Вплив способів обробітку та добрив на показники родючості чорнозему звичайного і урожайність сільськогосподарських культур ланки зерно-паро-просапної сівозміни в умовах північного Степу України

Abstract

У дисертаційній роботі висвітлено вплив способів обробітку і добрив на агрофізичні, агрохімічні, мікробіологічні показники, уміст гумусу в чорноземі звичайному важкосуглинковому, забур’яненість посівів, урожайність і якість зерна ланки польової сівозміни: пшениця озима по кукурудзі МВС (молочно-воскова стиглість) – горох – пшениця озима в умовах північного Степу України, встановлена економічна ефективність їх вирощування. Безполицевий обробіток зумовлює краще збереження водостійкої структури чорнозему. Не встановлено істотної різниці за впливом способів основного обробітку на щільність складання ґрунту у шарі 0−30 см під культурами ланки сівозміни навесні та на час їх збирання. Встановлено, що безполицевий обробіток ґрунту сприяє зменшенню витрат вологи на непродуктивне випаровування в умовах часто повторюваних посушливих явищ. Зафіксовано збільшення активності бактерій, що розкладають целюлозу, у шарі ґрунту 10–20 см у варіантах полицевого обробітку, порівняно з безполицевим, в посівах гороху і пшениці озимої після гороху. Мінеральні добрива (рекомендовані в регіоні: під горох – N45P35K15, пшеницю озиму − N60P60K30; розраховані на запланований урожай, відповідно, − N50P30K20 і N90P80К70) не сприяли суттєвим змінам цього показнику. Встановлено збільшення вмісту загального, водорозчинного і лабільного гумусу у ґрунті на варіантах з обробітком, заснованим на безполицевому розпушуванні, порівняно з постійною оранкою, у шарі 0‒50 см. Застосовувані в досліді добрива сприяли змінам вмісту гумусу у ґрунті. Безполицевий обробіток при застосуванні добрив поліпшує агрохімічні показники орного (0–30 см) шару, в порівнянні з оранкою. Застосування мінеральних добрив сприяло зростанню вмісту елементів живлення на досліджуваних варіантах і підвищенню продуктивності сільськогосподарських культур. Фонова оранка під кукурудзу в сівозміні зменшувала різку диференціацію за елементами живлення і родючості по профілю ґрунту. Безполицевий обробіток, у порівнянні з полицевим, сприяє збільшенню чисельності бур'янів, проте до збільшення їх повітряно-сухої маси не веде. Застосовувані в досліді мінеральні добрива сприяли збільшенню повітряно-сухої маси бур'янів і кількості малорічних їх видів. Боронування посівів культур легкими боронами в період їх вегетації знижувало ефект засмічення малорічними бур'янами. Облік урожайності польових культур і визначення вмісту білку у їх зерні не виявило переваги того чи іншого способу обробітку ґрунту у досліді. Добрива сприяли підвищенню урожаю зерна культур і його якості, але посушливі умови років досліджень зменшували їх дієвість. Застосування знарядь для безполицевого обробітку зумовлювало скорочення виробничих витрат на вирощування культур у ланці сівозміни і підвищення рівня рентабельності, який є показником окупності витрат. Натомість, застосування вказаних у досліді доз добрив розкидним способом під основний обробіток ґрунту в умовах недостатнього зволоження призводило до збільшення собівартості продукції і зниження рівня рентабельності при вирощуванні культур у досліді в усі роки досліджень. На підставі проведених досліджень запропоновані рекомендації виробництву. In the dissertation is shown the influence of processing methods and fertilizers on agrophysical, agrochemical, microbiological indicators, humus content in ordinary heavy loamy black soil, weeds in crops, crop yield and grain quality of cultures of a grain-steam-tilled crop rotation link: winter wheat after corn MWR (milk-wax ripeness) – peas – winter wheat in the northern Steppe of Ukraine. The economic efficiency of their cultivation is established. Loosening without dumps leads to better preservation of the water-resistant structure of chernozem. There were no significant differences in the effect of the main cultivation methods on the bulk density of the soil in a layer of 0–30 cm of a link of crop rotation in spring and during harvesting. It was established that of loosening without dump contributed to a decrease in water consumption for unproductive evaporation in the conditions of frequently repeated dry events. There was an increase in the activity of bacteria decomposing cellulose in the soil layer of 10–20 cm in plowing options compared to loosening without dumps in crops of peas and winter wheat after peas. Mineral fertilizers (recommended in the region: N45P35K15 for peas, N60P60K30 for winter wheat; calculated on the planned crop: N50P30K20 and N90P80K70 respectively) did not lead to significant changes in this indicator. An increase in the content of total, water-soluble and labile humus in the soil was established in the variants with processing based on loosening without dumps, compared with constant plowing, in a layer of 0‒50 cm. The fertilizers used in the experiments contributed to changes in the humus content. Loosening without dumps improves the agrochemical characteristics of the arable (0–30 cm) soil layer when applying fertilizers compared to plowing. The application of mineral fertilizers contributed to an increase in the content of nutrients in the 0–30 cm layer in the studied variants and to an increase in the yield of agricultural crops. Background plowing for maize in the crop rotation reduced the sharp differentiation of nutrients and fertility along the soil profile. Loosening the soil without dumps, compared to plowing, contributes to an increase in the number of weeds, but does not lead to an increase in their air-dry mass. Mineral fertilizers used in the experiment contributed to an increase in the number of annual weeds and air-dry mass of all weeds. Harrowing of crops with light harrows during their growing season reduced the effect of clogging by annual weeds. Accounting for the yield of field crops and determining the protein content in their grain did not reveal the advantages of one or another processing method in the experiment. Fertilizers contributed to an increase in grain yield and quality, but the arid conditions of the study period reduced their effect. The use of non-moldboard tools reduced the production costs of growing crops in the crop rotation link and increased the level of profitability, which is an indicator of cost recovery. On the other hand, the use of the doses of fertilizers indicated in the experiment in conditions of insufficient moisture led to an increase in the cost of production and a decrease in the level of profitability of the grown crops in all years of research. Based on the results obtained, recommendations were made to production.