CC BY
67
ГУМУСОВАН1СТЬ I Б1ОЛОГ1ЧНА АКТИВН1СТЬ ГРУНТУ ЗА Р1ЗНИХ СИСТЕМ ЙОГО УТРИМАННЯ Й УДОБРЕННЯ В САДУ
ТА ВРОЖАЙН1СТЬ ЯБЛУН1
П.Г. КОПИТКО, доктор сЫьськогосподарських наук;
Р.В. ЯКОВЕНКО, асистент;
В.М. ЖМУДЕНКО, асистент Уманський державний аграрний ушверситет, м. Умань
Вступ
Досягнення високо! продуктивност насаджень, зокрема основно! садово! культури яблуш, можливе при створеннi оптимальних екологiчних умов кореневого живлення дерев у грунтовому середовищд, що забезпечуеться оптимiзащею тих властивостей грунту, якими зумовлюеться рiвень його родючостi. Головним фактором оптимiзащl цих властивостей, як вщомо, е органiчна речовина в грунт - акумулятор потенцшно! енергй, джерело утворення гумусу та живильних речовин для забезпечення життедiяльностi рослин, а також мiкроорганiзмiв, якi мшерашзують органiчну речовину [3, 4, 5, 7, 9, 13].
Оскшьки плодовi насадження це монокультурнi агроекосистемами, то в них штенсившше застосовують рiзнi хiмiчнi засоби з метою захисту вщ бур'янiв, шкiдникiв i хвороб, що разом з паровим утриманням грунту призводить до посиленого антропогенного навантаження на нього [7]. За таких умов застосування надмiрних кшькостей азотних добрив може приносити бшьше негативного, шж позитивного ефекту, зокрема при цьому не стшьки зростае врожайшсть насаджень скшьки наноситься шкоди навколишньому середовищу шляхом промивання нпратно! форми азоту в глибшi шари грунту [10, 14]. Дослiдженнями П.Г.Копитка [7, 8] встановлено м^рацш штратного азоту по профiлю грунтово! i тдгрунтово! товшi до 10-метрово! i бшьшо! глибини при застосуваннi рiзних систем удобрення, особливо мшерально! з осшшм внесенням доз азоту 120-180 кг/га.
Тому питання регулювання зазначених процешв у плодових насадженнях потребують бiльш детального i глибокого вивчення. Таю дослiдження проводяться в яблуневому саду Уманського ДАУ в довготривалому (75-рiчному) дослiдi з удобренням яблуш, а також з системами утримання грунту в мiжряддях яблуневого саду з метою для оптимiзацil кореневого живлення плодових рослин. Тут з 1984 року повторно вирощуеться насадження яблуш шсля розкорчованого у 1982 рощ старого дослщного саду з сортом Кальвшь сшговий, який був посаджений навесш 1931 року з наступним (восени того ж року) закладанням професором С.С. Рубшим дослщу з системами удобрення: оргашчною, мшеральною та органо-мiнеральною. Цей дослiд
продовжуеться зi збереженням започаткованих у 1931 рощ варiантiв i дiлянок, на яких вирощуються сорти яблунi Айдаред на насшневш i клоновiй М4 пiдщепах i Кальвiль снiговий на насшневш шдщеш. Другий дослiд з системами утримання грунту в мiжряддях саду закладено навесш 1987 року в повторно вирощуваному з 1984 року насадженш сортiв Айдаред i Спартан на насшневш шдщеш та Айдаред на клоновш пiдщепi М4.
Всi дерева посаджено за схемою 7х5 м, крони сформовано за розрщжено-ярусною системою. Агротехшчш заходи догляду за насадженнями виконувались згiдно з рекомендацiями зональними, а також у вiдповiдностi зi схемами дослiдiв i дослiджуваних варiантiв.
Метою дослiджень було вивчення результат впливу удобрення та утримання грунту на гумусованють, бiологiчну активнiсть та врожайнють яблунi.
