21
Август

Агротехническая эффективность глауконита

Застосування мінеральних добрив є одним із головних факторів підвищення родючості ґрунтів, а відтак і підвищення урожайності сільськогосподарських культур.
Одним з лімітуючих факторів родючості ґрунтів різних типів є дефіцит поживних елементів. Висока ціна, що склалася в державі в останні роки на основні мінеральні добрива – аміачну селітру, суперфосфат, калійну сіль тощо, значно обмежує сільгоспвиробників у придбанні їх в необхідній кількості.
Перед науковцями та виробничниками зараз стоїть першочергове завдання з підвищення ефективності використання мінеральних добрив. У теперішній економічній ситуації неприпустимо марне витрачання від 30 до 50 % внесених у грунт мінеральних добрив.
При виконанні даної науково-дослідної роботи нами було використано польові методи досліджень, які включали дослідження ефективності застосування азотовмісних добрив, покритих оболонкою з фосфат-глауконітового концентрату, на чорноземі опідзоленому важкосуглинковому.
Наукові дослідження проведено в лабораторії родючості гідроморфних та кислих ґрунтів Національного наукового центру “Інститут ґрунтознавства та агрохімії ім. О.Н.Соколовського”.

1 ОПТИМІЗАЦІЯ ЖИВЛЕННЯ СІЛЬСЬКОГОСПОДАРСЬКИХ КУЛЬТУР ШЛЯХОМ ВНЕСЕННЯ ОКЛЮДОВАНИХ МІНЕРАЛЬНИХ ДОБРИВ
(короткий аналітичний огляд)

