Анотація до роботи:

Прокопчук І.В. Ефективність вапнування чорнозему опідзоленого Правобережного Лісостепу України за тривалого застосування добрив у польовій сівозміні. – Рукопис.

Дисертація на здобуття вченого ступеня кандидата сільськогосподарських наук за спеціальністю 06.01.04 – агрохімія. – Національний науковий центр “Інститут ґрунтознавства та агрохімії ім. О.Н. Соколовського”, Харків, 2003.

Дисертація присвячена вивченню впливу дефекату на основні показники родючості чорнозему опідзоленого Правобережного Лісостепу України за тривалого (35 років) застосування різних доз та систем удобрення у польовій сівозміні зерно-бурякового типу. В роботі встановлено вплив вапнування на фоні тривалого застосування різних доз органічних і мінеральних добрив та їх поєднання на зміну кислотно-основних властивостей чорнозему опідзоленого важкосуглинкового. Застосування дефекату на фоні різних рівнів і систем удобрення позитивно впливає на поживний режим чорнозему опідзоленого, а також на його агрофізичні параметри і стимулює мікробіологічну активність ґрунтової біоти. Розраховано баланс кальцію у польовій сівозміні, який дає змогу здійснювати гнучкий процес коригування вмісту його у ґрунті. Встановлено, що внесення дефекату в польовій сівозміні підвищує врожайність культур і сприяє покращенню якості отриманої продукції. Доведена економічна та енергетична доцільність внесення дефекату безпосередньо під цукрові буряки. В роботі обґрунтовано доцільність створення агрегату для розподілу мінімально-оптимальних доз вапна по площі поля з урахуванням контурів рівня кислотності ґрунту.

У дисертації наведено теоретичне обґрунтування та нове вирішення проблеми відтворення кислотно-основних властивостей чорнозему опідзоленого у польовій сівозміні Правобережного Лісостепу, що сприяло розробці та експериментальному обґрунтуванню доцільності проведення вапнування з метою ліквідації набутої кислотності ґрунту для забезпечення високої продуктивності культур, і виявляється в наступному:

1. Сукупність таких факторів, як розорювання, рівень застосування мінеральних добрив, кислі атмосферні опади, культури кальцієфіли чинить значний вплив на кислотно-основні властивості ґрунту. При цьому ґрунт не завжди може протистояти їх негативному впливу, що погіршує умови росту і розвитку рослин.

2. Чорнозем опідзолений перелогу має задовільні кислотно-основні властивості (рН_Н2О = 7,1, рН_KCl = 5,7, Нг = 1,7 смоль/кг, Є = 31,5 смоль/кг, V = 94%). Ґрунт з такими показниками не потребує вапнування для вирощування культур польової сівозміни. Проте під впливом добрив та інших техногенних факторів відбувається їх погіршення, що вимагає періодичного проведення підтримуючого вапнування.

3. У процесі тривалого (35 років) сільськогосподарського використання ємність катіонного обміну ґрунту зберегла відносну стабільність, але при цьому відбувалось зменшення ступеню насичення основами до 80,5–85,7% за мінеральної і до 88,6–91,0% за органічної системи удобрення, тоді як на перелозі ця величина становить 94,6%.

4. З культур польової сівозміни найбільше кальцію виносять цукрові буряки, потім горох та кукурудза. У нетоварній частині врожаю культур польової сівозміни міститься 60–90% кальцію від господарського його виносу. При залишенні її на полі це може бути значним резервом поліпшення його балансу.

5. Показник кислотності (рН) сучасних опадів залежно від середньорічної їх кількості був у межах від 4,08 до 4,81. При цьому з ними в ґрунт надходить значна кількість елементів живлення: N – 14,9 кг/га, Р₂О₅ – 0,56, К₂О – 7,3, Са – 47,0, Мg – 35,8, S – 6,7 кг/га, що необхідно враховувати при розрахунку їх балансу.

6. У польовій сівозміні зерно-бурякового типу баланс кальцію складався від’ємний від – 77 до – 222 кг/га і був менш дефіцитним за органо-мінеральної системи удобрення (Гній 13,5 т + N₆₇P₁₀₂K₅₄). Його слід розраховувати з метою встановлення дози вапна для компенсації його відчуження з орного шару ґрунту.

7. Внесення дефекату на фоні тривалого застосування добрив значно покращувало кислотно-основні властивості ґрунту. Так, при внесенні його під озиму пшеницю показник рН_KCl орного шару ґрунту підвищився у перший рік дії вапна з 4,6–5,4 до 5,9–6,3, а вміст кальцію – на 25–29% у перший і на 6–12% – у третій рік дії вапна. При цьому пройшло зниження гідролітичної кислотності на 0,9–1,3 смоль/кг залежно від системи та дози внесених добрив.

8. Збагачення ґрунту на кальцій підвищувало азотмобілізувальну його здатність. Це сприяло збільшенню в ньому вмісту нітратного азоту від 15,5–34,7 до 32,1–56,0 мг/кг. Найвищим він був у варіанті Гній 13,5 т + N₆₇P₁₀₂K₅₄.

9. Найкраща забезпеченість рослин азотом на чорноземі опідзоленому відбувається, коли його реакція слабокисла (рН_KCl = 5,5–6,0), при цьому також підвищується рухомість фосфатів, але відбувається деяке зниження вмісту обмінного калію, що викликає необхідність підвищення доз його внесення з добривами.

10. З підкисленням чорнозему опідзоленого збільшується рухомість металів. Але лише при показнику рН = 4,5 вміст рухомих форм нікелю і свинцю перевищував встановлений рівень ГДК – відповідно 4,0 і 6,0 мг/кг ґрунту.