Методика дослiджень
У першому дослiдi з системами удобрення дослщження виконували у чотирикратнiй повторност за схемою з чотирма варiантами: 1. Без добрив (контроль), 2. Внесення гною 40 т/га, 3. Внесення гною 20 т/га + К60Р60К60 4. К120Р120К120. Гнiй i фосфорнi та калiйнi мiнеральнi добрива вносили у зазначених нормах через рш пiд осiнню оранку грунту в мiжряддях. Азотнi добрива у старому дослщному саду по 1982 рш вносили так само восени, а в повторно вирощуваному насадженш з 1984 року - в половинних нормах щорiчно навесш шд культиващю чи дискування грунту, який утримуеться шд чистим паром.
Другий дослщ закладено за схемою, що включае варiанти удобрення на фонах рiзних систем утримання грунту в мiжряддях саду. Перед садiнням саду шд плантажну оранку внесено оргашчш i мiнеральнi добрива з розрахунку на доведення вмюту азоту (за штрифшацшною здатнiстю грунту) та рухомих форм фосфору i калiю до оптимальних рiвнiв, якi далi шдтримувались перiодичним внесенням вiдповiдних добрив у нормах, розраховуваних за даними агрохiмiчних аналiзiв грунту i листя. У цьому дослщ дослiдження з удобренням проводили у трьох варiантах: 1. Без добрив (контроль), 2. Доведення вмюту в грунт К, Р2О5 i К2О до оптимальних рiвнiв органiчними добривами з додатковим коригуванням мшеральними (ЫРК), 3. Доведення вмюту в грунт К, Р2О5 i К2О до оптимальних рiвнiв мшеральними добривами. З систем утримання грунту в мiжряддях вивчали парову, паро-сидеральну (озимi сидерати), дерново-перегнiйну (варiанти з бобово-злаковою травосумiшшю -вiвсяниця лучна i конюшина бiла, а також з природною трав'янистою рослиннютю з переорюванням восени i дискуванням навесш).
Грунт дослщного саду темно--шрий опiдзолений з вмiстом гумусу в шарах 0-20 i 20-40 см, вщповщно, 2,41 i 2,23 %, азоту (за нiтрифiкацiйною здатнiстю) - 13,4 i 12,9 мг/кг грунту, Р2О5 i К2О (за методом Егнера^ма-
Домшго) - 18,4 i 14,6 та 28,9 i 27,4 мг/100 г грунту, рН - 5,2 i 5,3, сума увiбраних основ - 25,0 i 26,0 мг-екв/100 г грунту.
Киматичш умови в зонi дослiджень характеризуются нестiйким та перiодично недостатнiм зволоженням.
Вс дослiдження, аналiзи, вимiри, облши проводили за стандартизованими загальноприйнятими методиками [1, 2, 6, 11, 12].
Результати досл1джень
В табл. 1 представлен даш про вмiст гумусу в основному кореневмюному шарi грунту 0-60 см i про бюлопчну активнiсть грунтового середовища. Вони свщчать, що iстотно найменше гумусу знаходиться в неудобрюваному грунтi контрольного варiанту. Найбiльше його виявлено за оргашчно! системи удобрення, де збiльшення вмюту було достовiрним порiвняно з ушма варiантами дослiду.
Таблиця 1
Показники гумусованост1 та бюлопчноУ активност1 в Грунт1 саду за повторно'1 культури яблун1 шсля довготривалого удобрення
(середш за 2004-2007 рр.)
Система удобрення Вмiст гумусу в шарi 0-60 см, % Вмют нггратного азоту в шaрi 0-60 см при 14-денному компостуванш зрaзкiв грунту у термостaтi, мг/кг Видшення СО2 з грунту, мг/м2 за 1 год.
Без добрив (контроль) 2,01 13,8 182,3
Гнш 40 т/га 2,96 23,6 235,9
20 т/га гною + Н50 ?бо Кбо 2,75 26,2 207,2
N120 Pl20 К-120 2,37 21,9 202,5
Н1Р05 0,08 0,9 8,4
nopÍB^HM 3míh гумусованост грунту за весь 75^чний перiод дослщжень показуе, що у неудобрюваному грунт контрольного BapiaHTy bmíct гумусу зменшився на 0,03%. За оргaнiчноi системи удобрення з внесенням 20 т/га гною в розрахунку на рш вмют його збшьшився на 0,92%. Дещо менше збiльшення гyмyсовaностi (тдвищення вмiстy на 0,71%) виявлено у вaрiaнтi з поеднаним внесенням в розрахунку на рш 10 т/га гною i N30P30K30, - а за удобрення саду лише мшеральними добривами це збшьшення становило 0,33%.
