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.
Дослідження показали, що за використання продуктів вермикультивування під ячмінь ярий покращується структура його урожаю (табл. 3). Так, в середньому за 3 роки, відсоток зерна був на 5,2 % більше у варіанті з вермикомпостом (4 т/га) та на 13,3 % більше у варіанті з внесенням вермикомпосту (4 т/га) і обробкою насіння стимулятором 2 (15 л/т), відносно контролю. При цьому покращується і якість продукції. Маса 1000 зерен у варіанті з застосуванням вермикомпосту (4 т/га) та стимулятора 2 (15 л/т), в середньому за три роки, була більше на 11,5 % відносно контролю (табл.3).
При дослідженні сумісного впливу вермикомпосту (4 т/га) та стимулятора 2 для обробки насіння (15 л/т) під кукурудзу на силос був отриманий найвищий приріст частки качанів у загальній структурі рослин в 1999 р.– 11,7 %, 2000 р. – 4,6 %, відносно контрольного варіанту (табл.4).
Таблиця 3 – Вплив добрив на структуру урожаю та масу 1000 зерен ячменю ярого
| Варіант досліду |
Маса 1000 зерен, г (середнє за 3 роки) |
%, від загальної маси рослин |
|||||||
| зерно |
солома |
||||||||
| 1998 |
1999 |
2000 |
середнє |
1998 |
1999 |
2000 |
середнє |
||
| Без добрив (контроль) |
51,8 |
21,7 |
35,6 |
34,3 |
30,6 |
78,3 |
64,4 |
65,7 |
69,5 |
| Гній (40 т/га) |
56,0 |
- |
38,8 |
37,9 |
38,3 |
- |
64,2 |
62,1 |
61,6 |
| Вермикомпост (4 т/га) |
52,6 |
29,5 |
34,0 |
42,7 |
35,4 |
80,5 |
65,9 |
57,3 |
64,6 |
| Вермикомпост (4 т/га) та обробка насіння стимулятором 2 (15 л/т) |
63,3 |
- |
44,4 |
43,4 |
43,9 |
- |
55,6 |
56,6 |
56,1 |
| HIP05
|
- |
0,98 |
1,06 |
1,21 |
- |
2,73 |
2,60 |
1,90 |
- |
| HIP05
|
2,03 - 0,94 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
Таблиця 4 – Вплив добрив на структуру урожаю кукурудзи
| Варіант досліду |
% від загальної маси рослин |
||||||||
| качани |
стебла |
листя |
|||||||
| 1998 |
1999 |
2000 |
1998 |
1999 |
2000 |
1998 |
1999 |
2000 |
|
| Без добрив (контроль) |
44,8 |
21,2 |
24,1 |
41,1 |
62,2 |
58,1 |
14,1 |
16,6 |
17,8 |
| Гній (40 т/га) |
- |
22,9 |
20,6 |
- |
57,9 |
58,9 |
- |
19,2 |
20,6 |
| Вермикомпост (4 т/га) |
49,3 |
24,1 |
26,9 |
36,6 |
52,1 |
55,1 |
14,1 |
23,5 |
17,9 |
| Вермикомпост (4 т/га) та обробка насіння стимулятором 2 (15 л/т) |
- |
32,8 |
28,7 |
- |
53,4 |
56,9 |
- |
13,74 |
14,4 |
| НІР05
|
1,15 |
0,84 |
0,97 |
1,65 |
1,74 |
1,79 |
1,07 |
0,98 |
1,12 |
Таблиця 5 - Вплив добрив на структуру урожаю та масу одного коренеплоду буряку цукрового
| Варіант досліду |
Маса 1 корене-плоду, кг |
%, до загальної маси рослин |
|||||||
| коренеплоди |
листя |
||||||||
| 1998 |
1999 |
2000 |
середнє |
1998 |
1999 |
2000 |
середнє |
||
| Без добрив (контроль) |
0,288 |
58,7 |
55,1 |
54,7 |
56,2 |
41,3 |
44,9 |
45,3 |
43,8 |
| Гній (40 т/га) |
0,336 |
