Анотація до роботи:

Никитюк Ю.А. Агроекологічна оцінка різних систем удобрення картоплі.-Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата сільськогосподарських наук за спеціальністю 03.00.16 – екологія. Інститут агроекології УААН. Київ, 2007.

Дисертація присвячена агроекологічній оцінці в різній ступені екологізованих і традиційних систем застосування добрив при вирощуванні картоплі на дерново-середньопідзоленому пилувато-супіщаному грунті з властивим їй промивним типом водного режиму в умовах Чернігівського Полісся. Для вирішення поставленого завдання були проведені тривалий стаціонарний, лізиметричний, модельний і виробничий досліди, узагальнені науково-методичні публікації, екологічні нормативи і передовий досвід вирішення даної проблеми в Україні і закордоном, в результаті чого була запропонована нова парадигма проведення комплексної агроекологічної оцінки на системній основі з використанням трьох груп критеріїв, які характеризують вплив технологій удобрення, які вивчали, на виявлення небезпечних деградацій і функціональних змін в основних блок-компонентах агроекосистем – грунтовому, водному і рослинному. В якості пріоритетних критеріїв були використані: порушення екологічної рівноваги в балансі гумусу і біогенних елементів, втрати поживних речовин з грунту внаслідок вимивання і денітрифікації, забруднення інфільтраційних вод нітратами і іншими токсикантами, зміна видового складу і чисельності грунтових бактерій, агрофізичних, фізико-хімічних і агрохімічних показників родючості грунту, погіршення фітосанітарного стану агроценозу, відхилення фактичної урожайності картоплі від еталонної, використання агрокліматичного потенціалу осіннього періоду вегетації (ФАР, опадів, суми ефективних температур) і біологічного азоту, накопичення нітратів в бульбах та відповідність інших показників якості врожаю євростандартам, енерговіддача і економічна ефективність технологій застосування добрив.

Використання цих критеріїв із залученням відповідних нормативів і 5-рівневих оцінювальних шкал дозволило визначити найбільш ефективні з агроекологічної і економічної точок зору системи застосування добрив. До них відноситься сидеральна система, яка в еколого-енергетичному відношенні помітно перевищує всі інші технології і забезпечує отримання високоякісного врожаю еталонного рівня, придатного для виробництва продуктів дитячого та дієтичного харчування. Її доцільно рекомендувати для впровадження на віддалених від тваринницьких ферм полях.

1. За результатами аналізу наукових публікацій, методичних вказівок і нормативних документів опрацьовано алгоритм комплексної агроекологічної оцінки технологій застосування добрив під картоплю при вирощуванні її на дерново-середньопідзолистому середньо-окультуреному, пилувато-супіщаному грунті в умовах достатнього зволоження. Яким установлено, що комплексну агроекологічну оцінку технологій вирощування картоплі доцільно проводити на системних засадах за трьома групами критеріїв і показників, які характеризують вплив системи удобрення на режим основних властивостей агроценозу, екологічний стан та його функції.

2. Домінуючими чинниками екологічної дестабілізації при вирощуванні картоплі можуть бути порушення стану внутрішньої динамічної рівноваги в балансах гумусу (до мінус 1230 кг/га/рік) і поживних елементів (-139,5 кг/га), що зумовлює активізацію дуже небезпечних деградаційних процесів – дегуміфікацію, декальцінацію, підкислення, ущільнення, агровиснаження, послаблення біологічної активності і, як результат, зменшення продуктивної функції ґрунту.

3. При проведенні комплексної агроекологічної оцінки систем удобрення картоплі пріоритетні наступні критерії:

а) за впливом систем удобрення на грунт - баланс гумусу і біогенних елементів; трансформування агрохімічних параметрів родючості, видового складу та чисельності ґрунтової мікрофлори; біологічної активності ґрунту;

б) за впливом на водну компоненту – елементно-речовинний склад і концентрація біогенних елементів (азот, фосфор, калій, кальцій і магній) і водорозчинного гумусу в інфільтраційних водах;

в) за впливом на агрофітоценоз - його продуктивну здатність і фітосанітарний стан, якість бульб (вміст крохмалю, білка, вітаміну “С” і нітратів) ККД використання біологічного та технічного азоту, забур’яненість посівів та ураженість бульб хворобами; ефективність використання агрокліматичного потенціалу (активних температур, ФАР, атмосферних опадів), енергоємність технологій та їх економічну ефективність.

4. Технології застосування добрив – “гній, 40 т/га +N₁₂₀Р₆₀К₁₂₀ + сидерат” сприяла досягненню позитивного балансу гумусу на рівні 0,38-0,78 т/га проти негативного - 1,23 т/га на контролі. Аналогічна закономірність відмічена і в балансах N, Р, К і Са. Баланс Mg при різних технологіях удобрення був позитивний.

З показниками балансів гумусу і поживних елементів корелювали параметри родючості ґрунту. Найвищий показник вмісту гумусу – 1,26% - одержано при застосуванні сидерально-органо-мінеральної системи удобрення, де баланс гумусу був позитивний – 380 кг/га. У зв’язку з цим, вирощування люпину у проміжних сидеральних посівах за впливом на родючість еквівалентне 30 т гною. Позитивним показникам балансів азоту (+157 кг/га), фосфору (+193 кг/га) і калію (+137 кг/га) на сидерально-органо-мінеральному фоні відповідали найвищі рівні вмісту цих елементів у ґрунті – 100, 248 і 80 мг на кг ґрунту.

