг/100 г грунту.
Отже, можна вважати, що пряма авба позитивно впливае на вмют лужноггдролизованого азоту у верхньому шарГ грунту. На нагромадження лужнопдролГзованого азоту в шарГ 10-20 см комбшований обробггок на глибину 23-25 см виявив тенденцГю до зниження порГвняно з оранкою.
Родючють як основна властивють будь-якого грунту значною мГрою обумовлена наявнГстю в ньому гумусу. Йому належить основна роль у фор-муваннГ родючостГ грунпв, вГн е енергетичним ма-терГалом для грунтових мГкроорганГзмГв Г безпосе-редньо впливае на 1'х поживний режим [10].
Тому к1льк1сне визначення гумусу в грунтах та систематичний вплив на нього рГзних технологГй обробгтку грунту мае велике значення. ОтриманГ експериментальнГ данГ (табл. 3) свГдчать про те, що на полицевш оранцГ при постГйному и запровадженнГ протягом шести рок1в вщшчаеться зменшення загального гумусу, особливо в шарГ грунту 10-20 см (на 0,12 %).
Таблиця 2
ВмГст лужнопдролГзованого азоту в посГвГ гороху залежно вГд способГв обробГтку грунту, мг/100 г грунту
(середне за 2011-2014 рр.)
ВарГант обробГтку Шар Грунту Строки визначення
сходи цвтння перед збиранням середне
Оранка на 23-25 см (контроль) 0-10 12,5 11,8 13,8 12,7
10-20 12,0 12,1 13,0 12,4
20-30 12,2 10,8 12,5 11,8
0-30 12,2 11,6 13,1 12,3
Комбшовании на 23-25 см 0-10 12,9 12,7 13,5 13,0
10-20 11,5 12,2 12,9 12,2
20-30 11,4 10,9 12,4 11,6
0-30 11,9 11,9 12,9 12,3
Пряма сгвба 0-10 13,2 12,9 14,1 13,4
10-20 12,9 12,3 13,2 12,8
20-30 12,4 13,3 13,3 13,0
0-30 12,8 12,8 13,5 13,1
Таблиця 3
Вплив систем удобрения за рГзних технологш o6po6iTKy на вмют гумусу в орному шарi грунту nociBiB сорго
Обробггок грунту Шар грунту, см Гумус, %
2010 р. 2016 р.
Полицева оранка на 25-27 см (контроль) 0-10 4,42 4,31
10-20 4,40 4,28
20-30 4,24 4,22
Комбшовании обробггок на 25-27 см 0-10 4,56 4,43
10-20 4,53 4,41
20-30 4,51 4,35
Пряма авба 0-10 4,52 4,58
10-20 4,49 4,52
20-30 4,45 4,46
Кoмбiнoваний обробггок грунту дещо зменшуе втрати загального гумусу в пoрiвияннi з оранкою. Разом з тим, в уах шарах грунту спостертаеться тенденция до зниження кiлькocтi гумусу.
Пряма авба без oбрoбiткy грунту за перюд до-слвджень дала змогу зупинити втрати гумусу в орному шар^ та на цьому варiаитi вiдмiчалаcя тенденция до його зб№шення, особливо в шарi грунту 0-10 см (на 0,06 %).
6. Висновки
У хoдi дocлiджень встановлено вплив мшма-льних технологш обробику грунту (кoмбiнoваиoгo,
глибокого та прямо! ciвби) на oптимiзацiю азотного режиму орного шару грунту.
1. yci безпoлицевi способи обробику грунту, якi вивчались у дослщ обумовили деяке зниження нiтратнoгo азоту, особливо на варiаитi з комбшова-ним oбрoбiткoм (на 15 % вщ контролю). Умicт луж-нoгiдрoлiзoванoгo азоту в грyнтi в поавах гороху збiльшивcя при мiнiмалiзацiï обробику грунту пoрiв-няно з контрольною оранкою.
2. У разi систематичного проведення в ланцi зернoвoï ciвoзмiни прямо! ciвби вiдмiчаетьcя макси-мальне збереження та накопичення загального гумусу в грyнтi.
Лiтература
1. Волков, М. В. Родючгсть чорнозему опiдзоленого при систематичному 3acTocyBaHHi добрив за pi3HHX систем основного обробггку в сшозмш на Лiвобережжi Лiсостепу Укра!ни [Текст] / М. В. Волков // ВАН. - 1994. - № 3. - С. 29-31.
2. Глушак, Н. М. Обработка почвы, гумус и урожай в южной степи Украины [Текст] / Н. М. Глушак, Н. Е. Щербак // Почвоведение. - 1984. - № 8. - С. 78-89.
3. Гордiенко, В. П. Змша вмюту загального гумусу в Грунп за рiзних систем удобрення й обробгтку та врожайшсть озимо! пшенищ [Текст] / В. П. Гордiенко, I. М. Шевченко // Науюж пращ Швденного фшалу Национального ушверситету бiоресурсiв i природокористування Укра!ни "Кримський агротехнологiчний утверситет". Серiя "Сшьськогосподарсью науки". - 2013. - № 154. - С. 120-125.
4. Дегтярьов, В. В. Гумус чорноземiв Шсостепу i Степу [Текст] / В. В. Дегтярьов. - Х.: Майдан, 2011. - 360 с.
5. Картамышев, Н. И. Обработка почвы, обеспеченность растений элементами минерального питания и процесс гу-мусообразования [Текст] / Н. И. Картамышев, В. Ю. Тимонов, Н. М. Чернышева и др. // Вестник Курской ГСХА. - 2010. -№ 2. - С. 53-59.
6. Примак, I. Д. Змша агрохiмiчних властивостей чорнозему типового за рiзних систем основного обробпку Грунту й удобрення в Центральному Люостепу Украши [Текст] / I. Д. Примак, В. I. Купчик, Т. В. Колесник // Вюник Полтавсько! державно! аграрно! академп. - 2012. - № 3. - С. 26-31.
7. Котоврасов, И. П. Влияние механической обработки на плодородие мощного малогумусного чернозема в Лесостепи Украины [Текст]: сб. науч. тр. / И. П. Котоврасов // Минимализация обработки почвы. - М.: Колос, 1984. - С. 106-115.
8. Доспехов, Б. А. Методика полевого опыта (с основами статистической обработки результатов исследований) [Текст] / Б. А. Доспехов. - М.: Агропромиздат, 1985. - 351 с.
9. Лактионов, Н. И. Лабораторный практикум по почвоведению [Текст] / Н. И. Лактионов, И. А. Шеларь, В. Ф. Иванов. - Х., 1985. - 76 с.
10. Сшговий, В. С. Гумусовий стан чорнозему поденного за рiзних способiв обробгтку в сшозмш [Текст] / В. С. Снгговий // Вюник аграрно! науки. - 1999. - № 11. - С. 21-22.
Рекомендовано до публгкацИ д-р с. -г. наук Шевченко М. В.
Дата надходження рукопису 06.11.2017
Колос Микола Олександрович, асшрант, кафедра землеробства iм. О. М. Можейка, Харшвський нацю-
нальний аграрний ушверситет iм. В. В. Докучаева, п/в "Докучаевське-2", Харшвська область, Укра!на,
62483
Е-mail: [email protected]
