АГРОХІМІЧНА ОЦІНКА ЗАСТОСУВАННЯ ПРОДУКТІВ ВЕРМИКУЛЬТИВУВАННЯ НА ТЕМНО – СІРИХ ОПІДЗОЛЕНИХ ҐРУНТАХ ЗАХІДНОГО ЛІСОСТЕПУ УКРАЇНИ
Дисертаційна робота виконувалась протягом 1998-2002 рр. на кафедрі екології Українського державного університету водного господарства та природокористування. Польові досліди були закладені в ПСП “Перемога” Рівненського району на темно – сірому опідзоленому легкосуглинковому мулувато – крупно пилуватому ґрунті. Грунт дослідних ділянок характеризувався наступними агрохімічними показниками: рН сольової витяжки – 5,1, вміст гумусу – 1,7 %, вміст азоту легкогідролізованих сполук - 9,2 мг/100 г ґрунту, забезпеченість рухомим фосфором та обмінним калієм відповідно 24,4 та 12,4 мг/100 г ґрунту.
Польові досліди проводили за наступними схемами:
Дослід 1: 1. Без добрив (контроль); 2. Гній (40 т/га); 3. Вермикомпост (4 т/га); 4.Вермикомпост (4 т/га) та обробка насіння стимулятором 2 (15 л/т).
Дослід 2: 1.Без добрив (контроль); 2. Обробка насіння стимулятором 1 (15 л/т); 3.Обробка насіння (15 л/т) та обприскування посівів стимулятором 1 (8 л/га); 4.Обробка насіння стимулятором 2 (15 л/т); 5. Обробка насіння (15 л/т) та обприскування посівів стимулятором 2 (8 л/га); 6. Обробка насіння (15 л/т) з наступними двома обприскуваннями посівів стимулятором 2 (по 8 л/га кожного разу).
Досліди закладали в триразовому повторенні. Площа посівної ділянки 100м2, облікової – 81 м2. У досліді вирощувались наступні культури в ланці сівозміни: буряк цукровий (сорту Уладівський однонасінний), кукурудза на силос (сорт Одеська-210) та ячмінь ярий (сорт Гонор).
Норма витрати стимулятора 1 та 2 при передпосівній обробці насіння складає 15 л/т. Норма витрати води 100 л/т. При одноразовому обприскуванні посівів використовували 8 л стимулятора росту рослин, отриманого на основі вермикомпосту на 1 га, при дворазовому – 8 л на 1 га кожного разу. Норма витрати води 300 л/га. Обприскування посівів стимулятором 1 та 2 проводили на зернових культурах у фазу початку кущіння, а на буряку цукровому – в період змикання листків у міжряддях.
Стимулятор 1 отримували за методикою І.Титова (1995) (Гумісол), технологія отримання стимулятора 2 розроблена С.Веремеєнко, О.Олійник (патент 36271А UA), суть якої полягає у обробці вермикомпосту розчином лугу з наступною нейтралізацією витяжки кислотою. Для збереження біологічної активності з вермикомпосту попередньо отримується водна витяжка, яка добавляється в препарат після нейтралізації.
Для вивчення ефективності застосування продуктів вермикультивування у виробничих умовах був проведений польовий дослід з пшеницею озимою за такою схемою: 1. Без добрив (контроль); 2. Обробка насіння стимулятором 1 (15 л/т); 3.Обробка насіння (15 л/т) та обприскування посівів стимулятором 1 (8 л/га); 4.Обробка насіння стимулятором 2 (15 л/т); 5. Обробка насіння (15 л/т) та обприскування посівів стимулятором 2 (8 л/га); 6. Вермикомпост (4 т/га) та обробка насіння стимулятором 2 (15 л/т).
Дослід проводився протягом 1999 – 2000 рр. на площі 40 га. Вирощувалася пшениця озима (сорт Донський напівкарлик).
Паралельно проводилися модельні лізиметричні дослідження для вивчення процесів трансформації органічних решток та вермикомпосту і їх ролі в накопиченні гумусу в темно-сірому опідзоленому ґрунті. Дослід проводився на протязі 1998-2000рр. за такою схемою: 1.Без добрив (контроль); 2. Вермикомпост – в співвідношенні вермикомпост:грунт – 1:20; 3.Торф – в співвідношенні торф:грунт – 1:40; 4. Солома – в співвідношенні – солома:грунт – 1:40. Дослід проводився в 4-разовому повторенні.
При виконанні польових і лабораторних робіт керувались загальноприйнятими в агрохімії методиками. З агрохімічних досліджень проводились такі визначення: рН – потенціометрично, гідролітична кислотність за методом Г.Каппена, сума обмінних основ – за Каппеном-Гільковицем, рухомий фосфор –колориметрично за методом Кірсанова, обмінний калій – на полуменевому фотометрі, азот легкогідролізований – за методом Тюрина і Кононової, вміст гумусу визначали за методом Тюріна в модифікації Сімакова.
Баланс гумусу темно-сірого опідзоленого ґрунту при використанні різних добрив розраховувався за видозміненим рівнянням Чуяна (1992). Розрахунок коефіцієнтів мінералізації та гуміфікації органічної речовини здійснювалось за методикою інституту ім. В.В.Докучаєва (1984) .
Математичну обробку результатів досліджень проводили шляхом статистичного аналізу за Б.А.Доспеховим (1985). Енергетичну ефективність застосування добрив проводили за методикою О.К.Медведовського, П.І.Іваненка (1988).
