Efficient water management in agriculture is an important part of the general programme on water resources preservation. This study is devoted to the determination of the effects of soil processing system and mineral fertilization on the water use efficiency and productivity of grain corn (Zea mays Linnaeus, 1753). The trials were conducted in 2017–2018 on irrigated land in the South of Ukraine. The field experiments were carried out on the experimental plots of the Institute of Irrigated Agriculture of the NAAS in four replications. We studied the following agrotechnological parameters and their combinations: Factor A – primary tillage type and depth within different tillage systems in the short crop rotation (grain corn – grain sorghum – winter wheat – soybean); Factor B – application rates of mineral fertilizers (N0P0, N120P60, N180P60). We established that the highest yield of grain accompanied by the best water use efficiency was provided by the cultivation technology with disk cultivator tillage on the depth of 8–10 cm within the differentiated tillage system in the crop rotation under the maximum nutritive background of N180P60. This agrotechnological variant resulted in a corn grain yield of 14.51 and 14.59 t/ha in 2017 and 2018 years of the study, respectively. The coefficient of water use efficiency, which is the relation of the water used by the crop to the yield, in this variant was the lowest – 39.6 and 42.0 mm/t in 2017 and 2018, respectively, which indicates the optimum response of corn grain to watering. The worst indexes of water use efficiency and corn productivity were determined in the experimental variant with disk cultivator tillage on the depth of 12–14 cm within the subsoil tillage system within the crop rotation under non-fertilized conditions. We determined that strengthening of the crop nutrition under the rational tillage system in crop rotation is helpful in optimization of the crop water use in the irrigated conditions of the South of Ukraine, which is very important in the current conditions of freshwater scarcity.
У статті висвітлені результати експериментальних досліджень впливу різних способів і глибини основного обробітку ґрунту на фоні трьох систем удобрення у сівозміні на урожайність сільськогосподарських культур та енергетичну ефективність технологій їх вирощування. Метою статті було встановлення впливу мінімізованого основного обробітку й органічних і органо-мінеральних систем удобрення на формування агрофізичних властивостей, водного режиму ґрунту та продуктивності 4-пільної сівозміни в умовах зрошення півдня України. Методи: польовий, кількісно-ваговий, візуальний, лабораторний, розрахунково-порівняльний, математично-статистичний методи з використанням загальновизнаних в Україні методик і методичних рекомендацій. Система основного диференційованого обробітку, що базується на безполицевому мілкому обробітку, поєднаному з одним щілюванням за ротацію сівозміни на глибину 38–40 см, забезпечила зниження енергетичних витрат порівняно із різноглибинною оранкою на 53,5 % і сприяла оптимізації агрофізичних властивостей і водного режиму ґрунту, створивши умови для реалізації генетично обумовленого потенціалу продуктивності сортів і гібридів. У середньому за роки досліджень (2016–2020 рр.) встановлено, що найвищу урожайність культур сівозміни забезпечувало внесення добрив дозою N120P60 у розрахунку на один гектар сівозмінної площі, на фоні різноглибинної полицевої та диференційованої-1 систем основного обробітку. Так, урожайність зерна кукурудзи відповідно становила 14,44 та 14,82 т/га, сої – 4,31 і 4,34 т/га, пшениці озимої 6,81 та 6,90 т/га та сорго зернового – 7,09 і 7,70 т/га. Найнижчі технологічні витрати встановлені у варіанті з дисковим розпушуванням на 12–14 см у системі безполицевого мілкого одноглибинного основного обробітку ґрунту без внесення мінеральних добрив – 53,2 ГДж/га. Найвищу продуктивність 8,43 т/га зерна й енергомісткість врожаю сільськогосподарських культур сівозміни 159,5 ГДж забезпечила диференційована-1 система основного обробітку з одним щілюванням (38–40 см) за ротацію на фоні органо-мінеральної системи удобрення з використанням побічної продукції культур сівозміни та розрахункової дози мінеральних добрив N120P60 на гектар сівозмінної площі з окупністю енергетичних витрат 2,05.
Мета – визначення ефективності застосування різних способів і глибини основного обробітку на забур’яненість посівів, враження їх хворобами та пошкодження шкідниками на фоні органо-мінеральної системи удобрення з використанням побічної продукції сільськогосподарських культур 4-пільної зерно-просапної сівозміни. Методи: польовий; лабораторний, розрахунковий, візуальний, вимірювально-ваговий, біохімічний, статистичні (дисперсійний і кореляційний), порівняльно-розрахунковий із використанням загаль- новизнаних в Україні методик і методичних рекомендацій. Дослідження проводили в стаціонарному досліді відділу зрошуваного землеробства ІЗЗ НААН України протягом 2016–2021 років у зоні дії Інгулецької зрошувальної системи. Результати дослідження. У посівах культур сівозміни на час відновлення весняної вегетації найменша кількість бур’янів (8,4–15,7 шт./м2) спостерігалась у варіанті оранки. Чизельне розпушування на таку саму глибину призвело до підвищення забур’яненості на 2,4–14,1 шт/м2. За диференційованих систем основного обробітку кількість бур’янів була вищою, ніж на контролі, в 1,5 та 2,8 раза відповідно. Перед збиранням врожаю культур сівозміни закономірність, що відзначалася на початку вегетації та перед внесенням страхових гербіцидів, збереглася. За системи різноглибинного основного обробітку з обертанням скиби продуктивність сівозміни становила 8,4 т/га зернових одиниць, у варіантах безполицевих – різноглибинної та одноглибинної мілкої – вона знизилась до 8,1 та 6,5 т/га, або на 3,6 та 22,6% відповідно. За диференційованої-1 системи основного обробітку відзначено підвищення продуктивності сівозміни порівняно з контролем на 1,2%, а за диференційованої-2 – зниження на 7,1%. Висновок. Найвищу продуктивність за виходом зернових одиниць в розрахунку на один гектар сівозмінної площі забезпечила диференційована-1 система основного обробітку з одним щілюванням за ротацію сівозміни на глибину 38–40 см з показником 8,50 т/га з. о. на фоні використання побічної продукції культур сівозміни та дози мінеральних добрив N120P60, забезпечивши умовно чистий прибуток 20,4 тис.грн./га з рівнем рентабельності 110,1%.
