Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата сільськогосподарських наук за спеціальністю 03.00.16 – екологія. – Житомирський національний агроекологічний університет, Житомир, 2008.
У дисертаційній роботі викладені результати вивчення і агроекологічної оцінки короткоротаційних сівозмін з альтернативними системами удобрення. Встановлено, що основні показники родючості ясно-сірого супіщаного лісового ґрунту, продуктивність сівозмін, якість продукції та їх екологічна стійкість залежать від ступеня біологізації землеробства. Виявлена залежність умов існування вермибіоти від внесення органічних добрив у поєднанні з мінеральним живленням. Також доведено, що підживлення лише мінеральними добривами послаблює процеси деструкції целюлози і виділення СО2.
За результатами досліджень встановлено, що застосування зерно-просапної сівозміни дозволяє отримувати вищі ступені біологізації землеробства від 2,1 до 7,7 ц/га з.о. у порівнянні із зерно-льонарською. Максимальну рентабельність забезпечує варіант інтенсивної біологізації (132,4 %) у зерно-просапній сівозміні, де дози внесення мінеральних добрив є мінімальними.
Виявлено, що для розширеного відтворення родючості ясно-сірого супіщаного лісового ґрунту доцільно застосовувати варіант інтенсивної біологізації. Для стабілізації родючості достатньо застосування варіанту хімізації.
При розробленні вузькоспеціалізованих короткоротаційних сівозмін для умов Полісся встановлено, що основні показники родючості ясно-сірого супіщаного лісового ґрунту, продуктивність сівозмін та якість продукції, їх екологічна стійкість залежать від ступеня біологізації сівозмін.
Агроекологічна оцінка систем удобрення засвідчила високу ефективність вирощування культур та безпечність отриманої продукції за широкого використання різних форм органічних добрив та їх поєднань з помірними дозами мінеральних добрив.
Зменшення вмісту нітратів та нітритів у врожайній масі культур, що вирощуються за рахунок використання органо-мінеральної системи удобрення за помірних доз мінеральних добрив сягає цілого порядка порівняно із ГДК. Це реально убезпечує споживача продукції від потрапляння в неї критичних для здоров’я доз нітратів та нітритів.
Унесення органічних добрив у поєднанні з мінеральними забезпечило найкращі умови існування вермибіоти. Порівняно з контролем кількість дощових черв’яків та їх маса зростали у 2-3 рази.
В умовах короткоротаційних сівозмін приріст гумусу в грунті не перевищує 30 кг/га за ротацію, причому елементи органічного походження забезпечують 1/2-2/3 цього приросту.
У короткоротаційних сівозмінах біологічного спрямування виникає нестача основних макроелементів живлення рослин, тому їх необхідно довносити з мінеральними добривами. Так, навіть за внесення гною на фоні соломи та сидерату дефіцит азоту складає до 50, а фосфору до 20 кг за ротацію. Але в той же час установлено, що на варіантах біологічного землеробства отримано розширене відтворення гумусу.
Тривале та систематичне сумісне внесення різних видів органічних та мінеральних добрив на ясно-сірому лісовому ґрунті спричиняє підвищення активності деструкції клітковини, виділення СО2. Виключно мінеральне удобрення послаблює ці процеси до рівня контролю без добрив. На фоні мінерального удобрення дефіцит вуглецю сягає 80 кг/га щорічно.
Основним чинником збільшення забур’яненості посівів є застосування як добрив побічної продукції – соломи. Додаткове внесення якісного гною не призводить до росту забур’яненості посівів.
Урожайність сільськогосподарських культур найвищого рівня сягає за інтенсивної біологізації. Виходячи із класифікації урожайність по мірі наростання можна розмістити в такому порядку: біологічне землеробство інтенсивна хімізація хімізація інтенсивна біологізація.
Установлено явну перевагу по продуктивності зерно-просапної сівозміни над зерно-льонарською. Так, на абсолютному контролі вона складала 2,1 ц зерн. од./га, і по мірі насичення елементами інтенсифікації зростала до 7,7 ц зерн. од./га.
За підвищення рівня біологізації землеробства окупність одиниці діючої речовини NPK в мінеральних добрив помітно зростає включно з варіантом біологічного землеробства. За окупністю приросту врожаю встановлено перевагу зерно-просапної. Так, на варіанті інтенсивної хімізації та хімізації вона складає більше 6 кг основної продукції/кг д. р. добрив. У цілому біомаса сівозмін формується залежно від ступеня насичення елементами інтенсифікації.
