Спосіб поліпшення фізико-хімічних показників сірого лісового ґрунту за вирощування топінамбура

Реферат: Спосіб поліпшення фізико-хімічних показників сірого лісового ґрунту за вирощування топінамбура включає підготовку ґрунту та внесення добрива. Як основне добриво вносять гній та N40P40K40. Після чого здійснюють підготовку площі до садіння і висаджування бульби топінамбура, а навесні на початку вегетації додатково вносять препарат на мікробіологічній основі Філазоніт МЦ. UA 95054 U (54) СПОСІБ ПОЛІПШЕННЯ ФІЗИКО-ХІМІЧНИХ ПОКАЗНИКІВ СІРОГО ЛІСОВОГО ҐРУНТУ ЗА ВИРОЩУВАННЯ ТОПІНАМБУРА UA 95054 U UA 95054 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 Корисна модель належить до галузі сільського господарства, зокрема способів поліпшення фізико-хімічних властивостей ґрунту за вирощування топінамбура. Відомий спосіб поліпшення фізико-хімічних властивостей під культурою топінамбура обмежується повідомленням про зниження кислотності ґрунтового розчину на 0,2 показника рН та зниження гідролітичної кислотності на 0,11 ммоль/100 г ґрунту за внесення N90-120P90-120K90-120 за три роки вирощування топінамбура як основного добрива [1, 2]. Недоліком цього способу висока енергозатратність та вартість через дороговизну мінеральних добрив та порівняно невисокий агромеліоративний ефект, особливо в плані покращення показника кислотності ґрунту, яка здійснює безпосередній вплив на ріст і розвиток рослин та формування продуктивності сільськогосподарських культур. В основу корисної моделі поставлена задача забезпечити покращення фізико-хімічних властивостей сірого лісового ґрунту, зокрема покращення показника кислотності. Поставлена задача вирішується тим, що у способі поліпшення фізико-хімічних показників сірого лісового ґрунту за вирощування топінамбура із внесенням добрива NPK, згідно з корисною моделлю, як основне добриво вносять 20 т/га гною та N40P40K40, після чого здійснюють підготовку площі до садіння і висаджування бульб топінамбура, а навесні на початку вегетації додатково вносять 10 кг/га препарату на мікробіологічній основі Філазоніту МЦ. У корисній моделі всі добрива вносять до основного обробітку ґрунту і поліпшення його фізико-хімічних показників досягається не за рахунок внесення хімічних меліорантів, які відзначаються високою вартістю та значними затратами матеріальних ресурсів на їх внесення, завдяки досягнення збалансованого мінерального живлення культури, активізації мікробіологічних процесів у ґрунті. За рахунок поєднання застосування органічних і мінеральних добрив, внесених під топінамбур, досягається покращення показника кислотності, яка здійснює безпосередній вплив на ріст і розвиток рослин та формування продуктивності сільськогосподарських культур. За умов використання такого способу поліпшення фізико-хімічних показників у сірому лісовому ґрунті зростає показник рН (на 0,1 за три роки), знижується гідролітична кислотність на 0,31 ммоль/100 г ґрунту, зростає сума увібраних основ на 1,0, ємність поглинання катіонів на 0,7 ммоль/100 г ґрунту та ступінь насичення основами - на 3,4 %. Спосіб ілюструється проведеними дослідженнями. Динаміка фізико-хімічних показників, зокрема його обмінна та гідролітична кислотність, сума увібраних основ, ємність поглинання катіонів за різних режимів удобрення вивчались у польових дослідженнях впродовж трьох років на сірому лісовому ґрунті Західного Лісостепу України. Схема досліду передбачала контроль, мінеральну органічну і органо-мінеральну системи удобрення топінамбура з різним насиченням органічними добривами та застосування мікробіологічного препарату на основі ґрунтових мікроорганізмів - Філазоніту МЦ. Фізико-хімічні властивості зумовлені показниками кислотності, ємності поглинання катіонів, сумою