- |
58,1 |
57,1 |
57,6 |
- |
41,9 |
42,9 |
42,4 |
| Вермикомпост (4 т/га) |
0,335 |
60,3 |
57,6 |
57,1 |
58,4 |
39,6 |
42,4 |
42,9 |
41,6 |
| Вермикомпост (4 т/га) та обробка насіння стимулятором 2 (15 л/т) |
0,458 |
- |
59,9 |
59,5 |
59,7 |
- |
40,1 |
40,5 |
40,3 |
| НІР05
|
- |
1,91 |
1,76 |
1,77 |
- |
1,71 |
1,58 |
1,64 |
- |
| НІР05
|
0,016-0,014 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
Таблиця 6 - Вплив добрив на структуру урожаю та масу одного коренеплоду буряку цукрового
| Варіант досліду |
Маса 1 корене-плоду, кг |
%, до загальної маси рослин |
|||||||
| коренеплоди |
листя |
||||||||
| 1998 |
1999 |
2000 |
середнє |
1998 |
1999 |
2000 |
середнє |
||
| Без добрив (контроль) |
0,288 |
58,7 |
55,1 |
54,7 |
56,2 |
41,3 |
44,9 |
45,3 |
43,8 |
| Обробка насіння стимулятором 1 (15 л/т) |
0,362 |
60,1 |
58,8 |
58,1 |
58,9 |
30,8 |
41,2 |
41,9 |
41,0 |
| Обробка насіння (15 л/т) та посівів стимулятором 1 (8 л/га) |
0,405 |
54,2 |
56,3 |
56,8 |
55,8 |
45,8 |
43,7 |
43,2 |
44,2 |
| Обробка насіння стимулятором 2 (15 л/т) |
0,391 |
52,4 |
54,4 |
55,4 |
54,1 |
47,5 |
45,8 |
44,6 |
45,9 |
| Обробка насіння (15 л/т) та посівів стимулятором 2 (8 л/га) |
0,399 |
45,2 |
58,9 |
59,1 |
54,4 |
54,8 |
41,1 |
40,9 |
45,6 |
| Обробка насіння (15 л/т) та обприскування посівів стимулятором 2 (по 8 л/га) |
0,385 |
43,0 |
52,5 |
54,2 |
49,9 |
56,9 |
47,5 |
45,8 |
50,1 |
| НІР05
|
- |
1,91 |
1,76 |
1,77 |
- |
1,71 |
1,58 |
1,64 |
- |
| НІР05
|
0,016-0,014 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
За внесення під буряк цукровий вермикомпосту (4т/га) частка коренеплодів у загальній структурі врожаю, в середньому за 3 роки, була 58,4 %, а при внесенні гною (40 т/га)– 57,6 % (табл. 5.). Найефективнішим був варіант із використанням вермикомпосту (4 т/га) та обробкою насіння стимулятором 2 (15 л/т), відсоток коренеплодів, в середньому за 3 роки, при цьому був 59,7%, що на 3,5% більше контролю.
За внесення вермикомпосту під буряк цукровий маса одного коренеплоду збільшилась на 6,2 % (1999 р.) та 1,7 % (2000 р.), відносно варіанта з використанням гною. У 1999 та 2000 рр. ефективнішим було застосування стимулятора 2 на фоні вермикомпосту (4 т/га). В 1999 р., у цьому варіанті, збільшення маси коренеплодів, відносно контролю, було на рівні 0,157 кг, а у варіанті з застосуванням гною – 0,141 кг. У 2000 р. приріст маси одного коренеплоду був 0,16 та 0,102 кг, відповідно.
При проведенні досліджень сумісного впливу вермикомпосту (4 т/га) та стимулятора 2 для обробки насіння (15 л/т) на пшеницю озиму було отримано найвищий показник маси 1000 зерен – 62,1 г, приріст відносно контролю – 4,05 г, щодо варіанта з застосуванням стимулятора 2 – 3,63 – 1,63 г, а варіантів зі стимулятором 1 – 3,73 – 2,73 г (табл.7).
