. АГРОХІМІЧНА ОЦІНКА НОВОГО ВИДУ ДОБРИВА НА ОСНОВІ БУРОГО ВУГІЛЛЯ ПРИ ВИРОЩУВАННІ ЯРОЇ ПШЕНИЦІ НА ЛУЧНО-ЧОРНОЗЕМНОМУ ҐРУНТІ ПІВНІЧНОГО ЛІСОСТЕПУ УКРАЇНИ
Сучасному сільському господарству необхідна переорієнтація на використання місцевих ресурсів стабілізації та відтворення родючості ґрунтів, які здатні забезпечити рослини основними елементами живлення. У зв’язку з цим перспективним засобом є органо-мінеральні добрива, які виготовлені з високозольного бурого вугілля. Дослідження із вивчення можливості використання вугілля як наповнювача при виготовленні добрив починаються ще з 20-х років. К.К. Гедройц, П.А. Власюк, Л.А. Христєва, а також вчені Чехії, Югославії, Німеччини використовували різні технології для виготовлення органо-мінеральних добрив на основі бурого вугілля. Саме цим питанням присвячено аналіз літературних джерел.
ПРОГРАМА, ОБ’ЄКТ, МЕТОДИКА ТА УМОВИ ПРОВЕДЕННЯ ДОСЛІДЖЕНЬ
Дослідження проводили на кафедрі агрохімії та якості продукції рослинництва ім. О.І. Душечкіна в польовому досліді агрономічної дослідної станції НАУ Васильківського району Київської області. Ґрунт дослідної ділянки – лучно-чорноземний карбонатний грубопилувато-легкосуглинковий на лесовидному суглинку з вмістом гумусу 4,29% і середнім забезпеченням азотом легкогідролізованих сполук, середнім рухомого фосфору та низьким обмінного калію. Реакція ґрунтового розчину знаходилася в слаболужному діапазоні, сприятливому для росту та розвитку ярої пшениці.
Дослідження проводили за схемою: 1. Без добрив (контроль); 2. Буре вугілля – 1,5 т/га; 3. Органо-мінеральне добриво – 1,5 т/га; 4. Еквівалентна кількість мінеральних добрив до 1,5 т/га органо-мінерального добрива (N30Р40К15); 5. Органо-мінеральне добриво – 3 т/га; 6. Еквівалентна кількість мінеральних добрив до 3т/га органо-мінерального добрива (N60Р80К30); 7. Органо-мінеральне добриво – 4,5т/га; 8. Еквівалентна кількість мінеральних добрив до 4,5т/га органо-мінерального добрива (N90Р120К45).
За систематичного розміщення варіантів площа посівної ділянки становила 100, облікової – 70 м2. Повторність досліду – трикратна. Безпосередню дію ОМД “ТЕКОС-2” вивчали при вирощуванні районованого сорту ярої пшениці Миронівська яра, післядію – вико-вівсяної сумішки.
Зразки ґрунту та рослин відбирали в такі фази росту й розвитку рослин ярої пшениці: кущіння, вихід у трубку і повна стиглість. Лабораторні аналізи проводили в лабораторії кафедри агрохімії та якості продукції рослинництва ім. О.І. Душечкіна НАУ, деякі – в Українському інституті експертизи сортів рослин й Інституті мікробіології та вірусології ім. Д.С. Заболотного НАН України. При виконанні польових і лабораторних робіт керувалися загальноприйнятими методиками в агрохімії. Зразки ґрунту та рослин відбирали й підготовляли для аналізів відповідно до вказівок, наведених у “Практикумі по агрономічній хімії”(1965 р.), практикумі “Агрохімічний аналіз” (1996 р.), “Лабораторному практикумі з агрохімії”(1984 р.), “Лабораторному практикумі по ґрунтознавству”(1982 р.) і “Практикумі по мікробіології”(1972 р.).