Мета. Оцінка впливу пташиного компосту на родючість ґрунту та наукове обґрунтування оптимальної дози його внесення під ячмінь ярий сорту Аверс на темно-каштановому середньосуглинковому ґрунті сте- пової зони України. Методи. Польовий, лабораторний, математико-статистичний та розрахунково-аналітичний методи. Результати. Встановлено, що з кожною тонною органічних добрив на основі пташиного посліду в ґрунт вноситься 13 кг азоту, 25 кг фосфору та 26 кг діючої речовини калію. Розрахунку вмісту гумусу в шарах ґрунту та перерахунок вмісту гумусу в доступний азот, доводять вміст доступного азоту після другого внесення пташиного компосту збільшився у шарі ґрунту 0−60 см на 21,7 %. Сумарне водоспоживання, а саме: кількість використаної вологи рослинами за період вегетації на транспірацію та випаровування ґрунтом становить 2731 м3 /га. Аналіз складових сумарного водоспоживання свідчив, що потреба у воді була забезпечена на 33 % за рахунок продуктивних запасів у ґрунті, на 38 % – за рахунок опадів вегетаційного періоду та на 29% − за рахунок зрошення. Найбільш ефективно, при коефіцієнті сумарного водоспоживання 525 м3/т використовувалася волога у варіанті з внесенням 7 т/га пташиного перегною. У варіанті з внесенням 7 т/га отримана найвища врожайність − 5,2 т/га. Ця доза є найбільш ефективною, при її внесенні була отримана максимальна прибавка врожайності в досліді, яка склала 1,62 т/га, що на 31,2 % вище ніж на контролі. Висновки. Зростання дози пташиного перегною з 2-х до 7-ми т/га позитивно вплинули на продуктивність ярого ячменю, а вищі дози викликають незначне пригнічення посівів та зниження врожайності при внесення 8, 9, 10 т/га пташиного компосту на 19,2, 5,8 та 3,5 % відповідно. Найбільш ефективною дозою внесення пташиного перегною на посівах ячменю ярого − 7 т/га.
The article presents an analysis of the results of experimental research in a stationary field experiment to determine the peculiarities of the formation of humus reserves and the nutrient regime in the arable layer of the dark chestnut soil (Haplic Kastanozem) under the influence of different fertilization and main cultivation systems. The purpose of the research: to establish the patterns of transformation of by-products of agricultural crops of crop rotation into humus and the main elements of mineral nutrition of plants under organic and two organo-mineral fertilization systems against the background of five systems of main cultivation in a 4-field row crop rotation on irrigated lands in the area of operation of the Ingulets irrigation plant systems. The research was conducted in the stationary experiment of the Institute of Irrigated Agriculture of the National Academy of Sciences in the Kherson region of Ukraine during 2016-2020. The following indicators were used to analyze the effectiveness of the combined application of fertilization systems and the main tillage: mass of post-harvest residues for each of the crop rotations; stocks of humus in the arable layer; humus balance; the mass of nitrogen, phosphorus and potassium that reached the soil with plant residues; ecological and economic effect (UAH/ha); energy gain (GJ/ha). As a result of experimental studies, it was found that the formation of humus reserves in the soil depends on the mass of post-harvest residues of crop rotation and the methods and depth of their wrapping. The most favorable conditions for the accumulation of leaf-stem mass of crop rotation crops and the formation of a positive balance of humus with an average annual increase of 2.02 t/ha were provided by the organo-mineral fertilization system using the by-products of crop rotation crops and a dose of mineral fertilizers N120P60 against the background of differentiated main cultivation with one slotting to a depth of 38-40 cm per rotation.
scite is a Brooklyn-based organization that helps researchers better discover and understand research articles through Smart Citations–citations that display the context of the citation and describe whether the article provides supporting or contrasting evidence. scite is used by students and researchers from around the world and is funded in part by the National Science Foundation and the National Institute on Drug Abuse of the National Institutes of Health.
hi@scite.ai
10624 S. Eastern Ave., Ste. A-614
Henderson, NV 89052, USA
Copyright © 2024 scite LLC. All rights reserved.
Made with 💙 for researchers
Part of the Research Solutions Family.