Традиційні мінеральні добрива займають провідне місце за обсягами використання у землеробстві. Разом з цим, завдяки їх високій і швидкій розчинності, вони є й потужними чинниками із впливу на екологічний стан як ґрунтового покриву, так і водних систем.
Підвищення родючості ґрунтів сільськогосподарського призначення невід’ємно пов’язано з відновленням і підтриманням внутрішніх ґрунтових запасів основних поживних речовин і, в першу чергу, азоту. На відміну від цілинних ґрунтів, де азотний баланс, як правило позитивний, в польових умовах при вирощувані сільськогосподарських культур без внесення добрив і відсутності багаторічних трав, спостерігається помітне зниження вмісту ґрунтового азоту. Крім цього помітно підсилюється мінералізація і загальне витрачання азоту в ґрунті під просапними культурами. Все це негативно відображується на продуктивності ґрунтів.
Переважна більшість ґрунтів України відносно багата на валові запаси основних поживних речовин, кількість яких суттєво різниця в залежності від їх типу. Так, в орному шарі чорноземів типових середньо-гумусних міститься азоту в три з половиною, фосфору в чотири і калію майже в два із половиною рази більше, ніж у дерново-підзолистих ґрунтах [1].
За розрахунками фахівців, урожайність сільськогосподарських культур майже на 50 % визначається застосуванням добрив, інша частина приросту врожаю формується за рахунок застосування агротехнічних заходів, сортів, заходів із захисту рослин, меліорації тощо. Згідно узагальнених даних науково-дослідних установ ріст урожайності на 40-43 % залежить від внесення мінеральних добрив, на 15-20 % засобів захисту рослин, біля 15 % приросту забезпечене застосуванням сучасної агротехніки, решта приросту відбувається за рахунок інших факторів [2-4 і ін.].
Відомо, що сільськогосподарські культури залежно від власних біологічних властивостей мають різні потреби у елементах живлення. Так для отримання урожаю озимої пшениці у 30 ц/га необхідно 110 кг азоту, 40 кг фосфору та 70 кг калію. При вирощуванні культурних рослин без застосування добрив швидко відбувається виснаження ґрунтів на поживні елементи. Наприклад, з урожаєм картоплі у 300 ц/га з кожного ґрунту виноситься 150 кг азоту, 60 кг фосфору та 270 кг калію [2]. Отже, для підвищення продуктивності землеробства і відновлення родючості ґрунтів необхідно проводити агрозаходи із застосуванням мінеральних добрив, альтернативи яким поки-що не існує.
Вважається, що для отримання середніх урожаїв сільськогосподарських культур без зниження родючості ґрунтів щорічно необхідно вносити по 35-45 кг/га азоту, фосфору та калію.
У розвинутих країнах світу рівень застосування основних мінеральних добрив (NРК) в останні роки постійно зростає і в середньому становить для: США — 208, Німеччині — 238, Англії — 365. Франції — 277, Голландії — 805, Японії 436 кг діючої речовини на один га [3].
В Україні у період інтенсивної хімізації (1986-1990 рр.) на гектар посівної площі в середньому за рік вносили 148 кг діючої речовини NРК. В останні роки, через скрутну економічну ситуацію, в державі обсяг внесення мінеральних добрив порівняно з 1990 роком зменшився майже у вісім разів [4].
Враховуючи факт того, що рівень застосування мінеральних добрив на сучасному етапі українського землеробства дуже низький, а врожай сільськогосподарських культур формується переважно за рахунок природної родючості ґрунтів, внаслідок чого відбувається збіднення ґрунтів на поживні речовини і як ланцюгова реакція інтенсифікуються деградаційні ґрунтові процеси. Останнє витікає з того, що основним критерієм визначення інтенсивності деградаційних процесів є розрахунок балансу поживних речовин у ґрунті [5].
Треба чітко розуміти, що отримання високих та сталих врожаїв сільськогосподарських культур навіть на високоокультурених ґрунтах неможливе без застосування мінеральних добрив. Цей важливий агрозахід не тільки сприяє збереженню природної родючості ґрунтів, але й дозволяє підняти її на більш високий рівень.
Разом із вищенаведеним зазначимо, що дослідженнями багатьох вчених встановлено, що коефіцієнт використання азотних добрив у перший рік їх внесення не перевищує 50-60 % [6-10]. З них приблизно 25-35 % вбирається безпосередньо ґрунтом, менше 1 % складають втрати від вилуговування і ще 20-25 % так звані “невраховані” втрати, які відбуваються через денітрифікацію, ерозію, вимивання тощо. Особливе занепокоєння вищенаведене викликає і з погляду на загострення екологічної ситуації не тільки у масштабі регіонів і значних територій, але й у планетарному масштабі.
Треба наголосити, що не менш важливим фактором одержання високих врожаїв сільськогосподарських культур є рівень забезпеченості ґрунту рухомим фосфором.
Переважна більшість ґрунтів України відносно багаті на валові запаси фосфору, кількість якого у метровому шарі коливається в залежності від типу ґрунту від 3,5-4,0 т/га у легких дерново-підзолистих ґрунтах до 15-20 т/га і більше у чорноземах типових та звичайних. Незважаючи на це ефективна родючість ґрунтів значно обмежується через низьку рухомість фосфатів і, відповідно, недостатню кількість фосфору, який надходить у рослини.
Площа ріллі з низьким і середнім вмістом рухомого фосфору в Україні складає майже 57 % від загальної площі [11]. Саме через низьку забезпеченість ґрунтів доступним для рослин фосфором окупність фосфорних добрив досить висока: у середньому 1 кг Р2О5 забезпечує приріст 4-5 кг зерна, або 30-40 кг цукрового буряку.
Проблема мобілізації фосфору фосфоритів на різних типах ґрунтів і, особливо, на ґрунтах з нейтральною реакцією середовища, незважаючи на численну літературу з цього питання [11-14 та ін.] залишається актуальною.
В ґрунтовому розчині фосфатна рівновага обумовлена вмістом фосфорної кислоти з відповідними іонами (Н2РО4-, НРО42- і РО43-). Розподіл фосфору за іонами визначається величиною рН ґрунту. Домінуюче значення в більшості ґрунтів із слабокислим середовищем належить монофосфатному іону. Виходячи з цього, стає зрозумілим, чому в різних ґрунтах одна й та сама фосфорна сполука (добриво) має неоднакову агрохімічну цінність для живлення рослин. Отже, цілком зрозуміло, що проблему ефективного використання фосфорних добрив і мобілізації валових запасів фосфору ґрунту можна вирішити тільки у комплексі, який включає розробку нових видів добрив і створення ґрунтових умов для їх використання.
Враховуючи вищенаведене зазначимо, що вирішення означених агрономічних та екологічних проблем у значній мірі знаходиться й в площині розробки нових форм повільно діючих мінеральних добрив [15-19]. Перевага таких добрив порівняно з існуючими традиційними, що вносять у розсипчастому стані, полягає у стійкому забезпеченні рослин поживними елементами протягом тривалого часу і, головне, підвищенні коефіцієнту використання добрив. Дослідниками встановлено, що оклюдовані добрива дозволяють підвищувати якісну структуру врожаю, економити добрива і забезпечувати охорону навколишнього середовища за рахунок зниження або усунення міграції добрив з удобрювальних площ ґрунту [15, 16].
Проведеними дослідженнями із впливу добрив на підвищення екологічної стабільності схилових земель показали, що застосування окклюдованого амонійно-фосфорного добрива (амофосу) у 1,8 рази ефективніше за звичайний амофос [17].
Головна вимога до окклюдованних добрив є пролонгований ефект, за рахунок повільного розчинення і, відповідно, запобігання зайвих витрат, та спрямованість на захист довкілля від хемогенного забруднення і деградації ґрунтового покриву.
У Сумському державному науково-дослідному інституті мінеральних добрив і пігментів розроблено рецептуру і виготовлено дослідну партію оклюдованих мінеральних добрив для проведення польових і лабораторних досліджень. Традиційні мінеральні добрива – карбамід, аміачна селітра та NPK добриво (наближене до суперагро) було покрито фосфат-глауконітовим концентратом. Склад добрив наведено у розділі 2.
Назва глауконіт “зелена земля”, походить від грецької glaukos “світло-зелений” – мінерал, водний алюмосилікат заліза, кремнезему і калію мінливого (непостійного) складу [20].
Хімічна формула (K, H2O) (Fe3+, Al, Fe2+, Mg)2 [Si3AlO10] (OH)2×nH2O
Хімічний склад глауконіту дуже мінливий: оксид калію (К2О) 4,4—9,4 %, оксид натрію (Na2O) 0 – 3,5 %, оксид алюмінію (Al2O3) 5,5 – 22,6 %, оксид заліза (Fe2O3) 6,1 – 27,9 %, закис заліза (FeO) 0,8 – 8,6 %, оксид магнію (MgO) 2,4 – 4,5 %, двоокис кремнію (SiO2) 47,6 – 52,9 %, вода (H2O) 4,9 – 13,5 %.
У природі глауконіт існує у вигляді маленьких, округлих зеленуватих зерен. Розповсюджений у багатьох геологічних системах – пісках, піщаниках, глинах, мергелях, вапняках тощо, він забарвлює їх у зеленуватий колір.
У землеробстві використання глауконіту як добрива пов’язано із значним вмістом у його складі оксиду калію, а також сприятливістю до вивітрювання.
Важливе екологічне значення придає глауконіту те, що він не містить хлору. Крім цього, йому притаманна стійка пролонгована дія, завдяки якій він проявляє корисні властивості протягом 2-3 років. Глауконіт підсилює дію суперфосфатів, хлориду калію, азотних і органічних добрив, що дозволяє знизити витрати на їх застосуванні. Унікальний мікроелементний склад глауконіту сприяє отриманню високих урожаїв зернових культур та підвищенню їх якості [21].
Враховуючи вищенаведене зазначимо, що розробка нових видів оклюдованих мінеральних добрив, які здійснює Сумський державний науково-дослідний інститут мінеральних добрив і пігментів, має важливе державне значення.
Основним завданням даної НДР є встановлення ефективності застосування азотовмісних добрив, покритих оболонкою з фосфат-глауконітового концентрату.