У ґрунті визначали загальний вміст гумусу за методом Тюріна; групово-фракційний склад гумусу за схемою Тюріна в модифікації Пономарьової та Плотникової; вміст рухомих гумусових речовин – за методом Єгорова (екстрагуванням 0,2 н. NаОН), детриту – з оцтовим ангідридом; вміст азоту легкогідролізованих сполук – за методом Шлавицької; амонійного азоту – колориметрично за допомогою реактиву Несслера, нітратного азоту – за допомогою іонселективного електрода; вміст рухомих сполук фосфору та калію визначали в одній витяжці за методом Мачигіна у модифікації ЦІНАО з наступним визначенням фосфору колориметрично за методом Деніже, а калію – на полуменевому фотометрі; чисельність мікроорганізмів – методом посіву розбавлень ґрунтової суспензії на тверді поживні середовища: органотрофні – на м’ясо-пептонний агар, педотрофні – на ґрунтовий агар, амілолітичні – на крохмалево-аміачне середовище, гуматрозкладаючі – на гуматний агар, азотобактер – на середовище Ешбі. Протягом періоду вегетації ярої пшениці проводили подекадні біометричні виміри площі листкової поверхні методом висічок, наростання сухої маси надземної частини рослин – гравіметричним методом. Вираховували чисту продуктивність фотосинтезу (ЧПФ) та фотосинтетичний потенціал посіву (ФПП). Усі виміри здійснювали на 10 типових рослинах з одного варіанта в трикратному повторені. Загальну і робочу адсорбційні поверхні кореневої системи ярої пшениці визначали за методом Сабініна і Колосова.
У рослинних зразках ярої пшениці та однорічних трав визначали вміст загального азоту, фосфору і калію після мокрого озолення за методом Гінзбург та ін. Після мокрого озолення рослинного матеріалу визначали вміст азоту фотометричним методом за допомогою реактиву Несслера; фосфору – фотометрично за методом Деніже у модифікації Левицького; калію – за допомогою полуменевого фотометра.
Структуру врожаю ярої пшениці визначали – за методом Майсуряна, вміст білкового азоту в зернівках – за методом Барнштейна, фракційного складу білків – за методом Козлова та Городнього, вміст сирої клейковини – методом відмивання водорозчинних речовин, індекс деформації клейковини на приладі ІДК-1, сили борошна – на альвеографі Шопена.
Вміст сирого протеїну в рослинах вико-вівсяної суміші визначали за методом К’єльдаля, клітковини за методом Генеберга і Штомана, каротину за методом Муррі.
Експериментальні дані математично опрацьовували методом дисперсійного аналізу за Б.О. Доспєховим. Економічну ефективність застосування добрив обчислювали за цінами 2002 року, енергетичну оцінку застосування добрив визначали згідно методики І.А. Васькова та інших (1986), а також Ю.О. Тараріко та інших (2001).
СПОСОБИ ОДЕРЖАННЯ ТА АГРОХІМІЧНА ОЦІНКА ОРГАНО-МІНЕРАЛЬНОГО ДОБРИВА НА ОСНОВІ БУРОГО ВУГІЛЛЯ (“ТЕКОС - 2”)
Основною виготовлення органо-мінерального добрива з бурого вугілля було збагачення останнього біологічно активними компонентами. Інтенсифікація мікробіологічних процесів при компостуванні і достиганні добрива стимулювала підвищення вмісту активних метаболітів життєдіяльності мікроорганізмів.
У результаті наших досліджень встановлено оптимальне співвідношення компонентів ОМД “ТЕКОС-2”, яке містить буре вугілля (58 – 68%); “Біогумус” (10 – 20%); мінеральні добрива – фосфорні (фосфоритне борошно, одержане із фосфоритів України – 15%), азотні (вуглекислий амоній – 5%); зброджений осад стічних вод (2%) і мікробну закваску, виготовлену на основі музейної культури Bacillus megaterium, Pseudomonas sinuosa (до 1%).
