Анотація до роботи:

Кучер Л.І. Особливості режиму калію в лучно-чорноземному ґрунті при застосуванні ґрунтозахисних технологій вирощування сільськогосподарських культур. – Рукопис.

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

Дисертацію присвячено вивченню вмісту, змінам форм калію лучно-чорноземного вилугуваного ґрунту при різних системах обробітку ґрунту та удобрення, встановленню зв’язків між різними формами калію та врожайністю сільськогосподарських культур і вмістом даного елементу в них.

Визначено, що лучно-чорноземний ґрунт має загальний резерв калію у верхньому генетичному горизонті близький до чорноземних ґрунтів, але основна його частина знаходиться в потенційному резерві. Встановлено, що мінімальний обробіток ґрунту сприяє трансформації калію з необмінних у доступні для рослин форми за рахунок підвищення кислотності ґрунтового розчину у верхньому 0-15 см шарі ґрунту. За мінімального обробітку ґрунту більш інтенсивно відбувалося поступання калію з ґрунтововбирного комплексу в ґрунтовий розчин. Ступінь рухомості обмінного калію у верхньому шарі ґрунту за мінімального обробітку ґрунту був на 22,4 – 63,2% більше ніж при застосуванні оранки. Мінімалізація обробітку ґрунту сприяла підвищенню вмісту обмінного, водорозчинного, необмінного калію, а також кращому поступанню калію в рослини, зменшенню фіксації та поглинання калію. Завдяки локалізації рослинних решток у верхньому шарі ґрунту підвищується вміст калію органічної речовини ґрунту.

Нами встановлено, що між усіма формами калію існує високий кореляційний зв’язок. Фіксований, обмінний та ступінь рухомості найбільше корелювали із кислотністю ґрунтового розчину. Коефіцієнт кореляції між вмістом мулистої фракції та вмістом калію в мулистій фракції був досить високим – 0,74. Кореляційно-регресійний аналіз показав, що усі форми калію в тій чи іншій мірі беруть участь у живленні рослин. По тісноті зв’язку з урожайністю кукурудзи на силос показники калійного режиму можна поставити в ряд: необмінний > калій органічної речовини ґрунту > обмінний > водорозчинний > ступінь рухомості обмінного калію > фіксований.

Під впливом ґрунтозахисних технологій підвищується врожайність кукурудзи на силос та ячменю ярого, покращуються балансові показники калію при їх вирощуванні за таких умов. За показниками економічної ефективності перевагу мали ґрунтозахисні технології.

1. Систематичне застосування ґрунтозахисних технологій, що базуються на мінімальному обробітку ґрунту покращує калійний режим чорноземних ґрунтів, зокрема лучно-чорноземного ґрунту, помірно підвищуючи кислотність його у верхньому шарі.

2. Сезонна динаміка вмісту рухомих форм калію залежала від погодних умов, біологічних особливостей культур, умов вирощування. У квітні відмічено найбільший вміст усіх форм калію і їх зниження до кінця вегетації.

3. Вміст водорозчинного калію значною мірою залежав як від обробітку, так і від удобрення. У всіх варіантах удобрення спостерігається перевага ґрунтозахисних технологій вирощування, в основі яких лежить мінімальний обробіток ґрунту в 0-15 см шарі. Найвищий вміст водорозчинного калію був у варіанті із сумісним внесенням мінеральних добрив, гною та соломи при мінімальному обробітку і складав 8,62 мг/кг ґрунту, що на 65,8 % вище, ніж при оранці.

4. Мінімалізація обробітку ґрунту сприяла підвищенню вмісту обмінного калію в шарі ґрунту 0-15 см на 9,1 – 10,8 мг/кг ґрунту порівняно з оранкою, тоді як у шарі 15-30 см обмінного калію було більше на 1,2 – 1,6 % при застосуванні оранки. Ступінь диференціації вмісту обмінного калію по шарах ґрунту становив 12,2 – 39,3% за мінімального обробітку ґрунту та 1,2 – 7,1% при використанні оранки. Із даною формою калію відмічено тісні кореляційні зв’язки необмінної форми (r= 0,98), калію органічної частини (r= 0,96).

5. Верхній шар ґрунту має більшу енергетику, ніж нижні шари, а застосування мінімального обробітку значно підвищує ступінь рухомості обмінного калію, поліпшуючи умови переходу його іонів у ґрунтовий розчин. У верхньому шарі ґрунту значення фактору „інтенсивності” коливалося в межах 3,77 – 10,4 мг/л при мінімальному обробітку, та 3,08 – 6,37 мг/л при застосуванні оранки.