Аналіз енергетичної ефективності ступенів біологізації показав, що найвищий показник знаходиться у варіанті хімізації (N24P31K36 + солома 1,2 т + N8+ сидерат 3 т) у зерно-картопляній сівозміні. Енергія, що міститься у врожаї культур, перевищувала енергію витрат у 2,9 раза. Дещо меншими, але досить вагомими (2,74) вони були у варіанті інтенсивної біологізації (N24P31K36 + солома 1,2 т + N8 + сидерат 3 т + гній 10 т). Результати досліджень доводять явну перевагу по енергії урожаю зерно-просапної сівозміни над зерно-льонарською. Так, на абсолютному контролі вона складала 7745 МДж/га, і по мірі насичення елементами інтенсифікації зростала до 28125 МДж/га.
Максимальну рентабельність забезпечує варіант інтенсивної біологізації (132%) у зерно-просапній сівозміні, де внесення мінеральних добрив зведено до мінімуму. Тоді як у зерно-льонарській на варіанті хімізації максимальна рентабельність становить 87%.
Публікації автора:
Матвійчук Б.В. Мікробіологічна активність ясно-сірого лісового ґрунту під посівами зернових культур у залежності від удобрення / Б.В. Матвійчук, В.Г. Радько // Вісник ДАУ. – 2005. - Вип. № 1. - С. 324-329 (проведення досліджень, аналіз експериментальних даних та їх узагальнення, особистий внесок – 65%).
Матвійчук Б.В. Інтенсивність ґрунтово-біологічних процесів ясно-сірих лісових ґрунтів зони Полісся / Б.В. Матвійчук // Вісник ДАУ. – 2006. - Вип. № 1. - С. 324-329.
Бобрусь С.В. Особливості кругообігу органічного вуглецю в агроценозах Полісся / С.В. Бобрусь, Б.В. Матвійчук // Вісник ДАУ. – 2006. – Вип. № 2. – С. 181-193. (проведення досліджень, аналіз експериментальних даних та їх узагальнення, особистий внесок – 50%)
Матвійчук Б.В. Енергетична оцінка вирощування сільсько-господарських культур в короткоротаційних сівозмінах Полісся / Б.В. Матвійчук // Агроекологія та якість продукції рослинництва: матеріали конф. наук.-пед. працівників, наук. співробітників та аспірантів. – К. – 2006.
Матвійчук Б.В.Біологічне землеробство – основа екологічного ведення сільськогосподарського виробництва / Б.В. Матвійчук // Сучасні проблеми екології: матеріали ІІІ міжвуз. конф. – Житомир, 2006. – С. 145-148.
Матвійчук Б.В. Мікробіологічна активність – основний показник якості ясно-сірого лісового ґрунту / Б.В. Матвійчук // Сучасний стан ґрунтового покриву України та шляхи забезпечення його сталого розвитку на початку 21-го століття: матеріали міжнар. наук.-практ. конф. – Харків, 2006. – С. 52-54.
Технології та технологічні проекти вирощування основних сільськогосподарських культур: навч. посібник / О.Ф. Смаглій, О.А. Дереча, П.О. Рябчук, Б.В. Матвійчук [та ін.] (гриф Міністерства освіти і науки України). – Житомир: Вид-во «ДВНЗ “Держав. агроекол. уні-т”», 2007. – 543 с.
Основи землеробства: підруч. / за ред. О.Ф. Смаглія (гриф Міністерства освіти і науки України). – Житомир: Вид-во ВДНЗ „Держ. агроекол. уні-т”, 2008. – 514 с (написання окремих розділів).
Матвійчук Б.В. Біологічний стан ясно-сірого лісового ґрунту в короткоротаційних сівозмінах / Б.В. Матвійчук, К.М. Печериця // Наука. Молодь. Екологія – 2008: матеріали ІV-ої міжнар. наук.-практ. конф. молодих вчених і студентів: Житомир, 2008. – С. 138-143 (проведення досліджень, аналіз експериментальних даних та їх узагальнення, особистий внесок – 65%).
Смаглій О.Ф. Особливості біологізації землеробства в Поліссі / О.Ф. Смаглій, Б.В. Матвійчук // Зб. наук. пр. ННЦ „Інститут землеробства УААН” – К.: ВД „ЕКМО”, 2008. – Вип. 1. – С. 20-33. (проведення досліджень, аналіз експериментальних даних та їх узагальнення, особистий внесок – 65%).