2. МЕТА ДОСЛІДЖЕНЬ, МЕТОДИ І УМОВИ ПРОВЕДЕННЯ ДОСЛІДЖЕНЬ

Мета НДР – встановлення ефективності використання азотовмісних добрив, покритих оболонкою з фосфат-глауконітового концентрату.
Об’єкт дослідження – закономірності зміни продуктивності ґрунту під впливом застосування азотовмісних добрив, покритих оболонкою з фосфат-глауконітового концентрату.
Встановлення ефективності використання азотовмісних добрив, покритих оболонкою з фосфат-глауконітового концентрату, та їх вплив на зростання кукурудзи проведено у дрібноділянкових дослідах на чорноземі опідзоленому важкосуглинковому типовому для Лісостепу України. Місцезнаходження дослідне господарство ННЦ ІГА (Коротичанське дослідне поле, Харківський район, Харківська область).
Ґрунт характеризується наступними показниками: вміст гумусу 3,7 %, рН сольовий 5,2; рН водний 5,7; лужногідролізуємий азот 20,5 мг на 100 г ґрунту; Р2О5 в оцтовокислій витяжці 13 мг на 100 г ґрунту.
Дослідна партія азотних добрив, покритих фосфат-глауконітовим концентратом, виготовлена і випробувана у Сумському державному науково-дослідному інституті мінеральних добрив і пігментів [22].
Рецептура фосфат-глауконітового концентрату для кожного мінерального добрива розроблялася окремо (табл. 2.1).
Як пластифікатор використано розчин карбаміду, масова частка якого для всіх добрив була незмінною.
У польових дрібноділянкових дослідах досліджували ефективність наступних мінеральних добрив, покритих фосфат-глауконітовим концентратом і карбамідом (пластифікатор):
1) Карбамід, покритий глауконітом, пластифікатор – 50 % розчин карбаміду. Реєстр. № 577;
2) Суперагро NPK, покритий глауконітом, пластифікатор – 50 % розчин карбаміду. Реєстр. № 579;
3) Аміачна селітра, покрита глауконітом, пластифікатор – 50 % розчин карбаміду. Реєстр. № 582.

Таблиця 2.1 Склад фосфат-глауконітового концентрату [22]

Мінеральне добриво Масова частка речовини або елементу, %
Р2О5
заг. Р2О5
засв. (трил.) Р2О5
засв.
(лім.розч.) F
лим.розч. F
заг. К2О
кислотрозчин. СаО
1. Карбамід 7,47 7,47 7,40 0,88 0,90 2,00 19,8
2. Суперагро NPK 8,86 8,85 0,90 2,20 21,6
3. Аміачна селітра 8,86 8,85 0,90 2,20 21,6

Досліджувані азотні добрива, покриті фосфат-глауконітовим концентратом, мають наступний хімічний склад (табл. 2.2).

