Катастрофічне зменшення обсягів виробництва та внесення органічних добрив у ґрунти в Україні насамперед гною погіршують родючість ґрунтів, формує від’ємний баланс гумусу. Одним із резервів надходження органічної речовини в ґрунт є використання на добриво соломи зернових колосових і листостеблової маси соняшнику, сорго, кукурудзи, сої та інших сільськогосподарських культур, шляхом їх ретельного подрібнення і загортання в шар ґрунту зі сприятливими гідротермічними умовами для перебігу мікробіологічних процесів їх розкладання. Серед перспективних технологій повернення органіки в ґрунт є застосування аграріями біологічних препаратів, у тому числі деструкторів. Біологічні препарати екологічно безпечні, адже мікроорганізми, що входять до їх складу, симбіотичні, не тільки покращують азотне живлення рослин, але й підвищують вміст рухомих сполук фосфору і калію, активізують мінералізацію важкодоступних фосфатів й інших ґрунтових мінералів.
Учені, які експериментально досліджували дії деструкторів, уважають, що їх застосування припиняє процеси деградації ґрунтів, збільшує чисельність ґрунтової мікрофлори до 3–5 т/га і тим самим підтримує біологічну активність ґрунту, оздоровлюючи його. Завдяки застосуванню деструкторів з’явилась можливість збагатити ґрунт органічними речовинами та покращити поживний режим. Так, за загального врожаю біомаси озимих зернових 12,0–16,0 т/га у ґрунт повертається до 4,0–6,0 т/га соломи, у посівах ярих за біомаси 8,0–12,0 т/га — до 3,0–3,5 т/га.
Умови наукових досліджень деструкторів
Дослідження проводили протягом 2017–2019 рр. на дослідному полі Південноукраїнської філії УкрНДІПВТ ім. Л. Погорілого, в зернопаропросапній сівозміні. Територіально дослідне господарство розташовано в найбільш посушливій частині Степової зони України й характеризується високими ресурсами тепла і середньорічною сумою атмосферних опадів на рівні 411,5 мм. Гібрид соняшнику ВНІС Армагедон висівали після пшениці озимої. Агротехніка в дослідах — загальновизнана, крім факторів, що ставилися на експериментальне дослідження. Повторність у досліді — триразова. Площа посівної ділянки — 1760 м², облікової — 50 м². Варіанти розміщували за методом розщеплених ділянок. У результаті поєднання двох факторів було закладено 40 варіантів.
Ґрунт дослідного поля — темно-каштановий, середньосуглинковий, в орному шарі міститься гумусу — 1,85%, загального азоту — 0,103, фосфору — 0,120 та калію — 2,3% зі щільністю складення в рівноважному стані 1,38 г/см³. У гранулометричному складі ґрунту переважає фракція великого пилу (38,1% в орному шарі), тому він легко піддається ерозійним процесам. Солонцюватість ґрунту визначає незадовільні водно-фізичні властивості. Низький уміст водостійких агрегатів в орному шарі ґрунту ускладнює його обробіток у сухому стані. Поверхневий шар має здатність запливати, що заважає вбиранню й фільтрації води в глибші горизонти. Сухі грудки сухі, міцні, важко піддаються обробітку, крім того, в таких ґрунтах на глибині 30–35 см утворюється ущільнений ілювіальний прошарок, який заважає проникненню в глибокі шари не лише води, а й кореневої системи рослин. Тому в таких умовах були і є досить актуальними питання щодо розроблення біологічних заходів покращення агрофізичних властивостей ґрунту, зокрема використання на добриво післяжнивних решток сільськогосподарських культур.
Дослідження проводили із застосуванням загальновизнаних в Україні методик і методичних рекомендацій. У сівозміні досліджували дію різних деструкторів (Фактор А) за застосування з аміачною селітрою на фоні п’яти способів і глибини основного обробітку ґрунту (Фактор В).
Фактор А (деструктори стерні):
• Контроль (без застосування деструкторів).
• Деструктор №1 + 2,5 л/га + аміачна селітра 40 кг/га.
• Деструктор №2 + 2,5 л/га + аміачна селітра 40 кг/га.
До складу деструктора №1 входять калій і фосфатмобілізаційні ґрунтові бактерії та інша корисна мікрофлора, продукти метаболізму мікроорганізмів, макро- і мікроелементи. До складу концентрованого органо-мінерального препарату №2 входять бактерії-антагоністи патогенних для рослин грибів і бактерій, гумат калію — 62 г/л; бор — 31; кобальт — 0,32, які розкладають післяжнивні рештки сільськогосподарських культур і здатні фіксувати молекулярний азот, мобілізувати важкодоступні форми сполук калію та фосфору, сапрофітні гриби, біологічно активні речовини.
