Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Влияние длительного применения удобрения в зерно-свекловичном севообороте на калийный фонд и баланс калия в черноземе оподзоленом правобережной Лесостеи Украины.

ВАК РФ 06.01.04, Агрохимия

Автореферат диссертации по теме "Влияние длительного применения удобрения в зерно-свекловичном севообороте на калийный фонд и баланс калия в черноземе оподзоленом правобережной Лесостеи Украины."

НАЦІОНАЛЬНИЙ АГРАРНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

РГЗ од

11 НОН 1986 На правах рукопису

Черно Олена Дмитрівна

Вплив тривалого застосування добрив у зерно-буряковій сівозміні на калійний фонд та баланс калію чорнозему опідзоленого правобережного Лісостепу України

Спеціальність 06.00.04 - агрохімія

Автореферат дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата сільськогосподарських наук

Київ - 1996

Роботу виконано на кафедрі агрохімії та грунтознавства Уманської сільськогосподарської академії

Науковий керівник:

КАРАСЮК Іван Маркіянович, докт< сільськогосподарських наук, професор Офіційні опоненти:

ДЕГОДЮК Едуард Григорович, чл« кореспондент УЕАН, доктор сільські господарських наук, професор ПЛІШКО Анатолій Андрійові кандидат сільськогосподарських наук

Провідна установа - Інститут цукрових буряків УААН Захист відбудеться 15 жовтня 1996 року о 10 год. и засіданні Спеціалізованої вченої ради Д.01.05.02,

Національному аграрному університеті за адресою :

252041, Київ-41, вул. Героїв борони,17, 2-й учбовий корпус, ау;

Просимо взяти участь в роботі Спеціалізованої вчене ради або вислати свій відгук на автореферат в 2-х примірника) завірених печаткою, за адресою :

252041, Київ-41, вул. Героїв борони, 15, НАУ, сектор захисі дисертацій.

З дисертацією можна ознайомитися в бібліотеї університету. ґ*

36.

Автореферат розісланий “

1996 року.

Вчений секретар Спеціалізованої вченої ради, доктор хімічних наук

В.А. Копілеви

1. ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ Актуальність теми. Збалансоване живлення рослин утом, фосфором і калієм має важливе значення для рмування врожаю і його якості, а також стійкості до сприятливих погодних умов. Останнім часом в зерно-осапних сівозмінах Лісостепу намітилась тенденція до зміни рядку мінімумів в основних елементах живлення у бік ютаючого дефіциту в грунтах обмінного калію (В.Г. нєєв,1984; Е.Г. Дегодюк, 1992), інтенсивність його в цій зоні іновить менше 60%. У зв’язку з цим поліпшення умов іійного живлення в польових сівозмінах є актуальним, а вчення калійного фонду грунтів чорноземного типу, динаміки го обмінних форм та балансу калію при тривалому тосуванні добріш дає можливість розробити теоретичні і ікгичні засади для підвищення ефективності калійних добрив.

Мета та завдання досліджень. Основною метою щіджень стало теоретичне і практичне обгрунтування іійного фонду чорнозему опідзоленого правобережного остепу України. Для досягнення поставленої мети лідженнями вирішувались такі завдання:

-визначити вплив тривалого застосування різних систем і нів удобрення в зерно-буряковій сівозміні на зміну вмісту них форм калію в чорноземі опідзоленому, динаміку [орозчинного та обмінного калію під окремими культурами

культурами сівозміни, термодинамічні показники калійно режиму;

-встановити оптимальні параметри вмісту рухомого кал в чорноземі опідзоленому для культур зерно-бурякової СІВОЗМН правобережного Лісостепу України;

-визначити вміст калію в урожаї (основній та побічні продукції культур та господарський і відносний винос його грунту залежно від систем і рівнів удобрення;

-розрахувати баланс калію в грунті при різних система) рівнях удобрення.

Наукова новизна. Результати досліджень вносять нові да в теоретичне обгрунтування трансформації різних форм калію його балансу при тривалому (30-річному) застосуван органічної, мінеральної та органо-мінеральної систем удобре) ня; встановлено комплексний вплив застосування засоб хімізації на калійний режим грунту і на розподіл різних фор калію за межі кореневмісного шару, визначено оптималь умови калійного живлення в зерно-буряковій сівозміні.

Декларація конкретного особистого внеску дисертанта розробку наукових результатів, що виносяться на захист. Авті ром особисто виконані польові та вегетаційні досліди, провед но відбір та підготування до агрохімічних аналізів зразків гру] ту та рослин, а також написано звіти і публікації на цю тему.

з

Апробація роботи і публікації. Матеріали дисертації повідались на щорічних наукових конференціях Уманської "А, на Міжнародній конференції з питань сучасних методів сліджень в агрономії (м. Умань, 1993р.) та IV з’їзді грунто-авців і агрохіміків України (м. Херсон, 1994р.), Міжнародній уково-практичній конференції з екології ( м. Умань, 1994р.).

Основні положення дисертації опубліковані в 4-х укових роботах.

Об’єм і структура роботи. Дисертацію викладено на 139 зрінках машинописного тексту. Вона містить 46 таблиць, 7 сунків і складається з вступу та УІ розділів , загальних сновків і пропозицій виробництву, списку літератури із 250 зв та 18 додатків.