Таблиця 2.2 – Склад азотних добрив, покритих фосфат глауконітовим концентратом [22]

Складники,
% Карбамід, вкритий глауконітом, пластифікатор 50 % розчин карбаміду Аміачна селітра, вкрита глауконітом, пластифікатор 50 % розчин карбаміду Суперагро NPK, вкритий глауконітом, пластифікатор 50 % розчин карбаміду
Nзаг. 23,92 17,2 8,66
Р2О5 заг. 3,44 3,8 11,3
Р2О5засвоюван 2,97 3,8 11,3
Р2О5водорозчинний 5,8
К2О заг. 0,12 0,5 6,9
Н2О 0,43 0,52 0,82
нерозчинний залишок у Н2О 43,78 38,3 48,76

Як свідчать дані, наведені у таблиці 2.2, кожна марка досліджуваних мінеральних добрив, покритих фосфат глауконітовим концентратом, містить різну кількість поживних речовин (NPK), що вплинуло на розрахунки доз їх внесення до ґрунту і, відповідно, на порівняння їх з традиційними добривами.
Тому було прийняте рішення порівнювати добрива, що досліджуються, з традиційними мінеральними добривами (аміачна селітра, суперфосфат, калійні солі), які вносилися в еквівалентній кількості у відповідності до складу тукосумішей.
Дрібноділянковий польовий дослід із встановлення ефективності застосування азотовмісних добрив, покритих оболонкою з фосфат-глауконітового концентрату, проведено за схемою:
1) Контроль (без добрив);
2) Традиційні (N72P10K0,4) – аміачна селітра (аа), суперфосфат, калійна сіль;
3) Карбамід (N72P10K0,4) покритий глауконітом;
4) Традиційні (N52P11), аміачна селітра (аа), суперфосфат;
5) Аміачна селітра (N52P11), покрита глауконітом;
6) Традиційні (N26P34K21), аміачна селітра (аа), суперфосфат, калійна сіль;
7) Суперагро (N26P34K21), покритий глауконітом.

План-схема польового досліду наведена на рисунку 2.1.

1 2 3 4 5 6 7 4

6 5 1 2 3 7 6 5

7 6 5 4 3 2 1 7

Рис. 2.1 План-схема дрібноділянкового досліду із вивчення ефективності азотовмісних добрив, покритих оболонкою з фосфат-глауконітового концентрату
Розмір ділянки 1 м  1 м; Відстань між варіантами 0,5 м; Відстань між повтореннями 0,5 м.
У зв’язку із запізнілим наданням мінеральних добрив, а відтак і неможливістю посіяти зернову культуру, було вирішено провести дослідження із кукурудзою на зелену масу. При цьому передбачено перерахувати отриманий урожай кукурудзи у зернові одиниці за рекомендаціями [23].
Сільгоспкультура – кукурудза МВС (сорт Дніпровський 310 МВ).
Всі роботи на дослідній ділянці виконано вручну, без застосування агротехніки.
З метою визначення ефективності азотовмісних добрив, покритих оболонкою з фосфат-глауконітового концентрату, на розвиток проростків ячменю та їх біомасу проведено лабораторно-модельний дослід на чорноземі опідзоленому важкосуглинковому. Добрива вносились до ґрунту шляхом їх перемішування зі всією ґрунтової масою.
Досліди проведено в склянках з 0,7 кг піску. Повторність трьохкратна. Тест-культура ячмінь, сорт “Бадьорий” (фото 2.1).

Фото 2.1 – Загальний вигляд лабораторно-модельного досліду
З метою встановлення розчинності азотовмісних добрив, покритих оболонкою з фосфат-глауконітового концентрату, у колонках заповнених піском (фото 2.2) визначали склад промивних вод.

Фото 2.2 – Загальний вигляд лабораторного досліду у колонках

Висота колонок 27,5 см, діаметр 8,5 см.
Схема досліду:
1. Контроль – без добрив
2. Традиційні добрива (аміачна селітра) – борошно, 158 мг
3. Традиційні добрива (аміачна селітра) – гранули, 158 мг
4. Карбамід (оклюдований), 228 мг
5. Аміачна селітра (оклюдована), 315 мг
6. Суперагро (оклюдоване), 625 мг

Для зволоження піску витрачено 300 мл води на кожну колонку. Заплановано п’ятиразове промивання колонок із розрахунку місячна норма опадів у регіоні проведення досліджень, яка складає 43 мм на місяць.
Таким чином, для кожної промивки було взято по 230 мл Н2О на кожну колонку.
Загальні ґрунтово-агрохімічні показники визначено за методиками:
– відбір зразків ґрунту виконано згідно ДСТУ 4287:2004 Якість ґрунту. Відбирання проб: ДСТУ 4287:2004. – [Чинний від 2005-07-01]. – К.: Держспоживстандарт України, 2005. – 10 с.
– ГОСТ 29269-91 Почвы. Общие требования к проведению анализов;
– рН ґрунтової суспензії (водний) згідно ДСТУ ISO 10390.
Крім названих ДСТУ, для виконання аналізів використано такі посібники з аналізу ґрунтів, води і рослин:
– Аринушкина Е.В. Руководство по химическому анализу почв. – М.: МГУ, 1970;
– Сучасні фізико-хімічні методи досліджень ґрунтів (методичні вказівки) // Харків, ІГА УААН, 1999 р.
Результати аналізів досліджень оброблені з використанням комп’ютерної програми “Statistica”.
Клімат Харківської області за даними агрокліматичного довідника відноситься до помірно континентального середньозволоженого. Сума позитивних температур по Харківському району складає 2850оС. Цього цілком достатньо для визрівання головних сільськогосподарських культур. Абсолютний мінімум температури повітря складає – 36оС, абсолютний максимум +35 оС.
Згідно з середніми багаторічними даними, перехід середньодобової температури повітря через 0оС в районі досліджень спостерігається 25 березня й 15 листопада. Тривалість теплого періоду 285 днів. Вегетаційний період триває 158-198 днів, його початок відносять до моменту переходу температури повітря через 5о С. За багаторічними даними останній весняно-літній заморозок спостерігається у червні, перший осінній – у вересні.
Багаторічні дані метеостанції Харків свідчать про те, що самим холодним місяцем у районі являється грудень, самим теплим – липень. Середня багаторічна сума опадів по Харківському району складає 500-520 мм. Тобто за один місяць випадає біля 43 мм опадів. По місяцям випадання опадів розподіляється нерівномірно: найбільша кількість випадає у червні, липні и серпні. Часті та майже щороку повторювані відлиги взимку обумовлюють періодичне сходження сніжного покриву й відтанення ґрунту.
Середньомісячні параметри клімату в Харківській області у рік проведення досліджень наведено у таблиці 2.3 [24].

