Спосіб досягнення бездефіцитного балансу гумусу в сівозмінах короткої ротації

Реферат: Спосіб досягнення бездефіцитного балансу гумусу в сівозмінах короткої ротації включає послідовне чергування культур у 5-пільних сівозмінах на фоні органо-мінеральної системи удобрення, створеної за рахунок внесення мінеральних добрив під передпосівну культивацію та заорювання післяжнивних решток. UA 67865 U (54) СПОСІБ ДОСЯГНЕННЯ БЕЗДЕФІЦИТНОГО БАЛАНСУ ГУМУСУ В СІВОЗМІНАХ КОРОТКОЇ РОТАЦІЇ UA 67865 U UA 67865 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Корисна модель належить до галузі сільського господарства, до способу підвищення родючості ґрунту у короткоротаційних сівозмінах. Відомо, що родючість ґрунту і рівень врожайності культур залежить від вмісту гумусу, де акумулюються значні резерви поживних речовин. Дослідженнями встановлений щільний позитивний корелятивний зв'язок між вмістом гумусу і покращенням інших агрономічних властивостей ґрунту [1]. Крім того, баланс гумусу чітко відображає характер ерозійних процесів і рівень біологізації (екологізації) систем землеробства. В період 1988-1990 pp. господарствами південного Степу України був практично досягнутий бездефіцитний баланс гумусу - такі результати одержано завдяки раціональному поєднанню галузей рослинництва і тваринництва, що дозволяло вносити в середньому на гектар ріллі не менше 6 тонн гною, мати значну питому вагу площ кормових культур з високою протиерозійною та агромеліоративною дією. Рівень використання мінеральних добрив сприяв високому виходу пожнивно-кореневих решток як додатковому джерелу відтворення гумусу [2]. З утворенням приватних господарств з невеликою земельною площею і вирощуванням обмеженого набору культур стало недоцільним освоювати великі сівозміни, тому виникла потреба у впровадженні вузькоспеціалізованих сівозмін із скороченим терміном ротації. В умовах зростаючого дефіциту гною удобрення полів органікою практично не проводиться, внаслідок чого в таких сівозмінах посилився процес дегуміфікації ґрунту. Основним принципом щодо припинення та запобігання розвитку негативних процесів та кризових явищ у землеробстві є науково обґрунтоване розміщення сільськогосподарських культур у сівозміні. Для раціональнішого використання земель та збільшення виробництва сільськогосподарської продукції потрібно забезпечити оптимальне насичення, співвідношення і розміщення основних культур у схемах сівозмін. Особливо інтенсивно знижується родючість земель фермерських господарств, де структура використання ріллі не відповідає науково-обґрунтованим агрономічним рекомендаціям, розораність сільгоспугідь має найвищий рівень, а використання добрив - найнижче відносно господарств інших категорій [3, 4]. Для удобрення полів таким господарствам необхідно ширше використовувати солому, гичку, інші післяжнивні рештки. Це збільшить поповнення у ґрунті запасів гумусу та елементів живлення, підвищить врожайність та якість продукції [4]. Але існуючі технології застосування альтернативних видів органічного добрива (використання побічної продукції культур в поєднанні із внесенням мінеральних добрив) у сівозмінах короткої ротації на півдні України розроблені лише для умов зрошення [5]. Недоліком цих технологій є те, що вони не можуть бути застосовані в умовах недостатнього зволоження (на богарі) південного Степу України. Задачею корисної моделі є підвищення родючості ґрунту у сівозмінах короткої ротації за рахунок створення позитивного балансу гумусу в ньому. Поставлена задача досягається тим, що культури в сівозміні розміщуються за одним із варіантів: 1) чорний пар - озима