Рухомі форми мають
вагоме значення
Найбільший вплив на формування урожайності сільськогосподарських культур мають рухомі форми фосфатів, який проявляється на початку росту та розвитку рослин і особливо сильно відчувається на стадії проростків. Проте рухомі форми фосфатів у ґрунті знаходяться у незначній кількості, що пояснюється знаходженням фосфору в ґрунті в слаборозчинній мінеральній та недоступній рослинам органічній формах, це і стримує подальше зростання продуктивності сільськогосподарських культур.
Вміст рухомого фосфору і можливість використання рослиною внесеного фосфору, як вказує Е. Рассел, залежить від двох факторів. Перший — розмір кореневої системи рослини, тобто об’єм ґрунту, з якого культура може використовувати фосфор. Другий — властивість кореневої системи культури використовувати менш доступні форми фосфору за рахунок різної кількості виділених культурою органічних кислот та кількості й активності ґрунтової біоти.
Дослідженнями Ф. В. Чирикова було встановлено, що майже всі сільськогосподарські культури, лише за винятком тих їх видів (гречка, люпин, горох та ін.), у яких співвідношення СаО/Р2О5 більше 1,3, здатні поглинати фосфор, розчиняючи фосфати своїми ексудатами або вивільняючи фосфор за рахунок інтенсивного поглинання з ґрунтового розчину катіонів кальцію. Зернові колосові культури, кукурудза, соняшник поглинають лише рухому його форму, оскільки вище назване співвідношення у цих культур значно менше цього показника, тому вони добре реагують на внесення легкорозчинних форм фосфорних добрив та позакореневе підживлення, оскільки енергійно вбирають фосфор і менше кальцій. Для росту і розвитку сільськогосподарських культур важливим є не лише вміст рухомих фосфатів у ґрунті, але й ступінь їхньої рухомості.
На сьогодні забезпеченість рослин рухомими сполуками фосфору можливо покращити завдяки введенню у технологію вирощування сільськогосподарських культур таких елементів, як внесення фосфатмобілізуючих бактеріальних препаратів та проведення позакореневого підживлення рослин у критичні фази розвитку.
Умови та мета досліджень
Мета досліджень полягала у вивченні ефективності грунтового біопрепарату — Граундфікс + Липосам, та біопрепаратів для позакореневого підживлення — Органік-баланс, Біокомплекс БТУ-Р для технічних культур, Біокомплекс БТУ-Р для зернових культур і біоприлипач — Липосам на посівах гібриду соняшнику — Олівер і гібриду кукурудзи на зерно — Хорол.
Дослідження ефективності біопрепаратів Граундфікс, Липосам, Органік-баланс, Біокомплекс БТУ-р для технічних і зернових культур на посівах соняшнику і кукурудзи на зерно в польових дослідах проводили в 2016 р. на Панфильській ДС ННЦ «Інститут землеробства НААН», яка розташована у Київській області Яготинському районі с. Панфили.
За даними агрохімічного аналізу вихідних зразків, досліджений ґрунт — чорнозем типовий малогумусний, вміст гумусу в орному шарі варіює від 3,08 до 3,15%, у підорному — від 2,72 до 2,9%. Ґрунт характеризується високим умістом фосфору — 233–270 мг/кг ґрунту в орному і 227–270 мг/кг — у підорному шарах, високим і середнім вмістом обмінного калію (80–100 мг/кг ґрунту). Реакція ґрунтового розчину слабокисла, ступінь насичення вбирного комплексу основами високий (85–99%). За своїм складом і властивостями ґрунт цілком придатний для вирощування усіх сільськогосподарських культур, які рекомендовані для цієї зони. Агротехніка досліджень загальноприйнята і рекомендована для зони проведення досліджень. Захист рослин від шкідників, хвороб і бур’янів загальноприйнятий і координується на основі даних спостережень їхнього розвитку відповідно до умов року.
Агрометеорологічні умови в період проведення досліджень формувалися відповідно до зазначеного агрокліматичного району. У квітні на два тижні раніше середніх багаторічних строків (4–5 квітня) відбувся стійкий перехід середньої добової температури повітря через +10 °C, розпочався період активної вегетації сільгоспкультур. Середня місячна температура повітря у квітні виявилася на 3–4 °C вищою за норму і в абсолютному визначенні становила плюс 11,1–12,4 °C. Опади відмічалися упродовж 6–11 днів. Їх кількість становила 26–34 мм (52–77% місячної норми). Запаси продуктивної вологи ґрунту були достатніми та оптимальними.