Щодо бюлопчно!' активност грунтового середовища в дослiдному саду, то дат аналiзiв грунту свщчать, що вона була найвища у варiантах з внесенням органiчного добрива. Так, на фонах оргашчно!' та органо-мiнеральноi систем удобрення нприфшащйна здатнiсть грунту забезпечувала продукування мшерального азоту в кiлькостях, якi ютотно перевищували iх як у контрольному варiантi, так i за мiнеральноi системи удобрення. В середньому за 2004-2007 рр. виявлений вмют азоту в грунт контрольного варiанту був у 1,5 рази менший вiд оптимального (20-25 мг/кг [7]), а в удобреному грунт дослщних варiантiв вш знаходився у межах оптимального та ютотно перевищував показники контролю.
Найбшьшою iнтенсивнiстю видiлення вуглекислого газу з грунту в;^знявся варiант з внесенням 40 т/га гною, де його було ютотно (на 53,6 мг/м2 за годину) бтьше порiвняно з контролем. Тут збтьшення було ютотним i порiвняно з iншими дослщжуваними варiантами.
Пiдвищення бiологiчноi активностi грунту в плодовому насадженш вiдiграе важливу роль не тiльки для посилення кореневого живлення дерев, а й для нейтралiзацii рiзних токсичних речовин, як накопичуються в грунтовому середовишд за багаторiчний перiод садовоi монокультури на одному мющ, в результат чого проявляеться негативний вплив грунтовтоми на плодовi рослини, особливо за повторного вирощування нового насадження на мющ розкорчованого старого саду.
У нашому дослiдi дiю грунтовтоми було визначено методом бюпроби -пророщуванням насiння i подальшим спостереженням за ростом молодих рослин пшеницi яро!' на грунт з дшянок до^джуваних варiантiв. Як показано на рисунку, сумарна висота ростюв пшеницi найбшьша у варiантi органiчноi системи удобрення, близька до не1' висота за органо-мшерально1' системи, однак рiзниця мiж ними виявилась на межi ютотно1' (33 мм). Найбiльш пригнiчений рют росткiв пшеницi був у варiантi з мiнеральною системою удобрення. 1х висота iстотно менша вiд висоти у вшх дослiдних варiантах, в тому чи^ i в контрольному.
Результати другого дослщу з системами утримання грунту в яблуневому саду свщчать, що тдтримання на задовшьному рiвнi його гумусованостi i, вщповщно, вищо! бiологiчноi активностi та шших показникiв родючостi можна забезпечувати вирощуванням у мiжряддях трав'янисто1' рослинностi з перюдичним скошуванням i використанням скошено1' маси на мульчу, тобто утриманням грунту тд дерново-перегнiйною системою.
За 20^чний перiод утримання грунту тд чистим паром у ньому ютотно зменшився вмiст гумусу порiвняно з вмiстом за дерново-перегншно1' та паро-сидерально1' систем. Як видно з табл. 2, у неудобрюваному грунт вмют гумусу пiд трав'янистою рослиннютю був бiльший, нiж тд чистим паром на 0,16-0,39%. На удобрюваних дшянках, де вмiст в грунт доступних для рослин форм головних макроелементв живлення (К, Р2О5 i К2О) пiдтримувався на оптимальних рiвнях, вiдповiдна
акумулящя гумусу збшьшилась на 0,28-0,61%. 1стотне збшьшення гумусованост грунту забезпечила i паро-сидеральна система в мiжряддях саду порiвняно з паровою.
12 3 4
Система удобрення
Рис. Токсичшсть грунту за методом бюпроби залежно вiд довготрнвалого удобрення яблуневого саду у повторит культу pi (2006 р.): 1 - контроль (без добрив); 2 - гнш 40 т/га; 3-20 т/га гною + N60 Рбо Кбсь 4 -
Ni20 Pl20 Ki20-
Щодо удобрення саду, то сумюне внесення оргашчного i мiнеральних добрив сприяло ютотному збiльшенню вмiсту гумусу в грунп, а при застосуваннi самих мшеральних добрив на фонi парово!' системи в мiжряддях виявилась лише тенденщя до пiдвищення його гумусованостi.
