На основі матеріалів багаторічних досліджень у різних регіонах півдня України та конкретної господарської діяльності наведено основні причини зниження родючості грунтів.

  Скачати повний текст

Проаналізовано сучасний стан грунтів, основні причини його незадовільного стану, запропоновано шляхи підвищення ефективності використання грунтів. Встановлено, що на продуктивність грунтів рисових зрошувальних систем (РЗС) у разі тривалого зрошення за сучасних еколого-економічних умов максимально впливає середня температура повітря за вегетаційний період, зміни кліматичних умов є важливим фактором, який сприяє підвищенню урожайності рису. Визначено тісний кореляційний вплив азотних і фосфорних добрив на урожайність рису. Важливим фактором підвищення продуктивності грунтів є питома водоподача. Дольова участь хімічної меліорації грунтів за сучасних умов господарювання, як фактора формування врожаю рису, незначна, за їх відсутністю. Тобто подальше підвищення продуктивності грунтів РЗС може здійснюватись за рахунок підвищення ролі хімічної меліорації. Розкрито вплив хімічних меліорантів (гіпс, фосфогіпс, подрібнений вапняк, дефекат) на показники родючості і продуктивності грунтів РЗС. Встановлено оптимальні дози внесення кальцієвмісних меліорантів у грунти, наведено економічну оцінку післядії меліорантів. Зазначено, що для тривало зрошуваних грунтів РЗС (50 років і більше) найбільш ефективним меліорантом є дефекат, дозою внесення 8,0 т/га, що діє впродовж 5 років. Урожайність рису за таких умов складає 7,2 - 8,9 т/га.

На підставі аналізу літературних джерел і проведених досліджень (протягом понад 30-ти років) доведено, що за мінімального обробітку чорноземів забезпечується спряженість між фізіологічними ритмами життєдіяльності сільськогосподарських культур, ритмами розкладання та синтезу гумусу, фіксацією вуглекислого газу гетеротрофною сапрофітною мікрофлорою й карбонатоутворенням, що активує природні грунтотвірні процеси в агроценозах.

Встановлено, що застосування грунтозахисних технологій з мінімалізацією обробітку грунту підвищує ступінь гідроморфності, біологічну активність, а також окарбоначування чорнозему і поліпшує фаціальні умови культурного грунтоутворення, що дозволяє впливати на фаціальні та функціонально-екологічні закономірності його грунтоутворення.

Установлено, что применение почвозащитных технологий с минимализацией обработки почвы повышает степень гидроморфизма, биологическую активность, а также окарбоначивание чернозема и улучшает фациальные и функционально-экологические закономерности его почвообразования.

Встановлено, що проведення грунтозахисного обробітку (дискування та чизельного розпушування) грунту у порівнянні з оранкою, а також його мульчування післяжнивними рештками посилюють мікробіологічний процес і підвищують ферментативну активність поверхневого шару чорнозему опідзоленого західного Лісостепу у короткоротаційних сівозмінах.

Установлено, что проведение почвозащитной обработки (дискование и чизелевание) по сравнению с плужной вспашкой почвы, а также ее мульчирование пожнивными остатками способствует усилению микробиологического процесса и повышает ферментативную активность поверхностного слоя чернозема оподзоленного западной Лесостепи в краткоротационном полевом севообороте.

Встановлено, що відтворення природного статусу чорнозему під впливом грунтозахисних технологій пов'язано з фактором часу їх використання: чим більше часу минає від інтенсивного обробітку грунту та початку застосування грунтозахисних технологій в агроценозах, тим вище рівень відтворення чорнозему, родючість та продуктивність культур.

Установлено, что воспроизведение природного статуса чернозема под влиянием почвозащитных технологий связано с фактором времени их применения: чем больше времени проходит от интенсивной обработки почвы и начала применения почвозащитных технологий в агроценозах, тем выше уровень воспроизведения чернозема, плодородие и продуктивность культур.

Наведено результати стаціонарних досліджень з вивчення комплексної дії сидерального удобрення з традиційними видами добрив на продуктивність культур та родючість грунту за п'ятипільної сівозміни. Встановлено, що сидерація як біологічний маловитратний засіб ресурсного забезпечення є альтернативним видом удобрення чорнозему опідзоленого для одержання стабільних урожаїв як першої удобрювальної культури, під яку безпосередньо використано сидерат, так і наступних у сівозміні завдяки його післядії. Використана як сидеральне добриво гірчиця біла сприяє не лише покращанню родючості грунту, а й зменшенню забур'яненості та ураження посівів хворобами, наслідком чого є зростання продуктивності сівозміни.

Розглянуто вплив добрив на родючість чорноземних грунтів і продуктивність сільськогосподарських культур. Висвітлено шляхи підвищення ефективності застосування добрив. Охарактеризовано трансформацію гумусового стану чорнозему типового в агроценозах за різних рівнів антропогенного навантаження. Проаналізовано динаміку показників родючості чорнозему типового під впливом дії та післядії добрив. Приділено увагу оптимізації поживного рижиму зазначеного грунту.

