Анотація до роботи:

Кравчук М.М. Оптимізація режиму органічної речовини у легких за гранулометричним складом ґрунтах Полісся. – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата сільськогосподарських наук за спеціальністю 06.01.03 – агрогрунтознавство і агрофізика. Національний аграрний університет, Київ, 2005.

Дисертація присвячена вивченню впливу технологій вирощування сільськогосподарських культур на динаміку органічної речовини легких за гранулометричним складом ґрунтів Полісся. Виявлено позитивну дію тривалого застосування ґрунтозахисних агротехнологій на відтворення запасів органічної речовини дерново-підзолистого ґрунту. Показано, що зміни відбуваються переважно за рахунок негуміфікованої її частини – рослинних решток і, особливо, детриту. Установлено суттєвий вплив глейового процесу на дегуміфікацію дерново-підзолистого ґрунту. Розроблено спосіб визначення детриту в легких за гранулометричним складом ґрунтах. Досліджено основні властивості останнього. Виявлені особливості динаміки структури органічної речовини ґрунту, зокрема, її негуміфікованої частини (органічні рештки та детрит), дають можливість контролювати її стан агротехнічними заходами. Вміст негуміфікованої органіки (рослинні рештки та детрит) рекомендується ввести до показників, що характеризують агрофізичний стан та рівень родючості ґрунтів.

У дисертаційній роботі експериментально встановлено різносторонню роль агротехнологій і глейового процесу в динаміці органічної речовини зональних ґрунтів Полісся і показані можливості впливу на її структуру для забезпечення сталості агроекосистем. При цьому можна привести наступні висновки.

1. Широке поширення процесів дегуміфікації зональних ґрунтів Полісся є наслідком порушення рівноваги в агроекосистемі через низькі рівні надходження органічного субстрату, застосування недостатньо обґрунтованих з екологічних позицій систем обробітку ґрунту і удобрення, а також недотримання сівозмін.

2. Продуктивність сівозміни (Psiv) в значній мірі корелює з запасами гумусу (G). В умовах досліду на дерново-підзолистих зв’язно-піщаних ґрунтах така залежність описувалась загальним рівнянням: Psiv = 0,92363 G – 3,445 (r = 0,85).

3. Найбільший позитивний вплив на гумусонакопичення мали ґрунтозахисні агротехнології, що включали обробіток без обертання скиби та внесення добрив. Так, за першу ротацію сівозміни на фоні полицевого обробітку відносно вихідного стану застосування органо-мінеральної системи удобрення забезпечило збільшення запасів гумусу на 22,9-30,5 %, а при плоскорізному обробітку – на 31,4-54,8 %, на фоні ж ґрунтозахисного різноглибинного – на 21,4-45,7 %. Перевага в ефективності ґрунтозахисного обробітку щодо накопичення органічної речовини мала місце і на варіантах без добрив.

4. Коригування системи удобрення культур в другій ротації сівозміни в бік зменшення норм обумовило різке зниження об’ємів гумусонакопичення на всіх варіантах досліду. Так, за умов полицевого обробітку в залежності від рівнів удобрення прирости вмісту гумусу в порівнянні з вихідним станом знаходились лише в межах 10,3-19,8 %, за ґрунтозахисного плоскорізного розпушування – 24,9-37,5 %, а за умов ґрунтозахисного різноглибинного – 22,5-30,9 %. Така інтенсивна дегуміфікація ґрунту за короткий час обумовлена порівняно високою динамічністю детритної фракції органічної речовини, яка враховується при аналітичному визначенні гумусу.

5. Доведено, що поряд з агротехнічними чинниками (глибока оранка, недостатнє надходження органічного субстрату) суттєвий вплив на дегуміфікацію ґрунту має глейовий процес. Експериментально установлено, що в процесі оглеєння першочергового розкладу зазнають рослинні рештки та детрит, власне ж гумусові речовини як стійкі хімічні сполуки при цьому кількісно змінюються менше. В досліді термін повного розкладу негуміфікованої органіки (рослинні рештки і детрит) не перевищував 4 років. Після мінералізації детриту вміст гумусу в ґрунті на 4-й рік експерименту становив 0,9 %, а на 17-й – 0,67 %.

6. Розроблений спосіб визначення детриту у легких за гранулометричним складом ґрунтах, який включає відбір зразка ґрунту фіксованого об’єму, просівання його через сито 1,0 мм та відмучування детриту водою на сито 0,25 мм.

