CC BY
26
HayKOBMM BiCHMK ^tBiBCtKoro Ha^OHa^tHoro yHiBepcMTeTy
BeTepMHapHoi Megw^HM Ta öioTexHO^oriw iMem C.3. I^M^Koro
Scientific Messenger of Lviv National University of Veterinary Medicine and Biotechnologies
ISSN 2519-2698 print ISSN 2518-1327 online
doi: 10.15421/nvlvet8409 http://nvlvet.com.ua/
UDC 633.2.031: 631.816.1: 631.811.98
Removal of nourishing substances with meadow grass harvest
I.V. Vyhovsky
Rivne State Humanitarian University, Rivne, Ukraine
Article info
Received 12.01.2018 Received in revised form 28.02.2018 Accepted 03.03.2018
Rivne State Humanitarian University, Stepan Bandera Str. 12, Rivne, 33028, Ukraine. Tel.:+38-067-907-21-48 E-mail: [email protected]
Vyhovsky, I.V. (2018). Removal of nourishing substances with meadow grass harvest. Scientific Messenger of Lviv National University of Veterinary Medicine and Biotechnologies. 20(84), 49-53. doi: 10.15421/nvlvet8409
At present, the need for crops in fertilizers is determined by an amount of mineral nutrients carried out by the planned crop and by the results of field experiment, taking into account the effective fertility of the soil. Experimental studies were conducted on the eroded slope of steepness 6-7° on the basis of the Rivne Institute of Agricultural Production of the National Academy of Sciences of Ukraine. The soil of the experimental site is dark gray, light-sand, medium-grained, extracted. In order to create cereal-leguminous grass, haymaking, the grass-blend was planted in a non-obtrusive manner, the following grasses were added to the composition: alfalfa sowed (4.4 million pounds per hectare) + long beetroot horned (4.4 million pounds per hectare) + bromus inermis (3.4 million pounds per hectare) + Lolium perenne (3.4 million pounds per hectare). The experiment used double and triple combinations of mineral fertilizers in accordance with the scheme and used growth stimulants (emistom C and fumar). Nitrogen fertilizers were administered in the dose N30 in the spring and after the second slump. Phosphoric and potassium - in the spring. Results of our analysis show that the removal of nutrients and their content in the root remains more depend on the harvest of dry overground mass and accumulation of root residues, than from the chemical composition of cereals and legumes grass mix. In variants where mineral nitrogen was not introduced, the accumulation of this element in the crop occurs at the expense of growth stimulator (fumar) and the symbiotic fixation of nitrogen by bean grasses. We have established that the removal of nitrogen with the harvest was 162.4240.0 kg/ha, phosphorus 46.5-66.7 kg/ha, potassium - 184.8-240.0 kg/ha. The highest yield was from nitrogen, phosphorus and potassium in variants with full mineral fertilizer in the norm N60P60K90 + growth stimulator fumar and was 240.0 kg/ha, 66.7 kg/ha, 240.0 kg/ha respectively. The results are presented, which confirm that at a low level of mineral nutrition a significant amount of nutrients is removed by the harvest. According to our calculations, a positive balance between nitrogen and phosphorus and negative for potassium was noted on variants of cereal-leguminous grasses of hayfield use (Medicago sativa alfalfa crop, Lotus corniculatus lyadvenets Horned, Promus rump beardless inermis, and Lolium multiflorum) with full mineral fertilizers in a dose of N6oP6oK9o + fumar. It was established that cereal grasses use nitrogen in the ear staining phase, andfertilizer and root residues are not sufficient to cover its removal with a biological harvest.
Key words: hayfields, eroded slopes, grasses and herbage legumes, fertilizers, growth stimulator, marginal note, nourishing substance.
