Спосіб підвищення ефективності мінеральних добрив під просапні культури на чорноземних ґрунтах

Реферат: Спосіб підвищення ефективності мінеральних добрив під просапні культури на чорноземних ґрунтах, за яким нижче рядка розміщення насіння на 13-15 см за допомогою чизелькультиватора, культиватора-підживлювача або іншого знаряддя для глибокого внесення гранульованих мінеральних добрив формують одну стрічку добрив у дозі N150P90K90. UA 117523 U (12) UA 117523 U UA 117523 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Корисна модель належить до галузі сільського господарства й може бути використаний для підвищення окупності мінеральних добрив під просапні культури на чорноземних ґрунтах. Незважаючи на високу потенційну родючість чорноземних ґрунтів, застосування мінеральних добрив є обов'язковою умовою сталого одержання високих врожаїв сільськогосподарських культур. Поряд з цим, унаслідок підвищення цін на мінеральні добрива, внесення їх повної норми, розрахованої за виносом елементів живлення з ґрунту, є економічно невигідним. Через ці обставини агровиробники часто надають перевагу незбалансованій системі удобрення з домінуванням азотних добрив, а фосфор і калій формують дефіцитний баланс, тим самим поступово збіднюючи ґрунти. З іншого боку, ефективність використання елементів живлення з мінеральних добрив не перевищує 60 % для азоту та 20 % для фосфору, що відбувається переважно через іммобілізацію поживних речовин та недостатню вологість у зоні їхнього розміщення у ґрунті. На даний час існує ряд способів підвищення ефективності мінеральних добрив, за допомогою яких розробники намагаються подолати вищезазначені обмеження та підвищити ефективність застосування мінеральних добрив. Відомо спосіб оптимізації внесення добрив у посушливих регіонах [DE № 010509 Способ внесения удобрений], який включає внесення частини дози добрив одночасно з сівбою в одну й ту ж саму стрічку, з подальшим вимірюванням вологості ґрунту протягом трьох тижнів для прийняття рішення про доцільність подальшого внесення добрив. Якщо вологість верхнього шару ґрунту є достатньою для розчинення добрив та їх надходження до кореневої системи рослин, вносять іншу частину дози добрив. Завдяки цьому уникають неефективних витрат мінеральних добрив у випадках настання посушливих умов. Застосування цього способу мало прийнятне для чорноземних ґрунтів, яким притаманне швидке пересихання верхнього шару та рідкі опади у пізньовесняний період. Окрім того, цей спосіб непридатний для більшості фосфорних та калійних добрив, які мають низьку розчинність, тому повинні бути розміщеними у зоні кореневої системи. Також є спосіб внесення добрив [SU № 1079201 Способ внесения удобрений], який включає розміщення добрив стрічками у заздалегідь підготовлених боріздках та їхню заробку шляхом обернення пласту ґрунту. Глибина боріздки має бути не більше 1/2-1/3 глибини оранки, а ширина повинна складати 1/2-1/3 її глибини. Недоліком цього способу є необхідність проведення двох механізованих операцій: для нарізання боріздок та оранки ґрунту, що веде до значного збільшення витрат на паливно-мастильні матеріали та оплату праці, а також посилення механічного впливу на ґрунти. Ці недоліки усуваються у відомому способі внутрішньоґрунтового локального внесення мінеральних добрив [SU № 1218968 Способ внутрипочвенного локального внесения минеральных удобрений], згідно якого добрива вносять під час оранки одним комбінованим агрегатом та розподіляють їх пошарово, причому до верхнього шару на глибину посіву подають основну дозу добрив, а до нижнього, на глибину 1/2-1/3 глибини оранки - стартову дозу, із подальшим обертанням пласту ґрунту на 180° під час оранки. Проте, цьому способу притаманні інші суттєві недоліки, а саме: невизначеність локалізації добрив відносно стрічки висіву насіння для просапних культур, що погіршує засвоєння поживних речовин на перших етапах онтогенезу у випадках занадто великої відстані від стрічки стартового добрива, та порушення компактності сформованих стрічок добрив під час оранки, що збільшує непродуктивне