Математична оптимізація накопичення нітратного азоту в орному шарі чорнозему звичайного за різних способів обробітку й метеорологічних умов

Abstract

Отримано математичні залежності вмісту нітратів у ґрунті від метеорологічних чинників поточного і попередніх років для визначення ефективності мінімалізації обробітку ґрунту щодо формування рівня нітратного живлення культур у зерно-просапній сівозміні на чорноземі звичайному східного Степу України. Визначено межі ефективності оранки, безвідвального плоскорізного та нульового обробітків у зерно просапній сівозміні щодо формування рівня нітратного живлення за метеорологічними особливостями періоду жовтень-листопад та періоду активних температур вище + 10о С

Получены математические зависимости содержания нитратов в почве от метеорологических факторов текущего и предыдущих лет для определения эффективности минимализации обработки почвы по формированию уровня нитратного питания культур в зерно-пропашные севообороте на черноземе обычном восточного Степи Украины. Определены границы эффективности вспашки, безотвальной плоскоризного и нулевого обработок в зерно-пропашные севообороте по формированию уровня нитратного питания с метеорологическими особенностями периода октябрь-ноябрь и периода активных температур выше 10°С.

The purpose of the research is to establish meteorological conditions for the efficiency of plowing, non-yielding planar and zero working on the soil-climatic conditions of the Donetsk region. The research was carried out within the field stationary experiment on the territory of the State Enterprise "Experimental Farm "Donetsk" of National Scientific Center «Institute for Soil Science and Agrochemistry Research named after O. N. Sokolovsky», within the Donetsk hill of the northern steppe of Ukraine during 1997-2005 in grain-cutting crop rotation for plowing, subsurface cultivator tillage and no-till. Mathematical dependences of the content of nitrates in the soil on the amount of precipitation in the period with air temperature above +10o C this year, the average air temperature and the total precipitation of October November of the previous year were determined. There was obtained mathematical dependences of the difference in the content of nitrates 0-30 cm in the soil between subsurface cultivator tillage and plowing, no-till and plowing, no-till and subsurface cultivator tillage from the amount of precipitation during the period of active temperatures more than + 10o C of one year before last year. The following conclusions are drawn. 1. Mathematical modeling of the dependence of nitrate content in the soil on the basis of meteorological factors allows determining the optimal conditions of humidification for accumulation of nitrates in the upper layer of soil. 2. In the ordinary chernozem used for grain-cutting crop rotation, the most probable is the reduction of the efficiency of the methods of cultivation in a row: plowing> subsurface cultivator tillage>no-till. 3. At an abnormally low or high rainfall the active temperatures season of the current year, and in conditions of lower average temperature below +4.5o C in October-November of the previous year, the efficiency of subsurface cultivator tillage may exceed the plowing. 4. The amount of precipitation during the period of active temperatures of one year before last year less than 150 mm makes favorable use of subsurface cultivator tillage, and approximation of rainfall to 385 mm is most favorable for no-till. The scientific novelty of the research results is that mathematical modeling of the influence of meteorological factors on the level of nitrate nitrogen content in the arable layer under vegetative crops in grain-cutting crop rotation depending on the basic tillage of soil for the first time was conducted. The limits of efficiency of minimization of soil cultivation in the soil-climatic conditions of the Donetsk region are determined. The practical significance is that it is shown the possibility of forecasting the formation of the level of nitrate content in the arable layer of soil and the effectiveness of any other basic tillage on weather patterns of the past and the year before.