За останні два десятиліття простежується стійка тенденція до зменшення застосування у землеробстві органічних, мінеральних добрив і вапнякових меліорантів. Це зумовлює порушення екологічної рівноваги між основними елементами живлення рослин, від’ємний баланс органічної речовини ґрунту, збільшення площ кислих ґрунтів.
Характерною особливістю кислих ґрунтів є пригнічення мікробіологічної активності в кореневмісному шарі, нагромадження шкідливих для рослин рухомих форм алюмінію, заліза і марганцю, погіршення фізичних параметрів, недостатній поживний режим. Рослини, що ростуть на підкислених ґрунтах більше пошкоджуються хворобами, в зерно потрапляють важкі метали та нітрати. Через пригнічувальну дію на кореневу систему вільного алюмінію знижується посухостійкість рослин. На кислих ґрунтах збільшується специфічна засміченість полів, бо більшість бур’янів витримують кисле середовище.
За узагальненими даними наукових установ приріст урожаю кукурудзи на вапнованих площах зростає на 16–25%, особливо на сильно та середньокислих ґрунтах. Відбувається оздоровлення ґрунту, знижується частина бактерій і грибів, що викликають різні хвороби. Підвищується ефективність мінеральних добрив на 20–40%. У більшості публікацій, присвячених проблемам вапнування кислих ґрунтів, наводяться оптимальні інтервали значень рН ґрунтового розчину, за яких відбувається зниження врожайності кукурудзи. За рН меншого ніж 4,6 недобираємо близько 25% зерна, за рН 4,6–5,0 — 16%, за рН 5,1–5,5 — 9%. Підвищити врожайність культури можливо тільки за проведення агрохімічної меліорації кислих ґрунтів.
Польові дослідження
Метою наших досліджень було встановлення закономірностей впливу різних форм і доз хімічних меліорантів у поєднанні з мінеральними добривами на врожайність кукурудзи на зерно за вирощування на дерново-підзолистому ґрунті в умовах Західного Полісся.
Польові дослідження проводили у 2015, 2016 та 2018 роках у стаціонарному досліді Інституту сільського господарства Західного Полісся НААН у короткоротаційній сівозміні на дерново-підзолистому зв’язнопіщаному ґрунті. Дослідження проводили на трьох полях, ротація культур — пшениця озима, кукурудза на зерно, ячмінь ярий, ріпак озимий.
Мінеральні добрива вносили відповідно до схеми досліду, N120Р90К120 у формі аміачної селітри, амофосу, калію хлористого. Хімічні меліоранти застосовували перед закладанням стаціонарного досліду згідно зі схемою.
Азотні (N30), фосфорно-калійні та сіркові (S40) добрива вносили під зяблеву оранку, решту азотних добрив (N90) — під передпосівну культивацію. Проводили позакореневе підживлення мікродобривом Нутрівант Плюс зерновий (2 кг/га) у фазу 4–5 та 6–8 листків.
Результати досліджень засвідчили, що врожайність кукурудзи на зерно на дерново-підзолистому зв’язнопіщаному ґрунті насамперед залежить від його окультурення. Зокрема, без внесення добрив і хімічних меліорантів у середньому за три роки зібрано всього 4,05 т/га. Це свідчить про те, що такі ґрунти є малопридатними для вирощування кукурудзи на зерно без попереднього проведення комплексу агрохімічних заходів для зменшення кислотності та поліпшення поживного режиму (табл. 1, рис. 1).
Таблиця 1. Урожайність кукурудзи залежно від удобрення та хімічних меліорантів, середнє за 2015, 2016, 2018 рр., т/га
Мінеральні добрива в нормі N120Р90К120 зумовили підкислення дерново-підзолистого ґрунту до рНKCl 4,32 (вихідні дані рНKCl 4,57), однак попри це відзначено зростання врожайності на 1,01 т/га щодо контролю (без добрив) — 4,05 т/га.
Збільшення показника рНKCl до 5,42 (вихідні дані рНKCl 4,35) сприяло підвищенню врожайності кукурудзи за внесення на фоні удобрення доломітового борошна навіть у невеликих дозах (0,5 Нг), приріст урожаю становив 2,68 і 1,67 т/га відповідно, до контролю (без удобрення) та хімічних меліорантів (фон). З подальшою нейтралізацією ґрунтової кислотності врожайність кукурудзи зростала. Зміна інтервалу кислотності ґрунту до рНKCl 5,73–6,40 забезпечила приріст врожайності до фону N120Р90К120 на 1,67–3,98 т/га.
Рис. 1. Кислотність ґрунту й загибель рослин кукурудзи залежно від удобрення та хімічних меліорантів, середнє за 2015, 2016, 2018 рр.
Примітка: вар. 3–7 доломітове борошно (CaMg(CO3)2)
Як свідчать результати досліджень, між величиною врожаю і рНKCl ґрунту існує тісний прямий зв’язок, коефіцієнт кореляції відповідає високому рівню (r = 0,84).