Таб
| Варіант досліду |
Рік |
Середнє за 2 роки |
|
| 1999 |
2000 |
||
| Без добрив (контроль)
|
50,1 |
58,0 |
54,1 |
| Обробка насіння стимулятором 2 (15 л/т) |
52,5 |
58,4 |
55,5 |
| Обробка насіння (15 л/т) та посівів стимулятором 2 (8 л/га) |
52,9 |
60,4 |
56,7 |
| Обробка насіння стимулятором 1 (15 л/т) |
49,9 |
58,3 |
54,1 |
| Обробка насіння (15 л/т) та посівів стимулятором 1 (8 л/га) |
51,9 |
59,3 |
55,6 |
| Вермикомпост (4 т/га) та обробка насіння стимулятором 2 (15 л/т) |
- |
62,1 |
62,1 |
| HIP05
|
0,58 |
0,81 |
- |
При оцінці забур’янення посівів було виявлено, що внесення вермикомпосту не сприяє збільшенню кількості бур’янів на просапних культурах на відміну від гною. Так, на посівах кукурудзи за внесення гною (40 т/га) кількість бур’янів у фазу 3-го листка була рівна 12,3 шт/м2
, вермикомпосту (4 т/га) - 7,3 шт/м2
, а на контролі – 6,7 шт/м2
.
Застосування стимуляторів та вермикомпосту обумовлює підвищення стійкості рослин до збудників хвороб. Так, на буряку цукровому у фазу змикання листя у міжряддях при внесенні гною (40 т/га) уражена церкоспорозом площа листя була 25 %, а при внесенні вермикомпосту (4 т/га) вона знизилась до 15 %, а при застосуванні стимуляторів 1 та 2 – до 10%.
Використання продуктів вермикультивування на пшениці озимій обумовило зменшення розвитку борошнистої роси під час колосіння. Так, якщо в контролі відсоток розвитку хвороби був на рівні 12,4 %, то при застосуванні вермикомпосту та стимуляторів він зменшився до 8-11 %.
Покращення умов росту і розвитку рослин за внесення продуктів вермикультивування обумовлює підвищення урожайності сільськогосподарських культур (табл. 8-9).
Таблиця 8 – Вплив добрив на врожайність сільськогосподарських культур, ц/га
(середнє за 1998, 1999 та 2000 роки )
| Варіант досліду |
Буряк цукровий |
Кукурудза |
Ячмінь ярий |
| Без добрив (контроль) |
409 |
401 |
18,8 |
| Гній (40 т/га) |
485 |
556 |
22,4 |
| Вермикомпост (4 т/га) |
465 |
568 |
24,1 |
| Вермикомпост (4 т/га) та обробка насіння стимулятором 2 (15 л/т) |
628 |
819 |
36,1 |
| НІР05
|
12,3-14,7 |
16,2-24,1 |
0,82-1,17 |
Таблиця 9 - Вплив добрив на врожайність сільськогосподарських культур, ц/га
(середнє за 1998, 1999 та 2000 роки)
| Варіант досліду |
Буряк цукровий |
Кукурудза |
Ячмінь ярий |
| Без добрив (контроль) |
409 |
401 |
18,8 |
| Обробка насіння стимулятором 1 (15 л/т) |
508 |
636 |
26,7 |
| Обробка насіння (15 л/т) та посівів стимулятором 1 (8 л/га) |
563 |
641 |
25,6 |
| Обробка насіння стимулятором 2 (15 л/т) |
503 |
635 |
30,7 |
| Обробка насіння (15 л/т) та посівів стимулятором 2 (8 л/га) |
549 |
654 |
29,3 |
| Обробка насіння (15 л/т) та обприскування посівів стимулятором 2 (по 8 л/га) |
549 |
663 |
30,6 |
| НІР05
|
12,3-14,7 |
16,2-24,1 |
0,82-1,17 |
Найефективнішим було сумісне застосування стимулятора 2 та вермикомпосту. Так, врожайність кукурудзи на силос у цьому варіанті в середньому за 3 роки, була на 32 % більше, ніж у варіанті з внесенням гною, та на 49 % більше, ніж у контролі
На буряку цукровому приріст врожаю відносно варіанта з гноєм був 22,6 %, ячменю ярому – 37,8%. При порівнянні дії стимуляторів 1та 2 було виявлено, що стимулятор 2 більш ефективніший при застосуванні на зернових для обробітку насіння, а стимулятор 1 – на цукровому буряку при обробці насіння з наступним обприскуванням посівів.
Отже, застосування продуктів вермикультивування є ефективним заходом для покращання росту і розвитку рослин, структури врожаю, фітосанітарного стану посівів та отримання високих врожаїв екологічно безпечної сільськогосподарської продукції.