3i збiльшенням гумусованостi грунту пiд впливом трав'янисто!' рослинностi пiдвищувалась його бюлопчна активнiсть. Про це свiдчать результати мобшзацн мiнерального азоту при компостуванш грунту за оптимальних гiдротермiчних умов у термостат та видшення з грунту вуглекислого газу. Найвищий показник штрифшацшно1 здатностi був за вирощування в мiжряддях озимого жита та шд природною трав'янистою рослиннiстю з переорюванням восени - в середньому, вщповщно, 21,9 i 21,4 мг/кг, а найнижчий - за парового утримання грунту - 17,3 мг/кг. Вуглекислого газу з поверхш грунту найбшьше видшялось також за дерново-перегншно1 системи в мiжряддях, дещо меншi показники були за паро-сидерально!' системи, однак вони ютотно перевищували кшькосл СО2, якi видiлялись з грунту за парового утримання. Удобрення також сприяло посиленню бюлопчно!' активностi грунту, причому у бшьшш мiрi при застосуванш органiчного добрива.
Таблиця 2
Гумусовашсть та бюлопчна актившсть темно-ciporo опщзоленого
грунту залежно в1д систем його утримання в м1жряддях та _удобрення саду (середш данi за 2003-2005 рр.)_
Система утримання грунту Удобрення Вмiст гумусу, % Вмют нггратно го азоту, мг/кг Видшенн я СО2, мг/м2 за 1 год.
Парова Контроль 1.86 13.3 233.5
Гнш +NPK 2.03 20.6 261.4
NPK 1.89 18.1 255.8
Паро-сидеральна Контроль 2.09 17.4 285.5
Гнiй +NPK 2.31 24.9 319.8
NPK 2.20 23.5 308.6
Дерново - перегншна бобово-злакова травосумiш Контроль 2.25 16.0 346.7
Гнш +NPK 2.47 22.1 388.0
NPK 2.36 19.2 380.8
природна трав'яниста рослиннють з переорюванням восени Контроль 2.07 16.2 304.4
Гнш +NPK 2.39 24.3 339.7
NPK 2.25 23.7 328.0
природна трав'яниста рослиннють з дискуванням навесш Контроль 2.02 15.4 295.7
Гнiй +NPK 2.18 22.2 332.9
NPK 2.14 20.9 326.2
Н1Р 05 0.10 0.8 9.0
3i змшою гумусованостi i бiологiчноi активностi грунту за довготривалого застосування рiзних систем удобрення та утримання грунту в саду створювались вщповщш екологiчнi умови кореневого живлення плодових дерев, вщ яких залежав рiвень ix продуктивности як свiдчать данi про врожайнють дослiдниx сортопiдщепниx комбiнувань яблунi (табл. 3, 4).
Таблиця 3
Урожайшсть яблуш у повторнiй культурi залежно в1д систем _удобрення (середш даш за 2004-2007 рр.), т/га_
Варiант системи удобрення Айдаред на насшневш шдщеш Айдаред на клоновш М4 Кальвшь шговий на насшневш шдщеш
Без добрив (контроль) 15.7 14.5 10.8
Гнш 40 т/га 20.0 19.2 16.0
20 т/га гною + N6o Рбо К60 20.7 19.4 16.5
N120 ?120 К-120 18.2 16.5 13.9
HIPos 1.1 1.05 1.0
З табл. 3 видно, що найвищий урожай плодiв забезпечували оргашчна та органо-мшеральна системи удобрення. Вш достовiрно вiдрiзнявся вщ рiвня урожайностi у варiантах без добрив i мшерально1 системи удобрення.
Наведеш у табл. 4 даш свiдчать, що врожайнiсть повторно вирощуваного насадження яблунi залежала як вщ впливу на грунтове середовище до^джуваних систем утримання грунту та удобрення, так i вiд сортопiдшепних комбшувань.