Таблиця 2.3 Середньомісячні параметри клімату в Харківській області у 2011 році

Місяць Кліматичні показники
Середня темп-ра (Т), C° Max
темп-ра
(TM), C° Міn темп-ра (Tm),
C° Середня вологість (H), % Кількість
опадів
(PP),
мм Середня швидк. вітру (V) км/г
Січень -6,7 -4,4 -10,1 86,1 31,00 10,1
Лютий -8,5 -5,6 -11,9 74,5 17,01 18,5
Березень -0,3 3,6 -4,6 69,5 6,11 12,8
Квітень 8,6 12,8 3,6 57,4 48,26 13,3
Травень 17,8 23,3 11.3 54,1 28,70 9,1
Червень 21,1 26,3 15,4 57,9 121,66 11,7
Липень 24,1 29,1 18,7 61,2 130,55 10,6

До несприятливих для вирощування сільськогосподарських культур кліматичних умов району слід віднести: часті малосніжні зими з відлигами та льодяною кіркою, яка викликає загибель озимих культур; нерівномірне розподілення опадів протягом року; часті зливи в період збору зернових культур; весняні заморозки у період цвітіння садів і сходів теплолюбних рослин.

3 РЕЗУЛЬТАТИ ДОСЛІДЖЕНЬ

3.1 Ефективність використання азотовмісних добрив, покритих оболонкою з фосфат-глауконітового концентрату, на чорноземі опідзоленому важкосуглинковому

У дрібноділянковому польовому досліді на чорноземі опідзоленому встановлено високу ефективність застосування азотовмісних добрив, покритих оболонкою з фосфат-глауконітового концентрату.
Загальний вигляд дрібноділянкового досліду у першій половині серпня наведено на фото 3.1.

Фото 3.1 Загальний вигляд дрібноділянкового досліду 02.08.2011 р.

Фенологічними спостереженнями протягом вегетаційного періоду (травень-друга половина серпня) зафіксовано позитивну дію використання азотовмісних добрив, покритих оболонкою з фосфат-глауконітового концентрат. У досліді зелену масу кукурудзи, що вирощувалася на ділянках із внесеними окклюдованими азотними добривами, порівнювали із рослинами кукурудзи на варіантах з традиційними добривами (аміачною селітрою, суперфосфатом, калійною сіллю), а також із контролем (без добрив).
Урожайні дані кукурудзи наведено у таблиці 3.1.

Таблиця 3.1 Урожай зеленої маси кукурудзи на дослідній ділянці

Варіанти Зелена маса кукурудзи,
кг/м2 Приріст
кг/м2 %
1. Контроль (б/д) 3,04 — —
2. Традиційні добрива 3,53 0,49 16,1
3. Карбамід, покритий
глауконітом 6,01 2,97 97,7
4. Традиційні добрива 3,76 0,72 23,7
5. Аміачна селітра,
покрита глауконітом 4,86 1,82 59,9
6. Традиційні добрива 3,92 0,88 28,9
7. Суперагро, покритий глауконітом 5,01 1,97 64,8
НІР05 0,25

Як свідчать табличні дані, застосування оклюдованих добрив виявилося набагато ефективнішим порівняно з традиційними добривами і, цілком зрозуміло, порівняно з контролем без добрив.
Перерахунок отриманого врожаю зеленої маси кукурудзи у зернові одиниці здійснено відповідно рекомендацій наведених у [23] (табл. 3.2).
Вочевидь простежується позитивна дія від застосування азотовмісних добрив, покритих оболонкою з фосфат-глауконітового концентрату, на чорноземі опідзоленому важкосуглинковому. Найбільший приріст урожаю порівняно до контролю отримано при застосуванні карбаміду покритого глауконітом 97,7 %. Значний позитивний вплив на урожай зеленої маси кукурудзи отримано й при застосуванні оклюдованих мінеральних добрив аміачної селітри та суперагро, який становить порівняно з контролем, відповідно 59,9 та 64,8 %.