2. ОБ’ЕКТ, УМОВИ ТА МЕТОДИКА ПРОВЕДЕННЯ ДОСЛІДЖЕНЬ

Експериментальну частину ' роботи виконано на плідному полі Уманської СГА, розміщеному в Маньківському иродно-сільськогосподарському районі Дніпровсько-Бузького ругу Лісостепової Правобережної провінції. Основні слідження проводились в тривалому (з 1964р.) стаціонарному :ліді з 10-пільною зерно-буряковою сівозміною з таким згуванням культур: конюшина, озима пшениця, цукрові

буряки, кукурудза на зерно, горох, озима пшениця, кукурудза і силос, озима пшениця, цукрові буряки, ячмінь. За схемою, п наведена в таблиці 1.

В досліді використовували напівперепрілий гній ВР] аміачну селітру, суперфосфат гранульований, калійну сЬ змішану. Загальна площа ділянки 170 м2, облікової - 100 м Повторення дослідів триразове. Збирання врожаю зернові культур проводили суцільним методом - поділяночно прями комбайнуванням, цукрових буряків - вручну після механ зованого підкопування. Математична обробка даних прове-деї методом дисперсійного аналізу, а частина з них оброблеї методами кореляційного та регресійного аналізу.

Таблиця

Схема досліду і середньорічні норми добрив на 1га сівозмінні

площі

Системи удобрення Рівні удобрення

7 /7 Дг

Без добрив — — —

(контроль)

Мінеральна ^45р45К-45 N 90Р 90К90 ^35РшКі35

Органічна Гній 9.0 т Гній 13.5 т Гній 18 т

Органо- Гній 4.5 т + Гній 9.0 + Гній 13.5 +

мінеральна N22.5P33.7Ki8 N45P67.5K.36 N67.5P101.2K5.}

Відбір зразків грунту для визначення динаміки вмісту вс дорозчинного та обмінного калію проводили в строки: 1-появ;

>дів (горох, цукрові буряки, кукурудза, ячмінь) та в період :няного відновлення вегетації (озима пшениця, конюшина); під час утворення 4-5 листків кукурудзи та змиканні листків срових буряків у рядках; 3 - в період збирання врожаю.

Для визначення калійного фонду після проходження »ох ротацій сівозміни відбирали зразки пошарово через кожні см до глибини 160 см.

В повітряно-сухих зразках грунту визначали: pH водної і сьової витяжки, гумус за Тюріним, загальний азот - за •льдалем, валовий калій - за Смітом, рухомий фосфор і калій-Чиріковим, водорозчинний - за Александровою, обмінний -Масловою, необмінно-гідролізований - за Пчолкіним, (бмінно-поглинений - за Петербургським та Янішевським. іійний потенціал- у слабосольов>ій витяжці після обробки нту 0.002 М СаСЬ2 , з наступним визначенням калію на гум’яному фотометрі і перераховуванням у моль/л. Сумарний ст кальцію і магнію - тригонометричним методом, шляхом рування фільтрату 0.05 н розчином трилону Б.

Вміст калію в рослинних зразках визначали після жрого” озолення зразків.

Баланс калію в грунті обчислювали за різницею між зкістю внесеного в грунт з добривами та виносом його линами.

Грунт дослідного поля - чорнозем опідзолений важке суглинковий на лесі з вмістом гумусу 3.3 %, за вмістом рухоми форм фосфору і калію середньозабезпечений. Ступінь насичен ня грунту основами знаходиться в межах 90-92 % з середньою слабокислою реакцією грунтового розчину. Гідролітичн кислотність коливається в межах 18-20 ммоль/кг грунту.

Погодні умови в роки проведення досліджень були досит контрастними, що дозволило виявити вплив добрив на калійни режим грунту. За період, що аналізується (1991- 1994рр.} середньорічна кількість опадів складала 571 мм і коливалася окремі роки від 486 до 648 мм.

3. ОСНОВНІ РЕЗУЛЬТАТИ ДОСЛІДЖЕНЬ

3.1. Вплив тривалого застосування добрив на калійний фонд чорнозему опідзоленого

Вивчення зміни в калійному фонді грунту Проводил] після проходження трьох ротацій сівозміни. З цією метоь визначали вміст водорозчинного, обмінного, необмінно гідролізованого, необмінно- поглиненого та валового калію.

Вміст водорозчинного калію в грунті був незначний, ал цей показник дуже широко використовується при вивченг динаміки доступного калію в грунті, ступеня окультуреносі

удобрення. В наших дослідженнях вміст водорозчинного їію більш істотно змінювався від норм добрив, ніж від систем збрення. Найменше його містилося на ділянках без добрив, > пов’язано із засвоєнням калію рослинами та інтенсивним користанням обмінних і необмінних форм. В порівнянні із [ежжю його вміст в орному шарі зменшився в 2.3 рази, і зіть одинарні норми добрив не сприяли істотному повненню його запасів. Найбільше водорозчинного калію ;тилося в грунті при застосуванні потрійних норм добрив - 29мг/кг, що в 2-2.5 рази більше, ніж на неудобрених ділянках.