Таблиця 4
Урожайн1сть яблун1 у повторнш культур1 залежно в1д систем
утримання грунту та удобрення саду _(середш дат за 2003-2005 рр.), т/га_
Удобрення Сортошдщепш комбiнування
Система утримання грунту для доведення N, P2O5 i K2O Айдаред на насшневш Айдаред на клоновш Спартан на насiннeвi й тдщет
до оптимальних тдщет тдщет М4
рiвнiв
Парова Без добрив (контроль) 24.6 25.4 20.3
Гнш +NPK 27.4 27.4 22.3
NPK 26.6 27.0 22.3
Паро-сидеральна Без добрив (контроль) 25.1 26.1 21.4
Гнiй +NPK 27.7 28.5 24.2
NPK 27.7 27.4 23.3
бобово-злакова Без добрив 26.4 24.1 22.3
травосумiш (контроль)
Гнш +NPK 29.3 26.7 23.8
NPK 28.5 26.0 23.3
ей К природна трав'я-ниста ослиншсть з Без добрив (контроль) 27.3 27.2 21.7
« • 1-4 к переорюванням Гнш +NPK 30.0 29.1 24.0
и <и & е С 1 О « о восени NPK 30.2 28.4 23.0
природна трав'яниста Без добрив (контроль) 25.9 25.6 21.1
рослиннiсть з Гнш +NPK 28.9 27.6 23.4
к р дискуванням NPK 28.6 27.6 23.2
навесш
Н1Р05 1.6 1.2 1.1
Дерева сорту Айдаред на насшневш шдщеш були найбшьш урожайш за вирощування в мiжряддях природно! трав'янисто! рослинностi з переорюванням восени i бобово-злаково! травосумiшi, а на шдщеш М4 урожайнiсть була найнижча у варiантi з бобово-злаковою травосумiшшю в мiжряддях через те, що поверхнево розмiщена коренева система дерев на цш пiдщепi зумовлювала сильнiше !х реагування на бшьший дефiцит вологи пiд травами.
Однак в цшому рiвнi урожайностi дослщних сортiв яблунi Айдаред i Спартан не сильно вiдрiзнялись залежно вщ систем утримання грунту та удобрення. Це свщчить, що полiпшення бюлопчних, фiзичних та агрохiмiчних властивостей грунту шд трав'янистою рослиннiстю в мiжряддях сприяе компенсацн дефiциту грунтово! вологи для плодових дерев порiвняно з паровою системою навггь за умов нестшкого, а перiодично i недостатнього зволоження.
Висновки
1. За парового утримання в саду темно-сiрого отдзоленого важкосуглинкового грунту в ньому на низькому рiвнi шдтримуеться вмiст гумусу i бiологiчна активнiсть грунтового середовища, що зумовлюе недостатнiй рiвень мшерального живлення i негативний вплив на плодовi дерева токсичних речовин (грунтовтоми).
2. Органiчна система удобрення саду (внесення в розрахунку на рш 20 т/га гною) у найбшьшш мiрi сприяе пiдвищенню гумусованостi (вмюту гумусу на 0,92%) та бюлопчно! активностi грунту i послабленню впливу грунтовтоми на рослини. Близька до не!' щя органо-мшерально!' системи - внесення в розрахунку на рж 10 т/га гною { N30 Рзо К30. А мшеральна система удобрення (внесення раз у два роки 1Ч120 Рш К12о) найменш ефективно сприяе пiдтриманню рiвня гумусованост та бiологiчноl активностi грунту i посилюе негативну дiю грунтовтоми.
3. Утримання грунту в мiжряддях саду тд залуженням як сiяною бобово-злаковою травосумшшю, так i природною трав'янистою рослиннютю забезпечуе пiдтримання його гумусованост та бiологiчноl активностi на вищому рiвнi порiвняно з чистим паром - гумусу бшьше на 0,16-0,61%, мшерального азоту при компостуванш грунту (штрифшацшна здатнiсть) - на 15,8-30,9% i видiлення СО2 - на 26,648,9%.