Таблиця 10 – Результати застосування продуктів вермикультивування на
пшениці озимій, ц/га
| Варіант досліду |
Рік |
Середнє за 2 роки |
Приріст, ц/га |
|||
| 1999 |
2000 |
|||||
| Без добрив (контроль) |
41,9 |
35,4 |
38,4 |
- |
||
| Обробка насіння стимулятором 2 (15 л/т) |
67,3 |
51,2 |
58,8 |
20,3 |
||
| Обробка насіння (15 л/т) та посівів стимулятором 2 (8 т/га) |
63,7 |
51,2 |
57,5 |
19,0 |
||
| Обробка насіння стимулятором 1 (15 л/т) |
52,4 |
39,,9 |
44,2 |
5,8 |
||
| Обробка насіння (15 л/т) та посівів стимулятором 1(8 т/га) |
58,5 |
48,8 |
53,7 |
15,2 |
||
| Вермикомпост (4 т/га) та обробка насіння стимулятором 2 (15 л/т) |
- |
53,5 |
53,5 |
15,0 |
||
| НІР05
|
2,74 |
2,00 |
- |
- |
||
ЕКОНОМІКО – ЕНЕРГЕТИЧНА ОЦІНКА ЗАСТОСУВАННЯ ПРОДУКТІВ ВЕРМИКУЛЬТИВУВАННЯ
При проведені оцінки вирощування сільськогосподарських культур за застосування продуктів вермикультивування було встановлено, що дані технології характеризуються високим рівнем економічної та енергетичної ефективності. На пшениці озимій при обприскуванні посівів стимулятором, отриманим на основі вермикомпосту, приріст врожайності зерна був 16,0 ц/га (відносно варіанта без внесення добрив), рентабельність виробництва, при цьому, була 105%. При внесенні вермикопосту рентабельність вирощування пшениці озимої була 326%.
Умовно чистий прибуток з 1 га посівів ячменю ярого при обприскуванні посівів стимулятором на основі вермикомпосту за рахунок приросту врожайності зерна на 15,0 ц/га (відносно варіанта без добрив) був на рівні 318 грн., а рентабельність вирощування – 73,6 %.
За внесення гною (40 т/га) під буряк цукровий рівень рентабельності був 3,1%, а при внесенні вермикомпосту (4 т/га) – 30,8 %. Найвищий рівень рентабельності (101%) на буряку цукровому був при обприскуванні посівів стимулятором на основі вермикомпосту. Умовно чистий прибуток при цьому був 1474 грн/га.
В останні роки в світовій практиці поряд з традиційними методами оцінки ефективності виробництва сільськогосподарської продукції (в грошових показниках), все більше значення набуває енергетична оцінка технологій, що враховує як кількість акумульованої енергії в сільськогосподарської продукції, так і витраченої на виробництво.
Найбільший енергетичний потенціал при вирощуванні пшениці озимої був на варіанті з сумісним застосуванням вермикомпосту та стимулятора і дорівнював 20765877 ккал/га. На контролі енергетичний потенціал пшениці озимої був 13763656 ккал/га. При застосуванні стимуляторів 1 та 2 із врожаєм зерна пшениці озимої було отримано від 15526833 до 19895939 ккал/га енергії.
При внесенні вермикомпосту (4 т/га) загальна калорійність ячменю ярого складала 13161690 ккал/га, проти 8610052 ккал/га, отриманих з врожаєм, при внесенні гною (40 т/га) та 7705162 ккал/га на контролі.
Найбільший вихід енергії з врожаєм зеленої маси кукурудзи був отриманий при внесенні вермикомпосту (4 т/га) та обробці насіння стимулятором 2 – 79757938ккал/га. На контролі енергоємність кукурудзи на силос становила 51377813ккал/га. При застосуванні стимулятора 1 вихід енергії з врожаєм був на 30 – 40 % більший, відносно контролю.
Застосування стимулятора 2 для обробки насіння з наступними двома обприскуваннями посівів обумовило вихід енергії з врожаєм кукурудзи на силос на рівні 77996413 ккал/га, що на 8 – 16 % більше, ніж при застосуванні стимулятора 1.