5. Екологізація систем удобрення картоплі шляхом запровадження пожнивних сидеральних посівів люпину є не тільки альтернативним джерелом збагачення ґрунту на органічну речовину, але й високоефективним запобіжним заходом вимивання біогенних елементів з ґрунту та забруднення підгрунтових вод, нітратами, нітритами та іншими токсикантами. За нашими спостереженнями, пожнивна сидерація зменшує вимивання біогенних елементів і водорозчинного гумусу , порівняно з мінеральною системою удобрювання, на 51 і 48%.

6. Азотфіксуючі, целюлозоруйнуючі та фосфатмобілізуючі бактерії під впливом добрив підвищували свою чисельність, денітрифікатори і кислотоутворюючі бактерії, навпаки, зменшували.

Біологічну активність ґрунту характеризують його нітрифікаційна здатність та інтенсивність виділення СО₂. Добрива, особливо інтенсивні технології їх застосування, значно активізують ці процеси, підвищуючи нітрифікаційну здатність ґрунту з 2,0-2,6 (контроль) до 7,4-8,0 мг NО₃ /кг ґрунту (сидерат І + гній + NРК). Виділення СО₂ при цьому збільшувалося в 2,4 рази, що з агрономічної точки зору є позитивом.

7. Застосування проміжних сидеральних посівів як окремо, так і при сумісному використанні з гноєм і мінеральними добривами справляє значний фітосанітарний ефект, знижуючи забур’яненість картопляного агрофітоценозу в 1,5-2,0 рази та ураженість бульб хворобами на 23-29% порівняно із контролем і на 30-36% порівняно з внесенням гною.

8. Екологічно обгрунтований рівень продуктивності культури – найважливіший критерій для надання технологіям агроекологічної оцінки. У нашому досліді 200 ц бульб з 1 га – це еталонна врожайність картоплі, яку забезпечила сидеральна система удобрення з високими показниками якості врожаю, що передбачені як вітчизняними так і європейскими стандартами. На разі, коли бульби містять 16,4% крохмалю, 2,2% легкозасвоюваного білка, 15,7 мг% вітаміну “С” та 107 мг/кг сирої маси нітратів (при ГДК 120 мг) і співвідношенні NО₃ : вітаміну “С” 7,7. Така картопля придатна для виробництва продуктів дитячого та дієтичного харчування, а технологія вирощування (удобрення) цілком відповідає вимогам екобезпеки і концепції стійкого еколого-економічного розвитку.

9. Крім ознак екологізації, яких набуває традиційна система удобрення картоплі (гній+NРК) в результаті доповнення її сидерацією, сидеральна система удобрення має значну перевагу над іншими за використанням агрокліматичних ресурсів та показниками енерго-економічної ефективності.

10. На застосування сидеральної системи було витрачено непоновлюваної енергії 4476 МДж/га, органічної – в 3,7 рази більше за практично рівних приростів урожайності (69 і 71 ц\га). Енерговитрати при цьому на 1 ц бульб становили у першому випадку 64,9, у другому – 207,4 МДж, тобто в 3,2 рази більше. Доповнення мінеральної та органо-мінеральної систем удобрення сидерацією знижує їхню енергоємність на 73,1 і 86,6% та забезпечує одні з найкращих показників рівня рентабельності (319-300%), собівартості 1 т продукції (251-266,4 грн) та одержання умовно чистого прибутку до 13945-14942 грн/га.

Публікації автора:

1. Бердніков О.М., Никитюк Ю.А. Роль сидерації в сучасному землеробстві //Вісник аграрної науки. Вип.3.К.:2004. – С.12-15 (Проведення досліджень, аналіз результатів, написання статті).

2. Никитюк Ю.А., Потапенко Л.В. Агроекологічна оцінка різних систем удобрення картоплі (на основі лізиметричних дослідів). Агроекологічний журнал. – Вип.1.К.:2004. – С.57-61 (Аналіз результатів, написання статті).

3. Никитюк Ю.А. Агроэкологические и экономические аспекты выращивания картофеля в Полесье // Матеріали міжнародної наукової конференції. Вінниця.: 2002. – С. 191-193 .

4. Патика М.В., Патика Т.І., Никитюк Ю.А., Потапенко Л.В. Особливості регулювання фунгістатичного потенціалу ґрунтів в агроекосистемах за допомогою агротехнічних заходу //Міжвідомчий тематичний науковий збірник. Корми і кормовиробництво. Вінниця.: 2005. – С. 85-99 (Аналіз літературних даних, аналіз одержаних результатів).

5. Никитюк Ю.А. Екотоксилогічні аспекти різних систем удобрення при вирощуванні картоплі // Тези доповідей І з’їзду токсикологів України. Київ.: 2001. – С. 12-13.

6. Никитюк Ю.А. Баланс поживних речовин – теоретична база екологізації систем удобрення // Чернігівщина аграрна.- 2007.- №1(5).- С.7-8.

7. Никитюк Ю.А., Бердніков О.М., Тараріко Ю.О., Гриник І.В. та ін. Методичні рекомендації . Шляхи біологізації ресурсо- і енергозбереження в сучасному землеробстві. Чернігів. – 2007.-57с. (Проведення досліджень, аналіз одержаних результатів, написання рекомендацій).