Анотація до роботи:

Козак В.М. Відтворення родючості темно-сірого опідзоленого ґрунту залежно від утримання міжрядь у насадженнях яблуні. – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата сільськогосподарських наук за спеціальністю 06.01.03 – агрогрунтознавство та агрофізика. – Національний аграрний університет, Київ. – 2008.

Дисертація присвячена питанням відтворення родючості темно-сірих опідзолених ґрунтів Правобережного Лісостепу України під впливом різних систем утримання міжрядь в насадженнях яблуні. У дисертації досліджено вплив чорного пару, природного залуження та різних сидератів (люпин, гірчиця, горох, вико-вівсяна сумішка ) на фізичні, водно-фізичні, фізико-хімічні, агрохімічні властивості ґрунту, процеси перетворення біомаси трав, що висіваються в міжряддях саду, врожайність та якість плодів.

Експериментально доведено та обґрунтовано позитивний вплив сидератів на інтенсивність новоутворення гумусу, кількість доступної та легкодоступної вологи, поживний режим ґрунту. За таких умов відмічено збільшення врожаю плодів при посіві сидеральних культур з внесенням мінеральних добрив (N₆₀P₆₀K₆₀) порівняно з чорним паром. Обґрунтовано теоретично та підтверджено практично дію рекомендованих для посіву в міжряддях насаджень яблуні сидеральних культур з метою відтворення родючості темно-сірих опідзолених ґрунтів з низьким вмістом гумусу(<2%).

У дисертації викладені результати досліджень впливу систем утримання міжрядь саду з використанням різних сидератів на родючість темно-сірого опідзоленого ґрунту, а саме фізичні, водно-фізичні, фізико-хімічні, агрохімічні властивості, кількісний та якісний склад гумусу, процеси перетворення біомаси трав, що висіваються в міжряддях саду, врожайність та якість плодів яблуні. На основі отриманих експериментальних даних можна зробити такі висновки:

1. Сидеральна система утримання міжрядь в насадженнях яблуні впливала на кількість свіжої органічної речовини, яка надходила в ґрунт. Найбільша біомаса формувалася в посівах люпину (16,9 т/га) і вико-вівсяної сумішки (14,3 т/га). Дещо менший показник отриманий у варіантах з гірчицею (12,9 т/га). Вузьке співвідношення С:N відмічено в біомасі люпину і гірчиці (14), а широке – у вико-вівсяної сумішки і природного різнотрав’я (25 і 21 відповідно). Найвищими показниками за вмістом азоту характеризувалась біомаса люпину та гірчиці (2,66 та 2,57 % відповідно), а лужноземельних елементів – гірчиці (11,0 %).

2. Сидеральна система утримання міжрядь впливала на біологічну активність темно-сірого опідзоленого ґрунту. Найвищу нітрифікаційну здатність спостерігали у варіантах з гірчицею, горохом і вико-вівсяною сумішкою в шарі 0–20 см – відповідно 36,6; 34,7; 33,0 мг/кг ґрунту. Найбільш низькою нітрифікаційною здатністю протягом вегетації відзначався варіант з природним залуженням (3,0 –18,4 мг/кг ґрунту). Найбільше виділялося вуглекислого газу з ґрунту в період цвітіння саду і після збирання плодів. Величина виділеного СО₂ досягала в ці періоди понад 100 мг СО₂ за годину з 1 м². У літній період, під час закладання генеративних бруньок, виділення СО₂ з ґрунту уповільнювалось.

3. Утримання міжрядь саду під чорним паром обумовлювало посилення мінералізації органічної речовини ґрунту, а застосування сидератів і природне залуження сприяли відновленню вмісту і запасів гумусу. Інтенсивність процесів гуміфікації свіжої органічної речовини залежала від співвідношення С:N, кількості азоту і лужноземельних елементів в біомасі сидератів. Найвищі показники за вмістом і запасами гумусу мали варіанти з люпином і гірчицею, де у верхньому шарі ґрунту (0 –20 см) вміст відповідно становив 1,15 і 1,25%, а запас (шар 0–100 см) – 108,6 і 113,8 т/га. Прирости вмісту і запасів гумусу у варіанті з гірчицею порівняно з чорним паром становили 0,29% і 29,8 т/га.

4. Щорічне надходження в ґрунт з сидератами свіжої органічної речовини змінювало якісний склад гумусу, особливо його лабільну частину. У варіантах з сидератами в 3-6 разів підвищився вміст рухомих гумусових речовин, які є показником інтенсивності оновлення гумусу, підтримувався сприятливий фульватно-гуматний тип гумусу – Сгк:Сфк=0,8-1,2. Інтенсивний обробіток ґрунту у варіанті з чорним паром знижував вміст гумусу, збільшував його рухому частину за рахунок зменшення негідролізованого залишку.

5. Інтенсивний обробіток ґрунту у варіанті з чорним паром сприяв зменшенню щільності складення ґрунту до 1,39 –1,42 г/см³ і забезпечив задовільну водопроникність (64,2 мм/год). Використання люпину, гірчиці та гороху сприяло збереженню структури ґрунту (вміст агрегатів розміром 10 –0,25 мм в шарі 0 –20 см був у межах 57,4 – 61,0%), забезпечувало задовільну щільність складення і водопроникність ґрунту. Природне залуження обумовлювало ущільнення ґрунту в шарі 0 –20 см до 1,53 –1,55 г/см³ та погіршення показників структурності ґрунту (вміст агрономічно цінних агрегатів був у межах 45,3 – 45,8%).