Проведена оценка метагенома и функционально значимых филогенетических и таксономических полиморфизмов прокариот в черноземе типичном под пшеницей озимой с использованием метода пиросеквенирования. Выявлено 1708 операционных таксономических единиц и 335 таксонов прокариот. Установлено, что в структуре метагенома прокариот чернозема типичного были представители 2-х архейных и 22-х бактериальных фил, абсолютные доминанты относились к Proteobacteria - 79,6 % и Actinobacteria - 12,9 %. Полиморфизм представленности прокариотных таксонов наблюдали на уровне семейств; доминирующими при этом были: Alcaligenaceae, Pseudomonadaceae, Solirubrobacteraceae, Gaiellaceae, Nitrososphaeraceae. Показано филогенетические связи между основными представителями метагенома прокариот, сформировавшиеся в черноземе типичном агроценоза пшеницы озимой. Таким образом, использование метода пиросеквенирования, кроме оценки структуры и разнообразия, открывает перспективы для исследования функциональной составляющей метагенома прокариот почвы.

Уперше для умов Правобережного Лісостепу в довготривалому стаціонарному досліді на чорноземах типових вилугуваних установлено вплив і взаємодію різноглибинних заходів обробітку грунту на продуктивність сільськогосподарських культур залежно від фонів удобрення чотирипільної плодозмінної сівозміни. Подальшого розвитку набуло питання впливу способів основного обробітку грунту на агрофізичні, агрохімічні, фізико-хімічні його показники, біологічну активність, регулювання сукцесії видового складу бур'янів, продуктивності плодозмінної короткоротаційної сівозміни. Науково обгрунтовано застосування диференційованого, глибокого безполицевого, мінімального обробітку грунту на фоні застосування мінеральних і органо-мінеральних систем удобрення. Виявлено особливості процесів формування фітоценозу буряків цукрових і пшениці озимої, поширення в них шкідників і хвороб залежно від обробітку грунту та доз удобрення. Обгрунтовано раціональну модель зменшення ресурсних і енергетичних витрат у плодозмінній короткоротаційній сівозміні залежно від мінімалізації обробітку грунту. Подальшого розвитку набуло наукове обгрунтування залежності продуктивності короткоротаційної сівозміни й урожайності сільськогосподарських культур від системи обробітку грунту та його удобрення.

Виявлено спрямованість трансформації, зміни якісного, кількісного складу та балансу органічної речовини гумусу за різних умов використання чорноземів типових. Досліджено зміну макроструктури, її водостійкість, зв'язок з гумусовим станом в окремих генетичних горизонтах на спрямованість структуроутворення чорноземів типових за різних способів обробітку в агроценозах. Досліджено зміну режиму зволоженості чорноземів типових у сезонному та річному циклах, визначено вплив на посилення грунтотвірної здатності сільськогосподарських культур та обгрунтовано можливість управління грунтотворенням в агроценозах за різних способів обробітку. Проведено оптимізацію грунтових критеріїв вологозабезпечення родючості чорноземів в агроценозах за різних умов використання. Виявлено посилення морфологічних ознак чорнозему типового за різного використання та способів обробітку. Вивчено процес покращання фізико-хімічних умов формування грунтової структури та прояву родючості в агроценозах за різних умов використання та обробітку. Визначено порівняльну агроекономічну й енергетичну ефективність грунтозахисних технологій вирощування сільськогосподарських культур і надано оцінку ефективності різних систем обробітку й удобрення чорноземів типових в агроценозах Лівобережного Лісостепу України.

Розглянуто оптимальні параметри структурного складу та щільності будови грунту як новітні вимоги до технології та знарядь передпосівного обробітку, що раніше не приймали до уваги. Доведено доцільність диференціювання грунтово-фізичних параметрів за окремими прошарками посівного шару - у поверхневому, наднасіннєвому, насіннєвому та піднасіннєвому прошарках, що прискорює розвиток надземної маси рослин і коренів, а також сприяє більш ефективному використанню атмосферної вологи, елементів живлення й адаптації рослин до переущільнення. Встановлено реальні параметри грунтово-фізичних властивостей посівного шару ріллі, головним чином у зоні розповсюдження черноземних грунтів. На підставі порівняння оптимальних і реальних параметрів виявлено недоліки шару ріллі, визначено необхідні технологічні та технічні заходи щодо його коригування. Увагу приділено питанням оптимізації грунтово-фізичних параметрів посівного шару у разі застосування нульової та точної технологій.