У травні спостерігалася нестійка за температурним режимом з опадами погода. Опади відмічалися протягом 11–18 днів. Їх кількість становила 91–108 мм (169–235% місячної норми). У першій половині червня переважала прохолодна з опадами (до 46% місячної норми) погода. Упродовж третьої декади червня розвиток сільськогосподарських культур проходив в умовах жаркої з дефіцитом опадів погоди.
У більшості днів липня і серпня утримувалася жарка з незначною кількістю опадів погода. Розвиток сільськогосподарських культур відбувався за умов здебільшого спекотної погоди та недостатніх вологозапасів у ґрунті. Інтенсивне накопичення тепла суттєво прискорило розвиток пізніх культур і, відповідно, скоротило їх період вегетації. Середня місячна температура повітря у вересні виявилася вищою за норму на 1–2 °C. Незначні опади відмічалися лише упродовж 1–3 днів, їх кількість становила 3–13 мм. Це одна з найменших сум опадів за період спостережень з 1961 по 2016 рр.
Методи дослідження використовували такі: польовий — визначення взаємодії об’єктів досліджень з природніми та агротехнічними факторами; вимірювальний та ваговий — формування врожаю соняшнику та кукурудзи на зерно; математико-статистичний — для оцінки достовірності отриманих результатів досліджень.
Схема досліду
Дослід № 1 — соняшник (сівозміна — горох-пшениця озима-соняшник-ячмінь ярий-кукурудза на зерно):
Спосіб застосування — внесення у ґрунт
- Контроль (загальноприйнята технологія — система удобрення N90P60K90 + побічна продукція попередника);
- Внесення у грунт (Граундфікс 5 л/га + Липосам 0,5 л/га) + позакореневе підживлення* + загальноприйнята технологія;
- Внесення у грунт (Граундфікс 10 л/га + Липосам 0,5 л/га) + позакореневе підживлення** + загальноприйнята технологія.
Дослід № 2 — кукурудза на зерно (сівозміна — горох-пшениця озима-кукурудза на зерно-ячмінь ярий):
Спосіб застосування — внесення у ґрунт
- Контроль (загальноприйнята технологія — система удобрення N60P60K60 + побічна продукція попередника);
- Внесення у грунт (Граундфікс 5 л/га + Липосам 0,5 л/га) + позакореневе підживлення* + загальноприйнята технологія;
- Внесення у грунт (Граундфікс 10 л/га + Липосам 0,5 л/га) + позакореневе підживлення** + загальноприйнята технологія.
Дослід № 3 — кукурудза на зерно (сівозміна — горох-пшениця озима-кукурудза на зерно-ячмінь ярий):
Спосіб застосування — внесення у ґрунт
- Контроль (система удобрення — побічна продукція попередника);
- Внесення у грунт (Граундфікс 5 л/га + Липосам 0,5 л/га) + позакореневе підживлення* + загальноприйнята технологія;
- Внесення у грунт (Граундфікс 10 л/га + Липосам 0,5 л/га) + позакореневе підживлення** + загальноприйнята технологія.
Примітка: позакореневе підживлення
* — соняшник і кукурудза: Органік-баланс 0,4 л/га + Липосам 0,2 л/га.
** — соняшник у фазі зірочки: Біокомплекс БТУ-р для технічних культур 0,5 л/га + 0,2 л/ га Липосам;
** — кукурудза у фазі викидання волоті: Біокомплекс БТУ-р для зернових культур 0,5 л/га + Липосам 0,2 л/га.
Результати досліджень
Дослідження динаміки зміни кількості рухомого фосфору в ґрунті протягом вегетації соняшнику показало, що на контрольному варіанті у фазі цвітіння його вміст у ґрунті зменшився на 17,0%, а на час збирання — на 28,6%, порівняно з контрольним відбором зразка ґрунту (рис. 1).
Рис. 1. Вміст рухомого фосфору в грунті на посівах соняшнику, мг/кг
У варіантах із внесенням ґрунтового біопрепарату Граундфікс у дозах 5 і 10 л/га + Липосам 0,5 л/га на час проходження фази цвітіння соняшнику вмісту рухомого фосфору в ґрунті порівняно з контролем зріс на 23,2% і 34,0% відповідно. На час збирання ця закономірність була збережена і становила 16,2% і 26,9%.
У посівах кукурудзи на зерно, яку розміщували після пшениці озимої у чотирипільних сівозмінах за органо-мінеральної системи удобрення, яка передбачала заорювання побічної продукції попередника (солома пшениці озимої) і внесення мінеральних добрив у дозах N60P60K60 встановлено, що внесення ґрунтового біопрепарату Граундфікс у дозі 10 л/га + Липосам 0,5 л/га забезпечило збільшення вмісту рухомого фосфору в ґрунті у фазі викидання волоті на 24,1%, а на час збирання — 16,1% порівняно з контролем (рис. 2).