6. Поліпшення показників фізичних властивостей ґрунту за вирощування різних сидеральних культур сприяло оптимізації водного режиму темно-сірого опідзоленого ґрунту. Вміст доступної вологи в період цвітіння яблуні був вищим за використання сидеральних культур порівняно з чорним паром і природним залуженням. Найвищі показники протягом вегетації мали варіанти з гірчицею та горохом, де накопичувалось в 0 –100 см шарі ґрунту на 10,1 –91,9 мм вологи більше, ніж з природним залуженням. Найвища водопроникність відмічалась у варіанті з природним залуженням – 99,6 мм за першу годину спостережень.

7. Показники фізико-хімічних властивостей змінювались під впливом обробітку ґрунту і використання різних сидератів, природного залуження і мінеральних добрив. Зароблення значної кількості свіжої органічної речовини в ґрунт обумовлювало зниження рН водної суспензії і підвищення гідролітичної кислотності. При цьому співвідношення Ca:Mg зменшувалось до 7,4. Особливо знижувався цей показник під чорним паром (7,4 –8,3). Природне залуження сприяло підтягуванню карбонатів, збільшенню вмісту обмінних Ca²⁺ і Mg²⁺ і в цілому суми увібраних катіонів, рН водної і сольової суспензій.

8. Сидерація поліпшувала поживний режим ґрунту в насадженнях яблуні. Найбільший вміст азоту лужногідролізованих сполук відмічався у варіантах з використанням гірчиці та гороху і становив 56,1–64,1 мг/кг (шар ґрунту 0–40 см), що на 7,6 –10,6 мг/кг більше, ніж у варіанті з чорним паром. Застосування мінеральних добрив у вищезгаданих варіантах підвищило вміст доступних фосфатів в шарі ґрунту 0–40 см до 182 і 178 мг/кг, обмінного калію до 143 і 140 мг/кг відповідно.

9. Висівання сидеральних культур на фоні внесення мінеральних добрив сприяло збільшенню урожайності плодів яблуні сорту Айдаред порівняно з чорним паром і природним залуженням. В середньому вона зростала на 0,45 –2,21 т/га. Внесення мінеральних добрив в нормі N₆₀P₆₀K₆₀ підвищувало урожайність у всіх варіантах утримання міжрядь саду на 1,01 –4,02 т/га. Найвищі показники забезпечило використання люпину, гірчиці та вико-вівсяної сумішки – 26,2; 26,0; 27,2 т/га відповідно.

10. Якість плодів залежала від виду сидерату та мінеральних добрив. Внесення останніх знижувало вміст сухих розчинних речовин (з 14,4 –15,4 до 13,7 –14,9%), вітаміну С (за виключенням варіантів з посівом гороху та вико-вівсяної сумішки) та нітратів (з 11,2 –14,4 до 10,0 –12,0 мг/кг «сирої» маси). Використання як сидеральної культури люпину білого, гірчиці білої і гороху поліпшувало якість плодів.

11. Економічна ефективність вирощування плодів яблуні з використанням сидератів і мінеральних добрив була високою. Додатковий прибуток становив від 1267 до 4997 грн. на 1 га, рівень рентабельності досягав 310-320%. Коефіцієнт енергетичної ефективності у варіантах з використанням сидератів і мінеральних добрив становив 2,11 –2,20. Найвищий коефіцієнт був у варіантах з посівом гірчиці, люпину і вико-вівсяної сумішки.

Публікації автора:

1. Козак В.М. Вологозабезпеченість темно-сірого опідзоленого ґрунту в залежності від системи утримання міжрядь яблуневого саду / В.М. Козак // Науковий вісник НАУ. – 2005. – Вип. 81. – С. 100–106.

2. Козак В.М. Вплив системи утримання саду на фізичні властивості темно-сірого опідзоленого ґрунту / В.М. Козак // Вісник національного університету водного господарства та природокористування. – 2007. – Вип. 3(39),Ч. 1. – С. 294 –299.

3. Козак В.М. Якісний склад гумусу темно-сірого опідзоленого ґрунту за різних систем утримання міжрядь в насадженнях яблуні / В.М. Козак // Вісник аграрної науки. – 2008. – № 3. – С. 72 –74.

4. Балаєв А.Д. Мікробіологічна активність ґрунту в залежності від системи утримання міжрядь яблуневого саду / А.Д. Балаєв, В.М. Козак // Екологія: проблеми адаптивно-ландшафтного землеробства: матеріали Міжнародної наукової конференції, (Житомир 16-18 червня 2005 р.) / М-во аграр. політики, Державний агроекологічний університет. – Житомир: Державний агроекологічний університет, 2005. – С. 256-261 (проведення експериментальних досліджень, узагальнення та аналіз результатів).

5. Козак В.М. Динаміка вмісту рухомих органічних речовин в ґрунті в залежності від системи утримання міжрядь яблуневого саду / В.М. Козак, Н.І. Козак // Науковий збірник до VII з’їзду ґрунтознавців та агрохіміків України. – 2006. – Кн. 3. – С.65-67 (виконання польових, аналітичних та експериментальних робіт і написання статті).