11. Вапнування сприяло підвищенню коефіцієнта структурності ґрунту з 3,63–4,07 до 4,04–4,27 залежно від варіанту досліду. Серед варіантів що вивчали, найкращою структурністю характеризувався ґрунт за органо-мінеральної системи удобрення.

12. Покращення фізичних, фізико-хімічних та агрохімічних параметрів показників родючості ґрунту під впливом вапнування сприяло підвищенню продуктивності культур ланки сівозміни озима пшениця – цукрові буряки – ярий ячмінь на 1,3–2,0 т/га з. од., а ланки цукрові буряки – кукурудза – горох на 1,8–3,1 т/га з. од. залежно від варіанту досліду.

13. Вапнування покращує і якість одержаної продукції. Так, вміст білка в зерні озимої пшениці підвищувався на 0,3–0,8 абс. %, вміст цукру в коренеплодах цукрових буряків – на 0,1–0,8 абс. % залежно від варіанту досліду.

14. З економічної точки зору більш виправданим є внесення дефекату у польовій сівозміні безпосередньо під цукрові буряки. При цьому витрати на його застосування окуплюються вже цикловідкривальною культурою. У наступні роки окупність вкладень зростає. За три роки дії 1 т СаСО₃ дає 2,94–4,85 т/га з. о. приросту врожаю культур залежно від особливостей удобрення в сівозміні.

15. З енергетичної точки зору найбільш ефективним є застосування дефекату безпосередньо під цукрові буряки. При цьому витрати енергії на проведення вапнування відшкодовуються вже на другий рік у варіантах з мінеральною (N₁₃₅P₁₃₅K₁₃₅) та органо-мінеральною системою удобрення (Гній 13,5 т + N₆₇P₁₀₂K₅₄), а на третій рік його дії практично всі варіанти є енергозбережувальними. При внесенні дефекату під озиму пшеницю витрати енергії окуплювалися на третій рік лише у варіанті Гній 13,5 т + N₆₇P₁₀₂K₅₄ (Кее = 1,16). Лише на ділянках без застосування добрив затрати на проведення вапнування за три роки енергетично не виправдались – Кее = 0,56–0,96.

Публікації автора:

1. Прокопчук І.В., Господаренко Г.М. Зміна кислотності ґрунту під впливом тривалого застосування добрив у польовій сівозміні // Вісник державної агроекологічної академії України (спецвипуск).– Житомир, 2000.– С. 123–124.

2. Прокопчук І.В. Ефективність вапнування чорнозему опідзоленого після тривалого застосування добрив у польовій сівозміні // Зб. наук. пр. Уманської державної аграрної академії.– 2001.– Вип. 52.– С. 31–36.

3. Господаренко Г.М., Прокопчук І.В. Вміст рухомих форм поживних речовин у ґрунті залежно від його кислотності // Зб. наук. пр. Уманської державної аграрної академії.– 2001.– Вип. 53.– С. 53–58.

4. Господаренко Г.М., Прокопчук І.В. Зміна складу катіонів грунтовбирального комплексу чорнозему опідзоленого під впливом його окультурення і деградації // Зб. наук. пр. Білоцерківського державного аграрного університету.– 2002.– Вип. 22.– С. 198–203.

5. Прокопчук І.В. Баланс кальцію в чорноземі опідзоленому після тривалого застосування добрив у польовій сівозміні // Зб. наук. пр. Уманської державної аграрної академії.– 2002.– Вип. 54.– С. 41–48.

6. Прокопчук І.В. Вплив вапнування на поживний режим ґрунту // Агрохімія і ґрунтознавство (Спец. випуск до VІ з’їзду УТГА): Зб. наук. пр.–Харків, 2002.– Кн. 3.– С. 275–277.

7. Господаренко Г.М., Кравець І.С., Прокопчук І.В. Агроекологічні аспекти застосування добрив у польовій сівозміні Правобережного Лісостепу України // Зб. наук. пр. Полтавської державної аграрної академії.– 2002.– №2–3.– С. 25–27.

8. Господаренко Г.М., Прокопчук І.В. Економічна та енергетична ефективність застосування дефекату на чорноземі опідзоленому // Зб. наук. пр. Уманської державної аграрної академії.– 2002.– Вип. 55.– С. 54–61.

9. Господаренко Г.М., Прокопчук І.В. Залежність рухомості металів у чорноземі опідзоленому від його кислотності // Вісник Сумського національного аграрного університету.– 2002.– Вип. 6.– С. 118–120.

10. Прокопчук І.В., Господаренко Г.М. Вплив тривалого застосування добрив у польовій сівозміні на кислотність чорнозему опідзоленого // Матеріали наукової конференції “Селекція, насінництво і технологія вирощування цукрових буряків та інших культур бурякової сівозміни”.– К., 2000.– С. 229–235.

11. Господаренко Г.М., Кравець І.С., Прокопчук І.В. Агроекологічні проблеми застосування добрив у польовій сівозміні // Стан земельних ресурсів в Україні: проблеми, шляхи вирішення / Доповіді Всеукраїнської науково-практичної конференції.– К., 2001.– С. 259–261.

12. Прокопчук І.В. Вплив вапнування після тривалого застосування добрив у польовій сівозміні на якість зерна озимої пшениці // Матеріали міжвузівської науково-практичної конференції “Десять років незалежності України: шляхами державотворення”.– К.: Нічлава, 2001.– С. 130–132.