6. Мінімальний обробіток ґрунту позитивно впливає на накопичення необмінної форми калію в кореневмісному шарі. У шарі 0-15 см вміст необмінного калію становив 381 - 509 мг/кг, що на 1,6 – 15,4 % більше, ніж при застосуванні оранки. У шарі 15-30 см при застосуванні оранки його було більше на 4,1 – 6,7 %.

7. Ґрунтозахисні технології вирощування із використанням мінімального обробітку ґрунту впливають на інтенсивність проходження реакції катіонного обміну, що супроводжується вивільненням калію. Зниження кислотності ґрунтового розчину на 0,17 показника рНн₂о у варіанті удобрення з мінеральними добривами, гноєм та соломою, підвищує вміст обмінного калію на 34,8%. Відмічено позитивний вплив ґрунтозахисних технологій на трансформацію калію із необмінних у доступні для рослин форми.

8. За умов мінімалізації обробітку ґрунту у лучно-чорноземному ґрунті на 2,3–5,7 % зменшується фіксація калію порівняно з оранкою, що пояснюється зменшенням кількості обмінних позицій за таких умов.

9. Мінімальний обробіток ґрунту завдяки локалізації рослинних решток у верхньому шарі ґрунту підвищує вміст калію органічних часток ґрунту. Вміст даного показника змінювався під впливом внесення добрив, особливо органічних. Так, при внесенні в якості органічного добрива соломи вміст даної форми калію підвищився відносно контролю на 51,2 % за традиційної технології та на 53,8 % за мінімального обробітку ґрунту. При внесенні гною у шарі ґрунту 0-15 см це підвищення становило відповідно 98,4 та 98,3 %.

10. Доведено, що лучно-чорноземний ґрунт містить у верхньому генетичному горизонті 2,1 % валового калію, 86 % його знаходиться у потенційному резерві. Запас його у метровому шарі ґрунту становить 220 т/га. Верхній генетичний горизонт чорнозему типового містить 2,3% валового калію, а його ближній резерв становить – 27%, тоді як чорнозем звичайний у цьому горизонті має загальний резерв на рівні 2,2 % , але ближній резерв становить близько 40 %.

11. Ґрунтозахисні технології, що базуються на мінімальному обробітку, покращують калійний режим чорнозему звичайного та чорнозему типового. Підвищення вмісту сполук калію відбувалося аналогічно підвищенню у лучно-чорноземному ґрунті.

12. Під впливом ґрунтозахисних технологій відмічено збільшення врожайності кукурудзи на силос на 9,0 – 32 ц/га, ячменю ярого на 1,5 – 3,6 ц/га. Найбільшу врожайність кукурудзи на силос було зафіксовано в агрохімічному варіанті удобрення з внесенням мінеральних добрив, гною та соломи – 457 ц/га при оранці та 489 ц/га при мінімальному обробітку; ячменю ярого 38,0 та 41,6 ц/га відповідно. Ґрунтозахисні технології вирощування культур є економічно та енергетично ефективними. Вони забезпечують зменшення собівартості кукурудзи на силос на 9,76 – 14,4 %.

Публікації автора:

1. Воробей І.І., Франко О.В., Стрюк Л.І. Зміна показників біологічної активності лучно-чорноземного ґрунту в умовах ґрунтозахисних технологій вирощування культур // Вісник Харківського державного аграрного університету імені В.В. Докучаєва: Зб. наук. пр.- Харків: „Комуніст”, 2001.-№3.-С.183-187. (50% – проведення польових досліджень, написання статті).

2. Шикула М.К., Балаєв А.Д., Тонха О.Л., Стрюк Л.І., Сенчук С.М., Майстренко В.Г. Ґрунтозахисні енерго-, ресурсо- і вологозберігаючі технології вирощування культур // Збірник наукових праць Уманського ДАУ. – 2005. – С. 784-791. (20% - аналіз літературних джерел).

3. Кучер Л.І. Зміна калійного режиму лучно-чорноземного ґрунту в умовах ґрунтозахисних технологій // Науковий вісник Національного аграрного університету.-2004.-Вип. 72.-С. 272-278.

4. Кучер Л.І. Оптимізація калійного режиму чорноземних ґрунтів України в умовах ґрунтозахисних технологій // Збірник наукових праць Мліївського інституту садівництва ім. Л.П. Симиренка та Уманського державного аграрного університету. – Мліїв-Умань. – 2004.– С. 68-75.

5. Шикула М.К., Кучер Л.І. Проблема калію в ґрунтозахисному землеробстві // Вісник Харківського національного аграрного університету: Зб. наук. пр.- Харків: „Комуніст”, 2004.-№1.– С. 242-246. (90% - проведення польових і лабораторних досліджень, написання статті)

6. Кучер Л.І. Баланс калію в ґрунтозахисному землеробстві // Науковий вісник Національного аграрного університету. - 2005.- Вип. 81.– С. 39-44.