Величина врожаю зерна кукурудзи підвищувалась залежно від удобрення та внесення різних доз меліорантів від 5,06 т/га до 9,04 т/га, тобто в 1,2–2,2 раза проти контролю (без добрив), де вона становила 4,05 т/га. Істотний приріст врожайності (1,67–3,98 т/га) забезпечило використання меліорантів, щодо фону N120Р90К120.
Умови отримання найвищого рівня врожайності
За роки досліджень найвищий рівень урожайності зерна кукурудзи (9,04 т/га) було одержано за внесення 1,5 дози доломітового борошна на фоні N120Р90К120.
Слід зауважити, що за порівняння впливу на врожайність кукурудзи доломітового та вапнякового борошна встановлено, що внесення 1 дози меліорантів на фоні удобрення N120Р90К120 сприяло формуванню приростів урожайності, відповідно 2,47 та 2,35 т/га, за врожайності на варіанті з унесенням лише мінеральних добрив 5,06 т/га. Наявність магнію у складі доломітового борошна сприяла покращенню умов живлення рослин цим елементом і забезпечила зростання врожаю до 2% щодо варіанта з вапном.
Унесення однієї норми CaMg(CO3)2 на фоні N120Р90К120 в поєднанні із сірковим добривом (S40) та дворазовим позакореневим підживленням мікродобривом Нутрівант Плюс зерновий (2 кг/га) збільшило врожайність на 2,86–3,34 т/га.
Без застосування добрив і меліорантів на кислому ґрунті одержано низький урожай у результаті значної загибелі рослин (32,1%), за невисокої маси одного качана 151 г та виходу зерна з качана 71,1%. Внесення повної дози добрив N120Р90К120 призводило до збільшення маси одного качана до 174 г і виходу зерна з качана — 75,3%. Загибель рослин через підкислення ґрунту в цьому варіанті становила 28,7% (рис. 2).
Рис. 2. Структура врожаю кукурудзи залежно від удобрення та хімічних меліорантів, середнє за 2015, 2016, 2018 рр.
Виживання рослин завдяки удобренню
Унесення меліорантів на фоні удобрення зумовило підвищення показників структури врожаю і виживаності рослин. Найвищі результати одержано за застосування доломітового борошна 1,5 дози за гідролітичною кислотністю: маса одного качана 223 г, вихід зерна з качана 79,7%. Загибель рослин упродовж вегетаційного періоду від сходів до збирання врожаю в цьому варіанті була найнижчою 16,4%. Унесення вапна в дозі 1,0 норми за гідролітичною кислотністю забезпечило дещо нижчі показники в структурі врожаю, ніж в аналогічному з доломітовим борошном (СаMg(CO3)2). Загибель рослин в цих варіантах досліду була невисокою — в межах 19,1–20,0%.
Одержані дані свідчать про те, що зі зниженням кислотності ґрунту на фоні удобрення N120Р90К120 виживаність рослин підвищуються.
Вплив меліорантів на густоту та висоту рослин
Унесення хімічних меліорантів на фоні мінеральних добрив за вирощування кукурудзи на зерно сприяло зростанню показників густоти стояння рослин на 12,1–21,9%, висоти на 9,9–51,6% щодо фону 51,2 тис. шт./га і 151 см відповідно. Найвища густота рослин перед збиранням врожаю 62,4 тис. шт./га і висота 229 см відзначена за 1,5 дози доломітового борошна на фоні удобрення.
Застосування вапнякових меліорантів і добрив також позитивно вплинуло на показники вмісту білка в зерні кукурудзи. Згідно з отриманими нами даних установлено, що вміст білка збільшувався за внесення хімічних меліорантів на фоні N120Р90К120 на 1,82–2,89% щодо контролю й становив 9,4–10,5%. Максимальні показники вмісту білка 10,5% отримано у варіанті з унесенням одинарної норми доломітового борошна на фоні мінерального удобрення з додаванням сірки S40 і проведення позакореневих підживлень мікродобривом Нутрівант Плюс зерновий (2 кг/га).
На підставі результатів дослідження з’ясовано, що внесення доломітового борошна на дерново-підзолистому ґрунті в умовах Західного Полісся на фоні мінеральних добрив сприяло зростанню продуктивності кукурудзи на зерно. Найвищу врожайність 9,04 т/га забезпечило внесення 1,5 дози НГ доломітового борошна на фоні рекомендованої дози N120P90K120. Приріст урожаю до контролю (без добрив) становив 4,99 т/га, до фону (N120P90K120) — 3,98 т/га.
Застосування сіркових добрив (S40) і дворазового позакореневого підживлення мікродобривом Нутрівант Плюс зерновий (2 кг/га) у фазу 4–5 і 6–8 листків на фоні N120P90K120 з унесенням однієї норми доломітового борошна забезпечило зростання врожайності на 10,3%.
Унесення в ґрунт доломітового борошна в дозі 1,5 дози НГ сприяло підвищенню показника рНKCl на 1,93 одиниці (вихідні дані рНKCl 4,47).
Галина РОВНА, Богдан ГУК
старші наукові співробітники відділу землеробства та агрохімії
Інституту сільського господарства Західного Полісся НААН