Таблиця 3.2 Перерахунок отриманого урожаю кукурудзи у зернові одиниці

Варіанти Маса кукурудзи, кг/м2 Маса кукурудзи, ц/га Коеф. перера-хунку у зернові одиниці Отримано зернових одиниць, ц/га
1. Контроль (б/д) 3,04 304 0,17 51,7
2. Традиційні добрива 3,53 353 60,0
3. Карбамід окклюдований 6,01 601 102,2
4. Традиційні добрива 3,76 376 63,9
5. Селітра окклюдована 4,86 486 82,6
6. Традиційні добрива 3,92 392 66,6
7. Суперагро окклюдований 5,01 501 85,2

Такий, на наш погляд, вражаючий ефект викликаний вдало підібраним компонентом оболонки гранул, який містить глауконіт та карбамід. Елементи живлення рослин, що містяться у глауконіті та карбаміді справляють ефект синергізму з безпосередньо поживними елементами самих мінеральних добрив. Це так би мовити подвійна позитивна дія досліджуваних азотних добрив, покритих оболонкою з фосфат-глауконітового концентрату. Крім цього, треба закценувати увагу й на тому факті, що у складі досліджуємих добрив присутні у достатньо значній кількості оксиди кальцію, які позитивно діють на грунт і рослини.
Визначено, що ефективність досліджуємих добрив була значно вищою, ніж ефективність традиційних мінеральних добрив, які було використано в еквівалентній кількості, див. табл. 3.1 та 3.2.
На нашу думку, такий ефект обумовлений тим, що традиційні добрива при внесені розпорошуються по всій орній масі ґрунту, а оклюдовані добрива за рахунок гранул створюють у ґрунті мікрозони підвищеного “комфорту” для кореневої системи рослин. Тобто внесення оклюдованих мінеральних добрив, покритих глауконітом, створює у ґрунті гетерогенні локальні мікрозони з високим вмістом основних біогенних елементів.
В локальних мікрозонах концентрація основних поживних елементів азоту, фосфору та калію тощо значно вище, ніж при внесенні традиційних добрив врозкид [25-27].
Гетерогенність обумовлює універсалізм та комфортність поживного режиму для рослин через те, що коренева система рослин завдяки явищу хемотропізму та власній біології сама знаходить найбільш сприятливу для свого зростання екологічну нішу в ґрунтовому середовищі [26-27].
Зазначимо, що у подальшому відмерлі кореневі рештки, результати діяльності мікроорганізмів та самі мікроорганізми стають джерелом гумусонакопичення, що є одним з основних чинників самовідтворення родючості в локальних мікрозонах. Тобто внесення азотних добрив, покритих глауконітовим концентратом, сприяє саморегуляції і самовідновленню ґрунтової родючості, яка є одним із показників характеру перебігу сучасного культурного ґрунтотворного процесу.
Можна констатувати, що внесення азотних добрив, покритих глауконітовим концентратом, створює умови для саморегуляції і самовідновленню ґрунтової родючості.
З іншого боку, ми звертаємо увагу і на особливості кліматичних умов у вегетаційний період. Так за період травень-липень випало 280,9 мм опадів (див. табл. 2.3), що майже у 2 рази перевищило середньостатистичну кількість опадів у зоні проведення досліджень. За таких умов традиційні мінеральні добрива були більш вразливими щодо вимивання за межі кореневмісного шару ґрунту, ніж досліджувані добрива. Все це, в кінцевому рахунку і відобразилося на врожаї зеленої маси кукурудзи.
У в зв’язку з вимогами замовника, залік зеленої маси кукурудзи було здійснено набагато раніше встановлених для кукурудзи термінів збирання врожаю, який зазвичай становить кінець вересня – початок та середина жовтня.
На наш погляд, якщо вбирання врожаю було б проведено пізніше (хоча б на місяць) то урожай кукурудзи був би значно більшим, як мінімум на 15-20 %.

3.2 Вплив азотовмісних добрив покритих оболонкою з фосфат-глауконітового концентрату на біомасу проростків ячменю у модельних дослідах

Ефективність використання азотовмісних добрив, покритих оболонкою з фосфат-глауконітового концентрату, також досліджували шляхом проведення лабораторно-модельних дослідів.
Зазначений підхід до проведення досліджень був регламентований тим, що в лабораторно-модельних експериментах нівелюється вплив кліматичного фактору і значно скорочується термін проведення досліджень у порівнянні з, наприклад, польовими дослідженнями.
Відомо, що сучасна агрохімічна наука існує у межах системи “ґрунт-добриво-рослина” за умов стабільності вірогідності показників, які характеризують стан компонентів цієї системи. Особливо це стосується агрохімічних показників ґрунту, як виключно чутливого середовища до дії внутрішніх та зовнішніх чинників [28].
М.М. Кулєшов (2006 р.) наголошує, що суттєві труднощі в процесі інтерпретації даних, отриманих при проведенні агрохімічних досліджень, створює сезонна та просторова мінливість агрохімічних показників ґрунту. Одночасна дія численних факторів (гідротермічні умови, активність біоти ґрунту, мікрострокатість ґрунтового покриву, агротехнічні заходи та ін.) визначає імовірність накладання просторової мінливості на сезонну динаміку ґрунтових процесів і, як наслідок, одержання некоректних результатів.
В цьому відношенні лабораторно-модельні дослідження, які були проведено у майже ідеальних умовах, за сталих температурою та тиском, рівномірною кількістю опадів (поливів) мали певні переваги.
Ефективність використання азотовмісних добрив, покритих оболонкою з фосфат-глауконітового концентрату, оцінювали за біомасою рослин ячменю у порівнянні до контролю (без добрив).
В таблиці 3.3 наведено дані щодо ефективності використання досліджуємих добрив.