Таблиця 11 - Енергетична ефективність вирощування
сільськогосподарських культур (Кее)
| Варіант досліду
|
Культура
|
|||
| Пшениця озима |
Буряк цукровий |
Кукурудза на силос |
Ячмінь ярий |
|
| Без добрив (контроль)
|
2,56 |
5,31 |
12,6 |
1,6 |
| Гній (40 т/га) |
- |
3,63 |
7,6 |
1,2 |
| Вермикомпост (4 т/га) |
- |
4,48 |
11,9 |
1,96 |
| Вермикомпост (4 т/га) та обробка насіння стимулятором 2 (15 л/т) |
2,7 |
5,67 |
13,8 |
2,02 |
| НІР05
|
0,07 |
0,08 |
0,08 |
0,012 |
Таблиця 12- Енергетична ефективність вирощування
сільськогосподарських культур (Кее)
| Варіант досліду
|
Культура
|
|||
| Пшениця озима |
Буряк цукровий |
Кукурудза на силос |
Ячмінь ярий |
|
| Без добрив (контроль)
|
2,56 |
5,31 |
12,6 |
1,6 |
| Обробка насіння стимулятором 1 (15 л/т) |
2,83 |
6,01 |
14,7 |
1,94 |
| Обробка насіння (15 л/т) та посівів стимулятором 1(8 л/га) |
3,13 |
6,03 |
15,5 |
2,41 |
| Обробка насіння стимулятором 2 (15 л/т) |
3,37 |
5,93 |
14,7 |
2,38 |
| Обробка насіння (15 л/т) та посівів стимулятором 2 (8 л/га) |
3,26 |
6,29 |
15,2 |
2,45 |
| Обробка насіння (15 л/т) та 2 обприскування посівів стимулятором 2(8 л/га) |
- |
5,98 |
15,9 |
2,38 |
| НІР05
|
0,07 |
0,08 |
0,08 |
0,012 |
На буряку цукровому найбільший вихід енергії з врожаєм – 38157471 ккал/га був при внесенні вермикомпосту (4 т/га) та стимулятора 2. На контролі енергетичний потенціал врожаю буряку цукрового був 25866885 ккал/га, що на 15% менше, ніж у варіанті з гноєм (40 т/га), та на 16,7% менше, ніж при внесенні вермикомпосту (4 т/га). Застосування стимуляторів обумовило вихід енергії з врожаєм від 32445023 до 35872980 ккал/га.
Кількісну оцінку енергетичного аналізу технологій вирощування сільськогосподарських культур дає коефіцієнт енергетичної ефективності. Якщо проаналізувати енергетичну ефективність вирощування сільськогосподарських культур при впровадженні різних елементів технології застосування продуктів вермикультивування, то можна зробити такі висновки. Для пшениці озимої найбільш енергетично вигідно проведення обробітку насіння стимулятором 2, коефіцієнт енергетичної ефективності при цьому (Кее) дорівнює 3,4 (табл. 11). При внесенні вермикомпосту (4 т/га) Кее для ячменю ярого рівний 1,9, а при додатковому обробітку насіння стимулятором 2 – 2,0 (табл. 12).
ВИСНОВКИ
Проведені дослідження ефективності застосування продуктів вермикультивування на темно – сірому опідзоленому ґрунті в умовах Західного Лісостепу України дали можливість зробити такі висновки:
1. Внесення вермикомпосту забезпечує підтримання вищих рівнів вмісту гумусу темно-сірого опідзоленого ґрунту. Прогнозні розрахунки показують, що доза внесення гною 3,6 т/га забезпечує вміст гумусу на рівні 0,8 %, а при еквівалентній дозі внесення вермикомпосту – 2,2 т/га цей показник буде 1,0 %. Протягом першого року після внесення 26 % органічної речовини вермикомпосту включається в органічну частину ґрунту, для торфу цей показник становить 36,1%, соломи – 22,5 % (на основі даних лізиметричного досліду).
2. Застосування стимуляторів росту рослин отриманих на основі вермикомпосту для передпосівного обробітку насіння підвищує енергію його проростання. Для пшениці озимої цей показник збільшувався на 8-10 %, відносно контролю.
3. При застосуванні продуктів вермикультивування були отримані достовірні прирости врожаю сільськогосподарських культур. Використання стимулятора 1 для обробки насіння та посівів на буряку цукровому забезпечило приріст врожаю на рівні 37,7 % порівняно з контролем та на 16 % відносно варіанту з внесенням гною. На кукурудзі на силос обробка насіння та два обприскування посівів стимулятором 2 показали найкращий результат. Врожайність у цьому варіанті становила 663 ц/га проти 401 ц/га на контролі. На посівах ячменю ярого більший приріст врожаю забезпечила обробка насіння стимулятором 2, врожайність зерна – 30,7 ц/га (контроль – 18,8 ц/га).
