Розроблено інтегровану систему удобрення на прикладі чорнозему опідзоленого Правобережного Лісостепу в сівозміні зернобурякового типу, а також запропоновано шляхи удосконалення системи удобрень основних польових культур на підставі використання визначених форм, оптимальних строків і способів застосування органічних і мінеральних добрив, біологічних препаратів. Обгрунтовано новий напрямок у проектуванні системи удобрення, який грунтується на прогресуючому підвищенні родючості грунту та вирішенні екологічних проблем. Встановлено, що розробка системи удобрення повинна враховувати баланс поживних речовин, який сприяє здійсненню гнучкого процесу коригування доз різних видів добрив.

  Скачати повний текст

Метою дослідження була оптимізація системи живлення сочевиці встановленням оптимальних доз мінеральних добрив у поєднанні з передпосівною інокуляцією насіння азотфіксувальними бактеріями, застосування сірки і молібдену для отримання високого і якісного врожаю на чорноземі опідзоленому Правобережного Лісостепу. Уперше для умов Правобережного Лісостепу України розроблено систему удобрення сочевиці, яка передбачає внесення стартових доз азотних добрив на фосфорно-калійному тлі, поліпшення сірчаного і молібденового живлення рослин і передпосівної інокуляції насіння. Удосконалено систему удобрення сочевиці уточненням форм і доз мінеральних добрив та їх поєднання з обробленням насіння бактеріальним препаратом. Дістало подальшого розвитку обґрунтування можливості зниження дози азотних добрив за проведення передпосівної інокуляції насіння сочевиці бактеріальним препаратом, внесення сірки і молібдену. Практичне значення отриманих результатів полягає у розробленні науково обґрунтованої системи удобрення сочевиці, що дасть можливість отримувати високі та якісні врожаї за мінімальних економічних і енергетичних витрат. Проведені дослідження дозволили оцінити вплив різних удобрювальних продуктів на показники поживного режиму ґрунту, врожайність і якість сочевиці, баланс елементів живлення в ґрунті. Вони є основою для розроблення системи удобрення сочевиці на чорноземі опідзоленому Правобережного Лісостепу, що забезпечить приріст урожайності 0,86–0,90 т/га з отриманням прибутку від удобрення та інокуляції 11,0–13,6 тис. грн/га.^UThe purpose of the research was to optimize the lentil nutrition system by establishing the optimal mineral fertilizer doses in combination with pre-sowing seed inoculation with nitrogen-fixing bacteria, the use of sulfur and molybdenum to obtain a high and quality harvest on podzolic chernozem of the Right-Bank forest-steppe. For the first time, the lentil fertilization system has been developed under the conditions of the Right-Bank forest-steppe of Ukraine, which provides for the introduction of nitrogen fertilizer starting doses on a phosphorus-potassium background, improvement of sulfur and molybdenum plant nutrition and pre-sowing seed inoculation. The lentil fertilization system has been improved by specifying the forms, doses of mineral fertilizers and their combination with seed treatment with the bacterial preparation. Further development of the substantiation of the possible reduction of nitrogen fertilizer doses by carrying out pre-sowing lentil seed inoculation with the bacterial preparation, introduction of sulfur and molybdenum was recieved. The practical significance of the obtained results lies in the development of a scientifically based system of lentil fertilization, which will make it possible to obtain high and quality crops with minimal economic and energy costs. The conducted research made it possible to evaluate the impact of various fertilizer products on the parameters of soil nutritive regime, the yield and quality of lentil, the balance of soil nutrients. They are the basis for the development of the lentil fertilization system on chernozem podzolic of the Right-Bank forest-steppe, which will ensure an increase in productivity of 0.86–0.90 t/ha with a profit from fertilization and inoculation of 11.0–13.6 thousand UAH/ha.

Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора філософії за спеціальністю 201 «Агрономія» (20 – Аграрні науки та продовольство). – Уманський національний університет садівництва, Умань, 2023.За даними Євростату в світі валове виробництво зерна пшениці становить близько 765 млн т, з яких майже 5 % припадає на пшеницю тверду. Зерно пшениці твердої є основною сировиною для виготовлення високоякісних макаронних виробів і круп’яних продуктів. Пшениця тверда вимогливіша до умов вирощування порівняно з пшеницею м’якою. Тому розроблення ефективної системи удобрення, що забезпечує формування високого врожаю зерна із високим вмістом білка є актуальним.Наукова новизна одержаних результатів полягає у вирішенні науково-прикладних завдань та виявленні загальних закономірностей формування продуктивності пшениці твердої озимої залежно від удобрення в чотирипільній сівозміні. Вперше встановлено різний вплив тривалого застосування добрив у чотирипільній сівозміні на поживний режим ґрунту, показники росту та розвитку рослин пшениці твердої озимої. Виявлено особливості засвоєння основних елементів живлення рослинами пшениці твердої озимої, уточнено кількісні та відносні показники їх винесення з урахуванням різних систем удобрення. Розраховано баланс основних елементів живлення та його інтенсивність з урахуванням різного удобрення та застосування соломи. Встановлено, що найбільшу врожайність (4,31–5,45 т/га) забезпечує застосування N150P60K80. За умови неповного повернення фосфорних і калійних добрив – 4,13–5,41 т/га. Застосування N75P30K40 забезпечує врожайність зерна на рівні 3,98–5,06 т/га. Оцінено комплекс технологічних показників якості зерна пшениці твердої озимої.Ефективність застосування добрив змінюється залежно від погодних умов вегетаційного періоду. Так, у менш сприятливих умовах росту врожайність зростає від 3,37 до 3,90–4,31 т/га, а в кращих – від 4,26 до 4,89–5,45 т/га (р≤0,05).Пшениця тверда озима добре реагує на застосування азотних добрив, оскільки вміст білка зростає від 12,6 до 14,2–15,4 % (р≤0,05), а вміст клейковини від 26,5 до 30,1–32,9 % (р≤0,05) залежно від системи удобрення. Найбільше на вміст білка впливає застосування азотної складова повного мінерального добрива. Тривале застосування фосфорних і калійних добрив достовірно не впливало на азотовмісну складову зерна пшениці твердої озимої.За високого рівня азотного живлення, що створений внесенням азотних добрив у дозі 150 кг/га азоту на фосфорно-калійному тлі, сприяє підвищенню вмісту азоту в зерні пшениці твердої озимої з 2,21 до 2,70 % на суху масу, тобто на 22 %, тоді як фосфорні у дозі 60 кг/га д. р. підвищують вміст фосфору на 2 %, а калійні в дозі 80 кг/га д. р. – вміст калію лише на 1 %. Підвищенню вмісту азоту в соломі пшениці твердої озимої сприяє внесення азотних добрив – на 20 %, тоді як фосфорних – лише на 4 %, а за внесення калійних добрив відмічена тенденція до зниження його вмісту – з 0,49 до 0,48 % на суху масу.На господарське винесення азоту пшеницею твердою озимою найбільше впливає застосування азотних добрив у дозі 150 кг/га д. р., підвищуючи його на 53,8–72,0 кг/га, тоді як фосфорних (Р30–60) – на 9,6–15,3 і калійних добрив (К40–80) – на 2,2–5,6 кг/га залежно від варіанту досліду. Азотні добрива сприяють також підвищенню винесення фосфору на 9,1–11,3 кг/га і калію – на 17,6–23,6 кг/га залежно від варіанту досліду.Частка азоту від суми N + Р2О5 + К2О в урожаї зерна становить 63–68 %, фосфору – 18–22 і калію 13–15 % залежно від варіанту досліду. При цьому в урожаї соломи ці показники різняться – відповідно 26–31 %, 14–18 і 53–59 % залежно від варіанту досліду.Коефіцієнт використання азоту пшеницею твердою озимою з добрив був найвищим у варіанті N75P30K40 – 59,2 % і знижувався до 35,9–46,4 % в інших варіантах досліду, а фосфору – 18,8 % і підвищувався до 31,7 % у варіанті N150P30K80. Ефективність використання калію з добрив значно залежить від дози калійних і особливо азотних добрив. Найвищий коефіцієнт використання калію з добрив був за повного удобрення і внесення його в дозі 40 кг/га – 34,8–51,5 %.За умови залишення врожаю соломи пшениці твердої озимої на полі на добриво і внесення азотних добрив у дозі 150 кг/га д. р. баланс азоту складається додатним – +15,0…28,4 кг/га залежно від варіанту досліду. Додатний баланс фосфору з показником +18,5 кг/га у варіанті досліду N150P60K80 забезпечує внесення фосфорних добриву дозі 60 кг/га д. р., тоді як калію – + 12,8 кг/га у варіанті N150P60K40.Найвищу окупність 1 кг д. р. добрив забезпечує застосування N75 – 8,3 кг зерна, чистий енергетичний дохід становить 3,7 ГДж/га за умовно чистого прибутку 31,2 тис. грн/га. Застосування N75P30K40 забезпечує отримання чистого прибутку на рівні 29,9 тис. грн/га.З урахуванням агрохімічної та енергетичної ефективності і перспектив відновлення родючості ґрунту найкращим (ІКО = 0,91) є застосування N75P30K40 за умови вирощування пшениці твердої озимої після сої у чотирипільній сівозміні.