увібраних катіонів, ступеня насичення основами [3], ці показники залежать від внесення добрив, біологічних особливостей вирощуваної культури та зумовлюють ступінь розчинності поживних речовин у ґрунті, пептизацію і коагуляцію колоїдних часточок у ґрунті [4], що, в свою чергу, впливає на біопродуктивність ґрунту [5]. Фізико-хімічні показники в сірому лісовому ґрунті проводили за загальноприйнятими в агрохімії методиками. Проведені дослідження впродовж 2009-2011 років, показали, що спосіб удобрення суттєво впливає на фізико-хімічні властивості сірого лісового ґрунту під культурою топінамбура (таблиця). 1 UA 95054 U Таблиця Вплив систем удобрення на динаміку фізико-хімічних показників сірого-лісового ґрунту, середнє за 2009-2011 pp. № п/п 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 5 10 15 20 25 30 35 Варіант досліду До закладки досліду Контроль N100P50K120 N140P90K160 Гній 20 т/га Гній 20 т/га + філазоніт 10 л/га Гній 10т/га + N50Р25K60 Гній 15т/га + N65Р53K70 Гній 20 т/га + N40P40K40 N100P50K120 + філазоніт 10 л/га N140P90K160 + філазоніт 10 л/га Гній 15 т/га + N65Р53K70 + філазоніт 10 л/га Гній 20 т/га + N40P40K40 + філазоніт 10 л/га Внесено добрив N Р K 100 50 120 140 90 160 100 50 120 pHKCl Нг S Т ммоль/100 г ґрунту 5,6 1,52 9,6 11,12 5,6 1,54 9,7 11,24 5,4 1,68 9,6 11,28 5,3 1,85 9,4 11,25 5,8 1,04 10,9 11,94 V, % 86,4 86,3 85,1 83,6 91,3 100 50 120 5,8 1,05 10,8 11,85 91,2 100 140 140 50 90 90 120 160 160 5,5 5,6 5,7 1,34 1,22 1,19 10,3 10,5 10,6 11,64 88,5 11,72 89,6 11,79 89,9 100 50 120 5,3 1,77 9,5 11,27 84,3 140 90 160 5,5 1,84 9,4 11,24 83,7 140 90 160 5,6 1,32 10,4 11,72 88,8 140 90 160 5,7 1,21 10,6 11,81 89,8 Як видно із таблиці 1, саме запропонований нами спосіб удобрення (№ 12) дає найкращі результати щодо поліпшення фізико-хімічних властивостей сірого лісового ґрунту за вирощування топінамбура. Застосування мінеральної системи удобрення впливало на підкислення ґрунтового розчину. Порівняно з контролем, система удобрення другого варіанту забезпечила зміну показника pHKCl на 0,2. Таку залежність ми пов'язуємо із фізіологічною дією насамперед азотних добрив, які суттєво підкислюють ґрунтове середовище [3]. Із збільшенням доз мінеральних добрив їх негативна дія на кислотність середовища посилюється. У варіанті 3, де вносили N140P90K160, показник pHKCl становив 5,3, що на 0,3 нижче від контрольного варіанта. Застосування органічних добрив позитивно впливало на зміну кислотності ґрунту. Внесення гною в нормі 20 т/га забезпечило підвищення показника обмінної кислотності на 0,2 рН. У варіанті 4 і 5, обмінна кислотність становила 5,8 показника pHKCl. Сумісне застосування гною в нормі 20 т/га і мінеральних добрив (варіант 7) забезпечило незначне зростання показника обмінної кислотності, порівняно з контролем, а застосування гною в нормі 10-15 т/га забезпечило реакцію ґрунтового середовища, практично на тому ж рівні, що і у контрольному варіанті. Сумісне використання органічних і мінеральних добрив забезпечувало певні динамічні зміни обмінної кислотності у ґрунті. Загалом із збільшенням норм органічних добрив значення показника pHKCl зростало. В наших дослідженнях добрива, певною мірою, впливають на величину гідролітичної кислотності. Застосування мінеральних добрив (варіанти 2, 3) сприяють деякому підвищенню гідролітичної кислотності на 14,0-31,0 ммоль/100 г ґрунту, порівняно з контролем. Із підвищенням доз мінеральних добрив показник гідролітичної кислотності зростає. Застосування мінеральних добрив сумісно з філазонітом (варіанти 9 і 10) майже не вплинуло на величину гідролітичної кислотності, порівняно із внесенням лише мінеральних добрив. Внесення органічних добрив забезпечило зменшення гідролітичної кислотності