ОМД “ТЕКОС-2” виробляють компостуванням субстрату протягом 2–3 місяців. Установлено, що під час компостування цього добрива важливу роль відіграє гідротермічний режим. В залежності від ступеню зволоження субстрату змінюється інтенсивність аеробних та анаеробних процесів – найвища швидкість мінералізації органічних речовин досягається при температурі оточуючого середовища 18–220С та вологості субстрату 20%. При таких показниках забезпечується оптимальне співвідношення капілярів із повітрям і водою, що сприяє одночасному прискоренню мінералізації всього об’єму субстрату.
Нашими дослідженнями також встановлено, що ОМД “ТЕКОС-2” відзначається добрими фізико-хімічними властивостями і містить 43,5% загального вуглецю, 4,82 – вуглецю гумінових кислот та 4,67 – вуглецю фульвокислот, не менше 2,0% загального азоту; 2,5 Р2О5; 1,0 К2О; реакція слаболужна ( рН 7,0-7,5); вологість 15 – 20%.
Таким чином, ОМД “ТЕКОС-2” є добривом, яке не тільки забезпечує рослину головними елементами живлення, але й створює умови для стабілізації родючості ґрунту.
ЗМІНА РОДЮЧОСТІ ЛУЧНО-ЧОРНОЗЕМНОГО КАРБОНАТНОГО ГРУБОПИЛУВАТО-ЛЕГКОСУГЛИНКОВОГО НА ЛЕСОВИДНОМУ СУГЛИНКУ ҐРУНТУ ПРИ ВНЕСЕННІ ДОБРИВ
Родючість – найважливіша властивість ґрунту, яка формується в процесі його утворення і характеризується сукупністю всіх його показників. Оптимальні умови росту та розвитку рослин забезпечуються за рахунок усього комплексу фізичних, біологічних і хімічних властивостей ґрунту та їх динаміки у річному циклі. Невід’ємною складовою ґрунту і показником його родючості є органічна речовина, яка на 85–90 % представлена гумусом. Вона впливає майже на всі показники родючості. Встановлено, що при внесенні добрив спостерігається тенденція до підвищення вмісту гумусу в ґрунті.
Так, в фазу кущіння ярої пшениці при внесенні ОМД вміст гумусу зріс на 2,3-5,4% при вмісті на контролі 3,86%. Внесення еквівалентної кількості мінеральних добрив сприяло підвищенню цього показника порівняно з контролем на 1-4,4%. В фазу виходу в трубку виявилося деяке зниження рівня гумусу. В наступні періоди росту ярої пшениці спостерігалося часткове зростання даного показника. Це, очевидно, пов’язано з річною циклічністю перетворення речовини та енергії в ґрунті. Слід зазначити, що при внесенні ОМД “ТЕКОС-2” відмічається часткове збільшення кількості гумінових кислот і деяке зменшення фульвокислот, причому у варіантах де вносили еквівалентну кількість мінеральних добрив, зафіксовано звуження співвідношення Сгк/Сфк. У фракційному складі зростла частка гумінових кислот другої фракції (ГК-2), розчинних в 0,1н. NаОН тільки після декальцинації ґрунту і зв’язаних з кальцієм. У складі фульвокислот найбільшою була друга фракція фульвокислот (ФК-2), які розчинні в 0,1н. розчині NаОН тільки після декальцинації ґрунту та зв’язані з ГК-2. Використання добрив сприяло підвищенню вмісту легкогідролізованих сполук азоту в ґрунті. В фазу кущіння найбільше легкогідролізованих сполук азоту виявлено при внесенні 4,5 т/га ОМД – 59,3 мг/кг ґрунту. У варіанті де вивчали вплив еквівалентної кількості мінеральних добрив рівень легкогідролізованих сполук азоту знизився на 2,8 мг/кг ґрунту. На контролі цей показник становив 49,9 мг/кг. У наступні фази росту та розвитку ярої пшениці кількість легкогідролізованих сполук азоту в ґрунті зменшувалася. Це, ймовірно, пов’язано з інтенсивнішим засвоєнням сполук азоту рослинами.