Винос поживних речовин з урожаем лучних трав
1.В. Виговський
Р1вненський державний гуманiтарний утверситет, м. Рiвне, УкраЧна
На даний час потреба стьськогосподарських культур у добривах визначаетъся за виносом елементiв мтерального живлення на запланований урожай з вiдсотком використання поживних речовин добрив iз Грунту та за результатами польового до^ду з урахуванням ефективноЧ родючостi Грунту. Подано результати до^джень, як1 засвiдчили, що винос поживних речовин i вмкт Чх у кореневих рештках бшьше залежить вiд урожаю сухоЧ надземноЧ маси i нагромадження кореневих залишюв, тж вiд хiмiчного складу злаково-бобових травосумшок. На варiантах, де мтеральний азот не вносили, нагромадження цього елемента в урожаЧ вiдбуваeться за рахунок стимулятора росту (фумар) i симбютичноЧ фтсацп азоту бобовими травами. На основi проведених до^джень встановлено, що винос азоту з урожаем становив 162,4-240,0 кг/га, фосфору 46,5-66,7 кг/га, калю - 184,8-
240,0 кг/га. Найбтьше винесено з урожаем азоту, фосфору I калЮ на вар1антах з повним мтеральним удобрениям в норм1 N60Р60К90 + стимулятор росту фумар I становив в1дпов1дно — 240,0 кг/га, 66,7 кг/га, 240,0 кг/га. Наведено результати, як тдтве-рджують що при низькому р1вт минерального живлення урожаем виноситься значна ктьюсть поживних елементгв. Як св1дчать розрахунки, на вар1антах злаково-бобового травостою стомсного використання, де була вис1яна травосумШка, до складу яког введено так трави: люцерна поЫвна, лядвенець рогатий, стоколос безостий, пажитниця багатоутсна з повним мтеральним удобренням в доз1 М60Р60К90 + фумар в1дм1чено позитивний баланс за азотом I фосфором I в1д 'емний за кал1ем. Встановлено, що злаков1 трави використовують азот у фаз1 колостня, а поступлення з добривами I кореневими рештками недостатт для перек-риття виносу його з бюлог1чним урожаем.
Ключовi слова: стокоси, еродоваж схили, лучш трави, удобрення, стимулятори росту, поживт речовини.
Вступ
На даний час у лушвнищга все бшьшу роль вщг-рають добрива та стимулятори росту, тому важливо знати про 1'хнш вплив на довкшля. Багатор1чне повер-хневе внесения мшеральних добрив, проникнення 1х у грунт тшьки в розчинному вигляд1 сприяе бшьш пов-ному засвоюванню азоту, фосфору i калш лукопасо-вищними травами, а висока мшробюлопчна актив-шсть у зош дернини призводить до штенсивно! мобь лiзацil важкодоступних сполук.
Винос поживних речовин з урожаем лучних трав -важливий показник визначення оптимальних норм добрив.
Очевидно, що ошгашзащя фiзичних, агрохiмiчних, бюлопчних та грунтових умов життя рослин, зокрема рацюнальна система удобрення, буде сприяти тдви-щенню коефщента польово! дп добрив.
На лучних угвддях засвоення мiнеральних елемен-тiв залежить ввд типу травостою, його ботанiчного складу. Елементи живлення в лучних грунтах можуть нагромаджуватися у значних кшькостях без негативного впливу на рют i розвиток рослин (Ljubimova, 1974; Pavliv, 2016; Vyhovsky, 2017).
Використання азоту травами зростае з наближен-ням строив внесення добрив до перюду максимального його засвоення рослинами, скорочення часу взаемодй' добрив з грунтом. Тому за сприятливих умов максимально! величини коефiцiента засвоення азоту (100%) одержано при внесенш його кратно в пвдживлення. Засвоення азоту тдвищуеться у резуль-татi сумюного застосування азотних добрив з фосфо-рно-калiйними (Yarmoliuk and Liubchenko, 2001; Lavres et al., 2004; Zhu et al., 2017).
Фосфор потрiбен для живлення рослин iз самого початку 1х росту, насамперед для розвитку коренево! маси, а в перюд утворення насiння - для його форму-вання. Вiн допомагае переводити крохмаль в цукор, що значною мiрою пiдвищуе зимостiйкiсть рослин, а також стимулюе дозрiвання насшня (Rotar et al., 2016).
Фосфор може закршлятися грунтом i переходити в незасвоювану форму, а калiй, поглинаючись грунтом в результатi обмiнних реакцш, частково переходить у недоступну для рослин форму (Romashov, 1969).