Дослідження розкладання соломи
Дослідження впливу способів обробітку ґрунту та різних деструкторів на ступінь розкладання соломи пшениці озимої та вміст основних елементів мінерального живлення в орному шарі ґрунту проводили в період росту і розвитку соняшнику.
Процес перетворення в ґрунті післяжнивних решток насамперед стосується розкладання білкових речовин, і амоніфікувальні мікроорганізми в цьому процесі відіграють провідну роль. Установлено, що найбільша їх чисельність за гідротермічних умов вегетаційного періоду 2018 року на початку вегетації соняшнику формувалась за оранки на глибину 30–32 см і становила 16,72 млн шт./г, а за чизельного розпушування на глибину 40–42 см їх налічувалось — 15,26 млн шт./г ґрунту, або їх було менше на 8,7%.
Заміна оранки на мілкий і поверхневий безполицевий обробіток і сівба в попередньо необроблений ґрунт призвели до зменшення чисельності амоніфікаторів до 13,80 млн шт./г, тобто зниження досягло 17,2%. Переущільнення ґрунту, зменшення запасів вологи та погіршення водно-повітряного режиму у варіантах безполицевого обробітку та сівби в попередньо необроблений ґрунт призвело до мінімальних значень досліджуваного показника, що, своєю чергою, негативно позначилось на розкладанні післяжнивних решток і нагромадженні нітратів.
За результатами агрохімічного аналізу зразків ґрунту, проведеного під час закладання досліду (після збирання врожаю пшениці озимої 26 липня 2017 року) було визначено початковий уміст гумусу й елементів мінерального живлення. Так, уміст гумусу становив 1,85%, нітратів (NO3) — 16,5 мг/кг, рухомого фосфору (P2O5) і обмінного калію (K2O) відповідно — 102,0 та 295,0 мг/кг ґрунту, що є характерним для темно-каштанових середньосуглинкових ґрунтів південного Степу України.
У зв’язку з посушливими умовами літньо-осіннього періоду перед входженням у зиму 6 жовтня 2017 року відібрано зразки ґрунту у варіанті оранки на глибину 30–32 см (ПЛН-5-35) з метою встановлення дії деструкторів на розкладання соломи. Визначення вмісту елементів мінерального живлення свідчить про те, що на контролі — без оброблення соломи пшениці озимої деструкторами вміст нітратів зріс до 19,2 мг/кг ґрунту. У варіанті 2 з обробкою соломи пшеничної деструктором №1 + 40 кг NH4NO3 він зріс до 30,5 мг/кг ґрунту, або на 58,85%, а у варіанті обробки соломи деструкторами №2 + 40 кг NH4NO3 їх містилось — 42,6 мг/кг ґрунту, або на 121,88% більше за показники на контролі (таблиця).
Таблиця 1. Уміст елементів мінерального живлення в шарі ґрунту 0–30 см за обробки соломи пшениці озимої деструкторами 2017–2019 рр.
Нітрифікаційна здатність ґрунту у варіантах 2 і 3 відповідає середньому рівню забезпеченості. Перед завершенням вегетаційного періоду підвищився і вміст рухомого фосфору та обмінного калію в обох варіантах досліду, порівнюючи з контролем, відповідно, у варіанті 2 на 3,3 і 6,3% та у варіанті 3 на 20,9% і 39,9%.
Експериментальними дослідженнями 2018 року встановлено, що без оброблення соломи пшениці озимої деструкторами вміст нітратів у компостованих зразках коливався в межах 17,3 мг/кг ґрунту, а за обробки деструктором №1 їх уміст зріс до 18,1 мг/кг, або лише на 4,62%. Застосування деструктора №2 сприяло зростанню вмісту нітратів до 22,3 мг/кг ґрунту, або на 28,9%
Уміст рухомих сполук фосфору в шарі ґрунту 0–30 см без застосування деструкторів становив 117,6 мг/кг. Оброблення соломи пшениці озимої деструктором №1 сприяло зростанню вмісту рухомого фосфору (Р2О5) до 126,0 мг/кг ґрунту, або на 7,1%, а застосування деструктора №2 забезпечило підвищення його вмісту до 133,0 мг/кг, або на 13,1%.
Володимир МАЛЯРЧУК, канд. с.-г. наук
Південноукраїнська філія УкрНДІПВТ ім. Л. Погорілого