Водорозчинний калій зосереджений переважно в 0-20 см рі грунту. В глибших його шарах за профілем він розміщуся більш рівномірно, а вплив добрив поступово знижувався, свідчить про незначну його міграцію в нижні горизонти.

Незважаючи на те, що водорозчинний калій є най-лупнішою для рослин формою, отримані дані про його вміст чорноземі опідзоленому не можуть служити показником езпеченості грунту цим елементом.

Обмінний калій є основним джерелом живлення рослин. ;носний вміст його, за даними І.В. Гулякіна та О.А. Чупрі-юї (1971), складає близько 2 % у загальних запасах грунту.

Дослідженнями встановлено, що систематичне тривале :сення добрив істотно впливало на вміст обмінного калію в

грунті. Залежно від систем і рівнів удобрення його кількість орному шарі грунту порівняно з контролем збільшилася щ органо-мінеральній системі на 12-82, органічній- 5-86 мінеральній- на 9-93 % (табл.2).

Таблиця

Зміна вмісту обмінного калію в грунті під впливом тривалого застосування добріш після закінчення

III ротації сівозміни (1994р.), мг/кг

Системи

Глибина відбору зразка, см

і рівні удобрення 0-20 20- 40 40- 60 60- 80 80- 100 100- 120 120- 140 14С 161

Заліж 365 246 262 213 213 188 195 197

Без добрив 235 245 228 210 202 209 196 200

(контроль)

Мінеральна І 247 258 213 212 212 220 200 203

н 398 320 235 203 225 230 215 203

ін 437 345 238 200 236 247 217 202

Органічна І 257 226 198 198 215 210 205 200

ії 408 327 225 200 225 228 213 200

а* 453 340 236 208 228 233 215 201

Органо- Г 263 232 208 201 215 217 207 201

мінеральна й_ 410 305 238 212 218 228 212 202

ЇЇ! 428 360 229 217 231 234 215 203

Найбільше обмінного калію містилося у верхньому 0-20с шарі грунту, що пов’язано з підвищеним вмістом органічн речовини, створенням умов для біологічної акумуляції калію ' високою ємністю вбирання чорнозему опідзоленогс

айбіднішим на цю форму калію був шар 40-80 см, що »в’язано з більш інтенсивним засвоєнням з нього калію юлинами за рахунок його зволоженості. Підвищення вмісту млистої фракції в нижніх шарах грунту сприяло зростанню пькості обмінного калію в порівнянні з 40-80 см шаром. Проте грація калію в глибші шари під впливом тривалого стосування добрив була малопомітною, і тому значного ільшення його вмісту в шарі 140-160 см у всіх варіантах сліду не спостерігалося.

В забезпеченні рослин калієм важливе значення має не :ше вміст його обмінних форм в грунті, але й ступінь рухо->сті. Найбільша рухомість калію спостерігалась у верхніх шах грунту. Вона в значній мірі залежала як від систем удобрен-так і від норм добрив. Так, подвійні норми збільшували упінь рухомості калію у верхньому шарі грунту на 215-279%. З ибиною дія добрив на цей показник знижувалась.

Встановлено, що внесення добрив підвищувало відносну личину ступеня рухомості набагато більше, ніж відносний [іст обмінного калію в грунті. При застосуванні потрійних ірм добрив вміст обмінного калію в грунті збільшувався на 2-193 %, а ступінь його рухомості при цьому - на 300-361 %.

Необмішіо-гідролізований калій в чорноземі опідзоленому рактеризувався середнім вмістом в контрольному варіан-

ті, де добрив не вносили (503 мг/кг), та високим на удобрені ділянках (534-927 мг/кг). Максимальний вміст цієї форми калі був у 0-20 см шарі грунту. Це пояснюється тим, що під діє обробітку, внесених добрив, а також акумулятивної і кореневих систем рослин відбувається мобілізація калію наступним переходом його в неодмінний стан.

Якщо необмінно-гідролізований калій є найближчи джерелом поповнення його легкодоступних форм, то дані щ необмінно-поглинений (фіксований) калій свідчать щ потенційні його запаси в грунті.

Необмінно-поглиненого калію було найменше на контролі, де добрив не вносили (табл. 3).

Таблиця

Вміст необмінно-поглиненного калію в грунті після закінченні _____________III ротації сівозміни (1994р.), мг/кг

Системи і

Глибина відбору зразка, см

удобрення 0- 20 20- 40 40- 60 60- 80 80- 100 100- 120 120- 140 14 1і

Заліж 2700 2380 2150 2890 2620 2350 2160 19

Без добрив 2350 2050 1950 2500 2420 2240 2140 19

Мінеральна / 2560 2300 2000 2770 2640 2310 2160 19

Г/ 2950 2700 2370 3000 2700 2440 2200 201

/Ті 3170 2770 2300 3100 2750 2560 2250 21і

Органічна 7 2500 2230 1900 2700 2570 2280 2140 20і

и 2700 2400 2210 2900 2600 2440 2200 201

Ги 2900 2670 2200 3000 2670 2500 2200 20!

