Анотація до роботи:

Галасун Ю.П. Зміни агрофізичних властивостей чорнозему опідзоленого за тривалого застосування добриву у польовій сівозміні Правобережного Лісостепу України. – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата сільськогосподарських наук за спеціальністю 06.01.03 – агрогрунтознавство і агрофізика. Національний науковий центр „Інститут ґрунтознавства та агрохімії імені. О.Н. Соколовського”, Харків, 2007.

В дисертації представлені результати досліджень стосовно впливу тривалого (40 років) застосування різних доз та систем удобрення у польовій сівозміні на сезонні зміни основних агрофізичних властивостей чорнозему опідзоленого Правобережного Лісостепу України. В роботі встановлено параметри, характер та направленість сезонної трансформації щільності складення, водопроникності та інші водно-фізичні і фізико-механічні властивості ґрунту. Також встановлено позитивний вплив застосування органічних добрив на особливості змін структурно-агрегатного складу ґрунту та водостійкості його структури протягом вегетації. Проведено комплексну оцінку впливу тривалого застосування добрив на показники оструктуреності чорнозему опідзоленого. Встановлено зв’язки різного напрямку і тісноти показників фізичного стану ґрунту з вмістом гумусу та його компонентами, вмістом обмінного кальцію і магнію. Доведена біоенергетична та економічна доцільність сумісного застосування органічних та мінеральних добрив з середньорічним внесенням на 1 га сівозмінної площі 9 т гною та N₄₅P₆₈K₃₆.

У дисертації наведено теоретичне обґрунтування та нове вирішення питання підтримання агрофізичних властивостей чорнозему опідзоленого Правобережного Лісостепу України в межах оптимальних параметрів, що сприяло розробці та експериментальному обґрунтуванню рівня застосування органічних і мінеральних добрив у польовій сівозміні для забезпечення стабільності їх показників протягом усього періоду вегетації і високої продуктивності культур, що виявляється в наступному:

1. Фізичні властивості чорноземних ґрунтів важкого і середнього гранулометричного складу є важливою складовою їх родючості. Вони відіграють важливу роль у житті рослин і залежать від рівня застосування добрив, меліорантів та інтенсивності обробітку ґрунту. Головними чинниками їх погіршення є дегуміфікація та декальцинація ґрунтового профілю.

2. Параметри сезонної трансформації щільності складення чорнозему опідзоленого на перелозі не перевищують 0,02–0,04 г/см³. Протягом вегетаційного періоду вона знаходиться в межах оптимальних її значень і в шарі ґрунту 0–40 см становить 1,20–1,27 г/см³.

3. Вирощування культур у сівозміні без застосування добрив та з внесенням тільки мінеральних спричиняє посилення процесів ущільнення ґрунту та в сукупності з іншими факторами зумовлює диференціацію щільності по профілю. Найбільших змін за вегетаційний період зазнає верхній шар 0–10 см, який ущільнюється на 0,02–0,09 г/см³, що у 0,5–2,3 рази більше за переліг. Застосування органічних добрив як окремо, так і в поєднанні з мінеральними, зменшує ущільнення ґрунту за вегетаційний період – (0,01–0,06 г/см³). Зона поширення несприятливих значень щільності при їх застосуванні обмежується лише прошарком 20–30 см. За мінеральної системи удобрення та вирощування культур без внесення добрив вона поширюється на весь орний (0–30 см) шар ґрунту.

4. Вирощування культур без внесення добрив та застосування мінеральної системи удобрення знижує водопроникність ґрунту відповідно у 2,5 та 2,1–2,2 рази у порівнянні з перелогом і зумовлює її зниження за вегетаційний період у 2,3 і 2,1–2,3 рази до задовільного рівня. Органічна та органо-мінеральна системи забезпечують підтримання її на рівні близькому до перелогу, відповідно – 223,8–364,5 та 167,3–359,2 мм/год. Зниження її за вегетацію може досягати 1,8–2,0 разів.

5. Тривале вирощування культур у сівозміні без внесення добрив та при застосуванні мінеральної системи удобрення (N₁₃₅P₁₃₅K₁₃₅), сприяє формуванню прошарку ґрунту (20–30 см) з повільною швидкістю фільтрації, – в 1,3–2,3 рази менше у порівнянні з шаром 0–10 см.

6. Вирощування культур у сівозміні без застосування добрив та внесення тільки мінеральних їх форм посилює природні процеси цементації ґрунту протягом вегетації, сприяє диференціації його твердості в орному та підорному шарах та різкому її зростанню в 2,2–4,4 та 1,1–1,5 рази, у шарі 0–10 та 20–30 см. За органічної та органо-мінеральної систем твердість чорнозему опідзоленого в орному шарі відповідно на 13–42% нижча.

7. Застосування органічної та органо-мінеральної системи удобрення сприяє стабільності капілярної та повної вологоємності ґрунту протягом вегетації та підтриманню її на рівні відповідно – 23,3–38,3 і 34,1–50,9%. Мінеральна система та вирощування культур без внесення добрив знижує вологоємність ґрунту за вегетаційний період в 1,2– 1,4 рази.