7. Застосування органічних добрив в агроекосистемі дозволяє швидко відтворювати запаси негуміфікованої органіки до певних рівноважних значень, які можна утримувати лише протягом дії мобілізації ресурсних факторів, оскільки рослинні рештки та детрит являють собою досить динамічну фазу ґрунту. Так, в умовах досліду в короткоротаційній сівозміні на ясно-сірих лісових ґрунтах при використанні в системі удобрення картоплі гною, соломи, сидератів (56,5 т/га в перерахунку на гній) в перший рік дії вміст рослинних решток і детриту в орному шарі становив відповідно 14,4 і 8,6 т/га, у післядії після культури вико-вівсяна сумішка – 11,7 і 7,8 т/га, і після озимого жита – 8,9 і 6,2 т/га.

8. Порівняльний аналіз щодо можливостей відтворення органічної речовини у дерново-підзолистих і ясно-сірих лісових ґрунтах показав, що тривале функціонування агроекосистем (18 років) забезпечило перевагу у накопиченні рослинних решток і детриту у дерново-підзолистих ґрунтах, незважаючи на те, що ясно-сірі лісові ґрунти характеризуються кращими генетичними передумовами для накопичення органічної речовини. Різниця у накопиченні негуміфікованої органіки в орному шарі між зазначеними типами ґрунтів становила 5,8 (без добрив) та 11,1 т/га (на удобреному фоні).

9. В забезпеченні оптимізації структури органічної речовини вирішальне значення мають ґрунтозахисні агротехнології, що базуються на обробітку ґрунту без обертання скиби. Так, за умов тривалого застосування зазначених технологій без внесення добрив рівні накопичення рослинних решток в орному шарі були вищими в порівнянні з відповідними фонами оранки на 5,0 т/га, а детриту – на 2,4 т/га. На фоні ж добрив ефективність технологій суттєво зростала.

10. Негуміфікована частина органічної речовини ґрунту характеризується високим рівнем максимальної гігроскопії та водоутримуючої здатності. Вологоємність детриту становить 363 %, що на 39 % вище ніж у рослинних решток і майже в 10 разів у порівнянні з ґрунтом. У її складі акумульовані значні запаси азоту і зольних елементів. Зокрема, на варіанті ґрунтозахисних технологій з помірними нормами добрив у дерново-підзолистому ґрунті вміст загального азоту сягав 390 кг/га, валових форм фосфору та калію відповідно 119 і 79 кг/га. Додатковий приріст негуміфікованої органіки дав можливість збільшити запаси енергії в агроекосистемі на 37465 МДж/га (шар 0-20 см, озиме жито).

Публікації автора:

1. Журавель С.В., Чорний А.Д., Корсун А.М., Кравчук М.М., Трембіцький В.А. Агроекологічна характеристика ґрунтового покриву локального елементу агроландшафту // Вісник Державного агроекологічного університету. – 2004. – №1. – С.45-50.

2. Стрельченко В.П., Кравчук М.М. Вплив глейового процесу на дегуміфікацію дерново-підзолистих ґрунтів // Вісник аграрної науки. – 2004. – № 7. – С. 18-20.

3. Стрельченко В.П., Кравчук М.М. Стан та можливості відтворення органічної речовини ґрунтів Полісся як показника екологічної безпеки агроекосистеми // Наукові праці: Науково-методичний журнал. – Т. 39. – Вип. 26. Екологія. – Миколаїв: Вид-во МДГУ ім. Петра Могили, 2004. – С.83-86.

4. Стрельченко В.П., Кравчук М.М. Спосіб визначення детриту в легких за гранулометричним складом ґрунтах // Вісник аграрної науки. – 2004. – № 11. – С. 25-27.

5. Стрельченко В.П., Кравчук М.М. Вплив ґрунтозахисних агротехнологій на динаміку органічної речовини дерново-підзолистих ґрунтів Полісся // Науковий вісник НАУ. – 2005. – Вип. 81. – С.29-34.

6. Кравчук М.М. Особливості накопичення рослинних решток в орному шарі ґрунтів Полісся // Матеріали Всеукраїнської конференції молодих вчених “Засади сталого розвитку аграрної галузі” / ІАБ УААН. – К.: ІАБ УААН, 2002. – С. 8-9.

7. Стрельченко В.П., Кравчук М.М. Стан та можливості відтворення органічної речовини ґрунтів Полісся як показника екологічної безпеки агроекосистеми // Тези доповідей до Міжнародної науково-практичної конференції “Екологічна безпека об’єктів господарської діяльності” (2-4 червня 2004 р.). – Миколаїв: Вид-во МДГУ ім. Петра Могили, 2004. – С. 137-139.