Удобрення кукурудзи на еродованих ґрунтах

В Інституті зернових культур НААН України виконано польові експериментальні дослідження в умовах Північного Степу України метою яких було вивчення особливостей застосування органічних і мінеральних добрив під кукурудзу на тлі різних способів і глибин мульчувального зяблевого обробітку ґрунту.

У п’ятипільній сівозміні (пар чорний — пшениця озима — кукурудза — ячмінь ярий — соняшник) на схилі південно-західної експозиції 2–4,5° вивчали ефективність загортання восени напівперепрілого гною (60 т/га) різнотиповими ґрунтообробними знаряддями, за однократного внесення його в паровому полі та безпосередньо під кукурудзу на зерно.

Агротехнічну оцінку строків (восени — під основний обробіток ріллі, навесні — під культивацію зябу), способів (урозкид, локально) та роздрібного внесення туків нормою N90P90K60 (фосфор і калій — восени, азот — навесні) проводили в ланці сівозміни ячмінь ярий — кукурудза на схилі північно- східної експозиції крутістю 3,5–4°.

Листостеблову масу вирощуваних культур (4–4,5 т/га сівозмінної площі) подрібнювали й рівномірно розподіляли полем під час збирання врожаю. Згідно зі схемою дослідів, осіннє внесення мінеральних добрив проводили перед фоновим лущенням стерні, весняне — під культивацію зябу. Використовували спеціальні сівалки в режимі розсівання й локалізації туків стрічками через 0,25 м на глибину 10–12 см.

Мульчувальний обробіток ґрунту виконували безполицевим діагональним глибокорозпушувачем (25–27 см), диско-чизельним агрегатом (10–27 см), важким протиерозійним культиватором (12–14 см). За контроль було прийнято оранку плугом (25–27 см).

За результатами досліджень визначили, що за мілкого плоскорізного розпушування скиби органічні добрива розміщуються переважно в прошарку ґрунту 0–7 см — це призводить до значних втрат поживних речовин у період сніготанення та розвитку дефляційних явищ. Унаслідок цього прибавка врожаю зерна кукурудзи від гною в прямій дії знижувалась до 0,45 т/га, а в післядії — до мінімального показника — 0,17 т/га (табл. 1).

Ефективність гною за неглибокого мульчувального обробітку значно залежить від системи лущення стерні та якості добрив. На тлі попереднього загортання гною дисковими, голчастими або ротаційними знаряддями на поверхні поля залишалося близько 10% внесеної його кількості, на ділянках без загортання (враховуючи конструктивні особливості протиерозійних культиваторів-плоскорізів, що працюють без обертання пласта) — в межах 25–30%. Процес перемішування не контролювався за внесення неякісного гною і виключення з технологічного циклу операції попереднього розпушування ріллі. В такому разі руйнівному впливу води та вітру підлягало близько двох третин внесеної органіки.

Внесення органічних добрив за безполицевого обробітку (25–27 см) також потребує попередньої загортання лущильниками та ротаційними боронами (6–8 см) або застосування комбінованих диско-лапових агрегатів, які в єдиному технологічному процесі виконують поверхневе мульчування й глибоке розпушування ґрунту.

Ступінь «сепарації» напівперепрілого гною вглиб орного шару зростає в умовах, коли: безполицевий обробіток виконується за оптимального зволоження чорноземного ґрунту в інтервалі 15–20%, помірної кількості залученої листостеблової маси (до 5 т/га), якісного подрібнення і рівномірного розподілу післяжнивних решток поверхнею поля, збільшення швидкості руху агрегату до 9–10 км/год, наявності додаткових пристроїв до основного знаряддя та незначної хвилястості ландшафту.

Серед тестованих протиерозійних знарядь найякісніше загортання гною забезпечував важкий чизельний культиватор, обладнаний прямими дисками, пружними стійками, ліво- й правосторонніми наральниками напівгвинтового типу. За виконання чизелювання ріллі 50% добрив загорталось глибше як 10 см, 35–40% — змішувались із ґрунтом у прошарку 5–10 см і 10–15% — перебували в поверхневому шарі 0–5 см. Цей спосіб загортання дає змогу збагатити потрібними елементами живлення зону відносно стабільного зволоження й переважного розміщення кореневої системи кукурудзи та забезпечує належну віддачу формуванням хорошого врожаю зерна. В середньому за п’ять років прибавка врожаю за внесення гною в пару становила 0,25 т/га, а за внесення безпосередньо під кукурудзу — 0,58 т/ га.

Зберігаючи вологу в орному шарі і захищаючи ґрунт від змиву та видування, чизельний обробіток сприяє помітному підвищенню родючості еродованого чорнозему. За п’ятирічний період досліджень на тлі загортання одних лише післяжнивних решток тут спостерігали збільшення кількості гумусу в шарах 0–10 см (0,17%) і 10–20 см (0,04%) (табл. 2). В інших варіантах досліду цей показник був на такому ж рівні або дещо нижче вихідних величин. Поєднання рослинного субстрату з гноєм під час чизелювання ґрунту забезпечило позитивний баланс гумусу по всьому профілю орного шару, за глибокого безполицевого обробітку — в прошарку 0–20 см, мілкого плоскорізного — тільки у верхньому шарі ґрунту 0–10 см.