Науковою основою для розробки рацюнально! си-стеми удобрення, що забезпечить одержання високих урожав при одночасному пiдтриманнi грунтово! ро-дючостi, е вивчення балансу поживних речовин з урахуванням грунтових умов. Якщо на бiльш багатих грунтах тимчасово допускаеться дефiцит азоту i калш, то на бвдних шдзолистих грунтах потрiбно пос-
тiйно шдтримувати баланс азоту, фосфору i калш (Mashchak, 2005; Вопйт^^а et а1., 2007).
Матерiал i методи досл1джень
Експериментальнi дослвдження проводили на еро-дованому схилi крутизною 6-7о на базi Рiвненського шституту агропромислового виробництва НААН Украши. Грунт досадно! дiлянки темно-сiрий отдзо-лений легкосуглинковий, середньозмитий, виведений тд залуження.
Для створення злаково-бобового травостою сшош-сного використання безпокривним способом виавали травосумiшку, до складу яко! було введено таш трави: люцерна поавна (4,4 млн. шт./га) + лядвенець рогатий (4,4 млн шт./га) + стоколос безостий (3,4 млн шт./га) + пажитниця багатоушсна (3,4 млн шт./га).
У дослщ використовували подвшш i потрiйнi комбшацп мiнеральних добрив зпдно зi схемою та використаш стимулятори росту (емiстим С i фумар) (Ропотагепко et а1., 1986). Азотш добрива вносили в дозi Nз0 навеснi i пiсля другого укосу. Фосфорш i калiйнi - навесш.
Потреба сiножатей у добривах визначаеться за ви-носом елеменпв мiнерального живлення на заплано-ваний урожай з вщсотком використання поживних речовин добрив iз грунту та за результатами польово-го дослщу.
Погоднi умови в роки проведения дослвджень були сприятливими для вирощування багаторiчних трав, хоча в лтгш перiоди спостерiгали недостатню кшь-шсть опадiв.
Результати та 1х обговорення
Внесення на луки i пасовища оптимальних норм добрив повинно здшснюватися за принципом повер-нення у грунт хоча б пе! шлькосп поживних речовин, яка виноситься з урожаем. При вивченш злаково-бобових травосумшок, удобрення та стимуляторiв росту винос поживних речовин i вмют !х у кореневих рештках б№ше залежить вiд урожаю сухо! надземно! маси i нагромадження кореневих залишшв, шж вiд !хнього хiмiчного складу (табл. 1).
Нашi дослiдження показали, що стимулятори росту (емютим С i фумар) разом з мшеральними добривами на злаково-бобовш травосумiшцi дають можли-вiсть збагатити грунт азотом та забезпечити ним злаки i бобовi. Вмiст у кореневих рештках азоту в серед-ньому за роки дослiджень був високим на вах варiаи-тах дослвду, крiм контролю, i становив ввд 100,8 до 205,5 кг/га.
На вар1антах, де мшеральний азот не вносили, на-громадження цього елемента в урожа! ввдбуваеться за рахунок стимулятора росту (фумар) 1 симбютично! фшсаци азоту бобовими травами. Наш дослвдження показали, що включення стимулятор1в росту до зла-ково-бобових травосумшок дае можливють збагатити грунт азотом та забезпечити ним злаки 1 бобов1.
В середньому за роки дослвджень винос азоту з урожаем становив 162,4-240,0 кг/га, фосфору - 46,5-
66,7 кг/га, калш - 184,8-240,0 кг/га. На вар1ант з повним мшеральним удобренням в норм1 N60P60K90 + стимулятор росту фумар азоту, фосфору 1 калш з урожаем виносилось бшьше, шж поступало з добри-вами, 1 становило вщповвдно 240,0 кг/га, 66,7 кг/га, 240,0 кг/га, що сввдчить про високий коефщент вико-ристання.
