Анотація до роботи:

Куц Г.М. Агроекологічне обгрунтування вирощування томатів у ланці зрошуваної зерно – овочевої сівозміни – Рукопис

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата сільськогосподарських наук за спеціальністю 06.01.09 – рослинництво – Херсонський державний аграрний університет. Херсон, 2004.

Дисертація присвячена агроекологічному обгрунтуванню впливу систем обробітку грунту в поєднанні з мінеральними та органомінеральними добривами, соломою і сидератами на процеси росту і розвитку томатів, їх продуктивність, показники якості, елементи родючості зрошуваного темно – каштанового грунту, економічну та енергетичну ефективність.

Дослідженнями встановлено, що заробка у грунт соломи та сидератів на фоні використання оптимальних норм мінеральних добрив під культури у ланці зерно-овочевої сівозміни (кукурудза МВС, озима пшениця + пожнивно-вівсяно-горохова суміш, томат) позитивно впливала на розвиток рослин у продовж усього періода вегетації. При цьому більш інтенсивно відбувалося наростання надземної маси, більше накопичувалося сухої речовини. При вирощування томатів на фоні органо-мінеральної системи живлення площа листкової поверхні на початку масового плодоутворення на 37,2% перевищувало цей показник у порівнянні з внесенням тільки NPK. Між площею листкової поверхні та рівнем врожаю томатів встановлена пряма корелятивна залежність – у фазу цвітіння коефіцієнт кореляції становив 0,87 ± 0,06, а масового плодоутворення – 0,90 ± 0,05.

Аналогічно площі листкової поверхні у продовж вегетації томатів змінювалася чиста продуктивність фотосинтезу, фотосинтетичний потенціал, а також вміст хлорофілу у листях. При вирощуванні томатів на органо-мінеральному фоні живлення зростала продуктивність та підвищувалася якість плодів.

Дослідженнями встановлена висока ефективність застосування органічних і мінеральних добрив у поєднанні з комбінованою (ресурсозберігаючою) системою обробітку грунту в ланці зерно – овочевої сівозміни. При такому поєднанні забезпечується сталий урожай томатів, відбувається покращення основних показників родючості грунту з ознаками розширеного її відтворення. Витрати, що пов’язані із заробкою в грунт соломи та сидератів, згідно розрахунку економічних показників окуповуються додатково отриманим урожаєм плодів томатів, які до того ж характеризуються високими показниками якості.

У дисертації наведені теоретичні викладки і агрекологічне обгрунтування вирощування томатів у зоні зрошення півдня України. Результати одержаних експериментальних даних дозволяють сформулювати наступні основні наукові узагальнення і висновки:

1. Застосування органічних добрив у ланці сівозміни (соломи озимої пшениці та сидератів) більшою мірою підвищує вміст органічної речовини, водорозчинного та загального гумусу в тривало зрошуваному грунті, ніж спосіб обробітку грунту. Найвищими ці показники виявилися на фоні диференційованої системи обробітку грунту, а найменшими – безполицевої. Найбільшою кількість усіх органічних компонентів як в орному, так і підорному шарах грунту, виявилася за сумісного застосування соломи озимої пшениці, сидерату та оптимальної норми мінеральних добрив.

2. Необхідною умовою гумусоутворення є систематичне надходження в грунт органічних речовин та їх мікробіологічна трансформація. У середньому за роки досліджень за фактором системи удобрення на період збирання томатів кількість целюлозоруйнівних мікроорганізмів була наступною: за фоном лише мінеральної системи удобрення (NPK) 2,24; NPK + сидерат – 2,44; NPK + солома – 2,51, NPK + сидерат + солома – 2,83 тис / г сухого грунту, або за сумісного застосування добрив вона збільшилася порівняно з фоном NPK на 26,3%. Більшою при цьому виявилася чисельність актиноміцетів, амоніфікуючих та нітрифікуючих бактерій. Дещо більшою загальна кількість була за безполицевого, а нітрифікаторів – за полицевого обробітку грунту.

3. Внесення добрив у ланці сівозміни суттєвіше ніж спосіб обробітку грунту впливало на вміст рухомих елементів живлення в грунті протягом вегетації томатів. Кількість нітратів у орному та підорному шарах грунту більшою була у варіанті мінеральної системи удобрення, а при внесенні органічних – дещо зменшувалася внаслідок іммобілізації сполук азоту. Так, у шарах грунту 0 – 50 см у період сходів томатів по фону застосування NPK вміст NO₃^- становив 1,84; NPK + сидерат – 1,66; NPK + солома – 1,43, NPK + сидерат + солома – 1,21, а на час повної стиглості плодів їх кількість відповідно склала: 0,94; 0,77; 0,68 та 0,61 мг/100 г грунту.

