Формування продуктивності конюшини лучної в короткоротаційній сівозміні в умовах Західного Лісостепу

Abstract

Козак Н. І. Формування продуктивності конюшини лучної в короткоротаційній сівозміні в умовах Західного Лісостепу. – Кваліфікаційна наукова праця на правах рукопису. Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора філософії за спеціальністю: 201 – Агрономія (20 – Аграрні науки та продовольство). – Інститут сільського господарства Карпатського регіону НААН України, Оброшине, 2025. У дисертаційній роботі наведено теоретичне узагальнення та нове вирішення наукової задачі, що полягає у виявленні закономірностей формування кормової та енергетичної продуктивності конюшини лучної за застосування вапнування, органічної, мінеральної і органо-мінеральної систем удобрення. Теоретично обґрунтувано оптимальні способи використання конюшини лучної, вирощеної у короткоротаційній сівозміні. Структура дисертації зумовлена логікою дослідження, поставленими завданнями і складається зі вступу, шести розділів, висновків до розділів, висновків до дисертації, рекомендацій виробництву, списку використаних джерел та додатків. У першому розділі кваліфікаційної праці «Перспективи використання конюшини лучної в умовах Західного Лісостепу України» розкрито роль конюшини лучної у зміцненні кормової бази тваринництва, підвищенні родючості ґрунтів та проаналізовано ефективність використання її на енергетичні цілі. У другому розділі «Методика і умови проведення досліджень» описано ґрунтово-кліматичні умови Західного Лісостепу, визначено гідротермічні показники вегетаційних періодів, подано схему досліду та наведено методики проведення досліджень. У третьому розділі «Формування травостою конюшини лучної у короткоротаційній сівозміні» встановлено, що ботанічний склад травостою 3 конюшини лучної значною мірою залежить від систем удобрення та вапнування. Найвищий відсоток бобового компонента у першому укосі (81– 84 %) забезпечують комплексні системи удобрення з обов'язковим включенням вапнування, тоді як за мінеральної системи удобрення (N65P68K68) та у варіанті без удобрення частка конюшини знижується до 65 %. Доведено наявність сильної кореляції між часткою бобового компоненту у травостої та застосуванням органічних добрив, а також середньої кореляції із використанням вапна. Виявлено, що щільність травостою та його структура залежать від систем удобрення та вапнування у сівозміні. Найвищу загальну щільність травостою (1171 шт/м²) забезпечує мінеральна система удобрення, проте найбільшу кількість пагонів конюшини лучної (426 шт/м² у першому укосі та 388 шт/м² у другому) отримано за внесення N105P101K101 на фоні вапнування 9 т/га СаСО₃. У структурі рослин конюшини лучної переважають стебла (64–73 % у першому укосі та 56–67 % у другому), а найвищий відсоток листя (26 % у першому і 21 % у другому укосах) формується за періодичного вапнування (1,0 н СаСО₃ за Нг). У четвертому розділі «Продуктивність травостою конюшини лучної у короткоротаційній сівозміні» доведено, що продуктивність конюшини лучної без застосування добрив та вапнування становить 23,7 т/га зеленої маси, 4,6 т/га сухої речовини, 3,17 т/га кормових одиниць та 0,37 т/га перетравного протеїну. Максимальна продуктивність (12,6 т/га сухої маси, 10,15 т/га кормових одиниць та 1,18 т/га перетравного протеїну) досягається за органо- мінеральної системи удобрення з підвищеними дозами мінеральних добрив (N105P101K101), внесенням 10 т/га гною та 6 т/га вапна на 1 га сівозмінної площі. Встановлено сильну кореляцію між виходом сухої речовини та мінеральною системою удобрення (r = 0,768). У п’ятому розділі «Якісний склад корму конюшини лучної, вирощеної у короткоротаційній сівозміні» встановлено, що якість корму конюшини лучної суттєво залежить від систем удобрення та вапнування у сівозміні. Періодичне вапнування сприяє підвищенню вмісту сирого протеїну до 4 12,12 % у першому укосі та 17,67 % у другому укосі за рахунок збільшення частки конюшини у травостої. Максимальний вміст сирого протеїну (14,50 % у першому укосі та 17,95 % у другому) забезпечує поєднання N65P68K68 із органічними добривами та 2,5 т/га СаСО3 раз у ротацію. Внесення мінеральних добрив без вапнування знижує вміст протеїну через зменшення частки конюшини у травостої. Обґрунтовано перевагу розрахунку доз вапна за кислотно-основною буферністю (2,5 т/га раз у ротацію) порівняно з традиційним розрахунком за гідролітичною кислотністю (6 т/га раз у дві ротації). За такого підходу вміст перетравного протеїну у кормі в середньому за два укоси був найвищим і становив 128 г в одній кормовій одиниці. У шостому розділі «Агроекологічна, економічна та енергетична оцінка вирощування конюшини лучної у короткоротаційній сівозміні» обґрунтовано, що вирощування конюшини лучної в короткоротаційній сівозміні має значний потенціал для збагачення ґрунту поживними речовинами. Застосування органічних та органо-мінеральних добрив у поєднанні з вапнуванням сприяє підвищенню симбіотичної активності конюшини та засвоєнню до 192 кг/га атмосферного азоту. Використання другого укосу як сидерату дозволяє зберегти поживні речовини у ґрунті, проте надмірне застосування азотних добрив знижує біологічну азотфіксацію. Встановлено, що найвища енергетична ефективність вирощування конюшини лучної досягається при застосуванні комбінованих систем удобрення. Поєднання органічних і мінеральних добрив з вапнуванням у дозі 2,5 т/га раз на ротацію забезпечує коефіцієнт енергетичної ефективності на рівні 16,6 за кормового використання та 9,8 за кормово-сидерального при виході валової енергії 224,3 ГДж/га. Доведено, що економічна ефективність вирощування конюшини лучної залежить від системи удобрення та способу використання. За кормового способу використання найвищий умовно чистий дохід (58 463 грн/га) забезпечує органо-мінеральна система удобрення на фоні вапнування (N65P68K68, 10 т/га гною та 2,5 т/га вапна – норма розрахована за кислотно-основною 5 буферністю) з окупністю однієї гривні затрат 4,42 грн. Кормово-сидеральний спосіб використання характеризується нижчою економічною ефективністю, проте має агроекологічне значення для підвищення родючості ґрунту. Обґрунтовано, що оптимальною системою удобрення конюшини лучної у короткоротаційній сівозміні на ясно-сірих лісових ґрунтах є органо- мінеральна система з внесенням на 1 га сівозмінної площі N65P68K68, 10 т/га гною та 2,5 т/га вапна, норма якого розрахована за кислотно-основною буферністю. Така система забезпечує високу частку бобового компонента у травостої (81 %), оптимальний баланс стебел і листя у структурі рослин, максимальну продуктивність, якість корму, енергетичну та економічну ефективність при мінімізації екологічних ризиків. Ключові слова: конюшина лучна, травостій, короткоротаційна сівозміна, удобрення, вапнування, урожайність, продуктивність, протеїн, кормові одиниці, поживність, ґрунт, кислотність, родючість, економічна та енергетична ефективність.