Таблиця 1
Винос поживних речовин злаково-бобовим травостоем залежно вщ удобрення та стимулятор1в росту
Елемент Удобрення
Контроль Р30К60 Р60К90 N^60^0 Р60К90+ емютим С Винесено з урожаем Р6()К90 +фумар N^0^0+ фумар
N 124,8 162,4 168,0 194,3 188,5 194,3 240,0
Р2О5 36,0 46,5 51,0 54,3 58,5 61,6 66,7
К2О 153,8 184,8 192,0 207,7 195,0 227,8 240,0
Вмгст у кореневих рештках
N 87,1 100,8 109,8 119,8 132,0 148,2 205,5
Р2О5 32,2 42,0 45,0 57,8 55,0 57,0 74,0
К2О 20,1 33,6 28,8 40,7 35,2 38,8 54,8
Всього
N 211,9 263,2 277,8 314,1 320,5 342,5 445,5
Р2О5 68,2 88,5 96,0 112,1 113,5 118,6 140,7
К2О 173,9 218,4 220,8 248,4 230,2 266,6 294,8
При використанш бобових багатор1чних трав у лу-швнищга в кругооб1г речовин залучаеться, насампе-ред, азот, який метиться в надземнш маа. Азот коре-невих залишшв бобових на луках використовуеться повшьшше. Важлив1сть азоту в житт рослин полягае в тому, що його дефщит л1мггуе врожай, а його пос-тупова акумуляшя в грунтах е одним з основних фак-тор1в родючосп.
Важливу роль у засвоенш мшеральних добрив вь д1грае потужна дернина, що дуже швидко вбирае поживш елементи з високою оплатою !х сухою масою корму. Лучш трави полшшують родюч1сть грунту завдяки нагромадженню у коренях та кореневих реш-тках поживних речовин, зокрема азоту, фосфору 1 калио. Використання стимулятора росту в сучасних технолопях вирощування сшьськогосподарських культур дае можливють суттево зменшити дози мше-ральних добрив без зниження продуктивносп рослин з одночасним полшшенням х1м1чного складу врожаю, якост корм1в та пвдвищення р1вня еколопчно! безпе-ки (Мушка and Patyka, 2000; Mashchak ег а1., 2011). Сшожап на еродованому схил1 добре забезпечеш мшеральними добривами та елементами регуляцп (стимуляторами росту - емютим С 1 фумар), про що сввдчить врожайнють надземно! маси та високий вщ-сотковий вмют бобових компоненпв у травосто!. Поряд 1з збшьшенням маси коршня штенсившше проходить розклад кореневих залишшв, який збагачуе грунт поживними елементами, що позитивно впливае на рют надземно! маси 1 збшьшення врожайносп сь ношсного злаково-бобового травостою.
При доброму забезпеченш грунту поживними ре-човинами коршня досягае свого повного розвитку вже
до осеш першого року життя, а в наступш - !хня маса збшьшуеться. 1з пвдвищенням доз мшеральних добрив збшьшувалась шльшсть кореневих залишшв.
Нагромадження сухо! коренево! маси (в середньо-му за роки дослвджень) на вар1антах з удобренням 1 стимуляторами росту (емютим С 1 фумар) було в межах в1д 8,4 до 13,5 т. Найбшьше кореневих залишшв спостер1галося на варшнп з внесенням мшеральних добрив в доз1 N6oP60K90 + стимулятор росту фумар, де суха маса !х становила 13,5 т/га.
При вивченш злаково-бобових травосумшок, удобрення 1 стимулятор1в росту коренева система 1 х1м1ч-ний склад кореневих залишшв протягом уах рошв дослщжень змшювався незначно (табл. 2).
За нашими даними, у сухш мас коршня злаково-бобового травостою нагромаджувалось 1,2-1,5% азоту; 0,48-0,54 фосфору (Р2О5) 1 0,3-0,4% - калш (КО). Вмют азоту в коренях збшьшився при застосуванш мшерального удобрення в доз1 N60P60K90 разом 1з стимулятором росту (фумар) на травосто!, до складу яко-го входили люцерна пос1вна, лядвенець рогатим, сто-колос безостий, пажитниця багатоук1сна, 1 становив 1,5%.
З лгтературних даних ввдомо, що шсля розорюван-ня луки за рахунок оргашчних решток одержують тдвищення урожайносп в 3-4 рази лише в перш1 роки використання (Behei ег а1., 1969).
Науковою основою для розробки рацюнально! си-стеми удобрення, що забезпечить одержання високих урожа!в при одночасному збшьшенш грунтово! родючосп, е визначення балансу поживних речовин з ура-хуванням грунтових умов.