пшениця - соняшник - озимий ячмінь - сориз; 2) чорний пар озима пшениця - кукурудза на зерно - озимий ячмінь - соняшник; 3) чорний пар - озима пшениця - озима пшениця - соняшник - сорит, на фоні органо-мінеральної системи удобрення, створеної за рахунок внесення мінеральних добрив в дозі N60P60 під передпосівну культивацію та заорювання післяжнивних решток (солома зернових колосових культур, стебла соняшнику, кукурудзи та соризу). Внесення рекомендованих норм мінеральних добрив в комплексі з використанням побічної продукції дозволяє досягти в таких сівозмінах бездефіцитний баланс гумусу, без застосування органічних добрив, при цьому забезпечується вихід зерна озимої пшениці - 0,63-1,09, зерна зернофуражних культур - 0,67-1,17, насіння соняшнику - 0,33-0,35 т на 1 га сівозмінної площі. Спосіб розроблений та експериментально випробуваний в Миколаївському інституті агропромислового виробництва НААН співробітниками лабораторії агроекології та моніторингу ґрунтів протягом 2004-2008 pp. Досліджували п'ятипільні зерно-паро-просапні сівозміни з різним чергуванням культур і питомою вагою зернових, олійних культур і чорного пару в другій ротації. Ґрунт дослідної ділянки - чорнозем південний малогумусний пилувато-важкосуглинковий на карбонатному лесі. Наявність гумусу в орному шарі ґрунту - 2,9 % (за Тюріним), нітратного азоту - 30 (за Кравковим), рухомого фосфору - 100 (за Чириковим), обмінного калію -300 (за Чириковим) мг на 1 кг ґрунту. За вмістом рухомих елементів ґрунт дослідної ділянки характеризується як дуже високим за вмістом калію та середнім за вмістом азоту та фосфору. Агротехніка в дослідних посівах - загальноприйнята для південного Степу України. Площа 2 2 посівної ділянки 520 м , облікової - 200 м , повторність триразова. Аналіз 35 різних варіантів експериментальних п'ятипільних сівозмін дозволив нам виділити 5 найкращих варіантів за 1 UA 67865 U 5 виходом сільськогосподарської продукції та кормо-протеїнових одиниць, середні дані цих показників за роки повної ротації наведено в таблиці 1. Отже, різний набір сільськогосподарських культур та порядок їх чергування, а також різні фони удобрення зумовили в таких короткоротаційних сівозмінах вихід зерна з 1 га сівозмінної площі - від 1,20 до 1,82 т/га, в тому числі озимої пшениці 0,51-1,09 т/га, зернофуражних культур 0,74-1,17 т/га, насіння соняшнику - від 0,28 до 0,42 т/га. При цьому вихід кормо-протеїнових одиниць основної продукції був у межах 2,01-2,48 т/га, а основної та побічної продукції - 2,523,30 т/га залежно від вивчуваного варіанту. Таблиця 1 Показники ефективності кращих схем сівозмін 5-пільної ротації (середнє за ротацію, 2004-2008 pp.) № Чергування культур Фон сівов сівозміні удобрення зміни 1 1. Чорний пар 2. Озима пшениця 3. Соняшник 4. Озимий ячмінь 5. Сориз 2 1.Чорний пар 2. Озима пшениця 3. Кукурудза на зерно 4. Озимий ячмінь 5. Соняшник 3 1. Чорний пар 2. Озима пшениця 3. Ярий ячмінь 4. Кукурудза на зерно 5. Соняшник 4 1. Чорний пар 2. Озима пшениця 3. Горох 4. Озимий ячмінь 5. Соняшник 5 1. Чорний пар 2. Озима пшениця 3. Озима пшениця 4. Соняшник 5. Сориз Вихід продукції з 1 га сівозмінної площі, т всього Зерно- озима кормо-протеїнові соняшник зерна фуражні пшениця одиниці основна + основна побічна продукція продукція без добрив 1,54 1,03 0,51 0,31 2,12 2,76 удобрений 1,80 1,17 0,63 0,35 2,46 3,20 без добрив 1,55 1,02 0,53 0,39 2,12 2,85 удобрений 1,81 1,16 0,65 0,33 2,47 3,29 без добрив 1,55 1,01 0,54 0,28 2,13 2,84 удобрений 1,82 0,79 0,64 0,31 2,48 3,30 без добрив 1,29 0,74 0,55 0,30 2,01 2,52 удобрений 1,55 0,89 0,66 0,34 2,38 2,97 без добрив 1,49 