Таблиця 3.3 – Маса проростків ячменю у лабораторно-модельному досліді

Варіанти Маса
проростків ячменю,
г/посуд. Приріст
г/посуд. %
1. Контроль (б/д) 1,14 — —
2. Традиційні добрива 1,50 0,36 31,6
3. Карбамід, покритий глауконітом 1,70 0,56 49,1
4. Традиційні добрива 1,72 0,58 50,9
5. Аміачна селітра,
покрита глауконітом 1,83 0,69 60,5
6. Традиційні добрива 1,58 0,44 38,6
7. Суперагро, покритий глауконітом 1,80 0,66 57,9
НІР05 0,19

Встановлено, що внесення як традиційних добрив, так і досліджуємих оклюдованих суттєво підвищує масу проростків. За ефективністю карбамід та суперагро, покриті глауконітовим концентратом, дещо переважають традиційні добрива, взяті в еквівалентній кількості, відповідне порівняння 2 та 3 і 6 та 7 варіантів. На 4 та 5 варіантах з аміачною селітрою вищенаведена закономірність не простежується.
Таким чином встановлено, що азотовмісні добрива, покриті оболонкою з фосфат-глауконітового концентрату, ефективно діють на типовому для зони Лісостепу ґрунті – чорноземі опідзоленому.
На підставі результатів проведених досліджень та аналізу першоджерел можна зазначити, що азотовмісні добрива, покриті оболонкою з фосфат-глауконітового концентрату, раціонально вносити як основне мінеральне добриво під різні сільськогосподарські культури, у дозах залежно від потреб останніх у поживних речовинах.
Норми внесення нових азотних добрив, оклюдованих глауконітовим концентратом, можуть бути розраховані еквівалентно нормам внесення традиційних мінеральних добрив. Вони регламентуються ґрунтовими умовами, агрохімічними вимогами вирощуємих сільськогосподарських культур та технологіями вирощування. Наприклад, з великою вірогідністю можна передбачити, що за технологією локального окультурювання ґрунтів [25-27] норми внесення оклюдованих добрив можна скоротити у 2-3 рази. Хоча безумовно, ці твердження потребують додаткових досліджень.

ВИСНОВКИ

1. Встановлено, що азотовмісні добрива, покриті оболонкою з фосфат-глауконітового концентрату, ефективно діють на типовому для зони Лісостепу ґрунті – чорноземі опідзоленому.
2. Застосування азотовмісних добрив, покритих оболонкою з фосфат-глауконітового концентрату, виявилося набагато ефективнішим порівняно з традиційними добривами і, цілком зрозуміло, порівняно з контролем без добрив.
3. Внесення азотних добрив, покритих глауконітовим концентратом, створює умови для саморегуляції і самовідновленню ґрунтової родючості.
4. Норми внесення азотних добрив, оклюдованих глауконітовим концентратом, можуть бути розраховані еквівалентно нормам внесення традиційних мінеральних добрив. Вони регламентуються ґрунтовими умовами, агрохімічними вимогами вирощуємих сільськогосподарських культур та технологіями вирощування.

