Здійснено екотоксикологічне обгрунтування застосування пестицидів в інтегрованій системі захисту зернових колосових культур від шкідливих організмів. Розроблено методику визначення різнополярних пестицидів у рослинах і зерні. Вивчено процеси їх детоксикації за умов Лісостепу та Степу України у разі застосування окремо та з біорегуляторами. Дипольний момент і константа швидкості детоксикації можуть бути використані для екотоксикологічного скринінгу пестицидів в агроценозах. Доведено, що біорегулятор "Емістим С" не впливає на швидкість детоксикації пестицидів у рослинах озимої пшениці. За інтегральною класифікацією, відповідно 7-бальній шкалі, установлено ступінь небезпеки пестицидів сучасного асортименту, що застосовуються для захисту зернових колосових культур. З'ясовано, що показники метаболізму озимої пшениці та ярого ячменю (вміст нітратного азоту, нітратредуктазна активнсть, активність окисних ферментів) кореляційно залежать від полярності пестицидів. Показано, що близький за полярністю з емістимом С інсектицид диметоат впливає на азотний метаболізм озимої пшениці як біорегулятор. Токсикологічного впливу пестицидів на врожай та якість зерна не виявлено.

         Проведено комплексну екотоксикологічну оцінку потенційного та фактичного ризику застосування пестицидів під час вирощування ярих культур. Встановлено, що застосування інтенсивних технологій вирощування ярих зернових культур сприяє підвищенню швидкості розпаду пестицидів. За інтегральною класифікацією визначено ступінь небезпеки пестицидів та обгрунтовано їх безпечне використання у процесі вирощування ярих культур за різних технологій за умов Північного Лісостепу України.

         Здійснено екотоксикологічне обгрунтування системи хімічного захисту зернових колосових культур від шкідливих організмів за умов Лісостепу та Передгір'я Буковини. Протягом 2001 - 2005 рр. проведено моніторинг посівів зернових колосових культур, зокрема, проаналізовано їх фітосанітарний стан, вивчено динаміку вмісту залишків пестицидів у рослинах і грунті, запропоновано засоби контролю даного процесу, а також методи оцінки та прогнозування забруднення навколишнього середовища. Створено комп'ютерні моделі для визначення екотоксикологічного ризику застосування хімічних засобів захисту під час вирощування зернових культур за агроекотоксикологічним індексом, який враховує ступінь небезпеки асортименту пестицидів, що використовується, а також їх навантаження на агроценози та здатність території до самоочищення. Розроблено принципи раціонального застосування пестицидів - удосконалення асортименту за рахунок більш полярних сполук (4,5 - 5 ступенів небезпеки) з меншими нормами витрат, співвідношення сезонного навантаження пестицидів з толерантністю території, впровадження чотирьохпільної сівозміни. Доведено, що системи захисту зернових колосових культур в Лісостепу та Передгір'ї Буковини, які включають протруєння насіння, боротьбу з бур'янами та хворобами, є економічно вигідними.

         Досліжено вплив застосування фосфорних добрив на екологічний стан компонентів агроценозів Полісся. Проведено комплексну екотоксикологічну оцінку потенційного та фактичного ризику застосування нового виду фосфорного добрива агрофоска на дерново-підзолистому грунті Полісся. Виявлено, що фосфорні добрива впливають на поведінку важких металів (ВМ) у грунті, зокрема зменшують кількість потенційно рухомих сполук ВМ та обмежують їх міграцію за грунтовим профілем у фільтраційні води. Розраховано коефіцієнти переходу (Kn) ВМ в системі грунт - рослина. Доведено, що фосфорні добрива прискорюють швидкість детоксикації десикантів і дають змогу одержати доброякісну продукцію рослинництва щодо вмісту ВМ і залишків пестициду.

         Наведено результати впливу внесеного позакореневим способом карбаміду у поєднанні з внесенням добрив у грунт для росту та підвищення продуктивності яблуні зимового строку достигання на клоновій підщепі ММ 106 та виявлено, що умов запропонованого режиму застосування добрив має місце кращий ріст та врожайність дерев на підщепі ММ 106. З'ясовано, що сумісне застосування добрив збільшує площу листків на гектарі на 8,9 - 78,2 % залежно від помологічного сорту. Для забезпечення високої продуктивності насаджень яблуні зимових строків достигання на середньорослій клоновій підщепі ММ 106 за умов південної частини Правобережного Лісостепу України на темно-сірому опідзоленому важкосуглинковому грунті рекомендовано раціональні строки та кратність застосування позакореневого підживлення сумісно з внесенням добрив у грунт.

