Наведено результати впливу довготривалого поєднання різних систем обробітку ґрунту з добривами, сидератами і соломою на біологічну активність чорнозему південного в польовій сівозміні трьохфакторного стаціонарного досліду передгірсько-степової зони Криму.

Екстенсивне, нераціональне використання земель призводить до зниження родючості ґрунту, і як наслідок – до зменшення врожаїв сільськогосподарських культур. Основою відтворення родючості ґрунту в землеробстві є впровадження ґрунтозахисного обробітку і поєднання його з застосуванням добрив, особливо органічних. Таке поєднання забезпечує підтримання оптимальних біологічних властивостей ґрунту, що дозволяє більш раціонально використовувати поживні речовини.

Аналіз останніх досліджень і публікацій. Фосфорні добрива справляють суттєвий вплив на ґрунтову мікрофлору, хоча в меншій мірі, ніж азотні. Як показують результати досліджень Войнової-Райкової Ж. (1986), після внесення фосфору суттєво збільшується загальна біологічна активність, зростає кількість СО2, що виділяється. Вплив добрив, які діють на ґрунтову мікрофлору, залежить від наявності в ґрунті післяжнивних залишків попередніх культур та їх складу. При наявності в ґрунті післяжнивних залишків бобових культур внесення мінеральних добрив прискорює процеси мінералізації, а злакових - іммобілізації.

Більшість дослідників (Мішустін Є. М., 1971; Чулаков Ш. А., Адамбекова Т, 1980; Теслінова Т. А., 1986) вважають, що при оранці поліпшується водно-повітряний режим ґрунту, рівномірно розподіляються рослинні залишки, збільшується заселеність ґрунту мікроорганізмами, розростається її мікробіологічний профіль, підвищується біологічна активність тощо. Однак, що стосується питання способу обробітку, думки дослідників суперечливі. Одні автори (Бойко Л. І., Будений Ю. В., 1986) дотримуються думки, що найбільш сприятливий мікробіологічний режим створюється при поверхневому (мінімальному) обробітку ґрунту, Попов Ф. А. та ін. (1982) є прихильниками глибокої оранки. Л. А. Акентьєва, М. С. Чіжова (1986) пропонують плоскорізний обробіток, а В. Т. Ємцев, Л. К. Ніце (1985) - фрезерний.

Недостатньо досліджене питання поєднання зазначених обробітків з добривами, в той же час це питання має важливе значення, оскільки при різних обробітках змінюється глибина заробки добрив та їх ефективність. До останнього часу вважалось загальноприйнятим органічні добрива заробляти під оранку.

Виклад основного матеріалу. У передгірсько-степовому Криму на дослідному полі ПФ НУБіП України «КАТУ» в 1992 році закладено довготривалий стаціонарний трьохфакторний дослід (2х3х4) у сівозміні з наступним чергуванням культур: 1. Зайнятий пар (у першій ротації буркуном дворічним на один укіс, у другій епарцетом на один укіс); 2.Озима пшениця; 3. Озимий ячмінь; 4. Льон олійний (в першій ротації соняшник); 5. Сорго на силос; 6. Озима пшениця; 7. Ярий ячмінь з підсівом еспарцету.

У досліді вивчаються дві системи обробітку ґрунту (фактор А): А1 - різноглибинна комбінована (в т. ч. оранка під першу озиму пшеницю на 18-20 см і під сорго МВС - на 25-27 см); А2 - безвідвальна ресурсозберігаюча із застосуванням менш енергоємних знарядь (у тому числі під першу озиму пшеницю дискування на 10-12 см, під сорго МВС – чизельний обробіток на 25-27 см).

На досліджуваних системах обробітку ґрунту методом розщеплених ділянок закладено три біологічних фони (фактор Б): Б1 - без вирощування сидератів з повним збиранням соломи; Б2 - післяжнивна сівба редьки олійної на сидерат; Б3 - залишення соломи озимих колосових з післяжнивною сівбою редьки олійної на сидерат.

Поперек наведених систем обробітку ґрунту з урахуванням поздовжнього розщеплення ділянок накладаються чотири системи удобрення (фактор В): В1 - без добрив; В2 – мінеральна (на 1 га сівозмінної площі N74P36); В3 - органо-мінеральна (на 1 га сівозмінної площі N51P23 + 10 т/га гною); В4 - органо-мінеральна з хімічним контролем бур'янів у посівах озимих, льону олійного і сорго на силос. При органо-мінеральній системі удобрення гній 30 т/га заробляли під першу озиму пшеницю та 40 т/га під сорго на силос.