4. За сумісного використання вермикомпосту та стимуляторів росту рослин отриманих на його основі відбувається збільшення товарної частини в загальній структурі рослин. Частка зерна ячменю ярого на цих варіантах на 2,5-5,5 % більше, ніж на варіанті з внесенням гною. У буряку цукровому відсоток коренеплодів відповідно на 3,5 % більше контролю.
5. Найсприятливіші умови росту і розвитку рослин забезпечувалися за використання стимулятора 2 для обробки насіння на фоні 4 т/га вермикомпосту. В середньому за 3 роки були отримані такі прирости врожайності відносно контролю: на кукурудзі на силос – 104 %, буряку цукровому– 54 %, ячменю ярому– 92 % та на пшениці озимій– 50%.
6. Застосування продуктів вермикультивування покращує фітосанітарний стан посівів сільськогосподарських культур. За використання вермикомпосту (4 т/га) кількість бур’янів, порівняно з контролем, не збільшувалась, а за внесення гною (40 т/га) на посівах просапних культур відбувається зростання їх кількості на 12,4-19,3 шт/м2
, відносно контролю. Окрім того, використання стимуляторів росту рослин отриманих на основі вермикомпосту підвищує стійкість сільськогосподарських культур до хвороб. На буряку цукровому їх внесення обумовило зниження площі листків, уражених церкоспорозом, на 10 %, відносно контролю, та на 15 %, відносно варіанту з гноєм.
7. Використання продуктів вермикультивування забезпечує вищу енергетичну та економічну ефективність порівняно із застосуванням традиційних добрив. Коефіцієнти енергетичної ефективності при внесенні стимуляторів на фоні вермикомпосту становили: для ячменю ярого – 2,02, кукурудзи на силос – 13,85, цукрового буряку – 5,67, тоді як при внесенні гною – 1,2; 7,59; 3,63, відповідно. За результатами виробничих випробувань продуктів вермикультивування отриманий наступний рівень рентабельності: на пшениці озимій та буряку цукровому при внесенні вермикомпосту (4 т/га )– 326 та 30,8 %, відповідно, ячменю ярому при обприскуванні посівів стимулятором на основі вермикомпосту – 73,6 %.
ПРОПОЗИЦІЇ ВИРОБНИЦТВУ
1. Для отримання врожаїв сільськогосподарських культур - буряку цукрового – 620 ц/га, ячменю ярого – 30 ц/га, пшениці озимої – 53 ц/га, кукурудзи на силос – 800 ц/га в Західному Лісостепу України на темно – сірому опідзоленому ґрунті при високому рівні забезпеченості поживними елементами рекомендується застосовувати стимулятори, отримані на основі вермикомпосту дозою 8 л/га на фоні 4 т/га вермикомпосту. На посівах зернових культур рекомендується застосовувати стимулятор 2 для обробки насіння (норма витрати стимулятора 8 л/т), на буряку цукровому – стимулятор 1 (Гумісол) для обробки насіння (норма витрати стимулятора 8 л/т) та обприскування посівів (норма витрати стимулятора 8 л/га, при співвідношенні 1:100 з водою) в період змикання листків у міжряддях.
2. Підтримання бездефіцитного балансу гумусу темно – сірого опідзоленого ґрунту у зерно просапній сівозміні в Західному Лісостепу України буде забезпечуватись при насиченні сівозміни вермикомпостом не менше 4,7 т/га.
СПИСОК ОПУБЛІКОВАНИХ ПРАЦЬ ЗА ТЕМОЮ ДИСЕРТАЦІЇ
1. Веремеєнко С.І., Гнатюк О.О. Екологічна доцільність та економічна ефективність застосування біогумусу та стимуляторів росту рослин // Вісник УДАВГ. – 1998. – С.3-6 (Здобувачем написаний літературний огляд, проведені польові та модельні дослідження, розрахована економічна ефективність застосування продуктів вермикультури у виробництві).
