Гумусний стан та поживний режим чорнозему типового залежно від удобрення в короткоротаційних сівозмінах

Михайло Вікторович Войтовик, Іван Дмитрович Примак, Олександр Борисович Панченко, Олексій Анатолійович Цюк, Вікторія Іванівна Мельник
Анотація

Система удобрення – найдієвіший фактор інтенсифікації технологій вирощування сільськогосподарських культур. Основою науково обґрунтованих систем застосування добрив, разом з отриманням запланованого рівня врожаю відповідної якості, актуальним є вивчення показників вмісту органічної речовини та поживного режиму ґрунту за ротацію сівозміни. Метою даного дослідження є визначення мінерального азоту, рухомого фосфору, обмінного калію і вмісту гумусу, в чорнозему типового за різних систем удобрення у короткоротаційних сівозмінах. Для вирішення проблеми родючості ґрунту важливим підходом є проведення польових і лабораторних досліджень для визначення змін гумусного стану за Тюріним, азотного, фосфорного, калійного режиму ґрунту за Мачигіним та дисперсійні методи для визначення достовірності експериментальних даних. В результаті проведених досліджень, встановлено, що найвищий вміст гумусу у ґрунті зафіксовано за органо-мінеральної системи удобрення на кінець другої ротації у зернопросапній на 0,13 % у порівняно з плодозмінною сівозміною. Застосування мінеральної системи удобрення за просапної сівозміни вміст гумусу зменшився на 0,12 %. Зростання гумусованості чорнозему типового зафіксовано за плодозмінної і зернопросапної сівозміни. Органо-мінеральна система удобрення тенденційно підвищувала вміст у грунті мінерального азоту у порівняні з іншими системами. Вміст мінерального азоту за мінеральної системи удобрення зменшився на 5,5 мг/кг грунту порівняно з варіантом без удобрення. За органо-мінеральної і мінеральної системи удобрення вміст рухових фосфатів зростав за всіх сівозмін. Вміст рухомого фосфору у просапній сівозміні істотного знижувався у порівнянні з плодозмінною і зернопросапною сівозміною. Найбільший вміст обмінного калію у грунті зафіксовано за мінеральної системи удобрення. Матеріали публікацій мають практичне значення при аналізі основних елементів мінерального живлення чорнозему типового в коротко ротаційних сівозмінах

Ключові слова

мінеральний азот; обмінний калій; соняшник; елементи живлення; агроценоз

ЦИТУВАТИ
Voitovyk, M., Prymak, I., Panchenko, O., Tsyuk, O., & Melnyk, V. (2023). Humus state and nutrient regime of typical chernozem depending on fertilisation in short crop rotations. Plant and Soil Science, 14(4), 33-44. https://doi.org/10.31548/plant4.2023.33
Використані джерела

[1] Allende-Montalban, R., Martin-Lammerding, D., del Mar Delgado, M., Porcel, M.A., & Gabriel, J.L. (2022). Nitrate leaching in maize (Zea mays L.) and wheat (Triticum aestivum L.) srrigated cropping systems under nitrification inhibitor and/or intercropping effects. Agriculture, 12(4), article number 478. doi: 10.3390/agriculture12040478.

[2] Bolinder, M.A., Crotty, F., Elsen, A., Frac, M., Kismanyoky, T., Lipiec, J., Tits, M., Toth, Z., & Katterer, T. (2020). The effect of crop residues, cover crops, manures and nitrogen fertilization on soil organic carbon changes in agroecosystems: A synthesis of reviews. Mitigation and Adaption Strategies for Global Change, 25, 929-952. doi: 10.1007/s11027-020-09916-3.

[3] Borys, N.E., & Krasyuk, L.M. (2020). Nutrient regime of gray forest soil under different anthropogenic load. Collection of Scientific Works “Agrobiology”, 2, 16-26. doi: 10.33245/2310-9270-2020-161-2-16-26.

[4] Boyko, V.P. (2020). Effectiveness of doses and ratios of mineral fertilizers in field crop rotation on podzolized chernozem of the Right Bank Forest Steppe of Ukraine (Doctoral dissertation, Uman National University of Horticulture, Uman, Ukraine).

[5] Convention on Biological Diversity. (1992). Retrieved from https://zakon.rada.gov.ua/laws/show/995_030#Text.

[6] da Silva, L.I, Pereira, M.C., de Carvalho, M.X., Buttros, V.H., Pasqual, M., & Doria, J. (2023). Phosphorus – solubilizing microorganisms: A key to sustainable agriculture. Agriculture, 13(2), article number 462. doi: 10.3390/agriculture13020462.

[7] DSTU 4114-2002. Soils. Determination of mobile phosphorus and potassium compounds by the modified Machigin method. Retrieved from http://online.budstandart.com/ua/catalog/doc-page?id_doc=58928.

[8] DSTU 4289:2004. Soil quality. Methods for determination of organic matter. (2004). Retrieved from http://online.budstandart.com/ua/catalog/doc-page.html?id_doc=56400.