Дослідженнями встановлено ступінь впливу і взаємозв’язок таких чинників, як мінеральні добрива та обробіток ґрунту в процесі формування продуктивності кукурудзи на схилах у різні за гідротермічними показниками роки. В умовах вологої і теплої погоди, коли випадання опадів збігається в часі з критичними фазами водоспоживання рослин (викидання волоті — цвітіння), усереднене значення прибавки врожаю зерна від внесення N90P90K60 становило 0,67 т/га. У помірно посушливі й посушливі роки ймовірність отримання додаткового врожаю на підвищеному агрохімічному фоні залежить від вихідних (весняних) запасів доступної вологи в ґрунті, термінів настання і тривалості ґрунтово-повітряної посухи. За наявності високих резервів води в 1,5-метровому шарі еродованих чорноземів (понад 150 мм) і короткочасного бездощів’я (10–12 днів) у період утворення репродуктивних органів (перша-друга декади липня) нормативна доза мінеральних добрив забезпечила надбавку основної продукції — 0,32 т/га (табл. 3).

За тривалої посухи (понад 20 днів) під час інтенсивного росту рослин (липень) і наливання зерна (серпень), коли температурний максимум перевищував 35°С, а відносна вологість пові­тря в полудень знижувалася до 16–19%, врожайність кукурудзи на удобрених ділянках прирівнювалася до відповідного показника на неудобрених або була вища лише на 0,05–0,12 т/га. Причому навіть липневі опади не сприяли помітному підвищенню ефективності туків.

Осіннє розкидне внесення комплексних синтетичних добрив мало перевагу також на ділянках, де проводився глибокий безполицевий обробіток. Застосування діагональних розпушувачів забезпечує якісне подрібнення ґрунту: пилуваті частинки й мінеральні гранули, завдяки коливанню скиби, переміщуються ґрунтовими тріщинами й розломами в середню та нижню частину орного шару.

Велика ймовірність прояву площинної і лінійної ерозії визначає недоцільність осіннього внесення туків за мілкого плоскорізного обробітку ріллі. Неглибоке загортання їх на ділянках із проективним покриттям поля мульчею обсягом менше як 60–70% призводить до сут­тєвих утрат вологи й розчинних поживних речовин унаслідок нерегульованого стоку.

За глибокого мульчувального обробітку виявлено низку негативних моментів весняного розкидного внесення туків. На ділянках безполицевого розпушування за наявності на поверхні поля понад 3 т/га післяжнивних решток (солома) погіршувалася якість загортання добрив. На фоні чизелювання і внесення їх навесні врозкид під культивацію зябу в результаті скочування гранул із гребеневих елементів у поглиблення мікрорельєфу іноді спостерігали ознаки пригнічення рослин кукурудзи. Цей прояв пов’язаний із несприятливою дією підвищеної концентрації елементів живлення в ґрунтовому розчині.

Водночас, з огляду на суттєву залежність екологічної стійкості кукурудзи до різних несприятливих впливів зовнішнього середовища від потужності й фізіологічної активності кореневої системи, розміщення більшої частини туків у верхньому (періодично зневодненому) шарі ґрунту знижує доступність NPK, адаптивний потенціал і витривалість культури стосовно ґрунтової та повітряної посух. Тому в разі переходу на мульчувальний обробіток із використанням плоскорізних знарядь рекомендується періодичне чизелювання ріллі задля перерозподілу NPK у нижню частину орного шару.

Недоліки розкидного внесення туків частково усуваються завдяки розміщенню їх в обмеженому об’ємі ґрунту. Це досягається шляхом локального (внутрішньоґрунтового) загортання добрив на глибину 10–20 см стрічками через 20–70 см, що дає змогу мінімізувати їхній контакт із поверхнею ґрунтових агрегатів і скоротити втрати поживних речовин унаслі­док мікробіологічного закріплення, хімічної трансформації та фізичного поглинання. Спосіб локалізації збіль­шує коефіцієнти використання макроелементів, причому амонійна форма азоту доступна рослинам протягом тривалішого часу, що створює передумови для зниження кількості нітратів у зерні кукурудзи.

Недоцільно вносити добрива локальним способом навесні за таких умов:

за вологості ґрунту понад 25% (небезпека переущільнення орного шару) або нижче як 15% (ймовір­ність підвищення осмотичного тиску ґрунтового розчину в осередку туків і загибелі кореневих волосків);

нерівномірного розподілу післяжнивних решток на поверхні поля (погіршення якості робіт);

за розміщення поля на сильно розчленованих схилах (мілке загортання в улоговинах такої місцевості).

У посушливі роки (кількість опадів у період вегетації кукурудзи — менше як 150 мм) зареєстровано позитивні результати за диференційованого використання мінеральних добрив на схилах. Варіант із окремим внесенням фосфору й калію восени врозкид, азоту — навесні локально за врожайністю перевершував варіант із осіннім внесенням NPK за всіх способів мульчувального обробітку (прибавка — 0,09– 0,13 т/га зерна).

Такий результат пояснюється скороченням втрат азотних сполук від міграції, денітрифікації та різних видів ерозії в холодний період року (листопад — березень), меншою тривалістю контакту добрив із рослинними рештками та максимально можливою синхронізацією термінів їхнього загортання з термінами сівби кукурудзи.

А. Горбатенко, В. Чабан, В. Судак, Л. Десятник, О. Бокун, кандидати. с.-г. наук, ДУ Інститут зернових культур НААН України