^UThe scientific novelty of the obtained results lies in the solution of scientific and applied tasks and the identification of general regularities in the formation of the productivity of durum winter wheat depending on fertilizer in a four-field crop rotation. For the first time, the different effects of long-term application of fertilizers in a four-field crop rotation on the nutrient regime of the soil, indicators of growth and development of durum winter wheat plants were established. The peculiarities of the basic nutrient absorption by plants of durum winter wheat were revealed, the quantitative and relative indicators of their removal were clarified taking into account different fertilization systems. The balance of the main nutrients and its intensity were calculated, taking into account various fertilizers and the use of straw. It was established that the application of N150P60K80 (4.31–5.45 t/ha) ensures the highest yield. Under the condition of incomplete return of phosphorus-potassium fertilizers, the yield is 4.13–5.41 t/ha. Application of N75P30K40 ensures grain yield at the level of 3.98–5.06 t/ha. The technological indicators complex of the quality of durum winter wheat grain was evaluated.Fertilizer use efficiency varies depending on the weather conditions of the growing season. Thus, in less favorable growing conditions, the yield increases from 3.37 to 3.90–4.31 t/ha, and in the best – from 4.26 to 4.89–5.45 t/ha (р≤0.05 ).Durum winter wheat responds well to the use of nitrogen fertilizers, as the protein content increases from 12.6 to 14.2–15.4 % (р≤0.05), and the gluten content from 26.5 to 30.1–32.9 % (р≤0.05) depending on the fertilization system. The protein content is most affected by the use of the nitrogen component of complete mineral fertilizer. Long-term application of phosphorus-potassium fertilizers did not reliably affect the nitrogen-containing component of durum winter wheat grain.At a high level of nitrogen nutrition, created by the introduction of nitrogen fertilizers at a dose of 150 kg/ha of nitrogen against phosphorous-potassium background, it helps to increase nitrogen content in durum winter wheat grains from 2.21 to 2.70 % by dry weight, i. e. by 22 %, while phosphorous at a dose of 60 kg/ha of active ingredient increases the phosphorus content by 2, and potassium at a dose of 80 kg/ha of active ingredient increases potassium content by only 1 %. Nitrogen content in durum winter wheat straw is promoted by the application of nitrogen fertilizers – by 20 %, while phosphorus – by only 4 %, and with the application of potassium fertilizers, a tendency to decrease its content is noted – from 0.49 to 0.48 % by dry weight.The use of nitrogen fertilizers at a dose of 150 kg/ha of active ingredient has the greatest effect on the economic removal of nitrogen by durum winter wheat, increasing it by 53.8–72.0 kg/ha, while phosphorus (P30–60) – by 9.6–15.3 and potassium fertilizers (K40–80) – by 2.2–5.6 kg/ha depending on the experiment variant. Nitrogen fertilizers also contribute to an increase in the removal of phosphorus by 9.1–11.3 kg/ha and potassium by 17.6–23.6 kg/ha depending on the experiment variant.The share of nitrogen from the sum of N + Р2О5: К2О in the grain yield is 63–68 %, phosphorus – 18–22 %, and potassium 13–15 % depending on the experiment variant. At the same time, in the straw harvest, these indicators differ – respectively 26–31 %, 14–18 and 53–59 % depending on the experiment variant.The coefficient of nitrogen use by durum winter wheat from fertilizers was the highest in N75P30K40 variant – 59.2 % and decreased to 35.9–46.4 % in other experiment variants, and phosphorus – 18.8 % and increased to 31.7 % with N150P30K80 variant. The efficiency of potassium use from fertilizers depends significantly on the dose of potassium and especially nitrogen fertilizers. The highest coefficient of use of potassium from fertilizers was with complete fertilization and its introduction at a dose of 40 kg/ha – 34.8–51.5 %.Under the condition of leaving the straw crop of durum winter wheat on the field for fertilizer and applying nitrogen fertilizers at a dose of 150 kg/ha of active ingredient, the nitrogen balance is positive – +15.0...28.4 kg/ha depending on the experiment variant. A positive balance of phosphorus with an indicator of +18.5 kg/ha in N150P60K80 experiment variant ensures the application of phosphorus fertilizers at a dose of 60 kg/ha of active ingredient, while potassium is + 12.8 kg/ha in N150P60K40 variant.The highest return on 1 kg of fertilizers is provided by the use of N75 – 8.3 kg of grain, the net energy income is 3.7 GJ/ha for a conditional net profit of UAH 31.2 thousand/ha. The use of N75P30K40 ensures a net profit of 29.9 thousand UAH/ha.