8. Погіршення агрофізичних властивостей ґрунту протягом вегетаційного періоду зумовлено змінами структурно-агрегатного складу. Кількість агрегатів розміром >10 мм за вегетацію зростає на 55–57%. Застосування органічної та органо-мінеральної системи удобрення забезпечує стабільність структурного стану ґрунту, вміст агрономічно цінних агрегатів знижувався відповідно лише на 0,62 та 2,8 пункти, мінеральна система та вирощування культур без застосування добрив зумовлювали зниження їх кількості відповідно на 1–6 і
1–9%.

9. Зміни в структурному складі викликані втратою водостійкості агрономічно цінних агрегатів, яка знижувалася за вегетаційний період на 0,2–6,5 пункти – за мінеральної системи та 1,7–7,1 пункти – в неудобреному варіанті, що нижче за показник перелогу відповідно на 21–33 і 21–25%. За органічної та органо-мінеральної систем удобрення водостійкість знижувалася повільніше і протягом вегетації знаходилася на рівні 76–88% від показника перелогу.

10. Тривале застосування мінеральних добрив, навіть у високих дозах (N₁₃₅P₁₃₅K₁₃₅) не спричиняє істотних змін гранулометричного складу, можливий лише не характерний для чорноземів розподіл гранулометричних фракцій в орному та підорному шарах ґрунту. Застосування гною у сівозміні сприяє рівномірному їх розподілу по профілю, підвищенню вмісту мулистої фракції у шарі 0–10 см на 7,9–8,8 пункти – за органічної та 1,0–5,8 пункти – за органо-мінеральної системи, у порівнянні з неудобреними ділянками і мінеральною системою удобрення.

11. Застосування органічних добрив як окремо, так і в поєднанні з мінеральними забезпечує високу потенційну здатність до оструктурення. Коефіцієнт структурності Фагелера у 0–30 см шарі ґрунту становив 79,7–93,0% при 93,2–95,2% на перелозі. Вирощування культур в сівозміні без застосування добрив та внесення мінеральних їх форм підвищує дисперсність орного шару ґрунту відповідно в 3,1–4,2 та 4,9–6,9 рази у порівнянні з перелогом.

12. За мінеральної системи удобрення та вирощування культур без їх внесення ґрунтові агрегати розміром <0,25 мм утворюються переважно за рахунок руйнування крупніших фракцій. При цьому кількість залученого до агрегації мулу в орному шарі відповідно в 1,9–2,8 та 1,8–1,9 рази менша у порівнянні з перелогом. Внесення гною сприяє залученню до агрегації більше мулистої фракції на 58–61% – у порівнянні з мінеральною системою та на 7–54% – з неудобреними ділянками.

13. Чорнозем опідзолений перелогу характеризувався високим вмістом гумусу в 0–40 см шарі ґрунту – 5,17–3,65%. Тривале вирощування культур без внесення добрив зумовлює його зниження до 3,21–2,79%. Застосування добрив сприяло його збереженню. Найбільш ефективною стосовно цього є органо-мінеральна система, де його вміст становив – 3,91–2,83%. Застосування органічної та органо-мінеральної системи позитивно впливало і на вміст у ґрунті детриту та власне гумусних речовин. Формування агрономічно цінної водостійкої структури і основних показників агрофізичного стану ґрунту у верхніх шарах 0–10 і 10–20 см, залежить від вмісту загального гумусу та детриту, що підтверджено статистично. Значний вплив власне гумусних речовин встановлено лише на деякі показники.

14. За мінеральної системи удобрення відмічено найбільші втрати обмінного кальцію на 27–30%, що складає 7,5–8,0 смоль/кг (варіант N₁₃₅P₁₃₅K₁₃₅). За умов застосування органічної системи удобрення інтенсивність міграції катіонів кальцію в нижні шари, у сівозміні була найнижчою. Різниця його вмісту між шарами ґрунту 30–40 та 0–10 см становила 8–10%. Тоді як застосування мінеральної, органо-мінеральної системи та при вирощуванні культур в сівозміні без їх внесення вона складала 1,5–2,3 смоль/кг, тобто 8–12%, при п’яти відсотках на перелозі. Встановлена провідна роль кальцію у підтриманні водостійкості агрегатів, коефіцієнт кореляції становив – 0,78 + 0,055 та у формуванні агрономічно цінної структури – r² =0,78 + 0,075, водопроникності – r² = 0,80 + 0,03, і щільності складення – r² = 0,83 + 0,01.

15. Найвищу продуктивність ланки сівозміни забезпечує органо-мінеральна система удобрення – 14,89–19,09 т з.од./га. Залежно від доз добрив приріст продуктивності за даної системи становив 3,74–7,94 т з.од./га – у порівнянні з неудобрюваним варіантом, 0,98–2,53 – з органічною та 0,48–1,22 т з.од./га – мінеральною системою удобрення.