ПЕРЕЛІК ПОСИЛАНЬ

1 Довідник працівника агрохімслужби / [упорядкув. Б.С. Носко]. – К.: Аграрна наука, 1999. – 109 с.
2 Агрохимия: учебник [учебники и учебные пособия для вузов] / [Б.А. Яготин, П.М. Смирнов, А.В. Петербургский и др.]; под ред. Б.А. Яготина.,
[2-е изд.]. М.: Агропромиздат, 1989. – 639 с.
3 Агроекологічна оцінка мінеральних добрив та пестицидів: Монографія / В.П. Патика, Н.А. Макаренко, Л.І. Моклячук та ін.; За ред. В.П. Патики. — К.: Основа, 2005. — 300 с.
4 Бенцаровський Д.М., Лісовий М.В. Сучасний стан та перспективи розвитку хімізації землеробства / Матеріали VІ з’їзду Українського товариства ґрунтознавців та агрохіміків. [“Ґрунтознавство та агрохімія на шляху до сталого розвитку України”], (Умань, 1-5 липня 2002 р.) // Агрохімія і ґрунтознавство. – Міжвідомч. Тематич. Наук. зб. / УААН, УТГА, ННЦ “Інститут ґрунтознавства та агрохімії імені О.Н Соколовського”. – Харків, 2002, С. 75-82. (Спец. Випуск до VІ з’їзду УТГА; в 3-х кн.; кн. 1).
5 Технологія відтворення родючості ґрунтів у сучасних умовах. За редакцією С.М. Рижука і В.В. Медведєва. Харків, 2003, — 214 с.
6 Добровольский Г.В. Почва, микробы и азот в биосфере / Г.В. Добровольский, М.М. Шмаров // Природа. – 2004. № 6. – С.15-22.
7 Башкин В.Н. Агрогеохимия азота / Башкин В.Н. – Пущино: ОНТИ НЦБИ АН СССР, 1987. – 270 с.
8 Кудеяров В.Н. Цикл азота в почве и эффективность удобрений / Кудеяров В.Н. – М.6 Наука, 1989. – 219 с.
9 Варюшкина Н.И. Превращение аккумулирован7ного в почве азота удобрений / Н.И. Варюшкина, Л.И. Кирпанева, М.М. Никитина // Химия в сельском хозяйстве, 1974. № 6. – С. 29-31.
10 Бобрицкая М.А. Использование азота удобрений урожаем и закрепление азота в темносерых распаханных почвах разной степени эродированности (опыты с применением 15N в полевых условиях) / М.А. Бобрицкая, Н.Н. Москаленко // Тез. докл. ІV Всесоюзн. делегатскаго съезда почвоведов и агрохимиков Украины – 1992. – С. 328-329.
11 Носко Б.С. Проблема фосфору в землеробстві України / Б.С. Носко, А.О. Христенко, В.П. Максимова // Вісник аграрної науки. – 1998. – № 5 – С. 13-16.
12 Носко Б.С. Фосфатний режим ґрунтів і ефективність добрив. – Київ: Урожай, 1990. – 217 с.
13 Соколов А.В., Гладкова К.Ф. Накопление в почвах остаточных фосфатов удобрений // Агрохимия, 1979. — № 9. – С. 18-24.
14 Христенко А.А. Оценка фосфатного состояния почв с использованием метода Чанга-Джексона // Агрохимия, 1998. — № 8. – С. 5-13.
15 Пастернак П.С. Використання повільно розчинних мінеральних добрив / П.С. Пастернак, І.І. Смолянинов, В.Н. Угаров, Ю.Е. Малюга // Лісове господарство, лісова, паперова і деревообробна промисловість – К., 1988. № 2. – С. 13-14.
16 Малюга Ю.Е. Окклюдированные удобрения: их возможности для повышения урожайности растений и улучшения качественной структуры урожая / Ю.Е. Малюга, И.И. Смолянинов, В.В. Дегтярев // Тез. докл. V съезда почвоведов и агрохимиков Украины – Ровно. 1998. – С. 180-181.
17 Пироговская Г.В. Медленнодействующие удобрения / Пироговская Г.В. – Минск: Сельхознаука, 2000. – 291 с.
18 Малюга Ю.Е. Эффективность применения медленнорастворимого аммофоса на эродиророванной почве под лесомелиоративными насаждениями / Ю.Е. Малюга // Вісник ХНАУ імені В.В. Докучаєва. – 2005. № 1. – С. 166-168.
19 Кисіль В.І. Теоретичні основи і прикладні аспекти застосування добрив у біологічному землеробстві: автореф. дис. на здобуття наук. ступ. докт. сільскогосп. наук: спец 06.01.04 “агрохімія” / В.І. Кисіль – Харків, 2001. – 34 с.
20 Википедия [Електронний ресурс] / Глауконит Режим доступу до сайту: http://ru.wikipedia.org/wiki/Глауконит
21 Глауконіт. ру [Електронний ресурс] / Глауконит Режим доступу до сайту: http://www.glauconite.ru/gryadki.html
22 Протоколи випробувань добрив № 1-3. Лист Сумського державного науково-дослідного інституту мінеральних добрив та пігментів від 16.05.2011 р.
23 Довідник по удобренню с/г культур, К., «Урожай», 1975
24 TuTiempo/ World Weather Local Weather Forecast [Електронний ресурс] / Weather Kharkiv Forecast — Current Conditions. – Режим доступу до журналу:
http://www.tutiempo.net/en/Climate/Kharkiv/343000.htm
25 Цапко Ю.Л. Вплив трофної гетерогенності орного шару ґрунту на його родючість /Ю.Л. Цапко // Вісник ХНАУ ім. В.В.Докучаєва. – 2003. – №1.
– С. 79-83.
26 Цапко Ю.Л. Агроекологічна доцільність створення трофної гетерогенності в орному шарі ґрунту / Ю.Л. Цапко // Аграрний вісник Причорномор`я. Біологічні та сільськогосподарські науки. – Одеса. – 2004. – Вип. 26. – С. 247-251.
27 Цапко Ю.Л. Ресурсозбережувальне окультурювання кислих ґрунтів як чинник їх ефективного функціонування: автореф. дис. на здобуття наук. ступ. докт. біолог. наук: спец. 03.00.18 “ґрунтознавство” / Ю.Л. Цапко. – Чернівці. 2011. – 37 с.
28 Кулєшов М.М. Проблемні питання сучасної агрохімії // Сучасний стан ґрунтового покриву України та шляхи забезпечення його сталого розвитку на початку 21-го століття. Тези доп. Міжнародної наук.-практ. конф., присвяченій 50-річчю з дня створення Інституту ґрунтознавства та агрохімії імені О.Н. Соколовськго. — Харків, 2006. — С. 15-18.