4. Вміст рухомих форм фосфору і калію під впливом внесення в грунт органічних речовин збільшувався, внаслідок підсилення мікробіологічної активності, синтезу та розкладу органічних і мінеральних сполук. Так, у середньому по всіх фонах обробітку грунту в орному шарі на час посіву томатів за мінеральної системи удобрення містилося Р₂О₅ – 6,97, а при внесенні ще соломи та сидератів – 7,91 мг/100 г грунту. На період повної стиглості томатів наведені показники відповідно становили 6,48 та 6,84 мг/100 г.

Аналогічно за сумісного застосування обох видів органічних добрив по фону мінеральних у грунті найбільшим був і вміст обмінного калію. Способи обробітку грунту на кількість рухомих елементів живлення в грунті суттєво не впливали. Протягом вегетації томатів вміст нітратів, рухомого фосфору та обмінного калію в грунті зменшувався, але неістотно, внаслідок вивільнення елементів живлення із органічних сполук.

5. Найбільші прирости рослин, площа листкової поверхні, чиста продуктивність фотосинтезу формуються за сумісного застосування органо – мінеральних добрив. На фоні полицевого обробітку грунту на початку цвітіння маса 1 рослини при застосуванні соломи, сидерату та NPK була на 13,9 – 21,9% більшою, ніж тільки мінерального добрива. Відповідно змінювалася маса листків, площа листкової поверхні та накопичення сухих речовин.

Інтенсивність фотосинтезу протягом вегетації томатів максимальною була при внесенні соломи, сидерату та мінерального добрива і перевищувала фон NPK у період початок цвітіння – масове плодоутворення на 38,2, а масове плодоутворення – масове збирання плодів – на 46,2%. Вплив способів обробітку грунту на наведені показники виявився неістотним, дещо меншими вони були за безполицевого, а більшими – за комбінованого способу.

Встановлена тісна залежність між фотосинтетичним потенціалом і рівнем урожаю плодів томатів, яка описується кореляційним відношенням 0,86 ± 0,11.

6. Вміст елементів живлення в органах рослин томатів та їх винос урожаєм більшою мірою залежав від фону живлення, ніж від способу обробітку грунту в ланці сівозміни. Кількість азоту, фосфору і калію в листках, стеблах і плодах томатів, як і загальний їх винос урожаєм, максимальними були за сумісного застосування соломи, сидерату і NPK. Так, винос азоту при цьому порівняно з фоном NPK у середньому за роки досліджень збільшився на 19,4, фосфору – на 16,4, а калію – на 31,6%. Відповідно на 10,2; 7,4 та 21,7% збільшилися і витрати поживних речовин на формування одиниці врожаю при застосуванні органо – мінеральної системи удобрення в ланці сівозміни.

7. Добрива і системи обробітку грунту суттєво не впливали на вміст важких металів у плодах томатів. За сумісного застосування соломи, сидерату і мінеральних добрив дещо зменшувалася в них кількість шкідливих і токсичних елементів таких як кадмій, нікель, кобальт, свинець, хром та збільшувався вміст цинку з 16,5 до 18,1 – 20,3 і міді – з 5,3 до 5,6 – 5,8 мг/кг сухої речовини.

8. Системи удобрення та обробітку грунту впливали на висоту рослин і кількість плодів на рослині, середню масу плода. Так, на період повної стиглості плодів за безполицевого обробітку грунту середня кількість плодів на одній рослині була меншою на 9,7, а маса одного плода – на 4,4% порівняно з полицевим. За сумісного внесення соломи, сидерату і NPK кількість плодів на одній рослині збільшилася на 7,6, а середня маса одного плода – на 8,2% порівняно з мінеральною системою. Висота рослин відповідно становила 61,3 та 59,4 см, або була більшою на 3,2%. З органічних добрив, на наведені показники краще впливав сидерат, дія соломи була дещо меншою.

9. Урожай товарних плодів томатів був більшим за сумісного внесення соломи, сидерату і NPK, порівняно з фоном мінерального живлення 8,2%. За полицевого способу обробітку грунту врожайність товарних плодів томатів збільшилася на 4,0% порівняно з безполицевим.

10. Системи удобрення та обробітку грунту певною мірою впливали на показники якості плодів томатів. Так, за безполицевого обробітку грунту зменшувався вміст загальних цукрів і загальна кислотність, а кількість аскорбінової кислоти та сухих речовин – збільшувалась. Під впливом органо – мінеральної системи удобрення в ланці сівозміни вміст сухих речовин у плодах підвищувався, а загальних цукрів, аскорбінової кислоти і загальної кислотності – практично не змінювалися.