[9] DSTU 4729:2007. Soil quality. Determination of nitrate and ammonium nitrogen in the modification of the Sokolovsky NSC IGA. (2007). Retrieved from http://online.budstandart.com/ua/catalog/doc-page?id_doc=72836.

[10] Egorov, O.V., Zhidok, N.P., Gryshchenko, O.M., & Shabanova, I.I. (2021). The effect of fertilizers on the fertility indicators of sod-podzolic soils and the productivity of short-rotational crop rotations in Polissia. Agroecological Journal, 3, 119-126. doi: 10.33730/2077-4893.3.2021.240329.

[11] Grzebisz, W., Diatta, J., Barlog, P., Biber, M., Potarzycki, J., Lukowiak, R., Przygocka-Cyna, K., & Szczepaniak, W. (2022). Soil fertility clock - crop rotation as a paradigm in nitrogen fertilizer productivity control. Plant (Basel), 11(21), article number 2841. doi: 10.3390/plants11212841.

[12] Hospodarenko, G., Cherno, O., & Cherednik, A. (2019). Formation of soil fertility for different fertilizer systems in field crop rotation. Agrology, 2(2), 79-85. doi: 10.32819/019011.

[13] Hossain, M.L., Li, J., Hoffmann, S., & Beierkuhnlein, C. (2022). Biodiversity showed positive effects on resistance but mixed effects on resilience to climatic extremes in a long-term grassland experiment. Science of the Total Environment, 827, article number 154322. doi: 10.1016/j.scitotenv.2022.154322.

[14] Ivanina, V.V., & Korotenko, I.M. (2023). State of humus and nutrient regime of leached chernozem depending on fertilizer and crop rotation link. The Latest Agricultural Technologies, 11(1). doi: 10.47414/na.11.1.2023.277356.

[15] Kachmar, O., Vavrynovych, O., Dubytskyi, O., Dubytska, A., Shcherba, M., & Vovk, A. (2020). Scientifically substantiated short crop rotations in the systems of arable farming in the Carpathian region. Visnyk LNAU: Agronomy, 24, 38-44. doi: 10.31734/agronomy2020.01.038.

[16] Kramarev, S.M., Kramarev, O.S., Khristenko, A.O., Tokmakova, L.M., Zhuchenko, S.I., Syrovatko, V.A., Tsyova, Yu.A., & Syrovatko, K.V. (2015). Comparative evaluation of the content of mobile phosphorus in different genetic horizons of ordinary chernozem. Bulletin of the Poltava State Agrarian Academy, 1(2), 29-31. doi: 10.31210/visnyk2015.1-2.04.

[17] Martyniuk, S., Pikuła, D., & Kozieł, M. (2019). Soil properties and productivity in two long-term crop rotations differing with respect to organic matter management on an Albic Luvisol. Scientific Reports, 9, article number 1878. doi: 10.1038/s41598-018-37087-4.

[18] Nikitina, O.V., & Vasylenko, O.V. (2019). Agroecological impact of long-term use of fertilizers on the potassium fund of podzolized chernozem. Taurian Scientific Bulletin, 107, 335-340. doi: 10.32851/2226-0099.2019.107.44.

[19] Pinkovskyi, G.V., Mashchenko, Yu.V., & Tanchyk, S.P. (2019). Influence of nutrients on soil fertility and sunflower productivity in the Right Bank Steppe of Ukraine. Taurian Scientific Encyclopedia, 107, 145-150. doi: 10.32851/2226-0099.2019.107.19.

[20] Plisko, I.V., & Kutsova, K.M. (2023). Heterogeneity of the content of nitrogen compounds in some arable soils of the Left Bank Forest Steppe of Ukraine. Bulletin of Agricultural Science, 101(1), 5-13. doi: 10.31073/agrovisnyk202301-01.

[21] Ting-ting, X.I.N.G., An-dong, C.A.I., Chang-ai, L.U., Hong-ling, Y.E., Hong-liang, W.U., Sheng-chang, H.U.A.I., Jin-gu, W.A.N.G., Ming-gang, X.U., & Qi-mei, L.I.N. (2022). Increasing soil microbial biomass nitrogen in crop rotation application. Journal of Integrativ Agriculture, 21(5), 1488-1500. doi: 10.1016/S2095/3119(21)63673-0.

[22] Tsentilo, L.V., Tsyuk, O.A., & Melnyk, V.I. (2018). Nutrient content in the soil under the influence of fertilizers and tillage. Bioresources and Nature Management, 10(3), 164-169.

[23] Tsyuk, O., Tkachenko, M., Butenko, A., Mishchenko, Y., Kondratiuk, I., Litvinov, D., Tsiuk, Y., & Sleptsov, Y. (2022). Changes in the nitrogen compound transformation processes of typical chernozem depending on the tillage systems and fertilizers. Agraarteadus, 1(33), 192-198. doi: 10.15159/jas.22.23.

[24] Uzoh, I.M., Igwe, C.A., Okebalama, C.B., & Babalola, O.O. (2019). Legume-maize rotation effect on maize productivity and soil fertility parameters under selected agronomic practices in a sandy loam soil. Scientific Reports, 9, article number 8539. doi: 10.1038/s41598-019-43679-5