Таблиця 2
Нагромадження коренево! маси i И склад залежно ввд удобрения та стимулятор1в росту
Варiанти удобрення Суха маса кореневих % на суху масу
залишкв, т/га N P2O5 K2O
Контроль 6,7 1,30 0,48 0,30
P30K60 8,4 1,20 0,50 0,40
P60K90 9,0 1,22 0,50 0,32
N60P60K90 10,7 1,40 0,54 0,38
P6oK9o + емiстим С 11,0 1,20 0,50 0,32
P60K90 + фумар 11,4 1,30 0,50 0,34
N60P60K90 + фумар 13,5 1,50 0,54 0,40
Через внесення низьких доз добрив на злаково-бобових травостоях баланс поживних речовин на сiножатях за останш десятирiччя став вiд'eмним, оскiльки винос поживних речовин у 5-7 разiв пере-вищуе повернення !х з мшеральними та органiчними добривами (Lisovyi and Nikitiuk, 2004). Якщо на бтш багатих грунтах тимчасово допускаеться дефiцит азоту i калш, то на бщних пвдзолистих грунтах потрь бно постiйно пiдтримувати баланс азоту, фосфору i калш.
Якщо врахувати, що поживнi речовини, якi увiб-ралися корiниям можуть бути використаш пiсля мше-ралiзацi!, то баланс за азотом i калiем е потенцшним.
Баланс азоту i калш на вах варiантах дослiду був ввд'емний i завжди достатнiй за калiем при внесеннi мiнеральних добрив i стимуляторiв росту. Поживнi речовини мшеральних добрив використовуються на формування надземно! i коренево! маси, що сприяе збагаченню грунту на оргашчну речовину та запобiгае !х вимиванню.
Як сввдчать розрахунки, позитивний баланс за фосфором було ввдшчено на вах варiантах дослвду, за винятком контролю. Це пов'язано з тим, що злаковi трави використовують азот у фазi колосiння, а посту-плення з добривами i кореневими рештками недоста-тнi для перекриття виносу його з бюлопчним урожаем.
На лучних упддях процеси утворення гумусу пе-реважають над його розкладом, внаслiдок чого вш нагромаджуеться i в ньому закрiплюеться значна ш-льк1сть азоту, фосфору та калш. В таких умовах значна шльшсть поживних речовин поповнюеться за рахунок грунтових запаав. На варiантi з повним мше-ральним удобренням в дозi N60P60K90 + фумар було вiдмiчено позитивний баланс за азотом i фосфором i ввд'емний за калiем.
Висновки
Результати наших дослвджень дають пiдставу стверджувати, що винос основних елеменлв з урожаем зростае залежно вщ норм i внесення мшеральних добрив та стимуляторiв росту на схилових землях. На варiантi з повним мшеральним удобренням в нормi N60P60K90 + стимулятор росту фумар азоту, фосфору i калш з урожаем виносилось б№ше, шж поступало з добривами, i становило ввдповвдно 240,0 кг/га, 66,7 кг/га, 240,0 кг/га, що сввдчить про високий кое-фiцiент використання.
npu HH3bKOMy pÍBHÍ MrnepajbHoro ^HBjeHHH ypo-®aeM BHHOCHTbca 3HanHa KijbKicTb no^HBHHx eneMeH-tíb, TOMy 6anaHC a30Ty i Kaniio Ha 3JiaK0B0-6060B0My TpaBOCTOi' ciHO^aTi Big'eMHHH. Ha BapiaHTi 3 noBHHM MiHepajbHHM ygo6peHHHM b go3i N60P60K90 + $yMap 6yjio BigMweHO no3HTHBHHH 6ajiaHC 3a a3OTOM i $oc$o-poM i BÍg'eMHHH 3a KanieM.