поглинання фосфору та калію ґрунтом. Окрім того, цей спосіб, як і попередній, передбачає здійснення оранки, що унеможливлює його застосування за інших видів основного обробітку ґрунту, які більш поширені у сучасному землеробстві. Найбільш близьким до заявленого є спосіб [UA 59111 Спосіб стрічкового обробітку ґрунту з локальним внесенням добрив], який передбачає глибоке розпушування ґрунту чизельною лапою на глибину до 45 см і ширину до 8 см, та поверхневий обробіток поверхневим розпушувачем на глибину до 6 см і ширину до 15 см, саме куди й вноситься добриво. Формування стрічки, її поверхневе розпушування та внесення добрив за цього способу здійснюється за один прохід агрегату. Основним недоліком цього способу є занадто близьке до поверхні розташування добрив, що особливо небажано на чорноземних ґрунтах, яким притаманне часте пересихання верхнього шару ґрунту. На відміну від понад 400 мм опадів за вегетаційний період за умов Львівської області, де розроблявся та був випробуваний цей спосіб, для чорноземної зони України характерним є не більше 300 мм опадів та тривалі посухи (до 1-1,5 місяців). Особливо неприйнятним є близьке розміщення добрив для просапних культур (кукурудзи, буряків цукрових тощо), за вирощування яких збільшується площа відкритої поверхні ґрунту та частота його обробітку в міжряддях. 1 UA 117523 U 5 10 15 20 В основу корисної моделі поставлено задачу підвищення ефективності дії мінеральних добрив під просапні культури на чорноземних ґрунтах за рахунок забезпечення їхньої максимальної сумісності з кореневою системою рослин у шарі ґрунту з мінімальним ризиком пересихання, що підвищує використання поживних елементів з добрив, збільшує врожайність сільськогосподарських культур, підвищує енергетичну та економічну ефективність їх вирощування. Поставлена задача досягається тим, що у відомому способі підвищення ефективності мінеральних добрив під просапні культури на чорноземних ґрунтах, згідно з винахідницьким задумом нижче рядка розміщення насіння на 13-15 см за допомогою чизель-культиватора, культиватора-підживлювача або іншого знаряддя для глибокого внесення гранульованих мінеральних добрив, формують одну стрічку добрив у дозі N 150P90K90, яка є необхідною та достатньою для створення комфортних умов для рослин та підвищення врожайності просапних культур. Приклад виконання способу: Запропонований спосіб випробувався на чорноземах типових важкосуглинкових на дослідному полі ДП "ДГ "Граківське" ННЦ "Інститут ґрунтознавства та агрохімії імені О.Н. Соколовського" (Харківський р-н Харківської області) у період з 2011 р. по 2016 р. Під кукурудзу на зерно вносили мінеральні добрива у вигляді аміачної селітри та нітроамофоски різними способами, формуючи стрічки на глибині 3-5 см та 15 см. Зокрема, дослідження у 2016 p. із посухою у другу половину вегетації дали найбільшу врожайність зерна за глибокого розташування стрічки добрив, що підтверджує правильність нашої пропозиції. Дослід довів також недоцільність розподілу добрив на дві стрічки. Урожайність кукурудзи на зерно за різних способів та норм внесення мінеральних добрив наведено у таблиці 1. Таблиця 1 Біологічна врожайність зерна кукурудзи, т/га Господарський контроль (удобрений агрохімічний фон) 6,3 Стрічкове внесення N150P90K90 на глибину 3-5 см нижче заробки насіння 8,0 Стрічкове внесення N150P90K90 нa глибину 13-15 см нижче заробки 11,8 насіння Стрічкове внесення N60P45K45 на глибину 3-5 см нижче заробки насіння 11,0 та N90P45K45 на глибину 13-15 см нижче заробки насіння HIР0,95 1,35 Варіанти досліду 25 30 35 40 Під час вегетації проводили спостереження за динамікою вмісту доступних форм елементів живлення у верхньому 20-см шарі ґрунту в рядку рослин кукурудзи. Вміст елементів живлення у ґрунті у різні фази росту та розвитку кукурудзи наведено у таблиці 2. Результати спостережень показують, що за глибокого розташування стрічки добрив відбувається найбільше накопичення нітратного азоту у фазу активного росту (від сходів до фази 8-10 листків), тоді як в період від цвітіння до молочно-воскової стиглості за