орієнтовно на 30 %, порівняно з контролем (варіанти 4 і 5). Сумісне застосування органічних і мінеральних добрив забезпечило зміну показників гідролітичної кислотності на рівні 1,19-1,34 ммоль/100 г ґрунту, що було на 0,20-0,35 ммоль/100 г ґрунту нижче, ніж у контролі. Загалом, показник гідролітичної кислотності тісно корелює із показниками обмінної. Застосування органічних добрив, в тому числі сумісно з мінеральними, в умовах досліду сприяло стабілізації показників кислотності із стійкою тенденцією до її зниження, порівняно із 2 UA 95054 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 варіантами, де вносили лише мінеральні добрива. Натомість, застосування мінеральних добрив сприяло підвищенню гідролітичної кислотності, що можливо обумовлено тим, що елементи живлення в мінеральних добривах хімічно зв'язані із залишками сильних кислот, особливо азотних. Важливим показником агрохімічного складу ґрунту є сума увібраних основ, що відображає 3+ + загальну кількість увібраних катіонів (без Аl і Н ), які відіграють важливу роль як безпосереднє джерело поживних речовин для рослин [3]. Обмінні катіони безпосередньо впливають на пептизацію і коагуляцію колоїдних частинок, на утворення органо-мінеральних ґрунтових часточок, включаючи поглинуті Аl3+ Н+, визначають реакцію ґрунтового розчину і склад солей. Важливо, що обмінні катіони визначають кількісний і якісний склад поживних речовин, в тому числі мікроелементів. Залежно від застосування систем удобрення у наших дослідженнях показник суми увібраних основ коливався, порівняно, у широкому діапазоні. У контрольному варіанті цей показник склав 9,7 ммоль/100 г ґрунту. Внесення мінеральних добрив негативно впливало на суму увібраних основ. У варіантах, де вносилися мінеральні добрива, в тому числі сумісно з філазонітом, сума увібраних основ була на рівні 9,2-9,6 ммоль/100 г ґрунту. Із збільшенням дози внесення мінеральних туків сума увібраних основ незначною мірою знижувалася. Застосування мінеральних добрив сумісно із органічними забезпечувало певне зростання показника суми увібраних основ на рівні 10,1-10,6 ммоль / 100 г ґрунту. В межах цього діапазону були і показники суми увібраних основ у варіантах, де вносили разом із органо-мінеральною системою препарат Філазоніт. Внесення органічних добрив у нормі 20 т/га сприяло збільшенню суми увібраних основ до 10,8-10,9 ммоль/100 г ґрунту. Ємність поглинання катіонів відображає максимальну кількість обмінних іонів, які можуть поглинатися ґрунтом. Величина ємкості поглинання визначається цілим рядом факторів, а саме реакцією ґрунту, хімічним і мінералогічним складом ґрунтових колоїдів та їх вмістом у ґрунті. Дослідники визначають, що органічні колоїди або гумусні сполуки відзначаються значно більшою ємністю поглинання, ніж мінеральні [4]. Ємність поглинання катіонів нами визначалася, як сума гідролітичної кислотності та сумарна кількість увібраних основ. В наших дослідженнях ємність поглинання катіонів сірого лісового ґрунту була на рівні 11,0-12,0 ммоль / 100 г ґрунту. Застосування добрив сприяло значному підвищенню цього показника. Проте, мінеральна система удобрення майже не вплинула на його підвищення. Органічна система сприяла зростанню ємності поглинання на рівні 11,85-11,94 ммоль /100 г ґрунту, або на 0,61-0,70 ммоль /100 г ґрунту більше від контрольного варіанту. Показники ємності поглинання катіонів у варіантах, де застосовувалась органо-мінеральна система удобрення, були на рівні 11,64-11,81 г ґрунту. Загалом, ємність поглинання катіонів відображала тенденції зміни гідролітичної кислотності і суми увібраних основ під впливом систем удобрення. Важливим агрохімічним показником є ступінь насичення ґрунту основами, який відображає ту частину