Наукова новизна досліджень. Уперше: проведено дослідження окремих агроекологічних показників родючості чорнозему типового під посівами соняшнику, який займав 20, 40 і 60 % від сівозмінної площі, зокрема, визначено рН, електрофізичні показники та вміст водорозчинних солей катіонів кальцію, натрію та калію у ґрунті; досліджені рослинні зразки соняшнику (кошики, стебла і коріння) на вміст поживних елементів залежно від насичення ним сівозмін; доведено, що соняшник із часткою до 40 % у сівозміні не призводить до погіршення поживного режиму ґрунту; встановлено, що при насиченні сівозміни соняшником на 60 % відбувається інтенсивна діяльність целюлозоруйнівних мікроорганізмів у ґрунті; проведені розрахунки економічної та енергетичної ефективності сівозмін з насиченням 20, 40 і 60 %.
Набули подальшого розвитку: дослідження щодо обґрунтування доцільності збільшення частки соняшнику у короткоротаційних сівозмінах.
Мета дослідження – оцінити агроекологічний стан ґрунту при вирощуванні соняшнику з різним насиченням у сівозмінах короткої ротації в умовах Лівобережного Лісостепу України.
Для досягнення поставленої мети було передбачено вирішення наступних завдань: проаналізувати спрямованість змін показників родючості ґрунту залежно від частки соняшнику в сівозміні; визначити водно-фізичні, агрофізичні, електрофізичні й агрохімічні показники ґрунту за різного насичення сівозмін соняшником; розрахувати рівень водоспоживання соняшнику в різних сівозмінах; дослідити мікробіологічну активність ґрунту в посівах соняшнику залежно від періоду його повернення на попереднє місце; встановити вплив питомої частки соняшнику на його врожайність та продуктивність; оцінити економічну й енергетичну ефективність вирощування соняшнику за різного насиченням ним сівозмін.
Дисертаційну роботу було виконано у рамках ініціативних тематик кафедри землеробства та гербології ім. О. М. Можейка: «Розробити ландшафтно-адаптивні основи сучасних систем землеробства лівобережного Лісостепу та Північного Степу» (№ державної реєстрації 0117U002512), «Розробити теоретичні основи ґрунтозахисної системи землеробства в Лівобережному Лісостепу та Північному Степу України» (№ державної реєстрації 0121U108245), ГДТ з ТОВ «Науковий Парк «АГРОЗООВЕТ»» (НДР № 05/21/Д). Також було отримано грант на тему «Influence of saturation of short-term crop rotation with sunflower on soil moisture» у рамках проекту Чеської Республіки «Interuniversity cooperation as a tool for enhancement of quality of selected universities in Ukraine» 2019–2021.
Для вирішення поставлених завдань досліджували п’ятипільні сівозміни, у структурі яких, частка соняшнику складала 20, 40 і 60 %. Для встановлення впливу насиченості сівозмін соняшником на родючість чорнозему типового було досліджено такі агроекологічні показники: водно-фізичні, агрофізичні, агрохімічні та електрофізичні; уміст водорозчинних катіонів; целюлозолітичну активність ґрунту. Установлено, що при високій частці соняшнику в сівозміні погіршуються водно-фізичні показники родючості ґрунту. Найбільше доступної вологи за осінньо-зимовий і ранньовесняний періоди накопичувалося у полі соняшнику при насиченні 20 %. Визначено, що щільність складення орного шару ґрунту на досліджуваних варіантах знаходилася в оптимальних межах для соняшнику – 1,07–1,11 г/см3, з незначним підвищенням її значень у сівозміні із насиченням 60 %. Найкраща оструктуреність орного шару ґрунту спостерігалася під посівами соняшнику за насичення ним сівозміни 20 %, про що свідчить коефіцієнт структурності – 1,2. Встановлено, що ґрунт під посівами соняшника мав низьку забезпеченість легкогідролізним азотом, середню забезпеченість – рухомим фосфором та підвищену – обмінним калієм. Визначено, що у шарі ґрунту 0–30 см показник рН на варіантах з насиченням 20 і 40 % знаходився у межах нейтральної реакції ґрунтового середовища – 7,0–7,3, що є оптимальним для вирощування соняшнику. Виявлено високу мікробіологічну активність орного шару ґрунту в полі соняшнику з насиченням 60 %. Особливо важливе значення для електропровідності мала висока наявність водорозчинних солей катіонів кальцію, рівень кореляції між цими показниками склав 1,00. Найвищий уміст сполук Са2+ був на варіанті з часткою соняшнику 60 %. В орному шарі ґрунту його кількість була на рівні 312 мг/л. При насиченні сівозмін соняшником на 20 і 40 % було отримано високий врожай насіння соняшнику. На цих варіантах він був на рівні 3,01–3,13 т/га.