Органо- І 2530 2350 2000 2750 2550 2300 2170 19

мінеральна 5 2980 2640 2270 2950 2700 2500 2200 20і

ш 3050 2800 2270 3110 2780 2560 2210 20і

В процесі сільськогосподарського використання грунту ііст цієї форми калію знизився порівняно із залежжю, що ідчить про виснаження грунту на цей елемент, а також про користання його рослинами. Потрійні норми добрив залеж-но і систем удобрення збільшували його кількість на 53-59%.

Валовий калій. Як зазначають С. М. Горбачова (1975), Д. Панніков, В.Г. Мінеев (1977) вміст валового калію не вжди характеризує забезпеченість ним рослин, проте має жливе значення для агрохімічної характеристики грунту.

Дослідженнями встановлено, що вміст валового калію в унті контролю був високим і складав 2.2 %. Удобрення іактично не впливало на загальні його запаси в грунті. У ріанті без добрив спостерігалось низьке співвідношення всіх >рм калію у відсотках до валового. Одинарні норми добрив хоч підвищували їх вміст в порівнянні з контролем, проте казники були на рівні залежі.

Отже, калійний фонд чорнозему опідзоленого зазнає мітних змін при систематичному застосуванні добрив. Тому и насиченні сівозміни технічними культурами і вирощуванні сокоінтенсивних сортів може досить швидко наступити снаження грунту на цей елемент, і тоді грунт не зможе дати ксимального урожаю навіть при умові застосування добрив.

3.2. Калійний режим грунту

Як зазначають Т.В. Карпінець, Г.С. Ліпкіна (1992 калійний режим грунту відображає складний багатоструктур-ш процес і може розглядатися як сукупність сполучених паралельних реакцій між формами калію в грунті.

Результати досліджень показали, що забезпеченіс' рослин водорозчинним калієм в певній мірі зростає із збілі шенням норм добрив. Неудобрений грунт характеризуетьс найнижчим вмістом цієї форми. Його кількість змінювалася : періодами визначення у всіх полях, складаючи в 0-20 см ша 5.8-11.2 , а в 20-40 см - 4.9-9.0 мг/кг грунту. Із внесення добрив амплітуда коливань вмісту цієї форми зростала залежі від удобрення порівняно з контролем під зерновим культурами в мінеральній системі на 2.9-10.9 мг/кг; органічній 2.0-6.0; органо-мінеральній- на 2.4-8.0 мг/кг; під просапним культурами відповідно на 3.2-25.4; 3.6-22.1 і 3.4-20.6 мг/і грунту (рис 1).

Основним джерелом калійного живлення рослин обмінний калій, засвоєння якого значною мірою залежить від : біологічних особливостей. В період вегетації вміст обмін-ної калію в грунті під горохом, ячменем, озимою пшеницеї знижувався від найвижчого його значення при першому період визначення до фази цвітіння, а потім поступово зроста

$

N

Горох

. контроль органична Г органо-мінеральна

£

Озима пшениця

- - мінеральна І мінеральна II

оргапична II — - органи» III

органо-мінеральна III

4» - -- - .. . н

1 2 З

Кукурудза на силос

мінеральна III органо-мінеральна І

Рис.1. Вплив добрив на вміст водорозчинного калію в 0-20 см шарі грунту (поле № 6).

і до збирання врожаю мало змінювався. Під цукровим буряками та кукурудзою він дещо підвищувався до настань фази змикання листків у рядках цукрових буряків та появою 4-листків у кукурудзи, а потім різко зменшувався на час збирань врожаю, що вказує на високу вимогливість цих культур і калійного живлення (табл.4 ).

Вміст обмінного калію в грунті під цукровими бурякам значною мірою залежав від норм добрив. Найбільше йоі містилося в грунті при застосуванні потрійних норм добри особливо в органічній системі удобрення, де виявлено 187мг/і грунту.

В процесі дослідження динаміки обмінного калію пі культурами сівозміни встановлено, що його вміст знижується кінці вегетації в усіх ланках сівозміни, але навесні наступної року знову відновлюється за рахунок необмінних форм.

Отже, в грунті існує рухома рівновага між обмінним і необмінним калієм, внаслідок чого досліджуваний нам чорнозем опідзолений зберігає мінімальну кількість обмінної калію на рівні 64-101 мг /кг грунту.

Встановлено верхню межу вмісту в грунті рухомого калі] для культур зерно-бурякової сівозміни - 158 мг/кг (:

Чиріковим). Якщо цей показник вищий, то система удобренн калієм повинна бути підтримуючою, тобто внесення повинн

^.Динаміка вмісту обмінного калію під основними культурами сівозміни, мг/100 г.

Системи і рівні удобрення Глиби на, см Озима пшениця, 1991 р. Цукрові буряки, 1992 р. Кукурудза, 1993 р.