0,94 0,55 0,30 2,09 2,69 удобрений 1,76 0,67 1,09 0,34 2,46 3,16 10 15 За постійного посилення деградаційних процесів ґрунту в умовах виробництва важливе значення набуває екологічна оцінка сівозмін. Ми пропонуємо як універсальний, інтегрований критерій екологічного стану ґрунту використовувати показник вмісту гумусу, а відносно сівозмін його баланс. Враховуючи таку необхідність, нами було підраховано річний баланс гумусу в сівозмінах, що рекомендуються для впровадження при різних варіантах використання побічної продукції. При цьому ми дійшли висновку, що без використання мінеральних та органічних добрив неможливо досягти бездефіцитного балансу гумусу у запропонованих нами сівозмінах, 2 UA 67865 U 5 навіть за умов використання побічної продукції в якості резерву поповнення органіки. Використання тільки мінеральних добрив і вилучення всієї побічної продукції з поля також не забезпечує бездефіцитний баланс гумусу. Використання всієї побічної продукції як органічних добрив на удобреному мінеральними добривами фоні дозволяє досягти позитивного балансу гумусу тільки в 3 варіантах сівозмін, які показані в таблиці 2. Таблиця 2 Річний баланс гумусу в п'ятипільних сівозмінах залежно від фону удобрення та використання побічної продукції (середнє за 2004-2008 pp., ± кг/га) Схема чергування культур 1. Чорний пар 2. Озима пшениця 3. Соняшник 4. Озимий ячмінь 5. Сориз 1. Чорний пар 2. Озима пшениця 3. Кукурудза 4. Озимий ячмінь 5. Соняшник 1. Чорний пар 2. Озима пшениця 3. Озима пшениця 4. Соняшник 5.Сориз 10 15 20 Без добрив На фоні N60P60 Використання побічної продукції вилучення заорювання вилучення заорювання -542,5 -110,9 -432,8 +76,1 -580,7 -145,0 -471,1 +38,7 -547,6 -126,7 -425,0 +73,0 Таким чином, сумісне застосування мінеральних добрив та побічної продукції дозволяє досягти бездефіцитного балансу гумусу в ґрунті, що підвищує його родючість та забезпечує у таких сівозмінах вихід зерна озимої пшениці - 0,63-1,09, зерна зернофуражних культур - 0,671,17, насіння соняшнику - 0,33-0,35 т на 1 га сівозмінної площі. Джерела інформації: 1. Тюменцев Н. Ф. Сущность бонитировки почв на генетико-производственной основе/ Николай Фѐдорович Тюменцев. - Новосибирск: Наука, 1975.-138 с. 2. Довідник з агрохімічного та агроекологічного стану ґрунтів України / Б. С. Носко, Б. С. Прістер, М. В. Лобода та ін. - К.: Урожай, 1994.-336 с. 3. Шкумат В. П. Баланс гумусу як критерій екологічної стабільності землекористування /В. П. Шкумат // Науково-методичний журнал. Серія екологія.-2009. - вип. 94. - т. 107. - С. 35-38. 4. Сівозміни у землеробстві України / За ред. В. Ф. Сайка, П. І. Бойка. - К.: Аграрна наука, 2002.-146 с. 5. Короткоротаційні сівозміни на зрошуваних землях: навчальний посібник. - Херсон: Айлант, 2009.-248 с. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 25 30 Спосіб досягнення бездефіцитного балансу гумусу в сівозмінах короткої ротації, що включає певне послідовне чергування культур у 5-пільних сівозмінах, який відрізняється тим, що культури розміщують за одним із варіантів: 1) чорний пар - озима пшениця - соняшник - озимий ячмінь - сориз; 2) чорний пар - озима пшениця - кукурудза на зерно - озимий ячмінь - соняшник; 3) чорний пар - озима пшениця - озима пшениця - соняшник - сориз на фоні органо-мінеральної системи удобрення, створеної за рахунок внесення мінеральних добрив в дозі N60P60 під передпосівну культивацію та заорювання післяжнивних решток (солома зернових колосових культур, стебла соняшнику, кукурудзи та соризу). 3 UA 67865 U Комп’ютерна верстка Л.Литвиненко Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 4