Ґрунтовий покрив дослідної ділянки представлений чорноземом південним з вмістом гумусу 2,0 – 3,5%, середньою і високою забезпеченістю рухомих форм фосфору і обмінного калію (Ільїн О. В., 2003).

Умови для накопичення вологи в ґрунті в зимовий період 2007-2008 року склалися малосприятливі. У період з грудня по лютий включно опадів випало всього 55,8 мм, що становить 48,5% від середньобагаторічних даних. У 2009 році в зимовий і ранньовесняний період умови для накопичення ґрунтової вологи були більш сприятливі, в порівнянні з 2008 роком.

Дослідження біологічної активності ґрунту (визначення ступеня розкладання рослинних решток методом лляних полотен і «дихання» ґрунту за методом В. І. Штатнова на 10, 20 і 40 день після закладки лляної тканини) проводилися під еспарцетом другого року використання на насіння (третя ротація сівозміни) на варіантах з двома системами обробітку ґрунту, трьома біологічними фонами і двома системами удобрення (без добрив та органо-мінеральна).

Інтенсивність продукування СО2 ґрунтом на 10 день після закладки лляної тканини в середньому за 2 роки досліджень була вище при безвідвальній ресурсозберігаючий системі. Пізніше (на 20 і 40 день) «дихання» ґрунту по обох системах обробітку ставало однаковим.

Вплив біологічних фонів також був рівнозначним (табл. 1). Так, на контрольному варіанті (Б1) інтенсивність виділення СО2 ґрунтом склала в середньому по досліду за 3 строки (на 10, 20 і 40 день після закладки лляної тканини) 259,8 мгСО2/м2 х год., а на варіантах з післяжнивною сівбою редьки олійної на сидерат у поєднанні з залишенням соломи зернових колосових культур і без неї (Б2 і Б3) 263,8 і 263,8 відповідно.

На момент закладення лляної тканини (третя декада квітня) вологість ґрунту в 2009 році на варіанті без застосування добрив у шарі 0-30 см склала 14,8%, а на фоні органо-мінеральних добрив 16,9% відповідно. Сума опадів, що випали з травня по серпень включно (період находження лляної тканини в ґрунті), склала в 2008 році - 137 мм (максимальне випадання опадів було в червні - 58 мм, мінімальне - у серпні - 10 мм), в 2009 році - 133,9 мм (максимальне випадання опадів було в травні - 79,4, мінімальне - у серпні - 0).

Таблиця 1. Виділення СО2 ґрунтом в посіві еспарцету другого року використання (мгСО2/м2 х год., в середньому за 3 строки 2008-2009 рр.).

* - на 1 га сівозмінної площі N51P23 + 10 т гною.

При обох системах обробітку ґрунту (табл. 2), тільки у верхньому менш зволоженому 0-10 см шарі різниця була не суттєвою (FВ <F05(В)). Глибше (10-30 см) інтенсивність розкладання тканини була вищою на фоні удобрення не залежно від систем обробітку ґрунту. У середньому в досліді відсоток розкладання лляної тканини в 0-30 см шарі ґрунту на варіанті без добрив склав 28,1, а на фоні органо-мінеральних добрив - 34, 0% (при НСР05 = 5,06).

Таблиця 2. Розкладання лляної тканини в орному шарі ґрунту під еспарцетом другого року використання, % (3 ротація, 2008-2009 рр.).

* - на 1 га сівозмінної площі N51P23 + 10 т гною.

Посів редьки олійної на сидерат, як у поєднанні з залишенням соломи, так і без неї (рис. 1) проявляв рівноцінний вплив на інтенсивність розкладання лляної тканини в орному шарі ґрунту. Відсоток розкладання тканини в шарі 0-30 см на варіанті без сидератів склав 31,3, на варіанті з сівбою сидератів - 31,2 і на варіанті поєднання сидератів і соломи - 30,6 (FБ <F05(Б)).

З глибиною інтенсивність розкладання лляних полотен збільшувалася. Так, в шарі 0-10 см вона складала 26,5%, в шарі 10-20 см - 28% і в шарі 20-30 см - 38,7% (при НСР05 = 2,8%). Це пояснюється тим, що в більш глибоких горизонтах складалися кращі умови (нижче температура ґрунту і вище її вологість) для розкладання целюлози мікроорганізмами.