2. Веремеєнко С.І., Сладковський Г.П., Олійник О.О. Застосування нетрадиційних заходів відновлення родючості ґрунтів // Вісник аграрної науки. –1999. – Ν 12. –С.5-8 (Здобувачем проведені дослідження по застосуванню продуктів вермикультури, розраховані економічні показники, написаний літогляд та висновки).
3. Веремеєнко С.І., Олійник О.О. Нові екологічно чисті стимулятори росту і розвитку рослин // Вісник РДТУ. – 1999. – С.6-9 (Здобувачем проведені польові дослідження).
4. Олійник О.О., Ефективність застосування продуктів вермикультури // Сучасна екологія і проблеми сталого розвитку суспільства. – Львів, УкрДЛТУ. – 1999. – Вип.9.7. – С.126-131.
5. Олійник О.О. Енергетична оцінка застосування продуктів вермикультури в сільському господарстві // Вісник РДТУ. – 2000. – С.46-49.
6. Олійник О.О. Використання продуктів біоконверсії в сільському господарстві // Вісник ДААУ. – 2000. - № 2. – С.265-270.
7. Олійник О.О., Трушева С.С. Агроекологічні методи окультурення деградованих ґрунтів Лісостепової зони // Вісник РДТУ. – Рівне. – 2000. – С.16-20 .(Здобувачем проведені лабораторні та польові дослідження, проведений математичний обробіток експериментальних даних, їх опис та висновки).
8. Веремеєнко С.І., Олійник О.О., Воловіков Є.П. Гумусовий стан ґрунтів та його екологічна оцінка// Вісник РДТУ. – Рівне. – 2001. – С.53-58 (Здобувачем проведений розрахунок балансу гумусу та прогнозних змін вмісту гумусу, проведений їх опис та узагальнення висновків).
9. Деклараційний патент на винахід. Спосіб отримання рідкого стимулятора росту і розвитку рослин з гумусомісткої речовини: Україна: 6 С05 F11/02 Веремеєнко С.І., Олійник О.О.-№ 36271 А; заявл. 26.11.1999; опубл. 16.04.2001, Б.№ 3.
10. Веремеєнко С.І., Олійник О.О. Використання продуктів вермикультури // Науково-виробнича конф. “Оптимізація структури агроландшафтів і раціональне використання ґрунтових ресурсів”. – К.: ДІА, 2000. – С.140-141 (Здобувачем проведено узагальнення даних та написаний літогляд).
11. Веремеєнко С.І., Олійник О.О. Виробництво і використання вермикомпосту в сільському господарстві // Тези доповідей 2 Всеукраїнської науково-практичної конференції “Екологія. Людина. Суспільство.” Пам¢яті професора О.П.Шутька. – К.: НТУУ “КПІ”, - 1999. – С.43-44 (Здобувачем проведено узагальнення даних та написаний літогляд).
12. Веремеєнко С.І., Олійник О.О., Воловіков Е.П., Бернацький В.П. Ефективність застосування продуктів вермикультури // 5 Міжнарод. конгрес “Біоконверсія органічних відходів і охорона навколишнього середовища”. – Івано-Франківськ, 1999. – С.34-35 (Здобувачем проведено узагальнення даних та написаний літогляд).
Олійник О.О. Агрохімічна оцінка застосування продуктів вермикультивування на темно – сірих опідзолених ґрунтах Західного Лісостепу України. – Рукопис.
Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата сільськогосподарських наук за спеціальністю 06.01.04 – агрохімія. Національний аграрний університет, Київ, 2004.
Роботу присвячено вивченню ефективності застосування продуктів вермикультивування в умовах Західного Лісостепу. Визначено коефіцієнти гуміфікації органічних добрив та розрахований баланс гумусу темно – сірих ґрунтів при внесенні вермикомпосту. Науково обґрунтована й запропонована виробництву норма насичення сівозміни вермикомпостом для забезпечення бездефіцитного балансу гумусу. Оцінена ефективність застосування продуктів вермикультивування, їх вплив на фітосанітарний стан та забур'яненість посівів, розвиток та продуктивність сільськогосподарських культур. Обґрунтовано економічну та енергетичну ефективність застосування продуктів вермикультивування.
Ключові слова
: продукти вермикультивування, вермикомпост, стимулятори росту рослин, буряк цукровий, пшениця озима, ячмінь ярий, баланс гумусу, коефіцієнт гуміфікації, коефіцієнт енергетичної ефективності.