4. Значному тдвищенню гумусованостi (на 10,7%) та бюлопчно! активностi (на 21,7-26,5%) грунту сприяе паро-сидиральна системи утримання його в мiжряддях (озимi сидерати) порiвняно з паровою.
5. Шдтримання вмiсту в грунт рухомих форм головних макроелементв живлення (NPK) на оптимальних рiвнях за рахунок вiдповiдного удобрення посилюе позитивний вплив залуження мiжрядь i вирощування в них озимих сидератв.
6. Довготривале застосування оргашчно!' та органо-мшерально!' систем удобрення за парового утримання темно--шрого отдзоленого важкосуглинкового грунту або утримання його в мiжряддях пiд дерново-перегнiйною чи паро-сидиральною системами за тдтримання в грунтi оптимальних рiвнiв доступних форм азоту, фосфору i калiю, забезпечуючи полiпшення екологiчних умов кореневого живлення плодових дерев, сприяе пiдвищенню врожайностi яблунi на 11,0-52,8% у незрошуваному насадженнi за умов нестшкого, а перiодами i недостатнього зволоження.
Список використаних джерел
1. Агрохимические методы исследования почв. - М.: Наука, 1975. -
656 с.
2. Акулов П.Г., Доценко А.С., Лукин С.В. Методическое обеспечение агроэкологического мониторинга для контроля блок-компонента почва // Химия в сельском хозяйстве. - 1995. - № 1. - С. 23-25.
3. Бутило А.П. Динамжа вмюту гумусу в грунт садового агрофггоценозу за рiзних систем утримання // Вюник Умансько!' ДАА. -2001 - №1-2. - С. 10-12.
4. Гермял О.М., Копитко П.Г., Господаренко Г.М. Збереження грунту i вщтворення його родючост в правобережному Люостепу // Агрохiмiя i грунтознавство / Мiжвiд. темат. наук. зб. - Хармв, - 2002.
- Кн. 1. - С. 82-92.
5. Гермял З.В. Система удобрення i розвиток мжрофлори грунту в мiжряддях саду // Фактори родючост грунту та ix ефектившсть / Зб. наук. пр. - Умань, 1998. - С. 98-100.
6. ДСТУ 4289-2004 Яюсть грунту. Методи визначення оргашчно!' речовини. - Введено вперше. - К.: Держспоживстандарт Украши, 2005. - 8 с.
7. Копитко П.Г. Удобрення плодових i япдних культур. - К.: Вища шк., 2001. - 206 с.
8. Копытко П.Г. Почвенно-агрохимические основы удобрения плодовых культур (на примере насаждений яблони в УССР): Автореф. дис... д-ра с.-х. наук. - М., 1986. - 44 с.
9. Рубш С.С. Значення та шляхи регулювання балансу оргашчних речовин i гумусу в грунп // Вюник сшьськогосподарсько!' науки. - 1981. -№ 5. - С. 4-8.
10. Рубин С.С. Содержание почвы и удобрение в интенсивных садах.
- М.: Колос, 1983. - 272 с.
11. Учеты, наблюдения, анализы, в опытах с плодовыми и ягодными растениями: Метод. рекомендации / Под ред. Г.К. Карпенчука и А.В. Мельника. - Умань, 1987. - 115 с.
12. Штатнов В.И. К методике определения биологической активности почвы // Доклады ВАСХНИЛ. - 1952. - Вып. 6. - С. 27.
13. Ambus P., Jensen E.S. Nitrogen mineralization and denitrification as influenced by crop residue particle size // Plant Soil. - 1997. - V. 197. -№ 2. - P. 261-270.
14. Rupp D. Zur Stickstoff düngung bei Kernobst Beziehungen zwischen Düngunghöhe, N min-Gehalten in Bodenproben, Nitrat im Bodenwasser und der Stickstoffauswaschung. - Erwertsobstbau,1993. - 35 (6).- P. 153-159.
Humusness and soil biological activity in different fertilizing and soil management systems in orchard and apple-tree productivity Kopytko P.G., Yakovenko Z.V., Zhmudenko V.M.
The results of influence of fertilizing and soil management systems in orchard on soil biological properties and apple-tree productivity on seed and clone M4 rootstocks have been described.