загальної ємкості поглинання катіонів, що припадає на увібрані основи. В наших дослідженнях ступінь насичення основами під впливом мінеральної системи удобрення знижувався на 1,2 % (варіант 2). Підвищення доз добрив призвело до зниження ступеня насичення основами на 2,7 % (варіант 3), порівняно з контролем. Сумісне застосування з мінеральними добривами філазоніту майже не відобразилося на величині показника ступеня насичення основами. Сумісне застосування органічних і мінеральних добрив забезпечило зростання частки основ у обмінному комплексі, оскільки показник ступеня насичення основами переважали контрольний варіант на 2-3 %. Найвищі показники ступеня насичення основами були у варіантах, де вносили гній в нормі 20 т/га (варіанти 4 і 5), у цих варіантах частка основ у вбирному комплексі сірого ґрунту була на рівні 91 %, або майже на 5 % більше ніж у контрольному варіанті. Порівнюючи показники фізико-хімічних властивостей сірого ґрунту під час досліджень і до закладки досліду, можна судити про напрямки розвитку ґрунтогенезу під впливом культури топінамбура. Загалом, вирощування культури майже не впливало на зміну агрохімічних показників сірого лісового ґрунту. Проте, в умовах досліду дещо збільшилась гідролітична кислотність і сума увібраних основ, що сприяло збільшенню показника ємності поглинання катіонів. Водночас, ступінь насичення основами залишився майже на рівні цього показника до закладання досліду. В наших дослідженнях під впливом органічної системи удобрення топінамбура реакція ґрунтового розчину зміщувалася в бік лужності, підвищувалися показники ємності поглинання катіонів і сума увібраних основ, а також зростала частка основ у вбирному комплексі ґрунту. Мінеральна система удобрення впливала у зворотному напрямку, викликаючи погіршення 3 UA 95054 U 5 10 15 20 агрохімічних властивостей ґрунту. Застосування органо-мінеральної системи удобрення пом'якшувало підкислюючий вплив фізіологічно кислих мінеральних добрив. Таким чином, одержані результати свідчать про позитивний вплив органічної і органомінеральної системи удобрення топінамбуру на сірих лісових ґрунтах. Саме застосування гною у нормі 20 т/га (варіанти 4 і 5), а також сумісне застосування гною і мінеральних добрив (варіант 12) забезпечували формування оптимальних фізико-хімічних властивостей сірого лісового ґрунту. Джерела інформації: 1. Дубковецький С.В. Топінамбур сорту Львівський / С.В. Дубковецький, В.Г. Влох // Вчені Львівського НАУ - виробництву. Каталог наукових розробок. - Львів: ЛНАУ, 2008. - Вип. 8. - С. 23. 2. Нові та малопоширені кормові культури України: навч. посіб. / [Д.М. Онищук, С.В. Дубковецький, В.І. Лопушняк та ін.] - Львів: НВФ "Українські технології", 2004.-118 с. 3. Лопушняк В.І. Агрохімічне обслуговування сільськогосподарських формувань: навчальний посібник / (Лопушняк В.І., Корчинський І.О., Вислободська М.М., Пархуць І.М., Пархуць Б.І.). Львів: "Новий Світ - 2000".-2011.-288 с. 4. Лактионов Н.И. Роль обменных катионов в поглощении гумуса почвами: лекция / Н.И. Лактионов, Харьков.-1981. -36с. 5. Минеев В.Г. Биологическое земледелие и минеральные удобрения / В.Г. Минеев, Б.Д. Добренин, Т.В. Мазур. - М.: Колос - 1993.-416 с. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 25 Спосіб поліпшення фізико-хімічних показників сірого лісового ґрунту за вирощування топінамбура, що включає підготовку ґрунту та внесення добрива NxPxKx, який відрізняється тим, що як основне добриво вносять 20 т/га гною та N40P40K40, після чого здійснюють підготовку площі до садіння і висаджування бульб топінамбура, а навесні на початку вегетації додатково вносять 10 кг/га препарату на мікробіологічній основі Філазоніту МЦ. 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