ВПЛИВ ОРГАНІЧНИХ ДОБРИВ НА ГУМУСОВИЙ СТАН
ТЕМНО-СІРОГО ГРУНТУ
При проведенні лізиметричних досліджень було встановлено, що протягом першого року після внесення 26 % органічної речовини вермикомпосту включається в органічну частину ґрунту. На основі отриманих експериментальних даних були розраховані залежності зміни вмісту гумусу темно – сірого опідзоленого ґрунту за внесення різних видів органічних добрив, які показують, що дані процеси при застосуванні як торфу та соломи, так і вермикомпосту протікають по однаковим закономірностям (табл.1).
Таблиця 1 – Логарифмічні залежності зміни вмісту гумусу в темно – сірому ґрунті за внесення різних видів органічних добрив по даним лізиметричних досліджень
( x – роки, y – вміст гумусу (С), г)
| Вид добрива | Вид рівняння | Кореляційне співвідношення |
| Без добрив | Y=-8.4936ln(x)+83.326 | 0,85±0,04 |
| Вермикомпост | Y=-66.18ln(x)+158.64 | 0,87±0,04 |
| Торф | Y=-53.482ln(x)+152.94 | 0,86±0,04 |
| Солома | Y=-47.484ln(x)+166.42 | 0,87±0,04 |
Одним із об’єктивних показників, що дають змогу оцінити гумусовий стан ґрунтів і прогнозувати можливі зміни, є розрахунок балансу гумусу. Нами був проведений розрахунок балансу гумусу на основі даних по ПСП “Перемога” Рівненської області. Згідно розрахунку, в 1993 р. баланс гумусу був від’ємний під більшістю сільськогосподарських культур і становив –0,42 т/га. У 1998 р. баланс гумусу ще погіршився та складав –2,62 т/га. Погіршення гумусового стану ґрунтів господарства обумовлено зниженням насиченості сівозміни органічними добривами. Так, якщо в 1993 р. в середньому вносили 9,66 т/га гною, то в 1998 р. насичення ним сівозміни знизилось до 3,66 т/га.
За допомогою методу математичного моделювання нами був розрахований прогноз зміни запасів гумусу темно – сірого опідзоленого ґрунту за його сільськогосподарського використання. Проведені розрахунки показали, що без внесення органічних добрив втрати запасів гумусу за 20 років складатимуть 11,23т/га.
Таблиця 2 – Розрахункові норми внесення органічних добрив для забезпечення різного вмісту гумусу темно – сірого опідзоленого ґрунту, шар ґрунту 0 – 20 см
| Вміст гумусу, % | Запаси гумусу в ґрунті, т/га | Розрахункова норма внесення, т/га | |
| вермикомпосту | гною | ||
| 0,8 | 26,5 | - | 3,6 |
| 1,0 | 31,0 | 2,2 | - |
| 1,6 | 50,0 | 3,7 | 7,7 |
| 1,8 | 56,2 | 4,2 | 8,6 |
| 2,0 | 62,5 | 4,7 | 9,8 |
| 2,2 | 68,8 | 5,2 | 10,9 |
| 2,5 | 78,1 | 6,0 | 12,6 |
За використання вермикомпосту (4 т/га) буде забезпечуватись бездефіцитний баланс гумусу. Прогнозні розрахунки показали, що існуючий рівень насиченості сівозміни гноєм (3,66 т/га) забезпечить зниження вмісту гумусу в ґрунті до 0,8 % (табл.2). Якщо традиційне органічне добриво гній замінити внесенням еквівалентної кількості вермикомпосту, виробленого з гною, то це дещо покращить гумусовий стан ґрунту. Розрахунки показали, що для підтримання вмісту гумусу на рівні 1,8 % в темно– сірому опідзоленому ґрунті необхідно вносити вермикомпосту не менше 4,2т/га.
Результати досліджень вмісту гумусу темно – сірого опідзоленого ґрунту на дослідній ділянці показали, що відбувається його зменшення на варіантах з застосуванням стимуляторів отриманих на основі вермикомпосту без внесення органіки. Так, при рівні вмісту гумусу на контролі 1,51 % (1999 р.) на варіанті з вермикомпостом (4 т/га) цей показник у 2000 р. був 1,57 %, а при застосуванні стимуляторів для обробки насіння з наступним обприскуванням посівів – 1,45 % (2000 р.) (НІР05=0,03 %). Отже, необхідно застосовувати стимулятори на основі вермикомпосту на фоні внесення органічних добрив для поповнення втрат гумусу ґрунту.
ВПЛИВ ПРОДУКТІВ ВЕРМИКУЛЬТИВУВАННЯ НА РІСТ, РОЗВИТОК, ПРОДУКТИВНІСТЬ СІЛЬСЬКОГОСПОДАРСЬКИХ КУЛЬТУР ТА СТРУКТУРУ УРОЖАЮ
За результатами модельного досліду встановлено, що за застосування стимуляторів отриманих на основі вермикомпосту підвищується енергія проростання насіння пшениці озимої на 8 – 10 %, відносно контролю.
Проведені дослідження показали, що найбільш інтенсивно на покращення процесів росту і розвитку рослин впливало сумісне застосування вермикомпосту та стимулятора отриманого на його основі для обробки насіння. Так, у цьому варіанті середня висота рослин кукурудзи в 2000 р. перевищувала 2 м, що на 17 % більше, ніж в контролі, та на 13 % більше, ніж у варіанті з внесенням гною. Відповідно збільшувалась і маса однієї рослини кукурудзи. Поряд із тим, відбувалось збільшення листкової поверхні кукурудзи. Якщо у варіанті з застосуванням двох продуктів вермикультивування цей показник в 2000 р. під час збирання врожаю був 2,68 м2/м2, то в контролі на 41,8 %, а у варіанті з гноєм на 13,4 % менше.