Рис. 1. Розкладання лляної тканини по шарах ґрунту в залежності від біологічних фонів під еспарцетом другого року використання, %

(2008-2009 рр.).

В більш ранніх дослідженнях (Осінній М. Г., Ільїн О. В., Веселова Л. С., 2007) встановлено, що врожай насіння льону олійного у вищенаведеній польовій сівозміні не знижувався при безвідвальній ресурсозберігаючій системі обробітку ґрунту (органо-мінеральні добрива заробляли дискуванням на 10-12 см під передпопередник) у порівнянні з різноглибинною комбінованою (органо-мінеральні добрива заробляли оранкою на 18-20 см під передпопередник). Так, врожай насіння льону олійного на фоні органо-мінеральних добрив при різноглибинній комбінованій системі склав у середньому за 4 роки 10,7 ц/га, а при безвідвальній ресурсозберігаючий – 10,5 ц/га. Це свідчить про те, що ефективність органо-мінеральних добрив у післядії при обох системах обробітку ґрунту була однаковою, тобто внесення добрив, у тому числі гною в сівозміні, не перешкоджає мінімілізації обробітку чорнозему південного в предгірсько-степовой частині Криму.

Таким чином, в екстремальних умовах зволоження 2008-2009 рр. досліджувані в сівозміні системи обробітку ґрунту (різноглибинна комбінована і безвідвальна ресурсозберігаюча) і біологічні фони (без сидератів та соломи, сидерати, сидерати + солома) проявляли близький вплив на процеси розкладання целюлози і виділення СО2 ґрунтом. При цьому, внесення органо-мінеральних добрив в сівозміні, незалежно від способу їх заробки в грунт забезпечувало більш високі показники біологічної активності ґрунту при обох системах обробітку, тобто мінімалізація обробітку ґрунту не знижувала ефективність добрив.

Бібліографічний список.

1. Акентьева Л. А., Чижова М. С. Изменение гумусообразования в черноземах при длительном применении плоскорезной обработки // Почвоведение. 1986. №2. С. 69-74.

2. Бойко Л. И., Буденный Ю. В. Изменение микробиологического режима под влиянием различных видов обработки почвы в условиях Левобережья Украины // Тез. докл. 7 съезда ВМО. 1985. С. 22.

3. Войнова-Райкова Ж. и др. Микроорганизмы и плодородие (Ж. Войнова-Райкова, В. Ранков, Г. Ампова; Пер. с болг. и предисл. З. К. Благовиценской; Под ред. И. В. Плотниковой. – М.: Агропромиздат, 1986. – 120с., ил. 26.

4. Емцев В. Т., Ницэ Л. К. Микроорганизмы, их роль в плодородии почвы и охрана окружающей среды. М., 1985. С. 3-15.

5. Ільїн О. В. Вплив поєднання систем обробітку ґрунту та удобрення на агрономічні показники чорнозему Південного Криму і продуктивність культур в сівозмінній ланці еспарцет – озима пшениця: Автореф. дис…канд. сілськ. наук: 06.01.01/О. В. Ільїн. – К.: НАУ, 2003. – 20с.

6. Мишустин Е. Н. Микроорганизмы и плодородие почвы. М., 1956.

7. Осенний Н. Г., Ильин А. В., Веселова Л. С. Влияние длительного применения различных систем обработки почвы, удобрения, гербицидов, сидератов и соломы на урожайность льна масличного // Сб. науч. тр. ЮФ «КАТУ» НАУ, - Сельскохозяйственные науки. – Симферополь, - 2007. – Вып. 104. – С. 38-45.

8. Попов Ф. А., Ромейко И. Н., Плешко М. К., Титеонова Л. В. Влияние способов глубинной обработки на элементы плодородия и биологическую активность дерново-подзолистой почвы // Почвоведение. 1982. №5. С. 32-36.

9. Теслинова Н. А., Султанова С. Т., Каюмов Х. Х., Мамаджанов К. Трансформация органического вещества микроорганизмами в зависимости от сроков и глубины распашки пласта люцерны // Узбекский биологический журнал. 1986. №2. С. 27-30.

10. Чулаков Ш. А., Адамбекова Т. Динамика микробиоценоза в обыкновенных черноземах Северного Казахстана // Известия АН КазССР. Сер. биология. 1980. С. 37-43.айкова