Рис. 2. Вміст рухомого фосфору в ґрунті, мг/кг
У варіанті з внесенням грунтового біопрепарату Граундфікс у дозі 5 л/га його вміст у грунті у фазі викидання волоті зріс на 7,1% порівняно з контролем, а під час збирання зменшився на 14,1%. На нашу думку, це пов’язано з формуванням більшого рівня продуктивності культури за внесення 5 л/га біопрепарату порівняно з контролем, а також зі зменшенням вологи в ґрунті.
При вирощуванні кукурудзи на зерно за органічної системи удобрення (заорювання лише побічної продукції попередника) і внесення ґрунтового біопрепарату Граундфікс у дозі 10 л/га спостерігалась така ж закономірність, як і за органо-мінеральної системи удобрення (рис. 2). Проте збільшення рухомого фосфору в ґрунті впродовж вегетації було меншим в 3,2 і 1,5 разів відповідно.
Таким чином, внесення ґрунтового біопрепарату Граундфікс у дозі 10 л/га + Липосам 0,5 л/га забезпечувало стабільно високий вміст рухомого фосфору в ґрунті протягом усієї вегетації сільськогосподарських культур.
Для підвищення ефективності дії ґрунтового біопрепарату Граундфікс, стійкості рослин до впливу стресових факторів та формування продуктивності і якості зерна сільськогосподарських культур проведено позакореневі підживлення протягом вегетаційного періоду, відповідно до схеми досліду.
Аналіз урожайних даних показав, що на фоні органо-мінеральної системи удобрення у сівозміні внесення ґрунтового біопрепарату Граундфікс у дозі 5 л/га + Липосам та проведення позакореневого підживлення біопрепаратами Органік-баланс + Липосам та Біокомплекс БТУ-р для технічних культур + Липосам отримано біологічну урожайність соняшнику 4,79 т/га, що на 0,60 т/га, або 14,3% вище порівняно з контрольним варіантом (4,19 т/га) (табл. 1).
Таблиця 1. Урожайність соняшнику та показники якості зерна за
органо-мінеральної системи удобрення і різних норм біопрепаратів, 2016 р.
Примітка * — фаза 3–5 листків — Органік-баланс 0,4 л/га +
Липосам 0,2 л/га + фаза зірочки — Біокомплекс БТУ-р для технічних
культур 0,5 л/га + 0,2 л/га Липосам
Збільшення дози препарату Граундфікс до 10 л/га + Липосам 0,5 л/га та проведення позакореневого підживлення дозволило підвищити рівень біологічної урожайності культури до 5,02 т/га, тобто біологічна ефективність цієї моделі досліду порівняно з контролем становила 0,83 т/га, або 19,8%.
При визначенні якості урожаю встановлено особливості накопичення протеїну і жиру в насінні соняшнику. Залежно від моделі досліду, вміст протеїну в зерні змінювався від 20,17 до 20,84%, а жиру — від 43,32 до 43,72%. Найвищий вміст протеїну (20,84%) і жиру (43,72%) у насінні соняшнику забезпечила модель досліду, яка передбачала внесення біопрепарату Граундфікс 10 л/га на фоні загальноприйнятої у досліді системи удобрення та проведення позакореневого внесення біопрепаратів Органік-баланс + Липосам та Біокомплекс БТУ-р для технічних культур + Липосам.
За результатами досліджень на посівах кукурудзи встановлено, що за органо-мінеральної системи удобрення (солома пшениці озимої + N60P60K60) внесення у ґрунт біопрепарату Граудфікс + Липосам у комплексі з позакореневим внесенням препаратів Органік–баланс + Липосам і Біокомплекс БТУ-р для зернових культур + Липосам забезпечило формування біологічного урожаю зерна на рівні 8,21–8,53 т/га, що на 13,9 і 18,3% вище порівняно з контрольним варіантом — 7,21 т/га (табл. 2).
Таблиця 2. Урожайність кукурудзи та показники якості зерна залежно
від системи й удобрення і норм біопрепаратів, 2016 р.
Примітка * — фаза 3–5 листків — Органік-баланс 0,4 л/га +
Липосам 0,2 л/га + фаза викидання волоті — Біокомплекс БТУ-р
для зернових культур 0,5 л/га + 0,2 л/га Липосам
Слід відмітити, що біологічний урожай зерна в посівах кукурудзи, за результатами досліджень, досягав найвищих значень (8,53 т/га) за моделі досліду, яка передбачала внесення біопрепарату Грундфікс у дозі 10 л/га та за позакореневого підживлення препаратами Органік-баланс + Липосам і Біокомплекс БТУ-р для зернових культур + Липосам, що на 4,6% вище порівняно з моделлю досліду з дозою внесення 5 л/га Граундфікс.