Створення оптимальних умов живлення при вирощуванні томатів сприяє отриманню плодів з низьким вмістом у них нітратів. На їх кількість суттєво впливають погодні умови року, а саме за несприятливих умов вміст нітратів у плодах накопичується значно більше порівняно із сприятливими роками, хоча їх кількість не перевищує ГДК.

11. Еколого–економічна та біоенергетична оцінка систем обробітку грунту в поєднанні з мінеральними добривами, соломою і сидератами свідчить про перевагу застосування органо – мінеральної системи удобрення. Затрати на внесення органічних добрив окуповуються додатково одержаною продукцією. Дещо вищим рівень рентабельності виробництва томатів виявився на фоні внесення соломи, сидерату і NPK та диференційованого обробітку грунту.

12. Для одержання сталого врожаю томатів з хорошими показниками якості, необхідно після збирання озимої пшениці заробити солому та зелену масу послідуючої травосумішки (сидерат) як органічне добриво. При цьому, під (N₁₂₀Р₆₀К₆₀) культури сівозміни слід вносити мінеральне добриво в оптимальних нормах. У ланці зерно – овочевої короткопільної сівозміни найбільш доцільно застосовувати комбіновану (ресурсозберігаючу) систему обробітку грунту. При такому поєднанні ефективно використовується дія та післядія органічних та мінеральних добрив, забезпечується ріст основних показників родючості грунту з ознаками розширеного відтворення.

Публікації автора:

1. Гамаюнова В.В., Куц Г.М. Содержание тяжелых металов в темно – каштановой почве при длительном орошении. // Таврійський науковий вісник. – Херсон, 1997. – Випуск 1. – Ч.4. – С. 598 – 600.

2. Гамаюнова В.В., Підручна О.В., Куц Г.М. Важкі метали в тривало зрошуваному темно – каштановому грунті та рослинах. // Таврійський науковий вісник.– Херсон, 2000. – Випуск 16. – С. 29 – 36.

3. Гамаюнова В.В., Куц Г.М., Каращук Г.В., Назарчук С.А. Вимоги до регулювання поживного режиму зрошуваних грунтів за умови збереження їх родючості та екологічного стану // Вісник аграрної науки Причорномор’я. Спец. випуск 3 (12) Том 2 – Миколаїв, 2001. – С. 409 – 415 (обробка і узагальнення даних).

4. Гамаюнова В.В., Куц Г.М. Приріст надземної маси томатів та фонтосинтетичний потенціал залежно від умов вирощування. // Таврійський науковий вісник. – Херсон, 2004. – Вип. 32. – С. 48 – 54.

5. Куц Г.М. Вміст елементів живлення та їх винос урожаєм томатів залежно від умов вирощування. // Таврійський науковий вісник. – Херсон, 2004. – Вип. 34. – С. 201 – 205.

6. Гамаюнова В.В., Куц Г.М. Еколого–економічна система удобрення томата у ланці зрошуваної зерно – овочевої сівозміни в умовах півдня України.// Каталог наукових розробок (методичні рекомендації).–Херсон, 2004.–С.33–34.

7. Спосіб вирощування посівного томата і покращення родючості темно – каштанового грунту в зрошуваній зерно – овочевій сівозміні. Пат 68963 А ИА, МПК А 01 В 79/00. Куц Г.М., Гамаюнова В.В., Ківер Г.Ф. (ИА) - № 20031110547; Бюл. №8. – 2004.

8. Куц Г.М. Влияние системы удобрений и способа основной обработки почвы на показатели ее плодородия и урожай томата. Вклад ученых аграрников в увеличение производства продукции сельского хозяйства в период перехода к рынку. // Материалы республиканской научно – практичной конференции. – Симферополь, 1995. – С. 38 – 39.

9. Тимошина Л.С., Куц Г.М. Влияние удобрений на качество овощной продукции, возделываемой на орошаемых землях юга Украины. // Матеріали міжнародної наукової конференції – Одеса, 1996. – Том 1 – Землеробство. – С. 161 – 162.

10. Гамаюнов В.Є., Драчова Н.І., Тимошина Л.С., Куц Г.М. Проблема одержання екологічно безпечної продукції рослинництва у зрошуваному землеробстві. // Проблеми агропромислового комплексу України: стан і перспективи. / Тези наукової конференції. – Дубляни, 1996. – С. 69 – 70.

11. Куц Г.М. Одержання якісної продукції томата в умовах зрошення півдня України. Актуальні проблеми ефективного використання зрошуваних земель. // Збірник наукових статей. – Херсон, 1997. – С. 139 – 142.

12. Куц Г.М. Вплив добрив і обробітку грунту на його поживний режим, урожай та якість томатів при вирощуванні їх в умовах зрошення півдня України. // Материалы ХІІІ международной научной конференции Экологические основы онтогенеза природных и культурных сообществ в дендропарках Евразии.. – Херсон, 2001. – С. 102 – 104.