Дисертаційну роботу присвячено дослідженню впливу агрофізичних властивостей посівного шару грунту на проростання, ріст, розвиток кореневої системи й урожай сільськогосподарських культур із різним розміром насіння із метою диференціювання способів передпосівного обробітку грунту й агровимог до посівних знарядь. Встановлено, що посівний шар грунту, складений із помірно ущільненого піднасіннєвого та наповненого агрегатами агрономічно цінного розміру наднасіннєвого прошарків, за середнього рівня вологості грунту сприяє швидшій, повнішій та рівномірнішій появі сходів, а також гарантує морфологічно більш досконалу та продуктивну кореневу систему. Розроблено модель посівного шару з оптимальними параметрами структурного складу та щільності будови з урахуванням потреб сільськогосподарських культур із різним розміром насіння та нову методологію моделювання оптимального посівного шару. Встановлено, що оптимізація перед сівбою агрофізичних параметрів грунту у межах посівного шару забезпечує покращання проростання, розвитку кореневої системи та підвищення урожайності рослин. Доведено, що мульчування є ефективним засобом підвищення урожаїв сільськогосподарських культур. З метою удосконалення чинних агровимог до передпосівного обробітку та нового грунтообробного знаряддя запропоновано включити у них припустимі параметри щільності будови та структурного складу грунту залежно від вирощуваної культури та розміру її насіння. Рекомендовано під час сівби застосовувати нове грунтообробне знаряддя, використання якого здатне частково відтворити запропоновану модель оптимального посівного шару грунту.

У Правобережному Лісостепу України вперше вивчено вплив систем основного обробітку різної глибини та способів на зміну агрофізичних, агрохімічних і біологічних показників родючості чорнозему типового та продуктивності ріллі в спеціалізованій п'ятипільній зернопросапній сівозміні з 100 % насиченням зерновими, зернобобовими та круп'яними культурами.

Висвітлено передумови, теоретичні та практичні основи застосування нетоварної частки врожаю для збереження та відновлення родючості грунтів. Установлено вплив застосування соломи як органічного добрива на вміст гумусу, структурно-агрегатний склад, показники фізико-хімічних властивостей чорнозему типового. Охарактеризовано органо-мінеральну систему удобрення, яка включає застосування соломи і сидератів, сумісно із застосуванням безполицевого обробітку забезпечує підвищення врожайності культур і покращення показників грунту.

Вперше обгрунтовано перспективність використання сидеральної культури та нетоварної частини урожаю сільськогосподарських культур як альтернативи гною. Визначено вплив органічної системи застосування добрив, що включає сидеральну культуру, солому пшениці озимої і гичку буряку цукрового в короткоротаційній сівозміні на баланс гумусу в чорноземі типовому. Встановлено позитивну дію полицевої системи обробітку грунту на процес гуміфікації сидерату, соломи пшениці озимої і гички буряку цукрового та поповнення запасів органічної речовини у грунті. Набули подальшого розвитку питання визначення ефективності застосування невеликих доз мінеральних добрив у поєднанні з поверхневою системою обробітку грунту; обгрунтування агрохімічної, економічної та енергетичної ефективності органічної і мінеральної систем удобрення в поєднанні із полицевим і поверхневим обробітком грунту.

Уперше в умовах нестійкого зволоження Правобережного Лісостепу України у різноротаційних шестипільних сівозмінах обгрунтовано ефективність вирощування пшениці озимої, буряків цукрових у ланці з вико-вівсом залежно від частки просапних і зернових культур у сівозміні, рівня біологізації та системи удобрення грунту. Набули подальшого розвитку дослідження впливу сівозмін з різною часткою бобових, зернових і просапних культур, багаторічних трав, соняшника та ріпаку на родючість грунту, зокрема водний режим, баланс поживних речовин, фітосанітарний стан посівів, енергетичну ефективність виробництва рослинницької продукції. Установлено ефективність використання післяжнивних решток сільськогосподарських культур, доз добрив для вирощування культур та збереження родючості грунту.

Індекс рубрикатора НБУВ: П034.17-26 + П141.76

Рубрики:

Чорноземні та лучно-чорноземні ґрунти

Ґрунтозахисна система землеробства

Шифр НБУВ: РА444296 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Визначено мікробіологічний потенціал чорноземів і його різноманіття відповідно до ґрунтової родючості. Установлено величину мікробної біомаси чорноземів, її структуру та функціональний стан залежно від систем землеробства. Виявлено частку мікробного вуглецю у загальному органічному та напрями трансформації живої речовини чорноземів за тривалого застосування добрив. Досліджено амінокислотне різноманіття чорнозему типового й особливості його утворення за впливу систем землеробства. Визначено інтенсивність дихання ґрунтових мікроорганізмів і їх фізіологічний статус. Оцінено "якість" і "здоров’я" ґрунтів - головних умов їх родючості для виявлення можливих екологічних ризиків і здатність угруповань мікроорганізмів до відновлення за порушення вимог до землеробських заходів. Обґрунтовано наукові підходи до управління ґрунтовими компонентами для підвищення ефективності заходів землеробства з ремедіації ґрунтів.