         Описано методики визначення пестицидів: Гранстару, Базаграну, Рексу, Цикоцелю в грунті та озимих пшениці, житі та тритікале методами тонкошарової хроматографії (ТШХ), за допомогою яких встановлено динаміку вмісту та деградації пестицидів у грунті та рослинах за умов застосування різних технологій вирощування зернових культур. На підставі класифікації пестицидів за полярністю обгрунтовано застосування тонкошарової хроматографії для визначення пестицидів та розроблено методи визначення залишкової кількості пестицидів у системі грунт - рослина на рівнях 0,001 - 0,01 мг/кг, що значно нижче допустимих рівнів пестицидів. Доведено, що інтенсивні технології вирощування сільськогосподарських культур сприяють підвищенню швидкості розпаду пестицидів і знижують забруднення довкілля. Відзначено, що ризик застосування пестицидів на варіантах з ресурсоощадною, базовою та енергонасиченою технологіями за агроекологічним індексом оцінюється як мало небезпечний, на контролі - середньо небезпечний. За агроекологічним індексом, який оцінюється як середньо небезпечний, контроль за фактичним вмістом пестицидів у продуктах урожаю та об'єктах агроекосистеми є обов'язковим.

         Вивчено вплив доз і видів застосування добрив на поживний режим грунту та формування врожаю коренеплодів буряка цукрового, а також на закономірності й особливості процесів росту та розвитку рослин на чорноземі опідзоленому Правобережного Лісостепу України. Наведено результати досліджень щодо впливу тривалого (протягом 40-ка років) застосування добрив у польовій сівозміні, метеорологічних умов року та біологічних особливостей гібридів на продуктивність буряка цукрового. Встановлено вплив застосування добрив на динаміку вмісту основних елементів живлення в органах рослин буряка цукрового, площу їх листової поверхні. Визначено господарський і відносний винос основних елементів живлення врожаєм. Обгрунтовано вплив органічних і мінеральних добрив за умов їх окремого та поєднаного застосування на технологічні показники якості коренеплодів. З'ясовано, що застосування еквівалентної кількості мінеральних добрив знижує врожайність коренеплодів на 6 - 21 % залежно від гібриду. Оцінено економічну ефективність вирощування гібридів буряка цукрового за тривалого застосування добрив у сівозміні. Рекомендовано підбирати гібрид для кожного поля залежно від рівня родючості грунту та рівня удобрення.

         Вивчено закономірності та особливості формування азотного фонду чорнозему опідзоленого Правобережного Лісостепу України під впливом тривалого (35 років) застосування різних доз і систем удобрення у польовій сівозміні зерно-бурякового типу. Виявлено, що дане застосування добрив сприяє збереженню вмісту гумусу та детриту на значно вищому рівні, ніж у грунті варіанта без добрив, та підвищенню інтенсивності проходження мікробіологічних процесів. Виявлено, що заміна частини мінерального азоту на азот гною значно зменшує масштаби міграції. Визначено вплив добрив на урожай та якість продукції. Надано економічну оцінку їх застосування за різних доз і систем удобрення. Запропоновано екологозбалансовану систему застосування азотних добрив у польовій сівозміні, розглянуто принципові питання азотного фонду чорнозему опідзоленого, які дають можливість визначити шляхи регулювання азотного режиму грунту, що зводить до мінімуму вплив на навколишнє середовище.

         Вперше визначено особливості формування врожайності та якості продукції нових сортів льону олійного залежно від погодних факторів, норм висіву та внесення мінеральних добрив за умов Полісся України (Житомирщини). Для нових сортів льону олійного Айсберг, Дебют, Орфей та Південна ніч встановлено оптимальні норми висіву та внесення мінеральних добрив, що забезпечують формування високого урожаю насіння та волокна за їх високої якості. За результатами дослідження розроблено та рекомендовано до виробництва нову технологію вирощування льону олійного, що забезпечить формування максимального рівня високоякісної насіннєвої та волокнистої продукції за умов Полісся України (Житомирщини).