Періоди відбору зразків

1 2 3 1 2 3 1 2 3

Без добрив 0-20 8.3 7.4 7.8 10.2 10.1 8.2 9.5 9.3 8.2

(контроль) 20-40 7.2 6.5 6.4 8.5 8.3 7.0 8.6 8.3 7.6

Мінеральна і 0-20 9.7 8.8 9.2 11.8 11.9 9.3 10.4 10.4 9.0

20-40 7.4 7.1 7.2 10.1 10.0 8.1 9.2 9.4 8.2

Гі 0-20 11.9 10.7 11.6 13.2 13.4 10.6 11.7 12.0 10.4

20-40 7.6 7.0 7.2 11.3 11.2 8.7 10.1 10.4 9.2

НІ 0-20 13.6 12.5 13.7 14.6 14.8 12.5 14.8 15.1 13.5

20-40 8.8 7.8 8.6 12.1 12.7 9.4 10.7 11.2 10.0

Органічна і 0-20 10.2 9.4 9.8 12.8 13.2 10.4 11.2 11.0 9.5

20-40 7.5 7.0 7.4 11.0 11.6 10.1 9.5 9.6 8.5

// 0-20 11.8 10.9 11.4 15.2 16.0 12.8 13.3 12.8 11.3

20-40 7.9 7.5 7.6 12.5 12.7 11.0 10.8 11.3 10.1

/// 0-20 12.1 11.4 12.3 17.5 18.7 14.5 14.8 14.0 12.2

20-40 9.6 8.2 9.0 13.8 14.1 12.3 12.8 12.3 10.7

' 7 0-20 9.9 9.3 9.5 12.4 12.8 9.9 11.6 11.4 10.2

Органо- 20-40 7.8 7.2 7.4 10.6 10.8 8.4 9.9 10.0 8.8

мінеральна д 0-20 12.0 11.1 11.7 13.9 14.3 10.9 13.0 13.4 11.6

20-40 7.9 7.0 7.6 11.8 12.1 9.1 11.4 11.9 10.5

ш 0-20 13.2 12.1 13.4 15.6 17.8 13.2 14.6 15.2 12.8

20-40 8.9 8.0 9.0 12.7 13.2 9.8 12.8 13.1 11.4

відповідати відчуженню з грунту.

3.3. Термодинамічні показники калійного режиму грунту

При характеристиці калійного режиму ряд авторі звертають увагу на активність іонів калію в грунтовому розчин (Beckett Р.Н., 1964; Орлов Д.С., 1991). Нашими дослідженням] встановлено, що добрива помітно впливають на активність іоні калію. Так, при внесенні подвійних норм добрив, залежно ві системи удобрення, активність іонів калію збільшувалася в 1. рази, тоді як в контролі, де добрив не вносили, вон зменшувалася в порівнянні із заліжжю в 1.3 рази (табл.5).

Таблиця!:

Активність іонів калію ( середнє за 1991-1993рр.) , моль/ л* 10'5

Системи Глибина відбору зразка, см

і рівні удобрепня 0-20 20- 40 40- 60 60- 80 80- 100 100- 120 120- 140 14( 16

Заліж 9.5 6.0 4.03 3.73 4.22 4.03 3.73 3.7

Без добрив 7.27 5.79 4.22 4.21 3.73 4.03 3.62 3.7

(контроль) Мінеральна / 9.03 8.6 4.29 4.13 4.01 4.22 4.02 3.7

Л 16.7 10.8 4.95 4.33 4.22 4.22 4.12 3.7

/7/ 17.6 11.8 5.01 4.52 4.52 4.71 4.40 4.0

Органічна 7 9.5 8.55 4.22 3.73 4.01 4.03 3.73 3.7

П 13.6 10.8 5.02 4.23 4.22 4.17 4.07 4.0

/7/ 14.3 11.0 5.0 4.52 4.52 4.62 4.33 4.0

Органо- 7 9.63 5.70 4.27 4.17 3.85 4.03 4.03 3.7

мінеральна її 13.7 10.8 5.02 4.33 4.22 4.32 4.07 3.7

їй 14.7 11.8 4.95 4.68 4.52 4.52 4.27 4.0

Найбільш високою активністю характеризується верхній 0-20см) шар грунту. В 20-40 см шарі спостерігалась така ж акономірність, що і у верхньому, коли із збільшенням норм обрив зростала активність іонів калію, яка в більш глибоких тарах поступово зменшувалася і була найнижчою.

Між активністю іонів калію та вмістом його обмінних юрм нами встановлено тісну кореляційну залежність, коефіцієнт кореляції для орного шару грунту складав 0.9, для ідорного - 0,7.

Поряд з визначенням величини активності іонів калію евний інтерес викликає “калійний” або термодинамічний отенціал.

Калійний потенціал виражається від’ємним логарифмом ктивносгі іонів калію та кальцію в грунтовому розчині. Тому, им менше значення калійного потенціалу, тим більш оступний калій для рослин. У варіантах із застосуванням исоких норм добрив він знижувався в 0-20 см шарі грунту до .40-2.41, у варіанті без добрив становив 2.78. Все ж ця величина е характеризувала рівня забезпеченості рослин доступним злієм і не мала переваг перед визначенням його рухомих форм, аші висновки узгоджуються з даними О.П. Медведєвої (1982), .П. Лісовала (1986).

3.4. Вміст калію в основній та побічній продукції культур

Вміст калію в основній та побічній продукції культу| обумовлювався їх біологічними особливостями і мало залежаї від систем та рівнів удобрення. Найвищим вмістом відзначало ся зерно гороху - 0.99-1.07 %, дещо менше його було в зерн ячменю (0.58-0.63%), озимої пшениці (0.46-0.49%) , а найменіш містилося в зерні кукурудзи - (0.37-0.42%). Добрива такол майже не впливали на зміну вмісту калію в коренеплода; цукрових буряків, і навіть у варіантах з потрійною нормок поживних речовин його вміст знаходився на рівні 0.84-0.88% .