16. За біоенергетичною та економічною ефективністю найбільш доцільним є застосування органо-мінеральної системи удобрення із щорічним внесенням на 1 га сівозмінної площі 9 т гною + N₄₅P₆₈K₃₆. Рівень рентабельності при цьому складає від 48,40%, а кількість біологічно акумульованої енергії на 23% більша за контрольний варіант.

Публікації автора:

1. Недвига М.В., Галасун Ю.П. Динаміка структурно-агрегатного стану чорнозему опідзоленого за тривалого застосування добрив у сівозміні // Зб. наук. пр. Уманського ДАУ. – 2003. – Вип. 57. – С. 11–20 (проведення досліджень та їх аналіз, написання статті).

2. Галасун Ю.П. Вплив тривалого застосування добрив у польовій сівозміні на гранулометричний склад чорнозему опідзоленого // Зб. наук. пр. Уманського ДАУ. – 2004. – Вип. 58. – С. 98–104.

3. Галасун Ю.П. Вплив тривалого застосування добрив у сівозміні на сезонні зміни водопроникності чорнозему опідзоленого // Зб. наук. пр. Уманського ДАУ. – 2005. – Вип. 61. – С. 89–96.

4. Прокопчук І.В., Галасун Ю.П. Вплив тривалого застосування добрив у сівозміні на гумусний стан чорнозему опідзоленого // Вісник аграрної науки Причорномор’я. – 2006. – Спец. вип. 4(37). – Том 2. – С. 130–133 (одержання результатів та їх інтерпретація, написання статті).

5. Галасун Ю.П. Продуктивність культур за тривалого застосування добрив у польовій сівозміні // Зб. наук. пр. Луганського НАУ. – 2006. – №.69(92). – С. 10–14.

6. Галасун Ю.П. Вплив тривалого застосування різних доз та систем удобрення на щільність складення чорнозему опідзоленого // Мат. міжнар. наук.-практ. конф. „Актуальні проблеми сучасного землеробства”. Луганськ, 2003. – С. 117–122.

7. Галасун Ю.П. Вплив тривалого застосування різних систем удобрення в польовій сівозміні на водостійкість структурних агрегатів // Мат. конф. молодих вчених (до 160-річчя Уманського ДАУ, 25–26 березня 2004 р.). – Умань, 2004. – С. 41–43.

8. Галасун Ю.П. Вологоємність чорнозему опідзоленого за тривалого застосування різних систем удобрення в польовій сівозміні // Мат. III міжнар. наук.-практ. конф. „Динаміка наукових досліджень ’ 2004” (Дніпропетровськ, 21–30 червня 2004 р.). – Дніпропетровськ, 2004. – Том 15. – С. 31–32.

9. Галасун Ю.П. Динаміка деяких показників фізико-механічних властивостей чорнозему опідзоленого за тривалого застосування добрив у сівозміні // Мат. наук. конф. (до 100-річчя від дня народження академіка П.А. Власюка і 150-річчя від дня народження професора Л.П. Симеренка). – Умань, 2005. –
   С. 19–21.

10. Галасун Ю.П. Сезонна трансформація об’ємної маси чорнозему опідзоленого за тривалого застосування добрив у сівозміні // Мат. Всеукр. наук. конф. молодих вчених. – Умань, 2006. – С. 42–43.

11. Галасун Ю.П. Влияние длительного применения удобрений на водопроницаемость чернозема оподзоленного // Мат. научн.-практ. конф. „Инновации молодых ученых – развитию АПК России” (Великие Луки, 23–24 марта 2006 г.). – Великие Луки, 2006. – Часть 1. – С. 15–17.

12. Прокопчук І.В., Галасун Ю.П., Стасінєвич О.Ю. Трансформація показників фізичного та кислотно-основного стану чорнозему опідзоленого за тривалого застосування добрив у польовій сівозміні // Мат. міжнар. наук. конф. „Аграрна наука і освіта XXI століття”. – Умань, 2006. – С. 56–58.

13. Недвига М.В., Галасун Ю.П. Динаміка водопроникності чорнозему опідзоленого за тривалого застосування різних систем удобрення в сівозміні // Агрохімія і ґрунтознавство (Спец. випуск до VII з’їзду УТГА): Міжвідомч. темат. наук. зб. –. Харків, 2006. – Кн. 3. – С. 96–97.

14. Галасун Ю.П., Невлад В.І. Дисперсність твердої фази та здатність чорнозему опідзоленого до агрегації за тривалого застосування різних систем удобрення в сівозміні // Агрохімія і ґрунтознавство (Спец. випуск до VII з’їзду УТГА): Міжвідомч. темат. наук. зб. – Харків, 2006. – Кн. 3. – С. 19–21.

15. Галасун Ю.П., Прокопчук І.В. Біоенергетична оцінка тривалого застосування різних доз і систем удобрення в сівозміні // Мат. Всеукр. наук. конф. молодих вчених. – Умань, 2007. – С. 97.