Олейник О.А. Агрохимическая оценка применения продуктов вермикультивирования на темно – серых оподзоленных почвах в условиях Западной Лесостепи Украины. – Рукопись.
Диссертация на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук по специальности 06.01.04 – агрохимия. Национальный аграрный университет, Киев, 2004.
Работа посвящена вопросам оценки эффективности действия органического удобрения – вермикомпоста и стимуляторов роста растений на его основе (стимулятора И.Титова “Гумисол” и стимулятора полученного по собственной технологии С.И.Веремеенко, О.А.Олейник).
В условиях лизиметрического опыта было определено, что на протяжении первого года после внесения 26 % органической части вермикомпоста переходит в органическое вещество почвы.
Установлено, что для получения высоких урожаев сельскохозяйственных культур и обеспечения положительного баланса гумуса в темно – серых оподзоленных почвах необходимо применять стимуляторы роста растений на основе вермикомпоста дозой 8 л/га на фоне внесения 4 т/га вермикомпоста.
Изложены результаты по изучению влияния продуктов вермикомпостирования на рост и развитие растений. Отмечено, что наиболее благоприятные условия создаются при совместном использовании двух продуктов вермикультивирования, а именно, вермикомпоста и стимуляторов на его основе. При этом увеличивается высота растений кукурузы на 20 %, относительно контроля и на 15 % , относительно варианта с внесением навоза; площадь листьев кукурузы на 15 %, относительно варианта с внесением навоза, во время уборки урожая. На зерновых культурах, при этом, увеличивается масса 1000 зерен пшеницы озимой на 14 %, относительно контрольного варианта, а ячменя ярого на 12 %, относительно контроля.
В среднем за 3 года на варианте с внесением вермикомпоста и использовании стимулятора 2 для обработки семян были получены следующие приросты урожая, относительно контрольного варианта: на кукурузе на силос – 104 %, свекле сахарной – 54 5, ячмене яром – 92 % и на пшенице озимой – 50 %.
Установлено, что внесение вермикомпоста способствует существенному улучшению фитосанитарного состояния посевов. При применении подстилочного навоза происходит заметное развитие сорняков (на пропашных культурах их количество увеличивается на 12-19 шт/м2
, относительно контрольного варианта), а при внесении вермикомпоста количество сорняков, по сравнению с контролем, не увеличивалось.
Установлено, что использование стимуляторов роста растений на основе вермикомпоста повышает стойкость свеклы сахарной против церкоспороза (площадь пораженных листьев была на 10 % меньше, относительно контроля, и на 15 % меньше, относительно варианта с внесением навоза).
Внесение продуктов вермикультивирования под сельскохозяйственные культуры является экономически и энергетически целесообразным прийомом. Коэффициент энергетической эффективности при внесении двух продуктов вермикультивирования следующие: для ячменя ярого – 2,02; кукурузы на силос – 13,85; сахарной свеклы – 5,67.
Ключевые слова
: продукты вермикультивирования, вермикомпост, стимуляторы роста растений, свекла сахарная, пшеница озимая, ячмень яровый, баланс гумуса, коэффициент гумификации, коэффициент энергетической эффективности.
Оliynik O.O. Agrochemical estimation the vermiculturing products usage on taupe soils in conditions of the Western Forest – Steppe zone of Ukraine. – Manuscript.
Thesis for a Candidate of agriculture science degree by speciality 06.01.04 – agrochemistry. National Agrarian University, Kiev, 2004.
The dissertation is devoted to learning and investigating of efficiency of vermiculturing products usage in conditions of the West Forest – steppe zone. The processes of vermiculture transformation is soil are investigated as well as the coefficient of humification of organic fertilizers in defined and the balance of a humus of taupe (dark – gray) soils after depositing vermicompost is calculated. The norm of crop – rotation saturation by a biohumus for support profitable balance of a humus in soil is also scientifically justified and offered to production. An estimation of agroecological efficiency of vermiculturing products usage on the phytosanitary state of crops, on the development and efficiency of agricultural cultures are made as well. Economic and energy efficiency of vermiculturing products usage are also thoroughly justified.
Key words
: vermiculturing products, vermicompost, stimulator of plant growth, sugar-beet, winter crops, barley, balance of a humus, coefficient of humification, coefficient of energy efficiency.