Вміст калію в побічній продукції був значно вищий, ніж і основній, і змінювався залежно від систем та рівнів удобрен-ня Так, на контролі, де добрив не вносили, вміст калію в силоснії масі кукурудзи становив 1.94%, на удобрених ділян-ках віт збільшувався до 2.28-2.41%. Вміст калію в гичці цукро-вю буряків порівняно з контролем зростав у 2.5 рази. Збільиленш калію в соломі озимої пшениці також відбувалося відповідно де рівня удобрення грунту. Проте значної різниці залежно від попередників не спостерігалося, що пов’язано з особливостям* поживного режиму, який склався в грунті під впливом добрив.

Вплив добрив на урожайність культур сівозміни. Добрив; істотно підвищували продуктивність сільськогосподарський

ультур на протязі трьох ротацій сівозміни. Так, урожайність зимої пшениці після конюшини при застосуванні одинарних орм добрив перевищувала контроль на 11-14%. При збільшенні орм добрив вдвічі приріст врожайності зерна в середньому за 985-1994рр. становив 14.8 ц/га. Ефективність систем удобрення айбільш повно проявились в 1993 році, коли середня рожайність озимої пшениці після конюшини досягла 55.5 ц/га.

Добрива позитивно впливали на продуктивність зерна укурудзи. Найвищі прирости одержано у варіантах з отрійними нормами на ділянках мінеральної та органо-інеральної систем удобрення. Урожайність сіна конюшини тачною мірою залежала від погодних умов, що в свою чергу ов’язано з розвитком покривної культури. Так, в 1992 році зожайність ячменю була найвищою, а підпокривна культура знюшина була у зв’язку з цим пригнічена в усіх варіантах, і її родуктивність в 1993 році була найнижчою.

Цукрові буряки реагували як на норми добрив, так і їсте му удобрення. При застосуванні потрійних норм в органо-інеральній системі удобрення приріст врожаю цукрових /ряків за третю ротацію сівозміни порівняно з контролем сладав: у ланці з зайнятим паром - 147 ц/га, у ланці з коню-иною-163 ц/га, що відповідно становить 52 та 55% (табл.6).

6 Врожайність основної продукції культур зерно-бурякової сівозміни залежно від норм та

систем удобрення (середнє за 1985-1994 рр.), Ц/га

Системи і рівні удобрення Коню шина (сіно) Озима пше- ниця Цукрові буряки Куку- рудза Го- рох Ози- ма пше- ниця Кукуру дза на силос Ози- ма пше- ниця Цук рові буря- ки Яч- мінь

Без добрив 43.2 37.8 289 41.6 22.2 38.7 240 33.2 288 31.1

(контроль)

7 49.5 43.1 371 49.2 25.4 45.4 311 39.3 340 36.8

Мінеральна '7 59.4 48.0 412 54.2 27.4 51.4 383 45.8 387 39.6

її 50.7 48.3 431 61.1 26.5 52.3 494 46.5 401 38.8

1 51.8 41.8 367 48.8 25.3 42.7 306 39.2 348 35.4

Органічна § 58.3 45.4 390 52.6 27.4 46.5 378 43.2 359 40.0

/7/ 58.4 52.6 461 61.9 28.7 54.9 438 49.0 435 41.0

Органо- 1 53.7 42.7 375 50.2 25.2 44.5 300 39.7 363 37.4

мінеральна [> 58.0 49.7 419 55.5 28.7 49.8 382 44.5 395 39.9

Гн 60.6 49.2 413 57.0 28.4 49.3 431 46.1 399 38.7

Кількість побічної продукції також залежала від рівня істосування добрив. Так, вихід соломи озимої пшениці при ргано-мінеральній системі удобрення порівняно з контролем ідвищився на 17-66%, соломи ячменю - на 40%. Збільшення орм добрив, особливо мінеральних,також сприяло зростанню зожайності гички цукрових буряків.

Отримані дані про урожайність та хімічний склад :новної і побічної продукції дозволили розрахувати )сподарсышй та відносний винос калію культурами зерно-урякової сівозміни.

3.5. Господарський та відносний винос калію урожаєм Культури зерно - бурякової сівозміни виносять неодна-эву кількість поживних речовин з грунту. За господарським іносом калію вони розміщувалися в такій послідовності: укурудза на силос - кукурудза на зерно-цукрові буряки-озима шениця-конюшина-ячмінь-горох. Винос калію збільшувався з ідвищенням норм добрив. Так, за першу ротацію сівозміни у іріанті без добрив культурами було винесено 748 кг калію, істосування одинарних норм добрив збільшило величину іносу залежно від системи удобрення на 17-21%. Всього за 30 жів культури зерно-бурякової сівозміни в контрольному іріанті винесли з грунту 2224 кг калію. При застосуванні тгрійних норм добрив цей показник підвищився залежно від істем удобрення на 30-40%.

