У дисертаційній роботі здійснено агроекологічне обґрунтування системи удобрення культур зерно-просапної п'ятипільної сівозміни в умовах радіоактивного забруднення. Встановлено закономірності формування агрохімічних, фізико-хімічних та агроекологічних показників дерново-підзолистого ґрунту за різних норм мінерального удобрення, а також науково обґрунтовано екологічно безпечну систему удобрення, що забезпечує підвищення продуктивності, поліпшення якості рослинницької продукції, сприяє збереженню родючості дерново-підзолистих ґрунтів, стабілізації агроекосистем і мінімізації екологічних ризиків в умовах зони радіоактивного забруднення Житомирського Полісся.
Встановлено, що забезпеченість ґрунту основними макроелементами (N, P₂O₅, K₂O) значною мірою залежить від системи удобрення і морфологічних особливостей культур зерно-просапної сівозміни. Зокрема, вміст легкогідролізного азоту варіював у межах 107–145 мг/кг, що відповідає низькому рівню забезпечення навіть за максимальної дози удобрення. Уміст рухомих сполук фосфору зростав на 27–33% порівняно з контролем (191–210 мг/кг) і досягав максимальних значень під посівами буряків кормових (315 мг/кг) та кукурудзи на зерно (299 мг/кг), тоді як уміст сполук рухомого калію порівняно з контролем (171–178 мг/кг) підвищувався на 32–44% до 279–319 мг/кг. Уміст гумусу був відносно стабільним (1,98–2,04%), з тенденцією до зростання за внесення 1-ї та 2-ї дози мінеральних добрив (2,04–2,11%). Водночас за рахунок мінеральних добрив, відбувалося підкислення ґрунтового середовища: pH знижувався до 5,52–5,80 (слабокислі) за 1-шої дози та до 5,10–5,43 за другої (середньокислі). Це призводило до зменшення буферності ємності дерново-підзолистого грунту, зокрема суми ввібраних основ (з 11,5–13,0 до 5,9–8,9 ммоль/100 г) і підвищення рівня гідролітичної кислотності до 2,99 ммоль/100 г.
Забезпеченість ґрунту мікроелементами (Cu, Co, Mn, Zn, B, Mo) залишалася низькою: вміст міді становив лише 0,091 мг/кг, кобальту – 0,158, мангану – 6,15, цинку – 2,27, бору – 0,87, молібдену – 0,083 мг/кг. Навіть за підвищених доз мінерального удобрення показники не досягали оптимальних рівнів, особливо під посівами вівса, люпину та тритикале ярого, що зумовлює необхідність корекції системи удобрення культур сівозміни шляхом застосування мікродобрив.
Уміст рухомих форм свинцю, кадмію та ртуті у ґрунті не перевищував ГДК (Pb – 0,80 мг/кг, Cd – 0,040, Hg – 0,0031 мг/кг), що свідчить про екологічну безпечність ґрунту щодо токсичного навантаження важкими металами.
Встановлено, що щільність забруднення дерново-підзолистого ґрунту 137Cs за п’ять років проведення досліджень, порівняно до вихідних значень, знизилася до 726,4–943,5 кБк/м2 або на 16,1–37,9% за більших значень на контролі без застосування добрив і перевищує ГДК в 1,6–1,7 рази, тоді як застосування мінеральних добрив сприяють зниженню рівня щільності забруднення цезієм за 1-шої дози на 32,6–37,9% та на 23,9–32,1% за 2-гої дози удобрення. Щільність забруднення ґрунту 90Sr була в межах від 12,2 до 16,4 кБк/м2 залежно від культур сівозміни та застосованих доз добрив за дещо вищих значень у контролі, що в 6–7 раз нижче ГДК. Це підтверджує здатність мінерального живлення регулювати міграцію радіонуклідів у системі «ґрунт-рослинна».
Встановлено, що за відсутності мінерального удобрення відбувається зниження рівня родючості дерново-підзолистого ґрунту – за ротацію сівозміни формується від’ємний баланс гумусу (до –1,92 т/га), тоді як внесення добрив за 1-шої дози сприяє стабілізації балансу гумусу в сівозміні (–0,07 т/га), а внесення підвищених доз фосфорних та калійних добрив не компенсує дефіцит органічної речовини в ґрунті, зокрема за вирощування буряків кормових та люпину – формується від'ємний баланс (–0,57 т/га). Серед культур сівозміни слід відмітити формування найвищих позитивних показників під посівами кукурудзи на зерно (+0,67 т/га; інтенсивність балансу 151%) та тритикале ярого (+0,27 т/га; 132%).
Поряд із цим відсутність мінерального удобрення в розрізі культур сівозміни призводить до гостродефіцитного балансу азоту (–255,4 кг/га), від’ємного – фосфору (–116,5 кг/га) та калію (–274,7 кг/га), тоді як за внесення мінеральних добрив досягнуто практично бездефіцитного балансу азоту (–0,6 кг/га; 99%) та надлишкового балансу фосфору (+188,6 кг/га; 206%) і калію (+92,5 кг/га; 127%).