Застосування біопрепарату Граундфікс за позакореневої обробки посівів кукурудзи біопрепаратами Органік–баланс +Липосам і Біокомплекс БТУ-р для зернових культур + Липосам позитивно впливало на якісні показники зерна кукурудзи порівняно із загальноприйнятою технологією. Зокрема, відмічено зростання вмісту протеїну на 0,58–0,60%, жиру — на 0,11–0,17%, крохмалю — на 0,34–0,88% порівняно з контролем.
Внесення біопрепаратів Граундфікс, Органік-баланс, Біокомплекс БТУ-р для зернових культур і Липосам у посівах кукурудзи на зерно, яку вирощували у чотирипільній сівозміні за органічної системи удобрення (побічна продукція попередника), забезпечило формування біологічної урожайності культури на рівні 6,76–7,07 т/га (табл. 2).
Так, за внесення у ґрунт біопрепарату Граундфікс у дозі 5 л/га та проведення позакореневої обробки біопрепаратами Органік-баланс + Липосам та Біокомплекс БТУ-р для зернових культур + Липосам отримано приріст урожайності до контролю 0,85 т/га, або 14,4%. Застосування біопрепарату Граундфікс у дозі 10 л/га і позакореневе підживлення забезпечило суттєве зростання урожайності на 1,16 т/га, або 19,6% до контролю.
Також слід відмітити ефективнішу дію комплексу біопрепаратів саме за органічної системи удобрення у сівозміні (ефективність препаратів в умовних одиницях на 0,5–1,3% була вищою, порівняно з органо-мінеральною системою удобрення).
Встановлено позитивний вплив ґрунтового біопрепарату Граундфікс із Липосамом та позакореневого підживлення препаратами Органік-баланс + Липосам, Комплекс БТУ-р для зернових культур + Липосам на показники якості зерна кукурудзи. Вміст протеїну і жиру підвищився відповідно на 0,16–0,37 і 0,20–0,23% щодо контролю. Також відбулося зростання кількості крохмалю на 0,19–0,44% у зерні кукурудзи за застосування цих препаратів порівняно з контрольним варіантом.
Аналіз економічної ефективності використання біопрепаратів у різних системах удобрення досліджуваних культур наведено в таблиці 3. Так, внесення на посівах кукурудзи грунтого біопрепарату Граундфікс у дозі 5 і 10 л/га та проведення двох позакореневих підживлень (Органік-баланс + Липосам, Біокомплекс-БТУ-р для зернових культур + Липосам) дозволило збільшити умовно-чистий прибуток, порівняно з контролем, за органо-мінеральної системи удобрення відповідно на 11,3 і 13,8%, за органічної — на 11,2 і 14,1%. На посівах соняшнику за органомінеральної системи удобрення умовно чистий прибуток становив 12,5 і 16,6%.
Таблиця 3. Економічна ефективність застосування біопрепаратів за
різних систем удобрення, 2016 р.
Примітка: к — контроль, * — 0,32* — контроль 2;
Собівартість 1 т: кукурудза — 4000 грн, соняшник — 9650 грн.
За рахунок підвищення дози внесення грунтового біопрепарату Граундфікс до 10 л/га отримано вищий умовно-чистий прибуток, порівняно з внесенням 5 л/га Граундфіксу, на кукурудзі за органо-мінеральної системи удобрення на 725 грн/га, органічної — на 685 грн/га, а також на соняшнику за органо-мінеральної системи — на 1664,5 грн/га
Висновки
Таким чином, встановлено, що внесення грунтового біопрепарту Граундфікс у дозі 10 л/га забезпечувало збільшення рухомих форм фосфору протягом вегетації на досліджуваних культурах із різних систем удобрення в 1,1–1,3 разів порівняно з контролем.
Комплексне застосування грунтового біопрепарату Граундфікс + Липосам та проведення позакореневих підживлень (Органік-баланс + Липосам та Біокомплекс БТУ-р для зернових культур + Липосам, Біокомплекс БТУ-р для технічних культур + Липосам) забезпечило збільшення продуктивності кукурудзи на зерно порівняно із прийнятою технологією вирощування на 13,9–19,6%, соняшнику — на 14,3–19,8%.
Застосування біопрепаратів підвищило отримання умовно-чистого прибутку на кукурудзі на 11,2–14,1%, на соняшнику — 12,5 і 16,6%, порівняно з контролем.
Д. В. ЛІТВІНОВ, доктор с.-г. наук ННЦ
«Інститут землеробства НААН»
О. В. ШМОРГУН, канд. с.-г. наук
ТОВ «Компанія «БТУ-Центр»