Оскільки величина господарського виносу калік змінювалася залежно від рівня урожайності по різних фона: удобрення, обчислено його винос на 1т врожаю, що є більн стабільною величиною. Найменше калію на 1т основної відповідної кількості побічної продукції виносили цукров буряки (3.8-4.7 кг/т) та кукурудза на силос (5.7 кг/т) Конюшина, озима пшениця, ячмінь, горох характеризуються яі культури з середнім виносом калію. Найбільше його н; одиницю продукції у всіх ротаціях сівозміни виносил; кукурудза на зерно ( 27.9-32.9 кг/т). Конюшина та кукурудза ні силос мали практично однаковий відносний винос у всЬ варіантах досліду - 10.8-5.8 кг/т відповідно.

3.6. Баланс калію в грунті Баланс калію в грунті визначався рівнем застосування добрив виносом його культурами сівозміни. За третю ротацію у варіанті де добрив не вносили, культурами було винесено 758кг/га калію

З урахуванням надходжень з атмосферними опадами ті насінням сільськогосподарських культур витрати його становюп 688 кг/га. Застосування одинарних норм добрив сприялс частковій компенсації виносу калію, але його баланс залишавсь від’ємним - 159-166 кг/га. При внесенні подвійних норм добриї він знаходився в межах, які Д.М. Прянішніков називаї допустимим. Потрійні норми добрив створювали позитивний баланс калію. При цьому внесені калійні добрива

неральної та органо-мінеральної системи перевищували винос ого елементу культурами зерно-бурякової сівозміни залежно стем удобрення на 239-251 кг/га.

4. ЕКОНОМІЧНА ТА ЕНЕРГЕТИЧНА ЕФЕКТИВНІСТЬ ЗАСТОСУВАННЯ ДОБРИВ У СІВОЗМІНІ

Розрахунки економічної ефективності застосування брив під культури типової зерно-бурякової сівозміни авобрежного Лісостепу України дозволяють зробити сновок, що оптимальна насиченість добривами гектара юзмінної площі не повинна бути меншою 90 кг /га. Цей же сновок підтвердився нами при визначенні енергетичної іективності обмінної енергії добрив. Найвищу енергетичну гу урожаю у всіх системах удобрення забезпечували подвійні рми добрив ( Кее= 4.1-5.8 ).

ВИСНОВКИ

1.Чорнозем опідзолений важкосуглинковий правобереж-го Лісостепу України містить 2.2% валового калію. В його ладі водорозчинний, обмінний, необмінно-гідролізований і ксований калій відповідно скаладає 0.06-0.15; 1.07-2.02; 2.29-

4 і 10-14.1 %. Рухомі форми знаходяться переважно у верхніх, ці як необмінно-поглинені - в більш глибоких шарах грунту.

2. Тривале застосування добрив в сівозміні сприя< збагаченню грунту водорозчинним, обмінним та необміннил калієм, а також зростанню ступеня його рухомості в орному тг підорному шарах.

3. Динаміка вмісту водорозчинного та обмінного калію і грунті змінювалась залежно від культур сівозміни, норм добрш та періоду вегетації. Під просапними культурами їх вміст зменшувався від максимального до мінімального значення > період від сходів до збирання врожаю, тоді як під зерновими тг зернобобовими зменшення рухомих форм калію в грунті спостерігалося лише до фази цвітіння.

4. Вміст обмінного калію знижувався в кінці вегетації культур і знову відновлювався до весни наступного року. Це відновлення здійснювалось за рахунок необмінних форм калію, що свідчить про наявність рівноваги між обмінним та необмінним калієм. Внаслідок чого грунт підтримує мінімальну кількість обмінного калію на рівні 6.4-10.1 мг/кг.

5. Верхня межа оптимального вмісту рухомого калію в чорноземі опідзоленому для зерно-бурякової сівозміни знаходилась на рівні 158 мг/кг. При більшому його вмісті система застосування калійних добрив повинна бути підтримуючою.

6. Показник вмісту рухомого калію в грунті істотно залежить від ступеня його подрібнення. Це потрібно врахову-

ти при використанні різних машин і механізмів при підготовці унту до аналізу.

7. Активність іонів калію в 0-20 см шарі грунту гаходиться в прямій залежності від рівня удобрення і >рівняно з неудобреним контролем зростала в 1.2-2.4 рази. В яьш глибоких шарах грунту показники активності іонів калію геншувалися .

8. Калійний потенціал орного шару чорнозему опід-леного мало залежав від норм добрив - 2.78 в контролі, до 10 на удобрених ділянках. Проте ці зміни були незначними і : характеризували рівня забезпеченості рослин доступним лієм. Тому для характеристики ступеня забезпеченості рослин дієм величина калійного потенціалу не має значних переваг ред обмінною його формою в грунті.

9. Вміст калію в основній продукції в значній мірі лежала від біологічних особливостей культур, ніж від норм та стем удобрення. В побічній продукції калію містилося більше, ж в основній, і його кількість збільшувалась з підвищенням Ірм добрив.

10. Господарський винос калію залежав від рівня ожайності культур сівозміни, тому при застосуванні добрив і зростав. Всього за 30 років культури зерно-бурякової сіво-іни при внесенні потрійних норм добрив винесли із грунту

3147 кг/га К2О порівняно з 2224 кг/га в контрольному варіанті

11. Відносний винос калію на створення одини основної продукції збільшувався з покращенням умов живлеї ня рослин. У конюшини і кукурудзи на силос цей показш практично не змінювався .