цього способу внесення добрив у ґрунті найбільше накопичується рухомого фосфору. За мілкого розташування стрічки добрив, навпаки, вміст рухомого калію у фази сходів та цвітіння, а також вміст рухомого фосфору у фазу молочновоскової та фазу повної стиглості був достовірно нижчим, ніж за глибокого розташування добрив. При можливості, спосіб не виключає припосівного внесення стартових доз добрив. Завдяки збільшенню вмісту доступних форм елементів живлення у кореневмісному шарі ґрунту за запропонованого способу коефіцієнти використання елементів живлення з добрив збільшуються до 58,9-73,3 % для азоту, 35,8-52,9 % для фосфору та 64,5-65,9 % для калію порівняно із 21,4 %, 15,3 % та 19,9 % відповідно за мілкого розміщення стрічки. Коефіцієнти використання елементів живлення кукурудзою з добрив за різних способів їх внесення наведено у таблиці 3. 2 UA 117523 U Таблиця 2 Варіанти досліду Господарський контроль (удобрений агрохімічний фон) Стрічкове внесення N150P90K90 на глибину 3-5 см нижче заробки насіння Стрічкове внесення N150P90K90 нa глибину 13-15 см нижче заробки насіння Стрічкове внесення N60P45K45 на глибину 3-5 см нижче заробки насіння та N90P45K45 на глибину 13-15 см нижче заробки насіння HIP0,5 Вміст елементів живлення у ґрунті у різні фази росту та розвитку кукурудзи, мr/кг Фаза молочноФаза повної Сходи Фаза 8-10 листків Фаза цвітіння воскової стиглості стиглості N- NN- NN- NN- NN- NРО KО РО KО РО KО РО KО РО KО NO3 NH4 2 5 2 NO3 NH4 2 5 2 NO3 NH4 2 5 2 NO3 NH4 2 5 2 NO3 NH4 2 5 2 2,4 4,4 80 157 3,0 2,0 79 98 3,0 1,6 70 99 1,2 4,5 74 113 2,0 1,9 75 95 2,1 3,9 87 178 4,1 5,2 112 101 3,6 2,7 112 110 1,5 5,6 83 115 1,7 2,8 81 112 3,4 2,4 90 196 7,4 3,7 116 116 3,5 1,3 120 119 3,6 8,4 114 119 2,1 4,8 89 119 2,5 1,6 94 205 4,8 2,9 90 100 6,9 1,3 123 114 6,6 5,5 73 122 2,3 4,6 73 108 0,17 0,12 4,1 12,6 0,33 0,1 19,1 32,7 1,83 0,15 12,4 8,4 0,19 0,22 4,2 4,5 0,17 0,36 4,7 15,5 Таблиця 3 Коефіцієнти використання елементів живлення кукурудзою з добрив, % N Р K Варіанти досліду Господарський контроль (удобрений агрохімічний фон) Стрічкове внесення N150P90K90 нa глибину 3-5 см нижче заробки насіння Стрічкове внесення N150P90K90 нa глибину 13-15 см нижче заробки насіння Стрічкове внесення N60P45K45 на глибину 3-5 см нижче заробки насіння та N90P45K45 на глибину 1315 см нижче заробки насіння 21,4 15,3 19,9 73,3 52,9 64,5 58,9 35,8 65,9 5 10 Наведені дані доводять, що за запропонованого способу застосування мінеральних добрив значно збільшується ефективність використання елементів живлення та, відповідно, підвищується врожайність просапних культур, зокрема, кукурудзи на зерно. Аналогічні результати щодо доцільності глибокого локального внесення мінеральних добрив для підвищення їх ефективності за посушливих умов було одержано розробниками цього способу в дослідах з кукурудзою на зелений корм та буряки цукрові. 3 UA 117523 U 5 Таким чином, проведені дослідження підтвердили доцільність закладання однієї локальної стрічки добрив на глибину 13-15 см нижче розміщення насіння, під просапні культури на чорноземних ґрунтах у зоні ризикованого землеробства з високою вірогідністю посух у період зростання рослин. Це покращує використання поживних елементів з добрив, збільшує врожайність сільськогосподарських культур, підвищує енергетичну та економічну ефективність їх вирощування. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 10 15 Спосіб підвищення ефективності мінеральних добрив під просапні культури на чорноземних ґрунтах, який відрізняється тим, що нижче рядка розміщення насіння на 13-15 см за допомогою чизель-культиватора, культиватора-підживлювача або іншого знаряддя для глибокого внесення гранульованих мінеральних добрив формують одну стрічку добрив у дозі N150P90K90, яка є необхідною та достатньою для створення комфортних умов для вирощування просапних культур та підвищення їх врожайності. Комп’ютерна верстка О. Гергіль Міністерство економічного розвитку і торгівлі України, вул. М. Грушевського, 12/2, м. Київ, 01008, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 4