References
Behei, S.V., Khomyk, M.V., & Kamenska, S.V. (1969). Vplyv mineralnykh dobryv na vrozhai i yakist sinozhatei ta kulturnykh pasovyshch Peredkarpattia. Zemlerobstvo. K.: Urozhai. 19, 45-50 (in Ukrainian). Bonfim-Silva, E.M., Monteiro, F.A., & Araújo da Silva, T.J. (2007). Nitrogenio e enxofre na produgao e no uso de água pelo capim-braquiária em degradagao Nitrogen and sulphur on yield and water use efficiency of signalgrass from a degrading area. Revista Brasileira de Ciencia do Solo. 31(2), 309-317. doi: 10.1590/S0100-06832007000200013 Iutynska, H.O., & Patyka, V.H. (2000). Suchasnyi stan i perspektyvy rostu gruntovoi mikrobiolohii v Ukraini. Biul. In-tu. s.-h. mikrobiolohii. 6, 22-24 (in Ukrainian).
Lavres, J., Ferragine, M.D.C., Gerdes, L., Raposo, R.W.C., da Costa, M.N.X., & Monteiro, F.A. (2004). Yield components and morphogenesis of Aruana grass in response to nitrogen supply Componentes de produgao e morfogenese do capim-Aruana em resposta ao nitrogenio. Scientia Agricola. 61(6), 632639. doi: 10.1590/S0103-90162004000600011 Lisovyi, M.V., & Nikitiuk, M.L. (2004). Balans pozhyvnykh rechovyn u zemlerobstvi Ukrainy. Okhorona rodiuchosti gruntiv. K.: Ahrarna nauka. 1, 55-58 (in Ukrainian). Ljubimova, E.E. (1974). K metodike opredelenija optimal'nyh doz udobrenij na pastbishhah. Materialy N11 Mezhdunar. kongressa po lugovodstvu, 270-274 (in Russian).
Mashchak, I. (2005). Lukivnytstvo v teorii i praktytsi.
Lviv: Spolom (in Ukrainian). Mashchak, Ya.I., Liubchenko, L.M., & Vyhovskyi, I.V. (2011). Vplyv udobrennia ta stymuliatoriv rostu na vydovyi ta mineralnyi sklad travostoiu. Peredhirne ta hirske zemlerobstvo i tvarynnytstvo. 53(II), 77-82 (in Ukrainian).
Pavliv, A.V. (2016). Ecological and Agrochemi-cal Certification Farm and Forage Land of Agricultur-
al Enterprises in Ternopil region, Berezhany District LLC «Zhyva Zemlia Potutory» and LLC «Krona». Scientific Messenger of Lviv National University of Veterinary Medicine and Biotechnologies named after S.Z. Gzhytskyj. 18, 2(67), 154-158. doi:10.15421/nvlvet6735
Ponomarenko, P.S., Sekun, I.P., & Nekhai, O.S. (1986). Stymuliator rostu Emystym «S». Zakhyst roslyn. 2, 10 (in Ukrainian).
Romashov, P.I. (1969). Udobrenie senokosov i pastbishh. M. : Kolos (in Russian).
Rotar I., Cirebea M., Vidican R., Pacurar F., Malina§ A., & Ranta O. (2016). Mineral Fertilization with UAN on Natural Grassland Festuca rubra L. with Agrostis capillaries L. Bulletin of University of Agricultural Sciences and Veterinary Medicine Cluj-Napoca: Agriculture. 73(2), 300-305. doi: 10.15835/buasvmcn-agr: 12449
Vyhovsky, I.V. (2017). Composition of mineral elements in the yield of one-species sows of perennial grasses and their mixtures. Scientific Messenger of Lviv National University of Veterinary Medicine and Biotechnologies named after S.Z. Gzhytskyj. 19(74), 140-142. doi:10.15421/nvlvet7431 Yarmoliuk, M.T., & Liubchenko, L.M. (2001). Vykorystannia azotu, fosforu ta kaliiu z mineralnykh dobryv na kulturnykh pasovyshchakh zakhidnoho Lisostepu Ukrainy. Visnyk ahrarnoi nauky, 39-42 (in Ukrainian).
Zhu, B., Dong J., Lu C., Shi, L., Shen, M., & Yang, H. (2017). A Modeling Simulation for Nitrogen and Phosphorus Cycling in the Crab Cultivation-Purification System in the Taihu Lake District, China. Journal of Agricultural Resources and Environment. 34(2), 134-144. doi: 10.13254/j.jare.2016.0252