12. Тривале застосування добрив у сівозміні позитив? впливало на баланс калію в грунті, дефіцит якого поступої зменшується залежно від норм добрив. В третій ротаг СІВОЗМІНИ подвійні норми добрив (КодРздКдо) створював допустимий його дефіцит, а потрійні норми (ї'Ї^Р^Кізз забезпечували позитивний баланс.

13. В зерно-буряковій сівозміні економічно доцільг застосовувати калійні добрив у нормі не менше 90 кг К2О і гектар сівозмінної площі з диференціацією під різні культур залежно від господарського виносу калію.

14. Обмінна енергія добрив, залежно від норм і систе удобрення окуплювалася неоднаково. Найвищу окупнісі обмінної енергії добрив одержано при органічній систе? удобрення.

Серед норм добрив найкраще скуповувалася приросто урожайності культур і обмінної енергії подвійна норма добриї N90 Р90 К9о.

ПРОПОЗИЦІЇ ВИРОБНИЦТВУ

Для досягнення високої продуктивності культур зерно-фякової сівозміни 90 ц к.о./ га і підтримання позитивного ба-інсу калію на чорноземі опідзоленому правобережного Лісо-епу України необхідно щорічно вносити не менше 90 кг/га іО у складі мінеральних, органічних добрив та місцевих >брив.

При вмісті в чорноземі опідзоленому обмінного калію льше 158 мг/кг грунту дози добрив не повинні перевищувати [нос калію урожаєм, щоб попередити негативний еколого-:ономічний ефект.

СПИСОК ОПУБЛІКОВАНИХ ПРАЦЬ

Карасюк І.М., Господаренко Г.М., Черно О.Д. Залежність іісту рухомого калію в грунтах від ступеня подрібнення зразків Тез. доп.Міжнародної конф. “Сучасні методи дослідженнь в рономії”.-Умань.-1993.-С.65-66.

Карасюк І.М,, Господаренко Г.М., Білан 1.А., Черно О.Д., «омуд О.Г. Вплив тривалого застосування добрив у сівозміні вміст металів у грунті //Екологія і освіта: Проблеми теорії і 'актики: //Тез.доп. Міжнарод. наук.-практ. конф.-Т.2.-Умань, 94,- С.- 66- 68.

Карасюк І.М., Перебитюк А.С., Господаренко Г.М., артишок А.Т., Білан І.А., Черно ОД. Удобрення цукрових

буряків на чорноземі опідзоленому //Біодого-екологічні основ вирощування сільськогосподарських культур в умовах Лісостеп України.- Сільгоспосвіта, 1994,- С.76-83.

Карасюк І.М., Господаренко Г.М., Невлад В.І., Черн О.Д., Сухомуд О.Г. Диференційована система удобрення сівозміні: //Тез.доп. IV з’їзду грунтознавців і агрохімікі України. Секція агрохімії. Херсон, 1994,- С.35-36.

АН Н ОТАЦ И Я

Черно Е.Д. Влияние длительного применения удобрени в зерно-свекловичном севообороте на калийный фонд и балан калия в черноземе оподзоленом правобережной Лесостеп Украины.

Диссертация на соискание ученой степени кандидат сельскохозяйственных наук по специальности 06.00.04 - агрохи мия, Национальный аграрный университет, Киев, 1996.

Защищается рукопись диссертации, в которой содержат ся теоретические и практические обоснования калийного фон да чернозема оподзоленного правобережной Лесостеп: Украины.

На основании 30-летнего внесения удобрений в стацио нарном опыте изучена динамика содержания воднораствори мой и обменной формы калия под всеми культурами севообо рота и в трех его полях, установлен минимальный и оптималь-

«їй уровни для чернозема оподзоленного. Изучены рмодинамические показатели калийного режима данного типа ічвьі. Показаны балансовые расчеты в результате длительного іименения удобрений, а также экономическое и ергетическое обоснование применения разных систем и норм обрений в зерно-свекловичном севообороте.

Ключові слова: калійний фонд, калійний режим,

гивність іонів калію, калійний потенціал, врожайність, :подарський винос, баланс, ефективність.

Summary

Cherno L.D. The influence off long- term application of tilizers in grain-beet rotation on potassium stock and potassium lance in black podzolic of Rich- Bank Forest- Steppe Ukraine.

The dissertation for conferving the degree off a Candidate of ricultural Sciences on specialized field 06.00.04- Agrochemistry itional Agrarian University , Kyiv, 1996.

The manuscript of the Dissertation consist of theoretical and ictical basing of the model of potassium stock. rnamics of content of potassium forms under all rotation crops is died on the basis of 30 year introduction of fertilizers in stationary jeriment , minimum level of exchenging potassium form and timum level for black podzolik soil. The termodynamic indices of tassium regime of soii type are stadied. The balance calculation >w the result of long-term aplication of fertilizers . The economic 1 energetic basing of application of different systems and norms of tilizers in grain -beet rotation.

Подписано к печати 2.09.96г. Формат 60x84/16.

Объем: 2,0 усл.-печ.л., 2,0 уч.-издл.

Тираж 100. Заказ 43.

Отдел оперативной иолшрафии ООО "МФА"